视觉的产生与人的眼球结构相关

2023-07-02 理论教育版权反馈

【摘要】：人的视觉器官是一个精细而复杂的结构。它由眼球及其附属结构组成，依赖于这些组成部分的不同作用，人体的视觉成为可能。视觉的产生首先依赖于眼睛的生理结构及其功能。小梁网系多层束状或板片状的扁平、交叉网孔样结构，每一小梁束由胶原纤维核心和其外被的内皮细胞组成。在巩膜突、巩膜导水管出口和视神经3个部位与巩膜牢固附着，其余处均为潜在腔隙，称睫状体脉络膜上腔。

人的视觉器官是一个精细而复杂的结构。它由眼球及其附属结构组成，依赖于这些组成部分的不同作用，人体的视觉成为可能。视觉的产生首先依赖于眼睛的生理结构及其功能。

（一）眼球的结构

眼球近似球形，其前面是透明的角膜，其余大部分为乳白色的巩膜，后面有视神经与颅内视路及视觉中枢连接。正常眼球前后径在人刚出生时约16 mm，3岁时达23 mm，成年时为24 mm，垂直径较水平径略短。

眼球位于眼眶前部，借眶筋膜、韧带与眶壁联系，周围有眶脂肪垫衬，其前面有眼睑保护，后部受眶骨壁保护。

眼球向前方平视时，一般突出于外侧眶缘12～14 mm，受人种、颅骨发育、眼屈光状态等因素影响，但两眼球突出度相差通常不超过2 mm。

眼球由眼球壁和眼球内容物所组成。

1.眼球壁

眼球壁（除前部角膜外）可分为三层，外层为纤维膜，中层为葡萄膜，内层为视网膜。

（1）外层：主要是胶原纤维组织，由前部透明的角膜和后部乳白色的巩膜共同构成眼球完整封闭的外壁，起到保护眼内组织，维持眼球形态的作用。

1）角膜（cornea）：位于眼球前部中央，呈略向前凸的透明近圆形组织结构，横径11.5～12 mm，垂直径为10.5～11 mm。角膜曲率半径的前表面约为7.8 mm，后内面约为6.8 mm。角膜中央厚度约0.5 mm，周边厚度约1.0 mm。

组织学上从前向后分为：①上皮细胞层：厚约35 μm，由5～6层鳞状上皮细胞组成，无角化，排列特别整齐，易与其内面的前弹力层分离；②前弹力层：厚约12 μm，为一层均质无细胞成分的透明膜；③基质层：厚约500 μm，占角膜厚度的90%，由近200层排列规则的胶原纤维束薄板组成，其间有角膜细胞和少数游走细胞，并有黏蛋白和糖蛋白填充；④后弹力层：为较坚韧的透明均质膜，成年人厚为10～12 μm；⑤内皮细胞层：厚5 μm，为一层六角形扁平细胞构成，细胞顶部朝向前房，基底面向后弹力层。

2）巩膜（sclera）：质地坚韧，呈乳白色，主要由致密而相互交错的胶原纤维组成。前接角膜，在后部与视神经交接处巩膜分内外两层，外2/3移行于视神经鞘膜，内1/3呈网眼状，称巩膜筛板，视神经纤维束由此处穿出眼球。巩膜厚度各处不同，眼外肌附着处最薄（0.3 mm），视神经周围及角巩膜缘处最厚（1.0 mm）。

组织学上巩膜分为：表层巩膜、巩膜实质层和棕黑板层。表层巩膜有致密的血管结缔组织，角膜缘后的区域有巩膜内血管丛（房水静脉）。此外，贯通巩膜全层的巩膜导管内有动脉、静脉和神经通过。巩膜其余部位几乎无血管。

