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1 第四章感觉器官 第一节视觉器官 2 一 眼球壁眼球壁可分为外膜 中膜和内膜 1 外膜又称纤维膜 是眼球壁的最外层 前方1 6为角膜 后方5 6为巩膜 两者交界处称角膜缘 1 角膜角膜无色透明 曲度较大 2 巩膜由致密结缔组织构成 呈乳白色 坚韧而不透明 具有保护和支持眼球的作用 3 4 2 睫状体为虹膜后方的增厚部分 3 脉络膜为血管膜的后2 3部分 贴于巩膜内面的富有血管和色素细胞的疏松结缔组织 毛细血管为视网膜提供部分营养 色素细胞能吸收眼内分散光线 以免影响视觉 2 中膜又称血管膜 贴于巩膜内面 是含有丰富的血管和色素细胞的疏松结缔组织 由前向后可分为虹膜 睫状体和脉络膜三部分 1 虹膜为血管膜的最前部分 位于角膜和晶状体之间 虹膜为环状薄膜呈圆盘状 中央的孔称瞳孔 虹膜与角膜之间的腔隙为眼前房 与晶状体之间的腔隙为眼后房 5 6 3 内膜又称视网膜位于眼球壁的最内层 在视网膜后部有一圆形隆起 称视神经盘 或视神经乳头 由视网膜的节细胞的轴突汇集而成 视神经盘处无感光能力 称生理性盲点 在视神经盘颞侧约3 5mm处 有一黄色小区称黄斑 其中央的凹陷称中央凹 为视觉 辨色力 分辨力 最敏锐的部分 视网膜视部除中央凹和视神经盘外 主要由四层细胞组成 自外向内依次为色素上皮层 视细胞层 双极细胞层和节细胞层 7 8 9 二 内容物眼球内容物包括房水 晶状体和玻璃体 均无色透明 无血管 具有折光作用 称眼的折光系统 能使进入眼球的物体反射出来的光线会聚到视网膜上成像 l 房水是由睫状体血管过滤和睫状体非色素上皮细胞分泌产生的 沿虹膜角膜角渗入巩膜静脉窦 最后注入睫状体静脉 在正常情况下 房水的产生和排出保持动态平稳 若房水回流受阻 房水量积集过多 则引起眼内压增高导致青光眼 房水除有折光作用和维持眼内压外 还有营养角膜和晶状体的作用 10 2 晶状体晶状体主要由许多平行排列的晶状体纤维构成 晶状体外包有一层由胶原纤维组成的晶状体囊 此囊借睫状小带与睫状体相连 若晶状体因疾患或损伤而变混浊 则形成白内障 晶状体在视力调节中起重要作用 3 玻璃体为无色透明的胶状物质 填充于晶状体和视网膜之间 玻璃体除折光作用外 还有支撑视网膜的作用 11 12 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 13 14 一 简化眼 设眼球为单球面折光体 前后径为20mm 折射率为1 333 节点 n 光心 在角膜后方5mm处 前主焦点在角膜前15mm处 后主焦点在节点后15mm处 当平行光线 6m以外 进入简化眼 被一次聚焦于视网膜上 形成一个缩小倒立的实像 15 简化眼中的AnB和anb是对顶相似三角形 如果物距和物体大小为已知 可算出物像及视角大小 16 二 眼的折光系统及其调节 光线由一媒介进入另一媒介所构成的单球面折光体时 就会发生折射 折射能力 F2 的大小由该单球面折光体的曲率半径 r 和折射率 n2 决定 若空气的折射率n1 其关系式为 F2 后主焦距 n2 r n2 n1 F2越小 其折光能力越强 n2越大 其折光能力越强 r越小 其折光能力越强 17 眼内折光系统的折射率和曲率半径 空气角膜房水晶状体玻璃体 折射率1 0001 3361 3361 4371 336曲率半径 整体眼折光能力最强的是 空气 角膜界面 当不戴潜水镜潜水时 水中视物模糊的原因是空气 角膜界面的折射率 所致 18 眼的调节 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 