1

NARZĄD WZROKU

Okomożna porówna ć do kamery cyfrowej, wyposa żonej w:• system soczewek (rogówka, soczewka, ciało szkliste)• automatyczn ą regulacj ę ostro ści obrazu (akomodacja)• automatyczn ą regulacj ę przesłony (adaptacja)• matryc ę z czujnikami fotoelektrycznymi

(siatkówka z pr ęcikami i czopkami)

Sygnały generowaneprzez fotoreceptory s ąnajpierw przetwarzaneprzez inne komórkisiatkówki, a nast ępnieprzesyłane „kablem”(nerw wzrokowy) dogłównego procesora(obszar wzrokowy korymózgu).

mięśnie okoruchowe

twardówka

naczyniówka

siatkówka

nerwwzrokowy

„dno oka”

rogówka

soczewka

tęczówka

ciałko rz ęskowe

Ogólna topografiaoka

Warstwy ściany gałki ocznej:

• warstwa włóknista: twardówka i rogówka• warstwa naczyniowa: naczyniówka wła ściwa,

ciałko rz ęskowe i t ęczówka• warstwa nerwowa: siatkówka (cz ęść optyczna i „ ślepa”)

rogówka ciałko rzęskowe

twardówka

tęczówka

naczyniówka właściwa

siatkówka (cz.ślepa)

siatkówka (cz.optyczna)

Twardówka

Tkanka ł ączna zbita:• włókna kolagenowe• włókna spr ężyste• spoczynkowe fibroblasty• melanocyty• słabe unaczynienie

Funkcje:• nadaje ścianie gałki

ocznej wytrzymało śćmechaniczn ąi elastyczno ść

• jest miejscem przyczepumięśni poruszaj ącychgałk ą oczną

Warstwy:

• nabłonek wielowarstwowy płaski

• błona Bowmana(blaszka podstawnai fibryle kolagenowe)

• zrąbnieunaczynionyfibryle kolagenowespoczynkowe fibroblastysłabiej uwodniona istota

podstawowa

• błona Descemeta(kolagen VIII i błonapodstawna)

• nabłonek jedno-warstwowy płaski(sródbłonek)

Funkcja: działajak soczewka (42 D)

Rogówka

2

Nabłonek zewn ętrzny rogówki

• wielowarstwowy płaskinierogowaciej ący

• desmosomy i półdesmosomy• strefy zamykaj ące• mirofałdy na szczytowej

powierzchni, pokrytej cienk ąwarstw ą płynu (łez) – rogówkamusi by ć stale wilgotna

• ochrona przed UV: ferrytynaw jądrach komórkowycheliminuje rodniki tlenowe

• liczne bólowe zako ńczenianerwowe

• szybka odnowa i regeneracja

Regularny (warstwowy i równoległy) układ fibryli ko lagenowych w zr ębie,słabe uwodnienie i brak naczy ń powoduj ą przejrzysto ść rogówki.

fibroblast

fibryle kolagenowe

Sclera

Retina

Naczyniówka wła ściwa

• wiotka tkanka ł ączna • liczne melanocyty• liczne naczynia krwiono śne

Warstwy:• w. nadnaczyniowa• w. naczyniowa• w. naczy ń włosowatych

(o ścianie okienkowej)• błona Brucha

(kolagen – elastyna -kolagen)

Funkcja:odżywianie fotoreceptorówsiatkówki

twardówka

siatkówka

Ciałko rz ęskowe

• zrąb z naczyniamii mi ęśniami gładkimi

• wyrostki pokrytenabłonkiem

• więzadełka Zinna(fibrylina) ł ącząwyrostki z rejonemrównikowym soczewki

Funkcje: • akomodacja• produkcja płynu

wodnistego

zrąbwyrostki

więzadełka

Akomodacja:

• przy rozlu źnionych mi ęśniach ściana gałki ocznej napina więzadełka Zinna, soczewka ma kształt bardziej płaski → ostre widzenie odległych obiektów

• przy obkurczonych mi ęśniach więzadełka Zinna zostaj ąpolu źnione, a elastyczno śćsoczewki nadaje jej kształt bardziej wypukły → ostre widzenie bliskich obiektów

