20.3: 안구의 해부학

눈은 세 개의 조직층으로 구성된 구형의 속이 빈 구조입니다. 바깥층(섬유질 튜닉)은 흰색 구조인 공막과 투명한 각막으로 구성됩니다. 공막은 안구 표면의 일부를 둘러싸고 있으며 대부분은 눈에 보이지 않습니다. 그러나 인간의 경우 '눈의 흰자위'가 다른 종에 비해 뚜렷하게 눈에 띕니다. 눈 앞부분을 투명하게 덮고 있는 각막은 빛의 침투를 가능하게 합니다. 눈의 중간층인 혈관막은 주로 맥락막, 모양체 및 홍채로 구성됩니다. 맥락막은 모양체 뒤에 위치하며 안구에 혈액을 공급하는 혈관이 많은 결합 조직입니다. 근육질의 실체인 모양체는 소대 섬유 또는 현수 인대에 의해 수정체에 연결되어 있습니다. 이는 렌즈 곡률을 도와 눈 뒤쪽에 빛의 초점을 맞추는 데 도움이 됩니다. 눈의 색깔이 있는 부분인 홍채는 모양체를 덮고 있으며 눈 앞쪽에 보입니다. 원형 근육인 홍채는 빛의 진입을 허용하는 중앙 눈 구멍인 동공을 확장하거나 수축시킵니다. 홍채는 밝은 빛에서는 동공을 수축시키고, 어두운 빛에서는 동공을 넓혀줍니다. 가장 안쪽 층인 신경 튜닉 또는 망막에는 빛을 인식하는 신경 조직이 들어 있습니다.

눈은 앞쪽 구멍과 뒤쪽 구멍의 두 부분으로 나눌 수 있습니다. 홍채와 모양체를 둘러싸고 있는 각막과 수정체 사이의 앞쪽 공간은 방수라고 알려진 가벼운 액체로 채워져 있습니다. 반면, 뒤쪽 구멍은 수정체 뒤 영역에서 망막이 위치한 안구 안쪽 뒤쪽까지 확장됩니다. 이 구멍은 유리액이라고 불리는 두꺼운 액체로 채워져 있습니다.

망막은 시각 신호의 예비 처리를 전담하는 별개의 세포가 있는 수많은 층으로 구성된 복잡한 구조입니다. 광수용체, 즉 막대와 원뿔은 막 전위를 변경하여 빛 에너지에 반응합니다. 이러한 변화는 광수용체가 외부 시냅스 층의 양극성 세포에 전달하는 신경전달물질의 양에 영향을 미칩니다. 망막에서는 내부 시냅스 층에 위치한 망막 신경절 세포(RGC)에 광수용체를 연결하는 것이 양극성 세포입니다. 무축삭 세포는 RGC가 활동 전위를 생성하기 전에 망막 내 처리를 돕습니다. 망막의 가장 깊은 층에 위치한 RGC의 축삭은 시신경 유두에 모여서 눈에서 나와 시신경을 형성합니다. 이러한 축삭은 망막을 가로지르기 때문에 시신경이 시작되는 눈 뒤쪽에는 광수용체가 없습니다. 이로 인해 망막에 "맹점"이 생기고 그에 상응하여 우리 시야에도 맹점이 생깁니다.

망막의 복잡한 구조는 서로 다른 세포로 채워진 여러 층으로 구성되며, 이들 모두는 시각적 신호의 초기 해석에 중요한 역할을 합니다. 광수용체, 특히 막대와 원뿔은 빛 에너지에 민감하며, 이러한 민감도는 막 전위의 변화를 촉진합니다. 이 변화는 이후 외부 시냅스 층의 양극성 세포로 방출되는 신경 전달 물질의 양을 결정합니다. 양극성 세포는 망막 내부 시냅스 층에 있는 광수용체와 망막 신경절 세포(RGC) 사이의 매개체입니다. 망막 내 처리는 RGC가 활동 전위를 생성하기 전에 무축삭 세포의 도움을 받습니다. 망막의 가장 안쪽 층에 자리잡은 RGC의 축삭은 시신경 유두에 모여서 시신경으로 눈을 빠져나갑니다. 이러한 축삭이 망막을 통과하는 과정으로 인해 시신경이 시작되는 눈의 뒤쪽에는 광수용체가 없습니다. 이로 인해 망막에 "맹점"이 생기고 이는 우리 시야의 동일한 맹점을 반영합니다.

