动物生理学ppt课件第9章感觉机能和感觉器官

第四章神经系统的感觉机能和感觉器官 第一节感觉过程的一般原理 感觉是人和动物机体为了保持内环境的相对平衡和适应外环境的不断变化所必须的一种功能 感觉是客观事物的个别属性在人脑中的主观反映 感觉是由感受器 感觉传入通路和大脑皮层的共同活动完成的 1 感觉的分类 感觉是我们接受外部事物的主要来源 同时我们身体内部的状况也存在着感觉来源 所以我们可以把感觉分为外部感觉和内部感觉 从感觉的性质上来看 外部感觉主要是我们人类对于个体实物属性的外部刺激产生的感觉 也就是这个部分包括了视觉 嗅觉 听觉和肤觉 温觉 冷觉 触觉和痛觉 而内部感觉则是我们人类本身机体对于身体的自我掌握的感觉 包括运动觉 平衡觉和肌体觉 感觉形成的一般过程 1 刺激信号在感受器中的换能和传导 2 感受器产生的冲动在感觉传导通路中的传递与调控 3 中枢对信息的分析和整合感受器 指专门感受刺激并将刺激的能量转变为电信号的特殊结构 外感受器位于头部和皮肤 能感受外环境的刺激 并将信息传递至中枢 引起清晰的主观感觉 内感受器位于人体各内脏 血管 肌肉 关节 脑和脊髓等处 能感受内环境的刺激 但将信息传入中枢后 不产生主观感觉 或只产生模糊感觉 对维持机体各功能的协调统一和内环境的稳态起重要作用 2 适宜刺激和不适宜刺激 每种感受器通常只对某种特定形式的能量变化最敏感 这种形式的刺激称为该感受器的适宜刺激 适宜刺激是感受器最敏感 阈值最低的刺激 如 波长380 760nm的电磁波 可见光 是眼的适宜刺激 16 20000赫兹的空气振动是听觉器官的适宜刺激 其它不发生反应或敏感性很低的能量形式的刺激 叫做不适宜刺激 3 感受器的换能作用及放大作用 即将适宜刺激的能量转变为生物电的作用 当不同刺激作用于不同感受器时 感受器能产生一个局部的 不能进行远距离传播的电位变化 称为发生器电位或感受器电位 当感受器电位达到一定水平 或经过一定的信息处理过程后 便可触发传入神经产生动作电位 由于感受器对于适宜刺激非常敏感 可以感受到极微弱的能量 经过换能后形成的神经冲动的功率放大了很多倍 例如红光的单个光子只有3 10 19焦的辐射能 而一个感光细胞受到单个光子的刺激可引起感受器电流约有5 10 14焦的电能 4 感受器的编码作用和冲动发放 感受器在把外界刺激转换成神经动作电位时 不仅仅是发生了能量形式的转换 更重要的是把刺激所包涵的环境变化的信息 也转移到了新的电信号系统即动作电位的序列之中 即编码作用 中枢就是根据这些电信号序列才获得对外在世界的认识的 5 感觉的适应 感觉的适应 刺激作用于人的感受器最初可以得到清晰的感觉 但是当刺激持续作用时 感觉逐渐减弱 有时甚至消失 这个过程叫做感觉的适应 6 感觉的传入 每一类感受器都有一定的传入通路以传导感受器发放的冲动 最后传送到大脑皮层特定的区域 脊髓的感觉传导功能 脊髓是接受躯干 四肢和一些内脏器官感觉传入冲动的基本部位 经脊髓上传给大脑皮层的感觉传导途径有 浅感觉传导通路 痛觉 温觉和轻触觉 感受器脊髓交叉上行丘脑大脑皮层深感觉传导通路 本体感觉 深部压觉 感受器脊髓同侧上行延髓交叉丘脑大脑皮层脊髓半离断后 浅感觉的障碍发生在离断的对侧 深感觉障碍发生在离断的同侧 丘脑的感觉功能 特异性丘脑皮层投射系统 从外周感受器沿一定的途径 经丘脑到皮层的上行传入路径 主要的传入通路 感受器一级神经元脊髓 或延髓 二级神经元丘脑 后腹核 三级神经元皮层 非特异性丘脑皮层投射系统 感受器一级神经元脊髓 或延髓 二级神经元脑干多次转换神经元丘脑 弥散的丘脑网状核 大脑皮层各区 是除嗅感受器外其它感受器的共同传入通路 