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神造眼目使我們能看見 - 萬物是神創造的 (三)
2020/10/29 16:39:18瀏覽389|回應0|推薦3

創世記2:9記載「耶和華神使各樣的樹從地裡長出來,可以悅人的眼目,其上的果子好作食物。」眼睛是一種感覺器官,能對起反應,傳送訊號至大腦,以產生視覺。也就是說,人體的視覺系統使我們可以用可見光(光譜中的紅色到紫色)的資訊,來感知周圍的世界。這些資訊從眼球進入,成像,經由視神經,連結到大腦中負責視覺的部份。想想看,我們的眼球要有怎樣精細的構造才能讓我們看清花草樹木、雲朵海水,看懂人們微妙的種種表情,甚至追視一個快速移動的物體。

角膜 (cornea)

由物體反射來的光線進入眼球內,透過瞳孔最前面的一個透明「角膜」,光線被屈折集中,再透過「晶體」折射,影像便可以聚焦在眼球内後壁的「視網膜」上。為了保持透明,角膜並沒有血管,角膜的養分及氧氣是由「眼淚」及角膜和晶體之間的「房水」提供。角膜有十分敏感的神經末梢,如有外物接觸角膜,上下眼皮便會反射地合上以保護眼睛。

眼淚 (tears)

眼淚是由位於眼眶外上方的淚腺製造,經由10~12條排泄管分泌出來。眼淚是一種透明無色的液體, 98%是水,2%是鹽、蛋白質、殺滅革蘭氏陽性菌的溶菌酶、免疫球蛋白A等物質。平時,眼淚分泌到眼球與眼皮之間,可以沖洗稀釋異物,潤滑眼球使之易於轉動,還具有殺菌作用。眼淚通常經由眼睛内角的鼻淚管進入鼻腔。當角膜中的感覺神經受到異物的刺激,它就傳信息到大腦,大腦會釋放激素至淚腺,讓眼淚分泌出來,沖淡眼睛受到的刺激物,這是反射性眼淚。當我們經歷強烈的情緒反應時,大腦會促使內分泌系統釋放一系列的激素,刺激淚腺產生大量的眼淚。此時的眼淚含有較多的化學成分,例如腎上腺皮質激素(ACTH)有穩定心臟功能,維持內臟的血液循環等作用,以及腦內啡(endorphin)有減輕痛覺、改善情緒等作用,這是情感性流淚。

房水 (aqueous humour)

角膜和晶體之間充滿了房水。房水是透明液體,成分與血漿類似,可以提供營養給無血管組織的角膜和晶體。房水由圍著晶體周圍的「睫狀體」分泌而來。房水的生成和排出要達到動態平衡,以維持一定的眼壓。

瞳孔和虹膜 (pupil & iris)

角膜之後有環狀的虹膜,位於晶體的前方,虹膜中央的孔就是瞳孔,使光線能夠透過。虹膜充滿血管,每個人虹膜上的血管結構都不同,可用於身份辨識。虹膜內含色素細胞,決定了眼睛的顏色。虹膜內有兩種肌肉:一種為輻射肌,當輻射肌收縮,瞳孔就放大,由交感神經來支配;另一種是環形肌,圍於瞳孔周圍,當環形肌收縮,瞳孔就縮小,由副交感神經來支配。交感神經和副交感神經交互支配著瞳孔的放大縮小,使得瞳孔可以因應環境光暗情況,自動的調節進入眼內的光線強度。 在昏暗中瞳孔直徑可擴大到8毫米(mm)左右,而在強光下瞳孔可縮小到大約1.5毫米。

晶體和睫狀體 (lens & ciliary body)

晶體是一個柔韌的雙凸形透鏡,具有調節屈光的能力,也能濾去一部分紫外線。晶體被一個透明被囊包著,其邊緣被許多小帶繫在環形的睫狀體上,以固定晶體位置。在睫狀體的外部有平滑肌構成的睫狀肌,受副交感神經支配。這些繫帶的緊張度受到睫狀肌的支配,調節晶體的凸度,對不同距離的物體,提供對焦作用。當看6公尺之外的物體時,眼睛無須做任何調節,可在視網膜上清晰成像;當物體在6公尺以內,因物體的光線呈不同程度散狀反射,在眼中被晶體折射後聚焦於視網膜後,只能形成一個模糊的像。此時訊號傳送至大腦,再通過一連串神經的傳遞後,傳到睫狀神經,使睫狀體的環行肌收縮,睫狀體圓環直徑縮小,接著繫帶放鬆,晶體的被囊舒張,晶體凸度就增加(前面曲率增加多,後面曲率增加少),曲率半徑變小,折射程度就變高,使物像清晰形成於視網膜上。

