感覺器官的功能.ppt

第九章 感覺器官的功能,第一節(jié) 感受器及其一般生理特性 感受器、感覺器官的定義和分類 1、定義 感受器：指分布在體表或組織內(nèi)部，能感受體內(nèi)外環(huán)境變化的特殊結(jié)構(gòu)。 感覺器官：感受器及與感受功能密切相關(guān)的非神經(jīng)附屬結(jié)構(gòu)。 2、分類,距離感受器,外感受器,內(nèi)感受器：平衡、本體、內(nèi)臟等,接觸感受器,感受器的一般生理特性 1.適宜的刺激 適宜刺激（adequate stimulus）：一種感受器通常只對(duì)某種特定形式的能量變化最敏感，這種形式的刺激就稱為該感受器的適宜刺激。 感覺閾值(sensory threshold) ：引起某種感覺所需的最小刺激強(qiáng)度。適宜刺激感覺閾低。,2.感受器的換能作用 概念：感受器能把作用于它們的刺激能量轉(zhuǎn)變成感受神經(jīng)未梢上的神經(jīng)沖動(dòng)，這種作用稱感受器的換能作用。 感受器電位：感受器細(xì)胞產(chǎn)生的局部電位 發(fā)生器電位（啟動(dòng)電位）：感受神經(jīng)未梢上的局部電位。,體內(nèi)外的刺激信號(hào) G蛋白效應(yīng)器酶第二信使 改變離子通道功能狀態(tài) 細(xì)胞膜電位變化 （感受器電位或啟動(dòng)電位）,傳入神經(jīng)產(chǎn)生動(dòng)作電位,3.感受器的編碼作用 概念：把刺激所包含的環(huán)境變化信息轉(zhuǎn)移到AP的序列之中。 （1）對(duì)刺激的質(zhì)（性質(zhì)）的編碼 不同性質(zhì)的感覺引起，是由某一專用線路(labeled line)將沖動(dòng)傳到腦的特定部位所形成的。 （2）對(duì)刺激的量（強(qiáng)度）的編碼（圖） A、單一神經(jīng)纖維上動(dòng)作電位的頻率不同 B、參與信息傳輸?shù)纳窠?jīng)纖維的數(shù)目不同,蛙肌梭中刺激強(qiáng)度的編碼模式圖,4.感受器的適應(yīng)（adaptation）現(xiàn)象 概念：用固定強(qiáng)度的刺激作用于感受器時(shí)，傳入神經(jīng)纖維上動(dòng)作電位的頻率逐漸減少的現(xiàn)象。 （1）快適應(yīng)感受器：利于接受新的刺激 （2）慢適應(yīng)感受器：利于機(jī)體對(duì)某些功 能進(jìn)行持久的監(jiān)測(cè)和調(diào)節(jié) 適應(yīng)并非疲勞,第二節(jié) 眼的視覺功能,視覺器官：眼睛 適宜刺激：370470nm的電磁波 視覺：是指通過視覺系統(tǒng)的外周感覺器官，接受外界環(huán)境中一定波長的電磁波刺激，經(jīng)視覺系統(tǒng)的編碼、加工及分析后的主觀感覺。 眼球的基本結(jié)構(gòu) (如圖) 折光系統(tǒng)：角膜、房水、晶狀體、玻璃體 感光系統(tǒng)：視網(wǎng)膜,眼的結(jié)構(gòu),眼的折光功能及其調(diào)節(jié) 與眼的屈光成像的光學(xué)原理,球形界面的折光規(guī)律,A,B,C,F2,F1,A,B,折光能力與曲率半經(jīng)和折光指數(shù)有關(guān)。,1,2,2,n,n,R,n,F,-,=,F：（主）焦距 R：曲率半經(jīng) n1：空氣的折光指數(shù) n2：某物質(zhì)的折光指數(shù) D：屈光度（焦度）,F,D,1,=,R大，F(xiàn)大，D小 R小，F(xiàn)小，D大 （如下圖）,1D,2D,10D,折光指數(shù)： 角膜：1.376 房水：1.336 空氣：1.000 晶狀體：1.410 玻璃體：1.336,F,F,F,計(jì)算像距,F,b,a,1,1,1,=,+,F,b,1,1,=,得出：b=F 成像在主焦距F的位置。 