生理学课件感觉器官（一）

第二节视觉器官,第一节概述,第四节前庭器官,第九章感觉器官,第三节听觉器官,3视敏度(视力)：概念：指人眼分辨精细程度的能力。由简化眼模型，根据已知的物距和物体大小，可算出物像及视角大小。正常人眼在光照良好的情况下，在视网膜上的物像5m(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。,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,远视力差,近视力正常。矫正：配戴适宜凹透镜。,2.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。故远处物体的平行光线被聚焦在视网膜的后方,以致视远物模糊不清;而近处物体发出至眼的辐射光线,眼需作更大程度的调节,才能使光线聚焦在视网膜上而看清近物。因此,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。,3.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。,(一)视网膜的结构,二、眼的感光系统及其功能,1.色素细胞层内含黑色素颗粒和VitA，对感光细胞有营养和保护作用：,可遮蔽来自巩膜侧的散射光线(光线过强时，伸出伪足样突起包被视杆细胞外段，减少光刺激)；吞噬感光细胞外段脱落的视盘；传递来自脉络膜的营养物质。,视杆细胞的代谢方式是外段的根部不断生成而顶部不断脱落。视锥细胞的代谢方式可能与此不同。,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。,4.两种感光细胞与神经细胞的联系方式:视锥细胞：呈单线式联系(视锥:双极:节细胞=1:1:1)；视杆细胞：呈聚合式联系(视杆:双极:节细胞=mn:n:1)。,项目视锥细胞视杆细胞,分布视网膜黄斑部视网膜周边部,联系方式视锥:双极:节细胞=1:1:1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),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,1.两种感光细胞的结构、功能比较,(二)视网膜的两种感光换能系统,2.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,注：贮存在色素细胞中的全反型视黄醇11-顺视黄醇视杆细胞11-顺视黄醛。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。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。,3.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cGMPcGMP,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),4.视锥细胞的感光换能机制和色觉,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。视锥细胞的感光换能机制，目前认为与视杆细胞类似。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。色觉是一种复杂的物理和心理现象。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：假设视网膜中存在着分别对红、绿、蓝光特别敏感的3种视锥细胞或3种感光色素;当这3种视锥细胞受到不同比例的三原色光刺激时,各自将发生不同程度的兴奋,这样的信息由专线传入中枢,经视中枢整合后便产生各种色觉。若红、绿、蓝三种视锥细胞兴奋程度=111白色觉;若红、绿、蓝三种视锥细胞兴奋程度=410红色觉;若红、绿、蓝三种视锥细胞兴奋程度=281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。,色觉障碍：色盲：指对某一种或某几种颜色缺乏分辨能力。,色弱：指对某些颜色的分辨能力比正常人稍差。,色弱的产生并不是由于缺乏某种视锥细胞,而是由于某种视锥细胞的反应能力较正常人为弱;多为后天因素引起。,色盲有红色盲、绿色盲、蓝色盲和全色盲。（通常将红-绿色盲认为全色盲,因视紫红质也可分辨蓝色）,分类：,原因：,色盲绝大多数是遗传性的(可能因为缺乏对相应颜色敏感的视锥细胞所致),极少数是因视网膜病变引起的。,原因：,三、几种视觉生理现象(一)暗适应与明适应,1.暗适应:概念：指从明处暗处,最初看不清逐渐恢复暗视觉的过程(约2530min)。机制：是视紫红质的含量在暗处恢复的过程。,在亮处视锥和视杆细胞中的感光色素都被分解杆素剩余量低+锥素对光的敏感度低最初看不清任何东西。当锥素的合成量+对光的敏感度第一时相；当杆素的合成量+本来对光的敏感度高第二时相(暗视觉)。,实验发现,红光只作用于视锥细胞,对视杆细胞的刺激极微弱,因此,在亮光处配戴红色眼镜能防止视紫红质的分解,到暗处时便能获得迅速的暗适应。所以,对从事暗环境工作者配带红色眼镜是必要的。,2.明适应：概念：从暗处明处,最初看不清(耀眼的光感)片刻后恢复明视觉的过程(约1min)。机制：是视紫红质分解的过程。杆素在暗处大量蓄积+对光的敏感度强,到明亮处被迅速大量分解,产生和传入大量视觉冲动,从而出现耀眼的光感。,附：为什么从事暗环境工作者配带红色眼镜？,(二)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。