祁金顺感觉器官(考研辅导0904).ppt

山西医科大学生理学教研室,2009/04/1,第九章 感觉器官的功能,The Functions of the Sensory Organs,祁金顺 教授,供考研辅导使用,本章主要内容,第一节 感受器及其一般生理特性,第二节,眼的视觉功能,第三节 耳的听觉功能,第四节 前庭器官（自学）,第五节 嗅觉和味觉感受器（自学）,第六节 皮肤感受器（自学）,第一节 感受器及其,一般生理特性,一、感受器、感觉器官的定义和分类,感受器的结构形式：,（,1,）感觉神经末梢,游离的（如痛觉感受器）,包绕结缔组织的（如肌梭、环层小体、触觉小体）,（,2,）独立的感受器细胞,如视网膜中的视杆和视锥细胞,感受器（,receptor,）定义：,是指分布在体表或组织内部的专门感受机体内、外环境变化的结构或装置。,感受器,分类,根据刺激的来源,:,内感受器,：,内脏、本体感受器,外感受器,：,接触、距离感受器,根据刺激的性质,:,机械、化学、温度、,伤害、,光,感受器,（二）换能作用,感受器把作用于它们的刺激能量最后转换为传入神经上动作电位的过程。,*感受器电位：,感受器细胞或感觉神经末梢产生的电位。是一种过渡性慢电位，属于局部电位。,*,发生器电位：,感觉神经末梢产生的电位,*感受器和,发生器电位意义,（三）感受器的编码功能,感受器把,刺激所包含的信息,也转移到动作电位序列之中，即信息转移,。,（,1,）刺激的性质,：特定的感受器细胞特定的传入途径 特定的皮层结构引起特定的感觉。,（,2,）,刺激的强度：,神经纤维上冲动频率的高低；,参与信息传输的神经纤维数目的多少。,（四）适应现象,当恒定强度的刺激持续作用于感受器时，传入神经纤维上动作电位的频率会逐渐降低，这一现象称为感受器的适应（,adaptation,）。,（,1,）,快适应感受器,传递快速变化的信息，如触觉感受器,（,2,）,慢适应感受器,有利于,长期持续的监测,，如肌梭、颈动脉窦压力感受器,第二节 眼的视觉功能,折光系统：,角膜、房水、晶状体、玻璃体。,感光系统：,视网膜上的感光细胞、双极细胞和神经节细胞组成,一、眼的折光功能,（一）折光成像的有关光学原理,1,折射,2,后主焦距,*表示折光能力：,或用焦度（主焦距的倒数）,（二）眼的折光系统,正常人眼的折光能力,*最主要的折射发生在角膜前表面,晶状体折光指数最大；折光能力可改变,（,20D-34D,）,*大约,59D,，后主焦点位于视网膜所在位置（安静状态）,（三）眼折光功能的调节（视近物引起）,1,、晶状体的调节,视,近,物时，,自动调节,视,远,物时，,不需调节,视,近,物时，,如不调节,（动眼神经中副交感纤维支配）,晶状体的最大调节能力？,近点,（,near point of vision,）,：眼能看清物体的最近距离。近点越近，说明晶状体的弹性越好。*与年龄有关：,10,岁,7.0cm 20,岁,10.0cm 30,岁,14.0cm 50,岁,40.0cm 60,岁,-80cm,*晶状体折光能力改变范围：,20D34D,老视：,由于年龄的增长，晶状体弹性减弱，看近物时调节能力减弱。,*睫状肌疲劳假性近视,2,、瞳孔的调节,正常人眼瞳孔的直径：,l.5,8.0mm,瞳孔近反射（瞳孔调节反射）：,看近物时，反射性地引起双侧瞳孔缩小。可减少入眼光线量并减少折光系统的球面像差和色像差。,*瞳孔对光反射,3,、眼球会聚（,辐辏反射）,双眼注视近物时，发生两眼球内收及视轴向鼻侧集拢的现象（两眼球内直肌反射性收缩）。,意义：可使双眼看近物时物体成像于两眼视网膜的对称点上，避免复视而产生单一的清晰视觉。,（四）眼的折光能力异常,l,近视,原因：眼球前后径过长（轴性近视）或折光能力过强（屈光性近视）,特点：近点小于正视眼,2,远视,原因：,眼球的前后径过短（轴性远视）或折光系统的折光能力太弱（屈光性远视）,特点,：,（,1,）,看远物也需眼的调节（易疲劳）；（,2,）近点距离比正视眼大,3,散光,原因：角膜（或晶状体）表面不呈正球面，即不同方位的曲率半径不等。,纠正：柱面镜,老视眼,不是折光异常！