Nabłonekciałka rz ęskowego

• dwuwarstwowy sze ścienny, jestprzedłu żeniem siatkówki (cz ęść „ ślepa”)

• warstwa powierzchniowa - komórki jasne(wpuklenia błony kom., liczne mitochondria)- transportuj ą jony (produkcja płynu wodnistego)

• warstwa gł ęboka – komórki z ziarnamimelaniny (przedłu żenie nabłonka barwnikowego siatkówki)

• ten nabłonek to de facto dwa nabłonkijednowarstwowe przylegaj ące do siebiepowierzchniami szczytowymi – st ąd pojego obu stronach jest blaszka podstawna

3

Tęczówka

• zrąb łącznotkankowy z licznymi melanocytami (barwa oczu: niebieska niebieskozielona szara br ązowa)i naczyniami

• przednia powierzchnia: nieci ągły nabłonekpłaski

• tylna powierzchnia pokryta nabłonkiem dwuwarstwowym sze ściennym (pigmentowanym)

• zwieracz źrenicy: kom. mi ęśniowe gładkie• rozwieracz źrenicy: kurczliwe wypustki

kom. nabłonkowych

Funkcja: adaptacja

Zwężenie źrenicyzwiększa gł ębięostro ści wzroku

Sieć beleczkowa(kąt przes ączu, przestrzenieFontany)

• między ciałkiem rz ęskowym a rejonem przej ścia twardówki w rogówk ę• beleczki ł ącznotkankowe wy ścielone komórkami śródbłonka, mi ędzy nimi

przestrzenie wypełnione płynem wodnistym• w twardówce kanał Schlemma ł ączący si ę z żyłamiFunkcja: odprowadzanie płynu wodnistego

kanałSchlemma

Upośledzony odpływ płynu wodnistego powoduje wzrost jeg owewn ątrzgałkowego ci śnienia, co prowadzi do post ępuj ącegoi nieodwracalnego uszkodzenia nerwu wzrokowego. Cho roba ta- jaskra - jest jedn ą z głównych przyczyn ślepoty w krajacho niskim poziomie rozwoju

Soczewka(twórnabłonkowy)

• torebka (b. grubablaszka podstawna)

• nabłonek sze ścienny(tylko na przedniejpowierzchni)

• włókna soczewkowe

W obszarze równikowym: • komórki nabłonka przekształcaj ą się

w włókna soczewkowe• w torebce zakotwiczaj ą się

więzadełka Zinna

niedojrzałe

dojrzałeWłókna soczewkowe(zmodyfikowane komórki nabłonkowe)

• długie, płaskie „listewki”• brak j ądra• niewiele organelli• „koralikowe” filamenty po średnie• w cytoplazmie białka krystaliny

(zapewniaj ą przejrzysto ść i zdolno śćzałamywania światła)

• pol ączenia boczne „główka i panewka”• poł ączenia szczelinowe

Funkcja: element układuoptycznego (ok. 14 D)

4

Zaćma jest najcz ęstsz ą patologi ą oka u osób starszych. Dochodzi w niej do stopniowej utraty przejrzysto ści włókiensoczewkowych (zaburzenie dotyczy krystalin).

ciałoszkliste

Ciało szkliste

• woda• jony• kwas hialuronowy• fibryle kolagenowe (nieliczne)• komórki (nieliczne):

- hialocyty (fibroblasty)- makrofagi

Funkcja:element układu optycznego(kilka D)

Siatkówka

jest warstwowym układem komórek nerwowychi zawiera 3 pierwsze neurony drogi wzrokowejuło żone w odr ębnych warstwach

komórkifotoreceptoryczne

komórkidwubiegunowe

komórki zwojowe

10 warstw siatkówki

1. Nabłonek barwnikowy

2. Warstwa fotoreceptorów

3. Błona graniczna zewn.(połączenia mi ędzykom.)

4. Warstwa j ądrowa zewn.(perykariony komórekfotoreceptorycznych)

5. Warstwa splotowata zewn.(wł. nerwowe i synapsy)

6. Warstwa j ądrowa wewn.(perykariony komórek)

7. Warstwa splotowatawewn. (wł. nerwowei synapsy)

8. Warstwa kom. zwojowych

9. Warstwa wł. nerwowych10. Błona graniczna wewn.

(blaszka podstawna)

światło (!)