,绿,红,蓝,白,物体是交叉成像(上下、左右交叉)于视网膜上,视野检查协助诊断视网膜疾患时,视野的缺陷应根据交叉成像原则诊断视网膜的病变部位。视野在军事上也有很大意义,例如飞行帽和防毒面具的眼窗一定要合适,否则会影响正常视野,妨碍战斗动作。,(三)双眼视觉和立体视觉1.双眼视觉:概念：指双眼同视一物体时的视觉。特点：,双眼视觉能增加对物体距离、三维空间的判断准确性,从而形成立体感。,双眼视觉视野比单眼视觉大得多;,双眼视觉的视野大部分重叠,互相弥补,故无生理盲点投射区;,双眼视觉是由于来自物体同一部位的光线，成像于两侧视网膜的“对称点”上，经视觉中枢整合后只产生一个“物体”的感觉；,2.立体视觉:概念：指双眼视觉对物体的“深度”(三维特性)的视觉。特点：,产生立体视觉的主要因素是视网膜像位差，故单眼视物时，也能产生一定程度的立体感觉(但比双眼视觉的准确性差)。,立体视觉只是对物体感知相对“深度”的经验：即判断一点比另一点的远近(判断有一定的限度：1m远的物体两点差1.5mm)；,复习思考题1.眼在看物体时是如何进行调节的？2.视锥细胞和视杆细胞的功能有什么区别？3.简述视杆细胞接受光线产生视觉的基本过程。4.在夜间视物时，为什么注意力越集中，视物效果反而更差？5.生理性盲点对人的视觉有无影响？为什么我们一般感受不到视野的缺损？6.试述眼的各组成部分发生病变时，对视力将产生什么影响？各有何特点？7.晶状体摘除的病人视物有何特点？如何进行矫正？8.肝脏功能严重障碍时对视觉有何影响？可采用什么对症治疗措施？,第三节听觉器官,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、咽鼓管和听小肌。内耳：,概述：,耳蜗。,是空气振动的疏密波(1620000Hz)。,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：,听域：听阈曲线与最大可听阈曲线之间的面积。,听阈曲线,最大可听阈曲线,与声频及声强有关=如图缩示。,听阈：某一声频引起听觉的最小声强。,声强的表示：贝尔(bel)=log,E为实测听阈值,E0为标准听阈值,临床上常用分贝(dB)表示听觉敏感度丧失程度：1bel=10dB，若听力10dB=听阈10倍若听力30dB=听阈1000倍,声波振动外耳(耳廓外耳道)中耳(鼓膜听小骨卵圆窗)内耳(耳蜗的内淋巴液螺旋器声-电转换)神经冲动听觉中枢听觉。,听觉的产生过程,一、外耳和中耳的功能(一)外耳的功能,2.外耳道:,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。,传音的通路;增加声强:与4倍于外耳道长的声波长(正常语言交流的波长)发生共振,从而增加声强。,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5090mm2,对声波的频率响应较好,失真度较小。,外耳道,鼓膜,镫骨,锤骨,砧骨,半规管,(二)中耳的功能1.鼓膜:,功能作用:,能如实地把声波振动传递给听小骨。,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。这一杠杆系统的长臂为锤骨柄、短臂为砧骨长突、支点恰好在整个听骨链的重心上。,长臂长度短臂长度=1.31功能作用:,外耳道,鼓膜,镫骨,锤骨,砧骨,半规管,增强振压(1.3倍),减小振幅(约1/4),防止卵圆窗膜因振幅过大造成损伤。,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;,55mm23.2mm2=171,3.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(171.322倍)。机制:,4.咽鼓管:(1)结构特点:是鼓室与咽腔相通的管道,其鼻咽部的开口通常呈闭合状态,当吞咽、打呵欠或喷嚏时则开放。(2)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。如:,咽鼓管粘膜上的纤毛运动可排泄中耳内的分泌物。,上感、耳咽部慢性炎症时咽鼓管粘膜水肿,管腔狭窄或闭锁鼓室内的气体被吸收鼓室内压力鼓膜内陷耳闷、耳鸣及重听的症状。,潜水、加压仓、飞机降落时鼓室内压外界鼓膜内陷耳鸣、听力、疼痛甚至鼓膜破裂。,如:,(三)声波传入内耳的途径1.气导：,(2)中耳气导:在正常情况下并不重要,仅当听骨链损坏时才起作用,但听觉敏感度要大为减低。,声波,外耳道,鼓膜,听骨链,卵圆窗,前庭阶外淋巴,基底膜,鼓室内空气,圆窗,鼓阶外淋巴,(1)中耳骨导:为正常听觉传音途径。,声波,外耳道,鼓膜,基底膜,2.骨导：声波颅骨耳蜗壁蜗管内淋巴基底膜。骨导在正常时敏感性比气导要低得多,当气导明显受损时,骨导才相对增强。助听器就是根据骨导的原理设计的。3.声波传入内耳的途径特点：,正常时：气导的传音效应骨导;传音性耳聋时：骨导气导;感音性耳聋时：气导和骨导都减弱甚至消失。,二、内耳耳蜗的功能,(一)结构特点:,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:前庭阶、蜗管和鼓阶。,34,在蜗顶部以蜗孔使二阶相互沟通，其内充满外淋巴。,Na+很低,K+很高。其原因与蜗管外侧壁的血管纹细胞膜上的Na+-K+泵：泵K+入内淋巴量泵Na+回内淋巴量有关。,内淋巴:,蜗管:,是个盲管,管内充满内淋巴。,前庭阶和鼓阶:,基底膜的宽度与不同频率的声波行波传播在基底膜上的最大振幅部位图,基底膜:由辐射状纤维丝(200003000根)构成,其宽度愈近蜗底部愈窄,愈近蜗顶部愈宽;每一听丝上有一个螺旋器(科蒂器)。,螺旋器:由内、外毛细胞、