生理学 第九章 感觉器官

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第一节概述一、感觉(sensation)感觉：是客观事物在人脑的主观反映。感觉的产生：①感受器和感觉器官的感受刺激②传导通路的信息传入③中枢的整合分析二、感受器与感觉器官：感受器是分布于体表或组织内部的一些专门感受机体内、外环境变化的结构或装置，认识世界的第一环节，是能量转换的特殊结构。其形式多种多样。感受器连同他们的附属结构构成感觉器官感受器的分类：分布部位：内、外感受器。外感受器：距离感受器（视、听、嗅觉）接触感受器（触、压、味温度觉）内感受器：本体感受器（身体在空间的位置）内脏感受器刺激性质：机械、化学、温度、光和声感受器等。三、感受器的一般生理特性:1.感受器的适宜刺激(感受刺激的特异敏感性)：概念：指感受器对之最敏感的刺激＝感受器的适宜刺激。感觉阈(阈值)：能引起感觉传入冲动产生的最小的适宜刺激强度。强度阈值、时间阈值、面积阈值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。”眼冒金星”2.感受器的换能作用(感受刺激的能量转换性)：概念：指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。适宜刺激→感受器→跨膜信号转换→感受器电位(感觉神经末梢上的称启动电位或发生器电位)→传入神经→神经冲动(AP)。感受器电位和发生器电位的特征：是局部电位：①电位幅度在一定范围内与刺激强度成正比；②不具有“全或无”的特征；③可总和；④能以电紧张的形式作近距离的扩布。神经冲动:即动作电位,在与感受器连接的神经纤维上产生3.感受器的编码作用(感受刺激的信息整合作用):概念：指感受器在换能过程中，将外界刺激的信息转移到感受器电位(其幅度、持续时间和波动方向)以及神经冲动(特定序列)的可变参数之中的过程。感觉中枢正是根据这些信号的特定排列组合,进行分析综合,获得各种主观感觉。刺激性质的编码：特定的感受器、特定的传导路径，特定的大脑皮层。（感受器的高度分化）刺激强度的编码：单一神经纤维上AP的频率、参与的神经纤维的数量。4.感受器的适应现象(感受刺激的持续性)概念：指感受器对同一刺激的持续作用,其反应逐渐降低的现象。“入芝兰之室,久而不闻其香”产生机制：适应现象并不是疲劳，其机制比较复杂，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间的突触传递特性等不同阶段。类型与意义：快适应感受器：触觉感受器、嗅觉感受器。意义：有利于感受器和中枢再接受新的刺激。慢适应感受器：压力感受器、痛觉感受器、肌梭意义：长时间监测机体的功能状态并调整其功能第二节躯体感觉概念:躯体通过皮肤及其附属的感受器接受不同的刺激,产生的各种感觉.浅感觉:触-压觉,温度觉和痛觉深感觉:本体感觉(位置觉和运动觉)一.本体感觉概念:来自躯体深部的肌肉、肌腱和关节等处的组织结构对躯体的空间位置、姿势、运动状态和运动方向的感觉.本体感受器:肌梭、腱器官和关节感受器肌梭：长度感受器腱器官：张力感受器感受装置—肌梭梭外肌：肌梭：内有二种感受器：梭内肌：与肌梭呈并联关系。与肌梭呈串联关系。环旋末梢：αN元支配,γN元支配,花枝末梢：是牵张反射的感受装置，兴奋由Ia类N纤维传入。可能与本体感觉有关，兴奋由Ⅱ类N纤维传入。①结构特点：二、触-压觉概念：给皮肤施以接触、压等机械刺激所引起的感觉。两点辨别阈:人体能分辨出两个刺激点的最小距离.触觉阈:引起触-压觉的最小压陷深度.影响阈值的因素:①:感受器感受野的大小②:感受器的密度感受器：游离神经末梢、毛囊感受器、环层小体、麦斯纳小体、鲁菲尼小体和梅克尔盘。三、温度觉热感受器：游离神经末梢,当皮肤温度达到32-45℃,感受器激活,温度越高放电增加,产生热觉,超过45℃则产生热痛觉.冷感受器：游离神经末梢,当皮肤温度低于30℃,感受器激活温度越低放电增加,产生冷觉.皮肤温度的中间范围区:32-34℃敏感度的影响因素：1.皮肤的基础温度“三碗实验”2.温度的变化速度“青蛙实验”3.刺激的范围范围越大越敏感四、痛觉概念：体内外伤害性刺激引起的一种主观感觉伤害性感受器：游离神经末梢感受器特点：①没有一定的适宜刺激②不易疲劳感受器分类：①机械伤害性感受器②机械温度伤害性感受器③多觉型伤害性感受器痛觉分类：快痛：刺激后立即出现刺痛持续时间短,感觉敏锐，定位准确,不伴有情绪反应。由A类纤维传导。慢痛：刺激后0.5-1.0s出现烧灼痛(难以忍受)持续时间长,感觉模糊，定位不准确,常伴有情绪反应由C类纤维传导。痛觉产生的机制：致痛物质刺激伤害性感受器外源性致痛物质内源性致痛物质细胞释放产生痛觉的意义：1.机体的防御警报系统2.提示疾病线索,没有明确诊断之前，慎用镇痛先天性痛觉缺失症第二节视觉器官眼是人体最重要的感觉器官,大约有70％以上的信息来自视觉。眼的适宜刺激:是可见光(波长380～760nm的电磁波)。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NAP视觉中枢→视觉视觉的产生过程：一、眼的折光系统及其调节(一)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折光体时，就会发生折射。折射能力(F2)的大小由该单球面折光体的曲率半径(r)和折射率(n2)决定。