中华文化撷英 - 生理学-卷二.docx

1、 中中 华华 文文 化化 撷撷 英英 生 理 学(二) 黄兵明 主编 北京银冠电子出版有限公司 图 书 在 版 编 目 (CIP)数 据 中 华 文 化 撷 英 /黄 兵 明 主 编 北 京 ： 北 京 银 冠 电 子 出 版 有 限 公 司 ， 2003ISBN 7-900060-29-4中 黄 文化知识普及读物中国 Z228。 527中国版本图书馆 CIP 数据核字(2003)第 007295 号北京银冠电子出版有限公司发行 (北 京 海 淀 区 增 光 路 45 号 100037) 全国各地新华书店经销 北京双青印刷厂印刷开 本 ： 7871092 1/32 印 张 ： 512 字 数

2、： 4 900 千字2003 年 12 月第 1 版 2003 年 12 月第 1 次印刷 印 数 ： 1 500 册版 号 ： ISBN 7-900060-29-4/Z03定 价 ： 9998.00 元 (1CD,含 配 套 书 )目 录 腔内消化 .1视觉器官 .7听觉器官 .44前庭器官 .58皮肤感受 .64嗅觉和味觉 .66神经系统 .69I生 理 学 1腔内消化消 化 过 程 是 从 口 腔 开 始 的 。 食 物 在 口 腔 内 停 留 的 时 间 很 短 ， 一 般 是 1520 秒 钟 。 食 物 在 口 腔 内 咀 嚼 ， 被 唾 液 湿 润 而 便 于 吞 咽 。 由 于

3、 唾 液 的 作 用 ， 食 物 中 的 某些成分还在口腔内发生化学变化。 一、唾液分泌 人的口腔内有三对大的唾液腺： 腮 腺 、 颌 下 腺 和舌 下 腺 ， 还 有 无 数 散 在 的 小 唾 腺 。 唾 液 就 是 由 这 些 大 小唾液腺分泌的混合液。腮腺是由浆液细胞组成的， 分泌稀的唾液， ； 颌 下 腺 和 舌 下 腺 是 混 合 腺 ， 即 腺 泡 由浆液细胞和粘液细胞组成。 （一）唾液的性质和成分 唾 液 为 无 色 无 味 近 于 中 性 （ PH6.5 7.1） 的 低 渗液体。唾液中分约占 99%。有机物主要为粘蛋白，还 有 球 蛋 白 、 氨 基 酸 、 尿 素 、 尿

4、 酸 、 唾 液 淀 粉 酶 和 溶 菌 酶 等 。 唾 液 中 的 无 机 物 有 钠 、 钾 、 钙 、 硫 氰 酸 盐 、 氯 、 氨 等 。 此 外 ， 唾 液 中 还 有 一 定 量 的 气 体 ， 如 氧 、 氮 和 二氧化碳。 唾 液 中 的 粘 蛋 白 几 乎 全 由 粘 液 细 胞 所 分 泌 ， 它 使 唾 液 具 有 粘 稠 性 质 。 浆 细 胞 分 泌 稀 薄 的 唾 液 ， 几 乎 不 含 粘 蛋 白 ， 但 浆 液 腺 所 分 泌 的 唾 液 淀 粉 酶 是 粘 液 腺 所 分泌的 4 倍。 生 理 学 2唾 液 的 渗 透 压 随 分 泌 率 的 变 化 而 有

5、 所 不 同 。 在 分 泌 率 很 低 的 情 况 下 ， 其 渗 透 压 也 低 ， 约 为50mOsm/kgH2O；而在最大分泌率时，渗透压可接近血 浆 ， 唾 液 中 钠 和 氯 的 浓 度 升 高 ， 钾 的 浓 度 降 低 ； 分 泌 率 低 时 则 出 现 相 反 的 现 象 。 目 前 认 为 ， 唾 液 中 电 解 质 成 分 随 分 泌 率 变 化 的 原 因 是 分 泌 液 在 流 经 导 管 时 ， 导 管 上 皮 细 胞 对 电 解 质 的 吸 收 不 相 同 而 造 成 的 ， 而 分 泌 液 从 腺 泡 细 胞 中 排 出 时 是 等 渗 的 ， 电 解 质 的

6、组 成 与 血 浆是相似的。 （二）唾液的作用 唾液可以湿润与溶解食物， 以引起味觉并易于吞咽 ； 唾 液 还 可 清 洁 和 保 护 口 腔 ， 它 可 清 除 口 腔 中 的 残 余 食 物 ， 当 有 害 物 质 进 入 口 腔 时 ， 它 可 冲 淡 、 中 和 这 些 物 质 ， 并 将 它 们 从 口 腔 粘 膜 上 洗 掉 ， 唾 液 中 的 溶 菌 酶 还 有 杀 菌 作 用 ； 在 人 和 少 数 哺 乳 动 物 如 兔 、 鼠 等 的 唾 液 中 ， 含 中 唾 液 淀 粉 酶 （ 狗 、 猫 、 马 等 的 唾 液 中 无 此酶） ， 它 可 使 淀 粉 分 解 成 为

