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第七章感觉器官教学目的：1.视觉器官：眼的折光机能及其调节；视网膜的感光换能作用；视紫红质的光化学反应及视杆细胞的光－电换能；视锥细胞与色觉；视敏度与视野2.听觉器官：外耳和中耳的传音作用；耳蜗的感音换能作用；人耳对声音频率的分析3.前庭器官及其机能教学重点：1、2教学难点：1、2视轴瞳孔中点到视网膜中央凹连线眼球内容物外膜(纤维膜)中膜(血管膜)内膜(视网膜)房水晶状体玻璃体构造眼球壁眼球视网膜虹膜部视网膜睫状体部视网膜视部虹膜睫状体脉络膜眼轴角膜中心点到巩膜中心点的连线角膜巩膜盲部眼的构造第一节眼和视觉眼球壁巩膜脉络膜视网膜眼底镜观视觉最敏锐处视神经盘(生理盲点)黄斑、中央凹：视神经纤维集中处视网膜——人体及动物生理学——可见光眼的折光系统折射成像视网膜的感光系统换能作用感受器电位→视N.AP视觉中枢→视觉一、眼的折光机能眼是人体最重要的感觉器官,大约有95％以上的信息来自视觉。眼的适宜刺激:是可见光(波长370～740nm的电磁波)。简化眼：假设眼球为单球面折光体：前后径为20mm,折射率为1.33,外界光线进入眼只在角膜前面折射一次，角膜曲率半径为5mm,即节点(n,光心)在角膜后方5mm处,前主焦点在角膜前15mm处,后主焦点在节点后15mm处。当平行光线(6m以外)进入简化眼，被一次聚焦于视网膜上,形成一个缩小倒立的实像。简化眼中的AnB和anb是对顶相似三角形。如果物距和物体大小为已知，可以计算视网膜的成像。眼的折光系统和成像外界光线到达视网膜经过的一系列透光物质。空气角膜房水晶状体玻璃体折射率1.0001.3361.3361.4371.336曲率半径7.8(前)10.0(前)6.8(后)-6.0(后)折光系统：眼的调节实际上,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,使物像仍落在视网膜上，看清近物。这个过程即为眼的调节：晶状体调节、瞳孔调节和眼球会聚。晶状体调节物像落在视网膜后视物模糊皮层-中脑束中脑正中核动眼神经副交感核睫短N睫状肌收缩悬韧带松弛晶状体前后凸折光能力↑物像落在视网膜上持续高度紧张→睫状肌痉挛→近视弹性↓→老花眼调节前后晶状体的变化瞳孔调节正常人的瞳孔直径变动在1.5-8.0mm之间。⑴瞳孔近反射：当视近物时,除发生晶状体的调节外,还反射性的引起双侧瞳孔缩小。其反射通路与晶状体调节的反射通路相似,不同之处为效应器(瞳孔括约肌收缩,瞳孔缩小)。意义：瞳孔缩小后,可减少折光系统的球面像差和色像差,使视网膜成像更为清晰。⑵瞳孔对光反射：瞳孔的大小还随光照强度而变化,强光下瞳孔缩小,弱光下瞳孔扩大,称为瞳孔对光反射。意义:①调节光入眼量②减少球面像差和色像差;③协助诊断过程：强光→视网膜感光细胞→视N→中脑的顶盖前区(双侧)→动眼N副交感核(双侧)→睫状N节→瞳孔括约肌→瞳孔缩小。当双眼凝视一个向前移动的物体时,两眼球同时向鼻侧会聚的现象称为眼球会聚。它也是一种反射活动,其反射途径与晶状体调节反眼球会聚射基本相同，不同之处主要为效应器(内直肌)。意义：使物像分别落在两眼视网膜的对称点上,使视觉更加清晰和防复视的产生。眼的折光异常正常眼(正视眼)通过调节,可以分别看清远、近不同的物体。若眼的折光能力异常,或眼球的形态异常,平行光线不能在视网膜上清晰成像,称为屈光不正(非正视眼)。常见的有远视、近视和散光。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，物像落在视网膜前方的眼。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。远点：晶状体在作最大调节时，眼能看清物体的最远距离。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，物像落在视网膜后方的眼。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。近点：晶状体在作最大调节时，眼能看清物体的最近距离。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。1、视网膜的结构二、视网膜的感光换能系统感光细胞：视杆细胞（1.2亿个）主要分布于视网膜周边，它们对光的敏感性高，能在昏暗条件下感受光刺激而引起视觉，即具有晚光觉功能，分辨能力差，但无色觉，只能区别明暗。视锥细胞（600万个）主要分布于视网膜的中央（特别是中央凹处），它对光的敏感性较差，只在强光刺激下引起视觉，即具有昼光觉功能，分辨能力强，且能辨别颜色。两种感光细胞与神经细胞的联系方式:①视锥细胞呈单线式(视锥:双极:节细胞=1:1:1)；②视杆细胞呈聚合式(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种对弱光照射不敏感对弱光照射非常敏感种族差异鸡、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)结构特征功能作用两种感光细胞的结构、功能比较2、视网膜的两种感光换能系统三、视觉的光化学反应1.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：①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。②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。③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。2.视锥细胞的感光换能机制和色觉⑴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。