若空气的折射率n1，其关系式为：F2＝(后主焦距)n2·rn2-n1折光体的折光能力还可用焦度(D)表示：D=1/F21D=100度F2越小，其折光能力越强；n2越大，其折光能力越强；r越小，其折光能力越强。(二)眼的折光系统和成像眼内折光系统的折射率和曲率半径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)∵整体眼折光能力最强的是：空气-角膜界面。∴当不戴潜水镜潜水时,水中视物模糊的原因是空气-角膜界面的折射率↓所致。1.折光系统：2.简化眼：与正常眼有相同的折光效果，更简单的等效光学系统。设眼球为单球面折光体：前后径为20mm,折射率为1.333,曲率半径为5mm,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，可算出物像及视角大小。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≥5μm(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。(三)眼的调节眼的调节：眼折光能力的改变，主要是晶状体包括晶状体调节、瞳孔调节和眼球会聚。远处物体（6m以外）发出的光线可认为是平行光线，不需要调节可成像在视网膜上。远点：人眼不作任何调节时可看清楚的物体的最远距离实际上,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。1.晶状体调节：过程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状短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晶状体调节的能力有一定的限度。这个限度用近点(能看清物体的最近的距离)表示。近点越近，说明晶状体的弹性越好。不同年龄的调节能力2.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：瞳孔调节反射当视近物时,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,可减少进入眼的光量，并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。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。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（互感性对光反射）反映视网膜、视神经和脑干的功能状态判断麻醉深度、病情危重程度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3.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。(四)眼的折光异常正常眼(正视眼)平行光线能在安静未调节眼的视网膜上清晰成像，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,平行光线不能在安静未调节眼的视网膜上清晰成像,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（轴性近视）,或角膜和晶状体曲率半径过小,折光能力过强（屈光性近视）。近视眼将平行光线聚焦在视网膜的前方，在视网膜上形成模糊的物像。近视眼的远点比正视眼的近,远视力差,近点比正视眼的近，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（轴性远视）,或折光系统的折光能力过弱（屈光性远视）。远视眼将平行光线聚焦在视网膜的后方，在视网膜上形成模糊的物像。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。远点是否比正视眼的远？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。(五）房水和眼压充盈与眼的前、后房中的液体房水循环：腱状体的腱状突上皮后房前房房角小梁网许氏管静脉房水循环房水的功能:1.营养角膜,晶状体,和玻璃体2.维持眼压房水循环障碍:青光眼严重青光眼引起角膜混浊(一)视网膜的结构分为10层，主要是四层：色素细胞层、感光细胞层、双极细胞层，神经节细胞二、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：①可遮蔽来自巩膜侧的散射光线；②吞噬感光细胞外段脱落的视盘；③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.感光细胞层感光细胞主要是视杆细胞和视锥细胞。均分为外段、内段、胞体和终足。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:有着明显的区别：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)。5.生理盲点视觉纤维汇聚成视神经的起点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两种感光换能系统：视杆系统：晚光觉或暗视觉系统视锥系统：昼光觉明视觉系统两种感光换能系统存在的证据：1.视杆细胞和视锥细胞在视网膜中的分布不同。2.两种感