2、如果a小于足夠遠(yuǎn)時(shí)（6m以內(nèi)）， 則bF，成像在主焦距之后。,1、當(dāng)物體處于無限遠(yuǎn)時(shí)（6m以外）， 1/a0，則：,物距為a，像距為b，則：,焦平面,來自遠(yuǎn)處光線（平行光線）,來自6m以內(nèi)的光線,焦點(diǎn),屈光指數(shù)=1.333,(,(,(,ab(,實(shí)物到節(jié)點(diǎn)距離,物像到節(jié)點(diǎn)中離）,實(shí)物大小）,物像大?。?Bn,bn,AB,=,n為節(jié)點(diǎn)，F(xiàn)為主焦點(diǎn),眼前10m處高30cm的物體，物像大小為：,0.45,10005,300 15,10005(mm),15(mm),300(mm),=,=,=,X,X(mm),眼的屈光和成像 簡化眼,眼的調(diào)節(jié) 視遠(yuǎn)物時(shí)不需調(diào)節(jié)，視近物調(diào)節(jié)：晶狀體變凸、瞳孔縮小、眼球會(huì)聚 1. 晶狀體的調(diào)節(jié)（圖） 視近物視網(wǎng)膜上模糊的物像視皮層中腦正中核睫狀肌收縮睫狀體向前向中移行懸韌帶松馳晶狀體變凸（曲率）屈光力焦距縮短物像落到視網(wǎng)膜上,近點(diǎn)：眼作最大調(diào)節(jié)時(shí)能看清的最近物體的距離。 年齡 8歲 20歲 60歲 近點(diǎn) 8.6cm 10.4cm 83.3cm,調(diào)節(jié)能力用曲光度D表示 1D1/1m，為100度,近視眼者近點(diǎn)小,2.瞳孔調(diào)節(jié) 直徑=1.5-8.0mm 瞳孔近反射：視近物時(shí)引起雙側(cè)瞳孔反射性縮小。 作用：減少球面像差和色像差，調(diào)節(jié)入眼光量 瞳孔對(duì)光反射：又稱互感性對(duì)光反射，指瞳孔大小隨視網(wǎng)膜光照強(qiáng)度而變化的反射。 作用：減少入眼光量 保護(hù)視網(wǎng)膜。,瞳孔近反射的中樞在大腦皮層，經(jīng)過中腦正中核。 瞳孔對(duì)光反射的中樞在中腦頂蓋前核 3.雙眼球會(huì)聚（輻輳反射） 使雙眼看近物時(shí)物體成像于兩眼視網(wǎng)膜的相稱點(diǎn)上，產(chǎn)生單一視覺（不產(chǎn)生復(fù)視）。,眼的折光能力異常 1.正視眼 2.非正視眼（近視、遠(yuǎn)視、散光、老視） （1）近視：用凹透鏡糾正 軸性近視：眼球前后徑過長 屈光性近視：折光能力過強(qiáng),（2）遠(yuǎn)視：用凸透鏡糾正 軸性遠(yuǎn)視：眼球前后徑過短 屈光性遠(yuǎn)視：折光能力太弱 （3）散光：用柱面鏡糾正 產(chǎn)生原因：角膜表面不同方位的曲率半徑不等 （4）老視：用凸透鏡糾正 產(chǎn)生原因：晶狀體彈性減退（弱）,視網(wǎng)膜的感光功能 視網(wǎng)膜的結(jié)構(gòu)（如圖） 1.主要分四層： （1）色素細(xì)胞層 不屬于神經(jīng)組織，含色素顆粒和VitA，對(duì)感光細(xì)胞有保護(hù)和營養(yǎng)作用。與其它層易發(fā)生剝離。,視網(wǎng)膜的主要細(xì)胞層次及其聯(lián)系模式圖,視網(wǎng)膜的主要細(xì)胞層次及其聯(lián)系,（2）感光細(xì)胞層 視桿細(xì)胞、視錐細(xì)胞通過終足與雙極細(xì)胞聯(lián)系（如下圖） *結(jié)構(gòu)：外段、內(nèi)段、核部、終足 *分布 盲點(diǎn)：無感光細(xì)胞 黃斑：視網(wǎng)膜中心，視錐細(xì)胞多 中央凹：密集視錐細(xì)胞，無視桿細(xì)胞 周邊部視錐細(xì)胞少，視桿細(xì)胞多 （3）雙極細(xì)胞層 （4）神經(jīng)細(xì)胞層,感光細(xì)胞模式圖,2.