A szem

A szem felépítése és működése

A látás egy összetett, bonyolult folyamat, amelynek során a környezetünkben található tárgyak képe létrejön agyunk látásközpontnak nevezett területén. A látás páros szerve a szem, mely mindössze 2,4 cm átmérőjű, gömb alakú, kis mérete ellenére is nagyon fontos, és fantasztikus működésű része az emberi szervezetnek.
A szemet alkotó szövetek kezdeménye már a 3-4. terhességi héten (!), a 2 mm-es embrióban megtalálható. Születéskor már a szem minden része olyan, mint felnőttkorban, csak még az egész szemgolyó kisebb, és bár már lát vele az újszülött, ez a működés még tökéletlen.

A szemgolyó védett helyen, a koponyacsontok által alkotott szemgödörben, zsírszövetbe ágyazva helyezkedik el. A külvilág felé is védőszervek biztosítják épségét: a szemhéjak a szélükön elhelyezkedő szempillákkal segítenek kivédeni a károsító mechanikai hatásokat, továbbá a reflexes pislogással és a szem akaratlagos zárásával megakadályozzák a szem kiszáradását. A szem elülső felszínét a szaruhártya területén kívül, valamint a szemhéjak belső oldalát egy vékony, átlátszó nyálkahártya borítja. Ez a kötőhártya (konjunktíva), amely szintén részt vesz a szemgolyó elülső felületének védelmében. Speciális sejtjei egy nyákos anyagot termelnek, amely segít a könny – film vékonyságú – rétegét a szem elülső felszínén tartani. A könnyet a szemgödör felső részében található könnymirigy termeli, és a pislogások során a szemhéjak oszlatják el a szem felszínén. A könny nedvesen tartja a szemet hozzájárulva ezzel az éleslátás kialakulásához, táplálja a szaruhártyát, és szerepet játszik a szemfertőzésekkel és fizikai károsításokkal szembeni védelmében. Elvezetési útjai a könnyet a belső szemzugból az orrüregbe továbbítják.

Ha a kívülről érkező fény útját követjük, sorra “végigjárhatjuk” a szemgolyó felépítésében résztvevő képleteket. A látás folyamata hasonlít egy fényképezőgép működéséhez: a tárgyakról a fénysugarak különböző törőközegeken át (szaruhártya, csarnokvíz, üvegtest), valamint egy, a fényerősségtől függő tágasságú blendén (a pupillán) keresztül, és egy változtatható fókuszú lencse (a szemlencse) segítségével végül egy fényérzékeny filmre (az ideghártyára) vetülnek, ahol létrejön a kép.

A fénysugarak először a szaruhártyára (kornea) érkeznek. Ez egy teljesen tiszta, átlátszó, óraüveg alakú törőközeg, amely a szem külső, fehér, rostos burkát alkotó ínhártyába (szklera) illeszkedik be. Domború (konvex) felszíne összetéríti a rajta áthaladó fénysugarakat. A szaruhártya hibátlan alakja, felszínének egyenletessége és anyagának tisztasága elengedhetetlen feltételei a tiszta látás kialakulásának.

A szaruhártya mögött tiszta folyadékkal, ún. csarnokvízzel teli térség található. Ez a szem elülső és hátsó csarnoka (a kettőt a szivárványhártya gyűrű alakú lemeze választja el egymástól). A csarnokvizet a sugártest termeli, a szem csarnokaiban tárolódik, majd az elülső csarnok szögletében, az ún. csarnokzugban vezetődik el. A csarnokvíz termelődése és elvezetése közötti egyensúly hozza létre a szem belső nyomását. A szemnyomás szigorú szabályozás alatt áll, mivel csak viszonylag szűk tartományon belül képes biztosítani a szemgolyó alakját és ezzel egészséges működését.
A fény a szem hátsó részébe a pupillán vagy más nevén, szembogáron keresztül jut be. A pupilla körül látható, körkörös, színes terület a szivárványhártya (írisz), amelyben a pupillát szűkíteni illetve tágítani képes izmok helyezkednek el. Ezek feladata a szembe jutó fény mennyiségének szabályozása a környezeti fényviszonyoknak megfelelően. A szemgolyóban hátrafelé haladva a szivárványhártya folytatásában a sugártest található, belsejében a szemlencse domborúságát szabályozó sugárizommal és a csarnokvizet termelő szövetekkel, majd emögött az érhártya helyezkedik el. Utóbbi egy sűrű érhálózat, amely a szemgolyó falának külső, rostos burka és a legbelső ideghártya réteg közötti középső réteget képezi. Feladata az ideghártya vérellátásának biztosítása.

A hátsó szemcsarnok mögött a szaruhártyán kívüli másik fontos törőközeg: a szemlencse áll a fény útjában. Egészséges szemben ez a kristálytiszta, rugalmas anyagú, domború képlet fókuszálja a fényt az ideghártyára. Alaphelyzetben, mikor a szem távolra néz, a lencsét körkörösen a sugártesthez felfüggesztő szalagok feszesek, és a lencse lapos. Közelre tekintéskor a sugárizom összehúzódik, emiatt a lencsefüggesztő rostok ellazulnak, és a lencse domborúsága saját rugalmasságánál fogva megnő. Ezzel törőereje is növekszik, és lehetővé válik az éles közeli látás. Az életkor előrehaladtával a lencse rugalmassága csökken, és fokozatosan egyre nehezebbé válik a törőerő növelése, azaz a közelre nézés, így alakul ki az öregszeműség.