这个过程即为眼的调节 晶状体调节 瞳孔调节和眼球会聚 19 1 晶状体调节 物像落在视网膜后 视物模糊 皮层 中脑束 中脑正中核 动眼神经副交感核 睫短N 睫状肌收缩 悬韧带松弛 晶状体前后凸 折光能力 物像落在视网膜上 调节前后晶状体的变化 20 晶状体的调节 睫状肌 舒张 收缩 视远调节 视近调节 悬韧带 21 22 晶状体调节的能力有一定的限度 这个限度用近点 能看清物体的最近的距离 表示 近点越近 说明晶状体的弹性越好 不同年龄的调节能力 23 2 瞳孔调节正常人的瞳孔直径变动在1 5 8 0mm之间 瞳孔近反射 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 其反射通路与晶状体调节的反射通路相似 不同之处为效应器 瞳孔括约肌收缩 瞳孔缩小 意义 瞳孔缩小后 可减少折光系统的球面像差 使视网膜成像更为清晰 24 瞳孔对光反射 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 意义 调节光入眼量 减少球面像差和色像差 过程 强光 视网膜感光细胞 视N 中脑 动眼N副交感核 双侧 睫状N节 瞳孔括约肌 瞳孔缩小 25 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 26 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 27 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 近视眼的远点比正视眼的近 远视力差 近视力正常 矫正 配戴适宜凹透镜 28 远视眼 多数由于眼球的前后径过短 或折光系统的折光能力过弱 远视眼的近点比正视眼的远 看远物 看近物都需要调节 故易发生调节疲劳 矫正 配戴适宜凸透镜 29 散光眼 角膜或晶状体 常发生在角膜 的表面不呈正球面 曲率半径不同 入眼的光线在各个点不能同时聚焦于一个平面上 造成在视网膜上的物像不清晰或变形 从而视物不清或视物变形 矫正 配戴适当的柱面镜 在曲率半径过大的方向上增加折光能力 30 二 视网膜的感光换能系统 1 视网膜的结构 31 色素上皮层 视细胞层 双极细胞层和节细胞层 32 2 视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 33 3 神经细胞层当最初产生的视觉电信号首先在这些细胞层中处理与加工 34 4 两种感光细胞与神经细胞的联系方式 有着明显的区别 视锥细胞呈单线式 视锥 双极 节细胞 1 1 1 视杆细胞呈聚合式 视杆 双极 节细胞 mn n 1 有利于总和弱光刺激 提高光敏度 35 2 视敏度 视力 概念 指人眼分辨精细程度的能力 正常人眼在光照良好的情况下 在视网膜上的物像 5 m 视角 1 能产生清晰的视觉 1 角的物像可分别刺激不相邻的两个感光细胞 其各自的感光信息传入才能分辨两个点 36 视敏度的限度 用能分辨两点的最小视网膜上的物像 5 m 或视角 1 表示 视力表是根据此原理设计的 E字的笔画粗细和缺口皆为1 视角 1 1 0 5 0 视角 10 0 1 3 3 37 项目视锥细胞视杆细胞 分布视网膜黄斑部视网膜周边部 联系视锥 双极 节细胞 1 1 1方式视杆 双极 节细胞 多 少 1 呈单线式 分辨力强 呈聚合式 分辨力弱 感光色素有感红 绿 蓝光色素3种只有视紫红质1种 不同的视蛋白 视黄醛 视蛋白 视黄醛 中央凹为主 向外周递减 两种感光细胞的结构比较 1 视网膜的两种感光换能系统 38 