巩膜表面被眼球筋膜（TenonCapsule）包裹，前面又被球结膜覆盖，于角膜缘处角膜、巩膜和结膜、筋膜在此相互融合附着。

3）角膜缘（limbus）：是角膜和巩膜的移行区，由于透明的角膜嵌入不透明的巩膜内，并逐渐过渡到巩膜，所以在眼球表面和组织学上没有一条明确的分界线。角膜缘解剖结构上是前房角及房水引流系统的所在部位，临床上又是许多内眼手术切口的标志部位，组织学上还是角膜干细胞所在之处，因此十分重要。一般认为角膜缘前界位于连接角膜前弹力层止端与后弹力层止端的平面，后界定于经过房角内的巩膜突或虹膜根部并垂直于眼表的平面，各象限不同，宽为1.5～2.5 mm。在外观上角膜缘部可见各约1 mm宽的前部半透明区（即从前弹力层止端到后弹力层止端）以及后部的白色巩膜区（即后弹力层止端到巩膜突或虹膜根部，包含有小梁网及Schlemm管等组织结构）。

4）前房角（anterior chamber angle）：位于周边角膜与虹膜根部的连接处。在角膜缘内面有一凹陷称巩膜内沟，沟内有网状组织（小梁网）及Schlemm管。沟的后内侧巩膜突出部分为巩膜突。如此，前房角的前外侧壁为角膜缘，从角膜后弹力层止端（Schwalbe线）至巩膜突；后内侧壁为睫状体的前端和虹膜根部。在前房角内可见到如下结构：Schwalbe线、小梁网和Schlemm管、巩膜突、睫状带和虹膜根部。

小梁网系多层束状或板片状的扁平、交叉网孔样结构，每一小梁束由胶原纤维核心和其外被的内皮细胞组成。滤过房水的小梁网可分为巩膜血管膜部（前房侧）、角巩膜部和近小管组织（Schlemm管侧）三部分，近小管组织是房水外流的主要阻力部位。Schlemm管是围绕前房角全周的房水输出管道，由若干小腔隙相互吻合而成，内壁仅由一层内皮细胞与小梁网相隔，外壁有25～35条集液管与巩膜内静脉（房水静脉）沟通。

前房角是房水排出眼球的主要通道。

（2）中层：为葡萄膜（uvea），又称血管膜、色素膜，富含黑色素和血管。此层由相互衔接的三部分组成，由前到后为虹膜、睫状体和脉络膜。在巩膜突、巩膜导水管出口和视神经3个部位与巩膜牢固附着，其余处均为潜在腔隙，称睫状体脉络膜上腔。

1）虹膜（iris）：为一圆盘状膜，白睫状体伸展到晶状体前面，将眼球前部腔隙隔成前房与后房。虹膜悬在房水中，表面有辐射状凹凸不平的皱褶称虹膜纹理和隐窝。虹膜的中央有一2.5～4 mm的圆孔称为瞳孔（pupil）。距瞳孔缘约1.5 mm的虹膜上有一环形齿轮状隆起称为虹膜卷缩轮，此轮将虹膜分成瞳孔区和睫状区。虹膜周边与睫状体连接处为虹膜根部，此部很薄，当眼球受挫伤时，易从睫状体上离断。由于虹膜位于晶状体的前面，当晶状体脱位或手术摘除后，虹膜失去依托，在眼球转动时可发生虹膜震颤。

虹膜由前面的基质层和后面的色素上皮层构成。基质层是由疏松的结缔组织和虹膜色素细胞所组成的框架网，神经、血管走行其间。瞳孔括约肌（平滑肌）呈环形分布于瞳孔缘部的虹膜基质内，受副交感神经支配，司缩瞳作用。基质内色素上皮细胞内的色素含量多少决定虹膜的颜色，棕色虹膜色素致密，蓝色虹膜色素较少。色素上皮层分前后两层，两层细胞内均含致密黑色素，故虹膜后面颜色深黑，在前层的扁平细胞前面分化出肌纤维，形成瞳孔开大肌（平滑肌），受交感神经支配，司散瞳作用；后层的色素上皮在瞳孔缘可向前翻转呈一条窄窄的环形黑色花边，称瞳孔领。

