background image

1

 

 

Anatomy and Physiology of the Eye                L1 

 
Eye Anatomy  

Vision  is  by  far  the  most  used  of  the  five  senses  and  is  one  of  the  primary 
means  that  we  use  to  gather  information  from  our  surroundings.  More  than 
75% of the information we receive about the world around us consists of visual 
information. 
The eye is often compared to a camera. Each gathers light and then transforms 
that  light  into  a  "picture."  Both  also  have  lenses  to  focus  the  incoming  light. 
Just as a camera focuses light onto the film to create a picture, the eye focuses 
light onto a specialized layer of cells, called the retina, to produce an image. 
Although  the  eye  is  small,  only  about  1  inch  in  diameter,  each  part  plays  an 
important role in allowing people to see the world. 
The  eye  is  surrounded  by  the  orbital  bones  and  is  cushioned  by  pads  of  fat 
within  the  orbital  socket.  Extraocular  muscles  help  move  the  eye  in  different 
directions.  Nerve  signals  that  contain  visual  information  are  transmitted 
through the optic nerve to the brain. 

 
Orbit 

The  orbit  is  the  bony  eye  socket  of  the  skull.  The  orbit  is  formed  by  the 
cheekbone,  the  forehead,  the  temple,  and  the  side  of  the  nose.  The  eye  is 
cushioned within the orbit by pads of fat. In addition to the eyeball itself, the 
orbit contains the muscles that move the eye, blood vessels, and nerves. 
The orbit also contains the lacrimal gland that is located underneath the outer 
portion  of  the  upper  eyelid.  The  lacrimal  gland  produces  tears  that  help 
lubricate  and  moisten  the  eye,  as  well  as  flush  away  any  foreign  matter  that 
may enter the eye. The tears drain away from the eye through the nasolacrimal 
duct, which is located at the inner corner of the eye. 

 
Eyelids and Eyelashes 

The eyelids serve to protect the eye from foreign matter, such as dust, dirt, and 
other  debris,  as  well  as  bright  light  that  might  damage  the  eye.  When  you 
blink, the eyelids also help spread tears over the surface of your eye, keeping 
the eye moist and comfortable. 


background image

2

 

 

The  eyelashes  help  filter  out  foreign  matter,  including  dust  and  debris,  and 
prevent these from getting into the eye. 

 
Conjunctiva 

The conjunctiva is a thin, transparent layer of tissues covering the front of the 
eye,  including  the  sclera  and  the  inside  of  the  eyelids.  The  conjunctiva  keeps 
bacteria  and  foreign  material  from  getting  behind  the  eye.  The  conjunctiva 
contains visible blood vessels that are visible against the white background of 
the sclera. 
 

Sclera 

The white part of the eye that one sees when looking at oneself in the mirror is 
the  front  part  of  the  sclera.  However,  the  sclera,  a  tough,  leather-like  tissue, 
also extends around the eye. Just like an eggshell surrounds an egg and gives 
an egg its shape, the sclera surrounds the eye and gives the eye its shape. 
The extraocular muscles attach to the sclera. These muscles pull on the sclera 
causing the eye to look left or right, up or down, and diagonally. 

 
Cornea 

The cornea is the transparent, clear layer at the front and center of the eye. 
In fact, the cornea is so clear that one may not even realize it is there. The 
cornea  is  located  just  in  front  of  the iris,  which  is  the  colored  part  of  the 
eye. The main purpose of the cornea is to help focus light as it enters the 
eye. If one wears contact lenses, the contact lens rests on the cornea. 

 
Anterior Chamber 

The  anterior  chamber  is  the  fluid-filled  space  immediately  behind  the  cornea 
and  in  front  of  the  iris.  The  fluid  that  fills  this  chamber  is  called  the  aqueous 
humor. The aqueous humor helps to nourish the cornea and the lens. 

 
 
 
 


background image

3

 

 

Iris and Pupil 

The iris, which is the colored part of the eye, controls the amount of light that 
enters the eye. The iris is a ring shaped tissue with a central opening, which is 
called the pupil. 
The  iris  has  a  ring  of  muscle  fibers  around  the  pupil,  which,  when  they 
contract, causes the pupil to constrict (become smaller).  This occurs in bright 
light. A second set of muscle fibers radiate outward from the pupil. When these 
muscles contract, the pupil dilates (becomes larger). This occurs under reduced 
illumination or in darkness. 

 
Anterior Chamber Angle and Trabecular Meshwork 

The anterior chamber angle and the trabecular meshwork are located where the 
cornea  meets  the  iris.  The  trabecular  meshwork  is  important  because  it  is  the 
area  where  the  aqueous  humor  drains  out  of  the  eye.  If  the  aqueous  humor 
cannot properly drain out of the eye, the pressure can build up inside the eye, 
causing  optic nerve  damage and  eventually  vision  loss,  a  condition  known 
as glaucoma. 

