眼的折光系统及其调节

（一）眼的折光系统与简化眼

眼的折光系统是由多个折射率和曲率半径不相同的折光体构成的复合透镜，包括角膜、房水、晶状体和玻璃体。该系统最主要的折射发生在角膜。由于晶状体的折光率较大且可以调节，因此它是眼的最重要的一个折光体。

眼的成像原理与凸透镜相似，但眼的折射成像要比单一的凸透镜复杂。为了实际应有上的方便，通常用简化眼（reduced schematic eye）的模型来描述。简化眼是由一个前后径为20mm的单球面折光体构成，折射率为1.33，与水的折射率相同；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，即节点在球形界面后方5mm的位置，第二焦点正相当于视网膜的位置。这个模型和正常安静时的人眼一样，正好能使平行光线聚焦在视网膜上，形成一个清晰的物像（图9-2）。

图9-1 右眼的水平切面示意图

图9-2 简化眼示意图

n为节点，An B和anb是两个相似的三角形；如果物距为已知，就可由物体大小算出物像大小，也可算出两个三角形对顶角（视角）的大小

（二）眼的调节

当眼在看远处物体（6m以外）时，进入眼内的光线可认为是平行光线，对正常眼来说，不需作任何调节即可在视网膜上形成清晰的像。通常将人眼不作任何调节时所能看清的物体的最远距离称为远点。当眼看近物（6m以内）时，进入眼内的光线呈不同程度的辐射状，光线通过眼的折光系统成像在视网膜之后，由于光线到达视网膜时尚未聚焦，因而只能产生一个模糊的物像。但是，正常眼在看近物时也非常清楚，这是因为眼在看近物时已进行了调节的缘故。眼的调节主要是靠改变晶状体的折光力来实现的。另外，瞳孔的调节及双眼会聚对于在视网膜上形成清晰的像也起重要的作用。

1．晶状体的调节 晶状体是一个富有弹性的双凸透镜形的透明体，其周边由悬韧带将其与睫状体相连。当眼看远物时，睫状肌处于松弛状态，这时悬韧带保持一定的紧张度，晶状体受悬韧带的牵引，其形状相对扁平；当看近物时，可反射性地引起睫状肌收缩，导致悬韧带松弛。晶状体靠其自身的弹性变凸，使其前表面的曲率增加，折光能力增强，从而使物像前移而成像于视网膜上（图9-3）。

图9-3 晶状体的调节

晶状体变凸是靠自身弹性实现的。目标越近，调节时所需变凸的程度越大。故晶状体弹性的大小反映最大调节能力。最大调节能力常用近点来表示。近点是晶状体最大程度变凸后所能看清的物体的最近距离。近点（或晶状体弹性）随年龄变化；儿童为8.6cm，20岁时为10.4cm，60岁时达83cm。由于年龄的增长造成晶状体的弹性以及看近物时调节能力减弱，称为老视，矫正的方法是，看近物时可配戴适当的凸透镜。

2．瞳孔的调节 正常人瞳孔直径的变化范围为1.5～8.0mm，主要作用是调节眼的进光量。视近物时，可反射性地引起瞳孔缩小，这一反射活动称瞳孔近反射（pupillarynear reflex）或瞳孔调节反射。通过此反射减少进光量，并减小眼折光系统成像的色像差和球面像差，保证成像的清晰。

当眼受到强光照射时，反射性地引起瞳孔缩小，当眼受到弱光照射时瞳孔又散大，这种现象称为瞳孔对光反射（pupillary light reflex）。其过程是：强光刺激引起的视神经冲动到达中脑顶盖前区，在此区内整合后的信息传至双侧动眼神经核，再沿着动眼神经的副交感纤维传出，使瞳孔括约肌收缩，引起瞳孔缩小。正常情况下，强光刺激一侧眼，双侧瞳孔同时缩小，因此也称互感性对光反射。瞳孔对光反射的中枢在中脑，故临床上常用于脑内病变的定位，麻醉深度和病危程度的判定。

3．双眼会聚 当双眼注视一个由远移近的物体时，两眼视轴向鼻侧会聚的现象，称为双眼会聚。眼球会聚是由于两眼球内直肌反射性收缩所致，也称为辐辏反射。其意义在于看近物时可使物体的成像落在两眼视网膜的对称点上，避免复视而产生单一的清晰视觉。

（三）眼的折光异常

正常眼不需调节就能将平行光线聚焦在视网膜上，称为正视眼。不经调节不能将平行光线聚焦在视网膜上的眼是非正视眼，包括近视、远视和散光，为眼折光能力或眼球形态异常所致（图9-4）。

1．近视 按形成原因分轴性近视（眼球前后径过长所致）和屈光性近视（折光能力过强所致）两种。不经调节，平行光线聚焦于视网膜前方。纠正近视可用凹透镜。

2．远视 轴性远视由眼球前后径过短所致，屈光性远视由折光能力太弱所致。不经调节，平行光线聚焦于视网膜后方。纠正远视可用凸透镜。

3．散光 折光面的各个方位的曲率半径不同而不呈正球面，对平行光线的聚焦不能形成一个点，导致物像变形模糊。病变常在主要折光面即角膜。纠正散光用柱状透镜。