A szem felépítése és működése
A mintegy 24 mm tengelyhosszúságú szemgolyó a koponyacsontok alkotta szemüregben foglal helyet. A szemet kis zsírpárnák határolják el a szemgödör falától. Ezek térfogata idős korban csökken, ami kissé beesettebbé teheti a szemet. Mindkét szem külső burkához (ínhártyájához) hat szemmozgató izom tapad. Ezek végzik a két szem összehangolt mozgatását. Az összehangolt mozgás bonyolult idegi szabályozást igényel, hiszen ahhoz, hogy a két szem összhangban mozogjon, a két szem ellentétes izmainak kell együttműködniük.
A szabad és jól koordinált mozgás elengedhetetlen ahhoz, hogy mélységében (3 dimenzióban) és megkettőződés nélkül lássuk a tárgyakat. A szem számos különböző funkciója (középponti éles látás, színlátás, kontraszt- és mozgásérzékelés, időbeni és térbeli feloldóképesség, a széli területek észlelése a látótérben) mind egyszerre szükséges ahhoz, hogy a szokásos módon észlelhessük környezetünket, és mindennapi tevékenységünket akadálytalanul végezhessük.
A külvilág felé a felső és alsó szemhéj védi és takarja a szemeket. A szem felett, a csontos szemüregben elhelyezkedő könnymirigyből, valamint a kötőhártya könnyet termelő apró mirigyeiből származó könny tartja nedvesen a szem felszínét. Pislogáskor a szemhéjak a könnyet a szemfelszínen szétterítik. A megfelelő könnytermelés és a szemfelszín folyamatos könnyel fedett állapota elengedhetetlen a látott kép élességéhez és szemünk nyitva tartásához.
Érdekesség
Próbáljuk csak ki: ha nyitva tarjuk szemünket, és szándékosan nem pislogunk legalább 20 másodpercig, szemünkben szúró, dörzsölő érzés jelenik meg, és a látott kép elhomályosul. Ennek a könnyfilmréteg felszakadása, elégtelenné válása az oka. Ha valami ingerli a szemet, vagy idegen test jut a szem felszínére, a könny feladata a zavaró anyagok eltávolítása, felhígítása. A könny a könnyelvezető csatornarendszeren keresztül az orrüregbe jut. Ingerlés vagy érzelmi reakció hatására nagy mennyiségben választódik ki, és a „felesleg” kicsordul az arcra.
Ennél fontosabb az, hogy a könnyelvezető rendszer anatómiai változásával vagy szűkületével járó betegségek (a szemhéjak hibás állása, a könnyelvezető rendszer sérülése, hegesedése, gyulladása) csökkentik a könny elvezetődését, és fokozott könnytermelés nélkül is kóros könnyezést okozhatnak
A szem falát három burok alkotja
- A külső burkot az átlátszó szaruhártya (latinul: cornea, ejtsd: kornea) és a fehér ínhártya (latinul: sclera, ejtsd: szklera) képezi.
- Az ínhártya felszínét a szemhéjak szélén eredő és a szaruhártya-ínhártya átmenetben tapadó kötőhártya (latinul: conjunctiva, ejtsd: konjunktiva) borítja.
- A középső szemburok az eres burok (latinul: uvea, ejtsd: uvea, amely magyarul szőlőszemet jelent). Ez az egész test legvérteltebb szövete. Három részből áll: Elöl van a szivárványhártya (latinul: iris, ejtsd: irisz), amely hátrafelé a sugártestben (latinul: corpus ciliare, ejtsd: korpusz ciliáre) folytatódik. Ennek folytatása a szem hátsó részében az érhártya (latinul: chorioidea, ejtsd: korioidea).
- A legbelső burok az ideghártya, más szóval látóhártya, recehártya (latinul: retina). Az ideghártya végzi a fény érzékelését, a fényinformáció elsődleges feldolgozását és a látóideg (latinul: nervus opticus, ejtsd: nervusz optikusz) révén továbbítását az agy felé.
A több sejtrétegből álló, óraüvegszerűen domborodó, mintegy fél milliméter vastagságú, átlátszó, érmentes szaruhártya nemcsak védi a szem mélyebb részeit, hanem jelentős fénytörési tulajdonságú is, azaz az ideghártyára vetülő fény fókuszálásához elengedhetetlen. Ezt a feladatot azonban csak akkor képes ellátni, ha teljesen átlátszó.
