生理学课件-感官-赵欣-本科-2

1山西医科大学生理学系第九章感觉器官的功能TheFunctionsoftheSensoryOrgans赵欣2本章主要内容第一节感受器及其一般生理特性第三节眼的视觉功能第四节耳的听觉功能第二节躯体感觉（自学）第五节前庭器官的功能（自学）第六节嗅觉和味觉（自学）3感觉的产生:机体内、外环境的变化（刺激）感受器或感觉器官传入神经大脑皮层特定部位（动作电位）*有些感受器仅引起调节性反应，并不产生特定的感觉。4第一节感受器及其一般生理特性5一、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。678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、远距离感受器—根据刺激的性质:机械、化学、温度、伤害、光感受器9•感觉器官（senseorgan）：感受细胞连同它们的附属结构。如：眼、耳•特殊感觉器官（specialsenseorgan）：集中在头部的眼（视觉）、耳（听觉）、前庭（平衡感觉）、鼻腔的嗅上皮（嗅觉）、舌的味蕾（味觉）等。10二、感受器的一般生理特性（一）适宜刺激（adequatestimulus）一种感受器通常只对某种特定形式的能量变化最敏感，对其它种类的刺激则不敏感或根本不感受，这种高度敏感的（最容易接受）刺激形式就叫做该感受器的适宜刺激。*非适宜刺激也可发生反应，但所需的刺激强度常常要比适宜刺激大得多（如压迫眼球，产生光感）。视网膜光感受细胞380-760nm电磁波基底膜毛细胞16-20000Hz声波*特异功能？11二、感受器的一般生理特性（一）适宜刺激（adequatestimulus）•强度阈值：引起感受器兴奋所需的最小刺激强度。•时间阈值：引起感受器兴奋所需的最短作用时间。•面积阈值：对于某些感受器来说，当刺激强度一定时，刺激作用还要达到一定的面积。•感觉辨别阈：对于同一种性质的两个刺激，其强度的差异必须达到一定程度才能使人在感觉上得以分辨，这种刚能分辨的两个刺激强度的最小差异，称为～。（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15第三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17一、眼的折光系统及其调节折光成像的有关光学原理折射后主焦距*表示折光能力：或用焦度（主焦距的倒数）*计算成像位置：1/a+1/b=1/F18一、眼的折光系统及其调节（一）眼的折光系统的光学特性一系列折光体，折光率和曲率半径均不同主焦点在视网膜上，平行光线（发光点在6m以外）不用调节正好成像在网膜上。（二）眼内光的折射与简化眼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）简化眼（reducedeye）与正常眼在折光效果相同的单球面折光系统。意义：方便计算不同远近的物体在视网膜上成像的大小。AB（物体的大小）Bn（物体至节点距离）ab（物像的大小）nb（节点至视网膜距离）=21（三）眼的调节（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）23晶状体的最大调节能力？近点（nearpointofvision）：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—7.0cm20岁—10.0cm30岁—14.0cm50岁—40.0cm60岁---80cm*晶状体折光能力改变范围：20D~34D24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252、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。262、瞳孔的调节正常人眼瞳孔的直径：l.5～8.0mm强光时双侧瞳孔缩小，弱光时双侧瞳孔散大。–反射通路:入眼光量→视网膜→视神经→中脑顶盖前区→双侧缩瞳核→缩瞳–意义：调节入眼光量,防过强损伤视网膜,过弱影响视觉判断中枢病变部位(中脑)，麻醉深浅等*瞳孔对光反射273、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293．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！30（五）房水和眼内压房水：指充盈于眼的前后房中的液体。蛋白低，HCO3-高。房水循环：睫状体睫状突上皮生成房水（机制不清）后房瞳孔前房前房角巩膜静脉窦。房水功能：营养角膜、晶状体及玻璃体，维持眼压。眼内压：我国成人正常值：2.27-3.2kPa(17-24mmHg)。青光眼：房水循环障碍。31323334二、眼的感光换能系统（一）视网膜的结构特点组织学10层，4层细胞•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（blindspot）:视野中不能被感受到的一点。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36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）3839（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*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。43Therodorconereceptorpotentialishyperpolarizing,notdepolarizing.Whatisthemechanismofthehyperpolarizedphotoreceptorpotential?视杆细胞感受器电位的产生机制45•Asinglephotonoflightcancauseameasurablereceptorpotentialinarodofabout1millivolt.•Photoreceptorshaveanextremelysensitivechemicalcascadethatamplifiesthestimulatoryeffectsaboutamillionfold.(1rhodopsin→106cGMP↓)47（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）48•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?5051对比色学说三原色学说不能解释颜色对比现象。颜色对比现象，对比色（互补色）黄--蓝红--绿黑--白颜色对比现象只出现在对比色之间。对比色学说：在视网膜中存在着三种物质，各对一组对比色的刺激起性质相反的反应，如一种物质在蓝光作用时合成，黄光作用时分解，等等，于是就引起颜色的对比现象。5253三、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54三、与视觉有关的若干生理现象（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）。视角：从物体的两端点各引直线到眼节点的夹角。55视力表:正常眼的分辨能力为视角1分度（1′）。即能看清物象视角为1分度的物体的眼睛为正常眼。距5m处视力表上标明视力为1.0的E字，其笔画之间的空隙的宽度的视角为1′，此时如能看清，则视力为1.05657视力表正常眼的分辨能力为视角1分度（1′）58（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。59（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。60（四）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。61单张的画面(picture)如何变成连续的电影(movie)？62（五）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63第四节耳的听觉功能64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？65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人耳的听阈和听域听阈(hearingthreshold）：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（heari