آناتومی سیستم بینایی: سختار و نحوه عملکرد چشم انسان

اجزای چشم

چشم ارگانی است که به ما امکان دیدن را می‌دهد. تخم چشم، کره‌ای است که قطر آن حدود 24 میلی‌متر است. چشم توسط عضلاتی که حرکات آن را کنترل می‌کنند در یک سوکت استخوانی معلق است و به وسیله یک لایه بافت چربی درون

 جمجمه که از آن در هنگام حرکت محافظت می‌کند احاطه شده است.

حرکت چشم‌ها تقارن دارد (در یک جهت در هر لحظه). این حرکات متقارن به دلیل هماهنگی عضلات اکسترااکولار (عضلات بیرونی چشم) امکان‌پذیر است.

از آنجا که ساختار چشم‌ها، جفتی است، مغز دو تصویر با کمی تفاوت که همپوشانی دارند دریافت می‌کند. تفسیر تصاویر مختلف که از طریق حرکت‌های چشم هماهنگ به دست آمده توسط مکانیسم‌های عصبی پیچیده امکان‌پذیر است. انسان‌ها نیز قادر به دریافت تصاویر سه بعدی هستند زیرا دیدی دو چشمی دارند که قادر به درک عمق و فاصله است.

لایه‌های چشم


لایه های - چشم

چشم شامل سه لایه به شرح زیر است:

لایه فیبروز 

  • لایه فیبروزی به لایه فیبروزی بیرونی چشم اشاره دارد که شامل صلبیه و قرنیه می‌شود که به یکدیگر پیوسته‌اند.
  • صلبیه: صلبیه قسمت سفید چشم است و بیشتر سطح چشم را پوشانده است. این لایه از بافت متراکمی که منبع عروق خونی و عصب‌هاست ساخته شده و عضلات بیرونی را به چشم متصل می‌کند. صلبیه در دوران کودکی رنگی متمایل به آبی دارد زیرا در این دوران نازک‌تر است. همچنین در دوران سالخوردگی به دلیل تجمع پیگمنت­های مرتبط با سایش و فرسایش بافت‌ها ناشی از افزایش سن رنگ آن کمی به زرد متمایل می‌شود.
  • قرنیه: قرنیه مدخل ورود نور به داخل چشم است و می‌توان آن را بخشی از صلبیه تصور کرد.

لایه عروقی 

لایه عروقی به لایه عروقی میانی چشم اشاره دارد که به آن رنگینه چشم یا عنبیه نیز گفته می‌شود و از مشیمیه، جسم مژگانی و عنبیه تشکیل شده است.

  • جسم مژگانی: جسم مژگانی یک حلقه عضلانی اطراف عدسی ایجاد می‌کند و یک مایع به نام زلالیه ترشح کرده و از عدسی و عنبیه حمایت می‌کند. عضله مژگانی که یک عضله یکدست بوده و عدسی در آن قرار دارد درون جسم مژکانی است. انقباض عضله مژگانی، عدسی را قادر می‌سازد که نور را در شبکیه متمرکز کند.
  • عنبیه: عنبیه یک عضله قابل تنظیم است که قطر مردمک چشم را کنترل می‌کند. عنبیه دو لایه دارد، یک لایه از انحراف نور به سمت شبکیه جلوگیری کرده و لایه دیگر شامل سلول‌هایی به نام کروماتوفور که رنگ چشم را مشخص می‌کنند می‌شود. غلظت زیادی ملانین باعث می‌شود که عدسی رنگ سیاه و یا قهوه‌ای پیدا کند. زمانی که ملانین کم شود، نور از اپیتلیوم یا بافت پوششی پشت پیگمنت منعکس شده و باعث آبی، سبز یا خاکستری شدن رنگ چشم می‌شود.

 لایه شبکیه

لایه شبکیه به داخلی‌ترین لایه چشم اشاره دارد. این لایه شامل اجزای عصبی – عصب بینایی و شبکیه – است که در ادامه تحت عنوان اجزای عصبی چشم در مورد آن توضیح خواهیم داد.

 محفظه‌های چشم


سه لایه چشم همراه با عدسی به عنوان مرزهایی برای محفظه‌های درون چشم عمل می‌کنند:

  1. محفظه پیشین: فضای بین قرنیه و عدسی
  2. محفظه پسین: فضای بین قرنیه و عدسی
  3. محفظه زجاجیه: فضای بین عدسی و شبکیه

چشم به دو بخش پیشین (جلویی) و پسین (عقبی) تقسیم می‌شود. قرینه و همچنین محفظه‌های پیشین و پسین و محتویات آنها بین این دو بخش قرار دارند.

