人体机能学课件第十二章感觉器官的功能

第十二章 感觉器官的功能第一节 概述 一、感受器和感觉器官感受器:分布在体表或组织内部的专门感受机体内外环境变化的结构和装置。感觉器官：由结构和功能上高度分化了的感受细胞连同它们的附属结构（如眼的屈光系统、耳的集音和传音装置）组成。根据感受器分布的部位分类外感受器内感受器本体感受器内脏感受器距离感受器(视觉、听觉、嗅觉)接触感受器(触觉、压觉、味觉、温度觉等)感受器感受器机械感受器 温度感受器伤害性感受器电磁感受器化学感受器根据感受器所接受刺激的性质分类二、感受器的一般生理特性（一）感受器的适宜刺激 定义：一种感受器一般只对一种特定形式的刺激 敏感,这种刺激称为该感受器的适宜刺激。例如光波是视网膜感光细胞的适宜刺激。生理意义：对内外环境中那些有意义的变化进行灵 敏的感受和精确的分析。（二）感受器的换能作用定义：感受器相当于一种特殊的生物换能器，能将作用于它们的各种适宜刺激能量转换为相应传入神经纤维上的动作电位。感受器电位 感受器细胞 发生器电位 神经末梢 （三）感受器的编码作用定义：感受器把刺激信号中所包含的各种信息编排成神经冲动的不同序列的一种现象。同性质不同强度的刺激编码 不同性质刺激的编码：专有回路不同性质刺激的编码：专有回路The effect of stimulus intensity and durationThe effect of stimulus intensity and durationThe effect of stimulus intensity and durationThe effect of stimulus intensity and duration（四）感受器的适应定义：恒定强度刺激持续作用于感受器时，随着刺激时间的延长，感受器对该刺激变得不敏感的现象。“入芝兰之室，久而不闻其香。”适应不是疲劳，因为感受器对某一刺激发生适应后，如增加刺激强度，仍可引起传入冲动增加。折光成像系统 感光换能系统 视网膜内有对光高度敏感的感光细胞视杆细胞和视锥细胞，能将外界光刺激所包含的视觉信息转变成电信号第二节 眼的视觉功能Eye眼的适宜刺激人眼的适宜刺激是波长为370740 nm的电磁波一、眼的折光系统及其调节（一）光线在眼内的折射由折射率不同的光学介质和曲率半径不同的折射面组成，晶状体的曲率半径可以随机体的需要而改变（二）简化眼 计算物像大小 物体的大小 物像的大小物体至节点的距离 节点至视网膜的距离（三）眼折光功能的调节 正常眼睛在看6米以外远处物体时，由于远处物体发出的光线近似平行，眼无需进行调节，光线经折射后恰好聚焦在视网膜上。随着物体移近，物体发出的光线会愈来愈辐散，需经眼的调节作用，使近处辐散的光线仍可在视网膜上形成清晰的像。眼的调节（Accommodation）晶状体变凸瞳孔缩小双侧眼球汇聚1.晶状体的调节Lens does not change but object moves closer.Light rays no longer parallel.The rounder the lens,the shorter the focal length.2.瞳孔的调节瞳孔直径变动于1.5-8.0 mm之间瞳孔近反射（瞳孔调节反射）：视近物时反射性地引起双侧瞳孔缩小。意义：1 减少进入眼内的光线量 2 减少球面像差和色像差 3双侧眼球会聚:视近物时，双眼同时向鼻侧会聚。意义：使双眼看近物时物像成像于视网膜的对称 点上，避免复视。近点和老视 近点：眼作充分调节所能看清眼前物体的最近距离。8岁：8.6 cm 20岁：10.4 cm 40岁：22.0 cm 60 岁：83.3 cm 老视：由于晶状体随年龄增长而弹性逐渐减弱所致近点增大。