《生理学》第九章-感觉器官的功能.ppt

第九章 感觉器官的功能 第一节第一节 感受器及其一般生理特性感受器及其一般生理特性一、一、感受器、感觉器官的定义和分类感受器、感觉器官的定义和分类 1 1、定义、定义 感受器感受器：指专门感受体内外环境变化的：指专门感受体内外环境变化的特殊结构或装置。特殊结构或装置。感感觉觉器器官官：感感受受器器及及与与一一些些有有利利于于感感受受刺激的附属结构。刺激的附属结构。2 2、分类、分类 外感受器：外感受器：外环境信息的变化外环境信息的变化内感受器：内感受器：内环境的各种变化内环境的各种变化二、感受器的一般生理特性二、感受器的一般生理特性 1.1.适宜的刺激适宜的刺激 适宜刺激适宜刺激（adequate stimulus）：感感受器最敏感，最易接受的刺激受器最敏感，最易接受的刺激 比如：比如：视网膜感光细胞：一定波长的光波视网膜感光细胞：一定波长的光波听觉感受器：一定频率的声波听觉感受器：一定频率的声波2.2.感受器的换能作用感受器的换能作用概念概念：感受器能把作用于它们的刺激能量感受器能把作用于它们的刺激能量转变成感受神经未梢上的神经冲动，转变成感受神经未梢上的神经冲动，这种作这种作用称用称感受器的换能作用。感受器的换能作用。其他能其他能 电能电能 3.3.感受器的编码作用感受器的编码作用概概念念：把把刺刺激激所所包包含含的的信信息息转转移移到到动动作作电电位位的序列之中，起到了转移信息的作用。的序列之中，起到了转移信息的作用。（1 1）对刺激的质（性质）的编码）对刺激的质（性质）的编码（2 2）对刺激的量（强度）的编码）对刺激的量（强度）的编码4.4.感受器的适应感受器的适应（adaptation）现象现象 概念：概念：当某一恒定强度的刺激当某一恒定强度的刺激持续持续作用作用于于同一同一感受器时，传入神经冲动的发放频率感受器时，传入神经冲动的发放频率逐渐降低的现象。逐渐降低的现象。类型与意义：类型与意义：（1 1）快适应感受器：）快适应感受器：嗅觉、触觉。利于机体重嗅觉、触觉。利于机体重新接受新刺激，以便不断探索新异事物。新接受新刺激，以便不断探索新异事物。（2 2）慢适应感受器）慢适应感受器：痛觉、血压。利于机体进：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。行持续检测，以便随时调整机体的功能。第二节第二节 眼的视觉功能眼的视觉功能视觉器官：视觉器官：眼睛眼睛适宜刺激：适宜刺激：380760nm的可见光的可见光视觉是如何形成的？视觉是如何形成的？光线光线 折光系统折光系统 视网膜（光能电能）视网膜（光能电能）冲动冲动 视觉中枢视觉中枢 视觉视觉眼球的基本结构眼球的基本结构 折光系统折光系统：角膜、房水、晶状体、玻璃体角膜、房水、晶状体、玻璃体感光系统感光系统：视网膜视网膜眼眼的的结结构构一、一、眼的折光功能及其调节眼的折光功能及其调节（一）（一）与眼的屈光成像的光学原理与眼的屈光成像的光学原理球形界面的折光规律球形界面的折光规律ABCF2F1AB(二二)眼的折光系统与成像眼的折光系统与成像眼内折光系统的折射率和曲率半径眼内折光系统的折射率和曲率半径 空气空气 角膜角膜 房水房水 晶状体晶状体 玻璃体玻璃体折射率折射率 1.000 1.336 1.000 1.336 1.3361.336 1.4371.437 1.336 1.336曲率半径曲率半径 7.8(7.8(前前)10.0()10.0(前前)6.8(6.8(后后)-6.0()-6.0(后后)1.1.折光系统折光系统：2.2.