بخش پسین شامل محفظه زجاجیه، شبکیه بصری، اپیتلیوم رنگی شبکیه‌ای، صلبیه پسین و رنگینه چشم است.

اجزای بینایی چشم


اجزای بینایی، اجزای شفافی هستند که نور را به منظور تولید تصاویر وارد شبکیه کرده و آنها منکسر و متمرکز می‌کنند. به این فرایند، انکسار نور گفته می‌شود و به همین دلیل به این اجزا، اجزای واسط انکسار نیز گفته می‌شود.

قرنیه 

قرنیه به عنان پنجره اصلی چشم عمل می‌کند و مهم‌ترین جزء انکساری چشم است.

مایع زلالیه 

مایع زلالیه یک مایع آبکی در محفظه‌های پیشین و پسین چشم است که توسط جسم مژکانی ترشح می‌شود. وظیفه مایع زلالیه در انکسار نور تقریباً جزئی است اما در تغذیه عدسی و قرنیه که ابزاری برای محافظت از خود نداشته و دو جزء اصلی انکسار نور هستند نقش مهمی دارد.

عدسی 

عدسی پس از قرنیه، مهم‌ترین جزء چشم در انکسار پرتوهای نوری است. عدسی خاصیت الاستیکی داشته بنابراین شکل آن در واکنش به انقباض‌های عضله مژگانی می‌تواند تغییراتی جزئی داشته باشد.

انقباض عضلات باعث صاف شدن عدسی شده در حالی که شل شدن این عضلات به عدسی شکلی کروی می‌دهد. این تغییرات باعث ایجاد تطابق و تمرکز درست نور در نزدیک اشیا می‌شود.

زجاجیه

زجاجیه شامل مایعی به نام مایع زجاجیه است. زجاجیه به عنوان یک جذب‌کننده ضربه عمل کرده که از شبکیه در هنگام حرکات سریع چشم محافظت کرده و به حفظ شکل چشم کمک می‌کند. زجاجیه علاوه بر انکسار نور به حفظ موقعیت عدسی و حفظ تماس بین شبکیه عصبی با اپیتلیوم رنگی شبکیه نیز کمک می‌کند.

اجزای عصبی چشم


همان طور که قبلاً هم توضیح داده شد، اجزای عصبی چشم شامل شبکیه و عصب بینایی می‌شود.

شبکیه

شبکیه یک برآمدگی فنجانی شکل مغز است. شبکیه یک غشای شفاف نازک بوده که به دو نقطه صفحه بینایی (محلی که عصب بینایی از چشم خارج می‌شود) و اوراسراتا (محل تلاقی بین شبکیه و جسم مژگانی) متصل است. شبکیه فشار کمی که ناشی از فشار جسم زجاجیه است را به پشت کاسه چشم وارد می‌کند.

شبکیه ممکن است به دلیل وارد آمدن ضربه به سر یا کم بودن فشار ناشی از جسم زجاجیه، جدا شده و باعث تاری دید در میدان دید شود. از آنجا که شبکیه به طور طبیعی متصل بوده و برای دریافت اکسیژن، مواد غذایی و دفع مواد زائد به مشیمیه وابسته است، انفصال طولانی مدت شبکیه از مشیمیه ممکن است باعث نابینایی شود.

لکه زرد 

یک پچ سلولی به قطر حدود 3 میلی‌متر در شبکیه وجود دارد که به آن لکه زرد گفته می‌شود. در مرکز این پچ یک گودی کوچک به نام گودی مرکزی وجود دارد که تصاویر دقیقی را تولید می‌کند.

دیسک اپتیک نزدیک لکه زرد قرار دارد و نقطه‌ای است که فیبرهای عصبی از همه قسمت‌های شبکیه در آن نقطه جمع می‌شوند. این فیبرهای عصبی از عصب بینایی چشم منشعب می‌شوند و شبکیه عصبی از طریق عصب بینایی با سیستم اعصاب مرکزی ارتباط پیدا می‌کند.

