第十章视觉 (2)

第十章视觉、听觉和前庭感觉

机体生活在外环境中，细胞沐浴在机体内环境中。内，外环境的变化，通过各种感觉器官

的活动将信息传至中枢神经系统，机体才能感知其变化，并作出相应的适宜反应。

感受器指分布在体表或各种组织内部能够感受内、外环境变化的特殊结构。如视网膜的感光细胞，耳蜗的毛细胞等。有一些感受器在进化过程中产生了有利于感受的附属装置，通常将这种感受器及其附属装置称为感觉器官，如眼、耳等。

各种感受器具有一些共同的特点。①感受器换能作用t在功能上，感受器都起着换能器的作用，即把环境中一定形式的能量变化转变为神经冲动的变化。感受器在受到适宜刺激后，首先在感受器细胞上引起一个局部电位变化，称为感受器电位。它以电紧张形式扩布，使传入神经纤维的膜发生去极化，当去极化达到阈电位时，就引起传向中枢的神经冲动’②适宜刺激；各种感受器都有各自最敏感的刺激。如光波是视网膜感光细胞的适宜刺激}声波是内耳耳蜗毛细胞的适宜刺激l③感觉适应·指在刺激强度持续不变的情况下，感受器对其适宜刺激的敏感性逐渐减弱的现象。适应的快慢因感受器种类而不同·并各有其生理意义。如嗅觉适应较快，有利于感受器再次接受新的刺激’颈动脉窦，主动脉弓，肌梭等感受器

适应较慢，有利于机体对某些功能如血压、姿势等进行持续的监测。适应不是疲劳。

本章着重介绍眼、耳感觉器官所产生的视觉、听觉和前庭感觉。

第一节视觉

现代科学研究表明，至少有95％以上的外界信息是由视觉系统所接受、处理和感知的·因而视觉器官是人体最重要的感觉器官。

视觉由眼、视神经、视觉中枢的共同活动完成。人眼的适宜刺激是波长为370~740nm 的电磁波。

人眼的基本结构见图10一1。眼球壁由最外的巩膜一角膜层、中间的脉络膜层和靠内的视

网膜层组成。眼球内容物有房水、晶状体和玻璃体等折光物质。在眼球后极视网膜中央部有一黄斑区。直径约l~3mra，黄斑中心为中央凹，是视觉最敏感的部位a中央凹鼻侧约3ram 处是视神经乳头，投有感光细胞，称为盲点。

一、眼的折光系统及其调节

(一)眼的折光系统及其成象原理

眼的折光系统由角膜、房水、晶状体和玻璃体组成。它们构成4个折光界面t①空气一角膜前表面}②角膜后表面一房水l③房水一晶状体前表面，④晶状体’玻璃体。各折光体的

曲率半径和折光指数都不相同，因此眼的折光系统十分复杂。

为了便于理解视网膜上成象的原理，多采用简化眼作为研究对象(图10—2)。简化眼

是假想的人工模型，其光学参数与正常眼等值。设想眼球为一单球面折光体，前后径为

A

第十章视觉、听觉和前庭感觉

圈10—1 眼球的水平切面(右眼)

~----20---．-'1

圈10-2 简化眼及其成象图解

n：节点j F：前主焦点；图中数字单位mm

b

20mm，拆光指数为1．333,节点(n)距角膜前表面5ram，后主焦点正好在简化眼的后极，相当于视网膜的位置。

根据物理学凸透镜成象原理，人眼恰能使来自6m以外的平行光线聚焦于视网膜上，形成一个缩小，倒置的实象。物象的大小可根据对顶角两个相似三角形用下式算出：

AB ab

百i一百F

nb为15mm·固定不变，若已知物体大小(AB)及物体距眼的距离(Bn)，就可算出视网膜上物象的大小(ab)。

眼折光系统的折光能力可用屈光度(D)表示。屈光度与主焦距(以m为单位)成反比．当平行光线通过透镜折射时，若主焦距为lm，则屈光度为1D，若主焦距为0．1m(10cm)。则屈光度为10Do主焦距越短，折光能力越强。通常规定凸透镜的屈光度为正值，凹透镜的屈光度为负值。

(=)曩的视近调节

正常眼在安静时，正好能使6m以外(可代表无限远)的物体成象于视网膜上，这一距离称为远点。若看近物，由于物距小，象距就要加长，因此不可能在视网膜上形成清晰的物第一节视觉 277

象，只有通过适当增加折光系统的折光力才能使物象落在视网膜上·这一过程称为眼的视近调节，它通过反射活动完成。模糊的视觉形象信息传至视皮层，经额叶皮层下行至中脑，再经动眼神经传出。

1．晶状体的调节晶状体为双凸形，富有弹性，通过睫状小带附着于睫状体上。当眼

看远物时，睫状肌弛缓，睫状小带被拉紧，使晶状体被牵拉而呈扁平。当视近物时，通过反射

使睫状肌收缩。睫状肌有环形纤维和辐射状纤维，环形肌纤维收缩可使睫状体周径缩小，辐射状肌纤维收缩可使睫状体向前移动。因此，睫状肌收缩可使睫状小带放松，晶状体发生弹性回位而曲率增加，以其前表面的中央部分向前凸出最为显著(图10—3)。晶状体的这种改变

