A1.21.1Accommodation (ocular)研究

晶状体通过改变曲率实现对不同距离物体的对焦

别名: 调节 · 睫状肌调节 · lens accommodation · ciliary muscle

概念解释

眼睛看清不同距离的物体,靠的是晶状体主动改变自身曲率来调整屈光力,这个过程叫调节(accommodation)。看近物时晶状体变凸、曲率增大、屈光力增强;看远物时晶状体变得扁平、屈光力减弱。这与相机变焦镜头靠移动镜片组改变焦距的方式不同:人眼的"对焦"发生在单一弹性透镜的形状变化上,没有可移动的镜片位置。

机制

睫状肌(ciliary muscle)是一圈围绕晶状体的环形平滑肌,通过悬韧带(zonular fibers)牵拉晶状体边缘。看远处时睫状肌放松,悬韧带绷紧,把晶状体拉向扁平状态;看近处时睫状肌收缩,环形肌收缩使悬韧带张力降低,晶状体依靠自身弹性回弹变凸,曲率半径变小、屈光力增大,眼睛因此能重新聚焦在更近的物体上。也就是说,远近切换靠的是肌肉张力高低的变化,而不是靠移动镜片位置——这一点是人眼光学系统区别于相机镜头的核心之处。

怎么研究

调节常用动态视网膜检影法(dynamic retinoscopy)或自动验光仪在被试注视不同距离的靶标时实时测量屈光状态,得到调节反应(accommodative response)相对调节刺激(目标距离换算出的屈光度需求)的曲线;这条曲线通常略低于理想的一比一对应,这个差值叫调节滞后(accommodative lag)。另一种常用做法是让视标逐渐移近直到报告开始模糊,测出调节幅度(amplitude of accommodation,单位屈光度 D)与近点距离。常见自变量是目标距离/所需屈光度,常见因变量是实测屈光度、反应潜伏期、调节幅度。

边界

调节能力有生理范围,由近点(能对焦的最近距离)与远点共同界定,不能无限对焦更近的物体。这条描述的是屈光正常眼(emmetropic)的调节机制本身:近视、远视这类屈光不正会改变裸眼不调节时的焦点位置,但不改变调节这套"肌肉张力—晶状体弹性回弹"的机制本身。此外这条只讨论单眼对焦,双眼共同瞄准同一点靠的是另一套由眼外肌驱动的转动运动,两者在自然观看中同步发生,但驱动的结构和方式并不相同。

延伸

  • 同组A1.21.2 调节能力随年龄下降,是老花的生理基础 · A1.21.3 看近物时调焦、瞳孔收缩与双眼内聚在自然观看中联动发生 · A1.21.4 固定焦深与可变辐辏并存的显示方式会打破这种联动
  • 相邻A1.15 视觉疲劳与调节负担 · A1.20 瞳孔调节与进光量
  • 站内检索accommodation · ciliary muscle · dynamic retinoscopy · accommodative lag

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