生化学感官七版

1、1第九章 感觉器官的功能主讲：谭春艳 E-mail: tanchunyan 2第一节 感受器及其一般生理特性第二节 躯体感觉第三节 眼的视觉功能第四节 耳的听觉功能第五节 前庭器官的功能第六节 嗅觉和味觉3感觉：感受器或感觉器官传入神经大脑皮层内外环境刺激客观物质世界在人主观上的反映。4感受器(receptor):概念：指分布于体表或组织内部的一些专门感受机体内、外环境变化的结构或装置。第一节 感受器及其一般生理特性一、感受器、感觉器官的定义和分类感觉神经末梢：痛觉感受器神经末梢+结缔组织被膜：环层小体、触觉小体、肌梭 感受细胞：视杆、视锥细胞，毛细胞结构形式：51.游离神经末梢2.环层小体3

2、.耳蜗毛细胞6 按刺激性质分：机械、化学、温度、光感受器、 伤害性感受器等。感觉器官(sense organ)：由感受细胞连同它们的附属结构构成。如眼、耳、前庭、鼻、舌等。感受器的分类： 按分布部位(刺激来源)分： 外感受器 远距离感受器：视、听、嗅觉 接触感受器：触、压、味、温度觉 内感受器 本体感受器：如肌梭、腱器官。 内脏感受器7概念：每种感受器最敏感的刺激形式。如：眼的适宜刺激：一定波长的电磁波 耳的适宜刺激：一定频率的机械振动感觉阈值：强度阈值、时间阈值、面积阈值感觉辨别阈：刚能分辨的两个刺激强度的最小差异。二.感受器的一般生理特性感受器的适宜刺激(adequate stimulus

3、)8具有局部兴奋的性质：不具有“全或无” 的特征；可总和能以电紧张的形式作近距离的扩布。感受器的换能作用(transducer function)各种形式刺激传入神经动作电位感受器换能过程：刺激过渡性电位变化传入神经AP感受器电位or发生器电位(感受器细胞) (传入神经末梢)=9感受器电位与动作电位10感受器的编码功能(coding function)概念：指感受器在换能过程中，把刺激信号所包含的各种信息转移到动作电位的序列中的现象。 刺激性质编码： 刺激强度编码：特定感受器特定传入途径大脑皮层特定部位单一神经纤维上动作电位的频率，产生动作电位的神经纤维的数目。11图9-1 蛙肌梭中刺激强度的

4、编码模式图12 快适应感受器：如嗅觉、触觉感受器。 意义：有利于机体接受新刺激。 慢适应感受器：如肌梭、颈动脉窦、痛觉感受器。 意义： 感受器的适应现象(adaptation)概念：指某一恒定强度的刺激持续作用于感受器时，感觉神经纤维上动作电位的频率逐渐降低的现象。感受器根据适应程度分为： 不断向中枢传递信息，有利于对机体的某些生理功能进行经常性的调节。如血压等。13眼的适宜刺激：波长380-760nm的电磁波可见光眼的折光系统视网膜感光系统视神经视中枢第三节 眼的视觉功能14 眼的折光系统的光学特征 折光系统包括：角膜、房水、晶状体、玻璃体一.眼的折光系统及其调节玻璃体15简化眼(reduc

5、ed eye)：假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5mm,即节点(n,光心)在角膜后方5mm处。 眼内光的折射与简化眼物体在视网膜上的成像小于5um，不能产生清晰的视觉。16 正常眼看6m以外物体时，物体来的光线相当于平行光线，正好成像在视网膜上，不需调节；但看6m内物体时，光线是发散的，物体将成像在视网膜后方，必须进行调节。 晶状体调节 瞳孔调节 双眼会聚眼的调节AA171.晶状体的调节晶状体悬韧带睫状肌（视近物时）睫状肌收缩物像前移视网膜睫状肌收缩悬韧带松弛晶状体变凸眼折光力(视近物时)（视远物时）18长时间视近物眼疲劳Why?19 晶状体调节的限度近

6、点(near point)年龄 10岁 20岁 60岁近点 8.3cm 11.8cm 80cm200cm人眼在晶状体做最大调节后能看清物体的最近距离。 晶状体的弹性随年龄增长而下降，如老视。20瞳孔近反射/瞳孔调节反射概念：视近物时,反射性地引起双侧瞳孔缩小。 2.瞳孔的调节正常人的瞳孔直径变动在1.5-8.0mm之间。意义：瞳孔缩小后,可减少进入眼内的光量并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。21特点：具有双侧效应(互感性对光反射)。瞳孔对光反射(pupillary light reflex)概念：瞳孔的大小随光照强度而变化。强光下瞳孔缩小，弱光下瞳孔扩大的现象。意义：调节

