bélyegkép|jobbra|250px|Az emberi szem szerkezete. 1. üvegtest, 2. ora serrata, 3. musculus ciliaris, 4. zonula ciliaris, 5. Schlemm csatorna, 6. pupilla, 7. elülső szemcsarnok, 8. szaruhártya, 9. szivárványhártya, 10. a szemlencse kéregállománya, 11. a szemlencse velőállománya, 12. processus ciliaris, 13. kötőhártya, 14. alsó ferde szemizom, 15. alsó egyenes szemizom, 16. belső egyenes szemizom, 17. a recehártya artériái és vénái, 18. látóidegfő (discus opticus), 19. kemény agyhártya dura mater, 20. arteria centralis retinae, 21. vena centralis retinae, 22. látóideg [II.], 23. elvezető vénák (vena vorticosa), 24. a szemgolyó kötőszövetes burka, 25. sárgafolt (macula lutea), 26. fovea centralis, 27. ínhártya, 28. érhártya (choroidea), 29. felső egyenes szemizom, 30. ideghártya (retina) bélyegkép|Az arc jobb oldalának szeme: ínhártya (fehér), írisz (világosbarna), pupilla (fekete), körülvéve a szemhéjakkal és szempillákkal, jobb és bal oldalon a szemzugokkal
Az emberi szem (oculus humanus) a látás érzékszerve az ember szervezetében, amely a környezet tárgyairól származó – az azokból eredő vagy róluk visszaverődő – fénysugarak érzékelésére szolgál, és optikai rendszerével leképezi azok alakját, térbeli helyzetét és színét. Ez a kép idegi ingerületek formájában továbbítódik a központi idegrendszerbe, ahol az agy feldolgozza, és szükség szerint tudatosul. Az embernél a látás a külvilágról való tájékozódásban és az ahhoz való alkalmazkodásban alapvető szerepet játszik. Az egyik legfontosabb érzékszerv.
Változatos fényérzékeny szerveket találhatunk a különféle állati szervezetekben. Míg a legegyszerűbb szemek csak annak eldöntésére képesek, hogy a környezetben fény van-e vagy sötét, addig az összetettebb szemek képesek alakok és színek megkülönböztetésére. A legtöbb gerinces – emlős, madár, hüllő és hal – kétszemű. Ez a két szem gyakran ugyanabba az irányba néz, ezzel egyetlen térbeli képet hoz létre, mint az embernél is; más esetben más irányba néznek, két külön képet létrehozva, mint a nyúl vagy a kaméleon esetén. Az emberi szem az arc síkjában elhelyezkedő páros szerv.
A szemek a szemüregekben (orbita) találhatók. A szemgolyót (bulbus oculi) járulékos szervek veszik körül, ezek gondoskodnak védelméről és biztosítják mozgását.
A szem evolúciója Az Európai Molekuláris Biológiai Laboratórium (EMBL) heidelbergi tudósai bizonyítékokat találtak arra, hogyan fejlődött ki a gerincesek – és így az emberek – szeme. Az emberek távoli (állati) őseiben kétféle, fényre érzékeny sejtet találtak, a rhabdomérákat (ezek a rovarok összetett szemének fényérzékeny képződményei) és a fényérzékelő sejteket. Míg a legtöbb állatban a rhabdomérákból fejlődtek ki a szem sejtjei és a csillószerű fényérzékelő sejtek eredeti helyükön, az agyban maradtak, a gerincesek és így az emberek szemének fejlődése más utat követett: a csillószerű fényérzékeny sejtek látósejtekké váltak. Az ember látósejtjei, a csap és pálcika valószínűleg a férgek és emberek közös ősének idegrendszeréből származnak a kutatócsoport megállapítása szerint. Az emberi agyban még mindig találhatóak fényre érzékeny – vagy inkább a fényreceptorok agyba jutó jelzéseit felfogó – sejtek, amelyek a napi ritmusunkat (cirkadián ritmus) szabályozzák. A kutatók által vizsgált élőlény az úgynevezett „élő kövület”, a (Platynereis dumerilii) – egy fényérzékeny sejteket tartalmazó szemfolttal rendelkező tengeri féreg – volt, amely gyakorlatilag azonos 600 millió évvel ezelőtt élt ősével.
