什么是视觉它包括哪些内容

第一部分　认识您的眼睛

一、眼的构成

婀娜多姿的江山，绚丽多彩的万物，浩瀚太空的宏观世界，物质内部的微观世界，这一切都需要用眼睛来观察。眼睛是人们学习、工作、生活所不可缺少的感觉器官。人们来自外界的90%的信息都是由眼睛所感知的。医学上的“眼睛”包括了眼球、视路与眼的附属器三个部分。

1.眼球是由哪些组织构成的

人的眼球是一个非常精巧的器官，是视器的主要部分，它并不大，近似球形。正常人的眼球前后径为24mm，垂直径为23mm，水平径为23.5mm。其四周被脂肪结缔组织所包围，被眶筋膜像吊床一样悬吊于眼眶内，当有外力作用时，能起缓冲作用。眼球由眼球壁和眼内容物两部分组成，只有前面暴露在外。

眼球壁由外向内可分为三层：纤维膜、葡萄膜、视网膜。纤维膜由纤维组织构成，较硬，坚韧而有弹性，对眼球有保护作用，并能维持眼球的形状，类似于鸡蛋壳。纤维膜又可分为角膜、巩膜、角巩膜缘。葡萄膜具有营养眼内组织及遮光作用，自前向后又可分为虹膜、睫状体、脉络膜三部分。虹膜中间有一直径2.5～4mm的圆孔，这就是我们熟悉的瞳孔。不同人种的虹膜颜色是有差别的，黄种人含色素较多，呈现棕褐色，远看如黑色，而白种人色素少，呈浅灰色或淡蓝色。在虹膜的表层有凹凸不平的褶皱，据科学家研究，这些褶皱像指纹一样，每个人都不相同，而且不会改变。根据虹膜的这一特点，制成了电子密码门锁。当开门者把眼睛凑近扫描孔，扫描装置就会将虹膜的图像扫描下来，并与预先设置好的图像进行对比，如果吻合，门锁将自动打开。眼球壁最里层是视网膜，它紧贴于脉络膜内面，为高度分化的神经组织薄膜，具有感光作用。

眼内容物包括房水、晶状体和玻璃体，这三部分加上外层中的角膜，就构成了眼的屈光系统。房水为无色透明的液体，充满前房和后房，有0.15～0.3ml，具有营养眼球和维持眼内压力的作用。晶状体位于虹膜后面，玻璃体前面，借助悬韧带与睫状体相联系，是一种富有弹性、透明的半固体，形状似双凸透镜，是眼球重要屈光介质之一。玻璃体为无色透明胶状体，充满晶状体后面的空腔内，具有屈光、导光、固定视网膜的作用。

2.视路包括哪些部分

我们为什么能看到景物？景物在视网膜上成像，视网膜上的神经细胞在受到光刺激后，产生神经冲动，通过神经系统传至大脑中的视觉中枢。这种视觉信息的传导径路称为视路，它从视网膜神经纤维层起，至大脑枕叶皮质纹状区的视觉中枢为止，包括视网膜、视神经、视交叉、视束、外侧膝状体、视放射和枕叶皮质视中枢。

视网膜是把光的视觉信息转换为神经冲动的地方，并由此经过双极细胞传至神经节细胞，由神经节细胞发出的神经纤维（即轴突）向视盘（视乳头）汇聚。

视神经是十二对脑神经之一，它从视盘起，至视交叉前间隙止，全长42～50mm。按其部位可分为眼内段、眶内段、管内段和颅内段四部分。眼内段是从视盘开始，神经纤维穿过巩膜筛板为止的一段，长约1mm，因这一段神经纤维处于眼球之内。眶内段从巩膜筛板之外起，至颅骨视神经管，长约30mm，呈“S”形，以利于眼球的转动，因位于眼眶之内而得名。管内段则是神经纤维通过颅骨视神经管的部分，长6～10mm。颅内段则是指视神经出视神经管后进入颅内至视交叉前间隙的部分，长约10mm。

视交叉呈长方形，是一12mm×8mm×（2～5）mm的神经组织，位于蝶鞍上方。在这里来自视网膜鼻侧部的神经交叉后走向对侧，即来自左眼的神经纤维转至右侧，而右侧的神经纤维转至左侧。来自颞侧的神经纤维则不交叉。经过视交叉后位置重新排列的一段视神经束称为视束，长4～5cm，开始时视束呈圆形束，以后逐渐成为扁圆柱状。

