神奇的眼睛（1）眼球的解剖结构 |
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神奇的眼睛（1）眼球的解剖结构
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声明：本文图片来源于网络，多数是科罗拉多大学的解剖学课程网站及维基百科，版权属于相关网站及相关作者。本文的目的是学习笔记及科普，图片上的中文是笔者添加，如翻译有误，请批评指正。 人眼是高度复杂、精密的器官。眼球分为三层：纤维层、血管色素层和神经层（视网膜）。在功能上，最重要的一层是视网膜，它接受外部光的视觉刺激。眼球的后极与视神经（CN II）连接，视神经将信息从视网膜传递到大脑。在大脑皮层中加工后，视觉刺激成为视觉信息，最终转化为图像。 一、解剖学术语描述为了描述人体中结构的关系和位置，解剖学采用了一系列专用术语。首先是假想的四个解剖平面，沿着剖切面切开后以显示器官的结构和位置关系。这四个剖切面是：  图1. 解剖切面正切面——将标本正面和背面分开的垂直切口。也称为冠状面。横切面——将试样顶部和底部分开的水平切口。也称为横截面。中矢面——垂直切割试样的准确中心线，将左半部分与右半部分分开。副矢状面——偏离中心的垂直切口，将试样的左侧和右侧分开成不相等的部分。不管是左侧还是右侧更大，只要它们不相等。 图2 解剖位置其次是解剖结构的相对位置，它们是指： 内侧（靠近中矢面）和外侧（远离此平面）；前和后是指身体的前表面和后表面；上位（颅骨或头侧）或下位（尾骨）是指垂直方向的位置；浅、深指定距身体表面的距离。术语的组合可用于描述与其他术语不完全匹配的结构的相对位置，例如腹侧，后内侧等。 二、眼球结构概述下图是眼球的简单结构图，采用的是右眼的顶视（从上往下看）横切图。  图3 眼球结构眼球的“球壳”由三个不同的层组成，它们构成眼球的圆形轮廓。从表层到深层（外层到内层），它们包括： 纤维层，包括巩膜和角膜。巩膜是包围眼球的后六分之五的不透明层，角膜是透明层，与巩膜前方相连，占据眼球的前六分之一。 血管色素层，也称为葡萄膜。它由彼此连续的三个部分组成，从后到前分别是脉络膜、睫状体和虹膜。 神经层，即视网膜，这是眼球的最内层。视网膜本身被分成两层，外部色素层和内部神经感觉层。眼球的内部包含两个光学折射结构，称为晶状体和玻璃体。玻璃体和晶状体与角膜和房水一起属于眼球的屈光介质。折射结构的作用是使落在眼睛上的光的方向弯曲并将其聚焦到视网膜上。 在眼睛的横截面上，我们可以识别出充满房水的眼球的两个腔，即前房和后房。前房位于角膜和虹膜之间，后房是在虹膜和晶状体之间的狭缝状腔。 眼球的深层解剖结构是相当复杂的，上图所述及的术语，还没有包括它们本身所包含的更细小的解剖结构，以及其他的一些解剖结构。考虑到普通学习及科普的定位，本文不解读更深入的细节。维基百科上关于眼球的解剖结构，有一个知识点的分类表，列出了较详细的解剖结构，如下图：  图4 人眼的解剖结构表上图中文自动翻译的人体解剖学术语，有一些没能翻译出来，有一些翻译得并不正确、不规范。因为术语太多，所以各国对此有专门的规定，中国使用的是全国科学技术名词审定委员会公布的《人体解剖学名词》2014第二版。 三、眼球的最外层：纤维层（包括巩膜和角膜）纤维层是眼球“球壳”的最外层，包括巩膜和角膜。 3.1巩膜 图5 巩膜（绿色标记部分）巩膜占纤维层的后六分之五，前六分之一是角膜。巩膜基质由致密的不规则结缔组织构成，使巩膜呈现出独特的白色。巩膜的刚性结构能保护眼睛的内部内容免受机械损伤，并让眼球转动时保持住形状和适当的位置。巩膜提供6条眼外肌肉的肌腱附着点，并接受的肌肉的牵引力。巩膜后部最厚，前部逐渐变薄。巩膜后极由视神经穿孔，这个部位被标记为巩膜后孔。巩膜具有三组以上的孔，分布在前、中和后三处，这些孔让动脉、静脉和神经通过。