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1、第十章第十章 感觉器官感觉器官(Sensation Organs) 感官朱文玉感觉感觉 ( sensation)：是人脑是人脑对客观世界的主观反映。对客观世界的主观反映。感觉的产生：感觉的产生：由感受器或由感受器或感觉器官、传入神经和大感觉器官、传入神经和大脑皮层的共同活动实现脑皮层的共同活动实现 第一节第一节 概概 述述 感官朱文玉l感受器感受器(receptor)：指分布于机体体表或组织内部、专指分布于机体体表或组织内部、专门感受内外环境变化的结构或装置。门感受内外环境变化的结构或装置。一、感受器、感觉器官的定义和分类一、感受器、感觉器官的定义和分类感官朱文玉l感觉器官感觉器官(sense
2、 organ)：由感受器及附属结构组成。由感受器及附属结构组成。 感官朱文玉l感受器的分类感受器的分类根据分布分为：根据分布分为：内感受器内感受器内脏感受器、本体感受器内脏感受器、本体感受器外感受器外感受器距离感受器、接触感受器距离感受器、接触感受器根据感受的刺激分为：根据感受的刺激分为：光、机械、化学、温度、渗透压等感受器光、机械、化学、温度、渗透压等感受器感官朱文玉二、感受器的阈值二、感受器的阈值(threshold of receptor) 强度阈值：强度阈值：能引起感受器兴奋的最小刺激强度能引起感受器兴奋的最小刺激强度时间阈值：时间阈值： 最短作用时间最短作用时间面积阈值：面积阈值：机
3、械刺激引起皮肤触觉的最小作用面积机械刺激引起皮肤触觉的最小作用面积辨辨 别别 阈：阈：感受器能够分辨的最小刺激强度差感受器能够分辨的最小刺激强度差 感官朱文玉 一种感受器只对一种形式的刺激最敏感，称一种感受器只对一种形式的刺激最敏感，称适宜刺适宜刺激激(adequate stimulus)。三、感受器的一般生理特性三、感受器的一般生理特性(一一) 感受器的适宜刺激感受器的适宜刺激感受器的适宜刺激举例感受器的适宜刺激举例感官朱文玉(二二) 感受器的换能作用感受器的换能作用概念：概念：感受器能将作用于它的刺激能量，最终转换为感受器能将作用于它的刺激能量，最终转换为传入神经上的动作电位。传入神经上的
4、动作电位。感受器电位特点：感受器电位特点： 呈电紧张扩布；呈电紧张扩布； 大小与刺激强大小与刺激强度有关；度有关； 可以总和。可以总和。换能过程：换能过程：刺激刺激感受器感受器发生器或感受器电位发生器或感受器电位传传入神经动作电位入神经动作电位感官朱文玉概念：概念：感受器能把刺激所包含的信息转移到动作电位的感受器能把刺激所包含的信息转移到动作电位的序列中去。序列中去。(三三)感受器的编码功能感受器的编码功能刺激强度编码刺激强度编码: 取决于单一纤维传入冲动的频率和参加取决于单一纤维传入冲动的频率和参加传输的神经纤维数传输的神经纤维数 不同性质感觉引起：不同性质感觉引起：取决于传入冲动最终到达的