外侧膝状体外观如马鞍状，属于间脑的一部分，每一个外侧膝状体大约有100万个神经细胞，与视神经和视束内的神经纤维数目大致相同。视路的周围神经元在此终止，而中枢神经元则从此开始。从外侧膝状体至枕叶皮质之间的一段，因神经纤维呈扇形散开，故称为视放射，它是由外侧膝状体交换神经元后的新神经纤维组成。

视皮质位于两侧大脑半球枕叶皮质后部内侧，每侧与双眼同侧一半的视网膜相关联，即右侧的视皮质与右眼颞侧及左眼鼻侧视网膜相关，左侧的视皮质与左眼颞侧及右眼鼻侧视网膜相关。视神经纤维最后终止于此，视觉信息在此再现。

3.眼的附属器包括哪些组织

人眼除了眼球壁和眼内容物外，还有一些附属器，它们是眼睑、结膜、泪器、眼外肌和眼眶。眼的附属器虽然与视觉没有直接的关系，但它们也是不可缺少的。

眼睑分为上下两部分，俗称上下眼皮，其游离缘称为睑缘。上下睑缘间的裂隙称睑裂，其内外连结处分别称为内眦和外眦。正常平视时睑裂高度约8mm，上睑遮盖角膜上部1～2mm。内眦处有一小的肉样隆起，为变态的皮肤组织，称泪阜。眼睑起保护眼球的作用。眼睑边缘的睫毛也有重要的作用，它像房屋的屋檐一样伸出，起着挡灰、遮光、防水的作用，长长的睫毛总是讨人喜欢的，所以有的人要戴假睫毛。有时候睫毛也不能尽心尽职，它会背叛你，它不向外长，而是倒过来向里长，就像有一把小刷子在刷眼球，这时就要找医生了。

结膜是一层极薄的黏膜，表面光滑，质地透明，覆盖于眼球的前面和眼睑的后面。覆盖于眼睑后面的为睑结膜，覆盖于眼球前面的为球结膜，二者连接部位分别称为结膜上穹和结膜下穹，统称结膜囊。此部结膜组织疏松，多褶皱，便于眼球运动。结膜可分泌黏液，起湿润眼球表面的作用。

泪器分为泪腺和泪道两部分，泪腺是分泌眼泪的，泪道则是泪水排泄的通道。泪道包括泪点、泪小管、泪囊和鼻泪管。眼泪除了表达感情外，更重要的作用是湿润眼睛，此外还有杀菌、预防感染的作用。如果缺少眼泪的话，眼睛就会干涩不舒，严重的还会导致角膜溃疡。

每只眼有六条眼外肌，分别为上下直肌、内外直肌、上下斜肌，它们能协调运动，使眼球可以上下左右转动。正常情况下，两只眼睛的眼外肌能非常准确地同步运动，以维持两只眼球协调，只要有一条眼外肌出了问题，两只眼球在看东西时就不听指挥了，眼球运动受限，眼珠偏斜。

眼眶起什么作用呢？它是眼球的安乐窝，对眼球起保护作用。眼眶为方锥形的骨窝，其开口向前，锥尖朝后。眶外侧壁稍偏后，眼球暴露较多，有利于外侧视野开阔，但也增加了外伤的机会。眼眶外侧壁较厚，其他三面骨质较薄，且与额窦、筛窦、上颌窦毗邻，当这些鼻旁窦病变时，可累及眶内。在眼眶底部有一小孔，视神经就通过它进入人的大脑。

4.眼各部位组织结构的中、西医名称有何异同

中医学源远流长，经过几千年的不断发展，形成了一整套完整的理论。在眼科方面，对眼各部位的称呼与西方医学有所不同，因此有的人在实际应用中感到不好理解。其实中西医的眼解剖学名称有一些还是大同小异的（表1-1）。