 
Posterior Chamber 

The posterior chamber is the fluid-filled space immediately behind the iris but 
in front of the lens. The fluid that fills this chamber is the aqueous humor. The 
aqueous humor helps to nourish the cornea and the lens. 

 
Lens 

The lens is a clear, flexible structure that is located just behind the iris and the 
pupil. A ring of muscular tissue, called the ciliary body, surrounds the lens and 
is  connected  to  the  lens  by  fine  fibers,  called  zonules.  Together,  the  lens  and 
the ciliary body help control fine focusing of light as it passes through the eye. 
The lens, together with the cornea, functions to focus light onto the retina. 

 
Vitreous Cavity 

The  vitreous  cavity  is  located  behind  the  lens  and  in  front  of  the  retina.  It  is 
filled  with  a  gel-like  fluid,  called  the  vitreous  humor.  The  vitreous  humor 
helps maintain the shape of the eye. 


background image

4

 

 

 
Retina/Macula/Choroid 

The retina acts like the film in a camera to create an image. When focused light 
strikes  the  retina,  chemical  reactions  occur  within  specialized  layers  of  cells. 
These  chemical  reactions  cause  electrical  signals,  which  are  transmitted 
through  nerve  cells  into  the  optic  nerve,  which  carries  these  signals  to  the 
brain,  where  the  electrical  signals  are  converted  into  recognizable  images. 
Visual association areas of the brain further process the signals to make them 
understandable within the correct context. 
The  retina  has  two  types  of  cells  that  initiate  these  chemical  reactions.  These 
cells are termed photoreceptors and the two distinct types of cells are the rods 
and cones. Rods are more sensitive to light; therefore, they allow one to see in 
low light situations but do not allow one to see color. Cones, on the other hand, 
allow people to see color, but require more light. 
The macula is  located  in  the  central  part  of  the  retina  and  has  the  highest 
concentration  of  cones.  It  is  the  area  of  the  retina  that  is  responsible  for 
providing sharp central vision. 
The choroid is a layer of tissue that lies between the retina and the sclera. It is 
mostly made up of blood vessels. The choroid helps to nourish the retina. 

 
Optic Nerve 

The  optic  nerve,  a  bundle  of  over  1  million  nerve  fibers,  is  responsible  for 
transmitting  nerve  signals  from  the  eye  to  the  brain.  These  nerve  signals 
contain information for processing by the brain. The front surface of the optic 
nerve,  which  is  visible  on  the  retina,  is  called  the  optic  disk  or  optic  nerve 
head. 

 
Extraocular Muscles 

Six extraocular muscles are attached to each eye to move the eye left and right, 
up and down, and diagonally, or even around in circles when one wishes. 

 
Eye development (embryo) 

Eye formation in the human embryo begins at approximately three weeks into 
embryonic development and continues through the tenth week.  


background image

5

 

 

Cells  from  both  the  mesodermal  and  the  ectodermal  tissues  contribute  to  the 
formation of the eye. Specifically, the eye is derived from the neuroepithelium, 
surface ectoderm,  and  the  extracellular  mesenchyme  which  consists  of  both 
the neural crest and mesoderm. 
Neuroepithelium  forms  the retina, ciliary  body, iris,  and optic  nerves.  Surface 
ectoderm  forms  the lens, corneal  epithelium and eyelid.  The  extracellular 
mesenchyme  forms  the sclera,  the  corneal endothelium and stroma, blood 
vessels,
 muscles, and vitreous           

 

The eye is a complex optical system – very similar to a camera. 

Vision  begins  when  light  enters  the  eye  through  the cornea,  a  powerful 
focusing  surface.  The  cornea  is  what  gives  us  clear  vision.  From  there,  it 
travels through clear aqueous fluid, and passes through a small aperture in the 
iris called the pupil. 
As  muscles  in  the  iris  relax  or  constrict,  the  pupil  changes  size  to  adjust  the 
amount  of  light  entering  the  eye.  Light  rays  are  bent  and  focused  through the 
lens,  
and  proceed  through  a  clear  jelly-like  substance  in  the  center  of  the  eye 
called vitreous humor, which  helps  give  the  eye  form  and  shape.  When  light 
rays finally land on the retina, the part of the eye similar to film  in a camera, 
they  form  an  upside-down  image.  The  retina  converts  the  image  into  an 
electrical  impulse  that  travels  along  the  optic  nerve  to  the  brain,  where  it  is 
interpreted as an upright image.

 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 




رفعت المحاضرة من قبل: Mubark Wilkins
المشاهدات: لقد قام 11 عضواً و 177 زائراً بقراءة هذه المحاضرة








تسجيل دخول

أو
عبر الحساب الاعتيادي
الرجاء كتابة البريد الالكتروني بشكل صحيح
الرجاء كتابة كلمة المرور
لست عضواً في موقع محاضراتي؟
اضغط هنا للتسجيل