2）睫状体（ciliary body）：为位于虹膜根部与脉络膜之间的宽为6～7 mm的环状组织，其矢状面略呈三角形，巩膜突是睫状体基底部附着处。睫状体前1/3较肥厚称睫状冠（pars plicata），宽约2 mm，富含血管，内表面有70～80个纵行放射状嵴样皱褶称睫状突（ciliary processes），后2/3薄而平坦称睫状体扁平部（pars plana）。扁平部与脉络膜连接处呈锯齿状称锯齿缘（ora serrata），为睫状体后界。

睫状体主要由睫状肌和睫状上皮细胞组成。睫状肌由外侧的纵行、中间的放射状和内侧的环形三组肌纤维构成，纵行肌纤维向前分布可达小梁网。睫状肌是平滑肌，受副交感神经支配。睫状上皮细胞层由外层的色素上皮和内层的无色素上皮二层细胞组成。

3）脉络膜（choroid）：为葡萄膜的后部，前起锯齿缘，后止于视盘周围，介于视网膜与巩膜之间，有丰富的血管和黑色素细胞，组成小叶状结构。

脉络膜平均厚约0.25 mm，由三层血管组成：外侧的大血管层，中间的中血管层，内侧的毛细血管层，借玻璃膜（Bruch membrane）与视网膜色素上皮相连。

睫状后长动脉、睫状后短动脉、睫状神经均经脉络膜上腔通过。血管神经穿过巩膜导水管处，脉络膜与巩膜黏着紧密。

（3）内层：为视网膜，是一层透明的膜，位于脉络膜的内侧。

视网膜（retina）后极部有一无血管凹陷区，解剖上称中心凹（fovea），临床上称为黄斑（maculalutea），乃由于该区含有丰富的黄色素而得名。其中央有一小凹，解剖上称中心小凹（foveola），临床上称为黄斑中心凹（fovea centralis），是视网膜上视觉最敏锐的部位。黄斑区色素上皮细胞含有较多色素，因此在检眼镜下颜色较暗，中心凹处可见反光点称中心凹反射。

视盘（optic disc），是距黄斑鼻侧约3 mm，大小约1.5 mm×1.75 mm，境界清楚的橙红色略呈竖椭圆形的盘状结构，是视网膜上视觉神经纤维汇集组成视神经，向视觉中枢传递穿出眼球的部位，视盘中央有小凹陷区称视杯或杯凹（optic cup）。视盘上有视网膜中央动脉和静脉通过，并分支走行在视网膜上。

视网膜是由胚胎时期神经外胚叶形成的视杯发育而来，视杯外层形成单一的视网膜色素上皮（RPE）层，视杯内层则分化为视网膜神经感觉层，两者间有一潜在间隙，临床上视网膜脱离即由此处分离。

视网膜色素上皮为排列整齐的单层六角形细胞，黄斑部较厚，周边部变薄。视网膜色素上皮呈极性排列，基底部与脉络膜的Bruch膜紧密连接，细胞顶部有较多微绒毛，将光感受器的外节包埋于黏多糖间质中。

视网膜神经感觉层由外向内分别是：①视锥、视杆层，由光感受器细胞的内、外节组成；②外界膜，为一薄网状膜，由邻近的光感受器和Mtiller细胞的接合处形成；③外核层，由光感受器细胞核组成；④外丛状层，为疏松的网状结构，是视锥、视杆细胞的终球与双极细胞树突及水平细胞突起相连接的突触部位；⑤内核层，主要由双极细胞、水平细胞、无长突细胞及Mtiller细胞的细胞核组成；⑥内丛状层，主要是双极细胞、无长突细胞与神经节细胞相互接触形成突触的部位；⑦神经节细胞层，由神经节细胞核组成；⑧神经纤维层，由神经节细胞轴突即神经纤维构成；⑨内界膜，为介于视网膜和玻璃体间的一层薄膜。

光感受器细胞的结构包括外节、连接绒毛、内节、体部和突触五部分。每个外节由约700个扁平膜盘堆积组成。视杆细胞外节为圆柱形，视锥细胞外节呈圆锥形，膜盘不断脱落和更新。

