第九章感觉器官-李英博ppt课件

1、第九章 感觉器官（sense organ）,E-mail:,了解 感受器、感觉器官的定义和分类，前庭器官的适宜刺激和反射。 掌握 感受器的一般生理特征，视觉和听觉的感受原理。,主要内容 1、感受器、感觉器官的定义和分类。 2、感受器的一般生理特性：适宜刺激，换能、编码作用，适应现象和感受器敏感性的调制。 3、视觉器官。眼的折光系统和成象原理。简化眼。视近物的调节反射。视网膜的感光机能：两种感光换能系统特征，二元学说。视杆细胞的感光换能机制，视紫红质的光化学反应。视锥系统的感光换能和色觉，三原色学说。视敏度和视野，明适应与暗适应，双眼视觉。 4、听觉器官。外耳和中耳的传音作用。耳蜗的感音换能作用

2、。人耳对声音频率的分析：行波学说。 难点 视网膜的两类感光换能功能。内耳的功能。,一、感受器、感觉器官的定义和分类,感受器：分布在体表或各种组织内部的能够感受体内、外环境变化的特殊结构或装置。,感觉器官：由感受细胞、与之相连的神经组织及其 有关的附属结构所构成的器官合称感觉器官。 头部的眼、耳、嗅、味、前庭等感觉器官称 特殊感觉器官。,感受器的分类,分布部位：外感受器、内感受器,刺激性质：机械、化学、光、湿度感受器,二、感受器的一般生理特性 （一）适宜刺激（Adequate stimulus） 定义：感受器最敏感（感受阈值最小）的 刺激形式，称该感受器的适宜刺激。,视网膜光感受细胞 38076

3、0nm的电磁波 耳蜗毛细胞 202万Hz的机械振动,（二）换能作用（ transducer function ） 定义：感受器将作用于它们的各种形式的 刺激能量转换为相应传入神经的AP， 这种能量转换称为换能作用。 发生器电位(generator potential)：传入神经末梢 感受器电位 (receptor potential)： 感受细胞,特点： 无“全或无”现象 电紧张形式扩布 可以总和,（三）编码（coding）作用,感受器在换能时把刺激所包含的环境变化信息，转移到了AP的序列中，这就是感受器的编码功能。 1. 刺激性质的编码：取决于St.的性质、特定感受器感受、特定传入通路及传入

4、冲动到达皮层的特定部位编码 2. 刺激强度的编码：通过改变传入冲动频率的高低和传入纤维数目的多少编码,不同重量的触压刺激在单一传入纤维上引起的冲动频率的改变,（四）适应（adaptation）现象,恒定强度刺激仍在持续作用，而传入神经纤维上AP 频率开始下降，称为适应现象。 慢适应感受器： 意义：有利于机体对某些功能进行长期持续的调节和 监测；保护作用。 快适应感受器： 意义：有利于接受新的刺激,第二节 视觉器官,适宜刺激： 370-740nm,可见光,眼的折光系统（附属结构）,折射成像,视网膜的感光系统（视网膜）,换能作用,感受器电位视N AP,视觉中枢视觉,一、眼的折光系统及其调节 （一）

5、眼折光系统的光学特征,有四个折光率不同的物质（角膜、房水、晶状体和玻璃体） 有四个曲率半径不同的折射面（角膜前后面、晶状体前后面）,（二） 简化眼（reduced eye） 定义：和正常眼在折光效果上相同，但更 为简单的等效光学系统或模型。 简化眼参数：前后径20mm 折射率为1.333 曲率半径5mm,简化眼及其成像情况 n为节点，AnB和anb是两个相似三角形；如果物距为已知，就可由物体大小算出物像大小，也可算出两三角形对顶角（既视角）的大小,（三） 眼的调节(visual accommodation),当注视一个由远移近的物体时眼的折 光系统要发生一系列变化来增加折光力以 看清近物，这称

6、眼的调节。 包括：晶状体变凸、瞳孔缩小、双眼会聚,晶状体的调节,睫状肌收缩,悬韧带放松,晶状体变凸,折射能力,视近物时需增加屈光度看清物体的功能由晶状体弹性极限决定 老年人晶状体弹性下降，老光眼,近点（near point ） 眼作充分调节所能看清物体的最近距离。取决于晶状体变凸的最大程度。 近点越近，说明晶状体弹性愈好，调节能力越强。 近点随年龄增大而移远。 8岁： 8.6cm 20岁：10.4cm 60岁：83.3cm,1）瞳孔近反射：瞳孔近反射：视近物时伴随眼球视轴会聚而发生的瞳孔缩小。,2）瞳孔对光反射：,2. 瞳孔的调节,定义：瞳孔大小随照射光线强弱而发生变化,特点：效应具有双侧性,

