[眼睛組織攻略]視網膜是什麼?5步驟從零到熟悉的網膜解剖地圖

視網膜是什麼

有人說:視網膜很重要,對視力來說,出現模糊現象,應到眼科檢查是否有視網膜的問題。

也有人說:視網膜如果不好好保養的話,日後造成文明病會讓眼睛瞎掉。

那麼,視網膜是什麼樣的眼球組織?又讓眾人覺得如此重要呢?本篇文章解說視網膜的基礎認識。

視網膜是什麼

視網膜(Retina)又可以稱為視衣眼球內膜(internal tunic)、眼球神經膜(neural tunic),相比其他的眼球膜層,是屬於非常薄的眼球組織,構造雖然輕薄,如同薄紙一般,但是對眼球的生理功能非常重要,是將光線轉化成神經信號的場所,可以把光轉換成信號傳遞動作電位的神經衝動。

視網膜的功能非常重要,掌管著眼睛視力、夜間視力、視覺品質、色彩辨識能力、視野等一系列視覺相關能力,這也是為什麼一般人認為視網膜是眼睛的重要構造之一。不過,由於視網膜是高度分化的結構,因此在視覺分辨度會有所不同,舉例來說,在適當的光亮環境中,黃斑部具有高度的視覺辨識能力,而周邊的視網膜區域則偏弱。

除此之外,有些人聽說過,已經有些智慧防盜門所有眼部辨識功能,最常見的就是虹膜辨識。然而,因為每個人的眼部微血管組織的結構分布不相同,因此視網膜的亦可作為生物身分辨識的構造之一。在台灣,某些高級智慧住宅已經有充滿未來感的辨識系統來保護自家的安全。

最後,由於視網膜如同薄紙般的存在,對視覺功能又是如此重要,所以視網膜生病,會影響視力並非危言聳聽。舉例來說,不論是高度近視、青光眼、黃斑部病變、外傷,也就是眼睛內傷或外傷影響,都會有機會讓視網膜受傷,甚至造成視網膜剝離。

點擊圖片(視網膜)

視網膜是什麼的基本介紹影片

視網膜的胚胎發育

以胚胎學來說,視網膜是由神經外胚層誕生的,是從腦中延伸發育成視神經與視網膜的構造。

從胚胎開始的話,從神經褶出現凹陷開始,該處會因凹陷形成視溝,凹陷持續向內進而形成視泡,繼續發展成為視杯,形成了外、內層之後,會形成不同的細胞、這兩層會逐漸的癒合,最後形成視網膜。

在視杯的外層會形成視網膜色素上皮細胞;而視杯的內層會形成感光細胞雙極細胞無軸突細胞水平細胞穆勒細胞神經節細胞

由視杯的外、內層的發展可以得知,視網膜並非是由單一層所衍生的,而是在內層癒合的過程中形成

視網膜形成後,隨之黃斑部亦會形成;同樣由視杯發展的視神經會被寡突觸神經膠細胞給包覆,形成髓鞘

接下來,要來認識為什麼視網膜會有如此重要之前,先從細胞成員開始說起,再來是視網膜的分層結構,最後是視網膜的構造。

點擊圖片(視網膜的發育)

視網膜細胞成員

一共有七種細胞成員,分別是視網膜色素上皮細胞、感光細胞、雙極細胞、水平細胞、無軸突細胞、穆勒式細胞、神經節細胞。

點擊圖片(視網膜的細胞成員)

視網膜色素上皮細胞

視網膜色素上皮細胞(retina pigment epithelium cell, RPE),是視網膜最外層的細胞,從細胞觀察可發現,含有色素顆粒,所以細胞是黑色。跟角膜的內皮細胞一樣,細胞的排列方式屬於單層排列的六角型形狀

細胞的外層含有微絨毛,可以與感光細胞的外節進行相連接,讓養分可以藉由主動運輸的方式給予感光細胞,因此,如果視網膜色素上皮細胞凋亡的話,也會連帶感光細胞的死亡。除此之外,視網膜色素上皮細胞除了提供營養給予感光細胞,也會吞噬感光細胞,不過是針對感光細胞的已脫落外節

點擊圖片(視網膜色素上皮細胞)

感光細胞

感光細胞(photoreceptor cell)是將光轉換成電流信息的重要細胞,一個細胞可分為外節、內節、細胞核,外節是感光作用的重要場所,是將光轉換成電流信息的重要關鍵;內節富含大量的粒線體,讓感光細胞有充足的能量在運作;最後是細胞核,位於視網膜的外核層

感光細胞可分為桿細胞與錐細胞。

桿細胞(rod cell),一共有130,000.000到140,000,000個,負責黑白視覺辨識粗略視覺對光的敏感度高內含視紫質

錐細胞(cone cell),一共有6,000,000到7,000,000個,負責色彩視覺辨識精細視覺對光的敏感度偏低內含視光質

點擊圖片(感光細胞)