شبکیه عصبی 

شبکیه عصبی حاوی گیرنده‌های حساس به نور و شبکه‌های پیچیده عصبی و اپتلیوم رنگی شبکیه است. تعداد زیادی از سلول‌های نورپذیر که به آن‌های سلول‌های مخروطی و سلول‌های استوانه‌ای گفته می‌شود در شبکیه عصبی قرار دارند. اطلاعات بصری توسط سلول‌های مخروطی و استوانه‌ای کدگذاری شده و توسط عصب بینایی از طرق پالس‌هایی به سمت مغز ارسال می‌شوند.

 مردمک

مردمک سیاه به نظر می‌رسد زیرا دارای رنگدانه های سیاه است و وظیفه آن کنترل اندازه و تنظیم مقدار نور عبوری از عدسی به سمت شبکیه است.

ساختارهای فرعی


ملتحمه 

ملتحمه به پوشش چشم اشاره دارد. ملتحمه با ترشح مخاط و اشک به روانکاری چشم کمک کرده و از آن در برابر میکروب‌های خارجی حفاظت می‌کند. ملتحمه حاوی سلول‌های گابلت است که باعث ترشح اشک در هر دو چشم می‌شوند.

 پلک 

مهم‌ترین عملکرد پلک، محافظت از چشم است. پوست پلک شل بوده خاصیت الاستیکی داشته و می‌تواند حرکت کند. غدد مختلفی در پلک‌ها وجود دارد که از آن جمله می‌توان به غدد تارسال اشاره کرد که موادی ترشح می‌کنند که باعث چرب شدن سطح فیلم اشک شده و از تبخیر لایه اشک جلوگیری می‌کند.

مژه‌ها 

مژه‌ها موهای سفت و کوتاهی هستند که در دو یا سه ردیف قرار دارند و از چشم‌ها در برابر گرد و غبار محافظت می‌کنند. مژه‌ها ممکن است طول و قطرهای متفاوتی نسبت به هم داشته باشند.

غدد اشکی 

اشک در غدد اشکی تولید می‌شود. اشک، ملتحمه و اپیتلیوم قرنیه‌ای را مرطوب نگه داشته و اجسام خارجی را از روی چشم می‌شورد. فیلم اشک که روی سطح قرنیه قرار دارد ترکیبی از پروتئین‌ها، آنزیم‌ها، لیپیدها، متابولیت ها، الکترولیت‌ها و داروها است (در طور درمان ترشح می‌شود).

 عضلات اکستراکولار 

عضلات اکستراکولار (عضلات خارجی چشم) به چشم کمک می‌کنند که در کاسه چشم حرکت کند. شش عضله به هر چشم متصل است. عملکرد این عضلات در هر دو چشم با هم هماهنگ بوده و به طور موازی کار می‌کنند، به این پدیده کانجوگیت گیز گفته می‌شود.

بینایی


نور

میزان نور ورودی به چشم توسط عنبیه که یک عضله صاف رنگدانه ای نازک است و در هر فرد دارای ویژگی‌های متفاوتی است کنترل می‌شود. عنبیه هر فرد یک الگوی منحصر به فرد دارد به همین دلیل می‌توان از عنبیه به عنوان ابزاری برای تعیین هویت هر فرد استفاده کرده که حتی نسبت به دیان آ و اثر انگشت نیز کم خطاتر است.

نور از طریق مردمک که در مرکز عنبیه قرار دارد عبور می‌کند. اندازه مردمک با انقباض عضله عنبیه برای کنترل میزان نور ورودی تنظیم می‌شود. عنبیه حاوی دو مجموعه از شبکه‌های عضلانی است که یکی از آنها مدور (به شکل یک حلقه) و دیگری شعاعی (به سمت بیرون برآمدگی دارد) است.

زمانی که عضلات مدور منقبض می‌شوند، مردمک در واکنش نسبت به نور زیاد، کوچک‌تر و کوتاه‌تر می‌شود. زمانی که نور کم است، عضلات شعاعی کوتاه‌تر شده و سایز مردمک را افزایش می‌دهند.

پرتوهای نوری واگرا هستند (به سمت بیرون گسترش می‌یابند) و باید برای متمرکز شدن در نقطه پشتی که آن نقطه کانونی گفته می‌شود خم شوند. نقطه کانونی روی شبکیه که به نور حساس است ایجاد شده و تصاویر دقیقی از منبع نوری می‌سازد.

