第九章 感覺器官

第二節 視覺器官

目的要求

1. 了解眼內物像的形成及簡化眼的概念。
2. 掌握眼視近物時的調節。
3. 掌握瞳孔對光反射和瞳孔近反射的概念。
4. 掌握近(遠)視及散光眼的成因和矯正。
5. 了解視網膜的兩種感光換能系統及功能。
6. 了解感光色素的組成。
7. 掌握視力、視野、盲點、明(暗)適應的概念。

教學重點

1.眼折光系統功能及感光功能。
2.視近物時眼的調節、眼的感光功能、簡化眼。

教學難點

視近物時眼的調節、眼的感光功能、簡化眼

教學過程

眼的視覺功能

(一)眼的折光系統及其調節:眼的光學介質包括角膜、房水、晶狀體和玻璃體

1.與眼的折光成像有關的光學原理

2.眼的折光系統的光學特性

3.簡化眼(reduced eye):

光在眼內的折射極其復雜。簡化眼是一個人工假象的模型,其光學參數和其它特征與正常眼等值。利用簡化眼可方便地計算出不同遠近物體在視網膜上成像的大小,據此可檢測眼對像的分辨能力,建立視敏度(visual acuity)的檢查方法。正常人眼辨別視網膜上像的大小的能力即視力或視敏度:5μm,約相當于視網膜中央凹處視錐細胞的平均直徑。

4.眼的調節(accommodation)

當眼看遠處(6米以外)物體時不需調節,看近處(6米以內)物體時需要調節才能使物體成像于視網膜上。

包括以下三個方面:

(1)晶狀體曲率增加:視區皮層→動眼神經中副交感神經纖維興奮→睫狀肌收縮→懸韌帶松馳→晶狀體彈性回縮→晶狀體前后變凸。

當物距大于6m時,反射入眼的光線近似平行光線,正好成像在視網膜,無需進行調節;當物距小于6m時,需要調節折光系統的曲度。視調節過程是眼內特定肌肉的運動過程,應該由“動眼”神經興奮所致,而引起肌肉收縮的遞質多為乙酰膽堿,因此,晶狀體變化是動眼神經中副交感神經纖維作用的結果。

(2)瞳孔縮小:副交感神經纖維興奮→瞳孔環形肌收縮→瞳孔縮小→減少進入眼內的光量以及減少眼球的球面像差和色像差。

 這種視近物時引起的瞳孔縮小的反射稱為瞳孔近反射,屬于視調節反射。而瞳孔對光反射是光線強弱變化引起的反射性瞳孔變化。

(3)雙眼向鼻側聚合:使視近物時兩眼的物像仍落在視網膜的相稱位置上。

5.眼的折光能力和調節能力異常:

近視:由于眼球前后徑過長或折光力過強,成像在視網膜之前,需戴凹透鏡糾正。

遠視:與近視形成原因相反。

散光眼:角膜由正圓形的球面變為橢圓形所致。

(二)視網膜的結構和兩種感光換能系統

1.視網膜的結構特點:色素細胞層、感光細胞層(含視錐細胞和視桿細胞)、雙極細胞層和節細胞層;盲點
2.兩類感光細胞的異同:

 

視桿細胞

視錐細胞

分布

視網膜周邊多,中央凹處無

視網膜中心部多

外段形狀

桿狀

錐狀

視覺

晚光覺(對光敏感度高)

晝光覺

色覺

空間分辨能力

視色素

視紫紅質

視錐色素(3種)

會聚現象

由于視網膜中央凹處視錐細胞多直徑小而且多為單線聯系,因此中央凹處視敏度最高。(視敏度是指對物體分辨能力的強弱而不是對光的敏感度。)視錐細胞承擔晝光覺,對物體的空間分辨能力強,同時細胞之間聚合現象少于視桿細胞也與其分辨能力強相適應。

(三)視桿細胞的感光換能機制

1.視紫紅質的光化學反應及其代謝:視蛋白(opsin);視黃醛(retinal);夜盲癥
2.視桿細胞外段的超微結構和感受器電位
(1)外段的超微結構
視盤上鑲嵌的蛋白質絕大部分為視紫紅質。
(2)視桿細胞的靜息電位為-30~-40 mv, 比一般可興奮細胞的靜息電位小,這是由于在暗處外段膜上有相當數量的Na+通道開放,Na+內流造成的。
(3)視桿細胞的感受器電位

(四)視錐系統的換能作用和顏色視覺:

藍色視錐(blue cone);綠色視錐(green cone);紅色視錐(red cone)
三原色學說:視網膜上存在三種視錐細胞和相應的感光色素,其最大吸收峰為分別在560nm、530nm、430nm處,正好相當于紅、綠、藍三色光的波長。當某一波長的光線作用于視網膜時,使三種感光細胞產生不同程度的興奮,傳入中樞后產生不同顏色的視覺。

(五)視網膜的視覺信息處理:中心-周圍(center-surround fashion)

1.感光細胞的感受器電位是超級化型慢電位而不是去極化型慢電位。
2.在視網膜上,只有神經節細胞和少數無長突細胞具有產生動作電位的能力。
3.神經節細胞可分為三類。第一類:感受野較小,對物體的形狀和表面特征進行編碼;第二類:感受野較大,與物體在感受野內的定位信息有關;第三類:對移動物體反應較強。

(六)中樞視覺通路

(七)與視覺有關的其他現象:

1.明適應(light adaptation)和暗適應(dark adaptation)
2.視野(visual field)
3.視網膜電圖(electroretinogram,ERG)
4.雙眼視覺(binocular vision)和立體視覺

課后小結

課后練習

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