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第4章 眼的视觉知识(3)

暗适应完成时,视觉敏感度有极大的提高。经证明暗适应不仅发生在视杆细胞,而且也发生在视锥细胞。当视杆细胞和视锥细胞都受到刺激时,此曲线由两条曲线构成。首先阈限值开始迅速下降(即感受性迅速提高),然后渐趋向于平坦。在黑暗中大约经过5分钟之后,阈限值出现进一步下降。分析表明,在最初的5~10分钟,曲线在转折点以前,是视锥细胞和视杆细胞一起的暗适应,所以暗适应并不是视杆细胞所特有的现象。视锥细胞适应较视杆细胞适应要快得多,在暗适应过程中,视杆细胞和视锥细胞对光的敏感性虽然都增高,但二者增加的程度却非常悬殊,例如,视锥细胞比起白昼视敏度只增加几十倍,而视杆细胞的视敏度却可增加到几十万倍。

暗适应包括两种基本过程:瞳孔大小的变化及视网膜感光化学物质的变化。在从光亮到黑暗的过程中,瞳孔直径可由2毫米扩大到8毫米,使进入眼球的光线增加10~20倍。人从亮的环境进入暗的环境,瞳孔扩大到它的最大值的2/3时,需要10秒钟,而完全扩大时,则需要5分钟。但这个适应的范围是很有限的,瞳孔的变化并不是暗适应的主要机制。暗适应的主要机制是视觉的二重作用,即在黑暗中由中央视觉转换为边缘视觉的结果。在黑暗中视网膜边缘部分的视杆细胞的感受性逐步提高。在视杆细胞内有一种呈紫红色的感光化学物质,叫视紫红质(visualpurple)。视紫红质很像照相底板上的感光乳剂,在曝光的时候便被破坏褪色。

当眼进入黑暗中,视紫红质又重新合成而恢复紫红色。视觉的暗适应程度是与视紫红质的合成程度相应的。

22.什么叫明适应

人们从黑暗处走到强光下,也有个明适应的过程。开始觉得眩目,睁不开眼来,大约需要经过1分钟后,才能看清楚周围的景物。眼的这种由暗到亮的适应过程,叫到明适应。明适应与暗适应相反,不是眼的感受性提高,而是降低。

根据有关资料表明,中央凹的光适应过程是非常快的,它在暴露于光线1分钟之后,光适应过程就几乎全部完成了。眼是用放大或缩小瞳孔来适应外界光线的强弱的变化的。眼适应光强度变化的范围很大,刺激眼而不引起疼痛的最强的光,大约要比仅能够看见的最弱的光强1万亿倍,但是正如上面已经论述过的,瞳孔的放大或缩小是有限的,它大约只能使感受性变化17~20倍。如果光量减少,瞳孔的扩大虽然不如视网膜的适应那样有效,但是比较敏捷的,并且能在15~20秒钟内,对暗光中的物体的适应加以改善。如果光量增加,瞳孔在3或4秒钟内,迅速缩小以保护视网膜,使它不致被过强的光线照射遭到损伤。可以说,瞳孔的作用是控制进入眼的光量。

眼在明适应时,一方面瞳孔相应缩小以减少落到视网膜上的光线量,另一方面则由暗适应时的杆状细胞的作用转到锥体细胞的作用,人眼可以忍受很高的光能量的刺激,甚至可以大到视觉刺激阈限的200亿倍。由此可见,眼对光适应的幅度是很大的。眼对于光强度变化的这种适应本领,现已被弄清楚。在视网膜的外层有许多黑色素颗粒,它们具有一种保护作用,能减低到感光细胞的光能量,避免它们受到太多的光的照射。人眼之所以能适应强光,这跟人们长期生活的条件有关,人类生存在地球上,习惯于太阳的照射,已逐渐适应于强烈的太阳光的辐射,这是人类生存适应的结果。

23.什么叫视觉适应与闪光盲

视觉对一种照明适应之后,如果视场的亮度突然改变,或眼转到另一个较亮或较暗的视野时,这时眼还需要一个重新调整的过程,这里包括暗适应和明适应等问题。在工业照明中,经常会遇到这种情况,工作者在持久地注视视度较高的视场中的目标后,有时需将眼转向较低的视场中的工作目标或对象,由于视场亮度不同,需要一种过渡适应而造成视觉感受性的暂时下降。有时眼对一定亮度视场适应后,突然遭受到强光的照射,视敏度会发生暂时性的下降,在一定时间内看不清物体,这种现象又称闪光盲,强烈的闪光盲会危及安全。如1978年9月25日上午在美国圣迭城上空发生的飞机相撞事故,是直射阳光造成闪光盲的危及飞行安全的典型例子。强烈的闪光照射眼有时还造成永久的眼底烧伤,因此,研究闪光盲及强光防护问题是很重要的。对闪光盲的一些研究结果表明,闪光盲时间的长短与闪光强度、曝光时间、照射面积、受照的视网膜部位、观察目标的大小、亮度以及瞳孔大小和眼的适应状态等有关。