一个特异性上行传入系统只传导一种感觉 点对点投射大脑皮层特定区 形成清晰特定感觉 而非特异性上行传入系统与感觉的关系不大 主要起激活作用 维持大脑皮层清醒状态 清晰特定感觉形成的背景基础 除嗅觉以外的所有传入纤维在大脑皮层之前都终止于丘脑 丘脑是各种感觉冲动的汇集点 感受器 丘脑 大脑皮层 大脑皮层的感觉分析功能 第一体表感觉区 中央后回 是全身体表感觉的主要投射区 投射规律 1 躯体感觉传入冲动向皮层投射具有交叉性 但头面部的投射为双侧性 2 投射区域面积与体表部位的感觉分辨精细程度有关 分辨精细的部位的代表区大 3 投射区域总的安排是倒置的 下肢 上肢和头面部代表区分别位于顶部 中部和底部 而头面部代表区内部的安排是正立的 第二感觉区 中央前回与脑岛之间 区内投射分布安排是正立的 可能与痛觉有较密切的关系 本体感觉区 中央前回 与运动区同 4区 肌肉 关节的运动觉 位置觉称为本体感觉 例 刺激中央前回能引起试图发动肢体运动的主观感觉 内脏感觉区 混杂于第一体表感觉区视觉区 枕叶皮层听觉代表区 颞叶皮层嗅觉代表区 在皮层的投射区随进化而缩小 高等动物只有边缘叶底部与嗅觉功能有关 味觉代表区 中央后回头面部感觉投射区下侧 7 感受器的中枢抑制 感受器不只是通过传入神经向中枢传送感觉冲动 而且还受到来自中枢的传出神经支配 这些传出纤维对感受器的兴奋性起调节作用 其作用多数是抑制性的 当过强的刺激作用于感受器时 中枢便可发放冲动通过传出神经来抑制感受器的反应活动 第二节光感受器与视觉 1 眼的结构 1 眼球壁 巩膜和角膜 脉络膜 睫状体 虹膜 视网膜 2 折光系统 房水 晶状体 玻璃体 眼球壁主要分为外 中 内三层 外层由角膜 巩膜组成 前1 6为透明的角膜 其余5 6为白色的巩膜 俗称 眼白 眼球外层起维持眼球形状和保护眼内组织的作用 角膜是接受信息的最前哨入口 光线经此射入眼球 角膜含丰富的神经 感觉敏锐 中层又称葡萄膜 色素膜 具有丰富的色素和血管 包括虹膜 睫状体和脉络膜三部分 虹膜在葡萄膜的最前部分 位于晶体前 不同种族人的虹膜颜色不同 中央为瞳孔 睫状体前接虹膜根部 后接脉络膜 外侧为巩膜 内侧则通过悬韧带与晶体赤道部相连 脉络膜位于巩膜和视网膜之间 脉络膜的血循环营养视网膜外层 其含有的丰富色素起遮光暗房作用 内层为视网膜 是一层透明的膜 也是视觉形成的神经信息传递的第一站 视网膜的视轴正对终点为黄斑中心凹 黄斑区是视网膜上视觉最敏锐的特殊区域 黄斑鼻侧约3mm处有一直径为1 5mm的淡红色区 为视盘 亦称视乳头 是视网膜上视觉纤维汇集向视觉中枢传递的出眼球部位 无感光细胞 故视野上呈现为固有的暗区 称生理盲点 眼内腔和内容物眼内腔包括前房 后房和玻璃体腔 眼内容物包括房水 晶状体和玻璃体 三者均透明 与角膜一起共称为屈光介质 房水由睫状突产生 有营养角膜 晶状体及玻璃体 维持眼压的作用 晶状体为富有弹性的透明体 形如双凸透镜 位于虹膜 瞳孔之后 玻璃体之前 玻璃体为透明的胶质体 充满眼球后4 5的空腔内 主要成分为水 玻璃体有屈光作用 也起支撑视网膜的作用 2 眼的调节 3 眼的折光异常 4 视网膜的结构与机能 色素细胞层 营养保护作用 感光细胞层 视锥 视杆细胞 感光换能并产生感受器电位双极细胞层 传导感受器电位 节细胞层 神经节细胞 产生并传导动作电位 5 视锥细胞与视杆细胞 视杆细胞和视锥细胞所以能感受光波 是由于它们外段的片层结构中的蛋白质大部分为感光色素 感光色素在视杆细胞内的为视紫红质 对光敏感度强 可感弱光 在视锥细胞内为视紫蓝质 可感受昼光和各种有色光 在人类的视网膜中 由于存在视杆细胞和视锥细胞 