第二篇 应用解剖、生理、病理和发病机制检查与诊断
第九章 解剖与生理
视觉器官包括眼球、眼眶及眼的附属器、视路以及眼部的相关血管和神经结构等。眼球有两大系统：屈光系统和感光系统。屈光系统包括角膜、晶状体和玻璃体。感光系统为视网膜。视网膜感光后产生的神经冲动经视神经、视路传导至视觉中枢，在大脑皮质整合完成视觉行为。
眼球近似球形，其前面是透明的角膜，其余大部分为乳白色的巩膜，后面有视神经与颅内视路连接。正常眼球前后径出生时约为16mm，3岁时达23mm，成年时为24mm，垂直径较水平径略短。
眼球位于眼眶前部，借眶筋膜、韧带与眶壁联系，周围有眶脂肪垫衬，其前面有眼睑保护，后部受眶骨壁保护。眼球向前方平视时，一般突出于外侧眶缘12～14mm，受人种、颅骨发育、眼屈光状态等因素影响，但两眼球突出度相差通常不超过2mm。眼球由眼球壁和眼球内容物所组成。眼球壁（除前部角膜外）可分为三层，外层为纤维膜，中层为葡萄膜，内层为视网膜。
角膜位于眼球前部中央，呈向前凸的透明组织结构，约占眼外层纤维膜的1/6，透明，无血管，有弹性，具有较大屈光度，表面被泪膜覆盖。成年人角膜横径为11.5～12mm，垂直径为10.5～11mm。角膜前表面测量水平方向曲率半径为7.8mm，垂直方向为7.7mm，后表面为6.22～6.80mm。角膜厚度中央部为0.5～0.55mm，周边部约为1mm。角膜厚度随着年龄的增加有变薄的趋势。角膜上皮发育来源于表皮外胚叶，角膜基质及内皮来源于神经嵴细胞。组织学上从前向后分为5层：①上皮细胞层：厚为40～50μm，由4～6层鳞状上皮细胞组成，无角化，无外分泌功能；排列特别整齐，易与其内面的前弹力层分离；角膜上皮层分为细胞层及基底膜，细胞层由里向外分为基地细胞、翼状细胞和表层细胞3层；角膜上皮损伤后可再生；②前弹力层：厚为8～14μm，为角膜上皮基底膜下一层均质无细胞成分的胶原纤维膜；前弹力层有许多细小的孔洞，为神经纤维的通道；前弹力层对机械性损伤的抵抗力较强，而对化学性伤害抵抗力弱；前弹力层损伤不可再生，损伤后会形成不透明的瘢痕组织；③基质层：厚约为500μm，占角膜厚度的90%，由近200层排列规则的胶原纤维束薄板组成，其间有角膜细胞和少许朗格汉斯细胞及树突状细胞，并有黏蛋白和糖蛋白填充；角膜基质中的胶原纤维主要包括Ⅰ型和Ⅳ型胶原；损伤后不能再生，由瘢痕组织替代；④后弹力层：为较坚韧的透明均质膜，随着年龄增加逐渐变厚，婴幼儿时期约为5μm，成年人厚为8～10μm，老年人可达20～30μm；损伤后可以再生；⑤内皮细胞层：厚5μm，为一层六角形扁平细胞构成，细胞顶部朝向前房，基底面向后弹力层；细胞间连接紧密，主要为缝隙连接，具有良好的屏障作用；随着年龄的增加，角膜内皮细胞的密度逐渐下降，10岁时为3000～4000个/m2，到70岁时约2600个/m2。角膜内皮损伤后不能增生，修复靠细胞的移行与扩展。英国诺丁汉大学眼及视觉科学部研究人员HarminderDua教授在角膜的基质层和后弹力层之间发现了一层新结构，将其命名为Dua层，厚约为15μm，这一发现也对进一步了解角膜疾病提供了一些思路，包括急性水肿、前弹力层营养不良等。角膜水肿、圆锥角膜液体积聚导致的角膜膨出，都可能与Dua层破裂有关。
角膜的主要生理功能有：①维持眼球结构的完整及对眼内容物的保护；透过光线，正常角膜允许透过的光线波长范围是365nm～2500nm，不同光线的通透率不同。②参与屈光：角膜的整体屈光力大约为+43D，是眼屈光系统中屈光力最大的组织，占眼光学系统屈光力的2/3以上。③渗透作用：具有双极性的物质易于通过角膜进入前房。④感知环境及外界刺激：角膜有丰富的神经末梢，能敏感地感受外界的刺激。角膜的知觉有三种：冷热觉、痛觉和触觉。角膜神经的走向大部分由鼻、颞侧角膜缘进入角膜组织，是从周边到中央，由基质深层到基质浅层分布，并且逐级分支，最后进入上皮层构成上皮神经网络。