用凸透镜矫正。瞳孔对光反射定义：指瞳孔在强光照射缩小而在光线变弱时散大的 反射。反射通路：强（弱）光照射视网膜视神经对光反射中枢 动眼神经副交感纤维瞳孔括约肌收缩瞳孔 缩小（散大）生理意义：调节进入眼内的光线临床意义：判断病情危重程度和麻醉深度的一个指标（四）眼的折光异常眼球前后径过长或折光能力过强看远处物体时平行光线聚焦在视网膜前导致视物模糊用凹透镜矫正1.近视2.远视眼球前后径过短或折光能力过弱远物的平行光线聚焦在视网膜之后引起视觉模糊看远物和近物时都需要进行调节，易发生调节性疲劳。用凸透镜矫正 3散光角膜不呈正球面进入眼内的光线不能全部聚焦在视网膜上，有的聚焦在视网膜前面，有的聚焦在后面，引起物像变形和视物不清。用柱面镜矫正二、视网膜的感光功能（一）视网膜的结构特点视网膜的两种感光细胞（二）视网膜的感光换能系统1.视杆系统（暗光觉系统）由视杆细胞和与其有关的传递细胞组成。2.视锥系统（昼光觉系统）由视锥细胞和与其有关的传递细胞组成。视杆细胞和视锥细胞Cone1.对光的敏感性较差2.司昼光觉(只有在白昼或强光条件下才能引起兴奋)3.可辨别颜色4.分辨率较高(对物体细节和境界有较高的分辨能力)Rod1.对光的敏感度较高2.司晚光觉(能在昏暗环境中感受弱光刺激而引起视觉）3.无色觉4.分辨率较差(只能区分明暗和感知物体粗略的轮廓)1）感光细胞分布：周边部视杆细胞多，感受弱光刺激，无色觉，分辨率差。中央凹仅有视锥细胞，分辨率高，有色觉。2）感光细胞与双极细胞联系方式：周边部：会聚现象，分辨率差 中央凹：单线联系，分辨率高。3）动物种系比较：鸡：只在白天活动，仅有视锥细胞。猫头鹰：只在夜间活动，仅有视杆细胞。4）感光色素种类：视杆细胞仅有一种视紫红质，无色觉 视锥细胞内有三种，有色觉（三）视杆细胞的感光原理1.视紫红质的光化学反应：感光细胞中存在感光色素，受到光刺激时，发生光化学反应，它是把光能转换成电信号的物质基础。视杆细胞中的感光色素称为视紫红质，它是由视蛋白和视黄醛构成。视紫红质的光化学反应是可逆的。视紫红质在分解和合成的过程中，有一部分视黄醛被消耗，必须靠血液中的维生素A补充，缺乏维生素A引起夜盲症。视杆细胞光化学反应组件光化学反应：感受器电位的产生 每个视杆细胞外段中有近千个视盘，每一视盘中约有100万个视紫红质分子。（四）视锥细胞的感光原理与色觉复杂的物理心理现象，不同波长光线作用于视网膜后在人脑引起不同的主观印象。可分辨波长400750 nm间的15O种不同的颜色。一种颜色可由某一固定波长的光线引起，还可由不同比例的红光、绿光和蓝光混合而成。三原色学说 对红、绿、蓝光线敏感的3种 视锥细胞或3种感光色素。某一种颜色光线以一定比例使3种视锥细胞兴奋，传入大脑，就产生某一颜色的感觉。红、绿、蓝三种视锥细胞兴奋程度为 4：1：0时引起红色感觉，2：8：1时引起绿色感觉。12 156 73 29三、与视觉有关的几种生理现象（一）暗适应和明适应 1.明适应 暗处到亮处，最初一片耀眼的光亮，不能看清物体，稍待 片刻才恢复视觉的现象。耀眼的光感主要是由于在暗处合成的大量感光色素在进入 光亮处迅速分解所致。当大量的视紫红质被分解后，对光不敏 感的视锥细胞色素才担负起在光亮处感光的功能。2.暗适应从明亮环境进入暗处，最初看不清楚，经过一定时间才逐渐恢复在暗处视力的现象与视网膜中感光色素在暗处再合成作用增加有关。7分钟初步适应，2530分钟完全适应。（二）视力（视敏度）视力是指视觉对物体形态的精细分辨能力。以能识别两点间的最小距离为衡量标准。人眼所能看清的最小视网膜像的大小，大致相当于视网膜中央凹处一个视锥细胞的平均直径（5um）。