简化眼简化眼：由由于于眼眼的的折折光光系系统统是是由由多多片片凸凸透透镜镜组组成成,为为了了研研究和应用的方便究和应用的方便,将其复杂的折光系统简化将其复杂的折光系统简化=简化眼简化眼 当当平平行行光光线线(6m(6m以以外外)进进入入简简化化眼眼，被被一一次次聚聚焦焦于于视网膜上视网膜上,形成一个形成一个缩小倒立的实像缩小倒立的实像。（二）（二）眼的调节眼的调节视远物时不需调节，视近物调节：视远物时不需调节，视近物调节：晶状晶状体变凸、瞳孔缩小、双眼球会聚体变凸、瞳孔缩小、双眼球会聚1.1.晶状体的调节晶状体的调节 视近物视近物视网膜上模糊的物像视网膜上模糊的物像视皮层视皮层中脑正中核中脑正中核睫状肌收缩睫状肌收缩睫状体向前向中睫状体向前向中移行移行悬韧带松驰悬韧带松驰晶状体变凸（曲率晶状体变凸（曲率）屈光力屈光力焦距缩短焦距缩短物像落到视网膜上物像落到视网膜上 近点近点：眼作最大调节时能看清的最近眼作最大调节时能看清的最近物体的距离。物体的距离。年龄年龄 8 8岁岁 2020岁岁 6060岁岁近点近点 8.6cm 10.4cm 83.3cm8.6cm 10.4cm 83.3cm近视眼者近点小近视眼者近点小2.2.瞳孔调节瞳孔调节 直径直径=1.5-8.0mm=1.5-8.0mm 瞳瞳孔孔近近反反射射：视视近近物物时时瞳瞳孔孔缩缩小小的的反应。反应。作作用用：减减少少球球面面像像差差和和色色像像差差，调调节入眼光量节入眼光量 瞳瞳孔孔对对光光反反射射：又又称称互互感感性性对对光光反反射射，指指瞳瞳孔孔大大小小随随光光线线强强弱弱而而变变化化的的反反应。应。作用作用：减少入眼光量减少入眼光量 保护视网膜保护视网膜瞳孔近反射的瞳孔近反射的中枢中枢在在大脑皮层大脑皮层 瞳孔对光反射的瞳孔对光反射的中枢中枢在在中脑中脑3.3.双眼球会聚双眼球会聚使使双双眼眼看看近近物物时时物物体体成成像像于于两两眼眼视视网网膜膜的的相相称称点点上上，产产生生清清晰晰的的视视觉觉（不不产产生复视）。生复视）。眼的折光能力异常（屈光不正）眼的折光能力异常（屈光不正）（1 1）近视：用）近视：用凹透镜凹透镜纠正纠正轴性近视：眼球前后径过长轴性近视：眼球前后径过长屈光性近视：折光能力过强屈光性近视：折光能力过强 近视近视（2 2）远视：用）远视：用凸透镜凸透镜纠正纠正 轴性远视：眼球前后径过短轴性远视：眼球前后径过短 屈光性远视：折光能力太弱屈光性远视：折光能力太弱（3 3）散光：用）散光：用柱面镜柱面镜纠正纠正产生原因：角膜表面不同方位的曲率产生原因：角膜表面不同方位的曲率半径不等半径不等（4 4）老视：用）老视：用凸透镜凸透镜纠正纠正产生原因：晶状体弹性减退（弱）产生原因：晶状体弹性减退（弱）远视远视 散光眼散光眼 正常眼正常眼散光散光 散光散光 眼的感光换能功能眼的感光换能功能 视视锥锥细胞细胞 和和 视杆视杆细胞细胞 （一）（一）感光细胞层感光细胞层 神经细胞层神经细胞层 1、视锥细胞视锥细胞（与它有关的传递细胞组成视锥系统）（与它有关的传递细胞组成视锥系统）中央部中央部(中央凹中央凹)、对光的敏感性较差，分辨力高、对光的敏感性较差，分辨力高、昼光觉、色觉、昼光觉、色觉、单线联系、单线联系、含含三种三种感光色素感光色素 2、视杆细胞视杆细胞（与它有关的传递细胞组成视杆系统）与它有关的传递细胞组成视杆系统）周边部、周边部、对光的敏感性较高，对光的敏感性较高，分辨力低、暗光觉分辨力低、暗光觉、聚合联系、无色觉、含视紫红质聚合联系、无色觉、含视紫红质 视锥细胞和视杆细胞的比较视锥细胞和视杆细胞的比较 感光物质 主要分布 功能 视锥细胞视锥细胞 三种感光色素三种感光色素 中央凹中央凹 明视觉、明视觉、色觉色觉 视杆细胞视杆细胞 视紫红质视紫红质 周边部分周边部分 暗视觉暗视觉 （二）（二）视网膜的感光换能机制视网膜的感光换能机制1.1.