巩膜的供血：前部由巩膜上丛血管形成，后部由睫状后长动脉和睫状后短动脉的分支供应。（见图8）巩膜的神经：前部由长睫状神经支配，后部由短睫状神经支配。3.2角膜 图6 角膜角膜占纤维层的前六分之一。它是一个圆形的透明层，覆盖了瞳孔，虹膜和眼睛的前房。角膜比巩膜更向外凸。因此，角膜巩膜交界处的外表面有一个浅沟，称为巩膜沟。角膜在其周围最厚，向其中心逐渐变薄。在微观结构上，角膜完全由五层组成的蛋白质和细胞组成。角膜内皮细胞不会发生有丝分裂，如果受到损伤，角膜表面可能会永久变得不透明。角膜的主要功能是参与光的折射。角膜具有最高的屈光力。光的折射发生在角膜的中央，那里的折射力明显高于大气的折射力。 角膜是眼睛最外层（纤维）的一部分，具有保护作用，可保护眼睛的娇嫩成分免受异物的侵害。保持角膜透明性对于维持其正常功能非常重要。如果对角膜上皮有任何损害，来自前房的液体可能会进入角膜基质并引起角膜混浊。角膜是完全无血管的结构，这意味着它不接受动脉血液供应。取而代之的是，它通过经由其内皮层的主动转运而从房水中吸收的营养物质来进行营养。还有角膜边缘年依靠前睫状动脉血管的扩散作用吸收一些营养。角膜的神经支配来自长睫状神经，其分支在脉络膜周围形成环状丛。四、眼球的中间层：血管色素层（包括脉络膜、睫状体、虹膜）血管色素层，也称为葡萄膜，由彼此连续的前后三层组成。从后到前，分别是脉络膜、睫状体和虹膜。虹膜向前开口的区域称为瞳孔。 4.1 脉络膜 图7 脉络膜脉络膜主要是血管，及供血几乎占眼睛总血流量的90％。脉络膜的外表面牢固地附着于巩膜的内表面，而其内表面附着于视网膜。脉络膜的血管是由睫状后短动脉的分支以及漩涡静脉的分支形成。脉络膜由长和短睫状神经的分支支配，它们从脉络膜周围空间进入脉络膜。脉络膜的功能是向视网膜的外层提供血液供应，并提供血管从眼睛的后部到眼睛的前部区域的通道。 图8 眼的血管关于眼球的血液供应，这里先提及一下，细节待下一篇文章梳理。对非医学专业的普通学习者来说，解剖学大量的专业术语，对阅读理解都是一个不小的挑战。许多名词，只有在反复接触强化下才能记得住。 4.2 睫状体 图9 睫状体（横切面） 图10 睫状体（矢状切面）睫状体位于色素层的中间，它的后面是脉络膜，前面是虹膜。睫状体在虹膜周围形成一个完整的环。在横截面上，睫状体为三角形。睫状体前端的睫状突上，附着有悬韧带纤维，这些纤维另一端连接晶状体。睫状肌是嵌在睫状体基质中的平滑肌，当这种肌肉收缩时，它向前拉动睫状体。这导致晶状体的带状纤维松弛，使晶状体收缩，变得更加凸出。这一过程增强了晶状体的折射力，在焦距调节过程中起着重要作用。睫状体的神经支配来自短睫状神经。这些神经携带动眼神经（CN III）的副交感神经输入，这就是为什么睫状肌受副交感神经系统控制的原因。除了调节晶状体的屈光率，睫状体还有几个重要功能：睫状突产生房水进入后房眼，体液通过瞳孔流入眼睛的前房，在此处它被巩膜静脉窦（Schlemm管）吸收。睫状体的后表面面向玻璃体，并为其提供糖胺聚糖。4.3 虹膜 图11 虹膜虹膜是一个可收缩的、色素沉着的圆形光圈，类似于照相机的光圈。虹膜含有大量的黑色素细胞，其数量在个体间差异很大。因此，虹膜的颜色，或者说眼睛的颜色，有浅蓝色、深棕色等颜色的不同。虹膜代表眼睛的前房和后房之间的边界。它位于晶状体前方和巩膜后方，浸在房水中。虹膜包含两个平滑肌，瞳孔肌肉括约肌和扩张肌，它们可使虹膜具有收缩特性。虹膜的中心有一个圆形的开口，称为瞳孔。束缚瞳孔的虹膜的内部边缘称为瞳孔边缘。瞳孔的大小可以通过两条瞳孔肌肉的作用而改变，通常在1到8毫米之间。瞳孔大小变化的目的是控制进入眼睛的光量。虹膜的动脉形成环状吻合的网状结构，外圈称为虹膜大动脉环，由睫状前动脉和睫状后动脉供血。这个动脉环发出小的放射状分支，向虹膜的瞳孔边缘汇聚，在虹膜皱褶处，桡动脉相互吻合，形成虹膜小动脉环。