⑵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。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：若红、绿、蓝三种视锥细胞兴奋程度=1∶1∶1→白色觉;若红、绿、蓝三种视锥细胞兴奋程度=4∶1∶0→红色觉;若红、绿、蓝三种视锥细胞兴奋程度=2∶8∶1→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。两个基本概念：1、视敏度(视力)：①概念：眼分辨两点之间最小距离的能力称为视敏度或视力。通常以眼能分辨的最小视角来表示视力。视角是物体上两点的光线射入眼球，交叉通过节点时所形成的夹角。视角的大小与视网膜像的大小成正比。正常人眼在光照良好的情况下，在视网膜上的物像≥5μm(视角≥1’)能产生清晰的视觉。正常眼能分辨的最小视角为1’分角（1/60度）。1分视角的视力为1.0，是正常视力。视力表是根据此原理设计的。E字的笔画粗细和缺口皆为1’。视角=1’=1.0(5.0)视角=10’=0.1(3.3)受试者对数视力=5-logα′（视角）。2、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。盲点：在中央凹两侧约3mm的视神经头乳头处，没有感光细胞的分布，落入该处的光线不能被感知，此部位被称为盲点.第二节耳和听觉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：耳蜗概述：一、声音刺激、听力和听阈是空气振动的疏密波(16～20000Hz)。※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：※听力：听阈曲线与最大可听阈曲线之间的面积范围。听阈曲线最大可听阈曲线※听阈：某一声频引起听觉的最小声强。※声强的表示：贝尔(bel)=logE←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倍二、声音的传递1.外耳的功能(2)外耳道:①传音的通路;②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。(1)耳廓:①利于集音;②判断声源：依据声波到达两耳的强弱和时间差判断声源。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50～90mm2,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2.中耳的功能⑴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。功能作用: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。外耳道鼓膜镫骨锤骨砧骨半规管长臂长度（锤骨）∶短臂长度（砧骨）=1.3∶1(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。机制:②经听骨链的传递使声压增强1.3倍;①∵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;55mm2∶3.2mm2=17∶1上述两方面的作用,共增压效应为17×1.3≈22倍。为什么要增压呢？(4)咽鼓管: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。功能作用:①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。②咽鼓管粘膜上的纤毛运动可排泄中耳内的分泌物。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。●听觉的产生过程三、耳蜗对声音的感受和分析(一)内耳耳蜗的结构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耳蜗及耳蜗管的横断面示意图螺旋器:由内、外毛细胞、支持细胞及盖膜等构成。每个毛细胞的顶部都有数百条排列整齐的听毛,有些较长的听毛埋置于盖膜中。螺旋器浸浴在内淋巴中。听毛毛细胞听神经1.对音强(响度)的辩别:⑴主要取决于基底膜的振幅大小(音频不变)：⑵与毛细胞的敏感性和背景声音有关：①背景声音：环境中的一般噪音→基底膜处于轻微的振动→毛细胞接受新的声音刺激时敏感性↓。②毛细胞的敏感性：听神经中的传出纤维也可控制毛细胞的兴奋性,所以当人集中注意力听时,往往可以听到较微弱的声音。(二)耳蜗对声音的初步分析功能2.对音频(音调)的辩别：主要依靠基底膜的振动部位：既蜗底感受高音调；蜗顶感受低音调。对音调的辩别服从于所谓“部位”原则。目前常用行波学说来解释这种“部位”原则。行波学说模式图蜗底感受高音调蜗顶感受低音调行波学说:每一频率声波在基底膜不同部位有一相应的最大振幅部位。高频声波引起的最大振幅部位靠近卵圆窗（蜗底），低频声波最大振幅部位近蜗顶。高频声波低频声波不同频率的声波行波传播在基底膜上的最大振幅部位图HZ声波外耳道鼓膜听骨链卵圆窗前庭阶外淋巴基底膜毛细胞顶端膜上的机械门控阳离子通道开放激活毛细胞底部膜电压依赖性Ca2+通道毛细胞去极化→感受器电位(微音器电位)螺旋器上下振动毛细胞的听毛弯曲内淋巴中K+顺电-化学梯度扩散入毛细胞内Ca2+入胞→毛细胞释放递质毛细胞的听毛与盖膜发生交错的移行运动（三）耳蜗的感音换能作用耳蜗的功能之一是声--电转换的换能作用。听神经动作电位1.微音器电位(CM):耳蜗接受声音刺激时，在耳蜗及其附近结构可记录到一种特殊的电波动，称为微音器电位，是多个毛细胞