第一节 视觉生理知识
1.眼的存在为什么要归功于光
“眼睛的存在，应归功于光”。讲这句话的人不是医学家，而是德国诗人歌德，他基于生活，形象地概括了眼睛与光线的因果关系。
在光的世界里，一切生物都离不开光，没有光的照射，生物的一切活动包括人类的生命活动，就会停息下来。光不但是一切生物存在的基础，也是人类获得外界信息的基本条件。科学研究发现，人的眼、耳、鼻、舌等感觉器官，从外界接受的各种信息中，80%以上来源于光。由于光线的刺激，动物才在不断进化的过程中，形成了感觉光线的器官——眼睛，眼睛又通过光线来了解周围事物，分辨各种物像，以利生存和发展。
人们生活在光的世界里，一切生产活动必须在光照下才能进行，大自然的全部美景，也只有在灿烂的阳光下才能显示出来。光使我们看到了世界万物，没有光，人就会变成睁眼瞎，万紫千红的春色，姿态优美的舞台艺术，都会淹没在黑暗之中。
2.眼在胚胎时期是怎样发育的
在胚胎第3周（胚胎长3.2毫米）时，便形成视泡。视泡远端膨大，与脑逐渐远离，近脑端变窄，形成视茎，视茎就是视神经的原始胚基，以后可发育成视神经。胚胎长4毫米时晶状体板出现，以后逐渐形成晶状体泡。第4周时逐渐形成视杯（又称第二视泡），视杯下方的凹陷构成胚裂。胚裂于胚胎第5周时开始闭合，至第6周（胚胎长17毫米）时完全封闭。第7～8周时已初具眼内外组织的原始结构，即形成所谓的胚眼。
由于种种原因，胚眼的早期发育停滞或障碍，就会导致各种先天异常或畸形。
3.出生后眼是怎样发育的
胎儿出生后，眼继续生长和发育，第一年增长较快，由出生时的竖椭圆形（垂直径为14.5～17毫米，前后径为12.5～15.8毫米）渐变成球形，以后生长变慢，到青春期增长加快，20岁左右逐渐停止生长，此时眼球直径约24毫米。
角膜在出生时直径约10毫米，生后继续增大，第二年即达到成人大小（直径约10.5～12毫米）。但到老年期角膜变扁平，周边部出现老年环。前房角出生时较窄，生后继续张开，2～4岁时达成人宽度。睫状体扁平部出生时很短，出生后逐渐拉长，到7岁时达成人形状。出生时睫状肌的环状纤维尚未发育完全，5岁时发育成三角形，7岁时发育完全。老年人睫状体结缔组织大量增生、变厚，睫状肌硬化，调节功能逐渐减弱。虹膜结缔组织也增生，使瞳孔运动不灵敏，引起老年性小瞳孔。晶状体在出生时较圆，以后逐渐变为扁平，且在一生中不断生长，以生后第一年生长较快，到老年时生长缓慢，同时晶状体核部逐渐硬化，使晶状体弹性降低。眼底黄斑部中心凹出生时仅能看出，出生4个月内才逐渐发育完全，出现固视功能。
4.眼的主体是什么
眼睛好比一台高度自动化的仪器，它是由主体与附件联合构成，它的主体就是眼球，眼球是一个直径大约24毫米的球形体，它有一个“外壳”，称为眼球壁，还有一个“内瓤”，称为眼内容物。
眼球壁分为三层：
最外面一层叫纤维膜，它是由前面的角膜和后面的巩膜构成。
角膜就是我们看到的“黑眼珠”，大约占眼球壁的前1/6。实际上它并不是黑的，而是一层透明的膜，厚度大约只有0.5+毫米。角膜内有丰富的神经末梢，因此感觉非常灵敏，俗话说“眼里揉不进沙子”就是这个道理。巩膜就是我们所看到的“白眼珠”，它是白色不透明的。角膜和巩膜的连结如同钟表玻璃镶嵌在钟表盖内一样。在角膜和巩膜交界处有一个重要的通道，即巩膜静脉窦，又称输林管（Schlemm），是房水排出的途径。外膜质地比较坚韧，可以保护眼内组织，并维持眼球呈球形。外膜中有许多神经和血管穿过。
中间一层叫色素膜，它包含的色素和血管都比较多，颜色像紫色的葡萄，故又叫血管膜或葡萄膜。它从前向后由三部分构成，即虹膜、睫状体和脉络膜，虹膜就是我们透过角膜所看到的棕色的圆盘状薄膜。它的中央有一个圆形的孔，称为“瞳孔”，俗称“瞳仁”。