5、高级中取决于传入冲动最终到达的高级中枢部位枢部位感官朱文玉(四四)感受器的适应现象感受器的适应现象适应适应(adaptation): 恒定恒定强度的刺激持续作用于感强度的刺激持续作用于感觉器时，传入神经上动作觉器时，传入神经上动作电位频率逐渐下降的现象。电位频率逐渐下降的现象。快适应：快适应：皮肤触觉感受器皮肤触觉感受器等等利于探索新的刺激利于探索新的刺激慢适应：慢适应：肌梭、动脉压力肌梭、动脉压力感受器等感受器等利于对功能利于对功能状态持续监测和及时调节状态持续监测和及时调节 感官朱文玉眼：眼：由折光系统和感光系统组成由折光系统和感光系统组成第二节第二节 视觉器官视觉器官(Visual Se
6、nse Organ) 人眼的适宜刺激：人眼的适宜刺激：波长为波长为370740nm的电磁波的电磁波感官朱文玉一、眼折光系统的功能及其调节一、眼折光系统的功能及其调节透镜对光的折射能力：透镜对光的折射能力：取决于折射面的曲率和介质的取决于折射面的曲率和介质的折射率折射率(一一) 眼内的折光成像与简化眼眼内的折光成像与简化眼感官朱文玉正常眼的折光：正常眼的折光：不经调不经调节，恰好能使平行光节，恰好能使平行光 (6m以以外物体反射光外物体反射光) 聚焦在视网聚焦在视网膜上，形成清晰图像膜上，形成清晰图像p 人眼的折光系统人眼的折光系统44种折光介质：种折光介质：角膜、角膜、房水、晶状体和玻璃体房水
7、、晶状体和玻璃体44个折射面：个折射面：角膜前面角膜前面和后面，晶状体前面和后面和后面，晶状体前面和后面感官朱文玉p 简化眼简化眼(reduced eye)概念：概念：指与正常人眼指与正常人眼折光系统等效的光学模型折光系统等效的光学模型前后径前后径 20 mm角膜前面折射一次角膜前面折射一次节点在角膜后节点在角膜后5mm折射率折射率1.333(平行光聚焦在后极平行光聚焦在后极) AB(物体大小物体大小)Bn(物体至节点距离物体至节点距离) ab(视网膜成象大小视网膜成象大小) nb(节点至视网膜距离节点至视网膜距离)=视网膜成像大小计算视网膜成像大小计算:规定参数：规定参数：ab = AB n
8、b / Bn感官朱文玉(二二) 眼的调节眼的调节 正常眼视远物时无需调节正常眼视远物时无需调节晶状体调节晶状体调节瞳孔调节瞳孔调节双眼球汇聚双眼球汇聚 双眼注视由远移近的物体时，需经调节才能看清，双眼注视由远移近的物体时，需经调节才能看清，包括：包括：感官朱文玉1. 晶状体调节晶状体调节l 晶状体晶状体 有弹性的双凸透镜，经睫状小带连于睫状体有弹性的双凸透镜，经睫状小带连于睫状体睫状体环形肌松弛时睫状体环形肌松弛时睫状体环形肌收缩时睫状体环形肌收缩时 睫状体环形肌松弛睫状体环形肌松弛睫状小带拉紧睫状小带拉紧晶状体扁平晶状体扁平 收缩收缩松弛松弛变凸变凸感官朱文玉l 晶状体调节过程：晶状体调节过
9、程：物体移近物体移近模糊物象模糊物象视中枢视中枢动眼神经核动眼神经核睫状神睫状神经节经节副交感纤维副交感纤维睫状体环形肌收缩睫状体环形肌收缩睫状小带松弛睫状小带松弛晶状体靠弹性凸起晶状体靠弹性凸起折光能力折光能力清晰物像清晰物像感官朱文玉老年人晶状体弹性下降，看近物不清，看远物正常，老年人晶状体弹性下降，看近物不清，看远物正常，称称老视老视(presbyopia).近点近点(near point)：指人眼能看清物体的最近距离。指人眼能看清物体的最近距离。晶状体调节能力有一定限度，用近点衡量晶状体调节能力有一定限度，用近点衡量年龄年龄 8岁岁 20岁岁 60岁岁近点近点 8.6cm 10.4cm