表1-1　眼部中西医解剖名称对照表

二、视觉的形成

1.什么是视觉？它包括哪些内容

视觉是一种极为复杂和重要的感觉，人从外界所获得的信息，90%以上是来自视觉。视觉的形成需要有完整的视觉分析器，包括眼球和大脑皮质枕叶，以及两者之间的视路系统。由于光的特性，人眼对光的刺激可以产生相当复杂的反应，表现出多种功能。当人们看东西时，物体的影像经过瞳孔、晶状体和玻璃体，落在视网膜上，视网膜上的神经细胞受到光刺激后，将光信号转变成生物电信号，通过神经系统传至大脑。这些信号在大脑中恢复成图形，再根据人的经验、记忆、分析、判断、识别等极为复杂的过程而形成视觉，在大脑中形成物体的形状、颜色等概念。人眼不仅可以区分物体形状、明暗及颜色，还可以在视觉分析器与运动分析器（眼肌活动等）的协调作用下产生更多的视觉功能。同时各功能在时间与空间上相互影响，互为补充，使视觉更精美、完善。因此视觉为多功能名称，我们常说的视力仅为其内容之一。广义的视功能应由视觉-感觉、量子吸收、特定的空间-时间构图及心理、神经一致性四个连续阶段组成。视网膜中的特殊感受器便是视功能的主要物质基础。丰富多彩的视觉现象，吸引着众多科学家们的目光。近年来采用生理-心理、X线衍射、超微电极、磁共振等方法与手段，对视觉形成中光感受器的有机物质含量、片层结构的形成与更新、二向色性等诸多方面进行研究，从而在分子生物学的水平上对光感受器结构与功能进行了全面的阐述。目前视觉研究已成为一门独立的科学——视觉科学。在现代技术水平下，部分视觉已可以用人工的方式代偿与模拟，如使用电子眼，可以使盲人恢复部分视觉功能。

2.光觉是怎样形成的

光是人眼可以看到的电磁波中的一部分，其波长为400～760纳米，即可见光谱。波长在其范围之外的光谱是不可见光谱，如红外线、紫外线。当可见光穿过角膜、晶状体、玻璃体在视网膜上被感光细胞所吸收，感光细胞即产生一系列复杂的化学变化，将其转换为神经冲动，并通过视神经传至大脑，在大脑中产生光的感觉，从而形成光觉。因此光觉是指视网膜对光的感受能力，它是视觉的基础。为了产生视觉，进入眼的光线必须具有能引起视细胞兴奋的能量，并且要有足够的作用时间。

光觉的调节主要依靠视网膜的适应功能，另外通过瞳孔的大小变化来控制入眼光量也能起到部分调节作用。产生光觉的物质基础是视色素。在光线作用下，视网膜感受器中视色素可产生光化学变化及生物电变化，从而表现出明暗视觉。在人眼的视网膜中，有视锥细胞和视杆细胞两种不同的感光细胞。视锥细胞和视杆细胞在处理可见光时是有分工的，视锥细胞集中于黄斑区的中央凹处，专门处理较强的光，而较暗的光则由黄斑区以外的视网膜视杆细胞处理，中等强度的光则由视锥细胞和杆状细胞共同处理。若视杆细胞有功能障碍时，在暗的光线下，感光细胞不能正常工作，大脑就不能接收到光的信号，这就是夜盲。大部分鸟的眼睛中缺少视杆细胞，所以在夜晚就不能看见东西，因而夜盲症在中医中也叫雀目。光觉仅仅能感受光的强弱，而不能识别物体的形状与颜色。识别物体的形状与颜色，则是形觉与色觉。

3.色觉是怎样形成的

每当我们欣赏大自然中春天的绿色，夏天的明媚，秋天的橙黄，冬天的雪白；每当我们观赏落日和晚霞，天空的彩虹，我们都会赞叹这五彩缤纷的世界。但是也有人却无缘欣赏这缤纷灿烂的大千世界，在他们的眼中，这个世界仅仅是由一种颜色组成的。为什么不同人的眼睛中颜色会有这样的差别呢？

正常人眼不仅能够感受光线的强弱，而且还能辨别不同的颜色。人辨别颜色的能力叫色觉，换句话说，是指视网膜对不同波长光的感受特性，即在一般自然光线下分解各种颜色的能力。这主要是黄斑区中的视锥细胞的功劳，它非常灵敏，只要可见光波长相差3～5纳米，人眼即可分辨。色的感觉有色调、亮度、色彩度（饱和度）三种性质，正常人色觉光谱的范围是约400纳米的紫色到760纳米的红色，其间大约可以区别出16个色相。人眼视网膜视锥细胞内有三种不同的感光色素，它们分别能吸收570纳米的红光、535纳米的绿光和445纳米的蓝光，红、绿、蓝三种光混合比例不同，就可形成不同的颜色，从而产生各种色觉。红、绿、蓝三种颜色称为三原色，彩色电视机就是根据这一原理研制成的。由于视锥细胞是在较强光线下工作的，因此在微弱的光线下是不能区别各种颜色的。当视锥细胞出现异常时，人眼辨别颜色的能力就要打折扣，那就是我们通常所说的色弱或色盲。缺少感红色素，就不能感受红光，称为红色盲；缺少感绿色素，称为绿色盲；缺少感蓝色素，则是蓝色盲。若视锥细胞什么颜色都不能感受，则是全色盲。色盲妨碍我们的生活和工作。