7、麦 芽 糖 。 唾 液 淀 粉 酶 发 挥作用的最适 PH 在中性范围内，唾液中的氯和硫氰 酸 盐 对 此 酶 有 激 活 作 用 。 食 物 进 入 胃 后 ， 唾 液 淀 粉 酶 还可继续使用一段时间，直至胃内容物变为 PH 约为 4.5 的酸性反应为止。 （三）唾液分泌的调节 生 理 学 3唾液分泌的调节完全是神经反射性的， 包括非条 件反射和条件反射两种。 引 起 非 条 件 反 射 性 唾 液 分 泌 的 正 常 刺 激 是 食 物 对 口 腔 机 械 的 、 化 学 的 和 温 度 的 刺 激 。 在 这 些 刺 激 的 影 响 下 ， 口 腔 粘 膜 和 舌 的 神 经 末 稍

8、（ 感 受 器 ） 发 生 兴 奋，冲动沿传入神经纤维（在舌神经、鼓索神经支、 舌 咽 神 经 和 迷 走 神 经 中 ） 到 达 中 枢 ， 再 由 传 出 神 经 到 唾液腺，引起唾液分泌。 唾 液 分 泌 的 初 级 中 枢 在 延 髓 ， 其 高 级 中 枢 分 布 于 下丘脑和大脑皮层等处。 支 配 唾 液 腺 的 传 出 神 经 以 副 交 感 神 经 为 主 ， 如 第 9 对脑神经到腮腺， 第 7 对脑神经的鼓索支到颌下腺。 刺 激 这 些 神 经 可 引 起 量 多 而 固 体 少 的 唾 液 分 泌 。 副 交 感 神 经 的 对 唾 液 腺 的 作 用 是 通 过 其 末

9、 稍 释 放 乙 酰 胆 碱而实现的， 因此， 用对抗乙酢胆碱的药物如阿托品， 能 抑 制 唾 液 分 泌 ， 而 用 乙 酰 胆 碱 或 其 类 似 药 物 时 ， 可 引 起 大 量 的 唾 液 分 泌 。 副 交 感 神 经 兴 奋 时 ， 还 可 使 唾 液腺的血管舒张， 进一步促进唾液的分泌。 目前认为， 副 交 感 神 经 引 起 唾 液 腺 附 近 血 管 舒 张 的 神 经 纤 维 是 肽能神经纤维，其末稍释放血管活性肠肽。 支 配 唾 液 腺 的 交 感 神 经 是 肽 能 神 经 纤 维 ， 在 颈 上 神 经 节 换 神 经 元 后 ， 发 出 节 后 纤 维 分 布 在

10、 唾 液 腺 的 血生 理 学 4管 和 分 泌 细 胞 上 。 刺 激 这 些 神 经 引 起 血 管 收 缩 ， 也 可 引 起 唾 液 分 泌 ， 但 其 分 泌 作 用 则 随 不 同 的 唾 液 腺 而 有 不 同 ， 例 如 ， 刺 激 人 的 颈 交 感 神 经 ， 只 引 起 颌 下 腺 分 泌，却不引起腮腺分泌。 人 在 进 食 时 ， 食 物 的 形 状 、 颜 色 、 气 味 ， 以 及 进 食 的 环 境 ， 都 能 形 成 条 件 反 射 ， 引 起 唾 液 分 泌 。 “望 梅 止 渴 ”就 是 日 常 生 活 中 条 件 反 射 性 唾 液 分 泌 的 一 个 例

11、 子 。 成 年 人 的 唾 液 分 泌 ， 通 常 都 包 括 条 件 反 射 和 非 条件反射两种成分在内。 二、咀嚼 口 腔 通 过 咀 嚼 运 动 对 食 物 进 行 机 械 性 加 工 。 咀 嚼是 由 各 咀 嚼 肌 有 顺 序 地 收 缩 所 组 成 的 复 杂 的 反 射 性 动作。咀嚼肌包括咬肌、翼内肌、翼外肌和颞肌等， 它 们 的 收 缩 可 使 下 颌 向 上 、 向 下 、 向 左 右 及 向 前 方 运 动 ， 这 时 ， 上 牙 列 与 下 牙 列 相 互 接 触 ， 可 以 产 生 很 大 的压力以磨粹食物。咀嚼还使食物与唾液充分混合， 以形成食团，便于吞咽。 咀

12、 嚼 肌 是 骨 骼 肌 ， 可 作 随 意 运 动 ， 但 在 正 常 情 况 下 ， 它 的 运 动 还 受 口 腔 感 受 器 和 咀 嚼 肌 内 的 本 体 感 受 器 传 来 的 冲 动 的 制 约 。 在 咀 嚼 运 动 中 ， 颊 肌 和 舌 肌 的 收 缩 具 有 重 要 作 用 ， 它 们 的 收 缩 可 将 食 物 置 于 上 下 牙 列之间，以便于咀嚼。 生 理 学 5吸 吮 也 是 一 个 反 射 动 作 ， 吸 吮 时 ， 口 腔 壁 肌 肉 和 舌 肌 收 缩 ， 使 口 腔 内 空 气 稀 薄 ， 压 力 降 低 到 比 大 气 压 力为低 0.98 1.47kp

