浅谈视觉的形成基础与原理

浅谈视觉的形成基础与原理

郎妙郎蒋芳丽

郎妙郎蒋芳丽(曲靖医学高等专科学校655000)

【摘要】眼是形成视觉的重要器官。人体自外界摄取信息的85％以上来自眼的观察，故将眼和脑、手并称为人体的三大智力器官。人眼是如何将外界刺激转变成神经冲动，最终形成视觉的？下面就视觉形成的解剖学基础和生理功能、成像原理作一些基本的探讨。

【关键词】视觉形成基础成像原理

【中图分类号】R322.9【文献标识码】A【文章编号】2095-1752（2013）11-0373-01

视觉是一种特殊的感觉。感觉的形成一是必须要建立在感觉器官、传入神经、感觉中枢的基础上；二是要遵循感受器的共同生理特性，即适宜刺激、适应现象和换能作用。视觉是由眼、视神经、视觉中枢三部分共同完成的。可见光通过眼的折光系统，在眼底视网膜上形成物像；视网膜上的感光细胞感受光的刺激，并将其转变成神经冲动传入视觉中枢，最后形成视觉。现就从以下几方面来探讨视觉形成：一是眼的组成、结构，二是眼的生理功能、生化反应，三是物理学基础知识，四是视觉传导通路的组成，五是各种致病因素对视觉形成的影响。

1、解剖学基础

视觉是人眼对外界光线和颜色的刺激作出的客观性和规律性的反应。其结构基础是感受器（视网膜）、传入神经（视神经）、视觉中枢（枕叶距状沟两侧的纹区）。眼由前向后包括眼球壁、眼球内容物、眼副器三部分组成。

1.1角膜位于外膜的前1／6，为无色透明的薄膜，无血管，但含有丰富的感觉神经末梢，具有折光作用。

1.2房水位于眼房内，由睫状体产生，为无色透明清亮的液体，具有营养角膜及晶状体、维持眼压、带走代谢产物和折光的作用。

1.3晶状体位于虹膜和玻璃体之间，呈无色透明的双凸透镜状，周缘连有睫状小带，具有较强的折光作用。

1.4玻璃体位于晶状体和视网膜之间，为无色透明的凝胶状，具有填充和折光的作用。

角膜、房水、晶状体、玻璃体组成了眼的折光系统，是视觉形成的解剖学基础。

1.5视网膜是眼的感光系统，由外向内包括色素部和神经部。色素部为单层扁平或柱状上皮，具有储存黑色素和维生素A的作用。神经部又分为盲部和视部。盲部包括虹膜部和睫状体部。视部由外层的视细胞、中层的双极细胞和内层的节细胞组成。它们之间顺次连接形成突触，进行光能转化成生物能的换能作用。视部还有两个重要的解剖结构：一个是缺乏感光细胞的视神经盘，无感光功能，也称视乳头或生理性盲点，是眼底镜检查的重要结构；另一个是含丰富感光细胞的黄斑，上有中央凹，是感光最敏锐的部位。

2、生理学基础

眼折光系统的生理功能较为复杂。在瞬息万变间要做出规律而精确的反应。人眼对6m以外的物体无需调节便能看清，而对6m以内的物体必须经过晶状体变凸、瞳孔的缩小和双眼球会聚方能完成，主要体现在：

2.1晶状体变凸：晶状体的厚度、弹性决定了眼的调节力。看远物时，交感神经兴奋，睫状肌舒张，睫状小带紧张，晶状体变扁，折光性变弱，物像落在视网膜上。反之视6m以内的物体时，副交感神经兴奋，睫状肌收缩，睫状小带松弛，晶状体变凸，折光性增强，便于成像。所以屈光不正或者老花眼均应通过配镜来矫正晶状体的厚度和弹性，以达到恢复视力的目的。