24.什么叫调节

眼睛的调节,包括调节焦距与调节光量两个方面,调节焦距是一个自动对光的过程,比照相机对光要复杂得多。照相机对光比较简单,为了摄取清楚的物像,主要靠伸缩暗箱,把对光屏放在合适的位置上,找到清楚的物像后,再将照相底片放在这里感光就行了。但眼睛就不能像照相机那样来调节,因为整个眼球的形态和成像的位置已经固定,在这种情况下,就只好用改变眼球本身的折光能力来实现了。只有晶状体能够完成这个任务。晶状体是一个具有弹性,质地透明,形若双面凸透镜的屈光体,它同用坚硬玻璃制成的透镜不一样,带有一定的柔软性,可以用睫状肌的收缩来改变它的形态,从而改变它的折光能力。当看远物的时候,睫状肌能够看到最远的点叫做远点,远点在无穷远处,这时不需要任何调节,就能自动地把无穷远处物体上反射过来的光线,聚集在视网膜上成像。当看近物的时候,睫状肌又能够把晶状体变得凸一些。

晶状体最凸时,能够看到最近的点,叫做近点。近点是眼调节的最大限度,也是衡量眼调节能力的客观依据。

调节光量,主要是通过瞳孔的放大或缩小来实现。瞳孔位于虹膜的中央,虹膜组织内有受副交感神经支配的瞳孔括约肌和受交感神经支配的瞳孔开大肌,好像照相机的光圈,能使瞳孔缩小或扩大,以调节进入眼内的光量。如外界光线强,瞳孔就自动缩小,少放进一些光线,以免伤害视神经;外界光线弱,瞳孔能自动放大,多放进一些光线,不然视网膜上的光线太暗,就看不清物体的轮廓和细节了。

25.调节有哪些名词和生理现象

调节反应时间:指视网膜上接受调节刺激至所需调节完成产生的时间。

调节紧张时间:指视标出现在近处至调节开始产生这段时间为0.36秒钟。

紧张潜伏时间:指视标出现在近处至调节开始产生这段时间为0.36秒钟。

完成紧张时间:指从开始产生调节至达到所需调节所用时间为0.75秒钟。

调节松弛时间:指视远调节反应时间为0.94秒钟。

松弛潜伏时间:指视标出现在远处至调节开始松弛这段时间为0.38秒钟。

完成松弛时间:指从开始出现松弛到松弛所需调节时所需时间为0.56秒钟。

调节持续时间:指能反复使用一定调节屈光度所能持续的时间,正常人约15分钟。

调节静止点:又名黑焦点,在完成无调节刺激时,视网膜的共轭点。如在完全黑暗中,在旷野中,宇宙飞行员在太空中。

当眼完全无调节时处于近视状态称为黑暗近视或旷野近视。

是检查调节的指标之一,一般认为调节近点大约0.5~1.5屈光度,即在眼前0.7~2米。

调节落后度:指用客观方法检查所测得的调节屈光度,比理论上计算出的调节力小的度数。例如在理论上计算要看33厘米处的物体,眼所用的调节力是3屈光度,但实际上客观检查所测得的眼调节力仅是2.2屈光度,落后0.8屈光度。

调节的颤动:当注视一近距目标时,可发现眼的屈光力并非不变,而是时时在波动着,称为调节颤动。范围在0.04~0.14屈光度之间,频率在0.5次/秒,小瞳孔至大瞳孔之间为2次/秒。

26.什么叫辐辏

当眼睛注视无限远方目标时,比如看天空上的飞机或月亮的时候,双眼的视线是相互平行的。如果我们正在看着天空上的飞机,一只蝴蝶飞到鼻尖前,双眼视线瞬间反射性地又来注视蝴蝶,双眼视线向鼻尖前的蝴蝶集中起来,将这种现象叫辐辏,也称集合。此时产生了双眼视线都向内转并相交于蝴蝶身上的功能。将双眼视线相交时所形成的角度,叫辐辏角。眼注视的目标距眼球愈近,其辐辏角愈大。

辐辏角愈大,其所需的调节力也愈大。正视眼的调节与辐辏是相互适应的增大或减小。当我们转换视线,从远处移到近处目标时,我们的眼必须行使两种互相配合的功能:其一,双眼必须对准近的目标,来增加晶状体的屈光度,进行调节;其二,双眼视线要汇聚于近处目标上,两条视线相交。这两种功能不能分离,互相呈适应比例的协调一致。

