第七章感觉生理

1、200920092009吴中华吴中华吴中华吴中华吴中华吴中华第第四四章章感感觉觉器器官官第一节第一节视觉器官视觉器官第二节第二节听觉器官听觉器官第三节第三节前庭器官前庭器官第四节第四节其它感受器（学生自学）其它感受器（学生自学）200920092009吴中华吴中华吴中华吴中华吴中华吴中华 感受器是指分布于体表或组织内部感受器是指分布于体表或组织内部的一些感受机体内外环境变化的结构和的一些感受机体内外环境变化的结构和装置。装置。 在结构上和功能上都高度分化了的在结构上和功能上都高度分化了的感受细胞，它们以类似突触形式与神经感受细胞，它们以类似突触形式与神经末梢相连系，与其辅助装置构成了各种末梢相

2、连系，与其辅助装置构成了各种复杂的感觉器官复杂的感觉器官sensory organsensory organ。 第第四四章章感感觉觉器器官官200920092009吴中华吴中华吴中华吴中华吴中华吴中华第第一一节节视视觉觉器器官官一、眼是由多个折光界面和折光介质组成的折光系统一、眼是由多个折光界面和折光介质组成的折光系统200920092009吴中华吴中华吴中华吴中华吴中华吴中华眼的折光介质及折光率眼的折光介质及折光率角膜角膜1.38房水房水1.34晶状体晶状体1.42玻璃体玻璃体1.34眼的折光界面眼的折光界面空气角膜界面空气角膜界面角膜房水界面角膜房水界面房水晶状体界面房水晶状体界面晶状体玻

3、璃体界面晶状体玻璃体界面200920092009吴中华吴中华吴中华吴中华吴中华吴中华（一）眼的折光系统模型简约眼模型（一）眼的折光系统模型简约眼模型ListingListing简化眼（简化眼（reduced eyereduced eye）的参数：）的参数： a a、单球面折光体，前后径为、单球面折光体，前后径为2020毫米。毫米。 b b、曲率中心恰为节点（即总光心），半径为、曲率中心恰为节点（即总光心），半径为5 5毫米。毫米。 c c、从节点到视网膜（后主焦点）的距离为、从节点到视网膜（后主焦点）的距离为1515毫米。正好毫米。正好6 6米远的平行光线聚焦在视网膜上，形成一个缩小的倒立实像

4、。米远的平行光线聚焦在视网膜上，形成一个缩小的倒立实像。200920092009吴中华吴中华吴中华吴中华吴中华吴中华（二）眼的调节（二）眼的调节正常人眼球，特别是折光系统能随物体的移近而正常人眼球，特别是折光系统能随物体的移近而发生相应的变化，结果使物像仍然落在视网膜上，这发生相应的变化，结果使物像仍然落在视网膜上，这种变化称为眼的调节（种变化称为眼的调节（accommodationoftheeye）。）。人眼在视近物时的调节过程包括三个环节：人眼在视近物时的调节过程包括三个环节：晶状体调节晶状体调节瞳孔近反射瞳孔近反射视轴会聚视轴会聚1.晶状体的调节晶状体的调节视近物视网膜物象模糊大脑皮质视

5、觉中枢动眼神经副交感核睫状小带松弛视网膜物象清晰晶状体变凸睫状肌收缩200920092009吴中华吴中华吴中华吴中华吴中华吴中华200920092009吴中华吴中华吴中华吴中华吴中华吴中华2.瞳孔的调节瞳孔的调节视近物时，在晶状体曲度增加的同时还伴以瞳视近物时，在晶状体曲度增加的同时还伴以瞳孔的缩小，此现象称为瞳孔调节反射。孔的缩小，此现象称为瞳孔调节反射。反射途径与晶状体调节相似。反射途径与晶状体调节相似。3.视轴会聚视轴会聚双眼同时看近物时，双眼的内直肌同步收缩，双眼同时看近物时，双眼的内直肌同步收缩，使视轴的夹角增大。使视轴的夹角增大。生理学意义：生理学意义： 使物像生成在双眼视网膜的相