13、a(10 15cmH2O)。 凭 着 口 腔 内 的 这个低压条件，液体便可进入口腔。 应 当 指 出 ， 口 腔 内 消 化 过 程 不 仅 完 成 口 腔 内 食 物 的机械性和化学性加工，它还能的反射性地引起胃、 胰 、 肝 、 胆 囊 等 的 活 动 ， 以 及 引 起 胰 岛 素 的 分 泌 等 等 变 化 ， 为 以 后 的 消 化 过 程 及 紧 随 消 化 过 程 的 代 谢 过 程，准备有利条件。 三、吞咽 吞 咽 是 一 种 复 杂 的 反 射 性 动 作 ， 它 使 食 团 从 口 腔进 入 胃 。 根 据 食 团 在 吞 咽 时 所 经 过 的 部 位 ， 可 将 天

14、咽 动作分为下列三期： 第 一 期 ： 由 口 腔 到 咽 。 这 是 在 来 自 大 脑 皮 层 的 冲 动 的 影 响 下 随 意 开 始 的 。 开 始 时 舌 尖 上 举 及 硬 腭 ， 然 后 主 要 由 下 颌 舌 骨 肌 的 收 缩 ， 把 食 团 推 向 软 腭 后 方 而 至 咽 部 。 舌 的 运 动 对 于 这 一 期 的 吞 咽 动 作 是 非 常 重 要 的。 第 二 期 ： 由 咽 到 食 管 上 端 。 这 是 通 过 一 系 列 急 速 的 反 射 动 作 而 实 现 的 。 由 于 食 团 刺 激 了 软 腭 部 的 感 受 器， 引起一系列肌肉的反射性收缩，

15、 结果使软腭上升， 咽 后 壁 向 前 突 出 ， 封 闭 了 鼻 回 通 路 ； 声 带 内 收 ， 喉 头生 理 学 6升 高 并 向 并 紧 贴 会 厌 ， 封 闭 了 咽 与 气 管 的 通 路 ； 呼 吸 暂 时 停 止 ； 由 于 喉 头 前 移 ， 食 管 上 口 张 开 ， 食 团 就 从 咽 被 挤 入 食 管 。 这 一 期 进 行 得 极 快 ， 通 常 约 需 0。 1s。 第 三 期 ： 沿 食 管 下 行 至 胃 。 这 是 由 食 管 肌 肉 的 顺 序 收 缩 而 实 现 的 。 食 管 肌 肉 的 顺 序 收 缩 又 称 蠕 动（peristalsis） ，

16、它 是 一 种 向 前 推 进 的 波 形 运 动 。 在 食 团 的 下 端 为 一 舒 张 波 ， 上 端 为 一 收 缩 波 ， 这 样 ， 食 团就很自然地被推送前进。 食 管 的 蠕 动 是 一 种 反 射 动 作 。 这 是 由 于 食 团 刺 激 了软腭、咽部和食管等处的感受器，发出传入冲动， 抵达延髓中枢，再向食管发出传出冲动而引起的。 在 食 管 和 胃 之 间 ， 虽 然 在 解 剖 上 并 不 存 在 括 红 肌 ， 但 用 测 压 法 可 观 察 到 ， 在 食 管 也 胃 贲 门 连 接 处 以 上，有一段长约 46cm 的高压区，其内压力一般比 胃 0.671.33

17、kpa(510mmHg)， 因此是正常情况下阻 止 胃 内 容 物 逆 流 入 食 管 的 屏 障 ， 起 到 了 类 似 生 理 性 括 约 肌 作 用 ， 通 常 将 这 一 食 管 称 为 食 管 胃 括 约 肌 。 当 食 物 经 过 食 管 时 ， 刺 激 食 管 壁 上 的 机 械 感 受 器 ， 可 反 射 性 地 引 起 食 管 胃 括 约 肌 舒 张 ， 食 物 便 能 进 入 胃 内 。 食 物 入 胃 后 引 起 的 胃 泌 素 释 放 ， 则 可 加 强 该 括 约 肌 的 收 缩 ， 这 对 于 防 止 胃 内 容 物 逆 流 入 食 管 可 能 具 有生 理 学 7

18、一定作用。 总 之 ， 吞 咽 是 一 种 典 型 的 、 复 杂 的 反 射 动 作 ， 它 有 一 连 串 的 按 顺 序 发 生 的 环 节 ， 每 一 环 节 由 一 系 列 的 活 动 过 程 组 成 ， 前 一 环 节 的 活 动 又 可 引 起 后 一 环 节 的 活 动 。 吞 咽 反 射 的 传 入 神 经 包 括 来 自 软 腭 （ 第 5、 9 对神脑经） 、咽后壁（第 9 对脑神经） 、会咽（第 10对脑神经） 、 和 食 管 （ 第 10 对 脑 神 经 ） 等 外 的 脑 神 经 的传入纤维。吞咽的基本中枢位于延髓内，支配舌、 喉、咽部肌肉动作的传出神经在第 5、9

