人体解剖生理学——第四章特殊感觉器官

第二节视觉器官——眼第一节概述第四章特殊感觉器官第三节听觉器官-耳第一节概述感觉的产生：①感受器和感觉器官的感受刺激②传导通路的信息传入③中枢的整合分析1、感受器的类型和分类感受器（receptor）：是指分布于体表或机体内部组织中的一些专门感受机体内、外环境变化的结构或装置。适宜刺激：某一种感受器只对某种特定形式的能量变化最敏感，这种形式的能量刺激即成为感受器的适宜刺激。非适宜刺激也可使某种感受器反应，但需刺激强度大。1）根据感受器分布的部位不同，可将其分为：内感受器：感知机体内部环境的变化。外感受器：感受外部环境的变化。2）根据感受器接受刺激的性质不同，感受器可分为：化学感受器：主要感受化学物质浓度变化的刺激。机械感受器：主要感受机械力或引起感受器变性的刺激。光感受器：感受可见光光强和波长的变化。温度感受器：可分为热敏感受器和冷敏感受器两种不同类型。2、感受器的换能的分子信号机制感受器的换能：感受器必须将其他能量形式转换成为电信号形式，才能将机体信息传递到中枢神经系统中，此过程称为感受器的换能。感受器的换能的共同步骤：1、当感受器接收到不同的刺激能量。2、感受器细胞通过改变膜上某些离子通道的蛋白分子构型，引起某些离子的跨膜流动，在受体细胞中产生膜电位的变化，即感受器电位或称为发生器电位。3、感受器电位能调节某些通道（如电压门控Na+通道或Ca2+通道）的活动开闭，或在同一细胞的不同位置引发动作电位。3、感受器的编码感受器在将外界刺激转换为神经动作电位时，刺激所包含的环境变化信息也就存在于动作电位的序列之中了，神经冲动以不同的组合形式在神经纤维中的传输，即称为感受器的编码。频率编码：刺激越强，动作电位发放的频率越高，这就是刺激强度的频率编码。群体编码：刺激强度可以通过参与传输信息的神经纤维数目的多少来编码。标记线方式编码：由于某一种感受器只能选择性地对某些特殊能量刺激发生反应，由此产生的传入冲动只能通过特定的通路到达皮质特定部位，引起特定的感觉。4、感受器的适应感受器的适应：同一刺激强度持续作用于同一感受器时，产生的感受器电位会逐渐减小或频率降低，这一现象称为感受器的适应。感受器的适应可降低去极化的范围和程度，使传入神经元产生动作电位的频率下降，甚至不再产生反应。根据产生适应的快慢，将感受器分为快适应感受器和慢适应感受器两种。第二节视觉器官眼的适宜刺激:是可见光(波长370～740nm的电磁波)。可见光眼的折光系统折射成像视网膜的感光系统换能作用感受器电位→视NAP视觉中枢→视觉眼的基本概念一、眼的结构（一）眼球1、眼球壁（1）纤维膜（角膜、巩膜）（2）血管膜（脉络膜、睫状体、虹膜）（3）视网膜2、眼球内容物（1）房水（2）晶状体（3）玻璃体1.眼球壁的结构:(1)纤维膜（外膜）:①角膜—占纤维膜1/6,无色透明,无血管的结缔组织组成。具有折光作用;有丰富的感觉N末梢,感觉灵敏。②巩膜--占纤维膜5/6,白色不透明，前接角膜，后方与视N表面硬膜相连。具有保护作用。角膜与巩膜交界处有环形的巩膜V窦(许氏管)。(2)血管膜（中膜）:①虹膜—位于血管膜最前面,后接睫状体,虹膜颜色因种族而弃,我国为棕褐色。虹膜由平滑肌组成：ａ．瞳孔括约肌（缩瞳肌）－环绕瞳孔周围，受副交感Ｎ支配。副交感Ｎ⊕缩瞳肌收缩瞳孔缩小。ｂ．瞳孔散大肌(扩瞳肌）－放射状排列，受交感Ｎ支配。交感Ｎ⊕扩瞳肌收缩瞳孔扩大。②睫状体：睫状突---最前端较厚的放射状突起.虹膜后方睫状小带---睫状体发出与晶状体相连(悬韧带).睫状肌---环形平滑肌,受副交感Ｎ支配.睫状肌收缩和舒张可以改变晶状体前后的厚度和曲率,能调节远近物体在视网膜上清晰成像。角膜与晶状体之间的腔隙,被虹膜分隔,虹膜前为前房,虹膜后为后房,其中充满房水。③脉络膜:位于眼球壁的后2/3，在睫状体后部。内有丰富的血管和色素，呈棕黑色。其功能是供给眼球营养，吸收眼球内散射后的多余光线。(3)视网膜（内膜）:衬在脉络膜的内面。外层—色素细胞上皮层。