Az emberi szem bélyegkép|300px|Az emberi szem vízszintes átmetszetének vázlatos képe. 1: szemlencse, 2: függesztő szalag, 3: hátsó szemcsarnok és 4: elülső szemcsarnok (csarnokvízzel kitöltve), 5: szaruhártya, 6: pupilla, 7: szivárványhártya (iris), 8: sugártest, 9: érhátya (choroidea), 10: ínhártya, 11: ideghártya (retina), 12: fovea centralis, 13: Látóidegfő (discus opticus), 14: szemideg (Nervus opticus) [II.], 15: üvegtest állománya Az ember látószervének (organum visus) fő része a szemgolyó, de a látószervhez szervesen hozzátartoznak a szemidegek és a folytatásukba eső idegpályák tractus opticus és radiatio optica, valamint a szem járulékos szervei. Az emberi szem – a fényképezőgépek optikai rendszerének analógiája szerint – egyszerű, két részből álló gyűjtőlencse típusú objektívvel rendelkezik. A külső a szaruhártya, a belső a szemlencse. A szivárványhártya (iris), amely a szem színét is meghatározza, a szembe lépő fény mennyiségét csökkenti. A szivárványhártya nyílása a pupilla, melynek átmérője a fényerősségtől függően változik, a fényrekesz szerepét tölti be. A belépő fénysugarak áthaladnak az üvegtesten (corpus vitreum) és a recehártyára (retina) fókuszálódnak. Ezután a központi idegrendszer közreműködésével alakul ki a kép.
A szem fejlődése A szem fejlődése a 22 napos embrióban veszi kezdetét az előagyhólyagon megjelenő két sekély gödör formájában. A velőcső záródásával egy időben ezek az előagy kitüremkedéseivé, szemhólyagokká alakulnak. Érintkezésbe kerülnek a felszíni ectodermával és benne lencse kialakulásához szükséges változásokat idézik elő. Ezután egy beöblösödés jelenik meg a szemhólyagon, amiből a dupla falú szemserleg (calix opticus) alakul ki. Ennek a külső és belső sejtjeiből fejlődnek ki a pars optica és a pars caeca retinae sejtjei. A befűződés a szemserlegnyélre is ráterjed és kialakítja rajta a fissura choroideát (ezen keresztül fog az arteria hyaloidea belépni a szem belső üregébe). A szemserleg külső sejtjei egyöntetűen pigmentsejtekké differenciálódnak. A belső réteg sejtjeinek egy kör alakú vonal (ora serrata) mögötti része alakítja ki az ideghártyát (II.-X. réteg). A vonal előtti sejtek a csarnokvíz termelését végzik. A szemserleg korábbi két sejtrétege közötti rés virtuálisan megmarad (Retinaleválás ezen korábbi rés mentén is bekövetkezhet). A szemserlegnyélbe nőnek bele a retina ganglionsejtjeinek axonjai, létrehozva a nervus opticust.
Eközben az ectoderma azon sejtjei, amelyek érintkezésbe kerültek a szemhólyaggal leválnak és a mélybe süllyednek kialakítva a lencseplacodot. A mélybe süllyedt szemlencse feletti ectodermából a cornea hámja alakul ki.
A fissura choroideán keresztül a szemkezdemény üregébe mesenchyma sejtjei nyomulnak a lencse és a retina közé ahol finom rostok hálózatát hozzák létre majd ezen hálózatnak az interstitiumát áttetsző kocsonyás anyag tölti ki. Ez alkotja az üvegtestet.
A szemgolyó (bulbus) Alakja, nagysága A szemgolyó (bulbus oculi) nagyobb részét egy megközelítőleg 24 milliméter átmérőjű, nem teljes gömb képezi, aminek elülső részét egy kisebb görbületi sugarú, előredomborodó, 13 milliméter átmérőjű gömbfelszínrészlet egészíti ki. Megkülönböztetünk rajta elülső és hátsó pólust, az ezeket összekötő szemtengelyt (ettől eltér a látás tengelye). A tájékozódásra szolgáló síkok az egyenlítői – a szemgolyó legnagyobb átmérőjén áthaladó frontális sík – (equatorialis sík), valamint a szemgolyó tengelyével párhuzamosan futó vízszintes és függőleges síkok. Ezek a szemet nyolc nyolcadra (octans) osztják. (A szemészetben természetesen ennél a felosztásnál precízebb tájékozódási módszerekre van szükség, amelyek például az életkori sajátosságokat is figyelembe veszik.)
