第十一章感受器和效应器

第十一章 感受器和效应器一、感受器（一） 感受器和感觉（二）感受器的类型二、效应器（一） 肌肉与肌肉收缩（二）色素反应（一）感受器和感觉感受器接受刺激的过程实际上就是一个能量转换的过程。外界刺激总是以一定的能的形式出现（如光能、热能、电能、机械能等），这些刺激作用于感受器，如果刺激强度足够大，即达到阈值，就能使感受器部位的神经元发生动作电位。这个过程就把外界刺激的能量转变成了电能。由于不同刺激引起的动作电位频率和数量不同，而且传导动作电位的 Nf的种类和数量也不同，因此，神经中枢整合 的结果也就不同，从而产生了各种各样的感觉。一、感受器（二）感受器的类型1、物理感受器是指感受力、热、声、电、光等物理刺激和本体姿势等的感受器。（ 1）触压感受器能感受接触和压力刺激，在人体的指尖、皮肤等处有大量分布。（如裸露的神经末梢、毛发、触觉小体、环层小体等）（ 2）本体感受器能感受机体所受的张力和运动状态，主要分布在肌肉、肌腱、关节韧带等部位。（如肌梭等）（ 3）热感受器能感受环境或体内温度的变化。（如蚊触角上的热感受器、蛇头部两侧的热感受器）（ 4）平衡和听觉感受器能感知身体姿势和声音的刺激。但在低等动物中，这类感受器只具有感知身体姿势、保持身体平衡的作用。（如腔肠动物和甲壳动物的平衡囊；蚊、蝇等昆虫的平衡棍、 鱼的侧线 等）在高等动物中，这类感受器的听觉功能逐渐增强。人耳的结构和功能 (P181图 14.8) 外耳耳廓：收集声波外耳道：声波向内传递的通道 中耳位于外耳道和鼓室之间，在声波作用下能产生振动，起传导声波的作用。位于外耳和内耳之间。鼓室中存在 3块 听小骨 ，由外到内依次为锤骨、砧骨、镫骨，它们相互连接，能传导来自鼓膜的振动。连通鼓室和咽，使鼓膜两侧气压保持平衡。鼓膜 ：鼓室 ：咽鼓管 ： 内耳包括前庭器和耳蜗。A、 前庭器是感觉身体姿势的器官。包括前庭3个 半规管B、 耳蜗形似蜗牛壳，包括 3个管腔：前庭阶、鼓阶和两者之间的蜗管。前庭阶以膜性的卵圆窗与中耳相隔；卵圆窗又与最里面的一块听小骨 镫骨相连。镫骨传来的振动可通过卵圆窗到达耳蜗。鼓阶以膜性的圆窗与中耳相隔。鼓阶与前庭阶相通。蜗管中存在听觉器官 柯蒂氏器 ， 由蜗管基底膜上皮细胞特化形成，主要包括支持细胞和毛细胞，毛细胞顶部有听毛。（ 5）视觉和光感受器几乎所有的生物都能感光，但植物没有特定的感光器官。某些原生动物（衣藻）、扁形动物（涡虫）等，出现了简单的光感受器 眼点，只能感光，不能成像。较高等的动物中（昆虫、鱼类、两栖类、爬行类、鸟类、哺乳类），出现了眼，既能感光，也能成像。 人眼的构造（ P178图 14.4）眼球壁主要由致密结缔组织组成，保护和支持眼球。巩膜：角膜： 位于眼球前壁最外层，与巩膜相连，透明，起聚光作用。位于巩膜内侧，富含血管和色素细胞。色素细胞能产生黑色素，吸收分散的光线，以免影响视觉。由脉络膜在眼球前部向内延伸形成的环状膜。中央是瞳孔，为光线传播的通道。脉络膜：虹膜：睫状体： 是虹膜后外方增厚的部分，其肌肉收缩和舒张可调节晶状体曲度。位于眼球壁最内层，紧贴中膜，是感光和成像的部位。外膜中膜内膜 (视网膜 )：内 容 物晶状体和角膜之间的腔叫前房，其中充满水样液，即房水。（若房水过多，眼内压升高，视力受损，称 “青光眼 ”）位于虹膜和玻璃体之间，在睫状肌调节下可改变曲度，使物体在视网膜上成像。（看近物，睫状肌收缩，晶状体曲度变大；反之则曲度变小。）晶状体和视网膜之间的腔叫后房，其中充满粘稠液体，形成玻璃体。房水：晶状体：玻璃体：都有聚光作用，房水、玻璃体还能保持眼球正常形状 视网膜和视神经视网膜 感光细胞视锥细胞：能感受强光和色觉视杆细胞：能感受弱光，无色觉视网膜上正对瞳孔的部位有一个黄色区域，叫黄斑。其中央有一个凹陷，叫中央凹，它是视觉最敏锐的部分，其中的感光细胞全是视锥细胞。视神经在穿过视网膜的地方，形成一个圆形隆起，具黄斑约 3.5mm， 该部位无视细胞，不能感光，叫生理盲点。 近视、远视、散光近视： 长时间看近物，睫状肌过度紧张，晶状体曲度变大，无法恢复，远物在视网膜前方成像。眼球前后径过长；角膜曲度过大，也可造成近视。远视： 眼球前后径过短，晶状体或角膜曲度过小，近物在视网膜后方成像。可用凹透镜矫正。可用凸透镜矫正。散光： 角膜或晶状体曲度不均，进入眼球的光线不能聚焦。