19、、12 对脑神 经中，支配食管的传出神经是迷走神经。 从 吞 咽 开 始 至 食 物 到 达 贲 门 所 需 的 时 间 ， 与 食 物 的性状及人体的体位有关。液体食物约需 34s，糊 状食物约 5s，固体食物较慢，约需 58s,一般不超 过 15s。 视觉器官引 起 视 觉 的 外 周 感 受 器 官 是 眼 ， 它 由 含 有 感 光 细 胞的视网膜和作为附属结构的折光系统等部分组成。 人眼的适宜刺激是波长 370740nm 的电磁波；在这 个 可 见 光 谱 的 范 围 内 ， 人 脑 通 过 接 受 来 自 视 网 膜 的 传 入 信 息 ， 可 以 分 辨 出 视 网 膜 像 的

20、不 同 亮 度 和 色 泽 ， 因 而 可 以 看 清 视 野 内 发 光 物 体 工 反 光 物 质 的 轮 廓 、 形 状 、 颜 色 、 大 小 、 远 近 和 表 面 细 节 等 情 况 。 自 然 界 形生 理 学 8形 色 色 的 物 体 以 及 文 字 、 图 形 等 形 象 ， 通 过 视 觉 系 统 在人脑得到反映。 据估计， 在人脑获得的全部信息中， 大约有 95%以上来自视觉系统，因而眼无疑是人体最 重要的感觉器官。 除 了 控 制 眼 球 运 动 的 眼 外 肌 和 起 保 持 、 营 养 作 用 的 巩 膜 、 脉 络 膜 等 结 构 外 ， 眼 内 与 视 觉 传

21、入 信 息 的 产 生 直 接 有 关 的 功 能 结 构 ， 是 位 于 眼 球 正 中 线 上 的 折 光 系 统 和 位 于 眼 球 后 部 的 视 网 膜 。 由 角 膜 经 房 水 、 晶 状 体 、 玻 璃 体 直 至 视 网 膜 的 前 表 面 ， 都 是 一 些 透 明 而 无 血 管 分 布 的 组 织 ， 它 们 构 成 了 眼 内 的 折 光 系 统 ， 使 来 自 眼 外 的 光 线 发 生 折 射 ， 最 后 成 像 在 视 网 膜 上 ， 视 网 膜 具 有 同 神 经 组 织 类 似 的 复 杂 结 构 ， 其 中 包 含 有 对 光 刺 激 高 度 敏 感 的

22、视 杆 和 视 锥 细 胞 ， 能 将 外 界 光 刺 激 所 包 含 的 视 觉 信 息 转 变 成 为 电 信 号 ， 并 在 视 网 膜 内 进 行 初 步 处 理 ， 最 后 以 视 神 经 纤 维 的 动 作 电 位 的 形 式 传 向 大 脑 。 因 此 ， 形 容 眼 的 功 能 首 先 要 研 究 眼 内 折 光 系 统 的 不 学 特 性 ， 搞 清 楚 它 们 怎 样 能 把 不 同 远 近 的 物 体 成 像 在 视 网 膜 上 以 及 形 成 清 晰 物 像 的 限 度 ； 其 次 要 阐 明 视网膜是怎样对视网膜成像进行换能和编码的。 一、眼的折光系统及其调节 当 光

23、 线 由 空 气 进 入 另 一 媒 质 构 成 的 单 球 面 折 光体 时 ， 它 进 入 物 质 的 折 射 情 况 决 定 于 该 物 质 与 空 气 界生 理 学 9面的曲率半径 R 和该物质的折光指数 n2;若空气的折 光指数为 n1,则关系式为 n2R（n 2n 1）F 2 F2 称为后主焦距或第 2 焦 距 （ 空 气 侧 的 焦 距 为 前 主焦距或第一焦距） ， 指 由 折 射 面 到 后 主 焦 点 的 距 离 ， 可 以 表 示 这 一 折 光 的 折 光 能 力 。 表 示 折 光 体 的 折 光 能 力还可用另一种方法，即把主焦距以 m（米）作单位 来 表 示 ，

24、再 取 该 数 值 的 倒 数 ， 后 者 就 称 为 该 折 光 体 的 焦 度 （ diopter） ； 如 某 一 透 镜 的 主 焦 距 为 10cm， 这 相 当于 0.1m，则该透镜的折光能力为 10 焦度（10D） 。通 常 规 定 凸 透 镜 的 焦 度 为 正 值 ， 凹 透 镜 的 焦 度 为 负 值。 主 焦 距 是 一 个 折 光 体 最 重 要 的 光 学 参 数 ， 由 此 可 算 出 位 于 任 何 位 置 的 物 体 所 形 成 的 折 射 像 的 位 置 。 以 薄 透 镜 为 例 ， 如 果 物 距 是 已 知 的 ， 像 距 b 可由下式 算出： 1/a1