10、 83.3cm感官朱文玉2. 瞳孔调节瞳孔调节 瞳孔近反射瞳孔近反射(near reflex of pupil)： 指看近物时引起双侧瞳孔缩小的反射；指看近物时引起双侧瞳孔缩小的反射； 意义：意义：减少入眼的光量；减小球面像差和色相差减少入眼的光量；减小球面像差和色相差. 瞳孔直径：瞳孔直径：可在可在18 mm范围内变动范围内变动感官朱文玉特点：特点：双侧性双侧性(称称互感性对光反射互感性对光反射) 瞳孔对光反射瞳孔对光反射(pupillary light reflex)：指瞳孔大小随光照强指瞳孔大小随光照强弱而变化的反射弱而变化的反射.过程：过程：强光强光视视网膜网膜视神经视神经中脑中脑顶盖
11、前区顶盖前区缩瞳核缩瞳核睫状神经节睫状神经节副交感副交感神经神经瞳孔括约肌收瞳孔括约肌收缩缩瞳孔瞳孔感官朱文玉意义：意义：使物像成象在两眼视网膜的对称点上，以产使物像成象在两眼视网膜的对称点上，以产生单一视觉，避免复视生单一视觉，避免复视看近物时，反射性的发生两眼视轴同时向鼻侧汇聚看近物时，反射性的发生两眼视轴同时向鼻侧汇聚的现象。的现象。3.双眼球汇聚双眼球汇聚(convergence)感官朱文玉(三三)眼的折光能力和调节能力异常眼的折光能力和调节能力异常 非正视眼非正视眼(ametropia)：指不经调节平行光不能聚指不经调节平行光不能聚焦在视网膜上。焦在视网膜上。 正视眼正视眼(emme
12、tropia)：指看远物时，无需调节可指看远物时，无需调节可使平行光聚焦在视网膜上；使平行光聚焦在视网膜上；感官朱文玉近视近视(myopia)平行光聚焦在视平行光聚焦在视网膜之前，看远物时网膜之前，看远物时视物模糊，但近点比视物模糊，但近点比正视眼近正视眼近用凹透镜矫正用凹透镜矫正由眼球前后径过由眼球前后径过长长( (轴性近视轴性近视) )或折光或折光能力过强能力过强( (屈光性近屈光性近视视) )造成造成感官朱文玉远视远视 ( hypermetropia )用凸透镜矫正用凸透镜矫正看远物时就需调看远物时就需调节，看近物需作更大节，看近物需作更大调节，近点比正视眼调节，近点比正视眼远；远； 由
13、眼球前后径过由眼球前后径过短短 (轴性远视轴性远视) 或折或折光能力太弱光能力太弱(屈光性屈光性远视远视) 造成造成感官朱文玉See far object散光散光 ( astigmatism ): 光线不能在视网膜同光线不能在视网膜同一平面聚焦，一平面聚焦，视物不清或视物不清或变形变形折光面不同方向上曲折光面不同方向上曲率不等率不等用圆柱形镜矫正用圆柱形镜矫正感官朱文玉 色素上皮层：色素上皮层：含黑色素、维生素含黑色素、维生素A，起保护和营养作用，起保护和营养作用 感光细胞层：感光细胞层：锥锥 细细 胞胞分布于视网膜中心分布于视网膜中心 视杆细胞视杆细胞越靠周边越多越靠周边越多 双极细胞层：双
14、极细胞层：双极细胞与神经节细胞形成突触联系双极细胞与神经节细胞形成突触联系 神经节细胞层：神经节细胞层：神经节细胞的轴突构成视神经神经节细胞的轴突构成视神经二、眼的感光功能二、眼的感光功能(一一) 视网膜的结构视网膜的结构感官朱文玉左眼眼底右眼盲点盲点盲点盲点(blind spot)：视神经穿出眼球的部位没有感光细胞，无视神经穿出眼球的部位没有感光细胞，无视觉感受视觉感受感官朱文玉(视锥视锥15万个万个/平方毫米平方毫米)感官朱文玉2.2.视网膜两种感光换能系统视网膜两种感光换能系统( (视觉的二元学说视觉的二元学说) )：视锥系统视锥系统(明视觉系统明视觉系统):视杆系统视杆系统(暗视觉系统