Komórki fotoreceptoryczne (komórki pr ęcikowe i czopkowe) to dwubiegunowe komórki nerwowe, których dendryty zostały przekszta łcone w fotoreceptory(pręciki i czopki)

segment zewn ętrzny(dyski błoniaste zawieraj ącebiałkowe barwniki wzrokowe: rodopsyn ę lub jodopsyny)

szczątkowa rz ęska

segment wewn ętrzny:- elipsoid (mitochondria) - mioid (szorstka siateczka,

aparat Golgiego - produkcjabiałek dysków błoniastych)

perykarion

akson

synapsa (hamuj ąca!)

Działaniefotoreceptorów

1. Fotony aktywuj ą rodopsyn ę/jodopsyny, uwolnienie opsyny2. Opsyna aktywuje białko G (transducyn ę)3. Transducyna aktywuje fosfodiesteraz ę cGMP4. Obniża się poziom cGMP w cytoplazmie5. Zamkni ęcie kanałów sodowych, hiperpolaryzacja błony kom.6. Zahamowanie wydzielania neuroprzeka źnika (glutaminian)

w synapsie hamuj ącej – drugi neuron zostaje „odblokowany”i wysyła sygnały

ŚWIATŁO

komórka wysyła sygnały(synapsa hamuj ąca!)

CIEMNOŚĆ

stała depolaryzacja błony komórkowej (!)

fotony aktywacja aktywacja efekt↓ ↓ ↓ ↓

rodopsyna → opsyna → białko G → fosfodiesteraza → hydroliza cGMPjodopsyna cGMP

komórka nie wysyła sygnałówhiperpolaryzacja błony komórkowej

5

Pręcik Czopek

wąski, pałeczkowaty szerszy, sto żkowaty

dyski błoniaste dyski błoniasteotoczone błon ą są częściowo wpukleniamikomórkow ą błony komórkowej

szypuła ł ącząca segment wewn.z perykarionem (wypustka brakpręcikono śna)

rodopsyna jodopsyny (wra żliwe na ró żneodcinki widma,czopki S, M, L)

wysoka czuło ść na światło ni ższa czuło ść

niewra żliwy na barwy wra żliwy na barwy

Pręcik Czopek

Nabłonek barwnikowy

• liczne ziarna melaniny• wypustki obejmuj ące szczytowe rejony fotoreceptorów• strefy zamykaj ące

Funkcje:• pochłanianie światła• fagocytoza dysków błoniastych fotoreceptorów• udział w resyntezie barwników wzrokowych

kom. pr ęcikowe kom. czopkowe

Inne warstwy siatkówki - komentarze

• warstwy j ądrowe zawieraj ą perykarionykomórek, a warstwy splotowate ich wypustkii synapsy

• błona graniczna zewn.: strefy przyleganiapomi ędzy komórkami glejowymi (Müllera)a fotoreceptorami

• w. splotowata zewn.: synapsy wst ążkowe

• warstwa j ądrowa wewn. zawiera perykariony:- kom. dwubiegunowych- kom. poziomych (moduluj ą aktywno ść

synaptyczn ą)- kom. amakrynowych (sygnalizacja zwrotna) - kom. Müllera (odmiana gleju radialnego):

wypustki przechodz ą przez cał ą grubo śćsiatkówki, pełni ą funkcj ę „ światłowodów”

• w. splotowata wewn.: synapsy elektryczne

• warstwa włókien nerwowych zawieraniezmielinizowane aksony komórek zwojowych

Warstwa komórek zwojowych:światłoczułe komórki zwojowe

• ok. 4% komórek zwojowych wykazuje wra żliwo ść na światło• zawieraj ą melanopsyn ę (barwnik wzrokowy aktywowany fotonami)• wolna aktywacja – reaguja na wolne zmiany światła w otoczeniu• aksony nie wchodz ą w skład drogi wzrokowej – dochodz ą do innych

obszarów mózgowia, odpowiedzialnych za pozawzrokowe procesyzależne od światła: rytm dobowy, sen/czuwanie, nastrój

Pomi ędzy nabłonkiem barwnikowym a fotoreceptorami nie mapoł ączeń międzykomórkowych – st ąd w pewnych warunkach(uderzenie, gwałtowny wysiłek, obkurczenie ciała sz klistego) fotoreceptory mog ą oddzieli ć się od nabłonka. Jest to odwarstwienie siatkówki – gro żące utrat ą wzroku, gdyż czopki i pr ęciki trac ą pośredni kontakt z naczyniówk ądostarczaj ąca im tlenu i substancji od żywczych.