巩膜构成眼外层纤维膜的后5/6，质地坚韧，呈白色，主要由致密而相互交错的胶原纤维组成。儿童巩膜较成人薄，能透见脉络膜的部分颜色，所以呈蓝白色，老年人由于脂肪的沉积，可呈淡黄白色。巩膜前接角膜，在后部与视神经交接处巩膜分内外两层，外2/3移行于视神经鞘膜，内1/3呈网眼状，称巩膜筛板，视神经纤维束由此处穿出眼球。巩膜厚度各处不同，后极部的巩膜最厚，约为1mm，向前至赤道部逐渐变薄，赤道部为0.4～0.6mm，赤道部向前至角膜缘约为0.6mm，眼外肌附着处最薄，约为0.3mm。组织学上巩膜分为表层、基质层和棕黑色板层：①巩膜表层为一层疏松的纤维组织，富含弹力纤维及小血管；②巩膜基质层由致密的结缔组织构成，基本不含血管，其胶原纤维粗细不均，斜向紧密排列，因此不透明；③棕黑色板层有特别细小的弹力纤维组成，并含有大量的色素细胞，靠近脉络膜的内层由一层内皮细胞覆盖。巩膜表面被眼球筋膜包裹，前面又被球结膜覆盖，于角膜缘处角膜、巩膜和结膜、筋膜在此相互融合附着。巩膜的生理功能主要包括：①与角膜、结膜等共同构成眼内容物的外屏障；②避光；③眼外肌的附着点。
脉络膜为葡萄膜的后部，前起锯齿缘，后止于视盘周围，位于视网膜与巩膜之间，有丰富的血管和黑色素细胞，组成小叶状结构。
脉络膜主要由血管组成，其厚度随血管的充盈程度有很大变异，脉络膜在眼球后极黄斑附近最后，约为0.22mm，前部较薄，为0.15mm。脉络膜由三层血管组成：外侧的大血管层，中间的中血管层，内侧的毛细血管层。睫状后长动脉、睫状后短动脉、睫状神经均经脉络膜上腔通过。血管神经穿过巩膜导水管处，脉络膜与巩膜黏着紧密。
脉络膜的组织结构由外向内分为4层：①脉络膜上腔：位于脉络膜与巩膜之间，其结构主要为起源于脉络膜与巩膜的胶原纤维。睫状后长动脉、睫状后短动脉及睫状神经均由该区穿过。②大血管和中血管层：是脉络膜的主要部分，两者之间并无明显界限。富有色素细胞，除血管外还包含胶质纤维、平滑肌纤维和内皮细胞等。视神经附近的脉络膜动脉发出分支，在视神经周围形成血管环，称为Zinn环。③脉络膜毛细血管层：借玻璃膜与视网膜色素上皮层紧密结合，临床上称为脉络膜毛细血管-玻璃膜-视网膜色素上皮复合体。④Bruch膜：位于脉络膜的最内层，是真正的基底膜，随着年龄增大而增厚，近周边部薄而后极部较厚，儿童后极部厚约为2mm，成人为2～4mm。
脉络膜的生理功能：眼球内血液总量的90%在脉络膜，其中70%在脉络膜毛细血管层。脉络膜毛细血管层营养视网膜神经上皮层的外层、视神经的一部分，并且通常是黄斑区中心凹的唯一营养来源。约15%的人群中同时有来自脉络膜的睫状视网膜动脉为中心凹供血。
虹膜为一个圆盘状膜，自睫状体伸展到晶状体前面，将眼球前部腔隙隔成前房与后房。虹膜悬在房水中，表面有辐射状凹凸不平的皱褶称虹膜纹理和隐窝。虹膜的中央有一个2.5～4mm的圆孔，称为瞳孔。距瞳孔缘约1.5mm的虹膜上有一个环形齿轮状隆起，称为虹膜卷缩轮，此轮将虹膜分成瞳孔区和睫状区。虹膜周边与睫状体连接处为虹膜根部，此部很薄，当眼球受挫伤时，易从睫状体上离断。由于虹膜位于晶状体的前面，当晶状体脱位或手术摘除后，虹膜失去依托，在眼球转动时可发生虹膜震颤。