25、/b1/F 2 (2) 由式可以看出，当物距 a 趋于无限大时，1/a趋近于零，于是 1/b 接近于 1/F2， 亦即像距 b 差不多 和 F2 相等； 这就是说， 当物体距一个凸透镜无限远时， 它成像的位置将在后主焦点的位置。同样不难看出， 凡 物 距 小 于 无 限 大 的 物 体 ， 它 的 像 距 b 恒大于 F2， 即生 理 学 10它们将成像在比主焦点更远的地方。以上两点结论， 对于理解眼的折光成像能力十分重要。 另 外 ， 根 据 光 学 原 理 ， 主 焦 点 的 位 置 是 平 行 光 线 经 过 折 射 后 聚 焦 成 一 点 的 位 置 ， 这 一 结 论 与 上 面 提

26、 到 的 第 一 点 结 论 相 一 致 。 每 一 物 体 的 表 面 ， 都 可 认 为 是 由 无 数 的 发 光 点 或 反 光 点 组 成 ， 而 由 每 一 个 点 发 出 的 光 线 都 是 辐 散 形 的 ； 只 有 这 些 点 和 相 应 的 折 射 面 的 距 离 趋 于 无 限 大 时 ， 由 这 些 点 到 达 折 射 面 的 光 线 才 能 接 近 于 平 行 ， 于 是 它 们 经 折 射 后 在 主 焦 点 所 在 的 面 上 聚 成 一 点 ， 整 个 物 质 就 达 个 面 上 形 成 物 像 。 当 然 ， 无 限 过 的 概 念 本 身 决 定 了 它 是

27、 一 个 不 可 能 到 达 的 位 置 ， 实 际上对人眼和一般光学系统来说，来自 6m 以外物体 的 各 光 点 的 光 线 ， 都 可 以 认 为 是 近 于 平 行 的 ， 因 而 可 能在主焦点所在的面上形成物像。 （二）眼的折光系统的光学特性 当 用 上 述 光 学 原 理 分 析 眼 的 折 光 特 性 时 ， 首 先 遇到 的 一 个 困 难 是 ， 眼 球 并 非 一 个 薄 透 镜 或 单 球 面 折 光 体 ， 而 是 由 一 系 列 由 率 半 径 和 折 光 指 数 都 不 相 同 的 折 光 体 所 组 成 的 折 光 系 统 。 显 然 ， 人 眼 折 光 系 统

28、 的 后 主 焦 距 不 能 简 单 地 由 式 算 出 ， 不 过 它 的 最 主 要 的 折 射 发 生 在 角 膜 ， 而 按 几 何 学 原 理 进 行 较 复 杂 的 计 算 ， 还 是 可 以 追 踪 出 光 线 经 眼 内 多 个 折 光 面 行 进 的 途 径 ， 并生 理 学 11得 出 由 这 些 组 合 的 透 镜 组 所 决 定 的 后 主 焦 点 的 所 在 位置。 计 算 结 果 表 明 ， 正 常 成 人 眼 处 于 安 静 而 不 进 行 调 节 的 状 态 时 ， 它 的 折 光 系 统 的 后 主 焦 点 的 位 置 ， 正 好 是 其 视 风 膜 所 在

29、的 位 置 。 这 一 解 剖 关 系 对 于 理 解 正 常 眼 的 折 光 成 像 能 力 十 分 重 要 。 它 说 明 ， 凡 是 位 于 眼 前 方 6m 以外直至无限远处的物体，根据式或由于由 它 们 发 出 或 反 射 出 的 光 线 在 到 达 眼 的 折 光 系 统 时 已 近 于 平 行 ， 因 而 都 可 以 在 视 网 膜 上 形 成 基 本 清 晰 的 像 ， 这 正 如 放 置 于 照 相 机 主 焦 点 处 的 底 片 ， 可 以 拍 出 清 晰 的 远 景 一 样 。 当 然 ， 人 眼 不 是 无 条 件 的 看 清 任 何 远 处 的 特 体 ， 例 如 ，

30、 人 眼 可 以 看 清 楚 月 亮 （ 或 其 他 更 远 的 星 体 ） 和 它 表 面 较 大 的 阴 影 ， 但 不 能 看 清 楚 月 球 表 面 更 小 的 物 体 或 特 征 。 造 成 后 一 限 制 的 原 因 是 ， 如 果 来 自 某 物 体 的 光 线 过 弱 ， 或 它 们 在 空 间 处 女 内 传 播 时 被 散 射 或 吸 收 ， 那 么 它 们 到 达 视 网 膜 时 已 减 弱 到 不 足 以 兴 奋 感 光 细 胞 的 程 度 ， 这 样 就 不 可 能 被 感 知 ； 另 外 ， 如 果 物 体 过 小 或 它 们 离 眼 的 距 离 过 大 ， 则 它

31、 们 在 视 网 膜 上 形 成 的 大 小 ， 将 会 小 到 视 网 膜 分 辨 能 力 的 限 度以下，因而也不能感知。 （三）眼的调节 如果安静状态的眼的折光能力正好把 6m 以外的生 理 学 12物体成像在视网膜上，那么来自较 6m 为近的物体的 光 线 将 是 不 同 程 度 呈 辐 射 状 的 ， 它 们 在 折 射 后 的 成 像 位 置 将 在 主 焦 点 ， 亦 即 视 网 膜 的 位 置 之 后 ； 由 于 光 线 到 达 视 网 膜 时 尚 未 聚 焦 ， 因 而 物 像 是 模 糊 的 ， 由 此 也 只 能 引 起 一 个 模 糊 的 视 觉 形 象 。 但 正 常