6

Szczególne obszary siatkówki

plamka żółta (macula lutea) plamka ślepa (tarcza n. wzrokowego)

• wyeksponowane fotoreceptory • brak fotoreceptorów(inne warstwy odsuni ęte) • włókna nerwowe zbieraj ą się

• tylko czopki tworz ąc nerw wzrokowy• brak sumowania sygnałów • po wyj ściu z gałki ocznej

(neurony jednosynaptyczne) ulegaj ą mielinizacji• najwi ększa ostro ść widzenia • miejsce wej ścia tętnicy centralnej

i wyj ścia żył

dołeczekcentralny

Naczynia od żywiaj ące siatkówk ę

• naczynia włosowate naczyniówki wła ściwej• kapilary odchodz ące od naczy ń dna oka

Bariera krew-siatkówka:• strefy zamykaj ące mi ędzy komórkami

nabłonka barwnikowego• strefy zamykaj ące miedzy komórkamiśródbłonka kapilarów na terenie siatkówki

naczynia dna oka

Oglądanie przez wziernik dna oka (oftalmoskopia) daje i nformacj ę o stopniuzaawansowania nie tylko chorób narz ądu wzroku, ale tak że niektórych chorób układowych (cukrzyca, nadci śnienie, mia żdżyca)

Komórki macierzyste siatkówki

Nisza: warstwa pigmentowanych komórek w rejonie przej ścia nabłonka ciałka rz ęskowego w siatkówk ę (ora serrata)

Komórki macierzyste:

• w hodowli ró żnicuj ą się komórki podobne do ró żnych typów komórek siatkówki

• transplantacja in vivo (zwierz ęta) prowadzi niekiedy do wytworzenia kilkuwarstwowego „prototypu” siatkówki z komórkami zawieraj ącymi białka typowe dla fotoreceptorów, ale nie udało si ę dotychczas uzyska ćodtworzenia funkcjonuj ącej siatkówki

Paradoksy oka:

• w układzie optycznym najwi ększą sił ę załamywania światłama rogówka (a nie soczewka)

• skurcz mi ęśni ciałka rz ęskowego powoduje rozlu źnieniewięzadełek Zinna

• fotoreceptory s ą umieszczone po „złej” stronie siatkówki(światło musi przej ść przez prawie wszystkie warstwy, zanimdotrze do pr ęcików i czopków)

• światło powoduje zahamowanie aktywno ści fotoreceptorów

Powieka

Spojówka:• nabłonek wielowarstwowy walcowaty

z komórkami kubkowymi• blaszka wła ściwa

gruczoły Molla(apokrynowe)

spojówka

tarczkaz gruczołami Meiboma

skóra

Tarczka: tkanka ł ączna zbitaz dużymi gruczołami łojowymi(gruczoły tarczkowe, Meiboma)uchodz ącymi na brzegu powieki.Funkcja: natłuszczanie rogówki

Inne gruczoły powieki:• gruczoły Molla (apokrynowe)• gruczoły Zeissa (gruczoły łojowe

związane z korzeniami rz ęs)

7

Gruczoł łzowy

Gruczoł surowiczy o budowiezrazikowej • pęcherzyki surowicze otoczone

komórkami mioepitelialnymii blaszka podstawn ą

• przewody wyprowadzaj ące (nabł. jednowarstwowysześcienny/walcowaty)

Łzy: woda, jony, lizozym, laktoferyna,IgA

Drogi odpływu łez:- kanaliki łzowe: nabłonek

wielowarstwowy płaski- woreczek łzowy i przewód

nosowo-łzowy: nabłonekwieloszeregowy z rz ęskamii komórkami kubkowymi