27.什么叫相对调节

在辐辏不变的情况下,调节所能运用的范围,称为相对调节。

调节超过辐辏的部分称为正相对调节。而调节低于辐辏部分称为负相对调节。如能保持多余的正相对调节,患者感到舒适而不疲劳,因此保留1/3的调节不被使用,对维持长时间的近距离工作和良好视力是非常重要的。

当物体距离眼越近时,正相对调节越小,负相对调节越大。当物体放到调节近点处,正相对调节等于零。但物体距离眼越远,正相对调节越大,负相对调节越小。当物体放到调节远点处,负相对调节等于零。

可见眼具有绝对调节远点、绝对调节近点、绝对调节范围。每当辐辏改变时,其相对调节远点、相对调节近点、相对调节范围也相应地改变。有的学者认为:“辐辏在很多因素影响下能主动增多或减少,调节与辐辏的联系是由辐辏机制来控制的,是通过中枢神经系统来完成的。”假如正相对调节大于负相对调节时,即表示保留了剩余调节力,做近距离工作即舒适又持久。反之,如正相对调节小于负相对调节时,即表示调节力不足,做近距离工作既不适又易疲劳。老视眼戴花镜只使调节范围移近,正相对调节增大,而负相对调节减少,因此,不易视疲劳。

28.什么叫相对辐辏

在调节不变的情况下,辐辏所能运用的范围,称为相对辐辏。

辐辏超过调节的部分称为正相对辐辏;辐辏低于调节的部分称为负相对辐辏。

如果让患者注视眼前一定距离的物体时,使调节不变,在双眼前加等量最高度基底向外的三棱镜,以改变辐辏又不发生复视时,这个三棱镜屈光度数(△)就是正相对辐辏之值。如在双眼前加等量最高度基底向内的三棱镜,以改变辐辏之值。如在双眼前加等量最高度基底向内的三棱镜,以改变其辐辏又不发生复视时,这个三棱镜屈光度数(△)就是负相对辐辏之值。前者表示在调节不变时,所能增加的一部分辐辏,后者表示在调节不变时,所能松弛的一部分辐辏。相对辐辏总范围就在二者之间。如二者大致相等时或尽量保持正相对辐辏,对长期近距离工作或经常阅读者都是非常必要的,不易产生视疲劳。如正相对辐辏不足时,可以在眼前加适度的基底向内的三棱镜,以协助其辐辏。如正相对辐辏过强时,可以在眼前加适度的基底向外的三棱镜,以调整其辐辏,使其舒适而又不易疲劳。整个辐辏的中间1/3部分,叫做“舒适区”,做近距离工作的人,经常使用这部分辐辏感到舒适。有的学者认为,辐辏是由调节而产生的反射作用,调节的支配是中枢性的。

29.眼睛的生理光学缺陷有哪些

(1)色像差:可见光为由不同波长的光波所组合而成的白光,如前所述通过三棱镜后,则色散而成为7种颜色。不同波长经过屈光媒质时,波长短的光传播较慢,故在透镜内传播时,其屈光程度要比长波光大,从而短波中的蓝色,要在长波中的红色光之前聚合为焦点,将这种现象叫色像差。人眼的瞳孔可以弥补此现象。

在光学仪器上可用不同屈光指数和不同色散度的玻璃,配合组成复合透镜加以消除。

(2)球面像差:透镜屈光力,其周边部比中心部强,通过周边部的光比中心部形成焦点早,将这种现象叫球面像差。人眼的瞳孔作用也可以补偿这种缺陷而不受干扰。制作眼镜片将周边部弯曲度慢慢变小,或前面弯曲度大于后面,也能消除部分球面像差。

(3)偏离中心:眼屈光系统中的屈光表面,应准确地对准光学中心,即角膜表面的弯曲中心与晶体前后表面的中心应排列到屈光系统的光轴上。然而眼的光学中心并不都是如此。视网膜中心凹也不是恰好在光轴上,而在光轴颞侧下方1.25毫米处。当注视物体时,视线是在注视物通过结点与中心凹的联线上,将此线叫视轴,而并非是沿着光轴注视物体。故当注视前方物体时,视轴与光轴两者通过结点而形成一个夹角,将此称a角。平均值为5°,如a角太大,在外观上似有斜视所见,而此种斜视是假性斜视,绝不能用手术来矫治。视轴在光轴颞侧时很像内斜视;视轴在光轴的鼻侧时很像外斜视。

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