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1、 第四章 眼生理学 眼生理学是利用生理学原理解释视觉活动规律的一门科学 眼的正常生理活动依赖于各部的解剖组织学特性 熟悉眼部的正常胚胎发生 解剖结构和组织学特点是学习眼生理学的基础眼球各部分生理功能的正常 协调是形成正常视觉的保障 1 2019 1 2 眼生理学狭义上特指眼的组织生理学和视觉生理学 本章着重讨论眼的组织生理学 眼肌的生理功能详见双眼视觉学 视觉生理学内容请参考视觉神经生理学 2019 2 3 视觉神经生理学 视觉器官作为神经系统的一部分 是人体的一个重要感觉器官 通过眼球各部分的协调活动 可见光线在视网膜上转变成神经冲动后通过视路传入大脑皮层 分别在不同的视觉中心加工并与其他中
2、枢联合形成视觉 眼球兼具屈光成像和感光换能两种作用 2019 3 4 2019 4 5 角膜外膜 纤维膜 巩膜虹膜 眼球 眼球壁眼球内容物 中膜 葡萄膜 睫状体脉络膜内膜 视网膜 房水晶状体玻璃体 2019 5 6 眼球基本结构与功能折光部分 角膜 房水 晶状体 玻璃体调节部分 虹膜 调节瞳孔大小 睫状体 调节晶状体折光能力 感光部分 视网膜 视锥细胞 感受强光和颜色 视杆细胞 感受弱光 2019 6 7 组织生理学 2019 7 第一节 眼睑 眼睑为眼球的最外层屏障 眼睑结构轻薄 活动性好 运动极其迅速 眼睑由睑板支撑维持较为固定的形态 内衬以光滑的球结膜可使眼睑在眼球表面自由滑动 睑缘处有
3、排列整齐的睫毛 阻止来自眼外异物入眼并作为应激性瞬目的感受器8 2019 8 9 眼睑结构 1 皮肤 睑缘处有睫毛 毛囊附近的皮脂腺称睑缘腺 一种腔大的汗腺称睫腺 2 皮下组织3 肌层 有眼轮匝肌和提上睑肌4 睑板 由致密结缔组织构成 其中含有许多皮脂腺 称睑板腺 5 睑结膜 上皮 复层柱状上皮固有层 薄层结缔组织 2019 9 10 2019 10 11 层次结构 皮肤 皮下组织肌层睑板 睑结膜 2019 11 12 2019 12 13 眼睑血液循环丰富 创伤后伤口愈合迅速 致病微生物感染后组织反应强 病灶易扩散 眼睑的运动由提上睑肌和眼轮匝肌共同来完成 这两组肌肉分别受动眼神经和面神经运
4、动支的支配 2019 13 14 2019 14 15 一 瞬目 瞬目 是眼睑规律性或应激性的依次闭合和开启的动作 2019 15 其生理功能有 避免异物和外伤将泪膜均匀涂布于眼表帮助泪液循环清洁角膜 瞬目分为 自主性瞬目和非自主性瞬目16 2019 16 1 自主性瞬目 受主观意识控制频率和程 度的瞬目2 非自主性瞬目分为自发性瞬目和反射性瞬目自发性瞬目为没有任何外界刺激情况下自发产生的规律性瞬目 主要生理功能是使角膜前的泪液再形成和重新分布 17 2019 17 18 反射性瞬目是对某些外界刺激而产生的防御性的瞬目反应 可以是视觉刺激 如突发的强光 也可以是触觉刺激 如眼表 睫毛 眼睑皮肤
5、和眉毛的非预期的接触 2019 18 19 二 眼睑的运动 眼睑的运动多为自主性 提上睑肌收缩使上睑上提约15mm 如额肌同时收缩可使眼睑再提高约2mm左右 Muller肌对上睑提高的位置起到维持的作用 2019 19 20 2019 20 21 下睑运动 下睑运动能力远不如上睑 主要借助于下睑组织的弹性回缩 下视时 下直肌的部分纤维附着在下睑板上可以起到牵引作用 同时也使下睑进一步回缩 2019 21 22 眼睑闭合 当眼睑闭合时 可使眼球与外界完全分隔 以保持眼球的湿度 温度并阻挡自然光线等外来刺激 眼睑闭合后 眼球处于休息状态 不产生视觉活动 2019 22 23 眼轮匝肌可主动或应激性