6、使物像生成在双眼视网膜的相对位置上，形成单视。对位置上，形成单视。生理学意义：生理学意义：减少光线进入眼的球面差和色像差，减少光线进入眼的球面差和色像差，使焦距加深，看物更加清楚。使焦距加深，看物更加清楚。200920092009吴中华吴中华吴中华吴中华吴中华吴中华环境中光线增强时，瞳孔缩小；环境中光线增强时，瞳孔缩小；光线减弱时瞳孔扩光线减弱时瞳孔扩大，这种瞳孔随视网膜光照强度的变化而变大，这种瞳孔随视网膜光照强度的变化而变化的反应化的反应称为瞳孔对光反射。称为瞳孔对光反射。瞳孔对光反射有以下特点：瞳孔对光反射有以下特点：双侧性效应。双侧性效应。潜伏期潜伏期比躯体反射（如屈反射）要长得多。比

7、躯体反射（如屈反射）要长得多。有适应现象。有适应现象。视网膜的感光细胞传入神经（视神经的视束）中脑的顶盖前区神经元动眼神经艾-魏氏核EdingerWestphal 传出神经（副交感纤维）瞳孔括约肌4瞳孔对光反射瞳孔对光反射生理学意义：生理学意义： 在强光时，保护视网膜；在弱光时，在强光时，保护视网膜；在弱光时，增加入眼的光亮看物更加清楚。增加入眼的光亮看物更加清楚。200920092009吴中华吴中华吴中华吴中华吴中华吴中华原因：前后径过长或角膜、晶状体曲率过大，折光力过强。原因：前后径过长或角膜、晶状体曲率过大，折光力过强。结果：平行光线聚焦在视网膜之前，使得视物模糊。结果：平行光线聚焦在视

8、网膜之前，使得视物模糊。矫正：加适当的双凹透镜使入眼的平行光线适当发散，以矫正：加适当的双凹透镜使入眼的平行光线适当发散，以 便在视网膜上聚焦。便在视网膜上聚焦。4.4.眼的折光异常眼的折光异常（1 1）近视）近视myopia myopia 近点和远点均较正常眼近。近点和远点均较正常眼近。200920092009吴中华吴中华吴中华吴中华吴中华吴中华（2 2）远视）远视 hyperopiahyperopia 其近点比正常眼为远。其近点比正常眼为远。 原因：眼的前后径过短或角膜、晶状体的曲度过小。原因：眼的前后径过短或角膜、晶状体的曲度过小。 结果：平行光线聚焦在视网膜之后，使得视物模糊。结果：平

9、行光线聚焦在视网膜之后，使得视物模糊。 矫正：加双凸透镜，提高折光度。矫正：加双凸透镜，提高折光度。（3 3）散光）散光 astigniaastignia各折光面在经纬线上的曲率不等。各折光面在经纬线上的曲率不等。 通过适当的圆柱形透镜，增加折光力小的方位的通过适当的圆柱形透镜，增加折光力小的方位的 折光力。折光力。200920092009吴中华吴中华吴中华吴中华吴中华吴中华二、视网膜的感光换能系统二、视网膜的感光换能系统（一）视网膜的结构（一）视网膜的结构200920092009吴中华吴中华吴中华吴中华吴中华吴中华（二）视杆细胞和视锥细胞分别构成不同的感光系统（二）视杆细胞和视锥细胞分别构成

10、不同的感光系统200920092009吴中华吴中华吴中华吴中华吴中华吴中华视网膜的两种感光换能系统比较视网膜的两种感光换能系统比较视杆细胞视杆细胞视锥细胞视锥细胞感光物质感光物质视紫红质视紫红质视锥色素视锥色素外段形态外段形态杆状杆状锥状锥状主要分布主要分布周边部周边部中心部中心部功能功能暗视觉暗视觉明视觉明视觉神经联系神经联系多对一多对一一对一一对一多少多少1.2亿亿600万万200920092009吴中华吴中华吴中华吴中华吴中华吴中华三、视色素的光化学变化三、视色素的光化学变化（一）视杆细胞的感光色素视紫红质（一）视杆细胞的感光色素视紫红质rhodopsin视紫红质：最大吸收光谱视紫红质：