睫狀神經同時也使瞳孔環形肌收縮,瞳孔縮小,擋掉周圍的光線,以減少色相差及球面像差,使成像更清晰。再加上,由「動眼神經」指揮的兩眼內直肌收縮,使左右眼球內收及視軸向鼻側靠攏,物像落在兩眼視網膜的對稱點上,在視覺上產生單一而清晰的物像。所以看近物時,不但有一個完整的多系統的機制使晶體的凸度增加,還有兩個調節反射,瞳孔縮小和雙眼內聚,支持才使我們看清近物。相反的,看遠物時我們的眼球是放鬆的,因為這時晶體不需要聚焦調節,睫狀肌和內直肌放鬆,瞳孔也不必壓縮。

玻璃體 (vitreous humor)

晶體後面由鞏膜包覆的空腔裡充滿了透明清澈膠狀有彈性的玻璃體。玻璃體具有屈折光線,固定視網膜和吸收撞擊力達到緩衝的作用。玻璃體99%是水,它的折射率和房水相當。 玻璃體內沒有血管,沒有神經,代謝緩慢,無法再生,營養由房水以及視網膜和鞏膜之間的脈絡膜提供。光線通過晶體之後,透過玻璃體,在後壁的視網膜成像。玻璃體表層緻密,形成玻璃體膜。

視網膜 (retina)

在眼睛内後壁的視網膜是一層非常薄的感光細胞層(不到0.5毫米),能吸收經過眼的折光系統進來的光子,並將光子轉化為神經信號。感光細胞有桿細胞錐細胞,錐細胞對顏色有靈敏反應,能夠分辨物體的外形,並產生景深。人有三種不同的錐細胞,分別感測短波長(藍色)、中波長(綠色)及短波長(黃色/紅色)的光,所以對顏色的分辨能力特別強。桿細胞對光的感受很敏銳,可以在昏暗的照明下視物,但對像的解析度比較低,也不能分辨顏色。據估計,視網膜裏有600萬個錐細胞和1.25億個桿細胞,可分辨約一千萬種不同的顏色。視網膜上其它的神經細胞,會經過非常複雜的生物化學反應,將這些神經信號轉化為視網膜神經節細胞的動作電位。 這些神經節細胞的軸突組成視神經,這些資訊就以膜電位改變的形式傳導到大腦的視覺皮層,經由大腦不同部分的平行工作,對這些資訊進行處理,最後呈現給我們一個完整的、動態的、即時的視覺世界。我們可以想像這些變化和傳遞要多麼迅速精確,才能讓我們完全沒有意識到有一段「等待」的時間,除了光照突然中斷。

和虹膜一樣,每個人視網膜上的血管結構都不一樣,因此可用於身份辨識。

脈絡膜 (choroid)

在視網膜和鞏膜之間,有一層由小血管和纖維組織組成的脈絡膜,可提供營養到視網膜及玻璃體。脈絡膜含有豐富的色素,呈暗褐色,可起遮光(類似暗房)的作用,使反射的光清晰成像。

鞏膜 (sclera)

鞏膜就是眼白,是眼球外層、乳白色不透明的纖維膜。由於人類虹膜佔眼球可見部分的面積相對比其他動物小,鞏膜的乳白色和虹膜的顏色相差又比較大,我們很容易看出別人在看哪裡, 這使得眼睛不僅是感覺器官,也是有效的交流工具。這種非言語的交流方法,在其他動物比較少見。

眼外肌 (extrinsic eyeball muscles)

每隻眼睛有六條肌肉控制它的轉動:外直肌內直肌下直肌上直肌上斜肌、和下斜肌,由三條不同的腦神經控制,包括動眼神經。每一個眼球轉動都是各個肌肉共同協力完成的,而且兩眼之間也必須高度協調才能一致轉動。

動眼神經(oculomotor nerve)

動眼神經是12對腦神經之中的第三對,負責控制眼球的轉動、晶體凸度的調整、瞳孔的縮放。一支動眼神經是由中腦的神經細胞發出運動神經纖維進入眼眶,支配上瞼提肌(提起上眼皮的肌肉)、上直肌、內直肌、下斜肌、下直肌。另一支動眼神經是由中腦的神經細胞發出副交感神經纖維到達內直肌,主管看近物時的雙眼內聚反射。還有一支動眼神經由中腦的神經細胞發出副交感神經纖維,支配瞳孔環形肌和睫狀肌,主管看近物時晶體凸度變大、瞳孔縮小的調節反射。

眼動脈(ophthalmic artery)

眼動脈(ophthalmic artery)為內頸動脈的一條分支,提供養分給眼眶內所有的構造,及鼻、臉和腦膜的部分構造。若眼動脈或其分支阻塞,視覺會受傷害。

眼皮 (eyelid)

眼皮(眼瞼)在眼球之外,閉眼時上下眼皮貼合,是保護眼球的主要器官。眼皮外層為皮膚,内層為結膜,中間由皮下組織、肌層和瞼板構成。 上下眼皮的邊緣有2~3行的睫毛。 睫毛均向外彎曲,有阻止灰塵和減弱強光的作用。

