基本的解剖学
眼睛虽然体积小,却是一个非常复杂的器官。眼睛大约1英寸(2.54厘米)宽,1英寸深,0.9英寸(2.3厘米)高。
坚韧,最外层的眼睛被称为巩膜.它保持了眼睛的形状。这一层的前六分之一是透明的,被称为角膜.所有光必须首先通过角膜进入眼睛。附着在巩膜上的是肌肉那移动的眼睛,叫做眼外肌.
广告
的脉络膜(或葡萄膜束)是眼睛的第二层。它含有为眼睛结构提供血液的血管。脉络膜的前部包含两个结构:
- 的睫状体-睫状体是附着在晶状体上的肌肉区域。它收缩和放松来控制镜头的大小以进行聚焦。
- 的虹膜虹膜是眼睛有颜色的部分。虹膜的颜色是由结缔组织和色素细胞的颜色决定的。色素越少,眼睛越蓝;色素越多,眼睛就会变成棕色。虹膜是一个可调节的膜片,围绕着一个叫做瞳孔.
虹膜有两块肌肉扩张器肌肉使虹膜变小,瞳孔变大,让更多的光线进入眼睛;的括约肌肌肉使虹膜更大,瞳孔较小,允许较少的光线进入眼睛。瞳孔尺寸可以从2毫米变为8毫米。这意味着通过改变瞳孔的大小,眼睛可以改变进入它的光量30次。
最内层是视网膜——眼睛的感光部分。它包含视杆细胞,负责在弱光下的视力锥细胞,负责色觉和细节。在眼睛的后面,在视网膜的中心,是黄斑.在黄斑的中心是一个叫做中央凹.这个区域只包含锥体,负责看清楚细节。
视网膜含有一种称为化学物质罗地脂或“视觉紫色”。这是将光线转化为大脑作为视觉解释的电脉冲的化学品。视网膜神经纤维在眼睛后部收集并形成视神经它将电脉冲传导到大脑。视神经和血管离开视网膜的地方叫做视网膜视盘.该区域是视网膜的盲点,因为该位置没有杆或锥体。然而,您不知道这种盲点,因为每个眼睛覆盖对方的盲点。
当医生通过检眼镜看你的眼睛后部时,是这样的:
在眼球内部有两个由晶状体隔开的充满液体的部分。后面较大的部分含有一种透明的凝胶状物质,叫做玻璃体.前面较小的部分含有一种透明的水状物质,叫做房水.房水被分为两部分,前房(在虹膜前面)和后房(在虹膜后面)。房水在睫状体中产生,并通过睫状体排出巩膜静脉窦.当这种排水堵塞时,叫做疾病青光眼可以结果。
的镜头是一个清晰的双凸结构,直径约10毫米(0.4英寸)。晶状体的形状改变是因为它附着在睫状体的肌肉上。这个透镜是用来微调视力的。
覆盖在眼睑和巩膜内表面的是粘膜结膜,有助于保持眼睛湿润。这一地区的传染病被称为结膜炎(也称为粉红色的眼睛)。
眼睛的独特之处在于,它可以向多个方向移动以扩大视野,但它有一种被称为眼的骨腔保护着不受伤害轨道腔.眼内嵌有脂肪,可以起到缓冲作用。眼睑通过眨眼保护眼睛。这也可以通过将眼泪扩散到眼睛上来保持眼睛表面湿润。睫毛和眉毛保护眼睛免受可能伤害眼睛的颗粒。
眼泪是在里面产生的泪腺体,位于每只眼睛的外部部分的上方。眼泪最终流入内眼角,进入泪囊,然后通过鼻导管进入鼻子。这就是为什么你哭的时候会流鼻涕。
巩膜上有六个肌肉控制眼睛的运动。它们在这里显示:
主要肌肉及功能:
- 内侧直肌:向鼻子迈向鼻子
- 侧直肌:将眼睛从鼻子移开
- 高级直肠:提升眼睛
- 下直肌:下眼
- 上斜视眼
- 下斜旋转眼
在下一节中,您将学习眼睛如何感知光线。
广告
感知光
当光进入眼睛时,它首先穿过角膜,然后通过幽默,镜头和玻璃幽默。最终它到达了视网膜这是眼睛的感光结构。视网膜包含两种类型的细胞,称为视杆细胞和视锥细胞。棒处理低光下的视觉视锥细胞处理颜色视觉和细节。当光接触这两种类型的细胞时,发生一系列复杂的化学反应。形成的化学物质(活化的杂皮物)在视神经中产生电脉冲。通常,杆的外部段长且薄,而锥体的外部段是较好的,孔形状。下面是杆和锥体的一个例子:
棒子或圆锥体的外层含有光敏化学物质。在棒中,这种化学物质被称为罗地脂;在锥细胞中,这些化学物质被称为彩色颜料.视网膜含有1亿个视杆细胞和700万个视锥细胞。视网膜上布满了黑色的色素黑色素——就像在一个相机是黑色的——以减少反射。视网膜有一个中央区域,叫做视网膜黄斑它只含有高浓度的球果。这个区域负责敏锐、详细的视野。
广告