（三）视野视野：单眼固定、注视前方一点，该眼所能看到的范围。（四）双眼视觉和立体视觉两眼同时看一物体时产生的视觉，称为双眼视觉。双眼视物时，物体成像于两眼视网膜上，但人在主观上只产生一个物体的感觉，这是由于物像落在两侧视网膜上对称点的缘故，中央凹就是两眼的对称点。双眼视觉可弥补单眼视野中的盲区缺损，扩大视野，并可产生立体视觉。第三节 听觉器官 耳的结构和功能包括两个部分即传音系统和感音系统 声音振动能量作用于鼓膜通过听骨链传到内耳，通过内耳感音系统的换能作用，将声波的机械振动转变为听神经纤维上的神经冲动并传至大脑听觉中枢便产生听觉。Hearing传音系统感音系统耳的适宜刺激16-20000 Hz 的声波听阈刚能引起听觉的最小强度听域 16-20000 Hz，1000-3000 Hz最敏感(人)听阈与听域一、外耳和中耳的功能（一）外耳的功能 耳廓 收集声波、判别方向。外耳道 长2.5 cm，共鸣腔，强度增加10倍。（二）中耳的功能 中耳：将空气中的声波振动能量高效地传到内耳淋巴液鼓膜较好的频率响应，较小失真度听骨链锤骨、砧骨和镫骨3块听小骨，固定角度的杠杆，长臂为锤骨柄，短臂为砧骨长突。鼓室咽鼓管连接鼓室与鼻咽之间的通道。通常闭合，吞咽、呵欠时开放。维持鼓膜两侧气压平衡。鼓膜和中耳听骨链的增压作用鼓膜振动面积/卵圆窗振动面积=17.2/1听骨链长臂/短臂之比=1.3/1声波从鼓膜到卵圆窗总增压效应为17.21.3=22倍（三）声波传入内耳的途径1.气传导：声波振动外耳道鼓膜听骨链前庭窗(卵圆窗)内耳 2.骨传导：声波振动颅骨振动耳蜗内淋巴振动传导性耳聋：气传导 骨传导感音性耳聋：气传导 骨传导三、内耳内耳耳蜗听觉前庭器官平衡觉传音功能感音功能（一）耳蜗的结构（二）基底膜的振动和行波理论1.基底膜的振动：声波振动外耳道鼓膜听骨链卵圆窗外淋巴和内淋巴振动基底膜振动毛细胞和盖膜相对位置关系变化毛细胞顶端纤毛弯曲或摆动毛细胞电位变化听神经动作电位。基底膜和盖膜振动时毛细胞顶部听毛受力情况上图：静止时的情况下图：基底膜在振动上移时，因与盖膜之间的切向力，听毛弯向蜗管外侧2.行波理论 人耳蜗基底膜长30 mm，底部较窄，朝向顶部逐渐加宽，螺旋器高度和重量随之增大。因此，愈靠近基底膜底部，共振频率愈高。行波 基底膜以行波方式振动，底部顶部。频率不同，最大波幅出现部位不同，最大波幅处毛细胞和神经纤维受刺激最大（初步分析）。振动频率高，行波传播距离近，最大振幅靠近基底膜底部。1.当注视物由远移近时，眼的调节反应为（）。A.晶状体凸度增大、瞳孔散大、两眼会聚B.晶状体凸度增大、瞳孔缩小、视轴会聚C.晶状体凸度减小、瞳孔散大、两眼会聚D.晶状体凸度增大、瞳孔缩小、视轴散开E.晶状体凸度减小、瞳孔缩小、视轴会聚2.视网膜上什么部位只有视锥细胞分布（）。A.视网膜中心部位 B.中央凹C.视神经乳头处 D.视网膜周边部分3.视远物和近物都需要进行调节，称为（）。A.远视眼 B.近视眼 C.正视眼 D.老视眼 E.散光眼4.关于视网膜的感光细胞的叙述，正确的是（）。A.存在视杆和神经节两种感光细胞B.两种感光细胞的感光色素均有视紫红质C.中央凹处视杆细胞分布密集D.视锥细胞光敏度差E.视锥细胞分辨能力差5.当刺激感受器时，刺激仍在进行，但传入神经冲动频率逐渐减少，此现象称为（）。A.疲劳 B.抑制 C.传导阻滞 D.衰减性传导 E.感受器的适应6.声音的感受毛细胞位于（）。A.内耳基底膜上 B.前庭膜上 C.盖膜上 D.卵圆窗上 E.骨阶上7.基于视觉的三原色原理，三种视锥细胞特别敏感的颜色是（）A.红、黄、蓝 B.红、黄、黑 C.黑、白、蓝 D.红、绿、蓝 E.红、白、紫