视杆细胞的感光色素 视紫红质 一种结合蛋白 视蛋白 视黄醛 视锥细胞的感光色素 在视网膜中央凹处测得三种对564nm 红 534nm 绿 和420nm 蓝 光敏感的视锥细胞 视锥细胞的功能特点是分辨力强 并具有辨别颜色的能力 39 视锥细胞的感光换能机制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 三种视锥色素的区别是视蛋白的分子结构稍有不同 这种微小差异决定了对特定波长光线的敏感程度 40 色觉色觉是感光细胞受到不同波长的光线刺激后 产生的视觉信息传入视觉中枢引起的主观感觉 19世纪初 Young和Holmholtz依据物理学上三原色混合理论提出了视觉三原色学说 若红 绿 蓝三种视锥细胞兴奋程度 1 1 1 白色觉 若红视锥细胞兴奋程度 红色觉 若绿视锥细胞兴奋程度 绿色觉 三原色学说可以较好地解释色盲和色弱的发病机制 41 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 功能作用 视力强弱 项目视锥细胞视杆细胞 种族差异鸡 爬虫类仅有视锥细胞鼠 猫头鹰仅有视杆细胞 42 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 蓝 红色 绿色 绿 红 蓝 白 43 三 视觉的光化学反应 44 1 视紫红质的光化学反应 视紫红质 光 视蛋白 11 顺视黄醛 视黄醛还原酶 11 顺视黄醇 VitA 全反型视黄醇 VitA 醇脱氢酶 全反型视黄醛 视蛋白 视黄醛异构酶 暗处 需能 异构酶 45 注 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 色素上皮内储存VitA可以转变成视黄醛 分解与合成过程中要消耗一部分视黄醛 需血液循环中的VitA补充 缺乏VitA 夜盲症 46 2 视杆细胞的感光换能机制 光照 视紫红质分解变构 无光照 变视紫红质 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 47 外耳 耳廓 外耳道 鼓膜中耳 鼓室 锤骨 砧骨 蹬骨 鼓膜张肌 镫骨肌 咽鼓管内耳 骨迷路 膜迷路 前庭 椭圆囊 球囊 囊斑 位置觉半规管 上 后 外 壶腹 壶腹嵴 位置觉耳蜗 听觉 第二节听觉器官 48 耳是听觉的外周感觉器官 外耳 耳廓 外耳道 中耳 鼓膜 听小骨 咽鼓管 内耳 概述 耳蜗 椭圆囊 球囊 49 是空气振动的疏密波 20 20000Hz 最大可听阈 听觉忍受某一声频的最大声强 人耳的适宜刺激 听力 听阈曲线与最大可听阈曲线之间的面积 听阈 某一声频引起听觉的最小声强 一 声音刺激 听力和听阈 50 二 声音的传递1 外耳的功能 2 外耳道 传音的通路 增加声强 外耳道长是声波长整数倍 正常语言交流的波长 发生共振 从而增加声强 1 耳廓 利于集音 判断声源 依据声波到达两耳的强弱和时间差判断声源 51 结构特点 是一个具有一定紧张度 动作灵敏 斗笠状的半透明膜 面积约50 90mm2 外耳道 鼓膜 镫骨 锤骨 砧骨 半规管 2 中耳的功能 鼓膜 功能作用 能如实地把声波振动传递给听小骨 52 2 听小骨 结构特点 由锤骨 砧骨 镫骨依次连接成呈弯曲杠杆状的听骨链 功能作用 听小骨的杠杆作用增强振压 1 3倍 外耳道 鼓膜 镫骨 锤骨 砧骨 半规管 53 3 鼓膜 听骨链 卵圆窗 功能 构成传音的有效途径 具有中耳传音增压效应 机制 经听骨链的传递使声压增强1 3倍 鼓膜有效振动面积与卵圆窗面积之比为 鼓膜的传递将使声压增强17倍 55mm2 3 2mm2 17 