雙極細胞

雙極細胞(bipolar cell, BC),能接受感光細胞傳輸的信息,也能藉由谷氨酸進行電生理的反應。

信息流程依序為光感受器、雙極細胞、無軸突細胞、神經節細胞。

雙極細胞還可以分為兩種連接,一種是桿連結、另一種是錐連接。桿連接是可以與桿細胞進行突觸接合,還能夠與神經節細胞進行突觸相連;錐連接則是可以與錐細胞進行突觸接合,但是無法與神經節細胞進行觸合相連。

點擊圖片(雙極細胞)

水平細胞

水平細胞(horizontal cell),位於雙極細胞與感光細胞之間,能調控雙極細胞的電生理閾值反應

點擊圖片(水平細胞)

無軸突細胞

無軸突細胞(amacrine cell, AC),屬於最內層的視網膜細胞,細胞本身的樹突長度與軸突長度是一樣的。其功能是收集、解析雙極細胞的信息處理,可以藉由谷氨酸4-氨基丁酸做生理反應。

除此之外,無軸突細胞還可以分為瀰散型與分層型。瀰散型是將過程擴展到整個內叢層的構造;而分層型是一層到多層的向上擴張的構造。

點擊圖片(無軸突細胞)

穆勒氏細胞

穆勒式細胞(muller cell)負責視網膜的支撐與代謝作用,是視網膜細胞中,個子最大的細胞

本身除了支撐與代謝的功能外,對光感受器與神經細胞來說,給予了養分抗氧化的機制;不只如此,穆勒氏細胞還可以藉由谷氨酸做為燃料,去參與視網膜細胞的突觸活動的調節

對視網膜內層能盡好本分;對視網膜的外層也不會怠忽職守,因為對外層血-視網膜屏障來說,可以調控屏障的緊密性,協助危害分子無法進入到視網膜內部。

另外,有感光細胞的區域,它可以分隔感光細胞以免造成彼此功能上的混亂。

點擊圖片(穆勒細胞)

神經節細胞

神經節細胞(ganglion cell)是視網膜細胞的成員中,最內層的細胞,一共有1,200,000個,也是唯一將信息向外傳遞的的細胞,具有動作電位,屬於第二級的神經細胞

而神經節細胞具有細胞多樣性,有90%是P系統的小細胞5%是M系統的巨細胞5%非M系統與非P系統的細胞。P系統的小細胞掌管紅綠視覺、M系統的巨細胞掌管黑暗視覺、非M系統與非P系統的細胞掌管黃藍視覺

此外,神經節細胞還可以分為W、X、Y細胞。W細胞占比約37%,對黑夜快速移動的物體有敏感反應;X細胞與錐細胞的功能有關;Y細胞具有非常寬的樹突區域,對快速的眼球運動光強度的快速變化有反應

在黃斑小凹中,神經節細胞、雙極細胞、錐細胞的比例是1:1:1,尤其是中心凹最厚。到了視網膜的周邊,桿細胞的數量會開始變多,一個神經節細胞可以對應著多個桿細胞

神經節細胞的纖維大多數是將信息投射在視丘的外側膝狀體並且傳遞給大腦視覺皮質來形成視覺意識;少部分會傳遞給中腦的前頂蓋區,協助瞳孔的收縮反應。

神經節細胞纖維能傳遞信息給外側膝狀體的神經節細胞,比較大的細胞會投射在外側膝狀體的下方位置比較小的細胞會投射在外側膝狀體的上方位置

點擊圖片(神經節細胞)

視網膜細胞影片推薦

視網膜的分層

表面上觀看的話,視網膜看似只是薄薄的一層,可是一旦你/妳用專業儀器上看見視網膜,就會發現視網膜其實一共有十層,歸納為視網膜外層與內層。

點擊圖片(視網膜分層)

視網膜外層只有一層,而視網膜內曾多達九層,下列我們依序由外到內探索視網膜的分層:

視網膜外層

就是視網膜色素上皮層(pigment epithelium),顧名思義,這一層的細胞成員只有視網膜色素上皮細胞沒有其他,如果尚未認識視網膜色素上皮細胞的話,建議往上滑重新認識視網膜色素上皮細胞的功能吧。

視網膜內層

由外到內,依序為感光細胞層(layer of photoreceptor)、外限制層(outer limiting membrane)、外核層(outer nuclei layer)、外叢層(outer plexiform layer)、內核層(inner nuclei layer)、內叢層(inner plexiform layer)、神經節細胞層(ganglion cell layer)、神經纖維層(layer of optic nerve fibers)、內限制層(inner limiting membrane)。

