眼科·视光-屈光矫正学
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第二节 调节静息态与张力性调节

这里所说的视点,是指视线通过眼的屈光系统在眼的主光轴上的会聚点。在正视眼处于静息状态时,我们的视点就位于无限远,这一点和我们通常所说的远点为同一个点。当我们的眼处于最大调节状态时,我们的视点就位于眼前的有限距离,这个点也就是我们通常所说的近点。

一、调节静息态

关于人眼调节的话题,应当算作眼-视光学中一个永恒的话题。尽管调节得到了相当高的重视,但对调节的认识还存在着差异却是不争的事实。而本节要讨论的调节静息态问题就是这样一个问题。

1.经典理论与现实

(1)经典理论

人眼在调节“静息”时,“静态眼”视网膜的空间共轭点位于无限远,此时的调节量为零。这就是将眼注视远点所使用的调节力视为零的理论基础。自然状态下正视眼的静态调节的远点就会在无限远。同理,近视眼的远点就在眼前的有限距离,远视眼的远点就会在视网膜之后。经典调节理论有两个关键的论点。

①调节的发生:只有当调节刺激存在时,才会发生主动的调节,而且这种调节一定是正向的调节。

②“静态眼”:将不使用调节力时的眼称为“静态眼”。并将处于黑暗中的眼、闭合状态时的眼和注视空旷明视野的眼定义为“静态眼”,即将在没有视觉分辨目标状态下的眼定义为“静态眼”。

(2)现实的眼

但是,眼-视光学研究中却发现了一些特殊的近视现象。这些特殊的近视现象中影响最大的有以下3种:

①夜近视:这是最早被发现的一种近视状态。一般认为造成这种近视状态的原因有3个因素:a.瞳孔扩大,球面像差增大;b.星光微弱、视野缺乏细节,导致双眼处于轻度集合状态所伴随的轻度调节状态;c.明视觉向暗视觉的转移及色差的作用。3种作用对屈光变化的影响范围在-1.00~-1.50D之间。

②高空性近视:这是在飞行员飞行驾驶中发现的一种近视状态。当飞行员的视野中没有具体物体、只有空虚视野时,将会产生-0.50D近视。这种近视现象给航空安全带来了极大的隐患,这正是高空性近视引起航空视觉研究者重视的原因所在。

③器械性近视:这是验光中使用面部接触性检测器械以来得到关注的一个问题。当器械温度过低或被测者有意无意地感知到近距的器械时,也会产生一定的近视。一般认为,这种原因引起的近视≤-2.00DS(也有同仁讲最高可达到-4.00DS)。就常见的情况,这种近视表现≤-2.00DS还是可信的,-4.00DS则略显夸张。

类似的近视现象,还有:潜水性近视、高压氧性近视、高山性近视、负重性近视、低视野性近视等。对这些近视现象,经典调节理论是难以解释的。

2.调节静息态

上述近视现象是经典调节理论无法解释,但又是客观存在的现象。因此,有人提出了人眼静止调节力不等于零的论点。现已知调节的静止点位于眼前的0.7~2m,有人将这一点称为暗焦点。这也就是说,人们在静止调节时实际上使用了0.5~1.5D的调节力。人们将这种黄斑缺乏形觉细节时调节的非零状态就称之为调节静息态,并且明确:这种状态与照明条件无关。

调节静息态(regulate the state of quiet breath)是眼没有受到形觉刺激时,眼的调节所处的状态。这种状态是一种视近的调节状态,视网膜的共轭点不在无穷远,而是在眼前有限远的距离,这可能与人们经常处于看近的工作、生活状况有关,属于一种看近的预备状态。调节静息态在屈光方面的表现则是一种近视现象。

