눈은 시각 기능을 맡고 있는 기관으로서 가장 중심적 구조물인 안구와 눈물샘, 눈꺼풀 등의 부속물로 구성된다. 실제로 빛의 자극을 받아들여 뇌로 전하는 것은 안구에서 하는 일이지만 안구 자체에 연결되어 눈을 움직이는 안구근육이나 눈 앞을 덮고 있는 눈꺼풀 그리고 눈물을 만들어내는 눈물샘 등은 모두 안구를 돕거나 보호하여 시각기능을 적절하게 해 주는 보조적인 작용을 한다. 이들은 모두 안와라고 하는 두개골의 동굴 속에 위치한다. 이 글에서는 지면 관계상 시각작용과 직접 관련된 안구를 중심으로 설명하고자 한다.

안구는 시각기관의 가장 중심 구조물로서 정상적인 안구는 직경이 약 2.5cm 가량인 공 모양을 이루고 있다. 그러나 가장 앞 부분인 각막이 앞으로 더 돌출되어 있기 때문에 실제로는 만곡 정도가 다른 두 부분 즉 앞 1/6 가량의 작은 공과 뒤 5/6 가량의 큰 공이 겹쳐져 있다고 보면 된다. 따라서 앞뒤의 길이가 좌우 옆이나 위아래 길이보다는 약간 더 길다. 안구의 앞뒤를 지나는 형태적 축을 안구축이라고 하는데 이것은 안구 앞극과 뒷극을 잇는 즉 각막의 중앙점과 수정체의 중간을 잇는 가상적인 직선으로서 뒤는 황반보다 약간 내측으로 지나간다. 그러나 실제로 시각을 이루기 위한 시각축은 수정체 중앙과 황반을 통과하는 선이 된다. 시야란 한 점을 주시한 경우 그 주시점을 중심으로 보이는 범위를 말하는데 사람에서는 보통 수직시야가 140c, 수평시야는 한 눈 만으로는 150^o 이지만 양쪽 눈으로는 180^o 가량 된다.

안구의 벽은 세 종류의 층으로 구성되어 있다. 가장 바깥층은 섬유층이고 그 안은 혈관층이며 가장 속은 신경층으로 되어 있다. 세 층의 벽은 각자 모두 맡은 바 특수한 역할이 주된 임무이고 혈관층은 많은 혈관을 가지고 있어 영양공급을 하는 기능을 가졌으며 신경층은 안구의 본래 기능인 빛의 감각을 받아들이는 부분이다.

▷섬유층: 안구의 가장 바깥층인 이 섬유층은 구조와 성질이 서로 다른 두 부분으로 이루어져 있는데 그 이름도 각각 달라 각막과 공막이라고 불리어지고 있다. 공막은 매우 질긴 섬유성의 막으로서 앞면의 약 1/6을 차지하는 각막을 제외하고는 나머지 안구 전체가 이 공막으로 싸여 있다. 생체의 눈을 밖에서 보았을 때 눈의 흰자위에 해당되는 부위가 공막 부분이고 각막은 검은자위에 해당되는 부분이다. 각막은 공막보다 더 앞 그리고 가운데 쪽으로 연속되는 부분으로서 직경이 약 1 cm 가량되는데 실제로 각막은 무색투명하며 검은자위로 보이는 것은 각막 속에 있는 홍채의 색소 때문이다. 각막은 앞으로 만곡되어 있으며 이 만곡도는 개인에 따라 조금씩 다르고 두께는 약 1 mm 가량 된다. 각막에는 혈관이 분포되어 있지 않은 것이 특징이며 각막에서 필요한 물질의 공급은 가까이 있는 공막의 혈관에서 확산되어 들어가게 된다. 공막과 각막 사이에는 고리 모양의 작은 공막정맥동이 있는데 이것은 안구의 앞방의 액체인 안구방수를 배출시키는 곳이다. 이 정맥동이 막히게 되면 안압이 높아져 시력장애를 초래하는 위급한 눈의 병인 녹내장이 된다.

