กายวิภาคและสรีรวิทยาของตา (Anatomy and physiology of the eye) - Update

  • โดย พรชัย สุรทานนท์ และ ผศ.นพ.ชวกิจ ภูมิบุญชู
  • 2 สิงหาคม 2569
  • Tweet

สารบัญ

  • เกริ่นนำ (Introduction)
  • โครงสร้างของระบบดวงตา (Structure)
    • พัฒนาการของดวงตา (Eye development)
    • ขนาดของดวงตา (Eye size)
    • ส่วนประกอบของดวงตา (Eye’s components
  • การมองเห็น (Vision)
    • ลานสายตา (Field of view)
    • จุดบอด (Blind spot)
  • จักษุเวชศาสตร์ (Eye medicine)
  • โรคเกี่ยวกับดวงตา (Eye disease 

เกริ่นนำ (Introduction)

ดวงตาของมนุษย์ (Human eye) เป็นอวัยวะรับสัมผัสในระบบการมองเห็นที่ตอบสนองต่อแสงที่มองเห็นได้ ทำให้มนุษย์สามารถมองเห็นสิ่งต่างๆ ได้ ส่วนหน้าที่อื่นๆ ของดวงตาได้แก่ ดูแลระบบการทำงานภายในร่างกายให้ดำเนินไปตามวัฏจักรธรรมชาติในรอบ 24 ชั่วโมงอย่างเหมาะสม (วงจรการนอนหลับและการตื่น) และยังช่วยในเรื่องการทรงตัวอีกด้วย

ดวงตาเปรียบเสมือนอุปกรณ์เชิงแสงที่มีชีวิต ดวงตามีรูปทรงที่ค่อนข้างเป็นทรงกลม มีเนื้อเยื่อชั้นนอกสุด คือตาขาว (Sclera) และเนื้อเยื่อชั้นในชั้นหนึ่ง คือ ชั้นคอรอยด์ที่มีเม็ดสี (Pigmented choroid) ที่ทำหน้าที่กำบังไม่ให้แสงเล็ดลอดเข้าสู่ภายในดวงตาในแนวอื่นนอกจากแนวแกนทัศนศาสตร์ (Optic axis) ของดวงตาเท่านั้น หากเรียงลำดับตามแนวแกนทัศนศาสตร์ ส่วนประกอบเชิงแสงของดวงตาจะประกอบไปด้วยเลนส์ชิ้นแรกของดวงตา คือ กระจกตา (Cornea) ซึ่งเป็นเนื้อเยื่อโปร่งใสรูปทรงโดมที่อยู่ด้านหน้าสุดของดวงตา ทำหน้าที่เป็นด่านแรกในการรับและหักเหแสง (หรือโฟกัสแสง) จากภายนอก ต่อจากกระจกตา คือ รูรับแสง (Pupil) ในไดอะแฟรม ม่านตา  (Iris) ซึ่งเป็นส่วนที่เป็นสีของดวงตาเราแต่ละคนมีหน้าที่ควบคุมปริมาณแสงที่จะผ่านเข้าสู่ภายในดวงตา ต่อจากนั้นแสงที่เข้ามาจะเดินทางจะผ่านเลนส์อีกตัวหนึ่ง (นั่นคือแก้วตาหรือเลนส์ตา) ซึ่งทำหน้าที่ในการโฟกัสแสงให้เกิดเป็นภาพและส่วนประกอบสุดท้ายของดวงตา  คือ ส่วนที่ไวต่อแสงของดวงตา ซึ่งเป็นจุดที่ภาพตกกระทบและเกิดการประมวลผลภาพ โดยเรตินาจะเชื่อมต่อกับสมองผ่านทางเส้นประสาทตา (Optic nerve) ส่วนประกอบอื่นๆ ที่เหลือของดวงตาจะช่วยให้รูปทรงของดวงตาคงอยู่ในลักษณะที่เหมาะสมและช่วยในการบำรุง รักษาและปกป้องดวงตา

