第一章 眼球的解剖和生理 (2)
人眼好似一部照相机,照相机通过改变相机镜头的长度(即镜头与感光底片的距离)从而远近都可以照清楚。人的眼球长度又不能随时改变,为何远、近物体都可看清呢?这是因为人眼有自动调节的功能,正常眼球前后径较短,最适合看远,在最轻松的情况下即可看清楚,看近时物距小,眼内像距大,视网膜的像就不清楚了,这就引起眼的自动调节,调节就是睫状肌收缩,晶状体变凸屈光力增加,在物距不变的情况下使像距变小,将成像点重新调到视网膜上而看清,这种调节称自动调节。它会根据物距的大小改变调节力量,使物距与调节力成反比,即物距越大调节力越小,物距越小调节力越大。这是指年轻人的正常眼,而中度以上近视者和老年人例外。中度以上近视者看一尺远的近物时基本不用调节就能看清,而老人调节失灵,只能外加凸球镜片(戴花镜)。
(七)眼的调节功能
眼睛看近物时睫状肌收缩,晶状体屈光力增强,把增大的像距拉回来的过程称调节。通过调节使眼睛既能看清远处的物体,又能看清近处的物体。调节是通过眼球内睫状肌、晶状体悬韧带和晶状体来实现的。当注视无限远处的目标时,眼球内睫状肌松弛,晶状体悬韧带紧张,牵拉着晶状体赤道部,使晶状体变扁平。当注视目标移近时,睫状肌逐渐收缩,使晶状体悬韧带逐渐放松,晶状体借其固有的弹性使之趋向球形,凸度变大,屈光力增强,使近处的景物正好成像在视网膜上,从而能够看清近处的景物。
调节力的计算单位是屈光度(D),也就是我们所说的眼镜度数。如果要看清1米处的景物,则眼睛需要付出1D的调节力。调节力的计算公式:
D=1/F
其中F为需要看清景物的距离(以米为单位)。例如需要看清50厘米处的景物,需要的调节力为2D。能看清景物的最小距离称为近点,也就是说近点距离的倒数就是该眼所具备的最大调节力。
儿童的调节力很强,10岁儿童的近点距离约为7厘米,调节力可达14D。随着年龄的增长,调节力逐渐下降。老年人几乎没调节力,称为老视眼,需要配老花镜才能看书。
(八)初入暗室什么也看不到,视力为什么会逐渐提高
人眼好似照相机,视网膜相当于照相机的感光片是接受物像的。视网膜上有两种感光细胞来感受,一种是专门感受强光的细胞称昼光觉细胞又称视锥细胞。另一种是夜光觉细胞又称视杆细胞。两种感光细胞的不同是两种感光细胞所含的感光物质不同。视锥细胞中所含的感光物质尚未分析清楚是什么物质,因此有的书称它视锥物质。白昼光强,视锥物质可在强光下迅速地分解合成,分解时释放能量刺激视锥细胞兴奋,合成时吸收能量。还有人认为视锥细胞有3种,分别感受红色、绿色和蓝色,三者同比例分解时则感到是白色,以不同比例分解就呈现不同的颜色。视杆细胞的感光物质已研究清楚,这种物质叫视紫红质,能感受弱光,不能分辨颜色,只能区别白、灰和黑色,主要在弱光下起作用。感光机制也已研究清楚。
在亮处时光线强,视紫红质几乎全部被分解,故白天的视觉主要是靠视锥物质分解和合成来完成的。如果突然到黑暗处,因视锥物质只对强光起反应,在黑暗处没有作用。感弱光的视紫红质几乎没有,所以视力很差。但在黑暗处视紫红质的合成大于分解,在视网膜的含量也很快增加,视网膜中感光物质含量与视网膜对光的敏感度有密切的关系,故随着感光物质的增加,视网膜的光敏度也增加,视力提高。经20~30分钟可达到最高峰。
(九)人眼是如何看清物体的
人眼是光的感觉器官。在生物的进化过程中,眼睛对光的敏感性不断提高和完善。人眼是高度发达的感光器官,像一架高级照相机,角膜和晶状体相当于照相机的镜头,能够聚焦成像,眼内的视网膜相当于照相机内的胶片,能够接受物像。
自然界的各种物体反射出不同的光线,透过角膜,通过瞳孔(光圈),经晶状体(自动变焦镜头)的折射,成像在视网膜(胶片)。视网膜将其转变成电信号,通过视神经、视束、视放射,传导到大脑枕叶视中枢,中枢将电信号转变成视觉感知的图像,此时,你就能清楚地看到物体。
(十)人眼是倒像,为什么我们感觉万物是正的