视杆细胞的感光换能作用视杆细胞的感光换能作用（1 1）视紫红质的）视紫红质的光化学反应光化学反应及代谢及代谢存在于视杆细胞外段的视盘（膜）上存在于视杆细胞外段的视盘（膜）上对蓝绿光区域敏感。对蓝绿光区域敏感。视视蛋白蛋白11顺视黄醛视紫红顺视黄醛视紫红 视紫红质的光化学反应视紫红质的光化学反应 暗暗 视紫红质视紫红质 视蛋白+11-顺视黄醛 全反型视黄醛+视蛋白 酶酶 11-顺维生素A 全反型维生素 A 光光酶酶视黄醛视黄醛异构酶异构酶2.2.视锥系统的换能和颜色视觉视锥系统的换能和颜色视觉*光线光线视锥细胞外段视锥细胞外段视锥色素视锥色素感感受器电位（超极化）受器电位（超极化）神经节细胞神经节细胞APAP *视觉的三原色学说视觉的三原色学说：三种视锥细胞分别含有三种视锥色素，三种视锥细胞分别含有三种视锥色素，分别对红、绿、蓝三种光敏感。产生不分别对红、绿、蓝三种光敏感。产生不同的色觉是由于三种视锥细胞兴奋程度同的色觉是由于三种视锥细胞兴奋程度的比例不同：的比例不同：为为4:1:04:1:0时，产生红色感觉时，产生红色感觉为为2:8:12:8:1时，产生绿色感觉时，产生绿色感觉 色觉与色觉障碍色觉与色觉障碍 色觉的三原色学说 辨别颜色是视锥细胞的功能辨别颜色是视锥细胞的功能 色盲色盲 色觉障碍色觉障碍 色弱色弱 辨别颜色的能力降低。辨别颜色的能力降低。由于缺乏相应的视锥由于缺乏相应的视锥细胞，不能辨别颜色。细胞，不能辨别颜色。多由遗传所致。多由遗传所致。视网膜的信息处理视网膜的信息处理 在光刺激作用下，由视杆和视锥细在光刺激作用下，由视杆和视锥细胞产生的电信号，在视网膜内经过复杂胞产生的电信号，在视网膜内经过复杂的神经元网络的传递，最后由神经节细的神经元网络的传递，最后由神经节细胞以动作电位的形式传向中枢。胞以动作电位的形式传向中枢。三、与视觉有关的几种生理现象三、与视觉有关的几种生理现象 1、视力（视敏度）眼分辨物体上眼分辨物体上两点之间最小距离两点之间最小距离的能力。的能力。视力通常以辨别两点最小视角作为衡量标准。视力通常以辨别两点最小视角作为衡量标准。2、视野视野 单眼固定地注视正前方一点不动，该眼所能看到的范围。范范围围：上上眼眼框框和和鼻鼻粱粱遮遮挡挡的的缘缘故故，单单眼眼视视野野的的下下方方上方；颞侧鼻侧。上方；颞侧鼻侧。三三种种视视锥锥细细胞胞在在视视网网膜膜中中的的分分布布不不匀匀,色色视视野野的的白白色色黄黄蓝红色绿色。蓝红色绿色。绿绿红红蓝蓝白白生理盲点投射区位于视野的颞侧生理盲点投射区位于视野的颞侧1515处。处。绿绿红红蓝蓝白白 物物体体是是交交叉叉成成像像(上上下下、左左右右交交叉叉)于于视视网网膜膜上上,视视野野检检查查协协助助诊诊断断视视网网膜膜疾疾患患时时,视视野野的的缺缺陷陷应应根根据据交交叉叉成成像像原原则则诊诊断断视视网网膜的病变部位。膜的病变部位。视视野野在在军军事事上上也也有有很很大大意意义义,例例如如飞飞行行帽帽和和防防毒毒面面具具的的眼眼窗窗一一定定要要合合适适,否否则则会会影影响响正正常常视视野野,妨妨碍碍战战斗斗动作。动作。双眼视觉双眼视觉 扩大视野 弥补盲点 立体视觉(三三)暗适应暗适应与与明适应明适应 人由亮处突然进到暗处，起初看不清物体，经过一段时间后，视觉敏感度逐渐升高，在暗处的视觉逐渐恢复。暗适应的过程是视紫红质逐渐合成的过程。明适应明适应 人由暗处来到强光下，最初感到光亮耀眼，不能视物，但稍待片刻后，又能恢复视觉。