▷혈관층: 혈관층은 맥락막, 섬모체 및 홍채로 구성된다. 맥락막은 공막의 바로 안쪽에 있는 혈관의 분포가 많은 층으로서 앞으로 가면서 맥락막은 섬모체로 연속되는데 섬모체는 각막과 공막의 경계 부위 안쪽에서 안구 내강으로 돌출한 둥근 4 mm 폭의 고리 모양의 평활근육으로 대부분이 구성되어 있어 이 근육의 수축으로 수정체(렌즈)의 만곡도를 조정하고 있다. 홍채는 이 섬모체의 말단부에 붙어 있는 근육성인 격막으로서 각막과 수정체 사이에 위치한다. 홍채의 한 가운데 열려져 있는 부분은 이를 동공이라고 부르며 검은자위의 한 가운데가 된다. 동공의 크기는 광선의 강도 및 양에 따라 자율적인 평활근의 작용에 의해 확대 또는 축소가 이루어진다. 홍채의 뒷면은 망막의 앞쪽으로의 연속인 색소상피로 덮여있다.

▷신경층: 신경층은 가장 속층으로서 망막에 의해 구성된다. 망막은 시각을 받아들일 수 있는 시각부분과 그렇지 않은 비시각부분으로 구별이 되는데 두 부위의 경계는 톱니둘레이고 이 톱니둘레보다 앞쪽인 비시각부분은 매우 얇아져 있고 섬모체와 홍채의 속면 또는 뒷면을 계속 덮고 있다. 빛의 자극을 받아들이는 망막의 감각세포에서 시작되는 시각신경은 안구 뒷극에서 약간 내측으로 치우친 곳에서 안구 바깥으로 나가는데 이 부위는 안구 속에서 볼 때 둥글고 다른 망막 부위보다 약간 두드러져 있어 이 곳을 시각신경원반이라고 한다. 이 원반의 중심에서 혈관이 안구 내면의 바닥으로 퍼져 나가고 있는데 이 원반 부위는 시각신경세포가 없어 들어온 광선이 여기에 촛점을 맺을 때 아무 것도 보이지 않는 눈의 맹점이 되고 있다. 원반보다 약간 외측으로 뒷극 가까이에 있는 노란색을 띤 부위인 황반은 가장 선명한 영상을 받아들일 수 있는 부위이며 그 한 가운데는 약간 함몰되어 있어 그곳을 중심오목이라고 부른다.

▷망막의 미세구조: 신경층인 망막은 비교적 질서있게 배열된 10개 층으로 구성되어 있다. 망막의 각 층은 독립된 다른 구조물로 이루어졌다기 보다는 연속되어 있는 3개 신경세포의 각 부분 이름에 지나지 않는다. 그 세 신경세포는 ① 광선 자극을 받아들이는 빛감각세포 종류인 원뿔세포와 막대세포, ② 두 개의 극을 가진 두극세포 및 ③ 신경절세포이다.

