- 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
- 2. 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。
- 3. 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
中枢联合形成视觉。眼球兼具屈光成像和感光换能两种作用
- 4. 4
- 5. 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
- 6. 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
- 7. 7组织生理学
- 8. 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
- 9. 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
- 10. 10
- 11. 11层次结构皮肤皮下组织
肌层
睑板睑结膜
- 12. 12
- 13. 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
动支的支配。
- 14. 14
- 15. 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
- 16. 其生理功能有:①
②
③
④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
- 17. 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
- 18. 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
皮肤和眉毛的非预期的接触
- 19. 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
- 20. 20
- 21. 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。
- 22. 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。
- 23. 23眼轮匝肌可主动或应激性地参与眼睑的闭合
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。
- 24. 第二节泪液与泪膜泪液功能:①维持眼球表面湿润, ②
清洁、营养和 ③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
- 25. 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
- 26. 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
- 27. 27内层的粘液层与角膜上皮相贴附,主要由
眼表上皮细胞(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。
- 28. 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。
- 29. 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
- 30. 30基础泪液分泌的功能基础泪液可单独形成泪膜,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。
- 31. 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。
- 32. 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。
- 33. 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
- 34. 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。
- 35. 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。
- 36. 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
- 37. 37结膜分部
(1) 睑结膜(2) 结膜穹隆
(3) 球结膜结膜囊
- 38. 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。
- 39. 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。
- 40. 40结膜的痛觉纤维有两种:一种为直径2~5µm的有髓纤维,传导锐性痛觉;另一种为直径0.4~1.2µm的有髓纤维,传导钝痛觉,传导速度较慢。
- 41. 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。
