生理学感觉器官

1、二、感受器的一般生理特性二、感受器的一般生理特性: : 1. 1. 适宜刺激适宜刺激( (感受刺激的特异敏感性感受刺激的特异敏感性) )： 感受器对之最敏感的刺激感受器对之最敏感的刺激-适宜刺激。适宜刺激。 感觉阈感觉阈( (阈值阈值threshold)threshold)：能引起感觉传：能引起感觉传 入冲动产生的最小的适宜刺激强度。入冲动产生的最小的适宜刺激强度。 非适宜刺激也可使某种感受器反应，但需非适宜刺激也可使某种感受器反应，但需 刺激强度大，如压眼球产生光感。刺激强度大，如压眼球产生光感。 2. 2. 换能作用换能作用( (感受刺激的能量转换性感受刺激的能量转换性) )： 感受器接受

2、到适宜刺激后，通过跨膜信号感受器接受到适宜刺激后，通过跨膜信号 转换过程，感受器细胞发生膜电位的变化。转换过程，感受器细胞发生膜电位的变化。 是局部电位：是局部电位： 电位幅度在一定范围内与刺电位幅度在一定范围内与刺 激强度成正比；激强度成正比； 不具有不具有“全或无全或无” 的特征；的特征； 可总和；可总和； 能以电紧张的形式作近距离能以电紧张的形式作近距离 的扩布。的扩布。 适宜刺激适宜刺激 感受器感受器 跨膜信号转换跨膜信号转换 感受器电位感受器电位 ( (启动电位或发生器电位启动电位或发生器电位) ) 传入神经传入神经 神经冲动神经冲动(AP)(AP) 换能作用换能作用: : 感受器电

3、位的特性感受器电位的特性： 3. 3. 编码作用编码作用( (感受刺激的信息整合作用感受刺激的信息整合作用) ): : 刺激信息：刺激信息：刺激性质、强度、部位和时间的编码刺激性质、强度、部位和时间的编码 4. 4. 适应现象适应现象( (感受刺激的持续性感受刺激的持续性) )： “入芝兰之室，久而不闻其香。入芝兰之室，久而不闻其香。” 指感受器对同一刺激的持续作用指感受器对同一刺激的持续作用, ,其反应逐渐其反应逐渐 降低的现象降低的现象 产生机制产生机制：可发生在感受器的换能过程、离子：可发生在感受器的换能过程、离子 通道的功能状态、感受器细胞与感觉传入纤维之通道的功能状态、感受器细胞与感

4、觉传入纤维之 间的突触传递特性等不同阶段间的突触传递特性等不同阶段 类型与意义类型与意义： 快适应感受器：嗅觉、触觉快适应感受器：嗅觉、触觉 慢适应感受器：痛觉、血压慢适应感受器：痛觉、血压 第二节第二节 眼的视觉功能眼的视觉功能 眼的适宜刺激眼的适宜刺激: :是可见光是可见光( (波长波长370370740nm740nm的电磁波的电磁波) )。 可见光可见光 眼的折光系统眼的折光系统 折射成像折射成像 视网膜的感光系统视网膜的感光系统 换能作用换能作用 感受器电位感受器电位视视N N冲动冲动 视觉中枢视觉中枢视觉视觉 一、眼的折光系统及其调节一、眼的折光系统及其调节 ( (一一) )折光成像

5、的光学原理折光成像的光学原理 光线由一媒介进入另一媒介所构成的单球面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。折射能力折光体时，就会发生折射。折射能力(F(F2 2 ) )的大小 的大小 由该单球面折光体的曲率半径由该单球面折光体的曲率半径(r)(r)和折射率和折射率(n(n2 2) ) 决定。若空气的折射率决定。若空气的折射率n n1 1，其关系式为：，其关系式为： F F2 2 ( (后主焦距后主焦距) ) n n2 2 r r n n2 2 - n - n1 1 折光体的折光能力还可用焦度折光体的折光能力还可用焦度(D)(D)表示：表示： D = 1/FD = 1/