虹膜由前面的基质层和后面的色素上皮层构成。基质层是由疏松的结缔组织和虹膜色素细胞所组成的框架网，神经、血管走行其间。瞳孔括约肌呈环形分布于瞳孔缘部的虹膜基质内，受副交感神经支配，司缩瞳作用。虹膜上皮层、瞳孔括约肌和开大肌来源于神经外胚叶。基质内色素上皮细胞内的色素含量多少决定虹膜的颜色，棕色虹膜色素致密，蓝色虹膜色素较少。色素上皮层分前、后两层，两层细胞内均含致密黑色素，故虹膜后面颜色深黑，在前层的扁平细胞前面分化出肌纤维，形成瞳孔开大肌，受交感神经支配，司散瞳作用；后层的色素上皮在瞳孔缘可向前翻转呈一条窄窄的环形黑色花边，称瞳孔领。虹膜间隔作用和其中央的瞳孔成为光学系统上的光栅装置。瞳孔括约肌和开大肌控制瞳孔的运动和进入眼内的光线的数量。虹膜也富含血管，参与营养与抗体扩散渗透、吸收机制。
睫状体为位于虹膜根部与脉络膜之间的宽为6～7mm的环状组织，其矢状面略呈三角形，巩膜突是睫状体基底部附着处。睫状体前1/3较肥厚称睫状冠，宽约2mm，富含血管，内表面有70～80个纵行放射状嵴样皱褶称睫状突，后2/3薄而平坦称睫状体扁平部（pars plana）。扁平部与脉络膜连接处呈锯齿状，称锯齿缘，为睫状体后界。
睫状体主要由睫状肌和睫状上皮细胞组成。睫状体上皮层来源于神经外胚叶，睫状肌由外侧的纵行、中间的放射状和内侧的环形三组肌纤维构成，纵行肌纤维向前分布可达小梁网。睫状肌是平滑肌，受副交感神经支配。睫状上皮细胞层由外层的色素上皮和内层的无色素上皮两层细胞组成。睫状体功能：睫状突的无色素睫状上皮细胞司房水的分泌，房水协助维持眼压，提供角膜后部、晶状体和小梁网代谢所需要的物质。无色素睫状上皮间的紧密连接、虹膜组织的连接和虹膜血管构成血-房水屏障。睫状肌各个部分的协调收缩保证睫状体的调节功能，并可调整眼内压力。
视网膜是一层透明的膜，位于脉络膜的内侧。视网膜是由胚胎时期神经外胚叶形成的视杯发育而来，视杯外层形成单一的视网膜色素上皮（retinal pigment epithelium，RPE）层，视杯内层则分化为视网膜神经感觉层，两者间有一个潜在间隙，临床上视网膜脱离即由此处分离。
RPE为排列整齐的单层六角形细胞，黄斑部较厚，周边部变薄。RPE呈极性排列，基底部与脉络膜的Bruch膜紧密连接，细胞顶部有较多微绒毛，将光感受器的外节包埋于黏多糖间质中。
视网膜神经感觉层由外向内分别是：①视锥、视杆层：由光感受器细胞的内、外节组成；②外界膜：为一个薄网状膜，由邻近的光感受器和Müller细胞的接合处形成；③外核层：由光感受器细胞核组成；④外丛状层：为疏松的网状结构，是视锥、视杆细胞的终球与双极细胞树突及水平细胞突起相联接的突触部位；⑤内核层：主要由双极细胞、水平细胞、无长突细胞及Müller细胞的细胞核组成；⑥内丛状层：主要是双极细胞、无长突细胞与神经节细胞相互接触形成突触的部位；⑦神经节细胞层：由神经节细胞核组成；⑧神经纤维层：由神经节细胞轴突即神经纤维构成；⑨内界膜：为介于视网膜和玻璃体间的一层薄膜。
光感受器细胞的结构包括外节、连接绒毛、内节、体部和突触五部分。每个外节由约700个扁平膜盘堆积组成。视杆细胞外节为圆柱形，视锥细胞外节呈圆锥形，膜盘不断脱落和更新。
视网膜生理功能：视网膜的功能是既要接受外界的光，又要对光所引起的刺激进行处理。捕捉光子并将其转换为电刺激称为光的转换，这个过程是在光感受器——锥杆细胞的外节完成的。视网膜毛细血管内皮形成血视网膜内屏障，视网膜色素上皮间紧密连接形成血视网膜外屏障。
视网膜上可见两个重要的结构：黄斑和视神经。