内层—神经细胞层,有三层神经细胞组成。神经细胞层,有三层神经细胞组成.外:感光细胞→视锥细胞视杆细胞.中:双极细胞.内:神经节细胞—其轴突为视神经纤维组成视神经,在眼球后方穿出。视神经---起始处视网膜呈白色圆形隆起称视N乳头(视N盘),中央有血管出入,无感光细胞称生理盲点。视N乳头外侧约3.5mm稍偏下方为黄斑,其中凹陷称为中央凹是感光最敏感处。2.眼内容物(眼内折光系统):（1）房水：无色透明液体，充盈于前，后房中。①房水的作用：折光作用，营养角膜和晶状体，维持眼内压。②房水生成：由睫状肌上皮细胞内含大量碳酸酐酶有关。其形成机制尚不太清楚，一般认为除来自血浆的被动滤过外，还有主动过程参与。③房水循环：进入经瞳孔睫状体产生房水眼后房眼前房虹膜角间隙巩膜V窦睫状V。*房水不断生成，不断回收，生成与回流达动态平衡，使眼内保持恒定的房水，维持眼内压（2.3-3.2KPa)。*如房水循环受障，房水积聚，使眼内压↑，视力减退，甚至失明---青光眼。（2）晶状体:位于虹膜后方，外包弹性透明囊,其边缘有睫状小带连于睫状体。睫状肌舒缩可调节其凸度。作用：聚光作用，具有弹性，所以凸度可改变。*晶状体发生混浊，可影响视力----白内障。（3）玻离体:无色透明胶状物,充满于晶状体与视网膜之间。作用：折光和支撑视网膜的作用。（二）眼球的附属装置1、眼睑2、结膜3、泪器4、眼外肌二、视觉生理视觉生理可分为（1）物体在视网膜上成像的过程；（2）视网膜感光细胞如何将物像转变为神经冲动的过程。外界光线眼折光系统角膜房水晶状体玻璃体视网膜上成像视网膜感光细胞视杆细胞视锥细胞将光线刺激的视觉信息转变为神经冲动视神经大脑皮层视觉中枢(枕叶)视觉1、物象形成:当看6m以外的物体时，远物发出的光线(≈平行光线)入眼后,折射聚焦、成像在视网膜上，看清远物。但当看6m以内的近物时,近物发出的光线(是辐射状)入眼后,折射聚焦、应成像在视网膜之后,视物模糊不清。实际上,正常人眼看近物时，眼折光系统的折光能力能随物体的移近而相应的改变,使物像仍落在视网膜上，看清近物。眼的调节：晶状体调节、瞳孔调节和眼球会聚。(一)眼的折光系统及其调节（1）晶状体调节视近物时,物像落在视网膜后大脑皮层枕叶区中脑正中核动眼神经缩瞳核动眼神经副交感节前纤维睫状神经节悬韧带松弛晶状体凸度↑折光能力↑物像落在视网膜上视远物时,晶状体凸度↓(睫状肌舒张,悬韧带拉紧).调节前后晶状体的变化视神经皮层-中脑束睫状短神经睫状肌（环形肌）收缩（2）瞳孔调节(瞳孔缩小)正常人的瞳孔直径变动在1.5～8.0mm之间。当视近物时,除发生晶状体的调节外,还反射性的引起双侧瞳孔缩小。看近物，模糊成象→视N→皮层视区(枕叶)→中脑动眼N副交感核→动眼N另一分支(副交感f)⊕→瞳孔括约肌收缩→瞳孔缩小(减少进入眼内光线,减少折光系统球面差,使成象清哳。瞳孔近反射瞳孔对光反射瞳孔对光反射：概念：瞳孔的大小还随光照强度而变化,强光下瞳孔缩小,弱光下瞳孔扩大,称为瞳孔对光反射。特点：具有双侧效应(互感性对光反射),即不仅光照侧瞳孔缩小,而且对侧瞳孔也缩小。意义：①调节光入眼量:强光时瞳孔缩小,保护视网膜;弱光时瞳孔散大,增加视敏度;②减少球面像差和色像差;③协助诊断:通过观察缩瞳的程度、速度和双侧效应等,帮助判断中枢神经系统病变部位、全身麻醉的深度和病情危重程度。过程：强光视网膜感光细胞视神经中脑的顶盖前区(双侧)动眼神经副交感核(双侧)睫状神经节瞳孔括约肌收缩瞳孔缩小当双眼凝视一个向前移动的物体时,两眼球同时向鼻侧会聚的现象称为眼球会聚。它也是一种反射活动,其反射途径与晶状体调节反3.眼球会聚:射基本相同，不同之处主要为效应器(内直肌)。意义：使物像分别落在两眼视网膜的对称点上,使视觉更加清晰和防复视的产生。(二)视网膜的感光换能作用视网膜衬在脉络膜的内面，是眼的感光系统,其功能是感光和换能,即接受光刺激,并把光刺激转变为神经冲动。1.