11、最大吸收光谱500nm500nm，与人在暗适应，与人在暗适应 时的光谱曲线一致。时的光谱曲线一致。视蛋白视蛋白opsin：由：由348个氨基酸组成，位于视杆细个氨基酸组成，位于视杆细胞外节膜盘上。胞外节膜盘上。生色集团：视黄醛生色集团：视黄醛retinal（11顺型和全反型）。顺型和全反型）。视紫红质的合成与分解过程：视紫红质的合成与分解过程：色素上皮细胞在视紫红质合成中的作用：色素上皮细胞在视紫红质合成中的作用：提供维生素提供维生素A和所需的酶。和所需的酶。维生素缺乏症夜盲症。维生素缺乏症夜盲症。200920092009吴中华吴中华吴中华吴中华吴中华吴中华视杆细胞外段的超微结构示意图视杆细胞

12、外段的超微结构示意图200920092009吴中华吴中华吴中华吴中华吴中华吴中华视紫红质的光化学反应视紫红质的光化学反应阻抑蛋白、视蛋白激酶阻抑蛋白、视蛋白激酶诱发视杆细胞产诱发视杆细胞产生超极化型感受生超极化型感受器电位器电位（维生素（维生素A）200920092009吴中华吴中华吴中华吴中华吴中华吴中华视锥细胞含有感光物质即视锥色素。视锥色素也视锥细胞含有感光物质即视锥色素。视锥色素也由视黄醛和视蛋白所构成，但其差异在于视蛋白。由视黄醛和视蛋白所构成，但其差异在于视蛋白。（二）视锥色素（二）视锥色素人视网膜含有三种不同的视锥细胞，其视锥色素人视网膜含有三种不同的视锥细胞，其视锥色素分别为感

13、红色素、感绿色素和感蓝色素，它们分别对分别为感红色素、感绿色素和感蓝色素，它们分别对波长约为波长约为564nm、534nm和和420粘膜的光最为敏感。粘膜的光最为敏感。视锥色素区分为红、绿、蓝三种。三种视锥色视锥色素区分为红、绿、蓝三种。三种视锥色素之间也有微小差异。素之间也有微小差异。200920092009吴中华吴中华吴中华吴中华吴中华吴中华四、视网膜感受器电位和信息处理四、视网膜感受器电位和信息处理（一）视网膜感受器电位与特点（一）视网膜感受器电位与特点1.视网膜感受器电位视网膜感受器电位200920092009吴中华吴中华吴中华吴中华吴中华吴中华2.感受器电位的特点感受器电位的特点（1

14、）暗电流）暗电流从内段经细胞间隙进入外段，从内段经细胞间隙进入外段，而光照时暗电流减小。而光照时暗电流减小。原因原因现象现象内段细胞膜上钠泵逐出内段细胞膜上钠泵逐出Na+；外段膜上存在外段膜上存在Na+的高电导。的高电导。外段膜上存在有外段膜上存在有cGMP门控门控Na+通通道，视色素偶联的道，视色素偶联的G蛋白和磷酸二蛋白和磷酸二酯酶。酯酶。（2）感受器电位产生过程）感受器电位产生过程200920092009吴中华吴中华吴中华吴中华吴中华吴中华终足神经递质释放终足神经递质释放超极化型感受器电位超极化型感受器电位外段视盘膜外段视盘膜NaNa+ +通道关闭，通道关闭，NaNa+ +内流内流 cG

15、MPcGMP分解，分解，cGMPcGMP激活磷酸二酯酶（效应器酶）激活磷酸二酯酶（效应器酶） 激活激活G G蛋白（蛋白（GtGt，传递蛋白），传递蛋白）变视紫红质变视紫红质视紫红质视紫红质200920092009吴中华吴中华吴中华吴中华吴中华吴中华（二）视网膜的信息处理（二）视网膜的信息处理 在光刺激作用下，由视杆和视锥细胞产生的电信号，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的神经元网络的传递，最后由在视网膜内经过复杂的神经元网络的传递，最后由N节细胞以动作电位的形式传向中枢。节细胞以动作电位的形式传向中枢。200920092009吴中华吴中华吴中华吴中华吴中华吴中华