1 上述两方面的作用 共增压效应为17 1 3 22倍 54 4 咽鼓管 鼓室与咽腔相通的管道功能作用 调节鼓膜两侧气压平衡 维持鼓膜正常位置 形状和振动性能 咽鼓管粘膜上的纤毛运动可排泄中耳内的分泌物 55 声波振动 外耳 耳廓 外耳道 中耳 鼓膜 听小骨 卵圆窗 内耳 耳蜗内的淋巴液 螺旋器 声 电转换 神经冲动 听觉中枢 听觉 听觉的产生过程 56 一 内耳耳蜗的结构与功能 内耳耳蜗形似蜗牛壳 其骨性管道约2转 蜗管腔被前庭膜和基底膜分隔为三个腔 34 三 耳蜗对声音的感受和分析 57 前庭阶 蜗管 鼓阶 外淋巴液 外淋巴液 内淋巴液 前庭膜 基底膜 58 59 螺旋器 柯蒂斯氏器 由内 外毛细胞 支持细胞及盖膜等构成 每个毛细胞的顶部都有数百条排列整齐的听毛 有些较长的听毛埋置于盖膜中 60 听毛 毛细胞 听神经 61 柯蒂氏器官 62 声音在内耳的传导途径 卵圆前庭阶外淋巴液 前庭膜 蜗管内淋巴液 基底膜 鼓阶外淋巴液 圆窗 骨传导 颅骨 前庭阶 蜗管内淋巴液 基底膜 鼓阶外淋巴液 圆窗 63 耳蜗对声音的初步分析功能1 对音强 响度 的辩别 主要取决于基底膜的振幅大小 音频不变 与毛细胞的敏感性和背景声音有关 背景声音 环境中的一般噪音 基底膜处于轻微的振动 毛细胞接受新的声音刺激时敏感性 毛细胞的敏感性 听神经中的传出纤维也可控制毛细胞的兴奋性 所以当人集中注意力听时 往往可以听到较微弱的声音 二 耳蜗对频率的分析机制 64 2 对音频 音调 的辩别 主要依靠基底膜的振动部位 既蜗底感受高音调 蜗顶感受低音调 对音调的辩别服从于所谓 部位 原则 蜗底感受高音调 蜗顶感受低音调 65 4 耳蜗对音调的初步分析是 蜗底感受高音调 蜗顶感受低音调 动物实验和临床上对不同性质耳聋原因的研究结果也支持这一理论 如蜗底部损坏时 高音调的感受发生障碍 而蜗顶部损坏则低音调的感受消失 66 3 行波学说 当声音振动 中耳听骨链振动 卵圆窗振动 前庭阶外淋巴 基底膜上下振动 以行波方式从蜗底向蜗顶传播 同时振幅也逐渐加大 到基底膜的某一部位 振幅达到最大 以后则很快衰减 基底膜的最大振幅区为兴奋区 该部位的毛细胞受到刺激而兴奋 从而引起不同音调的感觉 高频声波 低频声波 目前常用行波学说来解释这种 部位 原则 67 不同频率的声波行波传播在基底膜上的最大振幅部位图 HZ 68 三 基底膜和毛细胞的作用 声波 外耳道 鼓膜 听骨链 卵圆窗 前庭阶外淋巴 基底膜 螺旋器上下振动 毛细胞的听毛与盖膜发生交错的移行运动 毛细胞释放递质 听神经动作电位 69 听神经耳蜗神经核橄榄核下丘听觉皮层 颞横回和颞上回 四 听觉传导路 70 第三节前庭器官 一 前庭器官的位置 结构 71 前庭器官 前庭器官 前庭 椭圆囊 球囊 半规管 下半规管 水平半规管 上半规管 椭圆囊 球囊 腔内充满内淋巴 72 囊斑和壶腹嵴是感受人体在空间的位置以及运动状态的装置 囊斑和壶腹嵴的结构 囊斑 壶腹嵴 73 由电生理实验可见 纤毛的偏曲方向决定于感受器的兴奋性 当向动毛侧偏曲时 兴奋 当向静毛侧偏曲时 抑制 导致纤毛偏曲的因素 适宜刺激 囊斑 直线变速运动 耳石膜与纤毛之间发生相对位移 纤毛偏曲 壶腹嵴 角变速运动 淋巴液流动 壶腹帽倾倒 壶腹帽与纤毛之间发生相对位移 纤毛偏曲 74 椭圆囊的功能 耳石膜是一胶质板 内含许多细小的耳石 碳酸钙结晶 和蛋白质 其比重大于内淋巴 任何原因引起耳石膜与毛细胞的纤毛发生相对位移 直线变速运动 都是囊斑的适宜刺激 囊斑的适宜刺激椭圆囊的囊斑位于椭圆囊的前壁下部 内壁底部 囊斑中的毛细胞呈水平位 纤毛朝上 纤毛的游离端均嵌在毛细胞上方的耳石膜中 7