ในเรตินาจะมีเซลล์ 3 ชนิดที่ทำหน้าที่แปลงพลังงานแสงให้เป็นพลังงานไฟฟ้าเพื่อส่งต่อไปยังระบบประสาทของดวงตา คือ เซลล์รูปแท่ง (Rod cells) จะตอบสนองต่อแสงที่มีความเข้มต่ำและช่วยในการรับรู้ภาพที่มีความละเอียดต่ำที่เป็นโทนสีเทา ในขณะที่เซลล์รูปกรวย (Cone cells) ตอบสนองต่อแสงที่มีความเข้มสูงและช่วยในการรับรู้ภาพที่มีความคมชัดสูงและมีสีสันและยังมีเซลล์ปมประสาทที่ไวต่อแสงซึ่งเพิ่งถูกค้นพบเมื่อไม่นานมานี้ที่ตอบสนองต่อความเข้มแสงในทุกระดับและมีส่วนช่วยในการปรับปริมาณแสงที่เข้าสู่เรตินา ช่วยควบคุมและยับยั้งฮอร์โมนเมลาโทนิน รวมถึงช่วยปรับวงจรนาฬิกาชีวิตให้สมดุลอีกด้วย

โครงสร้างของระบบดวงตา (Structure)

มนุษย์มีดวงตาสองข้าง ตั้งอยู่ทางด้านซ้ายและด้านขวาของใบหน้า ดวงตาตั้งอยู่ในโพรงกระดูกที่เรียกว่า เบ้าตา (Orbits) ที่อยู่ภายในกะโหลกศีรษะ มีกล้ามเนื้อภายนอกลูกตาทั้งสิ้น 6 มัด ที่ทำหน้าที่ควบคุมการเคลื่อนไหวของดวงตา ด้านหน้าของดวงตาที่เราสามารถมองเห็นได้ ประกอบด้วย ตาขาว ซึ่งมีสีออกขาว, ม่านตาที่เป็นส่วนประกอบที่เป็นสีของดวงตาและรูม่านตา  (Pupil) โดยมีชั้นเนื้อเยื่อบาง ๆ ที่เรียกว่า เยื่อบุตา อยู่ด้านบนของดวงตา ส่วนหน้าสุดนี้ยังมีชื่อเรียกในทางการแพทย์ว่า “ลูกตาส่วนหน้า” (Anterior segment) อีกด้วย

โครงสร้างของดวงตาไม่ได้มีรูปร่างเป็นทรงกลมที่สมบูรณ์เลยที่เดียว หากแต่เป็นโครงสร้างสองส่วนที่เชื่อมต่อกัน ประกอบด้วย ลูกตาส่วนหน้า (Anterior segment) และ ลูกตาส่วนหลัง (Posterior segment) โดยลูกตาส่วนหน้าประกอบไปด้วย กระจกตา ม่านตา และเลนส์ตา กระจกตามีลักษณะโปร่งใสและมีความโค้งมากกว่า โดยเชื่อมต่อกับลูกตาส่วนหลังที่มีขนาดใหญ่กว่า ซึ่งประกอบไปด้วย วุ้นตา จอตา เนื้อเยื่อชั้นกลางของลูกตา (Choroid) และเปลือกตาชั้นนอกที่มีสีขาวเรียกว่า ตาขาว ปกติแล้วกระจกตาจะมีเส้นผ่านศูนย์กลางประมาณ 11.5 มิลลิเมตร (0.45 นิ้ว) และมีความหนาประมาณ 0.5 มิลลิเมตร (500 ไมโครเมตร) บริเวณใกล้จุดศูนย์กลาง ส่วนห้องของลูกตาส่วนหลังคิดเป็นพื้นที่ที่เหลืออีก 5 ใน 6 ส่วนของดวงตา โดยทั่วไปมีเส้นผ่านศูนย์กลางประมาณ 24 มิลลิเมตร (0.94 นิ้ว) มีเนื้อเยื่อบริเวณที่เรียกว่า ขอบตาขาว (Limbus) ที่ทำหน้าที่เชื่อมระหว่างกระจกตากับตาขาว ม่านตา คือ โครงสร้างวงกลมที่มีสารสีซึ่งล้อมรอบจุดศูนย์กลางของดวงตาเป็นวงกลมร่วมแกน นั่นคือ รูม่านตา ซึ่งมองเห็นเป็นสีดำ ขนาดของรูม่านตาทำหน้าที่ควบคุมปริมาณแสงที่เข้าสู่ดวงตา โดยการปรับขนาดของรูม่านตาด้วยกล้ามเนื้อขยายรูม่านตา (Dilator muscle) และกล้ามเนื้อหดรูม่านตา (Sphincter muscle) ของม่านตา