,二、视网膜的感光功能,（一）视网膜的结构特点,色素上皮层,感光细胞层,双极细胞层,神经节细胞层,感光细胞的分布：,盲点,（,blind spot,）,:,视野中不能被感受到的一点（注视点颞侧,15,o),。,原因：,视网膜由黄斑向鼻侧有视乳头，是视神经的始端。无光感受细胞，故无视觉感受,视锥细胞,：中央凹中央密度最高；,视杆细胞,：中央偏开视角,20,度最多,视网膜细胞之间的联系：,纵向会聚式联系，程度不等。,视杆细胞,:,会聚程度大（几百个：,1,）；,视锥细胞：会聚程度小，中央凹处是单线联系。（图）,感光细胞的结构特征,：,外段：膜（视）盘（近千个,/,视杆细胞），感光色素（,100,万个视紫红质,/,膜盘）,（二）视网膜的两种感光换能系统,1.,视杆系统或晚光觉系统,（,1,）光敏感度较高；,（,2,）无色觉；,（,3,）视敏度低,2.,视锥系统或昼光觉系统,（,1,）光敏感性较差；,（,2,）可以辨别颜色；,（,3,）视敏度高,项 目 视锥系统 视杆系统,分 布,视网膜黄斑部 视网膜周边部,细胞汇聚程度 低，有单线式,高（呈聚合式）,感光色素,红、绿、蓝,3,种 只有视紫红质,(,不同的视蛋白,+,视黄醛,)(,视蛋白,+,视黄醛,),光敏度,低,(,强光兴奋,),高,(,弱光兴奋,),视敏度,强,(,分辨微细结构,),弱,(,分辨粗大轮廓,),专司视觉,明视觉,+,色觉 暗视觉,+,黑白觉,(,中央凹为主,)(,向外周递减,),结构特征,功能作用,两种感光换能系统的结构、功能比较,（三）视杆细胞的感光换能机制,1.,视紫红质的光化学反应及其代谢,*视紫红质（暗光下呈紫红色），对蓝光有最大吸收能力,夜盲症,长期维生素,A,摄入不足,构像改变,：视黄醛分子，视蛋白分子,视蛋白,：,G,蛋白耦联受体,2.,视杆细胞感受器电位,超极化电位,未受光照时，视杆细胞的静息电位只有,-30-40mV,；,光照时，外段膜短暂地向超极化方向变化，形成,超极化慢电位,。,视杆细胞感受器电位的产生机制,（四）视锥系统的换能和颜色视觉,视锥细胞感受器电位,：,超极化,型感受器电位,(,同视杆细胞类似,),。,三种不同的视锥细胞,（感,红,、,绿,、蓝）,三种不同的视锥色素,(,视蛋白分子结构稍有不同，使视黄醛分别对某种波长的光线最敏感）,颜色视觉：,可见光波长,380,760nm,；,可分辨约,150,种不同的颜色,机制：,视觉三原色学说,（,19,世纪,Young,和,Helmholz,）（三种视锥细胞、不同比例兴奋）。,视觉三原色学说的证据：,1,）视锥细胞光谱吸收曲线；,2,）色盲,全色盲：极为少见；,部分色盲：主要是红色盲与绿色盲,74?21?,42?2?4?,三、视网膜的信息处理,视杆细胞,超极化型感受器电位,电紧张扩布,终 足,双极细胞,去或超极化型局部电位,电,-,化学,-,电,电,-,化学,-,电,神经节细胞动作电位,四、与视觉有关的生理现象,（一）,视力（视敏度）,指眼对物体细小结构的分辨能力，也即眼所能分辨的两点间的最小距离（正常视力,大致相当于视网膜中央凹处一个视锥细胞的平均直径）,。,视力表,正常眼的分辨能力为视角,1,分度（,1,）,（二）暗适应和明适应,1,、,暗适应,从明亮环境进入暗环境后视敏度逐渐增高（视觉阈值逐步下降）的过程。,2,、明适应,从暗环境进入明亮环境后视觉的恢复过程。,（三）视野,单眼固定地注视前方一点不动时，该眼所能看到的最大范围。,结构影响：,颞侧、下方视野较大，鼻侧、上方视野较小。,颜色影响：,白光视野最大，绿光最小。,意义：,检查视野有助于诊断眼（普遍感光功能）和脑部（传导路）的病变。,（四）双眼视觉和立体视觉,单眼视觉：,单眼视物产生的视觉。,双眼视觉,：,双眼同时看同一物体产生的视觉。两眼鼻侧视野重叠。（视网膜上两物像对称）,1,）克服单眼视物的盲点：,2,）产生立体视觉,（五）视后像和融合现象,视后像,注视一个较亮的物体，闭上眼睛或物体消失后，仍能感觉到形状、大小相似的光斑的存在。,闪光融合,重复光刺激引起主观上连续的光感。,临界融合频率,引起闪光融合的最低频率，一般为,25Hz,。