4.什么是形觉？它包括哪些内容

形觉是视觉系统中重要的感觉功能之一，是人眼辨别物体形状的能力。形觉的产生首先取决于视网膜对光的感觉，其次是视网膜能够识别出由两个或多个来自于不同空间的刺激，然后通过视中枢的综合分析，形成完整的形觉，形觉包括视力和视野等。在日常生活中，我们常有这样的体验：当两个物体保持一定距离时，我们能很容易地把它们区分开，但当两个物体靠得足够近时，再要区分它们就不容易了。有的人分辨力很好，即我们常说的目光敏锐，眼睛很“尖”。

在医学上，把人眼的分辨力大小称为视锐或视力。视力可分为光觉视力、色觉视力、立体视觉和形觉视力。一般所说的视力即指形觉视力，它是指识别物体形状的精确度，即区分细小物体的能力，也就是两个相邻点能被眼分辨的最小距离。根据天文学家的计算，要区分开两颗相互分离的星星，则两个星星与眼所成的视角不能小于1分角（1/60度），这也是最小视角。据推算1分角在视网膜上的像相当于4.96纳米，而视锥细胞的直径为4.4～4.6纳米，所以1分角接近于1个视锥细胞。单个视锥细胞或两个相邻视锥细胞被兴奋，都不能区分两个相邻的点，只有两个兴奋的视锥细胞中夹一个未兴奋的视锥细胞，才能区分两个相邻的点。分辨的视角愈小，视力愈高，所以视力是黄斑区视锥细胞的功能。视力一词习惯上指中心视力，而中心视力（也叫视敏度）是最基本的形觉内容，而且多仅指远视力。完整的视力概念除中心视力外，还应包括周边视力，即视野。医生们常用视力表来检查视力，用视野计来检查视野。

5.什么是暗适应

当我们从明亮的地方走进黑暗的地方，一下子我们的眼睛就会什么也看不见，需要经过一段时间，才会慢慢地适应，逐渐看清暗处的东西，这一过程需20～30分钟，其间视网膜的敏感度逐渐增高的适应过程，就是暗适应，也就是视网膜对暗处的适应能力。在黑暗的地方，人眼中的视锥细胞处于不工作状态，此时只有视杆细胞在起作用。在视杆细胞中有一种叫视紫红质的物质，它对弱光敏感，在暗处可以逐渐合成。据眼科专家统计，在暗处5分钟内就可以生成60%的视紫红质，约30分钟即可全部生成。因此人在暗的地方待的时间越长，对弱光的敏感度也就越高。但有的人视杆细胞的功能有障碍，在暗的地方，视杆细胞不能正常地工作，不管他在暗处待多久，都不能提高对弱光的敏感度，我们把这种现象称之为夜盲。有的夜盲是维生素A缺乏等因素引起的，有的则是原发性视网膜色素变性等疾病引起的。视杆细胞不具有辨认物体颜色的能力，所以在暗处看东西，都是一种颜色。

6.什么是明适应

当我们看完电影，从电影院走出来，在明媚的阳光下，你就觉得阳光眩目，睁不开眼，要过一会儿才能看清周围的景物，这一过程正好与暗适应相反，称之为明适应。感受强光是视锥细胞的功能和职责，也称之为明视觉或昼光觉。从暗处到亮处，在强光的刺激下，视网膜中视锥细胞立即投入工作，刚开始时工作的视锥细胞还较少，眼对光刺激的敏感度还很大，所以觉得光线刺眼，周围的景物无法看清。但在很短的时间内，视锥细胞都投入了工作，眼对光的敏感度降低，这时对强光能够适应，看物体也很正常。视锥细胞感光色素再生很快，其再生过程同视杆细胞的暗适应过程相反，即其敏感性随着曝光时间的增加而降低，因此明适应在最初的数秒钟内敏感度迅速降低，此后变慢，明适应的过程在1分钟左右即可完成。