2.2瞳孔缩小：瞳孔的大小是调节进入眼内光线的关键，同时也是为了保护视网膜免受损坏。看远物时，晶状体变扁，瞳孔开大，增加进入眼内的光线；反之看近物时，晶状体变凸，瞳孔缩小，减少进入眼内的光线。这种现象被称为瞳孔近反射。另外强光照射眼时，副交感神经兴奋，瞳孔缩小，减少进入眼内光线；反之弱光照射眼时，交感神经兴奋，瞳孔开大，增加进入眼内的光线。这种调节入眼光线多少的方式被称为瞳孔对光反射。所以临床上吗啡中毒、有机磷中毒或者是颅内占位性病变，会导致瞳孔的过度缩小或开大，影响成像。

2.3双眼会聚：双眼视近物时，瞳孔缩小，同时双眼向鼻侧会聚，使物象落在视网膜的对称点上，产生单一清晰的视觉，避免复视。所以动眼神经、滑车神经、展神经损伤时，会影响清晰的视觉和视野。

2.4感光物质：维生素A是合成感光物质的必需原料。维生素A在强光的照射下分解为含有视黄醛和不同视蛋白的视红质、视青质、视蓝质，感受强光和颜色的刺激。在弱光的照射下，维生素A在维生素A酶的作用下变成顺视黄醛与视蛋白结合为视紫红质，感受弱光的刺激。若缺乏维生素A时，视紫红质合成不足，影响视敏度，形成夜盲症。另外当人自明亮处突然进入暗处，眼前一片漆黑看不清物体，稍待片刻，视觉逐渐恢复的现象称为暗适应；若人自暗处突然进入强光处眼前一片耀眼光亮看不清物体，稍待片刻，便能恢复正常视觉的现象称为明适应。这两种现象均是视紫红质的合成暂时不能满足生理需要所致的适应现象。

3、物理学基础

3.1光线刺激：人眼能感受的光波阈限为380-760nm。这是物理学上的适宜刺激（可见光），紫外线和红外线人眼均不能直接感受。

3.2小孔成像：可见光经过虹膜瞳孔时，投射到视网膜上的影像是上下颠倒，左右互换的缩小的实像。即鼻侧光线投射到视网膜颞侧，颞侧的光线投射到视网膜鼻侧。

3.3折光介质：可见光需经过角膜、房水、晶状体、玻璃体四种具有不同折光率物质的多次折射，才能投射到视网膜上而成像。

4、成像的原理

可见光（380-760nm）经过折光系统投射到视网膜上，在感光物质的参与下经换能作用，由光能转变成生物能，再经视神经、视交叉、视束、外侧膝状体，交换神经元后形成视辐射投射到视觉中枢，经过一系列信息的复杂整合，形成视觉。

光线→角膜→前房房水→瞳孔→后房房水→晶状体→玻璃体→视细胞→双极细胞→节细胞→视神经→视交叉→视束→外侧膝状体→视辐射→视区→视觉形成。

表-2视觉传导通路

三级神经元经过两次换元发生一次交叉，最后形成视觉。第一级神经元位于双极细胞上，第二级神经元位于节细胞上，第三极神经元位于外侧膝状体上；在节细胞和外侧膝状体交换神经元，中间形成一个视交叉。

5、本文的小结

总之良好视觉的形成与下列紧密相关，一是眼的解剖结构要正常，二是眼的生理功能要完好，三是眼的物理学特性要合理。若任何致病因素损坏了上述结构和功能，如角膜溃疡、白内障、青光眼、屈光不正、玻璃体浑浊、视网膜剥脱、视神经萎缩、垂体肿瘤、视觉中枢受损、维生素A缺乏等均会导致视觉障碍，因此必须引起足够的重视。

参考文献

[1]《生理学》第五版主编胡崎

[2]《组织学与胚胎学》第二版主编高英茂李和

[3]《生物化学》第五版主编周爱儒

[4]《系统解剖学》第二版主编柏树令