视网膜结构:外层为色素细胞层内层为神经细胞(三层细胞组成)外:感光细胞(视锥细胞,视杆细胞)中:双极细胞内:N节细胞---其轴突为视N纤维组成视N,在眼球后方穿出.（1）色素细胞层：内含黑色素颗粒和Va，对感光细胞有营养和保护作用：（2）感光细胞层外段呈圆盘状重叠成层，感光色素镶嵌在盘膜中，是光-电转换产生感受器电位的关键部位。产生的感受器电位以电紧张方式扩布到终足。（3）神经细胞层细胞层间存在着复杂的突触联系，有化学性突触和电突触，可纵向和水平方向传递信号。当最初产生的视觉电信号，将首先在这些细胞层中处理与加工。项目视锥细胞视杆细胞分布视网膜黄斑部视网膜周边部感光色素有感红、绿、蓝光色素3种只有视紫红质1种统称视紫兰质种族差异鸡，爬虫类仅有视锥细胞鼠，猫头鹰仅有视杆细胞适宜刺激强光弱光光敏感度低(强光→兴奋)高(弱光→兴奋)分辨力强(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+黑白觉视力强弱(中央凹为主)(向外周递减)结构特征功能作用（4）两种感光细胞的结构、功能比较（5）视紫红质的光化学反应视紫红质光照分解暗处合成Va醇脱氢酶视蛋白+全反型视黄醛注①视紫红质由视黄醛和视蛋白构成的结合蛋白,是视杆细胞内所含的感光物质.②光照时视紫红质分解,视杆C产生光感受器电位,再引起视网膜电活动。③分解与合成速度取决于光强：暗处分解＜合成，亮处分解＞合成，强光处于分解状态。④分解与合成过程中要消耗一部分视黄醛，需血液循环中的Va补充，缺乏Va→夜盲症。（6）视杆细胞的感光换能机制光照视紫红质分解变构无光照视紫红质Ⅱ(中介物)激活盘膜上的传递蛋白(G蛋白)激活磷酸二酯酶分解cGMP→cGMP↓cGMP依赖性Na+通道关闭外段膜Na+内流↓(内段膜Na+泵继续)感受器电位(超极化型)电紧张方式扩布终足cGMP含量高cGMP依赖性Na+通道开放外段膜Na+持续内流(内段膜Na+泵泵出Na+)静息电位（-30～-40mv）视杆细胞感受器电位(超极化型)电紧张方式扩布终足双极细胞(去或超极化型)电-化学-电电-化学-电神经节细胞(动作电位)（7）视锥细胞的感光换能和色觉视锥细胞有分别含有感红光色素、感绿光色素、感蓝光色素三种视锥细胞。感光色素统称为视紫兰质.也是视黄醛和视蛋白的结合物.视锥细胞的功能特点是分辨力强，并具有辨别颜色的能力,色盲缺乏相应的视锥细胞。（四）视觉的传导通路视杆细胞,视锥细胞产生电位变化→双极细胞→神经节细胞→视神经。视神经在视交叉处进行半交叉（来自视网膜鼻侧的纤维交叉到对侧，而颞侧的纤维不交叉仍在同侧前进），每侧眼球的交叉与不交叉的纤维组成一侧视束，视束到达丘脑后部的外侧膝状体，换神经元后，其纤维上行经内囊后到达大脑的枕叶视觉中枢。（五）几种视觉生理现象1、暗适应与明适应（1）暗适应:概念：指从明处进入暗处,最初看不清，经过一定时间恢复暗视觉的过程(约25～30min)。机制：视紫红质的含量在暗处恢复的过程。（2）明适应：概念：从暗处到强光下时，最初感到一片耀眼的光亮，不能视物，只能稍等片刻，才能恢复视觉，(约1min)。机制：视紫红质分解的过程。3、视野概念：指单眼固定不动注视前方一点时,该眼所看到的空间范围。范围：∵上眼框和鼻粱遮挡的缘故，∴单眼视野的下方＞上方；颞侧＞鼻侧。∵三种视锥细胞在视网膜中的分布不匀,∴色视野的白色＞黄蓝＞红色＞绿色。绿红蓝白生理盲点投射区位于视野的颞侧15°处。2.视力:指视觉器官对物体形态的精细辨别能力。4、眼的折光异常正常眼(正视眼)通过调节,可以分别看清远、近不同的物体。若眼的折光能力异常,或眼球的形态异常,平行光线不能在视网膜上清晰成像,称为屈光不正(非正视眼)。常见的有远视、近视和散光。（1）近视眼:多数由于眼球的前后径过长,或角膜和晶状体曲率半径过小,折光能力过强。故远处物体的平行光线被聚焦在视网膜的前方,以致视远物模糊不清;而近处物体发出至眼的辐射光线,眼不需调节或作较小的调节,就能使光线聚焦在视网膜上而看清近物。因此,近视眼的远点比正视眼的近,远