西北师范大学组织学

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1、第四章 感觉器官,第一节 视觉器官 一、眼的折光机能,眼是人体最重要的感觉器官,大约有95以上的信息来自视觉。眼的适宜刺激:是可见光(波长370740nm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,(一)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

2、出物像及视角大小。,(二)、眼的折光系统及其调节,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 r,n2 - n1,折光体的折光能力还可用焦度(D)表示: D = 1/F2 1D = 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。,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 1.000 1.336 1.336 1.437 1.336 曲率半径,7.8

3、(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。,折光系统:,眼的调节,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、瞳孔调节和眼球会聚。,1.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

4、。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1.58.0mm之间。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。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。 意义:调节光入眼量减少球面像差和色像差;协助诊断过程:强光视网膜感光细胞视N中脑的顶盖前区(双侧)动眼N副

5、交感核(双侧)睫状N节瞳孔括约肌瞳孔缩小。,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,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。,4. 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,近视眼的远点比正视眼的近,远视

6、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,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。,二、视网膜的感光换能系统,1、视网膜的结构,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.感光细胞层外段呈圆盘状重叠成层,感光

7、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: 视锥细胞呈单线式(视锥:双极:节细胞=1:1:1); 视杆细胞呈聚合式(视杆:双极:节细胞=mn:n:1)。,2、视细胞的机能,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

8、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,两种感光细胞的结构、功能比较,(1)视网膜的两种感光换能系统,(2)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

9、眼在光照良好的情况下,在视网膜上的物像5m(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(5m)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),3. 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

10、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。,三、视觉的光化学反应,1. 视紫红质的光化学反应,视 紫 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Vi

11、tA夜盲症。,2. 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,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),3.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

12、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。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: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、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。,第二节 听觉器官,听 觉 器 官,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、

13、咽鼓管和听小肌。 内耳:,概述:,耳蜗。,一、声音刺激、听力和听阈,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,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:1 bel=10 dB,若听力10dB=听阈10倍若听力30dB=听阈1000倍,二、声音的传递 1.外耳的功能,(2)外耳道:传音的通路;增加声强:与4倍于外耳道长的声波长(正常语言交流的波长)发生

14、共振,从而增加声强。,(1)耳廓:利于集音;判断声源:依据声波到达两耳的强弱和时间差判断声源。,结构特点:是一个具有一定紧张度、动作灵敏、斗笠状的半透明膜,面积约5090mm2,对声波的频率响应较好,失真度较小。,外耳道,鼓膜,镫骨,锤骨,砧骨,半规管,2.中耳的功能鼓膜:,功能作用:能如实地把声波振动传递给听小骨。,(2).听小骨: 结构特点:,由锤骨-砧骨-镫骨依次连接成呈弯曲杠杆状的听骨链。,功能作用:增强振压(1.3倍),减小振幅(约1/4),防止卵圆窗膜因振幅过大造成损伤。,外耳道,鼓膜,镫骨,锤骨,砧骨,半规管,长臂长度短臂长度=1.31,(3).鼓膜-听骨链-卵圆窗:功能:构成传

15、音的有效途径,具有中耳传音增压效应。机制:,经听骨链的传递使声压增强1.3倍;,鼓膜有效振动面积与卵圆窗面积之比为:鼓膜的传递将使声压增强17倍;,55mm23.2mm2=171,上述两方面的作用,共增压效应为171.322倍。,(4).咽鼓管:结构特点:是鼓室与咽腔相通的管道,其鼻咽部的开口通常呈闭合状态,当吞咽、打呵欠或喷嚏时则开放。功能作用:调节鼓膜两侧气压平衡、维持鼓膜正常位置、形状和振动性能。咽鼓管粘膜上的纤毛运动可排泄中耳内的分泌物。,声波振动外耳(耳廓外耳道)中耳(鼓膜听小骨卵圆窗)内耳(耳蜗的内淋巴液螺旋器声-电转换)神经冲动听觉中枢听觉。,听觉的产生过程,三、耳蜗对声音的感受和分析,(一)、内耳耳蜗的结构与功能,内耳耳蜗形似蜗牛壳,其骨性管道约2 转,蜗管腔被前庭膜和基底膜分隔为三个腔:前庭阶、蜗管和鼓阶。,

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