7、光入眼量； 反射中枢在中脑，临床判断麻醉深度和病情危重程度的指标之一。22在暗处，瞳孔会放大，光线入眼增加。 强光下，瞳孔会缩小，光线入眼减少。 瞳孔的调节示意图视近物时，瞳孔会缩小。视远物时，瞳孔会增大。23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。3.双眼会聚概念：当双眼注视由远移近的物体时,两眼视轴同时向鼻侧会聚的现象称为双眼会聚，也称为辐辏反射(convergence reflex)。机制：双眼内直肌反射性收缩引起。24 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,称为非正视眼，即屈光不正。眼的折光能力异常 近视 远视 散光25机

8、制：眼球的前后径过长(轴性近视),或折光能力过强(屈光性近视)，物体成像在视网膜前方。矫正：配戴适宜凹透镜。1. 近视(myopia)近视眼矫正手术27机制：眼的前后径过短或眼的折光能力过弱，物体成像于视网膜后方。看远物需要调节，看近物也需要调节，故眼容易疲劳。2. 远视(hyperopia)矫正：配戴适宜凸透镜28机制：角膜表面曲率半径不同,入眼的光线在视网膜上不能形成焦点,而是形成焦线，从而视物不清或视物变形。矫正：配戴适当的柱面镜3.散光(astigmatism)2930二.眼的感光换能系统 视网膜的结构特点色素上皮层光感受器细胞层双极细胞层神经节细胞层外 内光照31特点：细胞内含黑色素

9、颗粒，可吸收光线；对感光细胞起保护和营养作用。1.色素上皮层光照32外段是视色素集中的部位，视色素镶嵌在膜盘中，是光-电转换产生感受器电位的关键部位。2.感光细胞层视杆细胞视锥细胞外段内段终足33(1.2108个)(6106个)(1.2106根神经纤维)会聚现象：34视网膜内的细胞联系神经节细胞35生理盲点(blind spot)：概念：即视神经乳头，由黄斑向鼻侧约3mm处，直径约1.5mm、境界清楚的淡红色圆盘状结构。特点：视网膜上视神经纤维穿出眼球的部位；此处无感光细胞，故无光感受作用。视神经乳头黄斑361.视杆系统(晚光觉、暗视觉系统) ： 对光线敏感性高，主要感受弱光刺激、夜间视物；无

10、色觉，视物细节分辨能力差。2.视锥系统(昼光觉、明视觉系统)： 对光线敏感性差，主要感受强光刺激、白昼视物；可辨颜色，视物细节分辨能力高。视网膜的两种感光换能系统37视杆细胞的感光换能机制 1.感光物质：视紫红质=视蛋白+视黄醛38 视紫红质 视蛋白+11-顺型视黄醛 全反型视黄醛+视蛋白 11-顺型视黄醇 全反型视黄醇光暗维生素A反应过程：39正常人夜盲症患者40 视杆细胞的静息电位为30-40mV，因为外段膜Na+通道开放使Na+内流，在内段Na+由钠泵移出细胞去极化（静息状态下） 光视紫红质分解激活转导蛋白(transducin,Gt) 激活磷酸二脂酶胞浆内c-GMP分解外段膜Na+通道

11、关闭，但内段膜钠泵继续活动超级化 超极化电位电紧张扩布到终足影响终足递质释放2.视杆细胞的感受器电位超极化型电位412.色觉的三原色学说视锥系统的换能和颜色视觉1.视锥细胞的感受器电位：超极化型电位 视网膜存在三种视锥细胞，分别含有对红、绿、蓝三种光线敏感的视色素，当一定波长的光线作用于视网膜时，以一定的比例使三种视锥细胞分别产生不同程度的兴奋，这样的信息传至中枢，就产生某一种颜色的感觉。42色盲(color blindness)和色弱色盲：对全部或某些颜色缺乏分辨能力的色觉障碍。分为全色盲和部分色盲。色弱：对某种颜色的识别能力比正常人稍差。43视网膜中的信息处理:超极化型电位电紧张性扩布突触

12、前膜释放递质神经节细胞的动作电位感光细胞电紧张性扩布44视力or视敏度 (visual acuity)指眼对物体细小结构的分辨能力，通常用视角的倒数来表示。能分辨的视角越小，视力越好。AB三. 与视觉有关的若干生理现象n45标准对数视力表 Snellen视力表 LogMAR视力表46 常用视标：Landolt环原理：视力表于眼前5米 ，人眼辨别的最小缺口所对应的 视角的倒数，若1分角=视力1.0（正常1.01.5）47V = d/D (注：d为测试图和受试者的距离， D为正视眼能看见该视标的距离） 常用视标： Snellen图481.暗适应(dark adaptation)概念：指从明处暗处,

13、最初看不清逐渐恢复暗视觉的过程(约30min)。机制：在暗处对光敏感度逐渐提高的过程。暗适应与明适应视锥细胞视杆细胞49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机制：在暗处视杆细胞内蓄积了大量视紫红质，到亮处时遇强光迅速分解，因而产生耀眼的光感。2.明适应(light adaptation)50视野(visual field) 概念：指单眼固定正视前方一点时,该眼所看到的空间范围。特点：白色黄蓝红绿 颞侧鼻侧，下方上方意义：临床上协助诊断视网膜或视传导通路上的某些疾病。右眼黄5152视后像和融合现象视后像：注视光源或较亮物体后闭上眼睛，仍可感知该光源或物体的现象。融合：