关于血液供应，拟在第2篇文章详细介绍。虹膜由三叉神经眼支（cnv1）的长、短睫状神经及自主运动神经支配。五、 视网膜视网膜是眼球的最内层，从视神经出口处延伸到睫状体的后缘。它是一个将环境图像转换为神经脉冲的场所，神经脉冲通过视神经传输到大脑进行解释和分析。  图12 视网膜 图13 中央凹黄斑是位于视网膜后层中心的区域，它是视觉最清晰的地方，因为它含有最多的感光细胞。黄斑中心有一个浅凹，称为中央凹。视盘位于黄斑鼻侧（内侧）3毫米处，是视神经离开眼睛的部位。视盘不包含任何感光细胞，当然也就看不到任何东西，这个位置被称为眼睛的盲点。视网膜中央血管通过视盘进入眼睛。一条穿过中央凹的垂直线将视网膜分为鼻侧和颞侧两部分。穿过中央凹的水平线进一步将两半分成四个象限：上颞区、下颞区、上鼻区和下鼻区。 图14 黄斑区域的视觉细胞的分布黄斑直径约5.5毫米，相当于一颗绿豆大小，中央凹直径仅1.5毫米，相当于一颗芝麻大小。这块区域虽然很小，但却是提供了锐利的明视视觉。B图中蓝色曲线显示了视锥细胞的密度分布，红色曲线显示了视杆细胞的密度分布。在中央凹处，视锥分布达到极大值，每平方毫米高达15万之多。从中央凹往外，视锥减少，视杆增加。不管左眼还是右眼，盲点均在鼻侧方向约20度视角处。我们平时不感觉到有盲点，是因为另一只眼可视区域覆盖了盲点的缘故。 图15 视网膜各种细胞示意图显微镜下，视网膜由10层组成。从深到浅依次为内界膜、神经纤维层、神经节细胞层、内网状层、内核层、外网状层、外核层、外界膜和视网膜色素上皮。前九个组成神经感觉视网膜，而最后一个是视网膜色素上皮。视杆细胞是圆柱形细胞，适合吸收微弱的光线，负责产生灰度图像。视锥细胞是专门用于高强度光的锥形细胞，可以实现彩色视觉。双极细胞一端有轴突，另一端有树突树。它们在视网膜内呈放射状排列，树突树与视杆和视锥形成突触，轴突朝向视网膜的深层。这些细胞是视觉通路中的一级神经元，它们收集光感受器细胞收集的信息，并将其进一步传递给神经节细胞。神经节细胞。这些细胞是视觉通路中的二级神经元。它们是多极细胞，通过树突与双极细胞和无长突细胞形成突触。它们有长长的无髓鞘轴突，这些轴突是从它们的基端发出的。轴突水平急转，向视神经盘汇合。它们穿过巩膜的筛板，然后形成髓鞘。因此，神经节细胞的轴突构成视神经。水平神经细胞。这些细胞分布在视杆和视锥的顶端，并与其形成突触。此外，它们连接远处神经节细胞突触的长突起。这些细胞的功能是释放抑制性神经递质GABA，抑制远端神经节细胞。这一过程使视神经能够传输来自最兴奋的光感受器的信号，从而有助于形成清晰的图像。无长突细胞。它们分布在神经节细胞附近，与神经节细胞的树突和双极细胞的轴突形成突触。双极细胞刺激无长突细胞，而无长突细胞又刺激与之突触的神经节细胞。因此，无长突细胞是双极细胞和神经节细胞之间的间接连接，其功能是通过确保所有相关神经节细胞都受到刺激来调节感光过程。支持细胞。最丰富的支持细胞是Müller（米尔）细胞，分布在整个神经视网膜。Müller细胞有许多与感光细胞相连的放射状突起。这些连接被视为一个致密层，称为外界膜。Müller细胞的突起到达视网膜的前表面，在那里它们表现为基底膜覆盖的末端扩张。这种终止形成另一个致密带，称为内界膜。除了Müller细胞外，视网膜还具有视网膜星形胶质细胞、血管周围胶质细胞和小胶质细胞。视网膜色素上皮细胞RPE含有大量的黑色素。它们的功能是吸收通过视网膜的光，防止光线反射回神经感觉层。这一特点对于清晰的视野具有重要意义。此外，RPE细胞有助于滋养视网膜，形成血-视网膜屏障。屏障由RPE细胞之间紧密连接组成，其功能是防止大分子和/或有毒分子从脉络膜扩散到视网膜。血液供应：视网膜1-6层由视网膜中央动脉分支供应，7-10层由脉络膜毛细血管供应。交界面在双极、水平神经细胞与视杆、视锥细胞的突触交接处。