组成了两种感光换能系统 分别管理明视觉和暗视觉 视锥系统 由视锥细胞和与它们有关的传递细胞等成分组成 它们对光的敏感性较差 只有在类似白昼的强光条件下才能被刺激 但视物时可辨别颜色 且对物体表面的细节和轮廓境界都能看得很清楚 有高分辨能力 这称为视锥系统或明视觉系统 视杆系统 由视杆细胞和与它们相联系的双极细胞和神经节细胞等成分组成 它们对光的敏感度较高 能在昏暗的环境中感受光刺激而引起视觉 但视物无色觉而只能区别明暗 且视物时只能有较粗略的轮廓 精确性差 这称为视杆系统或暗光觉系统 6 感光色素的光化学反应 光释放能量视紫红质视黄醛 视蛋白视杆细胞兴奋黑暗视黄醇 维生素A1 夜盲症 如果营养不良 缺乏维生素A就会影响视黄醛的补充和视紫红质的再合成 因为视紫红质不足 视杆细胞不能发生正常的光化学反应 光敏感度下降 在傍晚或夜间看不清物体 这种病叫夜盲症 视觉形成途径 视网膜的感光系统 视锥系统和视杆系统 光化学反应细胞兴奋产生动作电位神经冲动视觉传导束 传入神经 大脑皮层的视觉中枢视觉 第三节声音感受器与听觉 1 传声途径与听觉的形成听觉是由耳 听神经和听觉中枢共同完成的 声波传音系统耳蜗内淋巴振动感音系统换能神经冲动听神经听觉中枢听觉 2 耳的结构与机能 前庭 鼓膜 咽鼓管 鼓室 1 外耳外耳包括耳廓和外耳道 我们通常讲的 耳朵 其实只是耳廓这一部分 有收集声音的作用 2 中耳由鼓膜 鼓室 听小骨和咽鼓管构成 鼓膜是外耳与中耳的分隔 也是鼓室的外壁 鼓室是一个空腔 内含人体中最小的骨头 听小骨 锤骨 砧骨和镫骨三块听小骨组合成听骨链 一端连接鼓膜 另一端连接到内耳的听觉组织 声波在耳道中传递时先振动鼓膜 然后鼓膜再通过听骨链将振动传递至内耳 咽鼓管连接鼻咽部和中耳 它可以调节中耳与外界气压的平衡 使中耳与外界环境的气压保持一致 3 内耳内耳结构复杂 所以又称为 迷路 由前部的耳蜗 中部的前庭和后部的半规管组成 声波可经过气传导和骨传导两个途径传至内耳 气传导 声波经外耳道空气传导引起鼓膜振动 鼓膜的振动经过听骨链的传递可变成前庭窗的振动 引起内耳耳蜗淋巴液的移动 使听觉毛细胞感受压力产生兴奋 激发听神经产生动作电位 传至听觉中枢 形成听觉 骨传导 声波直接引起颅骨的振动 再引起内耳淋巴振动 形成听觉 耳蜗的作用 感受声音刺激 并对声音信息初步分析 将传到耳蜗的机械振动变成听神经纤维上的动作电位 上传到大脑皮层中枢而产生听觉 前庭器官的作用 前庭和半规管合称为前庭器官 是人体对自身运动状态和头在空间位置的感受器 前庭器官的感受细胞为毛细胞 机体的运动状态和头在空间位置的变化引起毛细胞兴奋 使相应神经的冲动频率发生改变 传到中枢引起特殊的运动觉和位置觉 同时出现各种躯体和内脏功能的反射性变化 前庭可以感受头部位置的变化和直线运动时速度的变化 半规管可以感受头部的旋转变速运动 这些感受到的刺激反映到中枢以后 就引起一系列反射来维持身体的平衡 例如 人乘坐电梯时 因电梯突然上升 会反射性地引起下肢伸肌的紧张降低而使下肢屈曲 电梯突然下降时 伸肌紧张加强而腿伸直 这就是前庭器官的姿势调节反射 其意义在于维持机体一定的姿势和保持身体平衡 前庭器官受到过强或过久的刺激或刺激未过量而前庭功能过敏时 常会引起恶心 呕吐 晕眩等现象 如晕船 晕车或航空病 3 听觉障碍 1 传导性聋 听觉障碍来自外耳和中耳外耳道堵塞 鼓膜瘢痕和听骨运动障碍 2 感音性聋 由于柯蒂氏器和耳蜗的神经损伤引起的听觉障碍 3 中枢性聋 由听神经通路 各级听觉中枢以及大脑皮层的病变造成的听觉障碍 第四节其它感受器 1 嗅觉嗅觉的感受器是嗅细胞 当有气味的气体分子刺激嗅细胞后 产生神经冲动经嗅神