A szem burkai A szemgolyót három burok (tunicae bulbi) veszi körül, kívülről befelé a rostos burok, az érhártya és az ideghártya. A szem belsejét átlátszó folyadék, csarnokvíz (humor aquosus) és kocsonyaszerű állomány, üvegtest (corpus vitreum) tölti ki. A szem alakját e közegek nyomása, azaz a szem belső nyomása tartja fenn. A belső nyomást a csarnokvíz termelődése – áttételesen a vérnyomás – szolgáltatja.
Rostos burok A rostos burok (tunica fibrosa) a hátsó nagyobb részét képező átlátszatlan ínhártyából és az elülső, kisebb részét adó, előre domborodó átlátszó szaruhártyából áll.
Ínhártya Az ínhártya (sclera) a szemgolyó rostos burkának hátsó négyötödét teszi ki. Vastagsága 0,3–2,0 mm között változik. Vastagságát helyileg befolyásolja, hogy rajta tapadnak a szemizmok és átfúrja a szemideg. A felszínnel párhuzamosan rendeződött kollagén rostok hálózatából áll, ebből adódik fehér színe (a kötőhártyán át látható része a szemfehérje). Az állományát alkotó rostok változatos vastagsága és lefutása, a rostok és a rostok közötti állomány törésmutatójának eltérése, és vérellátása miatt lényegében átlátszatlan. (A teljes fényzárást természetesen a belső pigmenthám biztosítja.)
Szaruhártya
A szaruhártya (cornea) a rostos burok elülső, megkülönböztetett része. Átmérője kb. 13 milliméter, vastagsága 1 milliméter, az ínhártyából előre kiboltosodik. Mivel teljesen átlátszó, és mögötte optikai közegek (csarnokvíz, mögötte az üvegtest) vannak, maga is – törőközegként – lencsehatással bír. Az ínhártyával ellentétben a kötőhártya nem borítja (és védi), hanem a külső kerülete mentén tapad. Átlátszóságát az adja, hogy kötőszövetes alapállományát finom és rendezett kollagén rostok alkotják, amelyek azonos törésmutatójú rostok közötti állományban helyezkednek el, ereket nem tartalmaz. Elöl és hátul egy-egy sajátos alaphártya határolja, amelyet elöl egy vékony, többrétegű, el nem szarusodó laphám, hátul egy endothél jellegű hámréteg borít. Védelmét és tisztulását a minden pislogáskor a szemhéjak által felvitt, illetve letörölt könnyréteg biztosítja. Szervezetünk egyik, a külső behatásoknak leginkább kitett szerve. A szem védőkészülékei (→ A szem járulékos szervei) mégis annyira hatékonyak, hogy sérülései viszonylag ritkán fordulnak elő.
Érhártya bélyegkép|jobbra|200px|A szem vénás vérének elvezetése: Venae vorticosae 200px|bélyegkép|jobbra|A szivárványhártya (iris). Körülveszi a kötőhártyával borított, azon áttűnő fehér ínhártya (szemfehérje). A szaruhártya (cornea) teljesen átlátszó, így a képen csak egy róla visszatükröződő fehér fényfolt látható
Az érhártya három fő részből áll: a tulajdonképpeni érhártyából (choroidea) és annak elülső származékaiból, a szivárványhártyából (iris) és a sugártestből (corpus ciliare).
Az érhártya (choroidea) a szemgolyó hátsó kétharmadán (az ideghártya receptorokat tartalmazó részének megfelelően), a határt képező hullámos vonal (ora serrata) mögött található meg. Laza kötőszövettel kitöltött rés választja el az ínhártyától. Ebben futnak a szivárványhártyát és a sugártestet ellátó erek. A szemgolyó egyenlítői (equatorialis) síkja mentén saját nagy elvezető vénái (venae vorticosae), hátul a szemideg belépése rögzítik az ínhártyához. Másutt a két réteg könnyen szétválasztható. Funkcionálisan két fontos rétege van: a külső, prekapilláris arteriolákat és postkapilláris vénákat tartalmazó réteg (lamina vasculosa) és a belső, az emberi szervezet legsűrűbb hajszálérhálózatát alkotó réteg (lamina choriocapillaris). Ez utóbbit az ideghártyától csak egy alaphártya választja el, így ezen keresztül nagyon fontos szerepet játszik a retina tápanyagellátásában és gázcseréjében.
Szivárványhártya