พลังงานแสงเดินทางเข้าสู่ดวงตาผ่านทางกระจกตา รูม่านตาและเลนส์ตาตามลำดับ เลนส์ตาจะมีการเปลี่ยนแปลงรูปร่างเมื่อมีการโฟกัสภาพระยะใกล้ (การเพ่งปรับตา - Accommodation) ซึ่งการปรับโฟกัสนี้ควบคุมโดยกล้ามเนื้อยึดเลนส์ตา (Ciliary muscle) ที่อยู่ระหว่างเลนส์ทั้งสอง (กระจกตาและแก้วตา) โดยมีผิวหักเหแสง 4 พื้นผิว ซึ่งแต่ละพื้นผิวจะหักเหแสงในขณะที่แสงเดินทางไปตามเส้นทางแสง แบบจำลองพื้นฐานอย่างหนึ่งที่อธิบายภูมิศาสตร์ของระบบทัศนศาสตร์คือ แบบจำลองดวงตาแอริโซนา (Arizona Eye Model) แบบจำลองนี้อธิบายการเพ่งปรับตาทางเรขาคณิต โฟตอนของแสงที่ตกกระทบบนเซลล์ไวต่อแสงของเรตินา (เซลล์รับแสงรูปกรวยและรูปแท่ง) จะถูกเปลี่ยนเป็นสัญญาณไฟฟ้าที่ส่งไปยังสมองผ่านทางเส้นประสาทตาและถูกแปลผลออกมาเป็นภาพและการมองเห็น

  • พัฒนาการของดวงตา (Eye development)
    การพัฒนาของดวงตามนุษย์มีต้นกำเนิดหลักมาจากชั้นเนื้อเยื่อเอ็กโตเดอร์ม (Ectoderm) โดยเลนส์และเนื้อเยื่อบุผิวกระจกตาพัฒนามาจากเอ็กโตเดอร์มส่วนผิวโดยตรง ส่วนโครงสร้างอื่นๆ มาพัฒนามากจากนิวรัลเอ็กโตเดอร์มหรือนิวรัลเครสต์ ส่วนชั้นเมโซเดอร์มนั้นมีส่วนร่วมเพียงเล็กน้อยในการสร้างวุ้นตา หลอดเลือดและกล้ามเนื้อรอบนอกดวงตา
  • ขนาดของดวงตา (Eye size)
    ขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางในแนวตั้ง (ความสูง) ของดวงตามนุษย์ผู้ใหญ่จะอยู่ที่ประมาณ 7 มิลลิเมตร (0.93 นิ้ว) เส้นผ่านศูนย์กลางในแนวขวาง (ความกว้าง) อยู่ที่ 24.2 มิลลิเมตร (0.95 นิ้ว) และขนาดในแนวแกนหน้า-หลัง (ความลึก) มีค่าเฉลี่ยอยู่ที่ 22.0–24.8 มิลลิเมตร (0.87–0.98 นิ้ว) โดยทั่วไปแล้วดวงตาของผู้ใหญ่จะมีเส้นผ่านศูนย์กลางจากด้านหน้าไปด้านหลัง 24 มิลลิเมตร (0.94 นิ้ว) และมีปริมาตร 6.5 มิลลิลิตร (0.23 imp fl oz; 0.22 US fl oz).

ลูกตาจะมีการเปลี่ยนแปลงขนาออย่างรวดเร็ว โดยมีเส้นผ่านศูนย์กลางเพิ่มขึ้นจากประมาณ 16–17 มิลลิเมตร (0.63–0.67 นิ้ว) เมื่อแรกเกิด เป็น 22.5–23 มิลลิเมตร (0.89–0.91 นิ้ว) เมื่ออายุ 3 ขวบและจะโตจนมีขนาดเต็มที่เมื่ออายุ 12 ปี ในผู้ใหญ่ ขนาดของดวงตาจะไม่มีความแตกต่างกันอย่างมีนัยสำคัญระหว่างตาซ้ายกับตาขวา ระหว่างเพศหญิงกับเพศชายหรือในกลุ่มของผู้ใหญ่ที่มีอายุแตกต่างกัน