16、五、与视觉有关的其它现象五、与视觉有关的其它现象 1 1、暗适应与明适应、暗适应与明适应 从亮处进入暗处，最初看不清任何东西，经过一段时间从亮处进入暗处，最初看不清任何东西，经过一段时间后，逐渐提高视觉敏感度，恢复视觉，称为暗适应。从暗处后，逐渐提高视觉敏感度，恢复视觉，称为暗适应。从暗处突然来到亮处，最初感到亮光耀眼不能视物，稍待片刻，恢突然来到亮处，最初感到亮光耀眼不能视物，稍待片刻，恢复正常视觉，称为明适应。复正常视觉，称为明适应。 2 2、色觉和色盲、色觉和色盲 眼的视锥细胞有辨色的能力。视觉的三原色学说：眼的视锥细胞有辨色的能力。视觉的三原色学说： 缺乏辨别某种颜色的能力，称为色盲；

17、辨别某种颜色的缺乏辨别某种颜色的能力，称为色盲；辨别某种颜色的能力较弱，称为色弱。能力较弱，称为色弱。 3 3、视敏度、视敏度 又称视力，是指眼对物体精细结构分辨的又称视力，是指眼对物体精细结构分辨的最大能力。最大能力。 衡量标准：分辨两点之间最小距离的能力。衡量标准：分辨两点之间最小距离的能力。 指标：视角的大小。视角是物体上的两点光线射入眼内，指标：视角的大小。视角是物体上的两点光线射入眼内，交叉通过节点时所形成的夹角。正常人眼能分辨的最小视角交叉通过节点时所形成的夹角。正常人眼能分辨的最小视角1 1 分角。分角。200920092009吴中华吴中华吴中华吴中华吴中华吴中华 4 4、视野、

18、视野 单眼固定地注视正前方一点不动，单眼固定地注视正前方一点不动，这时该眼所能看到得空间范围，称为视野。这时该眼所能看到得空间范围，称为视野。白色视野白色视野 黄色黄色 蓝色蓝色 红色红色 绿色绿色 5 5、双眼视觉和立体视觉、双眼视觉和立体视觉 双眼视觉双眼视觉 两眼视物时，由物体同一部分来两眼视物时，由物体同一部分来的光线成像在两侧的视网膜的相对称点上，分别经的光线成像在两侧的视网膜的相对称点上，分别经两侧的视神经传向大脑视觉中枢，获得单一物体的两侧的视神经传向大脑视觉中枢，获得单一物体的感觉。感觉。 立体视觉立体视觉 两眼的视觉信息，经过大脑皮质两眼的视觉信息，经过大脑皮质的整合后，产生

19、立体感。的整合后，产生立体感。200920092009吴中华吴中华吴中华吴中华吴中华吴中华第二节第二节听听觉觉器器官官200920092009吴中华吴中华吴中华吴中华吴中华吴中华一、声音刺激、听力和听阈一、声音刺激、听力和听阈1.声波的特征声波的特征不同发声体所产生的声波各有其特殊的不同发声体所产生的声波各有其特殊的频率（音调）、振幅（响度）和波形（音色）。频率（音调）、振幅（响度）和波形（音色）。正常人耳能听到的频率范围内的声波为正常人耳能听到的频率范围内的声波为2020000Hz。2.听阈：声波振动频率一定时，刚好能引起听阈：声波振动频率一定时，刚好能引起听觉的最小振动强度。听觉的最小振动

20、强度。3.最大可听阈：当振动强度增加，引起听觉最大可听阈：当振动强度增加，引起听觉和鼓膜的疼痛感觉，这个限度称为和鼓膜的疼痛感觉，这个限度称为最大可听阈。最大可听阈。4.听力：指听觉器官感受声音的能力，通常听力：指听觉器官感受声音的能力，通常用听域表示，用听域表示，2020000Hz。200920092009吴中华吴中华吴中华吴中华吴中华吴中华二、声音的传递二、声音的传递声波传入内耳的途径声波传入内耳的途径 （1 1）气传导：）气传导：声波经外耳道引声波经外耳道引起鼓膜振动，再经听起鼓膜振动，再经听骨链和卵圆窗膜进入骨链和卵圆窗膜进入耳蜗。耳蜗。（2 2）骨传导：）骨传导： 声波直接引起颅声波