- 42. 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7µl,过多的液体将会溢出。
- 43. 43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
- 44. 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
- 45. 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%。
- 46. 46正常角膜都是透明的。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。
- 47. 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。
- 48. 48眼的适宜刺激是波长为370-740nm的电磁波
- 49. 49
- 50. 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,小于可见光的波长,因而减少了光线的散射;
- 51. 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。
- 52. 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。
- 53. 53
- 54. 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。
- 55. 55角膜的有氧代谢角膜的氧来源于泪膜和房水,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
- 56. 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,
- 57. 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。
- 58. 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:
① 邻近未损伤的上皮细胞扩大变平,伸出
伪足,移行到角膜上皮的裸露区,将创面
覆盖,② 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
- 59. 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。
- 60. 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
- 61. 612.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。
- 62. 62角膜实质层创口由角蛋白填充,直到损伤
面完全被上皮覆盖,角膜的修复才完成。如果实质层损伤较深或有明显的炎症反应
(如角膜溃疡),角膜修复后常会留有明
显的瘢痕。
- 63. 633.后弹力层损伤后由内皮细胞分泌修复。在内眼手术中,当出现后弹力层剥离
时,剥离的角膜后弹力层和角膜内皮的
边缘会向前房卷曲,很难再贴合到角膜
基质上。
- 64. 644.角膜内皮损伤后不能再生,靠邻近细胞扩大移行
覆盖缺损区角膜内皮具有角膜-房水屏障功能,
- 65. 65内皮细胞的有丝分裂很罕见,但角膜内皮
细胞具有很强的代偿能力:人类出生时角膜内皮细胞密度为7500个
/mm2,随着年龄的增加角膜内皮细胞的密度逐
渐降低。角膜内皮细胞的密度降至300~500个
/mm2,角膜仍能够保持透明。
- 66. 66五、角膜的知觉角膜可以分辨温度、疼痛和压力三种感觉司温度觉的神经感觉位点多分布于角膜周
边部,触觉和痛觉都是刺激暴露的末梢神经纤维
引起的,最灵敏部位在角膜的中央部。
- 67. 67司角膜感觉的三叉神经纤维从基质的中层和浅层进入角膜,在角膜内走行1~2mm后神经鞘膜消失神经纤维向角膜中央放射状延伸,在角膜
上皮下形成丛状结构,然后再发出神经末
梢,广泛地分布于上皮细胞间,使角膜成
为人体内最敏感的组织之一。
- 68. 68角膜组织中不仅分布有感觉神经,近来还发现存在交感神经和副交感神经
纤维,在角膜实质中存在去甲肾上腺素和乙酰
胆碱等神经介质。
- 69. 69神经的营养性作用角膜的营养和代谢活动与角膜神经支配有密
切关系,如三叉神经被破坏会引起角膜上皮易感性增
加及角膜上皮创伤后愈合能力下降
- 70. 70六、角膜缘角膜缘是角膜、巩膜的移行部,也是眼
表球结膜的止端,含有供应角膜的血管网,是临床上眼表肿瘤的好发部位之一。
- 71. 71角膜缘包括:巩膜静脉窦小梁网 小梁:中间是胶原纤维,表面覆以内皮。 小梁间隙:小梁之间的 空隙。
巩膜距:巩膜向前内方突出形成
- 72. 72
- 73. 73近年来由于角膜缘干细胞概念的提出,对
角膜缘组织结构特点的研究比较多。干细胞被认为是一种具有多向分化潜力的
前体细胞,其分化的可诱导性、定向迁徙
能力和强复制能力,使干细胞将来可以成
为临床上最好的替代细胞。
- 74. 74尽管多数研究认为角膜缘干细胞存在于角
膜缘基底部,在有特定的信号传导时可被
激活并增殖为角膜上皮细胞。但到目前为止,没有一种标志直接标定角
膜缘干细胞。
- 75. 第五节巩膜(一)巩膜的弹性