32、 眼 在 看 近 特 时 也 十 分 清 楚 ， 这 是 由 于 眼 在 看 近 物 时 已 进 行 了 调 节（accommodation） ， 使进入眼内的光线经历较强的折 射 ， 结 果 也 能 成 像 在 视 网 膜 上 。 人 眼 的 调 节 亦 即 折 光 能 力 的 改 变 ， 主 要 是 靠 晶 状 体 形 状 的 改 变 ； 这 是 一 个 神 经 反 射 性 活 动 ， 其 过 程 如 下 ： 当 模 糊 的 视 觉 形 象 出 现 在 视 区 皮 层 时 ， 由 此 引 起 的 下 行 冲 动 经 锥 体 束 中 的 皮 层 中 脑 束 到 达 中 脑 的 正 中 核 ，

33、 再 到 达 发 出 动 眼 神 经 中 副 交 感 节 前 纤 维 的 有 关 核 团 ， 最 后 再 经 睫 状 神 经 节 到 达 眼 内 睫 状 肌 ， 使 其 中 环 行 肌 收 缩 ， 引 起 连 接 于 水 晶 体 囊 的 悬 韧 带 放 松 ； 这 样 就 促 使 水 晶 体 由 于 其 自 身 的 弹 性 而 向 前 方 和 后 方 凸 出 （ 以 前 突 较 为 明 显 ） ，使 眼 的 总 的 折 光 能 力 较 安 静 时 增 大 ， 使 较 辐 射 的 光 线 提前聚焦，也能成像在视网膜上。因 93 表示调节 前后晶状体形状的改变。很明显，物体距眼球愈近， 到 达 眼

34、 的 光 线 辐 散 程 度 愈 大 ， 因 而 也 需 要 晶 状 体 作 更 大程度的变凸。 调节反射进行时， 除晶状体的变化外， 同时还出现瞳孔的缩小和两眼视轴向鼻中线的会聚，生 理 学 13前 者 的 意 义 在 于 减 少 进 入 眼 内 光 线 的 量 （ 物 体 移 近 时 将 有 较 强 光 线 到 达 眼 球 ） 和 减 少 折 光 系 统 的 球 面 像 差 和 色 像 差 ； 两 眼 会 聚 的 意 义 在 于 看 近 物 时 物 像 仍 可 落 在两眼视网膜的相称位置。 实 线 为 安 静 时 的 情 况 ， 虚 线 为 看 近 物 经 过 调 节 后 的情况，注意晶状

35、体的前凸比后凸明显 人 眼 看 近 物 的 能 力 ， 亦 即 晶 状 体 的 调 节 能 力 是 有 一 定 限 度 的 ， 这 决 定 于 水 晶 体 变 凸 的 最 大 限 度 。 随 着 年 龄 的 增 加 ， 水 晶 体 自 身 的 弹 性 将 下 降 ， 因 而 调 节 能 力 也 随 年 龄 的 增 加 而 降 低 。 眼 的 最 大 调 节 能 力 可 用 它 所 能 看 光 天 化 日 物 体 的 最 近 距 离 来 表 示 ， 这 个 距 离 或 限度称为近点。近点愈近，说明晶状体的弹性愈好， 亦 即 它 的 悬 韧 带 放 松 时 可 以 作 较 大 程 度 的 变 凸

36、， 因 而 使距离更近的物体也能成像在视网膜上。例如，8 岁 左右的儿童的近点平均约 8.6cm， 20 岁左右的成为约 为 10.4cm，而 60 岁时可增大到 83.3cm。 （四）简化眼和视敏度 由 于 眼 内 有 多 个 折 光 体 ， 要 用 一 般 几 何 光 学 的 原理 画 出 光 线 在 眼 内 的 行 进 途 径 和 成 像 情 况 时 ， 显 得 十 分 复 杂 。 因 此 ， 有 人 根 据 眼 的 实 际 光 学 特 性 ， 设 计 一 些 和 正 常 眼 在 折 光 效 果 上 相 同 、 但 更 为 简 单 的 等 效 光 学 系 统 或 模 型 ， 称 为 简

37、化 眼 。 简 化 眼 只 是 一 种 假 想 的生 理 学 14人 工 模 型 ， 但 它 的 光 学 参 数 和 其 它 特 性 与 正 常 眼 等 值 ， 故 可 用 来 分 析 眼 的 成 像 情 况 和 进 行 其 他 计 算 。 常 用的一种简化眼模型， 设想眼球由一个前后径为 20mm 的单球面折光体构成， 折光指数为 1.333;外界光线只 在 由 空 气 进 入 球 形 界 面 时 折 射 一 次 ， 此 球 面 的 曲 率 半 径为 5mm，亦即节点在球形界面后方 5mm 的位置，后 主 焦 点 正 相 当 于 此 折 光 体 的 后 极 。 显 然 ， 这 相 模 型 和