انکسار نور

انکسار به انحراف و شکست پرتوهای نوری اشاره دارد و زمانی رخ می‌دهد که نور از یک ماده متراکم وارد یک ماده با تراکم و چگالی متفاوت می‌شود. هر چه تفاوت این چگالی‌ها بیشتر باشد، زاویه شکست و انکسار نور بیشتر می‌شود.

درجه شکست نور به زاویه ورود نور به ماده دوم بستگی دارد، هر چه این زاویه بیشتر باشد، شکست نور بیشتری ایجاد می‌شود. با یک سطح منحنی مانند عدسی، انحنای بیشتر موجب افزایش درجه شکست نور و در نتیجه عدسی قوی‌تر می‌شود.

سطح محدب، به سمت بیرون انحنا می‌دهد در حالی که سطوح مقعر، به سمت داخل انحنا می‌دهند. سطوح محدب باعث همگرایی پرتوهای نوری شده و آنها را به هم نزدیک می‌کند. همگرایی برای ساخت تصاویر در نقطه کانونی ضروری است بنابراین سطوح انکساری چشم، محدب هستند.

 انطباق دید

انطباق دید به توانایی تنظیم قدرت عدسی با تغییر در شکل اشاره دارد که آن نیز توسط عضلات مژگانی تنظیم می‌شود. زمانی که عضله مژگانی شل می‌شود، رباط‌های (بافت‌های باندی) متصل به عدسی، عدسی را کشیده و صاف می‌کنند در نتیجه انحنا کمتر شده و شکست نور کمتر می‌شود.

انقباض عضله مژگانی باعث کاهش تنش رباط‌ها می‌شود و در نتیجه انحنای عدسی به دلیل خاصیت الاستیکی آن بیشتر می‌شود. هر چه انحنا بیشتر باشد، عدسی قوی‌تر شده و در نتیجه شکست نور بیشتری ایجاد می‌شود بنابراین، در دید دور، عضله مژگانی شل شده و عدسی صاف‌تر می‌شود اما در دید نزدیک، این عضله منقبض شده و باعث افزایش تحدب عدسی می‌شود.

 فوتوترانسداکشن

بینایی از طریق فرایند فوتوترانسداکشن امکان‌پذیر می‌شود. فوتوترانسداکشن تبدیل محرک نورانی به سیگنال‌های عصبی توسط سلول‌های شبکیه است. سلول‌هایی که این کار را انجام می‌دهند به عنوان گیرنده‌های نوری (سلول‌های استوانه‌ای و مخروطی) شناخته شده و شامل سه قسمت می‌شوند:

  1. بخش بیرونی که نزدیک به بیرون چشم بوده و نور را شناسایی می‌کند
  2. بخش داخلی که در میانه بوده و شامل اجزای لازم برای زنده ماندن عملکردهای اساسی سلول‌ها می‌شود.
  3. ترمینال سیناپتیک که نزدیک قسمت درونی چشم است. این ترمینال، سیگنال‌هایی که در سلول‌های گیرنده نور تولید شده‌اند را به سمت سلول‌های دو قطبی تحریک نور منتقل می‌کند.

خارجی‌ترین بخش چشم بیش از یک میلیون مولکول حساس به نور دارد. فوتو پیگمنت ها موادی هستند که با تابش نور دچار تغییرات شیمایی می‌شوند و از دو جزء تشکیل شده‌اند که به آنها اپسین و رتینین گفته می‌شود. رتینین بخش جذب‌کننده نور در فوتوپیگمنت است.

فوتوپیگمنت ها

چهار نوع فوتوپیگمنت وجود دارد، یکی در استوانه‌ها و یکی در هر کدام از سه نوع مخروطی‌ها. هر نوع فوتوپیگمنت طول موج‌های متفاوتی از نور را جذب می‌کند. پیگمنت در استوانه، رودوپسین نامیده می‌شود. رودوپسین همه طول موج‌های مرئی را جذب می‌کند بنابراین، استوانه‌ها صرفاً امکان دید در سایه خاکستری با تشخیص شدت‌های مختلف به جای رنگ‌های مختلف را فراهم می‌کنند.

سه نوع مخروطی‌ها – قرمز، سبز و آبی می‌توانند به طور انتخابی نسبت به طول موج‌های مختلف نور واکنش نشان داده و باعث ایجاد دید رنگی شوند.

به این پست امتیاز دهید.
هیچ رای ثبت نشده است