聯(lián)系 （1）縱向聯(lián)系 *單線方式：多見于中央凹處視錐細(xì)胞 意義：視敏度高，感覺“精細(xì)” *聚合式聯(lián)系：多見于視桿系統(tǒng) 無精細(xì)分辨能力，能總和多個(gè)弱刺激 （2）橫向聯(lián)系 水平細(xì)胞和無長突細(xì)胞 3.聯(lián)系方式：化學(xué)突觸和電突觸,視網(wǎng)膜的兩種感光換能系統(tǒng) 1.視覺的二元學(xué)說 *視桿系統(tǒng)（晚光覺或暗視覺系統(tǒng)）：對(duì)光的敏感性高，可感受弱光，無色覺對(duì)物體細(xì)小結(jié)構(gòu)辨別能力差，。 *視錐系統(tǒng)（晝光覺或明視覺系統(tǒng)）：對(duì)光的敏感 性差，專司晝光覺、色覺，對(duì)物體的細(xì)小結(jié)構(gòu)及顏色有高度的分辨別能力。,2.視覺的二元學(xué)說的依據(jù) （1）所含的感光色素不同。 （2）在視網(wǎng)膜分布不同。 （3）與雙極Cell及N節(jié)C的聯(lián)系方式不同 （4）動(dòng)物證明,視網(wǎng)膜的感光換能機(jī)制 1.視桿細(xì)胞的感光換能作用 （1）視紫紅質(zhì)的光化學(xué)反應(yīng)及代謝 存在于視桿細(xì)胞外段的視盤（膜）上對(duì)藍(lán)綠光區(qū)域敏感。（如圖）,視蛋白11順視黃醛 視紫紅,（2）視桿細(xì)胞外段結(jié)構(gòu)和感受器電位的產(chǎn)生機(jī)制,視紫紅質(zhì)的光化學(xué)反應(yīng),阻抑蛋白、視蛋白激酶,誘發(fā)視桿細(xì)胞產(chǎn)生超極化型感受 器電位,視桿細(xì)胞外段的超微結(jié)構(gòu)示意圖,視桿細(xì)胞外段的超微結(jié)構(gòu)示意圖,終足神經(jīng)遞質(zhì)釋放,超極化型感受器電位,外段視盤膜Na+通道關(guān)閉，Na+內(nèi)流,cGMP分解，cGMP,激活磷酸二酯酶（效應(yīng)器酶）,激活G蛋白（傳遞蛋白，Gt）,變視紫紅質(zhì),視紫紅質(zhì),1個(gè)光量子,2.視錐系統(tǒng)的換能和顏色視覺 *光線視錐細(xì)胞外段視錐色素感受器電位（超極化）神經(jīng)節(jié)細(xì)胞AP *視覺的三原色學(xué)說： 三種視錐細(xì)胞分別含有三種視錐色素，分別對(duì)紅、綠、藍(lán)三種光敏感（如圖） 。產(chǎn)生不同的色覺是由于三種視錐細(xì)胞興奮程度的比例不同： 為4:1:0時(shí)，產(chǎn)生紅色感覺 為2:8:1時(shí)，產(chǎn)生綠色感覺 *色盲與色弱,人視網(wǎng)膜中三種 視錐細(xì)胞的光譜相對(duì)敏感性,視網(wǎng)膜的信息處理 在光刺激作用下，由視桿和視錐細(xì)胞產(chǎn)生的電信號(hào)，在視網(wǎng)膜內(nèi)經(jīng)過復(fù)雜的神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)的傳遞，最后由N節(jié)細(xì)胞以動(dòng)作電位的形式傳向中樞。,與視覺有關(guān)的一些現(xiàn)象 明適應(yīng)與暗適應(yīng) 1、明適應(yīng) *概念： *機(jī)制：視紫紅質(zhì)大量分解 2、暗適應(yīng) *概念： *機(jī)制：兩個(gè)階段（如圖）,視覺閾值,在暗環(huán)境中的時(shí)間（mm）,暗適應(yīng)曲線,視力與視野 1.