视网膜光感受器的神经冲动经双极细胞传至神经节细胞。由神经节细胞发出的神经纤维（轴突）向视盘汇聚。黄斑区纤维以水平缝为界，呈上下弧形排列到达视盘颞侧，此纤维束称视盘黄斑纤维束（简称盘斑束）。颞侧周边部纤维亦分成上下部分，分别在盘斑束之上下进入视盘。视网膜鼻侧上下部的纤维直接向视盘汇集。

2.眼球内容物

包括房水、晶状体和玻璃体三种透明物质，是光线进入眼内到达视网膜的通路，它们与角膜一并称为眼的屈光介质。

（1）房水（aqueous humor）：为眼内透明液体，充满前房与后房。前房（anterior chamber）指角膜后面与虹膜和瞳孔区晶状体前面之间的眼球内腔，容积约0.2 ml。前房中央部深为

2.5～3 mm，周边部渐浅。后房（posterior chamber）为虹膜后面、睫状体内侧、晶状体悬韧带前面和晶状体前侧面的环形间隙，容积约0.06 ml。房水总量约占眼内容积的4%，处于动态循环中。

（2）晶状体（lens）：形如双凸透镜，位于瞳孔和虹膜后面、玻璃体前面，由晶状体悬韧带与睫状体的冠部联系固定。晶状体前面的曲率半径约10 mm，后面约6 mm，前后两面交界处称晶状体赤道部，两面的顶点分别称晶状体前极和后极。晶状体直径约9 mm，厚度随年龄增长而缓慢增加，中央厚度一般约为4 mm。

晶状体由晶状体囊和晶状体纤维组成。囊为一层具有弹性的均质基底膜，前囊比后囊厚约1倍，后极部最薄约为4 μm，赤道部最厚达23 μm。前囊和赤道部囊下有一层立方上皮，后囊下缺如。晶状体纤维为赤道部上皮细胞向前、后极伸展、延长而成。一生中晶状体纤维不断生成并将原先的纤维挤向中心，逐渐硬化而形成晶状体核，晶状体核外较新的纤维称为晶状体皮质。晶状体富有弹性，但随年龄增长晶状体核逐渐浓缩、增大，弹性逐渐减弱。

（3）玻璃体（vitreous body）：为透明的胶质体，充满于玻璃体腔内，占眼球内容积的4/5，约4.5 mL。玻璃体前面有一凹面称玻璃体凹，以容纳晶状体，其他部分与视网膜和睫状体相贴，其间以视盘边缘、黄斑中心凹周围及玻璃体基底部即锯齿缘前2 mm和后4 mm区域粘连紧密。玻璃体前表面和晶状体后囊间有圆环形粘连，在青少年时粘连较紧密，老年时变松弛，玻璃体中部有一光学密度较低的中央管，称Cloquet管，从晶状体后极致视盘前，为原始玻璃体的遗留，在胚胎时曾通过玻璃体血管。

（二）视觉过程

我们的眼睛视觉的形成是外界物体反射来的光线、经过角膜、房水，由瞳孔进入眼球内部、再经过晶状体和玻璃体的折射作用，在视网膜上能形成清晰的物像。物像刺激了视网膜上的感光细胞，这些感光细胞产生的神经冲动，沿着视神经传入到大脑皮层的视觉中枢，就形成视觉。眼睛通过睫状体调节晶状体的曲度，来看清远视不同的物体。如果眼球的前后径过长或者晶状体的曲度过大，远处物体反射来的光线通过晶状体折射后形成的物像，就会落在视网膜前方，因而看不清远处的物体。这样的眼，我们就叫近视眼。现在的儿童、青少年眼球中的晶状体弹性强，睫状体的调节能力大。但是，由于人们在看书写字的姿势不正确，书本放得离眼很近，或采光、照明条件不好，看电视或玩游戏、电脑时离屏幕太近，或持续用眼的时间过长，都会使睫状体内的肌肉持续收缩，晶状体凸度增大。

视觉的产生与人的眼球结构相关

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