  • ส่วนประกอบของดวงตา (Eye’s components)
    ดวงตาประกอบด้วยเนื้อเยื่อสามชั้นที่ห่อหุ้มโครงสร้างทางกายวิภาคต่าง ๆ ไว้ โดยชั้นนอกสุดเรียกว่า ไฟบรัส ทูนิค (Fibrous tunic) ประกอบด้วยกระจกตาและตาขาว ทำหน้าที่คงรูปทรงของดวงตาและปกป้องโครงสร้างของดวงตาที่อยู่ลึกลงไป ชั้นกลางเรียกว่า แวสคิวลาร์ ทูนิค (Vascular tunic) หรือ ยูเวีย (Uvea) ประกอบด้วยชอรอยด์, ซิลิอารีบอดี (เนื้อเยื่อปรับโฟกัส), เนื้อเยื่อบุผิวที่มีสารสีและม่านตา ชั้นในสุดคือ จอตา (Retina) ซึ่งได้รับออกซิเจนจากหลอดเลือดของชอรอยด์ (ทางด้านหลังของดวงตา) รวมถึงหลอดเลือดของจอตาเอง (บริเวณด้านหน้าของดวงตา)

ช่องว่างภายในดวงตาจะมีน้ำหล่อเลี้ยงลูกตา (Aqueous humor) ซึ่งอยู่ทางด้านหน้าระหว่างกระจกตาและเลนส์ตาและวุ้นตา (Vitreous body) ซึ่งเป็นสารที่มีลักษณะคล้ายเจลอยู่ทางด้านหลังเลนส์ตาและช่องว่างในโพรงตาด้านหลังทั้งหมดจะเต็มไปด้วยน้ำหล่อเลี้ยงลูกตาที่เป็นของเหลวใสคล้ายน้ำที่บรรจุอยู่ใน 2 บริเวณ คือ ช่องลูกตาด้านหน้า (Anterior chamber) ระหว่างกระจกตากับม่านตา และช่องลูกตาด้านหลัง (Posterior chamber) ม่านตากับเลนส์ตาเลนส์ตาจะยึดโยงไว้กับซิลิอารีบอดี (Ciliary body) ด้วยเอ็นยึดเลนส์ตา (Suspensory ligament หรือ (Zonule of Zinn) ซึ่งประกอบด้วยเส้นใยใสขนาดเล็กที่มีความละเอียดจำนวนหลายร้อยเส้น ทำหน้าที่ส่งผ่านแรงจากกล้ามเนื้อตาเพื่อเปลี่ยนรูปทรงของเลนส์ตาสำหรับการปรับโฟกัส (Accommodation) ส่วนวุ้นตา คือ สารโปร่งใสที่ประกอบด้วยน้ำและโปรตีนซึ่งทำให้มันมีโครงสร้างที่เหนียวและมีลักษณะคล้ายเจล

การมองเห็น (Vision)