視力（視敏度） *概念：眼分辨細(xì)微物體的能力。 *衡量標(biāo)準(zhǔn)：分辨空間兩點(diǎn)的最小距離,X=4.5um，可刺激兩個(gè)非相鄰感光C，分辨兩點(diǎn),=,實(shí)物到節(jié)點(diǎn)距離5005mm,物像到節(jié)點(diǎn)距離15mm,實(shí)物大小1.5mm,物像大小X,*視力表制定：0.11.5 人眼在5米處看清第10行E字時(shí)，視角為1，視力為1.0，看清第1行E字，視力為0.1。對(duì)數(shù)視力表:4.0-5.0,4.5um,1.5mm,15mm,5m,視力表原理圖,雙眼視覺與立體視覺 雙眼視覺：雙眼同時(shí)看一物體的視覺 優(yōu)點(diǎn)：彌補(bǔ)盲點(diǎn)的存在，擴(kuò)大視野，產(chǎn)生立體視覺。,2.視野：單眼固定地注視前方一點(diǎn)時(shí)，該眼所能看到的范圍。 鼻側(cè)小，顳側(cè)大白色視野蘭色紅色綠色 3.視后像和融合現(xiàn)象 是一種主觀的視覺殘留效應(yīng) 4.暗適應(yīng)與明適應(yīng),第三節(jié) 耳的聽覺功能 外耳和中耳的功能 外耳的功能 1.耳廓：集聲、判斷聲源方向 2.外耳道：傳聲、擴(kuò)音作用 中耳的功能 1.鼓膜：傳聲作用 2.聽骨鏈：傳聲作用,3.鼓膜和聽骨鏈的增壓減幅效應(yīng) 鼓膜有效振動(dòng)面積55mm2，卵圓窗面積3.2mm2，為17.2 :1, 增加17.2倍 錘骨柄（長臂）與砧骨突（短臂）之比3:1,增壓1.3倍。（如圖） 17.21.3=22.4倍,振幅小，振動(dòng)大的液體傳導(dǎo),振幅大，振動(dòng)小的聲波,振動(dòng)軸方向,4.中耳肌的功能 正常情況下：鼓膜張肌有利于高音調(diào)聲音傳導(dǎo)，鐙骨肌有利于低音調(diào)聲音傳導(dǎo) 聲強(qiáng)大于70dB時(shí)：使中耳傳音效果減弱，保護(hù)耳蝸。 5.咽鼓管的功能 (1)保持鼓室內(nèi)壓與外界大氣壓壓力平衡 （2）對(duì)中耳的引流作用,聲波傳入內(nèi)耳的途徑 （1）氣傳導(dǎo)： 聲波經(jīng)外耳道引起鼓膜振動(dòng)，再經(jīng)聽骨鏈和卵圓窗膜進(jìn)入耳蝸。 （2）骨傳導(dǎo)： 聲波直接引起顱骨的振動(dòng)，再引起位于顳骨骨質(zhì)中的耳蝸內(nèi)淋巴的振動(dòng)。,內(nèi)耳（耳蝸）的功能 內(nèi)耳又稱迷路，由耳蝸和前庭器官組成 功能：把機(jī)械能換成聽神經(jīng)纖維上的AP 前庭器官與平衡感覺有關(guān) 耳蝸的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)（圖）,基底膜,前庭膜,鼓階：外淋巴與圓窗膜相連,蝸管：內(nèi)淋巴，為盲管,前庭階：外淋巴 與卵圓窗膜相連,頂部相通,耳蝸管的橫斷面圖,耳蝸對(duì)聲音頻率和強(qiáng)度的分析 1.對(duì)音調(diào)的辨別行波學(xué)說 *內(nèi)耳振動(dòng)傳遞過程：基底膜振動(dòng) 聲波卵圓窗膜外移（內(nèi)移）前庭階中外淋巴前庭膜和基底膜下移（上移）鼓階中外淋巴圓窗膜外移（內(nèi)移）。（圖） *行波學(xué)說：不同頻率的聲波，行波傳播遠(yuǎn)近及產(chǎn)生最大振幅的部位不同。 *基底膜振動(dòng)毛細(xì)胞興奮（如圖）,人中耳和耳蝸的關(guān)系模式圖,圓窗,前庭膜,基底膜,鐙骨,卵圓窗,錘骨柄,錘骨,砧骨,與鐙骨的距離（mm）,不同頻率的聲音引起的行波在基底膜上傳播的距離以及行波最大振幅的出現(xiàn)部位,基底膜和蓋膜振動(dòng)時(shí) 毛細(xì)胞頂部聽毛受力情況,2.