视网膜后极部上下血管弓之间有一个无血管凹陷区，解剖上称中心凹，临床上称为黄斑，乃由于该区含有丰富的叶黄素而使其外观略黄得名。其中央有一个小凹，解剖上称中心小凹，临床上称为黄斑中心凹，是视网膜上视觉最敏锐的部位。黄斑区色素上皮细胞含有较多色素，因此在检眼镜下颜色较暗，中心凹处可见反光点称中心凹反射。整个黄斑由凹部、中心小凹、中心凹、旁中心凹和中心凹周围区一起组成，又称中央区。黄斑的边界与颞侧血管弓相吻合，直径约为5.5mm。中心凹的主要视细胞是锥细胞，是视觉最敏锐的部位，主要司明视觉。
视盘是距黄斑鼻侧约3mm、大小约为1.5mm×1.75mm、境界清楚的橙红色略呈竖椭圆形的盘状结构，是视网膜上视觉神经纤维汇集组成视神经，向视觉中枢传递穿出眼球的部位，视盘中央有小凹陷区，称视杯或杯凹。视盘上有视网膜中央动脉和静脉通过，并分支走行在视网膜上。
视盘的生理功能：为视神经的起始端，无感光细胞，在视野中形成生理盲点。
前房由角膜、虹膜、瞳孔区晶状体前表面及睫状体前部组成。近视患者前房一般比较深，远视患者较浅；后房由虹膜后表面、非瞳孔区晶状体前表面、晶状体赤道部、玻璃体前面、睫状体内面组成。前、后房之间充满房水。
前房角位于周边角膜与虹膜根部的连接处。在角膜缘内面有一个凹陷，称巩膜内沟，沟内有网状组织（小梁网）及Schlemm管。沟的后内侧巩膜突出部分为巩膜突。如此，前房角的前外侧壁为角膜缘，从角膜后弹力层止端（Schwalbe线）至巩膜突；后内侧壁为睫状体的前端和虹膜根部。在前房角内可见到如下结构：Schwalbe线、小梁网和Schlemm管、巩膜突、睫状带和虹膜根部。
晶状体形如双凸透镜，位于瞳孔和虹膜后面、玻璃体前面，由晶状体悬韧带与睫状体的冠部联系固定。晶状体发育来源于表皮外胚叶。晶状体前面的曲率半径约为10mm，后面约为6mm，前后两面交界处称晶状体赤道部，两面的顶点分别称晶状体前极和后极。晶状体直径约为9mm，厚度随年龄增长而缓慢增加，中央厚度一般约为4mm。晶状体通过小带纤维与睫状体相连，小带纤维附着于晶状体赤道部前1.5mm至赤道后1.25mm的晶状体囊膜上。
晶状体由晶状体囊和晶状体纤维组成。囊为一层具有弹性的均质基底膜，主要由Ⅳ型胶原、硫酸软骨素、纤维蛋白等组成。前囊比后囊厚约1倍，后极部最薄约为4μm，赤道部最厚达23μm。前囊和赤道部囊下有一层立方上皮，后囊下缺如。晶状体纤维为赤道部上皮细胞向前、后极伸展、延长而成。一生中，晶状体纤维不断生成并将原先的纤维挤向中心，逐渐硬化而形成晶状体核，晶状体核外较新的纤维称为晶状体皮质。晶状体富有弹性，但随年龄增长，晶状体核逐渐浓缩、增大，弹性逐渐减弱。晶状体的生理功能主要包括屈光、调节和吸收紫外线：正常眼无调节状态下晶状体相当于20D的凸透镜，是最主要的眼屈光介质之一；晶状体的悬韧带与睫状体相连，睫状肌的收缩与松弛通过悬韧带带动整个晶状体厚度的变薄或增厚，从而改变其屈光力；晶状体对不同波长光线的透过率不同，紫外线的透过率较低，从而保护视网膜。
玻璃体为透明的胶质体，充满于玻璃体腔内，占眼球内容积的4/5，约4.5ml。玻璃体发育来源于表面外胚叶与神经外胚叶间的黏着物。玻璃体前面有一个凹面，称玻璃体凹，以容纳晶状体，其他部分与视网膜和睫状体相贴，其间以视盘边缘、黄斑中心凹周围及玻璃体基底部即锯齿缘前2mm和后4mm区域粘连紧密。玻璃体前表面和晶状体后囊间有圆环形粘连，在青少年时粘连较紧密，老年时变松弛。玻璃体中部有一根光学密度较低的中央管，称Cloquet管，从晶状体后极至视盘前，为原始玻璃体的遗留，在胚胎时曾通过玻璃体血管。玻璃体是眼屈光介质的组成部分，具有三大物理特性，即黏弹性、渗透性和透明性，对光线的散射极少，并对晶状体、视网膜等周围组织有支撑、减震和营养作用。
（刘良平）