,1.,当刺激感受器时,如果刺激仍在持续,但传入神经冲动频率已开始下降,此现象称为,A,传导阻滞,B,衰减性传导,C,疲惫,D,适应,2.,视远物和近物都需要眼进行调节的折光异常是,A,近视,B,远视,C,散光,D,老视,D,B,3,下列关于视网膜上两种感光细胞的叙述，错误的是,A,视杆细胞分布于视网膜周边部，而视锥细胞分布于中心部,B,视杆细胞对光敏感度较视锥细胞低,C,视杆细胞不能分辨颜色，而视锥细胞能分辨颜色,D,视杆细胞对所视物结构的分辨能力较视锥细胞低,E,视杆细胞传入通路的会聚程度较视锥细胞高,4,下列关于视杆细胞的叙述,错误的是,A,不能产生动作电位,B,能产生感受器电位,C,视敏度高,D,光敏度高,E,司暗视觉,B,C,A,第三节 耳的听觉功能,耳的听觉器官组成：外耳、中耳和内耳耳蜗,听觉器官生理的中心问题,：,（,1,）声音怎样通过外耳、中耳传到耳蜗？,（,2,）耳蜗如何把声波的机械能转换成为神经冲动？,耳的适宜刺激,:,空气振动形成的疏密波，即声波。,一定的振动频率,一定的振动强度,一、外耳的功能,收集声波,；,判断声源；,传导声波,*波长为外耳道长度,4,倍的声波能产生最大的共振作用。外耳道长约,2.5cm,，最佳共振频率约在,3500Hz,附近,二、中耳的功能,传导声波,;,*鼓膜振动与声波同始终；*,增压减幅：,鼓膜的实际振动面积约为卵圆窗膜面积的,17.2,倍；听骨链杠杆的长臂是短臂的,1.3,倍。增压效应,17.21.3=22.4,倍,2.,鼓膜张肌和镫骨肌保护作用,3.,咽鼓管调节鼓室压力,声波传入内耳的途径,l,气传导,*正常的气导,*异常的气导,2,骨传导,*敏感性低,*意义,三、内耳（耳蜗）的功能,（一）耳蜗的结构要点,（二）基底膜的振动和行波理论,基底膜的振动,行波理论：,（）传播方向；,（）传播距离和最大振幅,（四）,内耳对声波的感受,(,频率、强度）,频率：,不同频率声波,（,20-20000Hz,）,不同部位基底膜,产生最大振幅,不同的神经纤维,不同部位大脑皮层,强度：,（,1,）纤毛摆动幅度单一细胞动作电位频率；,（,2,）兴奋的毛细胞数量神经纤维数量,人耳的听阈和听域,听阈,(hearing threshold,）,：,刚能引起听觉的最小强度。,最大可听阈,：,刚能引起鼓膜产生疼痛感觉的声波强度。,听域,（,hearing range,）,：,人耳对不同强度、不同频率声音的听觉范围，,即听阈曲线和最大可听阈曲线之间的面积。,*人耳最敏感的频率在,1000,3000Hz,。,（五）耳蜗的生物电现象,1,、耳蜗内电位（,内淋巴电位）,：蜗管内淋巴相对鼓阶外淋巴的电位差，约,+80mV,左右,。,产生和维持,：蜗管外侧壁的血管纹细胞,Na,+,-K,+,泵（,K,+,泵入内淋巴、,Na,+,泵入血浆，,K,+,超过,Na,+,）,毛细胞膜电位特点：,毛细胞顶端膜内外电位差可达,160mV,左右；毛细胞周围膜内外电位差只有,80mV,左右。,2.,毛,细胞的换能机制和感受器电位,基底膜振动,毛细胞听毛弯曲,顶部膜机械,门控通道开、闭,K,+,内流改变致,去极化或超极化,（感受器电位）,侧膜上,Ca,2+,内流增加或减少,递质释放量改变,3,、耳蜗微音器电位,(cochlear microphonic potential),定义：,耳蜗受到声音刺激时，在耳蜗及其附近结构记录到的一种具有交流性质的电变化，其频率和幅度与作用于耳蜗的声波振动完全一致。,实质：,多个毛细胞产生的感受器电位的复合。,特点：,（,1,）振幅随声压增大而增大；,（,2,）没有潜伏期；（,3,）没有不应期；,（,4,）不易疲劳；（,5,）不发生适应。,4.,听神经动作电位,听神经复合动作电位：,振幅取决于声音的强度、发生反应的纤维数目；波形与同步化程度有关。,听神经单纤维的动作电位,：,（,1,）“全或无”式，安静时自发放电，声刺激时放电增加。,（,2,）特征频率或最佳频率：对某一特定频率的纯音只需很小的刺激强度便可兴奋。,（,3,）声音强度增加，放电频率增大（纤毛摆动幅度大）。,1.,听觉感受器位于,A,耳蜗,B,鼓膜,C,半规管,D,椭圆囊,E,球囊,A,C,3,正常人耳对声音频率的最敏感范围是,A,2020000 Hz,B,100,6000 Hz,C,10003000 Hz,D,1000,10000 Hz,E,500020000 Hz,C,Thanks,