理论和实验都证明人眼视网膜上的像是倒置的,我们感觉看到的都是正像的。早在15世纪文艺复兴时期意大利科学家达· 芬奇就提出人眼内的像是倒的。直到1619年德国的谢纳用牛眼做实验,将牛眼后极部的巩膜及脉络膜去掉后,在视网膜上看到了外界物体的倒像。现在生物实验观察眼球成像常用家兔眼球,因其壁薄不用去掉巩膜和脉络膜,在暗室里拿出一只家兔眼球,在其角膜前一定的距离处放一支蜡烛,就可在眼球的后极部看到与蜡烛相反的灯影。几何光学又早已从理论上证明眼内成的像是倒像。为什么我们感觉中看到的万物都是正的呢?对此,1897年早期的实验心理学杂志介绍了斯特拉顿的实验。
斯特拉顿在自己身上做了实验,他是用卡勃勒所设计的成倒像的望远镜戴在自己的眼前,刚戴上时看到外界任何物体都是倒的,头昏脑涨寸步难行,只好凭着自己的意志用手扶着物体才可挪动脚步。坚持一段较长的时间后,慢慢地外界物体看成是正的了,身体的症状消失,并慢慢恢复自由行动。但把眼前的那套透镜拿掉之后用裸眼看,反而感到一切物体又都是倒的了,上述的症状又会出现,但维持时间很短。这一实验证明大脑有产生正确认识的能力,有修正错误视觉信息的本领。大脑接受多种感觉信息,除视觉外,还接受触觉、平衡觉、肌肉肌腱的本体感觉等。综合多种感觉器官的信息,在经过反复实践、试探、修正再修正,最后得出与客观事实符合的认识。总之,大脑有修正错误的功能。
(十一)视力好不等于视觉好
视力只是视觉的一个方面,视力好不等于视觉功能全面好。例如,色盲患者的视力可为1.0以上,但是患者的色觉异常;视网膜色素变性、维生素A缺乏的患者,虽中心视力正常,但患者的光觉异常,即暗适应异常,患者不能在暗处行走,就是一般说的夜盲症。所以说视力好不等于视觉好。
三、双眼视觉的意义
(一)概述
人用两只眼睛同时看东西,当眼睛同时注视外界物体时,物体的影像分别落在两眼的黄斑上,两眼的视神经同时将冲动传导到大脑视皮质中枢。大脑视中枢将两眼的视觉信号加以分析,综合成为一个完整的、具有三维空间的单一物体影像,这个影像是具有宽度、高度和有深度感的。这就是双眼视觉,又称双眼单视或立体视。
立体视觉是视觉高度发育完善的结果。人在出生时并不具备立体视觉,在出生后才逐步建立并完善的。婴儿在出生后1个月内,除眼位转动外,很少有集合,也无调节。2个月有集合反应,6个月可集合数秒。6个月到2岁,随着调节的出现,集合处于敏感状态,由于缺乏意志和反射性抑制,容易出现集合过强。到6岁时,其视觉生理反射程度已与非条件反射相近,故矫治双眼视觉异常,最好在6岁之前开始。
(二)双眼视觉的条件
1.知觉条件
(1)两眼视网膜对同一物体的影像在大小、形状、明暗方面是一致的,否则视中枢就难以将来自两眼信号的影像融合。如果两眼的屈光参差过大或一眼的屈光间质的透明度改变等,就影响双眼视觉的形成。
(2)两眼都要有稳定的单眼中心注视能力,如果一眼是非中心注视,就影响双眼建立完善的立体视觉。
(3)要有同时视。同时视是指左右眼同时看到各自不同的图形,并将两个不同质的图形重合为一个图形。例如在同视机上,一侧镜筒插入狮子画片,另一侧镜筒插入笼子画片,受检儿童推动镜臂,使狮子在笼子中,这就说明有同视能力。
(4)要有正常的视网膜对应。在两眼黄斑部的视网膜上有许多成对的、具有共同方向的点,称为视网膜对应点。只有落在视网膜对应点上的物像,才能形成双眼视觉。
2.运动条件 在眼球运动时,能够保持双眼位置在各个方向协调一致。如注视6米远时双眼视线能平行;注视近物时使用集合;在侧方向注视时,两眼能以相同的速度和幅度进行跟随运动等。
3.中枢的条件 大脑视中枢发育必须正常,只有这样才能对双眼来的视网膜信号加以正确的综合、分析,并指示传出系统调整眼位。
(三)双眼视觉功能的分级
临床上将双眼视觉分为三级,即同时视、融合力和立体视。可以应用同视机进行检查。
1.同时视 为最低级的、也是最基本的双眼视功能,代表单纯知觉方面的融合功能。
2.融合力 为二级融合功能。它是在同时视的基础上,视中枢将两眼对应点物像综合为一个完整影像的功能。融合范围的正常值如下。
(1)水平融合范围:分开4~6度,集合(辐辏)>25度。
(2)垂直融合范围:1.5度左右。
(3)旋转融合范围:内外旋均可达20度以上。
3.立体视 也称立体功能或称立体视。它是融合功能的第三级,也是最高级单视功能,是在上两级融合基础功能上建立的具有三维空间的视觉功能。