六、屈光介质眼睛的折射介质是帮助将光线聚焦到视网膜上的结构，在视网膜上可以被光感受器检测到。人眼有四种屈光介质：角膜、玻璃体、晶状体和房水。  前面已经介绍过角膜，这里将重点介绍晶状体、玻璃体和房水。 6.1 晶状体晶状体是一种圆形双凸结构，位于玻璃体前和虹膜后。晶状体的外边缘（赤道）将晶状体分为前表面和后表面。这些表面的中心点称为极点，它们由一条称为透镜轴的虚线连接。  图16 晶状体 图17 晶状体晶状体可以通过改变形状来改变其屈光率，得到合适的折射率。晶状体由一系列小韧带带固定，从睫状突延伸到晶状体赤道。这些纤维被称为晶状体悬韧带。在眼球调节过程中，悬韧带在改变晶状体形状方面起着重要作用。在静止状态下，当人远眺时，睫状体会在使晶状体处于“扁平”状态的区域保持张力。当焦点转移到近处物体时，睫状肌收缩，导致晶状体悬韧带松弛。这使得透镜增加其前曲率，从而导致折射率的增加。由于瞳孔缩小同时发生，光线聚焦通过晶状体最厚、最中央的部分，并被定向到视网膜。6.2 玻璃体 图18 玻璃体 图19 玻璃管玻璃体是眼球最大的结构，占整个眼球的五分之四。每只眼睛约 3-4 毫升，并且由 98-99% 的水组成。玻璃体是一种凝胶状结构，其皮质致密，附着在周围结构上。它的核心是松散的，并且具有一个狭窄的和有点倾斜的通道，从视盘延伸到晶状体的后极。这种通道被称为玻璃管，它在胎儿期时传递动脉，供应给晶状体。玻璃体的功能是对光的折射有贡献，虽然其屈光指数明显小于角膜和晶状体。6.3 房水眼睛分为 3 个腔室——前房、后房和玻璃体腔。前房是角膜和虹膜之间的空间，而后房是虹膜和眼睛晶状体之间的空间。前房和后房都充满房水。前房的体积约为200µL，而后房的体积约为 60µL。  房水是一种营养丰富的液体，它由 99.9% 的水组成——另外 0.1% 由糖、维生素、蛋白质和其他营养素组成。这种液体滋养角膜和晶状体，并赋予眼睛形状。眼睛前部的形状由称为房水的液体维持。位于眼睛前房和后房的几个眼睛结构没有血液供应。相反，他们依靠房水来获取营养。房水还通过不断流过前房和后房来清除眼睛中的废物。在提供营养和清除废物的同时，房水还负责维持眼内适当、平衡的压力。这似乎是一项简单的任务，但它对眼睛健康非常重要。房水的产生和排出失衡会导致高眼压，也称为 IOP 或眼压。高眼压是青光眼的主要因素，青光眼是一种可能威胁视力的疾病。 房水的流动始于眼后房的睫状体产生。房水从睫状体流过瞳孔进入前房。然后房水通过称为引流角的结构离开前房。一旦进入引流角，房水就会通过称为小梁网的海绵状组织离开眼睛。 排水角位于虹膜和眼睛的透明覆盖物（角膜）之间，虹膜与眼睛的白色外壳（巩膜）相交。房水通过位于小梁网下方的微小通道（施累姆氏管）返回血流。房水以恒定速率[每天约1 茶匙（5 毫升） ]产生并从眼中排出，以维持眼前房（前）房的压力恒定。虽然眼内压力全天都在变化，但眼内的正常压力为 10 毫米汞柱至 21 毫米汞柱。结语：本文梳理了眼球的解剖结构，定位于科普－解剖学之间的层次。下一篇文章将介绍眼球的眼眶、肌肉、神经和血液供应。 参考网站：眼球的结构与功能，肯胡布 https://www.kenhub.com/en/library/anatomy/structure-of-the-eyeballStructure of the eyeballhttps://www.kenhub.com/en/library/anatomy/structure-of-the-eyeball眼睛，维基百科，https://en.wikipedia.org/wiki/Eye人体解剖图，e-Anatom，https://www.imaios.com/cn/e-Anatomy |
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