眼睛的生理知识
眼,视觉器官。是大部分动物接收光线并在大脑形成影像的器官。
眼是一个非常精细的器官,可以在不同的环境下对自己的具体形态进行改变,使得人类在复杂的环境中获取正确的信息。
人的眼睛是超精密照相机眼睛的构造好像一架照相机,但其结构和功能的精密程度却高于最高级的照相机。正常的眼睛由眼球壁和眼球内容物两部分组成,而眼球壁又包括纤维膜(角膜、巩膜)、葡萄膜(虹膜、睫状体、脉络膜)和视网膜三部分。
角膜——照相机的镜头。是光线进入眼球的第一道关口。角膜俗称黑眼珠,占眼球表面的1/6。巩膜——照相机的外壳。厚约1毫米,占据整个眼球后面约5/6的范围,俗称眼白,其作用是维持眼球的外形和保护眼球内容物。瞳孔——照相机的光圈。瞳孔也叫“瞳仁”,它可根据外界光线的强弱自动调节大小。外界光线强时,瞳孔缩小;外界光线弱时,瞳孔扩大。从而使眼睛总能获得合适强度的光线。虹膜——照相机光圈的叶片。虹膜收缩和舒张是瞳孔变化的动力。虹膜内含大量色素,起遮光的作用。黄种人的虹膜一般为棕黑色晶状体——照相机的镜头。我们能看近又能看远,全靠晶状体的调节作用。玻璃体——玻璃体是一种胶状物质,对眼球起支持作用。视网膜——照相机的胶片,起感光的作用,其中最灵敏的地方称黄斑。视网膜很薄,但结构复杂,一旦受到损害,会明显影响视力。脉络膜——照相机的暗箱。脉络膜主要由血管组成,具有营养眼球和遮光作用。
眼睛的成像原理如果说我们的眼睛类似于照相机的话,那么我们看东西的过程也就类似于拍摄的过程,事实上它们的成像原理几乎一模。
当眼睛“看”某物体时,眼睛的肌肉使眼球转动,从而使视线指向该物体(相当于照相机的聚焦过程)。外界的物体依次通过角膜、房水、晶状体、玻璃体等屈折系统后成一倒像在视网膜上,由视网膜上的感光细胞感觉,并将其转化为生物电信号,然后神经传动通过视网膜神经纤维和视神经将此生物电信号传递给大脑的视觉中枢,由视觉中枢再分析综合成一幅幅图像,这样大家就可以看清物体的形象、颜色和运动了。
视网膜
视网膜(retina)居于眼球壁的内层,是一层透明的薄膜。视网膜由色素上皮层和视网膜感觉层组成,两层间在病理情况下可分开,称为视网膜脱离。色素上皮层与脉络膜紧密相连,由色素上皮细胞组成,它们具有支持和营养光感受器细胞、遮光、散热以及再生和修复等作用。
视网膜上有两种感光细胞—视锥细胞和视杆细胞。视锥细胞反应速度快,管识别颜色,观察局部的点和角度,但是对光线的强度要求比较高,只在明亮的环境下工作。视杆细胞反应速度慢,管识别形态,观察线条,但是感光表面积大,在夜晚等环境下也可以工作。
人的一只眼球内约有万个视杆细胞和万个视锥细胞。在黄斑中央凹处只有视锥细胞,无视杆细胞,在中央凹的边缘才开始有视杆细胞,再向外,视杆细胞逐渐增多,视锥细胞则逐渐减少。中央凹处的视锥细胞与双极细胞、神经节细胞存在“单线联系”,使中央凹对光的感受分辨力高。
视杆细胞与视锥细胞的亚结构
视杆细胞和视锥细胞,均属双极神经元,由树突,胞体和轴突三部分构成.树突由较细的外界和稍膨大的内接组成,外节为感光部分,电镜下可见许多平行排列的膜盘膜盘是外节的一侧细胞膜内陷折叠而成,膜盘是视细胞的感光部分,不断由内节产生。