暗适应暗适应 第三节第三节 位置觉、位置觉、听觉器官听觉器官 外耳外耳 传音功能传音功能耳耳 中耳中耳 听觉器官听觉器官 耳蜗耳蜗 感音功能感音功能 内耳内耳 前庭器官前庭器官 是头部位置觉与是头部位置觉与 运动觉的感觉器官运动觉的感觉器官耳具有听觉功能和位觉、运动觉功能耳具有听觉功能和位觉、运动觉功能 一、一、耳的耳的听觉听觉功能功能 1、外耳的功能、外耳的功能 耳廓 可汇集声波，辨别声源。外耳 外耳道 声波传导的通路 2、中耳的功能、中耳的功能 中耳包括中耳包括鼓膜、鼓室、听小骨和鼓膜、鼓室、听小骨和咽鼓管咽鼓管等。等。1 1）鼓膜）鼓膜 其振动与声波振动同步，余振甚少。其振动与声波振动同步，余振甚少。2 2）听小骨）听小骨 （锤骨、砧骨和镫骨）（锤骨、砧骨和镫骨）形成听骨链，为一杠杆系统。形成听骨链，为一杠杆系统。声波振动由鼓膜、听骨链传到镫骨底时，声波振动由鼓膜、听骨链传到镫骨底时，振幅减小而压强增大振幅减小而压强增大，起到放大作用。起到放大作用。3 3）咽鼓管咽鼓管 是连接是连接鼓室与鼻咽部鼓室与鼻咽部的通道的通道 可调节鼓室内空气的压力，使之与外界大气压保持平衡，可调节鼓室内空气的压力，使之与外界大气压保持平衡，以维持鼓膜的正常位置、形状和振动性能。以维持鼓膜的正常位置、形状和振动性能。3、声波传入内耳的途径声波传入内耳的途径 1）空气的传导(气传导)声波外耳鼓膜听骨链 卵园窗耳蜗 2）骨传导(骨导)鼓室内空气振动蜗窗 声波声波颅骨颅骨 耳蜗耳蜗 听力障碍听力障碍 正 常 气导 骨导 传导性耳聋 气导 骨导 感音性耳聋 气导、骨导全减弱 (二二)耳蜗的耳蜗的感音换能作用感音换能作用 耳蜗管的横切面图(二二)耳蜗的耳蜗的感音换能作用感音换能作用 内耳耳蜗的感音作用是内耳耳蜗的感音作用是 将传到耳蜗的机械振动转变为蜗神经的神经冲动，即将机械能转换为生物电能。是通过基底膜的振动实现的。是通过基底膜的振动实现的。在基底膜振动时，基底膜与盖膜之间的相对位置发生相应的变化，使毛细胞受 刺激而引起生物电变化。内耳（耳蜗）的功能内耳（耳蜗）的功能 内耳内耳又称迷路，由耳蜗和前庭器官组成又称迷路，由耳蜗和前庭器官组成 功能：功能：把机械能换成听神经纤维上的把机械能换成听神经纤维上的APAP前庭器官与平衡感觉有关前庭器官与平衡感觉有关耳蜗的结构特点耳蜗的结构特点基底膜基底膜前庭膜前庭膜鼓鼓阶：外淋巴与圆窗膜相连阶：外淋巴与圆窗膜相连蜗蜗管：内淋巴，为盲管管：内淋巴，为盲管前庭阶：外淋巴前庭阶：外淋巴与卵圆窗膜相连与卵圆窗膜相连顶部相通顶部相通三、三、耳蜗对声音频率和强度的分析耳蜗对声音频率和强度的分析 1.1.对音调的辨别对音调的辨别行波学说行波学说*内耳振动传递过程：内耳振动传递过程：基底膜基底膜振动振动 声波声波卵圆窗膜外移（内移）卵圆窗膜外移（内移）前庭阶中前庭阶中外淋巴外淋巴前庭膜和基底膜下移（上移）前庭膜和基底膜下移（上移）鼓阶鼓阶中外淋巴中外淋巴圆窗膜圆窗膜外移（内移）。外移（内移）。*行波学说：行波学说：不同频率的声波，行波传不同频率的声波，行波传播远近及产生最大振幅的部位不同。播远近及产生最大振幅的部位不同。*基底膜基底膜振动振动毛细胞兴奋毛细胞兴奋 人中耳和耳蜗的关系模式图人中耳和耳蜗的关系模式图圆窗圆窗前庭膜前庭膜基底膜基底膜镫骨镫骨卵卵圆窗圆窗锤骨柄锤骨柄锤骨锤骨砧骨砧骨与镫骨的与镫骨的距离（距离（mm）不不同同频频率率的的声声音音引引起起的的行行波波在在基基底底膜膜上上传传播播的的距距离离以以及及行行波波最最大大振振幅幅的的出出现现部部位位基底膜和盖膜基底膜和盖膜振动时振动时毛细胞顶部听毛受力情况毛细胞顶部听毛受力情况2.2.