第十一章-感觉器官的结构与功能

第十一章感觉器官的结构与功能学习要求1、掌握：感受器的一般生理特性；眼的调节；视网膜的两种感光换能系统；视敏度；暗适应；声音传入内耳的途径；耳蜗的感音换能功能。2、熟悉：眼的基本组成及结构；眼的折光能力异常；与视觉有关的若干生理现象；耳的基本组成及结构；外耳和中耳的功能。3、了解：感受器、感受器官的定义和分类；眼的折光系统的光学特性；听神经动作电位；前庭器官的功能。第一节感受器与感觉器官一、感受器、感觉器官的定义和分类1、定义感受器：是指分布在体表或组织内部的一些专门感受刺激的结构或装置。感觉器官：感受细胞连同它们的附属结构一起，构成感受器官。特殊感觉器官：一般把感受视、听、嗅、味和平衡觉的感觉器官（眼、耳、嗅上皮、味蕾、前庭）称为特殊感觉器官。感受器的分类按分布部位分距离感受器：视、听、嗅觉接触感受器：触、压、味、温度觉外感受器内感受器平衡感受器本体感受器内脏感受器按接受刺激性质分机械感受器伤害性感受器光感受器化学感受器温度感受器二、感受器的一般生理特性•1、感受器的适宜刺激•2、感受器的换能作用•3、感受器的编码作用•4、感受器的适应现象(一）感受器的适宜刺激•感受器都有自己最敏感、最容易接受的刺激形式，而对其它形式的刺激不敏感或不感受。•适宜刺激（adequatestimulus）：一种感受器通常只对某种特定形式的能量变化最敏感，这种形式的刺激就称为该感受器的适宜刺激。•感觉阈值(sensorythreshold)：引起某种感觉所需的最小刺激强度。（二）感受器的换能作用•换能作用：各种感受器的主要功能是将作用于它们的各种刺激能量转变为相应的传入神经末梢或特殊感受细胞的电反应，再进一步诱发传入神经纤维产生动作电位。•发生器电位（generatorpotential）：传入神经末梢的电反应。•感受器电位（receptorpotential）：特殊感受细胞的电反应。•发生器电位和感受器电位只能以电紧张性扩播，可进行时间和空间总和。其感觉功能只有触发传入神经纤维产生动作电位才得以完成。感受器电位和发生器电位的特性：与终板电位一样，是局部电位，有如下特性：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（三）感受器的编码功能•编码功能（encoding）：感受器将外界刺激转换成神经AP时，不仅仅是发生了能量形式的转换，更重要的是将刺激所包含的环境变化信息也转移到了动作电位的系列中。•每种形式的刺激都包含性质和强度两种主要参数，与此对应在编码过程中也包含性质编码和强度编码。•感受器将刺激转变为传入神经纤维的AP时，通过AP的波幅、频率、参与冲动传入神经纤维的数量及冲动所到达的中枢部位，实现对刺激信号的编码。（四）感受器的适应•感受器的适应（adaptation）：指当刺激作用于感受器一定时间后，虽然刺激仍在继续作用，但传入神经纤维的冲动频率已开始下降。“入芝兰室，久而不闻其香”•不同感受器的适应差别较大。据此，感受器还可分为快适应感受器（如皮肤触觉感受器）和慢适应感受器（如肌梭、颈动脉窦压力感受器）。•快适应感受器：嗅觉、触觉。利于机体重新接受新刺激，以便不断探索新异事物。•慢适应感受器：痛觉、血压。利于机体进行持续检测，以便随时调整机体的功能。•快慢适应感受也是为了适应生理功能的需要。如颈动脉窦压力感受器是为了适应生理上需要长时间监控血压的变化。第二节眼的结构与视觉功能•眼是视觉的外周感受器官，人脑获得的全部信息中，至少70%以上来自于视觉。人眼的适宜刺激是波长为380-760的电磁波一、眼的结构•眼包括眼球和眼副器构成，通常将眼球分为折光系统和感光系统两部分。眼的附属结构主要包括眼睑、结膜、泪器和眼球外肌。眼球眼球壁内容物外膜(纤维膜)中膜(血管膜)内膜(视网膜)角膜巩膜虹膜睫状体脉络膜部虹膜部睫状体部脉络膜盲部视部房水晶状体玻璃体眼的结构视器又称眼，由眼球及眼副器构成。