  • ลานสายตา (Field of view)
    ดวงตามนุษย์แต่ละข้าง (วัดจากจุดรวมสายตา หรือจุดที่ดวงตากำลังจ้องมองอยู่) จะแตกต่างกันโดยประมาณตามโครงสร้างใบหน้าของแต่ละบุคคล แต่โดยทั่วไปแล้วจะมีมุมมองดังนี้:ด้านบน (Superior) 30 องศา (มองขึ้นด้านบน ซึ่งถูกจำกัดโดยโหนกคิ้ว) ด้านจมูก (Nasal) 45 องศา (ถูกจำกัดโดยดวงตาฝั่งที่ติดกับจมูก)ด้านล่าง (Inferior) 70 องศา (มองลงด้านล่าง) ด้านขมับ (Temporal) 100 องศา (มองออกไปทางหางตาหรือขมับ) เมื่อรวมการมองเห็นของดวงตาทั้งสองข้างเข้าด้วยกัน (การมองเห็นด้วยสองตา หรือ Binocular vision) ลานสายตาจะมีขนาดประมาณ 100 องศาในแนวตั้ง และสูงสุด 190 องศาในแนวนอน โดยพื้นที่ประมาณ 120 องศาจะเป็นลานสายตาแบบสองตา (พื้นที่ที่ดวงตาทั้งสองข้างมองเห็นร่วมกัน) และถูกขนาบข้างด้วยลานสายตาแบบตาข้างเดียว (พื้นที่ที่มองเห็นได้ด้วยตาเพียงข้างเดียว) อีกข้างละประมาณ 40 องศา คิดเป็นพื้นที่ทั้งหมด 17 สเตอเรเดียน (Steradians) หรือ 13,700 ตารางองศาสำหรับการมองเห็นด้วยสองตา ทั้งนี้ เมื่อมองจากมุมกว้างด้านข้าง ผู้สังเกตอาจยังคงมองเห็นม่านตาและรูม่านตาของบุคคลนั้นได้ ซึ่งแสดงให้เห็นว่าบุคคลนั้นยังมีความสามารถในการมองเห็นภาพส่วนปลาย (การมองเห็นรอบข้าง - Peripheral vision) ในมุมนั้นอยู่
  • จุดบอด (Blind spot)
    จุดบอดของสายตาเกิดจากขั้วประสาทตาทางด้านหัวตาที่อยู่ห่างจากจุดศูนย์กลางไปทางด้านหางตาประมาณ 15 องศา และต่ำกว่าแนวเส้นราบประมาณ 5 องศา โดยจุดบอดนี้จะมีขนาดสูงประมาณ 7.5 องศา และกว้างประมาณ 5.5 องศา

จักษุเวชศาสตร์ (Eye medicine)
ดวงตาของมนุษย์มีความซับซ้อนมากจึงจำเป็นต้องได้รับการดูแลและการรักษาเฉพาะทางซึ่งมีขอบเขตเหนือกว่าขอบเขตหน้าที่ของแพทย์ทั่วไป ผู้ที่เป็นผู้เชี่ยวชาญด้านดวงตาอาจมีบทบาทหน้าที่แตกต่างกันไปในแต่ละประเทศ แม้ว่าผู้เชี่ยวชาญด้านดวงตาบางกลุ่มจะมีขอบเขตการดูแลผู้ป่วยที่ทับซ้อนกัน ตัวอย่างเช่น ทั้งจักษุแพทย์ (M.D.) และนักทัศนมาตร (O.D.) ต่างก็เป็นผู้เชี่ยวชาญที่สามารถวินิจฉัยโรคตาและสั่งจ่ายเลนส์เพื่อแก้ไขปัญหาสายตาได้ แต่โดยทั่วไปแล้ว จะมีเพียงจักษุแพทย์เท่านั้นที่ได้รับใบอนุญาตให้ทำการผ่าตัดได้ นอกจากนี้ จักษุแพทย์ยังสามารถเลือกศึกษาต่อเฉพาะทางด้านการผ่าตัดในส่วนต่างๆ ได้อีกด้วย เช่น กระจกตา, ต้อกระจก, เลเซอร์, จอประสาทตา หรือศัลยกรรมตกแต่งและเสริมสร้างรอบดวงตา (Oculoplastic)