增加了它的折光能力，使近处的辐散光线仍

能聚焦在视网膜上形成清晰的物象。睫状肌

受动服神经中副交感神经纤维支配，该神经

发自中脑动眼神经缩瞳核，在睫状神经节换

神经元。

人眼作充分调节时能看清物体的最近距

离，称为近点。晶状体弹性越好·则近点越

近。眼作最大限度调节时所能增加的折光能

力，称为眼的调节能力。老年人晶状体弹性

减弱，眼的调节能力减弱，近点变远，称为老

视。老视眼时，远处平行光线仍能聚焦予视

网膜上，但近处的光线则聚焦在视网膜后方，

圈10—5眼调节前后睫状体位置和

晶状体形状改变

点线表示看近物时的情况

因此，在视近物时须戴上适当折光度的凸透

镜。

2．瞳孔的调节当视近物时，瞳孔缩小，称为瞳孔调节反射或瞳孔近反射。其反射通路与晶状体调节相似，也是由动眼神经中副交感神经纤维支配，使瞳孔括约肌收缩，瞳孔缩小。瞳孔近反射的生理意义是减少进入眼内的光线量和减少折光系统的球面象差和色象差，使视网膜上形成更清晰的象。

3．视轴会聚指视近物时，两个眼的视轴同时向鼻侧聚合。其目的是使近处物象能落

在两眼视网膜的相称点上(如中央凹)，产生单一清晰的象。它也是反射活动，由动眼神经中躯体运动纤维传出，支配眼内直肌收缩。

(三)眼的届光不正

在无需调节的状态下，平行光线能在视网膜上聚焦成象的眼，称为正视眼(图10一4A)a 如果平行光线不能在视网膜上形成清晰的象则称为屈光不正·它包括近视，远视和散光3种·

1．近视指平行光线聚焦成象在视网膜之前。因此，近视眼看远物不清，但它看近处

物体时，由于光线辐散，象距加长，则眼不需进行调节或只进行较小程度的调节，就可在视网

膜上成象。近视眼的远点和近点都比正视眼近。近视的发生，多数因眼球前后径过长，也有

因折光系统的折光力过强所致。矫正近视可用凹透镜，使入眼的平行光线适当分散，就能成象于视网膜上(图10—4B)。

2．远视指平行光线聚焦成象在视网膜之后。远视眼看远物时，就需要睫状肌收缩，经过眼的调节，使物象聚焦于视网膜上。当它看近处物体时，需要进行更大程度的调节才能看清物体。由于晶状体的调节有一定限度，所以远视眼的近点较正视眼远，而且容易发生调

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节疲劳，引起头痛等。远视的发生多数由于眼球的前后径过短。幼儿眼球小，眼轴过短，多呈远视，到6岁左右发育成正视眼。矫正远视可用凸透镜，使远处平行光线不需晶状体调节就能在视网膜上形成清晰的象(图10一4C)。

3·散光是由于折光面在不同方向上，曲率半径不同，因此各点的平行光线不能同时聚焦于视网膜上。凡通过曲率半径小处的光线，聚焦于视网膜前方}通过曲率半径大处的光线，聚焦于视网膜后方，因此在视网膜上成象不清晰或产生变形(图10一4D)。散光常发生于

角膜表面，少数发生在晶状体表面。矫正散光可用圆柱形透镜，在曲率半径过大的方向上增加折光能力．

A

B

C

二、瞳孔和瞳孔对光反射

圈10一4 眼的折光异常

D散光

瞳孔的功能是调节进入眼内的光量。瞳孔为虹膜中间的开孔，直径变动于1．5～8．Omm 之间。虹膜内有两种平滑肌，①环形的瞳孔括约肌收缩，可使瞳孔缩小。它由动眼神经中副交感神经纤维支配’②辐形的瞳孔散大肌收缩。可使瞳孔散大。它由交感神经支配。

随照射视网膜光线的强弱而出现瞳孔大小的改变，称为瞳孔对光反射。当强光照射时，瞳孔缩小I反之，瞳孔散大，用以调节进入眼内的光量。一侧眼受光照射时，两侧瞳孔均呈收

缩反应，称为互感反应。

瞳孔对光反射主要是副交感神经的作用。其感受器是视网膜，经视神经传人。中枢在中脑的顶盖前区和两侧动眼神经缩瞳核。当中脑有损害时，瞳孔对光反射的互感反应失灵。或出现两侧瞳孔在同一时间不等大。临床上可通过检查这一反射来了解中脑的功能状况。兰、视网膜的感光功能

外界物体通过眼的折光系统，在视网膜上形成清晰的物象。但要看到物体，产生视觉。必须通过视网膜的感光作用，经过光’电换能机制，将光能转换为视神经上的动作电位，最后传人视皮层才能完成。

第一节视觉 279

(一)感光细胞及其功能

组织学将视网膜分为10屡，总厚度为O．1～0．Smm，主要含有5种细胞l感光细胞、水

平细胞、双极细胞、无长突细胞和神经节细胞。水平细胞和无长突细胞起横向信息整合作用。感光细胞、双极细胞和神经节细胞的联系

感光细胞分视杆细胞和视锥细胞两种，

均由外段、内段、胞体和终足4部分组成(图

10—6)。外段是视色素集中的部位，在感光换

能过程中起重要作用。视杆细胞数目较多，

其分布区域多在视网膜的外周部。该细胞细

长，外段呈圆柱状，由层叠的膜质盘状结构

——视盘组成，视盘膜表面富含蛋白的色素

分子，称为视紫红质。视锥细胞数目较少。多

分布在近视网膜中心部及周围，在人的中央

凹处最密集。该细胞的大小视所在部位丽

定，中央凹处较细长，外周部较粗短。视锥细

胞的外段呈圆锥状，其胞膜向内折叠，亦形成

盘状。根据光谱敏感性的不同，人视锥细胞

可分为红敏、绿敏，蓝敏3种视锥细胞。