视杆外节的膜盘除基部少数膜盘仍与胞膜相连,其余大部分均在边缘处与胞膜脱离,成为独立的膜盘。膜盘的更新是由外节基部不断产生,其顶端不断被色素上皮细胞所吞噬。膜盘上镶嵌有感光物质,称视紫红质(rhodopsin),能感受弱光。
眼睛的衰老进程
的确,在人老了以后,他的眼睛会有很大的变化。最明显的就是老年人由于血运障碍,内分泌异常,交感神经系统失调等因素,老年人一般会出现眼球凹陷。
从整体上来看,老年人眼球的各个部分都会发生比例上的微妙变化。而这累积在一起,就使得眼睛的长轴相对增加。于是,很多近视眼在老了以后会发现自己的近视缓解了,而原来视力正常的人们这个时候一般都会有轻微的远视。这就是俗称的老花眼。
角膜
从外向内,人慢慢衰老后外观上最明显的改变就是角膜了。到了老年后,老人的角膜上常常会出现一个老年环。它一般分布在距角膜缘1毫米左右,呈半透明样。其內缘沿角膜缘大概1—2毫米宽,看起来是半月状的或者轮状。这是一种角膜实质的混浊,是眼睛老化的外在标志。
年轻时的眼睛,角膜光滑而平整。就像一块没有被惊扰的湖面,潾潾的泪层轻轻地从泪腺流出,在角膜上流过,整个角膜上没有任何色素,没有任何的凹凸,一切都显得那样完美和协调。但是随着岁月的侵蚀,角膜细胞越来越多地脱落,越来越少的补充,加上细胞的衰老让内皮细胞们密度降低,形状也由紧密排列时的长条为主,变成以多形细胞为主。这时,在特殊的眼科检查灯光下面看去,眼球的表面就有一些细小的起伏,最显眼的是外测角膜缘部的附近。这里会有直径2毫米左右的黑色斑,或是内皮细胞凹陷后的小穴。眼科医生一般称它们为Hassall-Helle小体。
角膜结构图:角膜有十分敏感的神经末梢,如有外物接触角膜,眼睑便会不由自主地合上以保护眼睛。为了保持透明,角膜并没有血管,透过外界空气、泪液及房水获取养份及氧气。
巩膜
和角膜并列最外线的结构是巩膜,它的变化相对就要小得多。主要是由于水分减少,弹力纤维变硬,或出现脆性加硬的玻璃样变。另外呢,就是由于巩膜的弹力纤维中脂肪变性,慢慢沉着,让老年人的巩膜呈淡黄色。
前房角(前房角是眼球中房水排泄的部位,如果被堵塞,会引起青光眼)
青光眼
从角膜往下走,就是人衰老时眼睛最容易出问题的热点区域了。
从图上你可以看到,在角膜的后面有一个大大的腔隙,这就是前房。正常情况下,眼睛中房水从虹膜后面的睫状体产生,带着各种养分,滋润着眼睛的各个结构,同时清走各种废物。房水从睫状体产生后,首先是充满后房,然后绕过后方和前房的分界线——虹膜,就进入了前房。在前房角,角膜,巩膜、虹膜三者交汇形成的三角区域内,房水流入蜂窝样的小梁网,或是汇入入虹膜静脉窦,被排泄出去。
(房水循环途径:房水由睫状体中睫状突毛细血管的非色素上皮细胞产生,通过扩散及分泌进入后房,越过瞳孔到达前房,再从前房的小梁网进入Schlemm管,然后通过集液管和房水静脉汇入巩膜表面的睫状前静脉,回流到血循环,另有少部分从房角的睫状带经由葡萄膜巩膜途径引流和通过虹膜表面隐窝吸收。)
但随着眼睛的衰老,眼睛形态发生了微妙的变化,小梁网和巩膜静脉窦也开始有了不同程度的堵塞和塌陷。于是,有时候,房水无法从这两个地方排出,在眼中大量积蓄,于是让人觉得眼睛又涨又疼,这就是我们说的青光眼。