对于近视现象,一般都归因于调节的增加。尽管增加的调节力是有限的,却说明引起调节的原因不完全取决于视距的变化。

二、张力性调节

上述所讲的各种近视现象,只不过是我们的眼在不同环境条件下的调节静息态的形式,反映了睫状肌基础性紧张的客观现实,这种基础性张力表现出来的调节就是张力性调节(tonic accommodation,TA)。

1.TA的差异

雷波维茨(Leibowitz)用激光屈光计对大学生进行了检测,发现TA的范围为0~4.0D,平均为1.7D。并发现两个特征:①个体差异很大;②存在明显的波动,在极短的时间变化幅度可达到1.0D。这些差异的产生与两个因素有关:

(1)TA的变化形式与注视点的性质有关

当我们注视TA点时,没有TA的变化。只有在注视非TA点时,才会有TA的变化。注视点为远点时,TA上升。当注视点为近点时,TA则下降。

(2)TA的变化幅度与调节持续的时间有关

不管是TA的上升,还是TA的下降,都表现为:持续时间越长,变化幅度越大。

2.TA的形成与屈光

不少人发现,远调节并非仅由副交感神经活动的抑制所完成。当刺激交感神经时,将会通过β受体的作用使睫状肌舒张,从而起到抑制与降低调节的作用而表现为远调节。这就说明,TA的形成是由于交感神经-副交感神经所固有的紧张性及其相互作用的结果,而交感神经的支配对TA的形成则具有极其重要的作用,这已经被一些药物的实验所证实。

(1)屈光状态与神经支配

在对不同屈光状态进行的植物神经支配调查中发现:不同屈光状态的植物神经支配强度是有一定差别的。远视眼的植物神经支配力较强;迟发型近视眼在植物神经支配方面则较弱。而正视眼与早发型近视眼的植物神经支配强度,则居于远视眼与近视眼之间。

(2)屈光状态与TA

正是上述植物神经支配对不同屈光状态的影响,不同的屈光状态的TA也是不同的。这种TA的不同表现为:

远视眼>正视眼>迟发型近视眼。早发型近视眼与正视眼相近。

上述TA的差异性,对屈光矫正是有重要意义的。客观上讲,高就应当降,低就应当升。那么,TA的差异性在屈光矫正方面有什么意义呢?

①远视眼的TA较高,这可能就是远视眼容易发生视觉疲劳的原因。在验光与配镜中就应当解决TA过高的问题:让远视眼戴用屈光矫正眼镜后,TA接近正视眼的水平,这应当是对远视眼进行屈光矫正时所必须要注意的问题。

②在我国,近视眼一般都是早发型近视。因此,TA与正视眼基本相近。这也就是说,对近视眼的验光与配镜中避免人为地导致TA增高就成为主要问题。怎样才能防止这种现象的发生呢?笔者认为:只要不产生屈光矫正镜度的生理性的过度矫正,TA就不可能发生异常变化。

③对于迟发型近视眼,是否可以考虑对其TA采取升高的处置呢?在这个方面,笔者尚未看到相关的资料。应当说这种可能性是存在的,但是怎样进行操作还有待工作在屈光矫正第一线的验光师们去探索。

三、调节反应时间和调节联动

1.调节反应时间

调节反应时间是视觉心理学中重要的心理物理量。这里仅介绍3个概念:注视近距离目标时的调节兴奋时间、注视远距离目标时的调节舒缓时间和调节持续时间。

(1)调节兴奋时间

①调节兴奋潜伏时间:指开始注视近处的视觉刺激目标至调节产生时所用的时间。这一时期所用时间为0.36s。

②调节兴奋时间:指调节作用出现直至达到最大调节作用时所用的时间。这一时期所用时间为0.75s。

(2)调节放松时间

①调节放松潜伏时间:指开始注视远处的视觉刺激目标至调节放松开始时所用的时间。这一时期所用时间为0.38s。

②调节放松时间:指调节开始放松直至达到调节完全松弛时所用的时间。这一时期所用时间为0.56s。

(3)调节持续时间

调节持续时间是指持续使用一定调节力所能维持的时间。这一时期所用时间为15.0s。

从上述对调节反应时间长度的介绍,我们就可以知道:调节兴奋所需要的时间为1.11s,调节放松所需要的时间为0.94s。这就说明,我们的眼在完成每一次调节所用的时间是非常短暂的。这也就提醒我们的验光师,在验光与屈光矫正中必须注意一个问题:对被测者视觉反应进行判断用时过长是不太妥当的。