6、地参与眼睑的闭合运动 睑部轮匝肌的运动主要与自发性瞬目和应激性瞬目有关 在用力闭眼时 眶部 睑部轮匝肌将同时收缩 2019 23 第二节 泪液与泪膜 泪液功能 维持眼球表面湿润 清洁 营养和 保护眼表组织 泪液质和量的持续 正常分泌 有赖于产生泪液组织 器官以及泪液引流途径的正常 24 2019 24 25 一 泪膜的生成 泪膜由泪液均匀地涂布于眼面而成 泪膜从外至内由三部分组成 依次为 脂质层浆液层粘液层 2019 25 26 脂质层不溶于水 主要成分为胆固醇和蜡质 可防止水分的流失 维持泪膜形态 由睑板腺分泌产生 居于泪膜的外层 2019 26 27 内层的粘液层与角膜上皮相贴附 主要由眼
7、表上皮细胞 包括非杯状细胞和结膜的杯状细胞 分泌 主要成分为蛋白质 已糖胺等 其功能为加强角膜上皮细胞的亲水性 以增加泪膜的眼表贴附性 2019 27 28 泪膜中部分浆液的分泌不受外界刺激的影响 呈持续性分泌 又被称为基础泪液分泌 基础泪液主要由Krause副泪腺 67 和Wolfring副泪腺 33 分泌产生 分泌量为1 0 1 2ul min 24小时泪液总量为10ml 2019 28 29 由于外界刺激引起的自主神经反射性泪液分泌又被称为反射性泪液分泌 参与的神经 感觉神经 泪腺神经感觉支 交感神经和副交感神经参与的主要腺体 泪腺 2019 29 30 基础泪液分泌的功能 基础泪液可单
8、独形成泪膜 经眼睑的瞬目运动 被均匀地涂布于眼表 行使泪液的大部分功能 2019 30 31 反射性泪液分泌的功能 用于清洗眼表组织 稀释毒性物质等 此时分泌的泪液量可达基础泪液量的10 倍 且泪液中含有溶菌酶等物质 2019 31 32 二 泪膜的更新 泪膜的脂质层具有弹性 可随瞬目压缩和伸展 每次瞬目均使脂质层重新涂布于眼表 当眼睑闭合不全 泪膜较长时间暴露于空气中 泪膜中的水分蒸发 脂质层和内层的粘蛋白混合致使角膜变成疏水性 泪膜被破坏 因此 各种原因导致的长时间瞬目减少均可造成角膜干燥 2019 32 33 从周期性泪膜形成到泪膜破坏的时间称为泪膜破裂时间 正常应为15 40秒 通常每
9、分钟瞬目达10 12次 所以不会出 现角膜干燥 新生成的泪膜渗透压与血清相等 泪液蒸 发后泪膜渗透压可增加约7 这种高渗透 状态可使角膜中的水分经角膜上皮层析出 2019 33 34 较长时间的眼睑闭合后 如睡眠时 可使角膜厚度增加 较长时间眼睑闭合 泪膜渗透压与血清相等 角膜中的水析出少 角膜增厚 睡眠状态下 泪液更新减缓 泪液中的免疫球蛋白和中性粒细胞数量增加 以保护眼部免受细菌等微生物的侵袭 在睡眠后的3 5小时最为明显 2019 34 35 三 泪膜的功能 泪液的引流途径 泪液分泌后 通过瞬目运动涂布于眼表形成泪膜 并由于泪液动力学作用 大部分泪液经泪小点 由鼻泪管系统引流更新 201
10、9 35 第三节 结膜 结膜为一层半透明薄膜 覆盖于眼睑后表面和角膜以外的眼球前表面 它连接眼睑和眼球 并在眼球上下及外侧反转形成穹窿 结膜与眼球表面附着松散 穹窿部结膜皱褶使眼球及眼睑活动自如 36 2019 36 37 结膜分部 1 睑结膜 2 结膜穹隆 3 球结膜 结膜囊 2019 37 38 结膜含有丰富的感觉神经末梢 感觉神经源于三叉神经第一支 结膜可分辨多种感觉 如痛觉 温度觉 触觉 痒感和干燥感等 2019 38 39 不同感受器的作用不同 结膜感觉如轻痒 剧痒 光滑感 粗糙感 湿感 干燥感和实体感等可为刺激不同类型感受器引起的 但对同一感受器的不同程度刺激也可引起不同的感觉 2
11、019 39 40 结膜的痛觉纤维有两种 一种为直径2 5 m的有髓纤维 传导锐性 痛觉 另一种为直径0 4 1 2 m的有髓纤维 传 导钝痛觉 传导速度较慢 2019 40 41 结膜的触觉刺激敏感度仅为中央角膜的 1 100 触觉最不敏感的部位在角膜缘附近 这一部位的异物病人往往感受不到 触觉最敏感区域在睑裂周围 结膜的触觉刺激定位不十分准确 病人往往难以辨清产生异物感的具体部位 2019 41 42 结膜的杯状细胞分泌粘液 这种粘液与睑板腺和泪阜的皮脂腺所分泌的脂质及由主泪腺和副泪腺分泌的浆液共同形成泪膜 当眼睑闭合时 结膜囊的容量约为7 l 过多 的液体将会溢出 2019 42 43