38、 正 常 安 静 的 人 眼 一 样 ， 正 好 能 使 平 行 光 线 聚 焦 在 视 网 膜上。 n 为节点，AnB 和 anb 是两个相似三角形；如果 物 距 为 已 知 ， 就 可 由 物 体 大 小 算 出 物 像 大 小 ， 也 可 算 出两三角形对顶角（即视角）的大小 利 用 简 化 眼 可 以 方 便 地 计 算 出 不 远 近 的 物 体 在 视网膜上成像的大小。AnB 和 and 是具有对顶角的两 个相似的三角形，因而有： 其中 nb 固定不变，相当于 15mm，那么根据物体 的大小和它距眼的距离， 就可算出物像的大小。 此外， 利 用 简 化 眼 可 以 算 出 正 常

39、人 眼 所 能 看 清 的 物 体 的 视 网 膜 像 大 小 的 限 度 。 检 查 证 明 ， 正 常 人 眼 即 使 在 光 照 良 好 的 情 况 下 ， 如 果 视 网 膜 小 于 5 m， 一 般 就 不 能 引 起 清 晰 的 视 觉 。 这 说 明 ， 正 常 人 的 视 力 或 视 敏 度 (visualacuity)有 一 个 限 度 ； 要 表 示 这 个 限 度 ， 只 能生 理 学 15用 人 所 能 看 清 的 最 小 视 网 膜 的 大 小 ， 而 不 能 用 所 能 看 清 的 物 体 大 小 表 示 ， 因 为物像有大小与物体的大小有 关 ， 大 致 相 当

40、于 视 网 膜 中 央 凹 处 一 个 视 锥 细 胞 的 平 均 直径（但有些视锥的直径可小于 2m） 。 通 常 用 业 检 查 视 敏 度 的 国 际 通 用 的 视 力 表 ， 就 是 近上述原理设计的。当人眼能看清 5m 处的一个圆形 或 E 字形上相距 1。5mm 的缺口的方向时，按简化眼 计 算 ， 此 缺 口 在 视 网 膜 像 中 的 距 离 约 为 5m （实际计 算值为 4.5m） ，说明此眼视力正常，定为 1.0；由 也可以算出，当物像为 5m 时，由光路形成的两个 三角形的对顶角即视角约相当于 1 分 度 （ 即 1） ； 因 此，如果受试者在视角为 10 分分度时才

41、能看清相应 增 大 了 视 力 表 上 的 标 准 图 形 的 缺 口 （ 相 当 于 国 际 视 力 表上最上面一排图） ， 则视力定为 0.1； 在 表 上 还 列 出 视力 0.2 至 0.9 时 的 逐 步 减 小 的 图 形 ； 但 国 际 视 力 表 上 对 这 些 相 应 图 形 的 大 小 设 计 是 有 缺 点 的 ， 如 相 当 于 0.2 视力的图形比视力 0.1 的图形小 1/2，而相当于 视力 1。0 的图形只比视力为 0.9 时的图形小了 1/9。 这 种 表 示 视 力 方 法 显 然 不 利 于 临 床 上 表 示 视 力 的 改 善程度， 例如由原来 0.9

42、的视力改善为 1.0， 或由 0.1 的视力改善为 0.2，虽然视力都增加了 0.1，但其真 正 改 善 的 程 度 并 不 一 样 ， 因 而 不 能 作 为 统 计 处 理 的 数生 理 学 16据 。 为 了 避 免 这 一 缺 点 ， 我 国 有 人 设 计 了 一 种 对 数 视 力表（缪天荣，1 966） ， 它 把 国 际 视 力 表 上 记 为 1.0 的正常视力记为 5.0， 而将视角为 10 分度时的视力记 为 4.0，其间相当于视力 4.1、4.2 直至 4.9 的图形， 各比上一排形成的视角小=1.259 倍， 而 lOg=0.1； 这 样 ， 视 力 表 上 不 论

43、原 视 力 为 何 值 ， 改 善 程 度 的 数 值 都具有同样的意义。 眼 的 折 光 能 力 和 调 节 能 力 异 常 正 常 眼 的 折 光 系 统 在 无 需 进 行 调 节 的 情 况 下 ， 就 可 使 平 行 光 线 聚 焦 在 视网膜上，因而可看清远处的物体；经过调节的眼， 只 要 物 体 的 距 离 不 小 于 近 点 的 距 离 ， 也 能 在 视 网 膜 上 形 成 清 晰 的 像 被 看 清 ， 此 称 为 正 视 眼 。 若 眼 的 折 光 能 力 异 常 ， 或 眼 球 的 形 态 异 常 ， 使 平 行 光 线 不 能 在 安 静 未 调 节 的 眼 的 视