巩膜是由坚韧的结缔组织组成的、具有一
定弹性的纤维膜,与角膜共同构成眼球的
外壁。
其主要功能为保护眼内容物,同时依靠眼
内压与巩膜弹力之间的平衡维持眼球的正
常外形。
75
- 76. 76(二)巩膜的遮光性巩膜胶原纤维束中蛋白多糖含量较角膜
低,吸水能力差,处于相对脱水状态;
巩膜胶原纤维互相交错,排列不规则,
因此巩膜不透明。巩膜的遮光性保证眼
球视轴以外的部分无光线进入。当任何原因导致巩膜中水分含量超过正
常值时,巩膜的透明性会增加、
- 77. 77(三)巩膜的创伤愈合巩膜浅表裂伤由巩膜表面形成的肉芽组
织修复,全层裂伤则由巩膜、脉络膜组织共同参
与修复。
- 78. 78第六节 房水与眼内压房水是充满前后房的透明液体,是由睫状
体的无色素上皮分泌产生。
房水的生成有四种作用机制:扩散
透析
超滤
分泌
- 79. 79房水功能:提供角膜后部、晶状体和小梁网代谢所
需要的物质,参与组成屈光间质,其屈光指数与泪液
近似。
- 80. 80正常情况下房水在瞳孔处由后房流向前
房,仅有很小的阻力,这种阻力随着虹膜、晶状体之间的相对
位置的靠近而增加
- 81. 81葡萄膜由虹膜、睫状体和脉络膜组成约20%的房水经由巩膜小梁网、睫状体前
表面及虹膜根部渗入睫状肌(葡萄膜) ,沿着睫状肌束间隙到达睫状体上腔和脉络膜上腔,即为所谓的葡萄膜-巩膜通道。
- 82. 82少量房水→玻璃体
→视网膜色素上皮
→脉络膜→巩膜外
→脉络膜视网膜表
面血管进行吸收。也可有少量房水自
虹膜前表面和角膜
排出
- 83. 83睫状体产生房水的速率、房水通过前房角和葡萄膜-巩膜通道阻力三者的关系共同决定了眼内压。人的前房水量为0.2~0.25ml,后房水量约
为0.06ml。房水每分钟生2~3μl,约为前房容积的
1%,房水大约每1.5小时更新一次。
- 84. 84房水生成的速率并不恒定,处于变化中,
并有昼夜节律性。分泌量:夜间睡眠时:1.6μl/min±0.5μl/min,
白天:3.1μl/min±0.6μl/min。白天闭眼或卧床不影响房水的生成,故认
为房水分泌昼夜节律性可能与血浆中的皮
质类固醇水平变化有关。二、影响房水生成的因素
- 85. 增加房水生成因素:刺激睫状神经节、胆碱能制剂、大量饮水或体内皮质类固醇
减少房水生成因素:运动、睡眠或眼内压
增高时
85局部和全身许多因素都影响房水生成
- 86. 86三、影响房水排出的因素正常情况下房水排出阻力主要产生于邻管
区小梁组织,但任何原因引起的瞳孔阻滞、房角变窄或
关闭均会使房水排出受阻;Schlemm管在正常情况下基本不产生阻力。但当管腔塌陷时,可产生阻力使房水
潴留。巩膜对房水流出也造成一定的阻力。
- 87. 87药物影响、神经调节和房水排出通道的
机械性阻塞等均影响房水的排出。其中由于房水通路的机械性阻塞影响房
水排出在临床上最为常见。
- 88. 88四、房水的生理功能房水产生的眼内压可以帮助维持稳定的眼
前部和眼内部结构排列,同时维持角膜透
明和正常的半球形态。房水也是重要的屈光间质之一,屈光指数为1.366,房水几乎不含蛋白、细胞,以保证光线不
会在房水是产生折射现象
- 89. 89房水携带氧气和营养物质供给晶状体、虹
膜和角膜同时带走它们的代谢产物。房水中的抗坏血酸等物质还可保护眼前
节,减少由光辐射造成的组织损害。
- 90. 90五、血-房水屏障连续型虹膜血管内皮(特别是内皮细胞间连
续性紧密连结的毛细血管)及睫状体无色素
上皮细胞之间的闭锁小带结构共同构成的血-房水屏障,是血-眼屏障的一部分。
- 91. 91正常情况下,血-房水屏障允许脂溶性物质,如氧、二氧化碳通过,限制Na+、大的水溶性离子、蛋白质及其他大的或中等的分子通过。血-房水屏障受到破坏时,房水成分与血浆成分接近。
- 92. 92六、眼内压(惯称为眼压)1.眼内压眼球内容物作用于眼球壁的压力称为
眼内压。眼内压是维持眼球形状和光学完整性
的重要因素
- 93. 93正常眼内压为10~20mmHg,波动幅度
约为2~5mmHg大多数人眼内压早晨高,黄昏最低,冬
天较夏天高正常眼压维持:依赖于房水的生成和排
出之间的相互平衡
- 94. 94眼内压降低可引起屈光改变、血-房水屏障破坏、白内障、黄斑水肿和视乳
头水肿等眼压异常增高会导致瞳孔散大、虹膜
萎缩、晶状体混浊和视神经萎缩等。
- 95. 95影响眼内压的因素很多如机体活动、血压、静脉压、体位、眼球外压
力、闭眼、血浆渗透压、屏气、牵拉眼外肌等
最重要的是房水生成、排出速率,即房水循环
房水分泌增多,或分泌正常,但引流阻力增加,如瞳孔阻滞、房角过窄、Schlemm管和小梁网硬化及变性等均使眼内压升高
- 96. 96第七节 虹膜和瞳孔一、虹 膜虹膜为一圆盘状色素薄膜,中间有一圆形缺
口,称为瞳孔。根据虹膜前表面和深层基质所含色素量的多
少,虹膜呈现不同的颜色。
- 97. 97虹膜组织内血管十分丰富,呈放射状
或同心圆走行。当致病因素侵入时,虹膜的反应迅速
且强烈。
- 98. 98虹膜与同晶状体
形成晶状体虹膜
隔,将眼球分为
前、后节。虹膜将眼前节分
为前、后房,
- 99. 99虹膜内色素可阻止光线进入眼内,虹膜含有瞳孔开大肌和瞳孔括约肌可以反应性
地收缩以调节进入眼内的光线。
- 100. 虹膜的生理功能主要有:1.参与构成血-房水屏障维持血液、房水间,房水、组织间的正常物质交
换。虹膜富含血管,在必要时可向房
水中释放抗炎因子,如白细胞、抗体
和免疫球蛋白等
100