15、暗视觉系统):对光的敏感性差对光的敏感性差精细分辨能力高精细分辨能力高能分辨颜色能分辨颜色对光的敏感度高对光的敏感度高精细分辨能力差精细分辨能力差无颜色视觉无颜色视觉感官朱文玉l视杆细胞感光色素：视杆细胞感光色素：视紫红质视紫红质(Rhodopsin) 由一分由一分子视黄醛（生色基团）和一分子视蛋白组成子视黄醛（生色基团）和一分子视蛋白组成(三三)视网膜的光化学反应视网膜的光化学反应1.1.视杆细胞的光化学反应视杆细胞的光化学反应感官朱文玉l视紫红质的光化学反应过程视紫红质的光化学反应过程暗处：视紫红质合成暗处：视紫红质合成分解分解 亮处：视紫红质分解亮处：视紫红质分解合成合成维生素维生素A缺
16、乏缺乏视紫红质合成不足视紫红质合成不足夜盲症夜盲症(nyctalopia)。感官朱文玉l视杆细胞感受器电位及其产生：视杆细胞感受器电位及其产生：视杆细胞静息电位视杆细胞静息电位 -30 -40mv视杆细胞感受器电位是超极化视杆细胞感受器电位是超极化感官朱文玉视杆细胞感受器电位的产生机制：视杆细胞感受器电位的产生机制： 光照光照视紫红质视紫红质Gt蛋白蛋白激活磷酸二酯酶激活磷酸二酯酶胞浆胞浆cGMP 膜上膜上Na+通道关闭通道关闭Na+内流停止内流停止膜超极化膜超极化感官朱文玉视锥细胞：视锥细胞：蓝视锥、蓝视锥、绿视锥、绿视锥、 红视锥，红视锥，各自的最大吸收光各自的最大吸收光谱不同谱不同视锥色
17、素：视锥色素：视黄醛视黄醛与视杆细胞相同，与视杆细胞相同，视蛋白有所不同视蛋白有所不同（光谱吸收特性取（光谱吸收特性取决于视蛋白）决于视蛋白）2. 2. 视锥细胞的光化学反应视锥细胞的光化学反应430530560感官朱文玉三原色学说：三原色学说：波长不同的光线作用波长不同的光线作用于视网膜时，三种视锥细胞兴奋程于视网膜时，三种视锥细胞兴奋程度不同，产生的颜色视觉不同度不同，产生的颜色视觉不同红红 : 绿绿 : 蓝蓝 4 : 1 : 0 红色感觉红色感觉 2 : 8 : 0 绿色感觉绿色感觉色盲色盲(color blindness)：对全对全部颜色或某种颜部颜色或某种颜色缺乏分辨能力色缺乏分辨能
18、力颜色视觉颜色视觉(color vision)：不同波长的光线作用于视网膜后，不同波长的光线作用于视网膜后，在人脑引起的不同主观印象。在人脑引起的不同主观印象。感官朱文玉三、与视觉有关的生理现象三、与视觉有关的生理现象 明适应明适应(light adaptation)：从暗处到明处时，最初只感到从暗处到明处时，最初只感到耀眼的光亮，需稍待片刻后才恢复视觉。耀眼的光亮，需稍待片刻后才恢复视觉。 暗适应暗适应 (dark adaptation)：从亮从亮处进入暗处时，最处进入暗处时，最初看不清物体，需初看不清物体，需经过一定时间后才经过一定时间后才能逐渐看清。能逐渐看清。感官朱文玉视敏度视敏度(