21、直接引起颅骨的振动，再引起位骨的振动，再引起位于颞骨骨质中的耳蜗于颞骨骨质中的耳蜗内淋巴的振动。内淋巴的振动。200920092009吴中华吴中华吴中华吴中华吴中华吴中华三、鼓膜和听骨链的增压减幅效应三、鼓膜和听骨链的增压减幅效应 振幅小，振动大的振幅小，振动大的液体传导液体传导振幅大，振动小振幅大，振动小的声波的声波 鼓膜有效振动面积鼓膜有效振动面积55mm55mm2 2，卵圆窗面积卵圆窗面积3.2mm3.2mm2 2，为，为17 :1, 17 :1, 增加增加1717倍倍 锤骨柄（长臂）与砧骨突锤骨柄（长臂）与砧骨突（短臂）之比（短臂）之比1.3:1,1.3:1,增压增压1.31.3倍。倍

22、。 17171.3=221.3=22倍（倍（2727分贝）分贝）200920092009吴中华吴中华吴中华吴中华吴中华吴中华四、耳蜗对声音的感受和分析四、耳蜗对声音的感受和分析（一）耳蜗的结构特点（一）耳蜗的结构特点200920092009吴中华吴中华吴中华吴中华吴中华吴中华（二）耳蜗对频率分析的机制（二）耳蜗对频率分析的机制声波声波卵圆窗膜外移卵圆窗膜外移（内移）（内移）前庭阶中外淋巴前庭阶中外淋巴前庭膜和基底膜下移（上前庭膜和基底膜下移（上移）移）鼓阶中外淋巴鼓阶中外淋巴圆窗圆窗膜外移（内移）。膜外移（内移）。1.内耳振动传递过程内耳振动传递过程2.行波学说行波学说声波的频率不同，行声波的

23、频率不同，行波传播远近及产生最大振波传播远近及产生最大振幅的部位不同。幅的部位不同。200920092009吴中华吴中华吴中华吴中华吴中华吴中华（三）基地膜的振动和毛细胞的作用（三）基地膜的振动和毛细胞的作用内毛细胞：最主要内毛细胞：最主要的听觉感受器。的听觉感受器。外毛细胞：具有增外毛细胞：具有增强对声波敏感性的强对声波敏感性的效果。效果。200920092009吴中华吴中华吴中华吴中华吴中华吴中华1. 1. 耳蜗静息电位耳蜗静息电位（四）耳蜗生物电现象（四）耳蜗生物电现象血管纹细胞的细胞膜上钠钾泵作用。血管纹细胞的细胞膜上钠钾泵作用。蜗管内电位：蜗管内电位：前庭阶外淋巴电位：前庭阶外淋巴电

24、位：0mV，蜗管内淋巴电位：蜗管内淋巴电位：+80mV，电位的产生与维持原因：电位的产生与维持原因：毛细胞内的膜电位：毛细胞内的膜电位：7080mV。200920092009吴中华吴中华吴中华吴中华吴中华吴中华2.耳蜗微音器电位耳蜗微音器电位出现在动作电位之前，波形、频率和刺激声波一致。出现在动作电位之前，波形、频率和刺激声波一致。特特点：点：振幅与基底膜的运动大小成正比。振幅与基底膜的运动大小成正比。无不应期，在缺氧时可消失。无不应期，在缺氧时可消失。可随内、外淋巴液离子浓度改变而改变。可随内、外淋巴液离子浓度改变而改变。反映机械能转变为电能的特性。反映机械能转变为电能的特性。2009200

25、92009吴中华吴中华吴中华吴中华吴中华吴中华3.3.听神经动作电位（听神经动作电位（APAP）是一个复合动作电位，是一个复合动作电位，分三组即分三组即N1，N2，N3。它可随刺激强度增大而增它可随刺激强度增大而增大，其大小在一定程度上大，其大小在一定程度上表示被兴奋的神经纤维的表示被兴奋的神经纤维的数目。数目。五、听觉中枢生理五、听觉中枢生理第一级神经元（螺旋神经节）第一级神经元（螺旋神经节） 耳蜗核（第耳蜗核（第二级神经元）二级神经元） 中脑下丘（第三级神经元）中脑下丘（第三级神经元） 内侧膝状体（第四级神经元）内侧膝状体（第四级神经元） 大脑皮大脑皮质颞叶听觉中枢质颞叶听觉中枢200920092009吴中华吴中华吴中华吴中华吴中华吴中华（二）听觉中枢细胞的音频区域定位（二）听觉中枢细胞的音频区域定位听觉传入纤维一般对某一特定的频率敏听觉传入纤维一般对某一特定的