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