眼的形态结构眼球位于眶内，近似球形，由眼球壁及眼球内容物组成。（一）眼球1.眼球壁由外向内分为纤维膜、血管膜和视网膜三层。（1）纤维膜（外膜）角膜:占前1/6，无色透明，有折光作用。角膜内无血管，但有大量的感觉神经末梢，感觉敏锐。巩膜:为后5/6，呈乳白色。巩膜与角膜连接处的深部有一环形小管，称巩膜静脉窦。巩膜角膜巩膜静脉窦（2）血管膜（中膜）虹膜:为圆盘状薄膜，中央有一圆孔，称瞳孔。睫状体:前接虹膜，后续脉络膜。睫状体前部与晶状体之间借睫状小带相连。睫状体内的平滑肌，称睫状肌，其收缩和舒张可调节晶状体曲度。脉络膜:贴于巩膜内面。脉络膜含有丰富的血管和色素细胞。虹膜脉络膜睫状体睫状小带（3）视网膜（内膜）视网后部有一圆盘形隆起称视神经盘，无感光作用，又称盲点。视神经盘颞侧约3.5mm处有一黄色小区称黄斑，其中央部凹陷，称中央凹，是感光辨色最敏锐处。中央凹视神经盘黄斑2、眼球内容物房水晶状体玻璃体眼球内容物晶状体房水玻璃体眼球内容物包括房水、晶状体和玻璃体，它们与角膜共同组成折光系统。（1）房水是无色透明的液体，充满于眼房内。眼房是位于角膜与晶状体之间的腔隙，它被虹膜分为前房和后房。前、后房借瞳孔相通。前房周边部，虹膜与角膜相交处所形成的夹角，叫虹膜角膜角。房水具有折光、营养角膜和晶状体、维持眼内压的作用。前房后房巩膜静脉窦睫状体晶状体虹膜角膜角房水循环睫状体生成房水→眼后房→瞳孔→眼前房→虹膜角膜角→巩膜静脉窦→眼静脉（2）晶状体：位于虹膜与玻璃体之间，周围被睫状体环绕，形似双凸透镜。晶状体无色透明，富有弹性，借睫状小带与睫状体相连。晶状体的屈光度随睫状肌的舒缩而变化，所视物体无论远近，都能在视网膜上清晰成像。（3）玻璃体：为无色透明的胶状物质，充填于晶状体与视网膜之间，具有折光和支撑视网膜的作用。（二）眼副器包括眼睑、结膜、泪器、眼球外肌等。1.眼睑分为上睑和下睑，上、下睑之间的裂隙称睑裂。2.结膜3.泪器包括泪腺和泪道。泪腺位于眼眶外上部的泪囊窝内，能分泌泪液。泪道包括泪小管、泪囊及鼻泪管。鼻泪管向下通鼻腔。下鼻道鼻泪管泪囊泪小管泪点泪腺4.眼球外肌4块直肌2块斜肌。提上睑肌。上斜肌上直肌提上睑肌内直肌外直肌视神经下直肌下斜肌外直肌上斜肌腱二、眼的折光系统•角膜•房水•晶状体•玻璃体视觉的产生眼的折光系统角膜、房水、晶状体、玻璃体。眼的感光系统有折光成像的作用。视网膜（视锥细胞、视杆细胞）。具有感光换能的作用。视觉的产生光（380-760nm）折光系统视网膜成像感光细胞感光、换能视神经产生动作电位视觉中枢视觉（一）眼的折光系统的光学特性（一）眼的折光系统的光学特性折光系统是由折射率不同的光学介质和曲率半径不同的折射面组成。由于晶状体的曲率半径可以随机体的需要而改变，所以，晶状体在眼的折光系统中起重要作用。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)简化眼：根据眼的实际光学特性设计的一种简单的等效光学模型。利用简化眼可大致计算出不同远近的物体在视网膜上成像的大小。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。图：简化眼及其成像情况。像高物高像距物距＝正常人的视力有一定限度。视敏度(视力)：概念：指人眼分辨精细程度的能力。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视敏度的限度：用能分辨两点的最小视网膜上的物像(5μm)或视角(1’)表示。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)（二）眼的调节•常采用简化眼模型来描述眼的折光成像原理。来自6m以外物体的光线近于平行光线，射入眼内，折光系统无需调节，正好聚焦于视网膜上形成清晰的影像。