עין אנושית

עַיִן היא איבר החישה של מערכת הראייה הרגיש לגלי אור ומשמש על ידי כך לראייה. כמו לאדם, לבעלי חיים רבים יש עיניים. העין מעבירה למוח מידע על מידת התאורה של הסביבה, ומאפשרת את הראייה. העין האנושית מורכבת באופן בסיסי מעדשה המרכזת את קרני האור על הקולטנים הרגישים לאור, הממירים את האור לאות חשמלי המועבר למוח.
עיני האדם - בדומה לחלק גדול ממיני הטורפים ואוכלי-הכול - ממוקמות בקדמת הראש, מיקום המאפשר התמקדות בטרף, ובמרחק-מה האחת מהשנייה, מה שמאפשר ראייה תלת-ממדית.

עובדה לשונית יוצאת דופן היא שבדומה לעברית, בשפות רבות משמעות המילה לאישון היא "אדם זעיר". ייתכן שהסיבה לכך היא שבהשתקפות שבאישון אדם רואה גרסה זעירה של עצמו.

מבנה גלגל העין האנושי

חלקים עיקריים
 לובן העין Sclera - זוהי השכבה החיצונית ביותר של גלגל העין המשמשת כמעין מעטפת של האיבר. מנוקבת בחלקה האחורי על ידי הסיב האופטי וכלי הדם של הרשתית. לובן העין בנוי מסיבי קולגן שרק גודלם ואופן סידורם מבדיל בינו לבין הקרנית השקופה.
 הקרנית Cornea - זוהי רקמה שקופה ודקה הבנויה מחמש שכבות ידועות וייתכן שיש שכבה שישית. תפקידה לשבור ולאסוף את קרני האור הנכנסות לעין כדי שימוקדו על ידי העדשה ויפלו על הרשתית בצורה מושלמת. טיפולי לייזר לתיקון הראייה מבוצעים על הקרנית על ידי שיופה. תפקוד הקרנית יכול להיפגע, בין היתר, ממחלת הקרטוקונוס.
 הקשתית Iris - נמצאת מאחורי הקרנית. הקשתית היא טבעת של שרירים, ובמרכזה נמצא חור האישון (הדומה לצמצם המצלמה). תפקיד הקשתית הוא לשלוט בכמות האור שנכנס לעין. היא עושה זאת על ידי התכווצות והתרפות - כשהקשתית מתכווצת האישון קטן, ולעין מגיעה כמות קטנה יותר של אור. הקשתית מקנה לעין את צבעה.
 האישון Pupil - כאמור, אישון העין הוא למעשה חור במרכז הקשתית המאפשר מעבר אור לכיוון הרשתית דרך העדשה.האישון מתכווץ ומתרחב בעזרת שרירים הנמצאים בקשתית כדי לווסת את כמות האור העוברת דרכו אל הרשתית. כאשר כמות האור קטנה - האישון מתרחב על מנת לקלוט כמות גדולה יותר של קרני אור, וכאשר כמות האור גדולה - הוא מתכווץ. במצב נורמלי, האישונים בשתי העיניים מתרחבים ומתכווצים באותה מידה ובאותו זמן, וכאשר אינם עושים זאת הדבר מעיד בדרך כלל על בעיה. כאשר האישונים אינם נעים במקביל בו זמנית, נוצר מצב הנקרא פזילה.
אטימולוגיה ברוב השפות פירוש המילה לאישון העין היא "איש קטן", כנראה בשל השתקפות האדם באישון.
 העדשה Lens - נמצאת מאחורי הקשתית והאישון. העדשה בנויה שכבות שכבות בצורת בצל. היא יכולה לשנות את עובייה על ידי השרירים הריסניים (ciliary muscles), ובכך היא משנה את רמת השבירה של קרני האור (ככל שהיא פחוסה יותר ועבה יותר, השבירה גדולה יותר). כשאנו מסתכלים על אובייקט רחוק, מיקוד הקרניים בדרכן לרשתית נעשה בקרנית, ולכן העדשה יכולה להיות שטוחה. אך כאשר אנו מסתכלים על אובייקט קרוב, יש צורך בשבירה נוספת ומיקוד על ידי העדשה. מחלת עדשה שכיחה היא הקטרקט (בעברית: ירוד) או עכירות העדשה.
 הגוף הזגוגי Vitreous Humour - חומר קרישי שקוף, מבוסס מים, הממלא את החלל שבין העדשה לבין הרשתית (האזור האחורי), ומיועד להגן על תאי האור הרגישים מפני מגע ישיר עם הסביבה.
 הרשתית Retina - נמצאת בחלק העמוק ביותר של העין. עליה מתרחשת ההמרה של גלי האור לזרמים חשמליים שמועברים למוח.
 פוטורצפטורים Photoreceptors - תאים רגישים לפוטונים. פגיעת פוטון בתא יוצרת שינוי כימי דינמי המשחרר אנרגיה ומתחיל תהליך של המרת אנרגיית הפוטון לפולס כימי/חשמלי (לדחף עצבי). ברשתית ישנם שני סוגים של פוטורצפטורים:
 קנים rods - ישנם כ־120 מיליון קנים ברשתית. אלו תאים ארוכים ודקים הפועלים בעיקר בלילה. הם נמצאים בעיקר בהיקף הרשתית, ופחות במרכזה. בתאים אלה אין המרה של צבע ושל פרטים קטנים בשדה הראייה. והם פעילים יותר לזיהוי אור שחור/לבן. כמו כן, לוקח להם זמן להתרגל לשינויי אור.
 מדוכים cones - ישנם כ־6 מיליון מדוכים ברשתית. אלו תאים קצרים ועבים הפעילים ביום, ונמצאים רק במרכז הרשתית (הנקרא גם Fovea). לתאים אלה תפיסה טובה של צבעים. הם רגישים ביותר לפרטים, ואינם רגישים לשינויי תאורה.
 הגומה המרכזית Fovea centralis  (שקע בלטינית) - אזור ברשתית שבו מתבצעת עיקר הראייה - האזור בו נופלת התמונה המתקבלת לאחר מיקודה על ידי הקרנית והעדשה. שטחו כמילימטר וחצי מרובע ובו מרוכזים התאים הרואים בצפיפות גבוהה. הפוטורצפטורים, הממירים את הפוטון האלקטרומגנטי לפולס חשמלי שהופך לאחר מכן למרכיב בתמונה הנראית. הגומה המרכזית מכילה מעל רבע מיליון פוטורצפטורים וללא שכבות נוספות. לכן מקום זה דק ועדין מאוד ולפיכך נתון להפרעות ומחלות רשתית שונות.
 הדיסק האופטי Optic Disk - נקודה על הרשתית שממנה יוצא עצב הראייה אל המוח. בדיסקית אין פוטורצפטורים כלל, מה שגורם לתופעה הקרויה הכתם העיוור Blind Spot - אזור חסר בשדה הראייה בכל עין. המוח משלים את השדה בעזרת המידע שהוא מקבל משתי העיניים, וכך אנו רואים את שדה הראייה כרצף, ולא מבחינים בכתם העיוור.
 עצב הראייה Optic Nerve - אוסף האקסונים של תאי הגנגליון ברשתית מתנקזים במרוכז דרך אזור הדיסקה האופטית (הכתם העיוור) ומשם ממשיכים לגרעין הברך הצדי במוח.
 הגוף הריסני Ciliary Body - נמצא בהיקף של העדשה, ומכיל את השריר הריסני Ciliary Muscle אשר גורם לתזוזה של העדשה - לצורך כיוון המוקד. בנוסף, אחראי הגוף הריסני על ייצור נוזל ה-Aqueous Humour המזין את העדשה והקרנית.