它可随着外界光线的强弱而缩小或扩大，它的作用很像照相机的光圈，可以调节进入眼内的光线。睫状体前面与虹膜相连，它藏在虹膜里面，从眼睛前面看不见。它的主要功能是产生房水和起调节作用。睫状体的后面与脉络膜相连。脉络膜也在巩膜内面遍布整个眼球后半部，由各种大小血管构成，作用如同照相机的暗箱，同时供给视网膜外层的营养。
最里面的一层叫视网膜，紧贴着脉络膜，它是一层像纸那样菲薄的组织，主要由许多视细胞和各种神经支柱细胞所组成。视网膜上有两种感光细胞，即对强光敏感、能辨颜色的视锥细胞和对暗光敏感的视杆细胞。在视网膜后极部有一个视力最敏锐的地方称为黄斑。视网膜恰似照相机的底版，物体的影像落在视网膜上，再通过视神经传入大脑。
眼球内容物包括晶状体、房水和玻璃体。晶状体是一个有弹性和可塑的双凸球面镜样透明体，表面为晶体囊，前囊下有一层上皮细胞，在赤道部逐渐延长为晶体纤维，借结合质而紧密黏合形成晶状体皮质。上皮细胞终身具有增殖功能，在增殖过程中新的纤维层不断附加上去，形成皮质层，旧的部分形成晶状体核。晶体核随着年龄的增长而逐渐硬化和失去弹性。晶状体位于虹膜之后、玻璃体前面的晶状体凹内，它将眼球分为大小不同的两部分。前部由角膜后面、虹膜表面及晶状体前囊构成前房；后部的大部由玻璃体所充满。被虹膜后面、睫状体及悬韧带所包围的范围叫后房。
前、后房中充满了房水。
房水是由睫状体产生的透明液体。由睫状体上皮产生充于后房，经瞳孔至前房，再经小梁网、输林管、集合管流入巩膜内静脉丛。成人总房水量约为300微升，其中250微升在前房内。
玻璃体为无色透明的胶性物质，占眼球内容积的80%，为眼球的最大腔隙，称玻璃体腔。玻璃体内透明质酸为亲水性黏多糖类，并形成纤细的胶原纤维网。玻璃体中98.5%为水分，含少量蛋白质、脂肪和盐类，成人容量为3.9毫升，起着保持眼球形态及使光线通过的作用。透明的角膜、房水、晶状体及玻璃体总称之为屈光系统。
5.眼的附件是什么
所谓“附件”，就是指眼的附属器。为了保护和支持眼球，并使眼球能自由转动，眼球周围有眼眶、眼睑、结膜、泪器、眼外肌等附属机构。眼眶为一对容纳眼球的漏斗状骨窝，底向前向外，尖向后向内，直通颅内。眼眶四壁由上颌骨、额骨、蝶骨、颧骨、筛骨、泪骨、腭骨等七块骨头所构成，起容纳、保护眼球的作用。
眼睑为覆盖于眼球前面的软组织，分上睑与下睑，能随意开合，能很好地保护眼球，免受外力的伤害。同时瞬目动作，也可使眼球经常保持湿润，不致干燥而影响角膜的透明度。
结膜为半透明的菲薄黏膜，覆盖于眼睑内面，与眼球巩膜前表面形成一囊样空隙，称为结膜囊，囊的外口为上下睑缘，它受三叉神经支配。由于位置不同，覆盖于眼睑后面的称为睑结膜，覆盖于眼球前表面的称球结膜，二者移行部分称结膜穹。结膜组织内有大量的杯状细胞与副泪腺，分泌黏液与泪液，使眼球表面得到湿润而不致干燥。
器为分泌与排出泪液的器官，分泌泪液主要靠泪腺，泪腺位于眶上壁外侧的泪腺窝内，由小叶构成，为复管腺，排泄管有数十根，开口于结膜上穹外侧，泪液即从这些管孔排泄到结膜囊。泪液为一种无色透明的液体，内含少量的蛋白质与氯化钠，故略有咸味，主要的作用为润滑眼球。泪液中还含有溶菌霉，有轻度的杀菌作用。泪液排泄主要靠泪道，包括泪点、泪小管、泪囊、鼻泪管等。
泪小管、泪囊周围有少许肌肉纤维与结缔组织，当眼睑启闭时，由于肌肉的收缩和组织的弹性，可将泪液自泪湖不断导入鼻腔，泪道的任何一段阻塞或狭窄，都可引起溢泪。