眉毛 (eyebrow)

眉毛主要的功能是防止汗水和雨水流入眼睛,由於 眉毛邊緣彎曲的形狀和眉尖,水滴會流向鼻子和臉的兩旁。眉毛也阻擋了頭皮屑和其他微小的碎屑掉入眼中。人類的眉毛靈活,能表達多種情緒、強化表情,與眼睛一起做出非常微妙的交流示意,成為有效的非言語交流工具。 

缺一不可的系統

眼睛的構造和功能都非常精細,如上所述,一個看近物的動作就需要大腦、睫狀肌、睫狀體、繫帶、被囊、晶體、瞳孔環形肌、瞳孔、視網膜、內直肌、睫狀神經、副交感神經、動眼神經等等通力合作、互相協調,才能完成,缺一不可。任何一個部位出問題都會影響視力的品質。比如說:

近視/遠視: 眼球前後直徑過長或角膜、房水、晶體的屈光力過大,物體成像到視網膜的前面,造成遠方視力模糊,近距視力較佳,就是近視。遠視剛好相反,眼軸過短或屈光力不足,使得物像成像在視網膜的後面,看不清近距離的事物。另外,假使是睫狀肌過度收縮,使晶體過凸,折射力過強,產生類似近視的狀態,就造成假性近視。視力時好時壞,好發於用眼過度的學童或從事費眼力的行業的人。

老花眼:隨年紀之增長,晶體若逐漸濃縮硬化,失去彈性,調節力變弱,使近距視力模糊,就成了老花眼

散光:角膜或晶體的表面曲度不均勻,某些角度弧度較彎,某些角度弧度較平,使得影像不清楚,這是天生視力不良,嚴重者看物體會產生雙影或扭曲,就成了亂視。

弱視:弱視的原因可能是在小孩發育時,疾病影響了眼睛的對焦功能。可能是眼睛無法對正眼球形狀造成對焦困難、一眼近視或是遠視,或者是有先天性白內障或角膜混濁。若眼睛沒有病變,也有可能是眼睛大腦之間的協調出現問題。

色盲:當視網膜上的三種錐細胞其中的一種或一種以上的錐細胞,在發育時出了問題,便可能造成色盲。紅綠色盲是最常見的色盲,其次是藍黃色盲以及全色盲。辨色能力也會隨著年齡逐漸退化。

白内障:若晶體被囊受損,或由於房水的代謝出了問題,導致晶體缺乏營養,造成部分或全部晶體混濁,引起視力障礙,此時瞳孔內呈白色,就成了白內障。若是胚胎細胞或組織残留于晶體内、導致出生後晶體出現混濁,就是先天性白內障。出生時晶體以及玻璃體(見下一則飛蚊症)内外的胚胎細胞死亡,是眼睛對光通透重要的一步。

飛蚊症:當玻璃體因故發生混濁,看東西時就會覺得眼前如有蚊蟲飛過。例如,胚胎細胞或組織殘留於玻璃體內,導致出生後玻璃體出現混濁。有時疾病或眼外傷造成視網膜或脈絡膜出血,血液侵入玻璃體內,造成混濁,出現飛蚊症。

青光眼:青光眼是一系列導致視神經受損,進而造成視力喪失的眼疾。比如,患者的眼球無法正常排除房水,眼壓持續升高,一旦眼球的壓力變大,就壓迫後面的視神經,造成視神經傷害,最後導致青光眼,瞳孔對於光線不能產生收縮反射

視網膜脫離:玻璃體如果脫失、液化、變性或變形,固定視網膜的作用就容易失去,導致視網膜脫離。發生時不會感到疼痛,但有時發生閃光,代表玻璃體在牽扯網膜。有時視力模糊、視野部份喪失或完全喪失。 視網膜一旦剝離,就與脈絡膜分離,失去養分供應。時間一久,視網膜細胞死亡,可能導致失明。

我們看到以上如此眾多種類的細胞,各有其形態功能,各司其職、聯絡得宜、缺一不可,才能使我們產生適當的視覺。這些完全不同的各類細胞竟是由一個受精卵分裂分化而來。今日的研究或許讓我們了解了分裂分化的過程,也知道一些調控這些過程的機制,但是我們能想像由一個受精卵分裂分化,組成如此精密有序的巨大的工程和維持它的正常運作,是由偶然而無定向的演化所達成的嗎?

我們知道有一雙明亮的眼睛對我們何等重要。這雙眼睛的創造又何等奇妙、不可思議。創造人類的神用何等的愛心和細心為我們設計這雙眼睛,讓我們能看見進而感受祂為我們所創造的一切。

( 心情隨筆心靈 )
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引用
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