你/妳看見視網膜內層有這麼多的細胞層,該怎麼記得?該怎麼背呢?別擔心,只要認清楚規律,基本上,自然就會知道了。

首先,視網膜中的十層中,最外層的是視網膜色素上皮細胞層,接著,因為需要提供養分給感光細胞,所以第二層是感光細胞層,然而接下來,才是重頭戲。

第三層與最後的第十層是外限制膜內限制膜,主因是穆勒細胞的支撐而形成了第三層與第十層。

第四層的外核層,是感光細胞的細胞核位置。

第五層的外叢層感光細胞能與雙極細胞水平細胞觸突接合的位置。

第六叢的內核層是雙極細胞無軸突細胞水平細胞穆勒細胞細胞核位置。

第七層的內叢層是雙極細胞無軸突細胞神經節細胞觸突接合的位置。

第八層的神經節細胞層是神經節細胞的位置。

第九層的神經纖維層是神經節細胞纖維位置。

最後的第十層是內限制層也就是穆勒細胞的最裡面能觸及的地方了,該層能分隔視網膜與玻璃體

不知道玩家們是否已經知道規律,也就是將視網膜的細胞成員的位置給辨識清楚即可。這需要自己反覆的練習,才能知道視網膜分層的原理。

視網膜分層結構影片

視網膜的表面構造

主咬的構造是由這兩種表面構造去延伸的,也就是視神經盤與黃斑部。下面我們逐一探索。

點擊圖片(視網膜)

視神經盤

視神經盤(optic disc),是由神經節細胞的軸突匯集而成的,並且向內在視網膜的表面,一共有1,000,000到1,200,000

由於該處並沒有任何感光細胞,因此此處是屬於生理性盲點

視神經盤為橢圓形的形狀,左右的直徑約1.9mm、上下直徑約1.33mm,與黃斑部的距離約3mm。

顏色呈現粉白色,原因在於,該處也有中央動脈運輸氧氣的緣故。

點擊圖片(視神經盤)

視神經凹陷杯

視神經凹陷杯(optic cup),與胚胎發育的視杯無關,是位於視神經盤的中央凹陷處,呈現圓形且較為蒼白色。

也視偵測青光眼的重要指標,要知道,青光眼主要為眼壓過高導致視神經扭曲所造成的,因此視盤與視杯的比值C/D值就扮演極為重要的角色。一般來說,C/D值正常是0.3,少部分為0.4,通常不可能會超過0.5,如果有,可能要進行視野測試等相關青光眼檢查。

點擊圖片(視神經凹陷杯)

黃斑部

黃斑部(macula),與其他視網膜構造相比,顏色比其他視網膜的構造還要深,主因在於,黃斑部富含著玉米黃素葉黃素,這也意味著該處有能力吸收藍光紫外光等危害眼球的光線。

該處並沒有中央視網膜動脈分布,養分供應是由脈絡膜毛細血管負責。

負責的任務是中央的視野、視力敏銳度、視覺品質程度等重要指標。

該處並沒有神經纖維層,不過有意思的是,在解剖學的定義來說,黃斑部理應有兩層神經層,而黃斑部的直徑約5.5mm。

點擊圖片(黃斑部)

中央窩

中央窩(fovea),顏色比黃斑部更深,這也意味著有更多的玉米黃素葉黃素

該位置在黃斑部的中央,直徑約1.5mm。

這裡幾乎只有錐細胞,並不會出現桿細胞,以細視網膜分層來看,該處也沒有內核層神經節細胞層

在營養供應方面,由於視網膜中央動脈並沒有提供黃斑部養分,因此養分供應是由脈絡膜毛細血管負責;而在神經方面,這裡的視神經佔了神經纖維束的一半

點擊圖片(中央窩)

中央小窩

中央小窩(foveola),位於中央窩的中央,直徑佔0.35mm。

位於中央窩的中央,中央小窩皆具備其功能。其中該處的錐細胞比其他位置還要長一些,原因是該處的錐細胞的內節有增厚一些,讓粒線體的供應能量有更加效率、更加完善的準備。

點擊圖片(黃斑部中央小窩)

視網膜中央動脈

視網膜中央動脈(central artery of retina),是由視乳突穿出到視網膜內側表面的動脈組織。

可分為四種象限,鼻上側、鼻下側、顳上側、顳下側,另外還有黃斑部的上動脈與下動脈。

可以供應給水平細胞雙極細胞無軸突細胞穆勒細胞神經節細胞等由視杯衍生視網膜細胞,但是,同樣是由視杯衍生視網膜色素上皮細胞與感光細胞並沒有供應。

點擊圖片(視網膜中央動脈)

總結

視網膜的重要性,讓各位了解視網膜是什麼樣的眼睛組織,進一步地探索,眼睛這種人體器官,對生活、生理方面有著極大的幫助,看似如同薄紙般的結構,帶給視覺上清晰明亮的感受。

眼睛是個簡單卻複雜的人體器官,從角膜到視網膜可發現的非凡之處,是與其他人體器官無可比擬,帶給各位視網膜是什麼樣的解剖知識,讓你進一步認識眼睛的重要性。

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