44、网 膜 上 成 像 ， 则 称 为 非 正 视 眼 ， 其 中 包 括 近 视 、 远 视 和 散 光 眼 。 有 些 眼 静 息 时 折 光 能 力 正 常 ， 但 由 于 水 晶 体 的 弹 性 减 弱 或 丧 失 ， 看 远 物 时 的 调 节能力减弱，此称为老视。 近 视 多 数 由 于 眼 球 的 前 后 径 过 长 （ 轴 性 近 视 ） ，致使来自远方物体的平行光线在视网膜前即已聚焦， 此 后 光 线 又 开 始 分 散 ， 到 视 网 膜 时 形 成 扩 散 开 的 光 点 ， 以 致 物 像 模 糊 。 便 近 视 看 近 物 时 ， 因 这 时 聚 焦 的 位 置 较 平

45、行 光 线 时 为 后 ， 因 而 眼 无 需 进 行 调 节 或 进 行生 理 学 17较 小 程 度 的 调 节 ， 就 可 在 视 网 膜 上 成 像 ； 这 就 使 近 视 能 看 清 近 物 ， 且 远 点 比 正 常 眼 还 要 近 。 纠 正近视眼的方 法 是 在 眼 前 增 加 一 个 一 定 焦 度 的 凹 透 镜 片 ， 使 入 眼 的 平 行 光 线 适 当 辐 散 ， 以 便 聚 焦 位 置 移 后 ， 正 好 能 成 像 在 视 网 膜 上 ； 这 样 使 远 物 可 以 看 清 ， 而 近 物 则 像 正 常 眼 一 样 ， 依 靠 眼 睛 自 身 的 调 节 能

46、力 。 近 视 也 可 由 于 眼 的 折 光 能 力 超 过 正 常 ， 使 平 行 光 线 成 像 在 位 置 正 常 的视网膜之前，这种近视特称为屈光近视。 远 视 由 于 眼 球 前 后 径 过 短 ， 以 致 主 焦 点 的 位 置 实 际 在 视 网 膜 之 后 ， 这 样 入 眼 的 平 行 光 线 在 到 达 视 网 膜 时尚未聚焦， 也形成一个模糊的像， 引起模糊的视觉。 这 时 ， 患 者 在 看 远 物 时 就 需 使 自 己 的 调 节 能 力 ， 使 平 行 光 线 能 提 前 聚 焦 ， 成 像 在 位 置 前 的 视 网 膜 上 。 由 此 可 见 ， 远 视 眼

47、 的 特 点 是 在 看 远 物 时 即 需 动 用 眼 的 调 节 能 力 ， 因 而 看 近 物 时 晶 状 体 的 凸 出 差 差 不 多 已 达 到 它 的 最 大 限 度 ， 故 近 点 距 离 较 正 常 人 为 大 ， 视 近 物 能 力 下 降 ， 纠 正 的 方 法 是 戴 一 适 当 焦 度 的 凸 透 镜 ， 使 看 远 时 不 需 晶 状 体 的 调 节 亦 能 在 像 在 视 网 膜 上 ， 于 是 通 过 调节能力就可像正视眼一样用来看近物了。 散 光 正 常 眼 的 折 光 系 统 的 各 折 光 面 都 是 正 球 面 的 ， 即 在 球 表 面 任 何 一 点

48、 的 曲 率 半 径 都 是 相 等 的 。 如 果 由 于 某 些 原 因 ， 折 光 面 （ 通 常 见 于 角 膜 ） 在 某 一 方生 理 学 18位 上 曲 率 半 径 变 小 ， 而 在 与 之 相 垂 直 的 方 位 上 曲 率 半 径 变 大 （ 相 当 于 在 一 个 硬 的 桌 面 上 轻 压 一 个 乒 乓 球 时 ， 球 面 的 曲 率 半 径 在 垂 直 的 方 位 上 变 小 ， 在 横 的 方 位上变大一样） ， 在 这 种 情 况 下 ， 通 过 角 膜 不 同 方 位 的 光 线 在 眼 内 不 能 同 时 聚 焦 ， 这 会 造 成 物 像 变 形 和 视

49、物 不 清 。 这 种 情 况 属 于 规 则 散 光 ， 可 用 适 当 的 柱 面 镜 纠 正 ， 后 者 的 特 点 正 是 互 相 垂 直 方 位 上 具 有 不 同 的 曲 率半径，当它和角膜的曲率半径改变大小相抵消时， 使角膜的曲率异常得到纠正。 二、瞳孔和瞳孔对光反应 瞳 孔 指 虹 膜 中 间 的 开 孔 ， 是 光 线 进 入 眼 内 的 门户 ； 它 在 亮 光 处 缩 小 ， 在 暗 光 处 散 大 。 虹 膜 由 多 单 位 平 滑 肌 构 成 ； 在 瞳 孔 周 围 的 是 环 形 肌 层 ， 受 动 眼 神 经 中 的 副 交 感 神 经 纤 维 支 配 ， 收 缩 时 使 瞳 孔 缩 小 ， 故 又 称 瞳 孔 括 约 肌 ； 虹 膜 的 外 周 部 分 是 辐 散 状 肌 纤 维 ， 受 由 颈 部 上 行 的 交 感 神 经 纤 维 支 配 ， 收 缩 时 使 瞳 孔 散 大 ， 故 又 称 瞳 孔 散 大 肌 。 瞳 孔 的 大 小 可 以 控 制 进 入 眼 内 的 光 量 。 一 般 人 瞳 孔 的 直