视觉是由眼、视神经和视觉中枢的共同活动完成的.人眼的适宜刺激是波长为370—740nm的可见光波.外界物体发出或反射的光,经眼的折光系统,在眼底视网膜上形成物像,视网膜感光细胞感受物像刺激,把光能转变成神经冲动传入视觉中枢,从而产生视觉.
眼球壁内层为视网膜,由三层细胞组成.最外层(接近脉络膜)为感光细胞层中间层为双极细胞层.最内层(接近玻璃体)为神经节细胞层.感光细胞可分为视锥细胞和视杆细胞.
1.视杆细胞的功能 视杆细胞对光的敏感度较高,无色觉,在弱光下起的作用较大,人在较暗的环境中视物时,能看到物体,这是视杆细胞的作用.视杆细胞所含的感光物质是视紫红质.
视紫红质是由视黄醛和视蛋白构成的结合蛋白.视黄醛以11—顺型异构体的形式存在,是视紫红质的生色基团.视紫红质在光照时迅速分解为视蛋白和全反型视黄醛,在酶的作用下视黄醛和视蛋白又可重新合成视紫红质.人在暗处视物时,实际上既有视紫红质的分解,又有它的合成.光线愈暗,合成过程愈超过分解过程,这是人在暗处能不断看到物体的基础.相反在强光作用下,视紫红质分解增强,合成减少,视网膜中视紫红质大为减少,因而对光的敏感度降低.故视杆细胞对弱光敏感,与黄昏暗视觉有关.视紫红质在分解和再合成过程中,有一部分视黄醛将被消耗,主要靠血液中的维生素A补充.如维生素A缺乏,则将影响入在暗处的视力称为夜盲症；光照引起的视紫红质的分解,可引起细胞内连续的生化反应,最后使细胞内cGMP浓度下降,视杆细胞Na＋通道关闭,Na＋内流减少,细胞超极化.细胞超极化使递质释放减少,从而引起下一级细胞电位变化,这就是视杆细胞的换能作用.
2.视锥细胞的功能 视锥细胞对光的敏感度较低,有色觉,在强光环境中起的作用大.视锥细胞含有感光物质即视锥色素.视锥色素也由视黄醛和视蛋白所构成,但其差异在于视蛋白.人的视网膜含有三种不同的视锥细胞,其视锥色素分别为感红色素、感绿色素和感蓝色素,它们分别对波长约为560nm、530nm和420nm的光最为敏感.不同的色觉是这三种视锥细胞按不同比例受到刺激引起的.色盲可能由于缺乏相应的视锥细胞所致.视锥细胞的光化学反应及换能作用与视杆细胞相似.
当从亮处进入暗室时,最初任何东西都看不清楚,经过一定时间,逐渐恢复了暗处的视力,称为暗适应.相反,从暗处到强光下时,最初感到一片耀眼的光亮,不能视物,只有稍等片刻,才能恢复视觉,这称为明适应.暗适应的产生与视网膜中感光色素再合成增强、绝对量增多有关.从暗处到强光下,所引起的耀眼光感是由于在暗处所蓄积的视紫红质在亮光下迅速分解所致,以后视物的恢复说明视锥细胞恢复了感光功能.