12、结膜组织中富含淋巴管网 并与皮下的淋巴组织广泛相通 在离角膜缘1mm处便开始出现小而不规则的 淋巴管 相互吻合而在结膜深基质层形成大的收集管 然后结膜淋巴管汇入眼睑淋巴管 2019 43 44 结膜因直接与外界接触 具有丰富的血液循环 淋巴循环 分泌功能以及良好的上皮再生能力 成为防止眼内感染及异物侵犯的屏障 同时也使结膜成为许多疾病的好发部位 2019 44 45 第四节角膜 角膜位于眼球的最前极 作为眼球壁的一部分对维持眼球的完整形态起到重要作用同时它还是屈光间质的主要组成部分 角膜屈光系统 包括角膜和房水 的屈光力 约为 43D 约占眼总屈光力的70 2019 45 46 正常角膜都是透
13、明的 少数人到一定年龄后角膜周围会出现白色环状混浊 角膜正常生理功能的实现有赖于其透明性 敏感性和特殊的代谢形式等 2019 46 47 一 角膜的透明性 角膜允许365 2500nm波长的光线通过 波长低于365nm的光线穿透力弱 很难穿 透角膜 而主要被角膜吸收 2019 47 48 眼的适宜刺激是波长为370 740nm的电磁波 2019 48 49 2019 49 50 角膜透明性的维持与其解剖学特点密切相关 角膜光学区不含血管 上皮细胞内不含色素 上皮无角化 角膜上皮细胞和内皮细胞排列规则 角膜基质层胶原纤维平行排列 结构规整 纤维直径20 25nm 纤维之间距离 30 60nm 小
14、于可见光的波长 因而减少 了光线的散射 2019 50 51 角膜各层细胞具有相同的屈光指数 表面的泪膜有助角膜形成规则的屈光面 使光线能顺利通过 2019 51 52 角膜正常的代谢对角膜透明性的维持也起着重要的作用 角膜基质可吸收来自眼表和前房的水分 角膜内皮细胞则通过钠泵的主动转运功 能将角膜内多余的 Na 水分排出 二者之间保持平衡以维持角膜的相对脱 水状态 称之为泵 漏系统 2019 52 53 2019 53 54 二 角膜的代谢 角膜周边部的代谢主要依靠角膜缘血管网 而角膜中央部的营养物质则是通过角膜上皮细胞或内皮细胞进入角膜内 2019 54 55 角膜的有氧代谢 角膜的氧来源
15、于泪膜和房水 部分来源于角膜缘毛细血管网 低温时角膜内皮细胞的有氧代谢将受到抑制 2019 55 56 三 角膜的通透性 细胞膜由脂蛋白组成 因此脂溶性物质易于通过角膜上皮和内皮 而水溶性物质可以穿过实质层 理想的眼局部药物要穿过正常角膜应同时具有水溶性和脂溶性特质 小分子量的物质和离子比较容易通过角膜的细胞间隙 2019 56 57 当角膜上皮受损伤后 泪膜和角膜通透性增加 使药物易于穿过 临床上 常通过改变溶剂的构型 降低泪膜的表面张力等方法增加药物的穿透量 提高临床用药的效果 2019 57 58 四 角膜的创伤愈合 1 角膜上皮 上皮损伤后可以再生 伤后一小时之内 邻近未损伤的上皮细胞
16、扩大变平 伸出伪足 移行到角膜上皮的裸露区 将创面覆盖 基底细胞以有丝分裂的形式增殖上移 逐渐增厚 恢复到正常的6层角膜上皮细 胞 小面积的上皮缺损可以在24小时内修复 2019 58 59 当整个角膜 包括角膜缘 上皮完全缺损失时 结膜上皮细胞增殖覆盖角膜 结膜上皮在角膜表面形成角膜样上皮 杯状细胞在增殖的过程中逐渐消失 上皮修复时先形成单层细胞 逐渐形成复 层 6周后上皮细胞基本修复完成并与基底 膜完全粘附 2019 59 60 影响修复的因素 部分表面麻醉剂 抗生素等抑制上皮细胞的有丝分裂 而上皮生长因子等可促进其分裂 帮助角膜上皮修复 上皮修复初期 细胞排列不整齐 细胞间连接不紧密 基底膜异常 均使新生的上皮细胞容易脱落 上皮的屏障功能也不完善 在前弹力层完整及健康的情况下 上皮修复较快 当前弹力层缺损或有病变时 上皮修复较慢 2019 60 61 2 前弹力层和实质层 损伤后不能再生 形成瘢痕修复 一般角膜实质层的损伤均合并有角膜上皮及角膜前弹力层的损伤 基质水肿 细胞浸润 成纤维细胞增殖填充基质层内的创口参与修复 2019 61 62 角膜实质层创口由角蛋白填充 直到损伤面