对声音强度的辨别对声音强度的辨别 冲动的频率和参与的神经纤维的数冲动的频率和参与的神经纤维的数目不同。目不同。3.3.对声源方向的辨别对声源方向的辨别 根据声波到两耳的时间差的强度差根据声波到两耳的时间差的强度差来辨别。来辨别。内耳的位置觉和运动觉功能内耳的位置觉和运动觉功能前庭的功能 前庭器官：前庭器官：三个半规管、椭圆囊和球囊三个半规管、椭圆囊和球囊 功能：功能：1.1.感觉人体头部空间位置及人体直线或旋转变速感觉人体头部空间位置及人体直线或旋转变速运动。运动。2.2.调节肌肉紧张，维持姿势平衡。调节肌肉紧张，维持姿势平衡。3.3.调整眼的运动，使人在运动时，眼仍能注视空调整眼的运动，使人在运动时，眼仍能注视空间某一物体，判别体位方向和看清物体。间某一物体，判别体位方向和看清物体。一、前庭器官的感受装置和适宜刺激一、前庭器官的感受装置和适宜刺激 1.1.前庭器官的毛细胞前庭器官的毛细胞（如图）（如图）2.2.半规管的感受装置及适宜刺激半规管的感受装置及适宜刺激感受装置：壶腹嵴感受装置：壶腹嵴 适宜刺激：旋转变速运动适宜刺激：旋转变速运动3.3.椭圆囊和球囊的感受装置及适宜刺激椭圆囊和球囊的感受装置及适宜刺激感受装置：感受装置：囊斑囊斑适宜刺激：直线变速运动适宜刺激：直线变速运动椭圆囊：水平方向椭圆囊：水平方向球囊：球囊：垂直方向垂直方向前庭器官中毛细胞纤毛状态与神经冲动发放的关系椭圆囊和球囊中囊斑的位置及毛细胞顶椭圆囊和球囊中囊斑的位置及毛细胞顶部纤毛的排列方向部纤毛的排列方向椭圆囊囊斑椭圆囊囊斑球囊囊斑球囊囊斑 二、前庭器官的反射二、前庭器官的反射 1.1.姿势反射姿势反射 直线变速运动直线变速运动刺激囊斑刺激囊斑旋转变速运动旋转变速运动刺激壶腹嵴刺激壶腹嵴反射反射颈部、躯干、四肢紧张度改变颈部、躯干、四肢紧张度改变维持平衡。维持平衡。2.2.前庭器官的自主性功能反应前庭器官的自主性功能反应 前庭器官受到过强或过长的刺激，或前庭器官受到过强或过长的刺激，或前庭功能过敏时，引起心率前庭功能过敏时，引起心率、血压、血压、呼、呼吸吸、出汗、呕吐、眩晕等现象。、出汗、呕吐、眩晕等现象。目标检测目标检测 视远物时视远物时,平行光线聚焦于视网膜之前的眼为：平行光线聚焦于视网膜之前的眼为：A A、近视眼、近视眼 B B、远视眼、远视眼 C C、散光眼、散光眼 D D、斜视眼、斜视眼 E E、正视眼、正视眼 瞳孔对光反射的中枢位于瞳孔对光反射的中枢位于：A A、延髓、延髓 B B、脑桥、脑桥 C C、中脑、中脑 D D、下丘脑、下丘脑 E E、大脑皮层、大脑皮层 眼的感光细胞存在于眼的感光细胞存在于 A、角膜 B、房水 C、晶状体 D、玻璃体 E、视网膜 颜色视野范围最大的是颜色视野范围最大的是 A A、白色、白色 B B、蓝色、蓝色 C C、绿色、绿色 D D、红色、红色 E E、黄色、黄色 声波振动由鼓膜经听骨链传向声波振动由鼓膜经听骨链传向 前庭窗时前庭窗时 A、振幅减小，压强增大 B、振幅不变，压强增大 C、振幅增大，压强增大 D、振幅减小，压强减小 E、振幅增大，压强减小 声音传入内耳的主要途径为声音传入内耳的主要途径为 A A、外耳、外耳 鼓膜鼓膜 听骨链听骨链 蜗窗蜗窗 内耳内耳 B B、外耳、外耳 鼓膜鼓膜 听骨链听骨链 前庭窗前庭窗 内耳内耳 C C、外耳、外耳 鼓膜鼓膜 鼓室空气鼓室空气 蜗窗蜗窗 内耳内耳 D D、颅骨、颅骨 耳蜗内淋巴耳蜗内淋巴 E E、外耳、外耳 鼓膜鼓膜 蜗窗蜗窗 听骨链听骨链 内耳内耳 声音感受器位于声音感受器位于 A、鼓膜鼓膜 B、听骨链处听骨链处 C、咽鼓管开口处咽鼓管开口处 D、内耳基底膜上内耳基底膜上 E、前庭窗上前庭窗上