一般来说，目标的照明条件略高于眼的适应光的水平时视觉功能最佳，在明适应下产生良好的中心视力包括形觉和色觉。在低照明的环境下经过调节，已经适应的眼，若在极短的时间里暴露在极亮的光线下，虽然也能迅速明适应，但在闪光照射之后，眼将处于非常高的明适应状态，此时再回到低照明的环境下，视觉功能大大降低，并可短暂丧失。这种由于高强度的闪光引起的暂时性光敏感度下降，称为闪光盲。我们都有这样的体验，在房间里照相时，闪光灯对着你的眼睛一闪，随后你就觉得眼前一片漆黑，要过一会才能看清景物。闪光的强度越强，恢复的时间也就越长。敏感度恢复正常，需要半小时以上。国外根据眼的这一特点，研制出一种闪光弹，专门对付犯罪分子。这种闪光弹的亮度远比闪光灯强，在短暂的极强光线刺激下，犯罪分子眼前一片漆黑，只能束手就擒。

7.什么是视野

当我们向正前方注视一个物体时，在不转动眼球的情况下，除了物体外，物体周围的景象也能看见；当我们的旁边有物体时，并不需要转过头去，只需用眼角的余光一扫，虽然看得不是很清楚，却也能知道，这种用眼能看到的空间范围，在医学中称为视野。相对于中心视力而言，它是周围视力。当物体的影像通过瞳孔和晶状体落在视网膜上时，由于视网膜中间部分感光细胞比较密集，因此物体的影像比较清晰，而视网膜周围的感光细胞比较稀疏，因此只能反映出物体的大致影像。在注视点30°以内的范围称为中心视野，30°以外的范围称为周边视野。正常人的视野范围比较大，好像一个横放的梨子一样，向外侧最大，内侧靠近鼻部逐渐缩小。从周边视野中看东西虽然不是很清楚，但对人来说却十分重要。如果没有周边视野，旁边的东西就什么也看不见。你试想，假若你在走路时，旁边有车子过来，你却看不见，是不是非常的危险？因此视野对人的劳动和生活都有着非常重要的意义。

有的人因为某些眼病，导致视野狭小，如同从一根竹管中看东西，这叫管状视野。世界卫生组织规定，视野小于10°者，即使中心视力正常也属于盲。视野的改变，往往提示着大脑等神经系统以及眼底的病变，如原发性视网膜色素变性、青光眼、脑血栓、脑肿瘤、脑外伤、脑出血等都可引起视野不同程度的缺损或缩小。因此眼科医生常用视野计来检查病人的视野，帮助诊断、判断疾病轻重及预后。

8.什么是立体视觉

让我们做一个小实验：左右手各拿一支圆珠笔，两手平伸，笔尖慢慢地靠拢，可以发现很容易地将两支笔尖对准，如果闭上一只眼试试，可就不那么容易了。这是为什么呢？当我们的两眼同时注视一个物体时，物体分别在左右眼的视网膜上形成两个图像，但由于左右眼有一定的距离，左眼可以看到图像的略偏左侧，右眼可以看到图像的略偏右侧，因此两个图像并不完全相同，不能完全重合。这样的视觉图像传入大脑，经过大脑的合成、判别，使物体产生了空间的深度感，有了立体感，这就是立体视觉，立体视觉又称深度觉或立体觉。当我们闭上一只眼后，只有单一的图像传入大脑，这样就建立不起立体感觉，看到的物体都是在一个平面上。因此闭上一只眼睛后，要对准笔尖就不那么容易了。立体视觉可用同视机或立体视觉检查图片进行检查。

没有立体视觉功能的人，缺乏立体感，不能判别出物体的距离，诸如驾驶、机械加工、绘画等工作就不能胜任。随着距离的加大，物体在我们两眼视网膜的成像也就十分接近，一般超过500m后，两个视网膜上物体的形像基本上是重合的，因而立体感也就不明显了，不是吗？一轮明月怎么好像挂在树梢上一样？利用立体视觉的原理，人们开发出了立体航空相片，两张平面的航空照片，放在立体镜下，左眼通过左目镜看左边的一张照片，右眼通过右目镜看右边的一张照片，稍加调节，你就会发现，相片上的高山、深谷、瀑布、冰川都“站”了起来，如同你在飞机上俯视大地一样。此外，人们还开发出了立体摄影、立体电影、立体画等，为生产、生活、娱乐服务。