A felszínes hámrétegénél mélyebbre hatoló sérülések, gyulladások a szaruhártya átlátszóságát véglegesen megrontják. A szaruhártya felszínes hámrétege alatt érzékeny idegvégződések vannak, ezek révén az ember nyomban észleli, ha idegen anyag kerül a szembe. Az idegen anyag irritáló hatása megindítja a fokozott reflexes könnytermelést, a könny pedig felhígítja, és a szemrésből kimossa az irritáló idegen testet. A szemgolyó hátsó négyötödét borító, feszes, fehér ínhártya részt vesz a szem alakjának formálásában, védi a belső szöveteket, és tapadást biztosít a szemmozgató izmok számára.
Kötőhártya
A kötőhártya tartalmazza a szemfelszínt ingerlésmentes állapotban befedő könnyfilmet kiválasztó sejteket, mechanikusan véd a külvilágból eredő fertőzések és kisebb sérülések ellen, és olyan fehérvérsejt jellegű sejteket tartalmaz, amelyek a külső szemfertőzések elleni első védővonalat alkotják. Ennek ellenére a kötőhártya fertőzéses gyulladása gyakori.
Szivárványhártya
A szivárványhártyában lévő izomrostok a megvilágításnak megfelelően tágítják vagy szűkítik a szembogarat (pupillát), és ezzel szabályozzák a szem belsejébe jutó fény mennyiségét. Erős fény esetén szűkül, gyenge fény esetén tágul a pupilla. A szivárványhártya színét a melaninrvak nevezett színanyag (pigment) mennyisége határozza meg. A barna szem sok, míg a kék vagy zöld szivárványhártya kevesebb ilyen színanyagot tartalmaz. Születéskor a pigment mennyisége még kevés, ezért kék színű minden újszülött szeme. Később, a pigmentképződés mértékétől függően alakul ki a végleges szivárványhártyaszín.
A sugártest sok simaizmot tartalmaz
Ennek egy része úgy helyezkedik el, hogy összehúzódáskor a sugártest a szem közepe, azaz a pupilla irányában vastagabbá válik. Az izomzat feszessége a szemlencsét tartó lencsefüggesztő rostok révén változtatja a rugalmas szemlencse domborúságát (az izom összehúzódásakor a lencse domborúbb lesz, az izom elernyedésekor pedig kifeszül, laposabb lesz). A sugártest nyúlványai választják ki a csarnokvizet. A csarnokvíz a sugártest, az üvegtest, valamint a szemlencse oldalsó felszíne közé, az úgynevezett hátsó szemcsarnokba választódik ki.
Onnan a pupillán jut át a szaruhártya, a szemlencse és a szivárványhártya közötti elülső szemcsarnokba, ahonnan a csarnokvíz elvezető utakon át vezetődik el a szemből. A csarnokvíz táplálja a szaruhártyát és a szemlencsét (amelyeknek nincsenek saját tápláló vérerei), és döntő szerepet tölt be a szemgolyó formájának és belső nyomásának fenntartásában. A szemgolyó hátsó kétharmadában lévő érhártya az ideghártya festékes hámrétegét és a fényérzékelő sejtjeit (a pálcikákat és csapokat) látja el tápanyaggal és oxigénnel.
Középen, a szem belsejében található az átlátszó szemlencse és üvegtest
A szemlencse közvetlenül a szembogár (pupilla) mögött helyezkedik el, az üvegtest pedig a szemlencse mögött. A szemlencse legkülső része a lencsetok. Ez az a finom tok, amelybe szürkehályog-műtét végén a műlencsét ültetik bele. Belül, a lencsetokba zártan lágyabb kéregállomány és tömörebb szemlencsemag található, ezeket a szemorvos eltávolítja a szürkehályog-műtét során. A mindkét felén domború szemlencse domborulata a sugártest izmainak összehúzódása vagy elernyedése révén, a saját rugalmassága miatt változik. Ennek megfelelően következik be közeli tárgy nézése esetén a tárgy élesre állítása, a fókuszálás.
Amikor közeli tárgyat szemlélünk, a sugárizom összehúzódásának hatására a szemlencsét a helyén tartó lencsefüggesztő rostok a szemlencse közepéhez közelebb kerülnek, a rugalmas szemlencse domborúbbá válik, és emiatt erősebben töri a fényt (közelre fókuszálás). Távoli tárgy nézésekor a sugárizom elernyed, a szemlencse laposabbá válik. A laposabb szemlencsének kisebb a fénytörő ereje, ezért a távoli tárgyak képe válik élessé.