חלוקה לאזורים וללשכות
 האזור הקדמי Anterior Segment - השליש הקדמי של העין - קדמית לעדשה. חלל המכיל נוזל מימי הקרוי Aqueous Humour, ונחלק לשני חללי משנה ("לשכות") המחוברות ביניהן:
 הלשכה הקדמית Anterior Chamber - החלל שבין הקרנית - לבין הקשתית והאישון.
 הלשכה האחורית Posterior Chamber - החלל שבין הקשתית והאישון - לבין הגוף הזגוגי.
 האזור האחורי Posterior Segment - שני השלישים האחוריים של העין, מאחורי העדשה. חלל המכיל את הרשתית ואת הגוף הזגוגי.

חלוקה לשכבות
 השכבה הסיבית Fibrous Tunic - השכבה החיצונית בגלגל העין שכוללת את הקרנית ואת הלובן.
 שכבת כלי הדם Vascular Tunic - השכבה המרכזית בגלגל העין שכוללת את הקשתית, את הגוף הריסי ואת השכבה דמית - כורואיד (Choroid) שהיא שכבה המכילה את כלי הדם.
 השכבה העצבית Nervous Tunic - השכבה הפנימית בגלגל העין שכוללת את העצבים ואת הרשתית.

שרירי גלגל העין

שישה שרירים חיצוניים מניעים את גלגל העין (מתחברים אל לובן העין מוסתרים מאחורי
קרומי הלחמית-המרפדים את פנים העפעפיים).