對(duì)聲音強(qiáng)度的辨別 沖動(dòng)的頻率和參與的神經(jīng)纖維的數(shù)目不同。 3.對(duì)聲源方向的辨別 根據(jù)聲波到兩耳的時(shí)間差的強(qiáng)度差來辨別。,耳蝸的生物電現(xiàn)象 1.耳蝸的靜息電位 *內(nèi)淋巴電位：80mv，與Na+泵有關(guān) *毛細(xì)胞靜息電位：70至80mv 2.耳蝸的微音器電位 是多個(gè)毛細(xì)胞受刺激產(chǎn)生感受器電位的總和。 特點(diǎn)：潛伏期極短、沒有不應(yīng)期、對(duì)缺氧和深麻醉不敏感、等級(jí)性、有方向性。 3.耳蝸神經(jīng)的動(dòng)作電位（如圖）,由短聲刺激引起的微音器電位和聽神經(jīng)AP,聽力 1.聽力：指聽覺器官感受聲音的能力，通常用聽域表示， 2020000Hz。 2.聽閾：聲波振動(dòng)頻率一定時(shí)，剛好能引起聽覺的最小振動(dòng)強(qiáng)度。 3.最大可聽閾：當(dāng)振動(dòng)強(qiáng)度增加，引起聽覺和鼓膜的疼痛感覺，這個(gè)限度稱為最大可聽閾。 4.聽域（如圖）,人的正常聽閾圖,通常的語言區(qū),次要的語言區(qū),第四節(jié) 前庭器官的平衡感覺功能 前庭器官：三個(gè)半規(guī)管、橢圓囊和球囊 功能： 1.感覺人體頭部空間位置及人體直線 或旋轉(zhuǎn)變速運(yùn)動(dòng)。 2.調(diào)節(jié)肌肉緊張，維持姿勢(shì)平衡。 3.調(diào)整眼的運(yùn)動(dòng)，使人在運(yùn)動(dòng)時(shí)，眼仍能注視空間某一物體，判別體位方向和看清物體。,前庭器官的感受裝置和適宜刺激 1.前庭器官的毛細(xì)胞（如圖） 2.半規(guī)管的感受裝置及適宜刺激 感受裝置：壺腹嵴 適宜刺激：旋轉(zhuǎn)變速運(yùn)動(dòng) 3.橢圓囊和球囊的感受裝置及適宜刺激 感受裝置：囊斑 適宜刺激：直線變速運(yùn)動(dòng) 橢圓囊：水平方向 球囊： 垂直方向,靜息時(shí),頻率增加,頻率減少,前庭器官中毛細(xì)胞頂部纖毛受力情況影響,動(dòng)毛,神經(jīng)沖動(dòng),橢圓囊和球囊中囊斑的位置及毛細(xì)胞頂部纖毛的排列方向,橢圓囊囊斑,球囊囊斑,前庭器官的反射 1.姿勢(shì)反射 直線變速運(yùn)動(dòng)刺激囊斑 旋轉(zhuǎn)變速運(yùn)動(dòng)刺激壺腹嵴 反射頸部、軀干、四肢緊張度改變維持平衡。 2.前庭器官的自主性功能反應(yīng) 前庭器官受到過強(qiáng)或過長的刺激，或前庭功能過敏時(shí)，引起心率、血壓、呼吸、出汗、嘔吐、眩暈等現(xiàn)象。,3.眼球震顫 *概念：軀體旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)所引起的眼球不隨意運(yùn)動(dòng)。 *分類： 水平性 垂直性 旋轉(zhuǎn)性 *過程：慢動(dòng)相、快動(dòng)相,第五節(jié)其他感覺器官的功能 嗅覺器管 1.嗅覺感受器位于上鼻道及鼻中隔后上部的嗅 上皮，兩側(cè)總面積約5cm2。 2.組成：主細(xì)胞（嗅細(xì)胞）、支持細(xì)胞和基底細(xì)胞。 3.適宜刺激：空氣中的有機(jī)化學(xué)物質(zhì),4.七種基本氣味： 樟腦味、麝香味、花草味、乙醚昧、薄荷味、辛辣味和腐腥味。 5.特點(diǎn)： 不同性質(zhì)的氣味刺激有其專用的感受位