망막 내의 광수용체(간상체와 원추체)가 축삭, RGC, 양극성 세포 및 망막 혈관 뒤에 있다는 점에 유의하는 것이 중요합니다. 이러한 구조는 광수용체 세포에 도달하기 전에 상당한 양의 빛을 흡수합니다. 그러나 중심와(fovea)는 망막의 중심에 있습니다. 이는 지지 세포와 혈관이 없고 광수용체만 수용하는 작은 영역입니다. 따라서 시력(시력의 선명도)은 다른 망막 구조에 의한 들어오는 빛의 흡수가 최소화되기 때문에 중심와에서 최적입니다. 중심와 중심에서 어떤 방향으로든 멀어지면 시력이 눈에 띄게 저하됩니다. 중심와(fovea)의 광수용기 세포 각각은 단일 RGC에 연결되어 있습니다. 따라서 RGC는 여러 광수용체의 입력을 통합할 필요가 없으므로 시각적 변환의 정확성이 향상됩니다.

반대로, 망막 주변에서는 여러 광수용체가 양극성 세포를 통해 RGC에 최대 50:1의 비율로 모입니다. 중심와와 주변 망막 사이의 시력 차이는 극명하게 나타납니다. 즉, 위치에 있는 단어에 초점을 맞추게 됩니다. 문단 중간에 눈을 움직이지 않고, 시작이나 끝의 단어가 흐릿하고 초점이 맞지 않게 보입니다. 주변 망막은 주변 시야에 이미지를 생성하는 역할을 합니다. 그러나 이러한 이미지에는 가장자리가 불분명하고 흐릿한 경우가 많으므로 단어를 더 명확하게 식별할 수 있어야 합니다. 따라서 중요한 시각적 자극이 중심오목에 집중되도록 눈의 신경 기능 중 상당 부분이 눈과 머리를 움직이는 데 집중됩니다.

눈의 빛을 포착하는 역할을 하는 세포인 광수용체는 내부 부분과 외부 부분이라는 두 가지 별개의 구성 요소로 구성됩니다. 전자는 핵과 기타 다양한 세포 소기관을 품고 있는 반면, 후자는 광수용을 가능하게 하는 틈새 영역입니다. 외부 분절의 형태를 특징으로 하는 두 가지 뚜렷한 광수용체 유형(간상체와 원뿔체)이 존재합니다. 막대 모양의 부분으로 명명된 막대에는 빛에 민감한 색소인 로돕신으로 채워진 막질 디스크가 들어 있습니다. 반면에 원뿔형 광수용체는 세포막의 함입부 내에 빛에 민감한 색소를 보유하고 있으며 외부 부분은 원뿔 모양을 취합니다. 원뿔형 광수용체는 세 가지 광색소, 즉 옵신(opsin)을 갖고 있으며, 각각은 특정 빛의 파장에 반응합니다. 가시광선의 색상은 파장에 따라 결정되며 인간의 눈에 있는 광색소는 빨간색, 녹색, 파란색의 세 가지 기본 색상을 식별하는 데 능숙합니다.

안구는 섬유층, 혈관층, 내층의 세 가지 층으로 구성된 속이 빈 액체로 채워진 구조입니다.

표재성 섬유층에는 공막(sclera)과 각막(cornea)의 두 영역이 있습니다.

눈의 흰자위인 공막은 주로 안구의 뒤쪽을 덮고 있습니다.

각막은 나머지 안구를 덮고 있는 앞쪽의 투명한 층입니다.

중간 혈관층에는 맥락막(choroid), 모양체(ciliary body), 홍채(iris)의 세 영역이 있습니다.

맥락막은 혈관이 풍부한 후부입니다. 모양체(ciliary body)는 맥락막(choroid)의 앞쪽 연속체(anterior continuation)입니다.

홍채는 갈색, 회색, 호박색, 파란색 또는 녹색이 될 수 있는 눈의 색깔 있는 부분입니다. 동공(pupil)이라고 하는 중앙의 원형 구멍은 빛이 눈으로 들어갈 수 있도록 합니다.

홍채 뒤쪽에는 유연한 biconvex lens가 있습니다. 가장 안쪽 층인 망막에 이미지의 초점을 맞추는 데 도움이 되며 선명한 시력을 확보할 수 있습니다.

망막에는 과도한 광선을 흡수하는 외부 색소 층이 있습니다. 뇌의 내부 신경층에는 광수용체(photoreceptor)가 있는데, 이 간상체는 희미한 빛을 보는 데 도움을 주는 간상체와 색각을 가능하게 하는 원추세포입니다.