将人眼不作任何调节时所能看清的物体的最远距离称为远点。•而6m以内近处物体的光线进入眼内后都会呈不同程度的辐散，如果眼未作调节，则光线聚焦于视网膜之后，视网膜上只能形成模糊的物像。但正常眼在视近物时，已进行了调节(晶状体的调节、瞳孔的调节、双眼球会聚等)，故视网膜上的成像是清晰的。远物：6m外的物体近物：6m内的物体图：看远物及其近物时眼的不同调节方式。1.晶状体的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近点：眼作最大调节时能看清的最近物体的距离。1)近点为判断晶状体的调节能力大小的指标；2)随年龄的增长近点距眼的距离增大。年龄8岁20岁60岁近点8.6cm10.4cm83.3cm调节能力用曲光度D表示1D＝1/1m，为100度图：近点与年龄的关系。2.瞳孔调节直径可变动于:1.5-8.0mm在生理状态下引起瞳孔调节的情况有两种:一种是所视物体的远近引起的调节另一种是由进入眼的光线强弱引起的调节瞳孔近反射(瞳孔调节反射)：视近物时反射性引起双侧瞳孔缩小。作用：瞳孔缩小能减少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。瞳孔近反射的中枢在大脑皮层，经过中脑正中核。在暗处，瞳孔会放大，光线入眼增加。强光下，瞳孔会缩小，光线入眼减少。图：瞳孔的调节示意图。视近物时，瞳孔会缩小。视远物时，瞳孔会增大。瞳孔对光反射:指瞳孔大小随视网膜光照强度而变化的反射，其中枢在中脑。互感性对光反射:即光照一侧瞳孔,除被照射的瞳孔缩小外,另一侧的瞳孔也缩小。生理意义：调节进入眼光量，使视网膜不因光线过强受到损害,光线过弱而影响视觉。反射路径：视网膜→视神经→视交叉→视束→上丘臂→顶盖前区→动眼神经副核→动眼神经→睫状神经节→睫状短神经→瞳孔括约肌收缩临床意义:判断中枢神经系统病变部位,全身麻醉的深度和病情危重程度的重要指标。瞳孔对光反射的中枢在中脑顶盖前核3.双眼会聚（辐辏反射）当双眼注视一个由远移近的物体时，两眼视轴向鼻侧会聚的现象，称为双眼会聚。意义在于两眼同时看一近物时，物体成像于两眼视网膜的相称点上，产生单一视觉（不产生复视）。（三）、眼的折光能力异常•正视眼正常眼的折光系统无需进行调节就可使平行光线聚焦在视网膜上，因而可以看清远物；眼经过调节后，只要物体离眼的距离不小于近点，也能在视网膜形成清晰的像•非正视眼（近视、远视、散光）由于眼的折光能力异常，或眼球的形态异常，使平行光线不能在安静未调节的视网膜上成像，称为非正视眼。1.近视：用凹透镜纠正由于眼球前后径过长或折光力过强，看远处物体时平行光线成像在视网膜之前，因而产生视物模糊。轴性近视：眼球前后径过长屈光性近视：折光能力过强2.远视：用凸透镜纠正由于眼球前后径过短，远处物体的平行光线成像在视网膜之后，引起视物模糊。其近点大于正视眼。由于看远物和近物都需调节，故容易疲劳。轴性远视：眼球前后径过短屈光性远视：折光能力太弱3.散光：用柱面镜纠正由于角膜不呈正球面，眼球表面任何一点的曲率半径变小，而与之垂直的方位上曲率半径相对增大，使通过眼球折光系统不同方位的光线在眼内不能同时聚焦，造成物像变形或视物不清。4.老视：用凸透镜纠正有些人虽然眼静息时的折光能力正常，但由于年龄的增长，晶状体弹性减弱，看近物时调节能力减弱，使近点增大，称为老视。三、眼的感光换能系统（一）视网膜的两种感光换能系统•视杆系统和视锥系统•视杆系统（暗视觉系统）：由视杆细胞和与它们相联系的双极细胞和神经节细胞组成。对光的敏感性高，可感受弱光，无色觉对物体细小结构辨别能力差，视杆细胞能感受弱光，但不能分辨颜色。•视锥系统（昼光觉或明视觉系统）对光的敏感性差，专司昼光觉、色觉，对物体的细小结构及颜色有高度的分辨别能力。（二）视杆细胞的感光换能作用1.视紫红质的光化学反应:组成:1分子视