为了便于比较,特将上述数据汇总成表3-3。

表3-3 调节反应时间  单位:s

通过上述数据,我们不难看出,调节放松时间小于调节兴奋的时间,这和绝大多数验光师头脑中的“放松调节比调节兴奋更难”的认识显然是不相符的。而调节的持续时间,又远比一些人想象的时间要短得多。这将对验光有什么作用,目前尚无明确的说法。应当说,调节反应时间的情况,与屈光检测中先检测远用屈光矫正镜度、后检测近用屈光矫正镜度的顺序是一致的。对于调节持续时间则向我们提出了新的要求:在检测近用屈光矫正镜度时一定要讲究节奏,每一个检测动作都应在15s内结束,否则就容易出现检测偏差。

2.调节的生理屈光表现

眼在调节中,眼的屈光状态是怎样的呢?这个问题并不是屈光矫正中的大问题,但对于一名验光师而言,也是不可以不知道的概念。这个概念中有三个问题。

(1)调节静止

人眼在调节静止状态下,将呈现什么样的屈光状态呢?首先我们必须清楚,处于静止状态的眼最多见的两种情况是:①在完全黑暗的情境中;②飞行员在拉起机头面对无云的蓝天时。后一种状况就是徐广第先生所讲的虚空状态——即没有明确细节注视目标的状态。一般认为,人眼在这种情况下,其视网膜的共轭点并不在无限远,而是在眼前的0.7~2m之间。这也就是说,处在这种静止状态下的眼的调节状态不为零,其调节力在0.5~1.5D之间。

(2)调节微动

我们在注视某一近距离目标时,眼的屈光状态也不是静止不变的,而是处于轻微的动态屈光平衡之中。一般认为,持续注视某一近距离目标时,眼的调节是处在屈光轻微动态中,会有两种表现:①屈光微动范围在0.04~0.14D之间;②小瞳孔至大瞳孔变化之间的微动频率在0.5~2次/s。笔者猜想,调节微动两种表现形式的综合效应如图3-3所示。

图3-3 调节微动表现形式猜想示意图

(3)调节后置

所谓的调节后置,是指通过客观方法检测到的调节力值,比理论上计算出来的调节力要小,这种现象就叫做调节后置。理论调节力与实测调节力的差就是被测者的调节后置量。例如人在注视0.33m处的理论调节力为3.0D,但在客观屈光检测时实际测得的调节力约为2.2D,两个数值的差约为0.8D,这个差就是被测者的调节后置量。

3.调节三联动

双眼在进行调节时,调节并非一个独立的生理动作。和正性调节同时发生的生理动作还有:双眼的会聚(视线的集合)和瞳孔的缩小。在视觉生理学中,这种视觉方面的联动现象就被称为调节三联动。我国当代眼屈光学的先行者徐广第先生对调节三联动进行了较为深入的探究,曾多次强调:在屈光矫正与近视眼预防工作方面,一定要充分考虑调节三联动的问题,否则的话,就可能难以取得满意的效果。徐老在北京理工大学的一次即兴演讲中曾经风趣地说过:调节与集合是双眼视觉的生理基础,屈光矫正中不理睬调节与集合功能者,将不会吃到好吃的果子。

在这里,笔者之所以要引用徐老曾经讲过的话,就是期望验光师们对调节三联动的问题给予重视。关于调节三联动的生理过程与屈光矫正的关系,我们将在本书第五章中进行介绍。