6、F2 2 1D = 1001D = 100度度 F F2 2越小，其折光能力越强；越小，其折光能力越强； n n2 2越大越大，其折光能力越强；其折光能力越强； r r越小，其折光能力越强。越小，其折光能力越强。 ( (二二) )眼的折光系统和成像眼的折光系统和成像 眼内折光系统的折射率和曲率半径眼内折光系统的折射率和曲率半径 空气空气 角膜角膜 房水房水 晶状体晶状体 玻璃体玻璃体 折射率折射率 1.000 1.376 1.336 1.41 1.3361.000 1.376 1.336 1.41 1.336 曲率半径曲率半径 7.8(7.8(前前) 10.0() 10.0(前前) ) 6.8

7、(6.8(后后) -6.0() -6.0(后后) ) 6m6m以外的光线以外的光线 可认为近于平行可认为近于平行 光。光。 人眼的总折光人眼的总折光 能力为能力为59D 59D 1.1.折光系统折光系统： 1911年Allvar Gullstrand以研究眼睛的光学原理获得诺贝尔奖 2. 2.简化眼简化眼：设眼球为单球面折光体：前后径设眼球为单球面折光体：前后径 为为20mm,20mm,折射率为折射率为1.333,1.333,曲率半径为曲率半径为5mm,5mm,节点节点 (n,(n,光心光心) )在角膜后方在角膜后方5mm5mm处处, ,前主焦点在角膜前前主焦点在角膜前 15mm15mm处处,

8、 ,后主焦点在节点后后主焦点在节点后15mm15mm处。处。 当平行光线当平行光线(6m(6m以外以外) )进入简化眼，被一次进入简化眼，被一次 聚焦于视网膜上聚焦于视网膜上, ,形成一个缩小倒立的实像。形成一个缩小倒立的实像。 简化眼中的简化眼中的AnBAnB和和anbanb是对顶相似三角形。如果物是对顶相似三角形。如果物 距和物体大小为已知，可算出物像及视角大小距和物体大小为已知，可算出物像及视角大小。 ( (三三) )眼的调节眼的调节 正常人眼看近物时，眼折光系统的折光正常人眼看近物时，眼折光系统的折光 能力能随物体的移近而相应的改变能力能随物体的移近而相应的改变, ,使物像使物像 仍落

9、在视网膜上，看清近物。仍落在视网膜上，看清近物。 眼的调节眼的调节: : 晶状体调节晶状体调节 瞳孔调节瞳孔调节 眼球会聚眼球会聚 1.1.晶状体调节晶状体调节 物像落在视网膜后物像落在视网膜后 视物模糊视物模糊 皮层皮层- -中脑束中脑束 中脑正中核中脑正中核 动眼神经副交感核动眼神经副交感核 睫短睫短N N 睫状肌收缩睫状肌收缩 悬韧带松弛悬韧带松弛 晶状体前后凸晶状体前后凸 折光能力折光能力 物像落在视网膜上物像落在视网膜上 持续高度紧张持续高度紧张睫状肌痉挛睫状肌痉挛近视近视 弹性弹性老花眼老花眼 调节前后晶状体的变化调节前后晶状体的变化 晶状体调节的能力有一定的限度。这个限晶状体调节

10、的能力有一定的限度。这个限 度用度用近点近点( (能看清物体的最近的距离能看清物体的最近的距离) )表示。表示。 近点近点越近，说明晶状体的弹性越好。越近，说明晶状体的弹性越好。 不同年龄的调节能力不同年龄的调节能力 2.2.瞳孔调节瞳孔调节 正常人的瞳孔直径变动在正常人的瞳孔直径变动在1.51.58.0mm8.0mm之间。之间。 瞳孔近反射：瞳孔近反射： 当视近物时当视近物时, , 除发生晶状体的调节外除发生晶状体的调节外, ,还反还反 射性的引起双侧瞳孔缩小。射性的引起双侧瞳孔缩小。 意义意义：瞳孔缩小后瞳孔缩小后, ,可可 减少折光系统的减少折光系统的球面球面 像差和色像差像差和色像差,

11、 , 使视使视 网膜成像更为清晰。网膜成像更为清晰。 反射通路：反射通路：与晶状体与晶状体 调节的反射通路类同。调节的反射通路类同。 瞳孔对光反射：瞳孔对光反射： 瞳孔的大小还随光照强度而变化瞳孔的大小还随光照强度而变化, ,强光强光 下瞳孔缩小下瞳孔缩小, ,弱光下瞳孔扩大弱光下瞳孔扩大, ,称为瞳孔对称为瞳孔对 光反射。光反射。 意义意义: 调节光入眼量调节光入眼量 减少球面像差减少球面像差 和色像差和色像差; ; 协助诊断协助诊断 过程：过程： 强强 光光 视网膜感光细胞视网膜感光细胞 视视N N 中脑的顶盖前区中脑的顶盖前区( (双侧双侧) ) 动眼动眼N N副交感核副交感核( (双侧

