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1、第四章 感觉器官,第一节 概述 第二节 视觉生理 第三节 听觉生理 第四节 前庭器官,第一节 概述,一、感受器、感觉器的定义和分类 感受器：分布在体表或组织内部专门感受机体内外环境变化而产生兴奋，并将刺激能量转化为传入神经冲动的结构和装置，是一种能量转换器。 感觉器：感受器和附属结构一起构成感受装置。,组成 分类： 按分布分类 外感受器 内感受器 按刺激和感觉的性质分类,二、感受器的一般生理特性,适宜刺激 换能作用 编码作用 适应现象,第二节 视觉生理,眼是视觉器官，由含有感光细胞的视网膜和折光系统构成。适宜刺激是波长370-740nm的光波。外界光刺激，经过眼的折光系统，在视网膜上成像，视锥
2、和视杆细胞将光能转变成视神经纤维上的动作电位，最后传到皮层视觉中枢，产生视觉。,一、眼的折光系统及其调节,眼的折光系统的功能在于使外界物体清晰地成像在视网膜上。 眼的折光系统的组成及成像原理 外界物体发出的光线在到达视网膜之前，依次经过角膜、房水、晶状体和玻璃体四个结构。眼的折光系统就是由角膜、房水、晶状体和玻璃体所组成的复合透镜。如果把复合透镜简化一下其成像原理类似凸透镜的成像。,简化眼：由于眼的折光系统是由多片凸透镜组成,为了研究和应用的方便,将其复杂的折光系统简化=简化眼：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5nm,节点(n,光心)在角膜后方5mm处,前
3、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。,眼的调节 如前简化眼所述,当看6m以外的物体时，远物发出的光线(平行光线)入眼后,折射聚焦、成像在视网膜上，看清远物。 但当看6m以内的近物时,近物发出的光线(是辐射状)入眼后,折射聚焦、应成像在视网膜之后,视物模糊不清。,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
4、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,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,瞳孔调节 正常人的瞳孔直径变动在1.58.0mm之间。,瞳孔近反射意义：,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。,瞳孔近反射通路:,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
5、为清晰。,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)。,瞳孔对光反射： 概念：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。 特点：具有双侧效应(互感性对光反射),即不仅光照侧瞳孔缩小,而且对侧瞳孔也缩小。,过程：,意义:,调节光入眼量:强光时缩小,保护视网膜;弱光时散大,增加视敏度; 减少球面像差和色像差; 协助诊断:通过观察缩瞳的程度、速度和双侧效应等,帮助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。,过程：,强 光,视网膜感光细胞,视 神 经,中脑的顶盖前区(双侧),动眼神经副交感核(双侧),睫状神经节,瞳孔括约
6、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。,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。故远处物体的平行光线被聚焦在视网膜的前方,以致视远物模糊不清;
7、而近处物体发出至眼的辐射光线,眼不需调节或作较小的调节,就能使光线聚焦在视网膜上而看清近物。因此,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。故远处物体的平行光线被聚焦在视网膜的后方,以致视远物模糊不清;而近处物体发出至眼的辐射光线,眼需作更大程度的调节,才能使光线聚焦在视网膜上而看清近物。因此,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。,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
8、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。,老视：由于老年人晶状体的弹性减低，视近物时因眼的调节能力降低，光线聚焦在视网膜之后，表现为近点远移。但平行光线聚焦在视网膜之上，这不同于远视眼。矫正的方法是视近物时戴适当焦度的凸透镜。,二、眼的感光系统及其功能,来自外界物体的光线，通过眼内的折光系统在视网膜上形成物像，是视网膜内的感光细胞被刺激的前提条件。视网膜是眼的感光系统，其功能是感光和换能，即接受光的刺激，并把光的刺激转变为传入神经冲动。,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