אופן פעולתה של העין

מסלול ה-phototransduction הוא כלל התהליכים המעורבים בראייה מרמת התאים הרגישים לאור, ועד יציאת סיגנל חשמלי לעצב הראייה. עקרון פעולת הפוטורצפטורים שבתאי רשתית העין הוא פוטוכימי. בתחתית הפוטורצפטורים נמצאת הלמלה (lamellæ), ובה מספר רב של מולקולות רגישות לאור, מרביתן משתייכות לקבוצת החומרים הקרויים "צבענים" (או "פוטו-פיגמנטים" בלעז). פגיעה של פוטונים (חלקיקי אור) במולקולות אלו גורמת להן לשינויים כימיים הכרוכים בשחרור אנרגיה, ואלה אמורים לגרום לגירויים עצביים. בכל עין ישנם פוטורצפטורים המכונים "תאי אור" (On Cells), ופוטורצפטורים המכונים "תאי סגור" (Off Cells). תאים אלה הם בעצם תאי עצב (נוירונים), השונים משאר תאי העצב בגוף בעובדה שיש בהם גוף מיוחד ובו מספר שכבות של צבען הלוכד פוטונים. כשתאי האור קולטים פוטונים, הם פולטים אנרגיה המועברת בצורת דופק עצבי אל מרכז הראייה במערכת העצבים המרכזית. תאי הסגור, לעומת זאת, פולטים אנרגיה כל עוד ישנו חושך. אך כאשר פוגעת בהן קרן אור, הם מפסיקים לפלוט אנרגיה. בעזרת שני סוגי התאים, יכול המוח לייצר תמונה מאורגנת של אור וחושך על שדה הראייה.

מאחר שהעין האנושית יוצרת דמות באמצעות עדשה מרכזת, מתקבלת על הרשתית דמות ממשית והפוכה, שמגיעה כך למוח דרך עצב הראייה והמוח יוצר ממנה תפיסה של דמות ישרה, בתהליך שמעורבים בו מנגנונים נוספים, כמו זה של חוש שיווי-המשקל. בניסויים שנערכו בבוגרים באמצעות משקפיים מהפכי דמות הומחשה פעילותו של מרכז העיבוד המתאים במוח - לאחר תקופת הסתגלות של כשבועיים, חזרו המשתתפים בניסוי, לראות כרגיל. יתר על כן, גם לאחר הסרת משקפיים אלה, הם שוב ראו במהופך, עד לתקופת הסתגלות נוספת.

מנגנון הזזת המבט 

כאשר אדם רוצה להזיז את מבטו לכיוון מסוים מתחילה שרשרת פעולות מאזור במוח הנקרא FEF, המעביר את המידע ל-Superior colliculus ומשם ל-PPRF. לאחר ההגעה ל-PPRF יש שתי שלוחות אשר כל אחת מעבירה את המידע לעין אחרת. כאשר יש פגיעה ב-PPRF, הדבר מתבטא בחוסר יכולת להסיט את המבט לכיוון הפגיעה. כאשר יש פגיעה ב-FEF, יש חוסר יכולת להזיז את המבט לצד הקונטרה-לטרלי של הפגיעה.

מחלות רשתית שכיחות 
 AMD ניוון מרכזי בגומה המרכזית (ניוון מקולרי תלוי גיל).
 רטיניטיס פיגמנטוזה.
 קריעה וניתוק הרשתית (היפרדות רשתית): ישנם גורמים אחדים לכך: אסטיגמטיות, סוכרת, חבלה, הצטברות נוזלים מאחורי הרשתית, או כאשר בגיל הגבורה מצטמק נוזל הג'ל בעין ומושך איתו חלק מהרשתית. בחלק גדול של המקרים, למעט סוכרת, ניתן לתקן כירורגית.
 עלייה בלחץ התוך-עיני (גלאוקומה) מוביל להרס של עצב הראייה באופן הדרגתי עד אובדן ראייה כמעט מוחלט.
 רטינופתיה סוכרתית (סיבוך של מחלת הסוכרת) עלולה להביא לכדי עיוורון.
במספר מחלות ניתן טיפול מניעתי חלקי בגלל רגישות המקום בלייזר מקריש, ולא בלייזר צורב כפי שהיה נהוג בעבר. ואשר יצר נזקי ראייה קשים כדי לעצור דימומים.
 Lebers - ניוון חלקי של הפוטורצפטורים במקולה הגורם לאחוזי ראייה נמוכים ורגישות גבוהה לאור. מקורה במוטציה גנטית מולדת.

ראו גם
 משקפיים
 מערכת הראייה
 עינית - איבר חישת אור פשוט אצל חסרי חוליות
 אבולוציה של העין

בעיות ראייה

קישורים חיצוניים

 ד"ר ג'ואן ליבמן וז'קלין נרדי, אבחנו עצמכם: למה יש עיגולים כהים מסביב לעין, ynet, 05.06.11
 

  פרק 80 – דבר היום: העיני האנשים ההם תנקר – על ניקור עיניים בפודקאסט דברי הימים בהגשת אילן אבקסיס

הערות שוליים

ראש-צוואר
ראייה
איברי חישה