7、意义：调节进入眼内的光线量,反射过程：,3. 眼球会聚,视近物时，眼球内收和视轴向鼻侧靠拢的现象 意义：成像在双侧对称位置上，产生单一清晰的物体形象。,（四）折光异常,近视：眼球前后径过长，视远物时平行光线在视网膜上成模糊形象，近点前移，配带凹透镜。,远视：眼球前后径过短，视远物时平行光线在视网膜上成模糊形象，近点后移，配带凸透镜。,散光：角膜不成正球面。使进入眼内光线不能全聚焦在视网膜上，而形成物体变形和模糊， 配带圆柱透镜。,老光：随年龄增大，晶状体弹性减弱，视近物能力下降，近点后移。,二、 视网膜的感光换能功能,（一）视网膜的结构特点,色素细胞层：含色素颗粒和VitA，对感光细胞起营养和

8、保护作用,感光细胞层：光感受细胞。分视杆细胞和视椎细胞,双极细胞层：信息传递系统,神经细胞层：会聚成视神经,中央凹,盲 点,（二）视网膜的两种感光系统,视椎细胞： 分布：中央 功能：接受强光刺激，形成明视觉和色觉，并能看清物体表面细节和轮廓，有强的空间分辨能力。,视杆细胞： 分布：周边 功能：对光的敏感度高，能接受弱光刺激，形成暗视觉。,视杆系统 （晚光觉系统）,视锥系统 （昼光觉系统）,生理特点,对光敏感度高，感弱光，无 色觉，分辨力差。 （仅能看清物质的粗略轮廓）,对光敏感度低，感强光， 有色觉，分辨力高 （事物表面细节、轮廓、境界均可辨清）,依据,视网膜上的分布,周边,中央，尤为中央凹处

9、只有视锥细胞,突触联系,聚合式（主），可以将弱刺激总和。,单线式（主），利于提高分辨力,感光色素,视紫红质,红视锥、绿视锥、蓝视锥,比较解剖学上的差异,夜间活动的动物 如地松鼠、猫头鹰等,白天活动的动物 鸡、爬虫类等,三、 视杆细胞的感光换能机制,（二）视紫红质的光化学反应和代谢,（一）视色素 感光细胞能感受光的刺激，并把其转换成神经冲动传入中枢，这种功能的物质基础就是感光细胞中所含的视色素。,视杆细胞：视紫红质, 视紫红质 （11- 顺型视黄醛）,光照,全反型视黄醛 + 视蛋白 + 感受器电位,视紫红质,视蛋白 11顺视黄醛,全反型视黄醛视蛋白,视黄醛异构酶,暗处，耗能,11顺视黄醇,全反型

10、视黄醇,视黄醛异构酶,暗处，耗能,暗,光,视杆细胞外段的感受器电位：,1.Rp（在无光照射或暗处，暗电流Na内流） -30-40mV,2. 感受器电位 -超级化型慢电位 条件：光照 特征：外段膜两侧电位短暂地超级化 机理：cGMP在膜上的存在，是外段膜中化学门控 式Na+通道开放的条件。 意义：光-电转换的关键一步。,四、视锥系统的换能和颜色视觉 （一）视锥色素： 在视锥细胞的外段具有与视杆细胞类似的盘状结构，也含有视色素，称为视锥色素,（二）颜色视觉的概念： 视觉的三原色学说： 三种视锥色素（红、绿、蓝） 视网膜中存在着分别对红、绿、蓝的光线特别敏感的三种视锥细胞和相应的三种感光色素。,2、

11、色觉,色觉：感光细胞受到不同波长光线刺激后，产生的色觉信息传入视觉中枢形成的主观感觉 视椎细胞含有：蓝敏视色素、绿敏视色素，红敏视色素三种。,色觉障碍 色盲：凡不能分辨三原色中一种或某几种者 色弱：对某种颜色辨别能力比正常人差。,主要兴奋一种细胞,红 色,560nm,色 觉,530nm,绿 色,430nm,蓝 色,三种同时同程度兴奋 白 色,三种细胞不同程度兴奋 各种不同颜色,主要丧失一种细胞,红 色,绿 色,蓝 色,视 觉 三 原 色 学 说,色盲,三、几种视觉生理现象,2. 暗适应和明适应,（1）暗适应（dark adaptation） 人从亮处进入暗室时，最初看不清楚任何东西，经过一定时