▷망막의 기능: 눈으로 사물을 본다는 것은 한마디로 광선의 자극으로 생긴 시각을 느낀다는 것이다. 이 과정은 눈에 들어온 광선이 망막에 있는 시각신경의 말단인 광선에 민감한 빛감각세포를 자극하고 그 세포는 광선 에너지를 신경자극으로 바꾸어줌으로써 전도된 신경 자극이 뇌에 있는 시각중추에 전달되어 시각현상을 느끼는 것이다. 그러므로 망막 속에는 이러한 중계 역할을 하는 세포가 가장 중요한 구조물로 되어 있으며 실제로 우리는 한쪽 눈에 약 6백만 개의 원뿔세포 및 1억2천만 개의 막대세포를 가지고 있다. 이들 세포는 그 모양과 기능에 따라 나누어진 종류들이며 대부분의 원뿔세포는 위에서 설명한 황반이라는 곳에 집중되어 있다. 따라서 이 황반 부위에 영상이 맺혀졌을 때가 가장 선명하게 보이며 황반에서 거리가 멀어질수록 선명도가 낮아진다. 원뿔세포는 밝은 광선 속에서 더욱 민감하게 작용하여 보라에서 빨강에 이르는 여러 색상을 감각한다. 한편 막대세포는 비교적 어두운 광선 속에서 더욱 활발히 작용을 하므로 어둡고 밝음만을 감각할 뿐이다. 망막에 도달하는 광선은 제일 처음 다른 모든 층들을 뚫고 가장 깊이 있는 원뿔 및 막대세포에 도달하고 이들 원뿔 및 막대세포에 의해 받아들여진 광선은 신경자극으로 바뀌면서 다음 세포인 두극세포로 전파되고 이어서 두극세포와 인접하고 있는 신경절세포에 전달된다. 이 신경절세포의 축삭인 신경섬유는 시각신경원반에서 한데 모여 공막을 뚫고 시각신경이 되어 안구를 떠난다. 이 시각신경은 많은 과정을 밟아 결국 대뇌피질의 한 부분인 후두엽의 시각중추로 이어진다. 그런데 원뿔 및 막대세포에는 모든 광선이 닿으면 광화학적으로 반응하는 시각색소가 있는데 그 중 막대세포에 있는 색소를 로돕신 또는 시자홍이라고 하고 원뿔세포에 있는 색소는 아직 정확하게 알려지지 않고 있다. 로돕신은 광선이 닿음으로써 일련의 연쇄반응을 일으켜 결국 스콥토신 및 레티넨으로 분해되고 광선이 어두어지면 스콥토신과 레티넨은 다시 로돕신으로 합성되는 일을 되풀이 한다. 이 합성단계에 있어 그 전단계물질은 비타민 A의 부족으로 레티넨이 모자라게 되면 로돕신의 합성은 안되고 따라서 어두운 광선하에서는 시각기능이 떨어지는 야맹증이 일어난다.

▷굴절매개물질: 광선이 눈에 들어와 망막에 이르기까지 통과되는 과정의 중간에 있는 물질을 굴절매개물질이라고 하는데 앞에서부터 각막, 안구방수, 수정체, 유리체가 여기에 속한다. 이 매개물질은 모두 투명한 것이 특징으로서 광선이 지나가는데 지장이 없도록 되어있으나 어느 하나라고 혼탁해지거나 내용물에 미세한 변화가 있으면 빛이 통과하는데 지장을 주어 시력이 약해지고 심하면 보이지 않게 된다.

안구방수는 각막과 수정체 사이를 채우고 있는 무색투명한 액체로서 마치 뇌척수액처럼 늘 새로운 방수가 섬모체돌기에서 분비되고 오랜 것은 배출된다. 안구방수가 들어 있는 눈알 속의 공간은 앞뒤의 두 방으로 나뉘어지는데 둘 사이는 홍채로 경계지어진다. 이 두 방을 앞방과 뒷방이라고 하는데 뒷방은 앞방에 비해 매우 좁은 간격이다. 수정체는 앞면과 뒷면이 볼록 나온 투명한 탄력성있는 구조물로서 섬모체띠에 의하여 홍채의 뒤쪽에 고정되어 있다. 수정체를 매달고 있는 섬모체띠의 긴장은 수정체의 모양을 약간씩 바꾸어줌으로써 수정체를 통과하는 광선의 굴절방향을 바꾸어 초점이 망막에 정확하게 맺어지도록 하는 역할을 한다. 유리체는 수정체 뒤의 안구 공간을 채우고 있는 물질로서 투명한 젤라틴과 같다. 이 유리체는 눈의 내부에 영양을 공급하기도 하며 한편으로는 눈이 공 모양을 유지하도록 한다.