《教学反思:高分与素质并重的学习方法》:杨江南 著
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Myopia Manual 近视手册: 综合各种理论与事实,以中立的眼光介绍了近视的原因、预防与治疗(英语)
眼睛是一个高度复杂与精密的结构,眼睛的成像、调节与发育受很多因素的影响,也需要其自身各个部分的协调的相互作用。正因为其复杂性,学术上对其中的一些基本问题也常常存在着较大的争议。在此,我们将在尽力涵盖近视眼各个方面的同时主要以简洁的语言介绍近视眼中比较重要与可信的内容,而不是面面俱到地讨论近视眼中涉及的各种理论、事实与争议。
一个常被人提及的问题是,为什么人能进化得如此高等,眼睛也能进化得如此复杂,而近视眼问题却如此常见?一个可能的解释是,人眼在远古的时候一般都是用来看远处用的,很少看近处,因而也就没有进化出非常完善的看近处的调节机制。看近处常常都是因为现代生活造成的。学习压力的变大,字体的被变小,以及各种小的电子设备的使用等等,都造成了现代人常常近距离用眼的问题。
人眼(图1)在正常视远的情况下,晶状体由于其附着其上的悬韧带等组织的收缩作用而自然处于被拉伸的状态(图2),变得扁平。当需要看近处时,晶状体需要变得更凸才能清晰成像,从而悬韧带的拉伸力需要被抵消掉,而这种抵消力正是通过睫状肌的收缩来提供的。因此,看远处时人眼是处于自然放松的状态,这与古时人多看远处的理论是一致的,因为放松就能看清远处更经济,耗费的能量能更小。而看近处时,就需要做出额外的调节。睫状肌需要收缩,双眼瞳孔也需要被其它肌肉拉向中间以指向被看物体,
从而长期近距离用眼就很容易会疲劳,甚至导致相关肌肉的痉挛而暂时失去放松的能力,从而形成近视(假性近视)。如果这种近距离用眼的习惯长期保持,假性近视就会加深,眼球会变得更凸,其前后轴也会被拉长,从而形成难以逆转的真性近视。
站在这个角度,也就能解释为什么戴上近视眼镜(特别是度数比较大的近视眼镜)后人眼的近视会更容易加深了。人眼就是一个高度自动化的组合透镜(由多个折射面组合而成的透镜)。首先,当光线从空气进入人眼角膜时就会发生一次很大的折射,其实人眼成像所需要的凸透镜的折射作用主要就是由这一次折射来提供的。而发挥调节功能的一个重要机制是通过另一个凸透镜(晶状体)的收缩与舒张来实现的。虽然由于处于水环境中,晶状体的折射作用并没有角膜那么强,但它的伸缩能力使其在看远 与看近的调节中起到了关键作用。当从看远处转为看近处时,如果没有晶状体的调节,按照简单的光学知识可以知道,物体所成的像也将从视网膜移向视网膜的后方,从而无法在视网膜上成像而变得模糊(图3上)。解决的办法要么是拉长眼球的前后轴(从而形成真性近视)或者将晶状体前移(睫状肌收缩也可以有此效果)让视网膜移到像的位置,要么就是将晶状体变得更凸,从而更多地折射视线,使像重新移到视网膜上(图3下)。但此时,远景的像又被移到视网膜前面去了(图3下),因此如果眼睛不能恢复到原来的状态,我们将看不清楚远处的物体,从而形成近视。戴上近视眼镜(实质为凹透镜)之后,就相当于抵消了人眼的部分凸度,从而使近视的眼睛(晶状体或角膜的凸度过大)由于这种抵消作用而能重新看清远处的物体。但如果所戴近视眼镜的度数过大,大于人眼的近视度数,就会抵消过多,从而人眼就将变得更凸以抵消镜片的凹度从而看清物体。而眼睛长期过凸就会加加速近视的形成与深化。也正因为如此,专业并有职业道德的近视眼镜店在给顾客配镜时就会配比实际近视度数小25度的眼镜(但过小也容易加深近视)。
多项研究表明(Gundlach等,1945; Glasser等,1994; Yasuda, 2003),在看近处的调节过程中,睫状肌(或其它肌肉)的收缩使其变得更凸的不仅是晶状体,而且还有角膜本身,两者均参与了调节过程。其原因很容易想像: 睫状肌附着在眼球内部,其收缩变短必将拉动眼球上其附着的部位内缩,从而使眼球变尖、变凸。这就好像双手用力内里掰一根木棍时木棍中间会向外凸出一样。角膜曲度的改变虽然用肉眼难以察觉,但由于其直接与空气接触,折射能力很强,只要曲度轻微的改变就会引起整个眼睛的曲光度的较大的改变。而角膜(及整个眼球)难以逆转的变凸,正是真性近视形成的主要原因。
用睫状肌疲劳与痉挛的理论很容易解释假性近视的形成,却很难解释真性近视的形成。真性近视的典型特征是眼球发生了器质性改变,前后轴变长,眼球变凸。那么,眼睛肌肉的疲劳与痉挛为什么就一定会导致眼球的拉长与变凸呢?对此最可信的解释便是人眼对近距离用眼的主动适应。人体并不是生下来就已经固定的结构,而是时时都在根据着各种环境刺激而主动地进行着调整。比如,按照我们一般的生活经验,高强度的体育锻炼会造成全身很多肌肉好多天的酸痛,而当酸痛消失时,我们也会明显感觉身体变得更强壮了。类似地,经常压压腿什么的也会拉松韧带,让我们的身体更灵活,甚至达到杂技演员的灵活程度。这种适应性变化是人身体的活组织的共同特征。人眼(包括角膜)也是活组织,也是有活细胞在其中进行着维持与调节的活动的。当这一切同样地发生在眼睛里会怎么样呢?眼部肌肉的长期疲劳、痉挛与眼睛的张力等很可能也类似地启动了人眼主动适应近距离看东西的变化,让眼球变凸、前后轴变长,让拉伸着晶状体的悬韧带等组织变松弛,从而在睫状肌放松的情况下也能看清楚近处的物体。这是一种生理上的适应,以减轻眼部在看近处时的疲劳,然而却很难说这也是社会生活上的适合,因为我们总是需要看清楚远处的。这一理论与各种和近视相关的现象都是很符合的。因此,人眼在近距离用眼时对更多凸度的要求及其造成的睫状肌的长期收缩是近视眼形成的主要原因。
理解了近视的原因,也就更容易理解如何预防近视及其加深了。 返回顶部↑
Dr. rer. nat. Klaus Schmid, Physicist. 《MyopiaManual: An impartial documentation of all the reasons, therapies and recommendations》本书以中立的眼光,综合各种理论与事实,介绍了近视的成因、防治与建议,并不断更新,值得一读,可以免费下载:http://www.myopia-manual.de/。
Arthur C. Guyton与John E. Hall. 《Textbook of Medical Physiology》本书介绍了眼睛成像、调节等基本原理。
Gundlach RH, Chard RD, Skahen JR. The mechanism of accommodation in pigeons. Journal of Comparative Psychology, Vol 38(1), Feb 1945, 27-42.
Glasser A, Troilo D, Howland HC. The mechanism of corneal accommodation in chicks. Vision Res 1994 Nov 34(21):2940.
Akihiro Yasuda, Tatsuo Yamaguchi, Kishiko Ohkoshi. Changes in corneal curvature in accommodation. Journal of Cataract Refractive Surgery 29(7):