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1、感觉器官的功能,一、感觉的第一站感受器(receptor) 1. 定义 (definition) 2. 分类 (classification) 按分布部位分: 内、外感受器 内感受器 (interoceptor) 本体感受器 (proprioceptor): 如肌梭等 内脏感受器 (visceral receptor): 如化学等,Chapter 9, 外感受器 (exteroceptor) 距离感受器: 如视、听、嗅觉等 接触感受器: 如触、压、味、温度觉等 按刺激性质分: 光感受器 (photoreceptor) 机械感受器 (mechanoreceptor) 温度感受器 (thermor

2、eceptor) 化学感受器 (chemoreceptor) 伤害性感受器(nociceptor), etc. 3. 感觉器官 (sense organ): 感受器+附属结构,二、感受器的一般生理特性 1. 适宜刺激 (adequate stimulation) 定义 (definition) 感觉阈值 (sensory threshold) 强度阈值 (intensity threshold) 时间阈值 (temporal threshold) 面积阈值 (area threshold) 感觉辨别阈 (discrimination threshold),2. 换能作用(transducer

3、function) 定义(definition) 感受器电位(receptor potential)和 发生器电位(generator potential) 感受器电位的性质(nature): 与局部电位同 非全或无式(non-all or none) 电紧张扩布(electrotonic propagation) 总和(temporal hearing) 1. 耳的适宜刺激(adequate stimulation) 2020000Hz的空气振动疏密波 2. 听阈(hearing threshold)、最大可听阈和听域 3. 外耳和中耳的功能 耳廓: 采音、协助判断声源 外耳道: 声波传导通

4、路、共振增压作用 鼓膜: 传音(频响好, 失真小)和增压降幅 听骨链:传音(惰性小, 效率高)和增压降幅 鼓膜张肌和镫骨肌: 降幅增阻, 起保护作用 咽鼓管: 调节鼓室内压力,外耳,中耳,人耳的正常听阈和听图域,人耳结构的示意图,中耳结构细部, 声波传入内耳的途径 气传导 (air conduction): 正常途径 主要途径: 声波外耳道鼓膜听骨链卵圆窗内耳 正常时不重要, 听骨链障碍时有一定作用: 声波外耳道鼓膜鼓室空气圆窗内耳 骨传导 (bone conduction): 非正常途径 正常时几乎无作用, 气传导明显受损时增强: 声波颅骨振动颞骨岩部耳蜗内淋巴振动,4. 内耳耳蜗(coch

5、lea)的功能 耳蜗的结构要点 骨质管腔绕骨轴21/223/4周 前庭膜和基底膜分管腔为: 前庭阶: 外接卵圆窗膜, 内充外淋巴, 顶部与鼓阶相通 蜗管: 内充内淋巴, 末端为盲管 鼓阶: 外接卵圆窗膜, 内充外淋巴 基底膜: 膜上有声音感受器螺旋器 或称柯蒂器(organ of Corti) 由内、外毛细胞(hair cell)和支持细胞组成,耳蜗纵行剖面(甲)和耳蜗管的横断面(乙), 耳蜗的感音换能作用 基底膜的振动 若卵圆窗膜内移前庭膜和基底膜下移 圆窗膜外移; 若卵圆窗膜外移相反方向移 行波理论(traveling wave theory) 振动波自蜗底开始, 向蜗顶行走 高频波: 行

6、波传播愈近, 最大振幅愈近蜗底 低频波: 行波传播愈远, 最大振幅愈近蜗顶 耳蜗初步分析声频的原理 基底膜不同部位的听神经纤维感受不同声频,不同声频引起不同部位基底膜 出现最大幅度振动, 毛细胞兴奋与感受器电位(receptor potential) 基底膜振动盖膜和基底膜交错移动 毛细胞顶部纤毛受剪切力作用而弯曲: 若静纤毛向动纤毛一侧弯曲 毛细胞顶膜机械门控阳离子通道开放 毛细胞膜去极化感受器电位 若动纤毛向静纤毛一侧弯曲 毛细胞顶膜机械门控阳离子通道关闭 毛细胞膜超极化,基底膜和盖膜的关系,基底膜和盖膜 振动时, 毛细胞 纤毛受力情况 上: 静息时 下: 基底膜上抬时, 耳蜗的生物电现象