9、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,(一)视网膜的两种感光换能系统,2.视紫红质的光化学反应,视 紫
10、 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：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。 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。 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。,3.视杆细胞的感光换能机制,光 照,视紫红质分解变构,无 光 照,变视紫红质(中介物),激活盘膜上的传递蛋白(G蛋白),激活磷酸二酯酶,分解cGMPcGMP,cGMP依赖性Na+通道关闭,
11、外段膜Na+内流(内段膜Na+泵继续),感受器电位(超极化型),电紧张方式扩布,终 足,cGMP含量高,cGMP依赖性Na+通道开放,外段膜Na+持续内流 (内段膜Na+泵泵出Na+),静息电位 （-30-40mv）,视杆细胞 感受器电位 (超极化型),电紧张方式扩布,终 足,双极细胞 (去或超极化型),电-化学-电,电-化学-电,神经节细胞 (动作电位),4.视锥细胞的感光换能机制和色觉,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
12、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。,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。色觉是一种复杂的物理和心理现象。 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：假设视网膜中存在着分别对红、绿、蓝光特别敏感的3种视锥细胞或3种感光色素;当这3种视锥细胞受到不同比例的三原色光刺激时,各自将发生不同程度的兴奋,这样的信息由专线传入中枢,经视中枢整合后便产生各种色觉。 若红、绿、蓝三种视锥细胞兴奋程度=111白色觉; 若红、绿、蓝三种视锥细胞兴奋程度=410红色觉; 若红、绿、
13、蓝三种视锥细胞兴奋程度=281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。,色觉障碍： 色盲：指对某一种或某几种颜色缺乏分辨能力。,色弱：指对某些颜色的分辨能力比正常人稍差。,色弱的产生并不是由于缺乏某种视锥细胞,而是由于某种视锥细胞的反应能力较正常人为弱;多为后天因素引起。,色盲有红色盲、绿色盲、蓝色盲和全色盲。 （通常将红-绿色盲认为全色盲,因视紫红质也可分辨蓝色）,分类：,原因：,色盲绝大多数是遗传性的(可能因为缺乏对相应颜色敏感的视锥细胞所致),极少数是因视网膜病变引起的。,原因：,(一)暗适应与明适应,1.暗适应: 概念：指从明处暗处,最初看不清逐渐恢复暗视觉的过程(约2
14、530min)。 机制：是视紫红质的含量在暗处恢复的过程。,在亮处视锥和视杆细胞中的感光色素都被分解杆素剩余量低+锥素对光的敏感度低最初看不清任何东西。当锥素的合成量+对光的敏感度第一时相；当杆素的合成量+本来对光的敏感度高第二时相(暗视觉)。,三、几种视觉生理现象,实验发现,红光只作用于视锥细胞,对视杆细胞的刺激极微弱,因此,在亮光处配戴红色眼镜能防止视紫红质的分解,到暗处时便能获得迅速的暗适应。所以,对从事暗环境工作者配带红色眼镜是必要的。,2.明适应： 概念：从暗处明处,最初看不清(耀眼的光感)片刻后恢复明视觉的过程(约1min)。 机制：是视紫红质分解的过程。 杆素在暗处大量蓄积+对光
15、的敏感度强,到明亮处被迅速大量分解,产生和传入大量视觉冲动,从而出现耀眼的光感。,附：为什么从事暗环境工作者配带红色眼镜？,(二)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。,绿,红,蓝,白, 物体是交叉成像(上下、左右交叉)于视网膜上,视野检查协助诊断视网膜疾患时,视野的缺陷应根据交叉成像原则诊断视网膜的病变部位。 视野在军事上也有很大意义,例如飞行帽和防毒面具的眼窗一定要合适,否则会影响正常视野,妨碍战斗动作。,第三节 听 觉 生理,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：,概述：,耳蜗。,是空气振动的疏密波(1620000Hz) 。,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：,听域：听阈曲线与最大可听阈曲线之间的面积。,听阈曲线,最大可听阈曲线,与声频及声强有关 =如图缩示。,听阈：某一声频引起听觉的最小声强。,声强的表示：贝尔(bel)=log,E 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