12、双侧) ) 睫状睫状N N节节 瞳孔括约肌瞳孔括约肌 瞳孔缩小瞳孔缩小( (双侧双侧) ) 反射途径反射途径： 与晶状体与晶状体 调节调节反射基本反射基本 相同，不同之相同，不同之 处主要为效应处主要为效应 器器( (内直肌内直肌) )。 3.3.眼球会聚眼球会聚 意义：意义：使物像分别落在两眼视网膜的对称使物像分别落在两眼视网膜的对称 点上点上, ,使视觉更加清晰和防复视的产生。使视觉更加清晰和防复视的产生。 ( (四四) )眼的折光异常眼的折光异常 正常眼正常眼( (正视眼正视眼) ) 通过调节通过调节, ,可以分别可以分别 看清远、近不同的看清远、近不同的 物体。物体。 若眼的折光能力若

13、眼的折光能力 异常异常, ,或眼球的形态或眼球的形态 异常异常, ,平行光线不能平行光线不能 在视网膜上清晰成在视网膜上清晰成 像像 , , 称 为 屈 光 不 正称 为 屈 光 不 正 ( (非正视眼非正视眼) )。 常见的有远视、常见的有远视、 近视和散光。近视和散光。 1.1.近视眼近视眼: :多数由于眼球的多数由于眼球的前后径过长前后径过长, ,或或 角膜和晶状体曲率半径过小角膜和晶状体曲率半径过小, ,折光能力过折光能力过 强，近视眼的远点比正视眼的近强，近视眼的远点比正视眼的近, ,远视力远视力 差差, ,近视力正常。近视力正常。 矫正：配戴适宜凹透镜。矫正：配戴适宜凹透镜。 2.

14、2.远视眼远视眼: :多数由于眼球的多数由于眼球的前后径过短前后径过短, ,或或 折光系统的折光能力过弱，远视眼的近点折光系统的折光能力过弱，远视眼的近点 比正视眼的远比正视眼的远, ,看远物、看近物都需要调看远物、看近物都需要调 节节, ,故易发生调节疲劳。故易发生调节疲劳。 矫正：配戴适宜凸透镜。矫正：配戴适宜凸透镜。 3.3.散光眼散光眼: :角膜或晶状体角膜或晶状体( (常发生在角膜常发生在角膜) )的的 表面不呈正球面表面不呈正球面, ,曲率半径不同曲率半径不同, ,入眼的光入眼的光 线在各个点不能同时聚焦于一个平面上线在各个点不能同时聚焦于一个平面上, ,造造 成在视网膜上的物像不

15、清晰或变形成在视网膜上的物像不清晰或变形, , 视物视物 不清或视物变形。不清或视物变形。 矫正：配戴适当的柱面镜矫正：配戴适当的柱面镜, , 在曲率半在曲率半 径过大的方向上增加折光能力。径过大的方向上增加折光能力。 1801年Thomas Young 描述散光（astigmatism）。 二、眼的感光系统结构及其功能二、眼的感光系统结构及其功能 0.10.5mm 3.神经细胞层神经细胞层 2.2.感光细胞层感光细胞层 1.1.色素细胞层色素细胞层 ( (一一) )视网膜的结构视网膜的结构 1851年Heinrich Muller 是第一位描述视网膜含有色素的研究者 1876年Franz C

16、hristian Boll 发现了视网膜色素（rhodopsin）层。 4.两种感光细两种感光细 胞与神经细胞胞与神经细胞 的联系方式的联系方式: 视锥细胞：视锥细胞： 呈单线式联系呈单线式联系 ( (视锥视锥: :双极双极: :节节 细胞细胞= 1:1:1)= 1:1:1)； 视杆细胞：视杆细胞： 呈聚合式联系呈聚合式联系 ( (视杆视杆: :双极双极: :节节 细胞细胞= m:n:1)= m:n:1)。 项项 目目 视锥细胞视锥细胞 视杆细胞视杆细胞 分分 布布 视网膜黄斑部视网膜黄斑部 视网膜周边部视网膜周边部 联系方式联系方式 视锥视锥: :双极双极: :节细胞节细胞=1:1:1 =1