外眼肌为附着于眼球表面的六条横纹肌，即内直肌、外直肌、上直肌、下直肌、上斜肌、下斜肌，它们司眼球的运动，由于各条肌肉协调动作，使眼球向各个方向转动自如，扩大了视野，维持着双眼单视功能。
6.什么叫视觉？产生视觉需要哪些条件
视觉包括光觉、色觉、形觉、双眼视觉。是外界物体通过视觉器官，反映到大脑视中枢的综合感觉。从眼外条件来说，主要靠光线，没有光线就什么也看不到。从眼内条件来说，主要靠屈光装置和感光传导系统。屈光装置由三个屈折面（即角膜与晶体前后面）和二个屈折体（即晶状体和玻璃体）所组成。由于它具有组织精细、结构复杂、质地透明、自动调节等许多特点，所以又称屈光系统，是获得正常视力的基本条件之一。一个人的正常视力，从生理光学的要求来说，必须具备四个眼内条件：第一，屈光系统必须正常，才能使外界射入眼内的光线经过屈折集合成焦点落在视网膜上，形成清晰的影像。第二，视网膜的组织结构和功能必须正常，才有敏锐的洞察秋毫的感光力和辨色力。第三，视神经纤维必须正常，才能将光的冲动传导至大脑视中枢。第四，大脑视中枢所属细胞的功能必须正常，才能将传导来的光冲动，经过分析，确定具体的物像，这就是产生正常视力的基本过程。这个过程，无疑是眼外条件与眼内条件相互作用，紧密配合的结果。
7.什么叫视觉传导
外界的光线，通过眼睛的屈光系统，到达视网膜，进行信息处理并且和其他细胞相互联系的神经细胞，称为神经元。视觉器官的传导部分起自视网膜的第八层（神经节细胞层）的一级神经元，一级神经元的轴突形成视神经（视束）。视束的神经纤维分成三个主要束，一束来自外侧（颞侧）的半个视网膜；另一束来自内侧（鼻侧）的半个视网膜；第三束来自视网膜的中央部分。人的视束纤维在其往后的过程中，有一部分发生交叉，即来自每一视网膜鼻半侧的纤维的视交叉处交叉，而来自视网膜颞侧半部分的视神经纤维不交叉。交叉的纤维与另一眼颞半侧不交叉的纤维合并后，继续通向外侧膝状体，另外也有一部分通向上丘脑（即四叠体）。
由外侧膝状体发出的纤维称为视放射，最后达到大脑皮质的枕叶，即所谓距状裂区（纹状区），这里是视觉高级中枢部位。这个部位受到损伤时，会引起视觉信息的分析和综合过程的破坏。
人眼的视网膜数以亿计的感光细胞，通过约160万根神经纤维，将所得的信息传送到大脑枕叶部位。来自每只视网膜左半边的神经纤维通向脑的左半球，而来自每只视网膜右半边的神经纤维会聚通向脑的右半球，我们看东西时，由于晶状体是使视像颠倒了的，因此视野左边的物体聚焦在视网膜的右半边，而右边视野的物体聚焦在视网膜的左半边，这样，来自左边视野的图像的信息被送到大脑的右半球，而右边视野的图像信息被送到大脑的左半球。
实验和临床的结果证明，视神经交叉后的视束或视觉皮质的投射区受伤时，就会产生各种眼盲。视神经损伤会引起一眼失明，视交叉的内侧损伤会引起两眼颞侧偏盲（视野丧失），而视束、视放射损伤时，则会引起对边视野的丧失，这在神经学上称为对侧同源偏盲。视放射的下部或投射视觉皮质的下部损伤时，会引起视野上部的丧失，而视放射的上部损伤则会引起视野下部丧失。
8.什么叫视中枢
视中枢分两级，枕叶皮质的初级投射区（一级区），是从眼的视网膜中来的神经纤维终止的地方，也就是横纹区（17区）。枕叶皮质的高级区（二级区），是第18和19区的联系区，对于人类来说，高级区的面积与整个枕叶皮质的面积的比例发生了明显的变化，高级区（二级区）的比例增大，视觉皮质二级区的结构形态和生理特性，在视觉过程中具有更复杂的作用，视觉高级部位受损伤时，会引起视觉综合的破坏，在这种情况下，患者不能把有关的空间特征联合成完整的形象，因此就不能用视觉识别物体，出现“视觉不识症”。