19、visual acuity ) ，又称视力：，又称视力：指眼对物体的精细分辨指眼对物体的精细分辨能力。能力。用眼能分辨的最小视角表示：用眼能分辨的最小视角表示：眼前眼前5米处，相距米处，相距1.5mm的两点，形成视角为的两点，形成视角为1，视力为，视力为1. 0视力视力=1视角视角(分分)感官朱文玉视野视野(visual field) ：单眼固定注视前方一点时，该眼所能看单眼固定注视前方一点时，该眼所能看到的范围到的范围颞侧颞侧鼻侧，白色鼻侧，白色 蓝色蓝色 红色红色 绿色绿色感官朱文玉双眼视觉双眼视觉(binocular vision)：人双眼视物时，两眼视野的重叠人双眼视物时，两眼视野的重
20、叠范围大。范围大。双眼视物时，可以弥补生理盲双眼视物时，可以弥补生理盲点、扩大视野、感知物体的厚度点、扩大视野、感知物体的厚度等等形成形成立体视觉。立体视觉。 双眼视觉和立体视觉双眼视觉和立体视觉感官朱文玉第三节第三节 听觉器官听觉器官Auditory Sense Organ 人耳适宜刺激：人耳适宜刺激：声声源振动引起空气振动源振动引起空气振动的疏密波的疏密波(感音范围感音范围1620000Hz)感官朱文玉(一一) 外耳的功能外耳的功能耳廓耳廓集音、协助集音、协助辨别声源方向辨别声源方向 外耳道外耳道传音、共传音、共鸣腔作用鸣腔作用一、外耳和中耳的功能一、外耳和中耳的功能感官朱文玉鼓膜：鼓膜：
21、能如实复制声能如实复制声波振动频率，很少余波振动频率，很少余振振听骨链：听骨链：锤骨、砧骨、锤骨、砧骨、镫骨形成固定角度杠镫骨形成固定角度杠杆，惰性小、传音效杆，惰性小、传音效率高率高(二二)中耳的功能中耳的功能声波由中耳传入内耳时，振幅声波由中耳传入内耳时，振幅压强压强，称，称增压效应。增压效应。原原因是：因是： 鼓膜面积鼓膜面积卵圆窗膜面积卵圆窗膜面积 = 55mm2 : 3. 2mm2=17. 2 : 1 听骨链杠杆长臂听骨链杠杆长臂短臂短臂 = 1.3:1中耳总增压中耳总增压=17. 2 1. 322. 4倍倍感官朱文玉咽鼓管的功能：咽鼓管的功能：调节鼓室与外界大气之间的压力平衡，维调
22、节鼓室与外界大气之间的压力平衡，维维持鼓膜的正常形状、位置和振动性能维持鼓膜的正常形状、位置和振动性能感官朱文玉(三三) 声波传入内耳的途径声波传入内耳的途径2. 骨传导骨传导(bone conduction)：指指声波直接引起颅骨振动，声波直接引起颅骨振动，再引起颞骨骨质中耳蜗内淋巴振动再引起颞骨骨质中耳蜗内淋巴振动的传导途径。的传导途径。1. 气传导气传导(air conduction)：指声波经外耳道引起鼓膜振指声波经外耳道引起鼓膜振动，再经听骨链和卵圆窗膜传入耳蜗的途径。动，再经听骨链和卵圆窗膜传入耳蜗的途径。 传音性耳聋时，传音性耳聋时， 患侧骨传导的声感患侧骨传导的声感感官朱文玉
23、声强增大到某一限声强增大到某一限度时，除引起听觉外度时，除引起听觉外,还会引起鼓膜疼痛感，还会引起鼓膜疼痛感， 称称最大可听阈最大可听阈 (四四)人耳的听阈和听域人耳的听阈和听域 听阈曲线和最大可听阔曲线所包绕的面积范围，称为听阈曲线和最大可听阔曲线所包绕的面积范围，称为听听域域(audible area) 每一种频率的声波每一种频率的声波引起听觉的最小振动强引起听觉的最小振动强度，称度，称听阈听阈(auditory threshold)。感官朱文玉耳蜗：耳蜗：是围绕骨轴的螺旋形骨质管道是围绕骨轴的螺旋形骨质管道(一一) 耳蜗的结构耳蜗的结构二、内耳耳蜗的功能二、内耳耳蜗的功能前庭膜和基底膜前