当光线进入眼睛时,它会接触到光敏化学物质视紫红质(也叫视紫红质)视紫红质)视紫红质是一种叫做scotopsin和11-CIS-视网膜——后者来源于维生素A.(这就是为什么缺乏维生素a会导致视力问题)。视紫红质暴露在光照下会分解,因为光照会导致视紫红质的11顺视网膜部分发生物理变化,将其变成all-trans视网膜.第一次反应只有几万亿秒。11-CIS-视网膜是一个角度分子,而全反式视网膜是直分子。这使得化学品不稳定。罗多蛋白酶分为几种中间体化合物,但最终(在不到一秒钟)的形式metarhodopsin二世(激活视紫红质)。这种化学物质会产生电脉冲,然后传送到脑和解释为光.这是我们刚刚讨论过的化学反应的图表:
激活视紫红质以下列方式引起电脉冲:
- 杆状细胞的细胞膜(外层)带有电荷。当光线激活视紫红质时,它会导致环GMP的减少,从而导致电荷增加。这就产生了沿着电池的电流。当更多的光被检测到,更多的视紫红质被激活,更多的电流被产生。
- 这种电脉冲最终到达神经节细胞,然后到达视神经。
- 这些神经到达视神经裂口,在这里,来自每个视网膜内侧一半的神经纤维穿过大脑的另一边,但是来自视网膜外侧一半的神经纤维停留在大脑的同一边。
- 这些纤维最终到达大脑后部(枕叶)。这是愿景被解释并被称为主要视觉皮质.一些视觉纤维进入大脑的其他部分,帮助控制眼球运动、瞳孔和虹膜的反应以及行为。
最终,视紫红质需要重新形成,这样这个过程才能重现。全反式视网膜转化为11顺式视网膜,然后与暗视蛋白重组形成视紫红质,暴露在光照下再次开始这一过程。
广告
颜色视觉
视锥细胞中的颜色反应化学物质被称为锥形和燃料棒中的化学物质非常相似。这种化学物质在视网膜上的部分是相同的,但是暗蛋白被光原蛋白取代了。因此,颜色反应色素由视网膜和光原组成。有三种颜色敏感色素:
- Red-sensitive色素
- Green-sensitive色素
- Blue-sensitive色素
每个锥体细胞都有一种这种色素,所以它对这种颜色很敏感。当红、绿、蓝混合在一起时,人类的眼睛几乎可以感觉到任何颜色的层次。
广告
上图显示了三种视锥细胞(红、绿、蓝)的波长。的峰吸光度蓝敏感颜料为445纳米,用于绿色敏感颜料,它为535纳米,对于红色敏感颜料,它是570纳米。
广告
维生素A缺乏症
当维生素A严重缺乏时,那么夜盲症发生。
维生素A是必要的视网膜它是视紫红质分子的一部分。当光敏分子的水平由于维生素A缺乏而降低时,夜间可能没有足够的光线来维持视力。在白天,有足够的光刺激产生视觉,尽管视网膜水平低。
广告
折射
当光线到达不同材料有角度的表面时,就会导致光线弯曲。这就是所谓的折射.当光线到达凸透镜时,光线向中心弯曲:
当光线到达凹形镜头时,光线弯曲远离中心:
广告
眼睛有多个角度的表面,导致光线弯曲。这些都是:
- 空气和角膜前部之间的界面
- 角膜后部和房水之间的界面
- 水状液和透镜前部之间的界面
- 晶状体后部与玻璃体之间的界面
当一切正常工作时,光线通过这四个界面到达视网膜,以完美的焦点。
广告
正常的视力
视觉或视力通过在20英尺处的距离读取斯内尔根视图图来测试。通过观察很多人,眼科医生已经决定了“正常”人类应该能够看到距离视力图表20英尺的时候。如果您有20/20愿景,这意味着当您距离图表20英尺远离图表时,您可以看到什么是“正常”人类可以看到的。(在公制中,标准是6米,它被称为6/6愿景)。换句话说,如果你有20/20愿景你的愿景是“正常” - 人口中的大多数人都可以看到你在20英尺处看到的东西。
如果你有20/40视力,这意味着当你站在离图表20英尺的地方时,你只能看到正常人站在离图表40英尺的地方所能看到的东西。也就是说,如果有一个“正常人”站在离图表40英尺的地方,而你离图表只有20英尺,你和这个正常人可以看到同样的细节。20/100的意思是,当你站在离图表20英尺的地方,你只能看到正常人站在100英尺外所能看到的东西。20/200是美国法律盲视的底线。
广告
你也可以拥有比普通人更好的视力。视力为20/10的人可以在20英尺处看到正常人站在距离图表10英尺处所能看到的东西。
鹰、猫头鹰和其他猛禽的视力比人类敏锐得多。鹰的眼睛比人的要小得多,但在那个空间里有很多传感器(视锥细胞)。这使得鹰的视觉比人类敏锐八倍。一只鹰可能有20/2的视力!