17、:1:1 视杆视杆: :双极双极: :节细胞节细胞= =多多: :少少:1:1 ( (呈单线式呈单线式, ,分辨力强分辨力强) () (呈聚合式呈聚合式, ,分辨力弱分辨力弱) ) 感光色素感光色素 有感红、绿、蓝光色素有感红、绿、蓝光色素3 3种种 只有视紫红质只有视紫红质1 1种种 ( (不同的视蛋白不同的视蛋白 + + 视黄醛视黄醛) () (视蛋白视蛋白 + + 视黄醛视黄醛) ) 种族差异种族差异 鸡、爬虫类仅有视锥细胞鸡、爬虫类仅有视锥细胞 鼠、猫头鹰仅有视杆细胞鼠、猫头鹰仅有视杆细胞 适宜刺激适宜刺激 强光强光 弱光弱光 光敏感度光敏感度 低低( (强光强光兴奋兴奋) ) 高高(

18、 (弱光弱光兴奋兴奋) ) 分分 辨辨 力力 强强( (分辨微细结构分辨微细结构) ) 弱弱( (分辨粗大轮廓分辨粗大轮廓) ) 专司视觉专司视觉 明视觉明视觉 + + 色觉色觉 暗视觉暗视觉 + + 黑白觉黑白觉 视视 力力 强强 弱弱 ( (中央凹为主中央凹为主) () (向外周递减向外周递减) ) 结结 构构 特特 征征 功功 能能 作作 用用 两种感光细胞的结构、功能比较两种感光细胞的结构、功能比较 ( (二二) )视网膜的视网膜的两种感光换能系统两种感光换能系统 1782Francesco Buzzi 发现视网膜中央凹。发现视网膜中央凹。 2. 2. 换能作用换能作用( (感受刺激的

19、能量转换性感受刺激的能量转换性) )： 感受器接受到适宜刺激后，通过跨膜信号感受器接受到适宜刺激后，通过跨膜信号 转换过程，感受器细胞发生膜电位的变化。转换过程，感受器细胞发生膜电位的变化。 是局部电位：是局部电位： 电位幅度在一定范围内与刺电位幅度在一定范围内与刺 激强度成正比；激强度成正比； 不具有不具有“全或无全或无” 的特征；的特征； 可总和；可总和； 能以电紧张的形式作近距离能以电紧张的形式作近距离 的扩布。的扩布。 适宜刺激适宜刺激 感受器感受器 跨膜信号转换跨膜信号转换 感受器电位感受器电位 ( (启动电位或发生器电位启动电位或发生器电位) ) 传入神经传入神经 神经冲动神经冲动

20、(AP)(AP) 换能作用换能作用: : 感受器电位的特性感受器电位的特性： 反射途径反射途径： 与晶状体与晶状体 调节调节反射基本反射基本 相同，不同之相同，不同之 处主要为效应处主要为效应 器器( (内直肌内直肌) )。 3.3.眼球会聚眼球会聚 意义：意义：使物像分别落在两眼视网膜的对称使物像分别落在两眼视网膜的对称 点上点上, ,使视觉更加清晰和防复视的产生。使视觉更加清晰和防复视的产生。 1.1.近视眼近视眼: :多数由于眼球的多数由于眼球的前后径过长前后径过长, ,或或 角膜和晶状体曲率半径过小角膜和晶状体曲率半径过小, ,折光能力过折光能力过 强，近视眼的远点比正视眼的近强，近视眼的远点比正视眼的近, ,远视力远视力 差差, ,近视力正常。近视力正常。 矫正：配戴适宜凹透镜。矫正：配戴适宜凹透镜。 4.两种感光细两种感光细 胞与神经细胞胞与神经细胞 的联系方式的联系方式: 视锥细胞：视锥细胞： 呈单线式联系呈单线式联系 ( (视锥视锥: :双极双极: :节节 细胞细胞= 1:1:1)= 1:1:1)； 视杆细胞：视杆细胞： 呈聚合式联系呈聚合式联系 ( (视杆视杆: :双极双极: :节节 细胞细胞