7、 耳蜗内电位(endocochlear potential) 又称内淋巴电位(endolymphatic potential) +80mV, 内含高K+, 血管纹细胞富含钠泵 毛细胞内70 80mV 毛细胞顶膜内外电位差为150160mV 耳蜗微音器电位(cochlear microphonic ) 毛细胞感受器电位的复合 特点: 与声波的频率和幅度完全一致、 无真正阈值、潜伏期、不应期、 不易疲劳、不发生适应,微音器电位(CM)和 听神经动作电位(AP) 注: 声音位相改变时, CM位相倒转, 而AP位 相不变,5. 听神经的动作电位 (action potential) 听神经复合动作电位

8、(见前页) 由若干电位波动(图中N1、N2、N3)所组成 振幅由声强、兴奋纤维数和 不同神经纤维放电的同步化程度所决定 听神经单纤维动作电位 特征频率(characteristic frequency, CF) 又称最佳频率, 每一纤维都具有其CF 取决于纤维末梢在基底膜上的位置 声音强度与 单一纤维放电频率范围 及兴奋的纤维数有关, 但很复杂,五、前庭平衡感觉 1. 前庭器官的解剖和组织学 内耳前庭器(vestibular organ)官包括: 前庭: 椭圆囊(utricle)和球囊(saccule) 半规管(semicircular canal) : 上、外、后 感受器(receptor)

9、： 椭圆囊和球囊: 囊斑(macula) 半规管: 壶腹嵴(crista ampularis),半规管(上)和 椭圆囊囊斑(下),半规管壶腹嵴,2. 前庭器官的感受细胞毛细胞 (hair cell) 形态,蛙球囊毛细胞纤毛的电镜扫描图, 毛细胞感受外界刺激的一般规律,纤毛受力情况与电位变化的关系,毛细胞感受外界刺激规律的图解,3. 前庭器官的适宜刺激和生理功能 椭圆囊和球囊囊斑直线加速度运动 囊斑上每个毛细胞排列方向都不同 人体直立不动时: 椭圆囊囊斑平面与地面平行, 位砂在上 球囊囊斑平面与地面垂直, 位砂在外 当头部位置改变或直线加速度运动时: 总有些毛细胞纤毛排列与运动方向一致 静毛向动

10、毛一侧最大弯曲毛细胞兴奋, 半规管壶腹嵴旋转(或角)加速度运动 嵴内有一排毛细胞对着管腔, 动毛对着壶腹 以外半规管为例, 绕身体垂直轴向左转: 左侧外半规管内淋巴由管腔向壶腹移动 静毛向动毛一侧弯曲毛细胞去极化 右侧外半规管内淋巴由管腔向管腔移动 动毛向静毛一侧弯曲毛细胞超极化 当旋转突然停止时: 则发生相反变化,4. 前庭反应 前庭姿势调节反射 车前行时, 躯干屈肌和下肢伸肌紧张 电梯上升时, 四肢伸肌紧张, 下肢屈曲 自主神经反应(vestibular autonomic reaction) HR, BP, 呼吸频率, 出汗, 恶心, 呕吐等 眼震颤 (nystagmus) 定义、测试及

11、意义 快动相(quick component)和 慢动相(slow component),眼震颤示意图,六、嗅觉(olfaction) 1. 感受器 (receptor) 嗅上皮(olfcatory mucous membrane) 嗅细胞(olfcatory cell) 顶部纤毛感受部位 底部嗅丝无髓传入纤维 2. 适宜刺激: 空气中有气味的化学物质(嗅质) 自然界有2万余种嗅质, 7种基本嗅质: 樟脑, 麝香, 花草, 乙醚, 薄荷, 辛辣, 腐腥,七、味觉(gustation; taste) 1. 感受器 (receptor) 味蕾(taste bud): 舌背表面和舌缘 味细胞(gustatory cell) 顶部纤毛(味毛)感受部位 味感受器无轴突, 经突触向感觉末梢传递 2. 适宜刺激: 食物中的化学物质(味质) 4种基本嗅质: 甜味舌尖部; 酸味舌两侧; 咸味舌两侧的前部; 苦味软腭和舌根部 此外, 还有一种鲜味(美味),八、皮肤感觉 (cutaneous) 1. 触、压觉 (