广告
错误的折射
正常情况下,你的眼睛可以精确地聚焦在视网膜上:
当聚焦并不完美时,会发生近视和远视。
广告
当近视(近视),一个人能看清近处的物体,但看不清远处的物体。光线在视网膜前聚焦。这是由于眼球太长或晶状体系统有太多的能量聚焦造成的。近视可以用矫正眼镜矫正凹透镜.这个晶状体使得光线在到达眼睛之前发生轻微的发散,如图所示:
当远视(远视)存在,一个人能够很好地看到遥远的物体,并且难以看到附近的物体。光线聚焦在视网膜后面。这是由太短的眼球引起的,或者由具有太少的聚焦能力的透镜系统引起的。这是纠正的凸透镜,如下所示:
看到屈光视力问题是如何发生的和矫正镜片的工作原理获取详细信息。
广告
散光
散光是角膜不均匀的弯曲,导致视力扭曲。为了纠正这一点,镜头被塑形以纠正不均匀。
为什么视力会随着年龄增长而恶化?
广告
随着我们年龄的增长,镜片变得更少的弹性.它失去了改变形状的能力。这就是所谓的老花眼当我们试着近距离看东西时更明显,因为睫状体必须收缩使晶状体变厚。失去弹性可以防止镜片变厚。结果,我们就失去了专注于近距离物体的能力。
起初,人们开始把东西拿得更远,以便看清它们。这通常在我们45岁左右时变得明显。最终,镜头无法移动,或多或少地永久聚焦在一个固定的距离(每个人都不一样)。
要修正这个问题,双焦子是必需的。双光眼镜是由一个下焦镜片用于近距离视力(阅读)和一个上焦镜片用于远距离视力的组合。
广告
深度感知
眼睛用三种方法来确定距离:
- 你视网膜上已知物体的大小-如果你从以前的经验中知道一个物体的大小,那么你的大脑就可以根据物体在视网膜上的大小来测量距离。
- 移动视差-当你的头左右移动时,靠近你的物体会在你的视网膜上快速移动。然而,远处的物体移动得很少。通过这种方式,你的大脑可以大致知道某物离你有多远。
- 立体声愿景-每只眼睛之间的距离约为2英寸,所以每只眼睛在视网膜上接收到一个物体的不同图像。当一个物体靠近你的眼睛时尤其如此。当物体距离较远时,这就不那么有用了,因为离你的眼睛越远,视网膜上的图像就越相似。
失明
法律失明通常被定义为视力不到20/200矫正透镜。既然你已经了解了眼睛的一些解剖学知识以及它是如何工作的,那么就更容易理解以下情况是如何导致失明的了:
- 白内障 - 这是镜片中的浑浊,阻挡光线到达视网膜。随着年龄的增长,它变得更加常见,但婴儿可以出生在白内障。随着它恶化,它可能需要手术来拆下镜头并放置一个眼内透镜。
- 青光眼-如果房水没有正确排出,就会在眼内形成压力。这会导致眼睛后部的细胞和神经纤维死亡。这可以通过药物和手术来治疗。
- 糖尿病性视网膜病变——人糖尿病血管堵塞,血管渗漏,结疤,导致失明。这可以用激光手术治疗。
- 黄斑变性- 在某些人中,由于未知原因,Macula(在视觉中心的细节中负责细节)可能会恶化。这会导致中央视力丧失。这有时可以帮助激光手术帮助。
- 创伤-直接外伤或化学伤害会对眼睛造成足够的损害,从而阻碍视力。
- 视网膜炎Pigmentosa.-这是一种遗传性疾病,导致视网膜退化和色素过剩。它首先导致夜盲症,然后是隧道视觉,通常会逐渐发展到完全失明。目前还没有已知的治疗方法。
- 沙眼-这是一种由沙眼衣原体引起的感染。在世界范围内,这是一种常见的致盲原因,但在美国却很罕见。它是可以治疗的抗生素.
有许多其他失明的原因,如维生素A缺乏,肿瘤,中风,神经疾病,其他感染,遗传性疾病和毒素。有关更多信息,请查看下一页上的链接。
更多信息
相关文章
更伟大的链接!
- 互联网上的眼睛资源
- 国家卫生研究院:国家眼科研究所
- 画廊的幻想
- 加州大学戴维斯分校:神经眼模拟器
关于作者
医学博士卡尔·比安科(Carl Bianco)是马里兰州剑桥市多尔切斯特综合医院的一名急诊医生。Bianco博士在乔治城大学医学院(Georgetown University school of Medicine)就读,并获得了乔治城大学(Georgetown University)的护理和医学预科本科学位。他在俄亥俄州阿克伦市的阿克伦市医院急救医学实习和住院医师。
Bianco博士和他的妻子和两个孩子住在巴尔的摩附近。