在人们情绪激动时,房角也容易出现不同程度的闭合。所以一夜哭瞎了眼,这多半就是由于情绪激动,让前房角陡然闭合,过多的房水积累,让眼睛压力越来越大,最后压迫视神经,让其水肿萎缩,最后导致失明。这就是青光眼急性发作,也叫青光眼大发作。
当然,除此之外,很多青光眼发作没有诱因,而且不限于老年人。当出现不明原因的眼睛胀痛难耐时,一定用手指对比着摁一下疼的眼睛,是否有眼压增高。
白内障
晶状体
晶状体位于玻璃体前侧,周围接睫状体,呈双凸透镜状。晶状体为一个双凸面透明组织,被悬韧带固定悬挂在虹膜之后玻璃体之前。晶体是眼球曲光系统的重要组成部分,也是唯一具有调节能力的屈光间质,晶状体内没有血管,它所需的营养来自房水,如果房水的代谢出了问题,或晶状体囊受损时,晶状体因缺乏营养而发生混浊,原本透明的晶状体就成为乳白色,而变得不透明,最终影响视力,这就是白内障。
晶体由晶体囊、晶体上皮、晶体纤维和悬韧带组成
在人出生时,晶状体是无色透明的,外面一层透明皮质,中间是不断代谢更新的囊液。但随着时间的流逝,晶状体慢慢变成黄色,橙色,然后加深变成淡褐色。外面的皮质逐渐减少,变得粗糙。
但最伤害晶状体就是开始变得浑浊。由于晶状体内的囊液代谢出问题,使得晶状体营养不良,引起晶状体的组织变性。同时,晶状体纤维硬化脱水。这样,晶状体纤维逐渐硬化,核部收缩而赤道部皮质被悬韧带牵拉,从而使周边部晶状体纤维出现裂隙,就引起晶状体混浊。在白内障初发期和未成熟期,这种视力从略微下降到明显降低。到了白内障的成熟期,晶状体完全混浊,视力的下降也到达了高峰。等到了过熟期,晶状体的皮质此时溶解液化,呈乳白色。某些情况下,牵扯皮质的悬韧带终于断裂了于是白内障核在重力的作用下下沉。于是不透明的核阻挡多时的光线再一次穿过晶状体,这时,会出现暂时的复明,但是视力还是很差。而不再受悬韧带束缚的晶状体核很容易穿过脆弱的囊膜,进入前房或是玻璃体,这样会再次陷入永久性失明。
所以这也印证了医学界的一句老话,凡是突然出现的变化,都要警惕,不管这种变化最初是以什么面目出现在人们面前的。
人工晶状体植入
玻璃体混浊
玻璃体为无色透明胶状体玻璃体位于晶状体后面,充满于晶状体与视网膜之间,充满晶状体后面的空腔里,具有屈光、固定视网膜的作用。玻璃体不是玻璃,它是人眼中类似于玻璃一样的物质,其无色透明,半固体,呈胶状,其主要成分是水,占了玻璃体体积的99%左右。玻璃体的前面有一凹面,正好能容纳晶状体,称为玻璃体凹。年轻时,晶状体与玻璃体能较好地紧密粘连,随着年龄的逐渐增长,晶状体与玻璃体的粘连性也逐渐变差,因此在老年性白内障手术时很容易将它们分开。玻璃体周围有一层密度很高的物质,称为玻璃体膜,并分为前后两部分:前界膜与后界膜。玻璃体内没有血管,它所需的营养来自房水和脉络膜,因而代谢缓慢,不能再生,若有缺损,其空间就由房水来充填。当玻璃体因各种原因发生混浊,看东西时,就会觉得眼前如有蚊虫飞舞。此外随着年龄的增大,或由于高度近视等原因,半固体的凝胶状玻璃体就会逐渐变成液体状,这叫玻璃体液化。
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