2、化学感受器（ 1）涡虫的化学感受器（ 2）昆虫的化学感受器昆虫足的末端和口器上有味觉细胞，与味觉神经元相连，能感受食物和水的刺激。昆虫的嗅觉感受器大多分布在触角上，能感受空气中某些化学物质的刺激。（ 3）人的味觉和嗅觉味觉感受器 ： 味蕾，主要分布于舌的上表面和边缘。每个味蕾含多种味觉细胞，能感受酸、甜、苦、咸 4种味道。舌尖对甜味、咸味最敏感；舌根对苦味最敏感；舌的外侧对酸最敏感。嗅觉感受器：位于鼻腔顶部的粘膜中。返回二、效应器（一）肌肉与肌肉收缩1、无脊椎动物最早的肌肉出现在腔肠动物，但尚无中胚层，所以没有独立的肌细胞。（只在体壁内外两层细胞的基部有肌纤维，外层细胞的肌纤维形成纵肌层，内层细胞的肌纤维形成环肌层。）线虫动物开始出现中胚层，但肌细胞分化不完全，只含有少量肌纤维。无脊椎动物的肌肉多为平滑肌，但在软体动物和节肢动物中出现了骨骼肌。一般平滑肌收缩慢而持久；骨骼肌收缩快，但容易疲劳。2、脊椎动物有骨骼肌、平滑肌、心肌。运动系统的肌肉都是骨骼肌。平滑肌主要分布于内脏器官中。骨骼肌受意识支配，平滑肌和心肌不受意识支配。每块骨骼肌由很多肌纤维组成，肌纤维表面的细胞膜叫肌膜。（ 1）部分主要的骨骼肌头颈肌： 胸锁乳突肌躯干肌： 背肌 ：斜方肌、背阔肌胸肌 ：胸大肌、肋间外肌、肋间内肌腹肌 ：腹直肌、腹外斜肌、腹内斜肌四肢肌： 上肢肌： 三角肌 、 肱二头肌 、 肱三头肌下肢肌： 股四头肌 、 臀大肌 、 股二头肌 、 腓肠肌（ 2）神经肌肉接点运动神经元轴突末梢与肌纤维之间通过突触相互联系，形成神经肌肉接点。突触前神经元释放 Ach， 可使骨骼肌收缩，但抑制心肌收缩。一个运动神经元和它所支配的肌纤维，就组成一个运动单位。3、肌肉收缩（ 1） 单收缩 及其特点当肌肉受到一次短促的电刺激时，引起一次收缩，即单收缩。包括三个时期： 潜伏期（从接受刺激到开始收缩） 收缩期（从肌肉开始收缩到收缩至最大限度） 舒张期（从收缩高峰开始到恢复原长）单个肌纤维的单收缩具有 “全或无 ”的特点。（ 2） 收缩的总和与强直收缩肌肉接受一次刺激，引起一次收缩，若在前一次收缩尚未完成时，再接受一个刺激，则两次刺激所引起的收缩可以重叠，该现象叫收缩的总和。若连续刺激的速率足够快，使肌肉前后收缩之间的界线变得模糊，收缩曲线形成一条平滑线，此时肌肉张力达到最大，叫强直收缩。除刺激频率外，肌肉张力还与刺激强度有关。（ 3）肌肉收缩的机制 骨骼肌纤维的超微结构在光镜下，肌原纤维上有相间排列的明带（ I带）和暗带（ A带）（ P192图 15.9、 15.10）骨骼肌由肌纤维组成，一条肌纤维就是一个肌细胞，内含很多肌原纤维，肌原纤维位于肌浆中。相邻两条 Z线之间的部分，即一个 A带加两侧各 1/2的I带，构成一个 肌节 ，它是肌细胞的基本功能单位。在电镜下发现，肌原纤维由肌丝组成，包括粗肌丝和细肌丝两种。细肌丝主要由 肌动 Pr 组成，在 I带和 A带都有，但 H带无细肌丝。粗肌丝由 肌球 Pr组成，只位于 A带。 肌肉收缩的过程目前比较流行的是滑行学说，认为肌肉收缩时，肌丝没有缩短，而只是粗肌丝和细肌丝之间发生了滑行。细肌丝上除了肌动 Pr之外，还有 原肌球 Pr和肌钙 Pr。 在肌肉舒张时，原肌球 Pr掩盖了 肌动 Pr与肌球 Pr的头相结合的位点，使两者不能结合。肌肉收缩时，肌丝滑行过程如下：A、神经冲动从神经肌肉接点传导到肌膜，使肌膜去极化。这一电位变化促使肌细胞内质网（即肌质网）中的 Ca2+大量释放到肌浆中。C、肌动 Pr 与肌球 Pr 头相结合。D、肌球 Pr 头水解 ATP， 释放能量，将肌动 Pr 拉向 A带中央。然后肌球 Pr 头与肌动 Pr 解离，并摆向 Z线方向，再与肌动 Pr上的其它结合位点结合。这样，通过反复的结合、拉动、解离、再结合，就能使肌动 Pr丝（即细肌丝）不断滑向 A带中央，从而使 肌纤维缩短 。（注意：肌肉收缩时， A带长度一般不变，而 I带和 H带缩短）Ca2+与细肌丝上的肌钙 Pr 结合 ，引起肌钙 Pr 构象发生改变，并进而引起原肌球 Pr 的构象发生改变，暴露出肌动 Pr 与肌球 Pr 头相结合的位点。B、下 课鱼的侧线侧线返回感觉神经纤维味蕾味孔返回味觉感受器镫骨砧骨锤骨卵圆窗圆窗耳蜗神经耳蜗鼓膜蜗管前庭阶鼓阶毛细胞覆膜基底膜感觉和行为听觉感受器半规管返回鼓室咽鼓管镫骨砧骨锤骨卵圆窗圆窗耳蜗神经耳