12、间，视觉敏感度逐渐增高，恢复在暗处的视力。 机制：视杆细胞中视紫红质合成增强,（2）明适应（light adaptation） 从暗处来到强光下，最初只感到耀眼，经过一段时间，才逐渐看清周围物体。 机制：视杆细胞合成的视紫红质遇强光迅速分解，产生耀眼光感。然后，视锥细胞担负亮处感光功能。,第三节 耳的听觉功能,螺旋器和其中所含的毛细胞是真正的声音感受装置。,耳的适宜刺激：空气振动的疏密波 频率：16-2000Hz,一、外耳的集音、共鸣和辨向功能 1. 耳廓：集音、判断声源 2. 外耳道：传音的通路、 共鸣,（二）中耳的功能,鼓膜,卵圆窗,咽鼓管,鼓膜特点： 有较好的频响和较小的失真度 其振动与

13、声波振动同始同终，很少余振 听骨链： 听小骨（锤骨、砧骨、磴骨）增压效应,中耳的增压效应,鼓膜振动面积与卵圆窗面积差 55 ： 3.2 17 （压强增加为17倍）, 听骨链的杠杆作用,总压强增加为17 1.3 22倍,锤骨柄,砧骨长突,长臂：短臂 = 1.3 ：1 （压强增加为1.3倍）,2. 鼓膜与听骨链的增压效应,鼓膜振动面积与卵圆窗面积差 55:3.2=17 (增加压强17倍),听骨链的杠杆作用 长臂:短臂=1.3:1 (增加压强1.3倍),总增加压强 171.3=22倍,意义： 使声波振动力量集中于卵圆窗， 声音传导效能；, 声波振动（保护内耳）； 声波压强，听觉敏感度。,（三）声波传

14、入内耳的途径,1. 气传导,2. 骨传导,3.声波传入内耳的途径特点,正常： 气导骨导; 传音性耳聋： 骨导气导; 感音性耳聋： 气导和骨导都减弱甚至消失。,三、内耳耳蜗的感音换能作用 （一）耳蜗的结构要点,卵圆窗膜,圆窗膜,（二） 基底膜的振动和行波理论,卵圆窗内移,前庭膜和 基底膜下移,圆窗膜外移,卵圆窗外移,前庭膜和 基底膜上移,圆窗膜内移,基底膜上下振动，并以行波方式进行,1. 基底膜的振动,行波理论（traveling wave theory),特点：不同频率行波传播距离不同，且最大振 幅部位出现的部位也不同。 频率越低，行波传播越远，最大振幅部 位愈靠近蜗顶。,意义：耳蜗进行机械换

15、能（机械能电 能） 基底膜能分析音调（频率）、强度,音频越低 ，最大振幅产生部位越接近基底膜顶部（蜗顶）,音频越高 ，最大振幅产生部位越接近基底膜底部（蜗底）,耳蜗顶部受损主要影响低频听力,耳蜗底部受损主要影响高频听力,不同频率的声音引起不同形式的基底膜的振动，被认为是耳蜗能区分不同平率声音的基础。,（三） 耳蜗的生物电现象,耳蜗静息电位,特点： 耳蜗内电位 + 80mV,毛细胞内电位 -70mV -80mV,毛细胞内外的电位差 160mV,机理： 血管纹细胞膜上Na+泵,2. 耳蜗微音器电位 （microphonic potential),特点 能准确重复刺激的声学波形和频率 潜伏期极短 0.1ms 没有不应期、无适应性、无疲劳现象 在一定范围内，微音器电位的波幅随声压的增大而增大； 对缺氧和深麻醉相对不敏感，在听神经变性时仍能出现。,机理： 机械门控原理,听神经动作电位 特点： 潜伏期长； 有明确的阈值和不应期； 电位大小随强度变化； 对低氧敏感，易受噪音干扰,三、听阈和听域,对于每一种频率的声波，都有一个刚能引起听觉的最小强度，称为听阈（hearing threshold）。通常用分贝数表示。听阈越低表示听力越好。 如果振动频率不变，振动强度在听阈以上继续增加时，听觉的感受也会增强，但当强度增加