โรคเกี่ยวกับดวงตา (Eye disease)
ความผิดปกติ และความเปลี่ยนแปลงตามวัยหลายประการสามารถส่งผลกระทบต่อดวงตาและโครงสร้างรอบดวงตาได้ เมื่อดวงตามีอายุมากขึ้นจะเกิดความเปลี่ยนแปลงบางอย่าซึ่งมีสาเหตุมาจากกระบวนการเสื่อมตามวัยเพียงอย่างเดียว โดยกระบวนการทางกายวิภาคและสรีรวิทยาเหล่านี้ส่วนใหญ่จะค่อยๆ เสื่อมถอยลงอย่างช้าๆ เมื่ออายุมากขึ้น คุณภาพของการมองเห็นจะถดถอยลงเนื่องจากเหตุผลที่ไม่ได้เกี่ยวข้องกับโรคตาในผู้สูงอายุ แม้ว่าจะมีความเปลี่ยนแปลงที่สำคัญหลายอย่างเกิดขึ้นในดวงตาที่ไม่ได้เป็นโรค แต่ความเปลี่ยนแปลงที่มีผลต่อการทำงานมากที่สุดดูเหมือนจะเป็นการลดลงของขนาดรูม่านตาและการสูญเสียความสามารถในการเพ่งปรับสายตาหรือความสามารถในการโฟกัส (สายตายาวตามอายุ) พื้นที่ของรูม่านตาจะเป็นตัวควบคุมปริมาณแสงที่จะส่องไปถึงจอประสาทตา ซึ่งความสามารถในการขยายตัวของรูม่านตาจะลดลงตามอายุ นำไปสู่การลดลงอย่างมากของแสงที่ส่งไปถึงจอประสาทตา เมื่อเปรียบเทียบกับคนที่อายุน้อยกว่า มันเหมือนกับว่าผู้สูงอายุสวมแว่นกันแดดที่มีความเข้มปานกลางอยู่ตลอดเวลา ดังนั้น ในการทำงานที่ต้องใช้สายตาอย่างละเอียดซึ่งประสิทธิภาพในการทำงานขึ้นอยู่กับความสว่าง ผู้สูงอายุจึงจำเป็นต้องได้รับแสงสว่างเพิ่มเติมในการทำงานดังกล่าว นอกจากนี้ โรคตาบางชนิดอาจมาจากโรคติดต่อทางเพศสัมพันธ์ เช่น เริม และหูดหงอนไก่ หากเกิดการสัมผัสระหว่างดวงตากับบริเวณที่ติดเชื้อ โรคติดต่อทางเพศสัมพันธ์ก็สามารถแพร่กระจายมาสู่ดวงตาได้

เมื่ออายุมากขึ้น จะเกิดวงสีขาวเด่นชัดขึ้นที่บริเวณขอบรอบนอกของกระจกตา เรียกว่า "วงขาวขอบกระจกตาในผู้สูงอายุ" (Arcus senilis) ความชราจะทำให้เนื้อเยื่อเปลือกตาเกิดความหย่อนคล้อย เคลื่อนตัวต่ำลงและเกิดการฝ่อของไขมันรอบเบ้าตา ความเปลี่ยนแปลงเหล่านี้เป็นสาเหตุหลักที่ทำให้เกิดโรคเปลือกตาหลายชนิด เช่น เปลือกตาแบะออก (Ectropion), เปลือกตาม้วนเข้าข้างใน (Entropion), ผิวหนังเปลือกตาเกินหรือหย่อนคล้อย (Dermatochalasis) และภาวะหนังตาตก (Ptosis) นอกจากนี้ วุ้นตาจะเกิดการเปลี่ยนสภาพเป็นของเหลว (ภาวะวุ้นตาเสื่อมและลอกตัวออกจากจอตา - PVD) และความขุ่นมัวของวุ้นตา ซึ่งมองเห็นเป็น "จุดดำหรือเส้นใยลอยไปมา" (Floaters) ก็จะค่อยๆ มีจำนวนเพิ่มมากขึ้น

ผู้เชี่ยวชาญด้านดวงตา ซึ่งรวมถึงจักษุแพทย์และนักทัศนมาตร มีบทบาทหน้าที่ในการรักษาและจัดการกับความผิดปกติของดวงตาและการมองเห็น "แผ่นป้ายตรวจสายตาสเนลเลน" (Snellen chart) เป็นแผ่นป้ายตรวจวัดสายตาประเภทหนึ่งที่ใช้เพื่อวัดความคมชัดของการมองเห็น เมื่อสิ้นสุดการตรวจตาอย่างครบถ้วนแล้ว แพทย์ผู้ตรวจตาอาจออกใบสั่งตัดแว่นตาสำหรับเลนส์แก้ไขสายตาให้แก่ผู้ป่วย ความผิดปกติบางประการของดวงตาที่ต้องใช้เลนส์แก้ไขสายตา ได้แก่ ภาวะสายตาสั้น (Myopia), สายตายาว (Hyperopia), สายตาเอียง (Astigmatism) และสายตายาวตามอายุ (Presbyopia - การสูญเสียระยะโฟกัสในช่วงที่อายุมากขึ้น)

แปลและเรียบเรียงจาก https://en.wikipedia.org/wiki/Human_eye [2026, August 2] โดย พรชัย สุรทานนท์

อ่านตรวจทานโดย ผศ. นพ. ชวกิจ ภูมิบุญชู