Szemlencse rugalmassága
A normális öregedés során csökken a szemlencse rugalmassága, ezért a szem egyre nehezebben fókuszálja a közeli tárgyakat, noha a sugártest izmainak működése nem károsodik. Ilyenkor válik szükségessé az olvasószemüveg használata.
Üvegtest
A szemgolyó közepén, a szemlencse és az ideghártya között helyezkedik el az üvegtest (latinul: corpus vitreum, ejtsd: korpusz vitreum). Latin neve alapján az üvegtestben végzett műtétet vitrektómiának nevezik. Az üvegtest anyaga gélszerű. Átlátszósága teszi lehetővé, hogy a fény áthatolhasson rajta az ideghártyáig. A szemcsarnokban lévő csarnokvízzel együtt részt vesz a szemgolyó belső nyomásának és alakjának fenntartásában.
Az ideghártya bonyolult szerkezetű, tíz sejtrétegből álló szövet. Leegyszerűsítve fényfelfogó, -továbbító, -információt feldolgozó és a feldolgozott fényinformációt az agy felé, nagy távolságra továbbküldő rendszerekből áll. Érdekes módon a fényt felfogó sejtek nem a fényhez közel, azaz az ideghártya üvegtest felé eső részén vannak, hanem éppen ellenkezőleg, a fénynek az ideghártya legtöbb rétegén át kell haladnia, amíg eljut a felvevő sejtekig, azaz a receptorokig.
Ideghártya
Az ideghártya legkülső rétegét sok melanint (pigmentszemcsét) tartalmazó sejtek alkotják. Ezek szükségesek ahhoz, hogy a fényt érzékelő sejtek megfelelően működjenek. A nagy számban előforduló pálcikák teszik lehetővé, hogy nagyon halvány fény esetén és a látótér széli részein is lássunk (ezt nevezik perifériás látásnak). A színek érzékelése és megkülönböztetése a csapok feladata. Ezek a sejtek működésükhöz sokkal több fényt igényelnek, mint a pálcikák, ezért nem látunk élesen és színesen félhomályos környezetben.
A csapok az ideghártya központi részében, egyetlen kis területen, a sárgafolt (latinul: macula lutea, ejtsd: makula lutea) területén tömörülnek. Ennek közepe a csak csapokat tartalmazó látógödör (latinul: fovea), amely az éles látás helye. A fény hatására keletkezett ingerületet több más sejtréteg dolgozza fel a továbbítás során. Az ingerület végül olyan sejtekbe jut, amelyek az információt hosszú sejtnyúlványukon át az agy felé továbbítják. A sejtnyúlványok egyetlen kis területen keresztül hagyják el a szemet, ez a hely a látóidegfő (latinul: papilla nervi optici, röviden papilla.)
A látóidegfő, sárgafolt közelében helyezkedik el, a környezeténél világosabb színű, és korong alakú. Területében nincsenek fényérzékelő sejtek, ezért az ideghártya ezen a helyen nem érzékel fényt. A látóidegfőnek megfelelő térrészt a látótérben emiatt vakfoltnak nevezik. A látóidegfő az a terület, ahol az ideghártya belső rétegeinek vérellátását biztosító erek lépnek be a szembe és ki a szemből, valamint ahol a feldolgozott fényinformációt továbbító idegsejtnyúlványok haladnak a szemből az agy felé.
Az ideghártya (retina) szerkezete
Bár az ideghártyán létrejövő kép fordított állású, az agyi látókéreg úgy dolgozza fel az idegimpulzusokat, hogy az ember valóságos (egyenes állású), háromdimenziós képet lát. Két szemmel nézve egyetlen képet látunk, ugyanis a két szemből érkező képi információt az agy egyesíti. Mindebből következik, hogy a megélt látás élménye az agyban keletkezik. Ha az agyi látókéreg betegség (pl. agyi érbetegség) vagy sérülés következtében károsodik, a látás vagy annak egyes részműködései (pl. tárgyfelismerés) lehetetlenné válnak.
A szemfenék nem anatómiai fogalom. Azt az ideghártya-területet jelenti, amelyet a szemorvos a szemfenékvizsgálat során megtekint. Ez a terület magában foglalja a látóidegfőt, a sárgafoltot és az ideghártya kevésbé központi részeit.