24、庭膜和基底膜耳蜗螺旋器在基底膜上耳蜗螺旋器在基底膜上前庭阶前庭阶鼓鼓 阶阶蜗蜗 管管 是盲管，含内淋巴是盲管，含内淋巴耳蜗管腔耳蜗管腔 含外淋巴，顶部经蜗孔相通含外淋巴，顶部经蜗孔相通感官朱文玉耳蜗螺旋器：耳蜗螺旋器： 是声波感受器是声波感受器 由内、外毛细胞、支持细胞和盖膜组成由内、外毛细胞、支持细胞和盖膜组成感官朱文玉声波声波内耳基底膜振动内耳基底膜振动毛细胞顶端听毛弯曲毛细胞顶端听毛弯曲感受器感受器电位电位听神经动作电位听神经动作电位耳蜗受到声音刺激时，在耳蜗及其附近可记录到与声波耳蜗受到声音刺激时，在耳蜗及其附近可记录到与声波相似的电位变化，称相似的电位变化，称微音电位微音电位(mic
25、rophonic potential)(二二)耳蜗的感音换能作用耳蜗的感音换能作用感官朱文玉l频率分析频率分析行波学说行波学说声波由基底膜底部向顶部传播，称声波由基底膜底部向顶部传播，称行波行波低频声波行波远低频声波行波远(最大振幅靠近蜗底最大振幅靠近蜗底)，高频声波行波，高频声波行波近近(最大振幅靠近蜗顶）最大振幅靠近蜗顶）耳蜗底部受损，高频声波听力障碍；耳蜗顶部受损，耳蜗底部受损，高频声波听力障碍；耳蜗顶部受损，低频声波听力障碍低频声波听力障碍l强度的分析：强度的分析：声强大小取决于传入冲动频率和参与反应声强大小取决于传入冲动频率和参与反应的神经纤维数的神经纤维数(三三)耳蜗对声音频率和强
26、度的分析耳蜗对声音频率和强度的分析感官朱文玉蜗底毛细胞受蜗底毛细胞受到最大刺激到最大刺激蜗顶毛细胞受蜗顶毛细胞受到最大刺激到最大刺激感官朱文玉包括：包括：椭圆囊和球囊，上、后、外椭圆囊和球囊，上、后、外(或水平或水平)三对半规管三对半规管功能：功能：感受旋转和直线变速运动与头部的空间位置感受旋转和直线变速运动与头部的空间位置，以维以维持身体平衡持身体平衡感受细胞：感受细胞：毛细胞毛细胞第四节第四节 前庭器官前庭器官(Vestibular Organ)感官朱文玉毛细胞顶部纤毛：毛细胞顶部纤毛：动毛动毛(只只1条条)、静毛、静毛(有多条有多条)毛细胞静息电位：毛细胞静息电位： - 80mV静毛倒向
27、动毛静毛倒向动毛毛细胞去极化毛细胞去极化神经传入冲动神经传入冲动动毛到向静毛动毛到向静毛超极化超极化一、前庭器官中的毛细胞一、前庭器官中的毛细胞(hair cell)感官朱文玉二、半规管二、半规管 半规管含内淋巴，三对半规管代表三个平面半规管含内淋巴，三对半规管代表三个平面 毛细胞在壶腹中的壶腹嵴内，顶部的纤毛埋植在终帽中毛细胞在壶腹中的壶腹嵴内，顶部的纤毛埋植在终帽中感官朱文玉半规管的功能：半规管的功能：感受旋转变速运动，产生运动觉和位置觉，感受旋转变速运动，产生运动觉和位置觉，引起姿势反射，维持身体平衡引起姿势反射，维持身体平衡感官朱文玉椭圆囊和球囊含内淋巴，内有囊斑椭圆囊和球囊含内淋巴，内有囊斑毛细胞在囊斑内，顶部的纤毛插入耳石膜中毛细胞在囊斑内，顶部的纤毛插入耳石膜中椭圆囊内毛细胞与地面垂直，球囊内毛细胞与地面平行椭圆囊内毛细胞与地面垂直，球囊内毛细胞与地面平行三、椭圆囊和球囊三、椭圆囊和球囊椭圆囊毛C朝向球囊毛C朝向感官朱文玉椭圆囊和球囊功能：椭圆囊和球囊功能：感受头部空间位置和直线变速运动感受头部空间位置和直线变速运动感官朱文玉