A szemlencse mögött a szemgolyó térfogatának legnagyobb részét kitevő átlátszó, kocsonya-szerű anyag található. Ez az üvegtest, amely 98%-ban vízből áll. Feladata a fény áteresztése a mögötte elhelyezkedő ideghártya felé. Újszülött korban irányítja a szemgolyó növekesését, a későbbiekben pedig szerepe van az ideghártya mechanikai védelmének biztosításában.

Egészséges fénytörésű szemben a beérkező fénysugarak az üvegtesten való áthaladás után végül az ideghártyára (retina) “érkeznek meg”, és itt egyesülnek éles képpé. A törőközegek által összetérített fénysugarak fókuszpontja az ideghártya központi, kiemelt jelentőségű területére, a sárgafoltra (makula) esik. Ez az éleslátás tényleges kialakulásának a helye. 127 millió receptorsejt szolgál a szemben a fényinger felvételére és kémiai ingerré történő átalakítására. Ezeket a sejteket – alakjuk után – pálcikáknak és csapoknak nevezik. Bennük a fény hatására olyan kémiai anyagok termelődnek, amelyek több átkacsolódáson keresztül, további idegsejteken végighaladva továbbítják a külvilág fényingereit az agy felé.

Az ingerületet továbbító idegsejtek nyúlványai az egész ideghártya felszínéről a látóidegfőben (papilla) szedődnek össze. A látóideg innentől már a szemgolyón kívül folytatja útját az agy látásért felelős területei felé. A látópálya végül az agykéreg látásért felelős központjaiban ér véget, ahol megtörténik az ideghártyán kialakult kicsinyített, fordított kép értelmezése és magasabb szintű feldolgozása.

A látás funkciójához szorosan kapcsolódik a szemgolyó mozgásképessége. Ezt 6 db külső szemizom biztosítja, melyek a szemgödör különböző részein erednek, és a szemgolyó külső, rostos burkán tapadnak. Összerendezett mozgásuk lehetővé teszi azt, hogy két szemünk együtt mozogjon, hogy akaratlagosan valamilyen irányba tekinthessünk, és egy tárgyat nézhessünk, valamint azt, hogy környezetünket a térlátás segítségével mélységében érzékeljük.
A szem

Egy kis tudományos

Az emberi szem mindig is a biológusok egyik kedvelt objektuma volt. Az evolúció ellenzői úgy gondolták, egy ennyire tökéletes szerkezet fényes bizonyítéka annak, hogy az élőlényeket nem hozhatta létre a vak véletlen vezérelte folyamat. Ilyet csak egy tökéletes tervezőmérnök készíthet. Az evolucionisták viszont a tintahalak szemére mutogattak, amely majdnem (ez fontos, hogy csak majdnem) azonos felépítésű, mint az emberé, és ebben látták tökéletes bizonyítékát annak, hogy a hasonló körülmények hasonló szerkezeteket hoznak létre.

A szaruhártya

A szem legkülső rétege. Egyefelől védi a szemlencsét és a szivárványhártyát, másfelől már ez is megtöri a fényt. A szaruhártya beteges megvastagodása a szürkehályog.

A szivárványhártya

A szivárványhártya feladata, hogy a lencsére jutó fény mennyiségét szabályozza. Sötétben összehúzódik, ezáltal a rés megnagyobbodik, erős fény hatására kitágul, és így szűkíti a rést. Sok színanyag van benne, ami visszaveri a fényt, ezért színes. Ezek a színek határozzák meg a szemszínt (az a szép, akinek kék).

A pupilla

A pupilla nem más, mint a szivárványhártyán levő rés. Ezen keresztül jut a fény a lencsébe. Látszólag a pupilla szűkül és tágul, valójában a szivárványhártya.

A szemlencse

A szemlencse egy rugalmas lencse, ha kivesszük remekül pattog, mint egy gumilabda (aki boncolt már ökörszemet, jól tudja). A szemlencse töri meg a fényt és irányítja a retinára. Alakját kis izmok szabják meg, attól függően, közelebbre vagy távolabbra próbálunk nézni. A rövid- és távollátást leggyakrabban a szemlencse rugalmasságának és alakjának hibái okozzák. A lencse és a szaruhártya közti teret folyadék, a csarnokvíz tölti ki. Ennek túlzott termelése okozza a zöldhályogot.

Az üvegtest

Az üvegtest kocsonyás anyag, nincs más dolga, mint kitölteni a lencse és a retina közti teret.

A retina

A retina vagy ideghártya az a vékony kis hártya, amin a fényérzékelő sejtek találhatók. Két típusuk van, a pálcikák csak annyit érzékelnek, van-e fény, de nagyon érzékenyek, már egyetlen fotont is megéreznek. A csapocskák a fény színét is érzékelik, de működésükhöz már erősebb fényre van szükség. Ezért van, hogy nagyon gyenge fényben fekete-fehérben látunk.

A sárgafolt

A sárgafolt az a rész a retinán, ahol a legtöbb csapocska található, ez az éleslátás helye. A szemlencse ide vetíti azt a képet, amire éppen fókuszálunk.

Az érhártya

A érhártya a retina mögött található, erekkel gazdagon átszőtt hártya. Feladata, hogy oxigénnel és glükózzal lássa el a retina idegsejtjeit, melyek, mint az idegsejtek általában, nagyon falánkok és válogatósak (csak a glükóz jó nekik, de abból sok).

A látóideg

A látóidegben gyűlnek össze a retináról elvezető idegsejtek nyúlványai. Ahol ezek kilépnek a retináról, ott nincsenek fényérzékelő sejtek. Ez a vakfolt, ha oda vetül a kép, nem látjuk.