14、重复的闪光刺激引起主观上的连续光感的现象（由于闪光间歇时间比视后像时间更短引起）。临界融合频率：能引起闪光融合的最低频率（中等光照强度下约25次/秒）。53双眼视觉和立体视觉1.双眼视觉：双眼同时看某一物体时产生的视觉（由于来自物体同一部位的光线，成像于两侧视网膜的“对称点”上，经视觉中枢整合后只产生一个“物体”的感觉) 。2.立体视觉：双眼视物时，主观上可产生被视物体的厚度以及空间的深度或距离等感觉，称为立体视觉。54第四节 耳的听觉功能55听觉的产生过程56 听阈 (hearing threshold) 最大可听阈 (maximum audibility threshold) 听域 (he

15、aring span)人耳的适宜刺激：空气振动的疏密波(20-20000Hz)57一、外耳和中耳的功能 外耳中耳581.鼓膜：结构：半透明的薄膜,呈椭圆形。面积50-90mm2, 厚0.1mm。特点：具有较好的频率响应和较小的失真度，能如实地把声波振动传递给听小骨。592.听骨链: 锤骨-砧骨-镫骨特点：构成一杠杆系统，长臂为锤骨柄、短臂为砧骨长突，支点在整个听骨链的重心上。外耳道鼓膜锤骨砧骨镫骨卵圆窗603.鼓膜-听骨链的减幅增压效应锤骨柄与砧骨长突的长度比为：1.31鼓膜有效振动面积与卵圆窗面积比为：59.4mm23.2mm2 = 18.61故中耳传音增压效应为：18.61.324.2倍6

16、1624.鼓室内的两块肌肉：鼓膜张肌和镫骨肌两块肌肉收缩声强过大时(70dB)保护内耳感音装置听骨链振动幅度、阻力635.咽鼓管:结构特点：连接鼓室与鼻咽部的通道。其鼻咽部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：调节鼓室内压力，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。临床：中耳炎64 声波传入内耳的途径1.气传导(air conduction)过程：声波外耳道鼓膜听骨链卵圆窗耳蜗 鼓室气体振动圆窗2.骨传导(bone conduction)过程：声波颅骨振动颞骨耳蜗内淋巴振动6566音叉试验：传音性耳聋气传导减弱，骨传导增强； 感音性耳聋气传导、骨传

17、导均减弱。音叉试验67二、内耳(耳蜗)的功能耳蜗由一骨质管腔绕锥形骨轴旋转2.5-2.75周构成。 耳蜗结构68与圆窗膜相接与卵圆窗膜相接两个分界膜：前庭膜、基底膜三个腔：前庭阶 鼓阶 蜗管69听毛毛细胞听神经螺旋器：(Organ of Corti)70卵圆窗膜内移前庭阶的外淋巴前庭膜下移蜗管的内淋巴基底膜下移鼓阶的外淋巴压迫圆窗膜向外凸起耳蜗的感音换能作用1. 基底膜的振动和行波理论卵圆窗膜外移整个耳蜗则发生相反变化圆窗膜作用：缓冲耳蜗内压力的变化。前庭阶鼓阶蜗管71 基底膜的振动是以行波的方式进行，从耳蜗底部的基底膜向耳蜗顶部传播。 声波频率不同时，行波传播的远近和最大振幅出现的部位也不同

18、。 不同频率的声波引起不同区域基底膜的毛细胞兴奋，沿相应的听神经纤维传入听中枢的相应部位，因而产生不同的听觉感受。 722. 毛细胞兴奋与感受器电位毛细胞顶部纤毛的弯曲或偏转，是引起毛细胞兴奋并将机械能转变为生物电的开始。731.耳蜗内电位(又称内淋巴电位)蜗管外侧壁的血管纹细胞钠泵的活动：耳蜗内正电位、高钾低钠+80mV耳蜗内电位耳蜗的生物电现象-70-80mV毛细胞RP0电位K+Na+742.耳蜗微音器电位概念：耳蜗受到声音刺激时，由多个毛细胞产生的感受器电位的复合型电位变化。特点：其频率和幅度与作用的声波相同； 无潜伏期和不应期； 不易疲劳、不发生适应；753.总和电位：在高频率、高强度

19、的短纯音刺激期间，在蜗管或鼓阶内可记录到一种直流性质的电位变化。包括：毛细胞感受器电位为主 听神经末梢的兴奋性突触后电位。76三.听神经动作电位听神经复合动作电位 通过神经冲动的频率及发放神经冲动的纤维在基底膜的起源部位来传递不同的声音信息。听神经单纤维动作电位安静时有自发放电，声音刺激时放电频率。特征频率(characteristic frequency，CF)：每一听神经纤维对某一特定频率的声波最敏感(阈强度最小)，这个频率即特征频率或最佳频率。77听觉的产生：耳蜗内淋 巴振动基底膜 振动毛细胞 兴奋微音器 电位听神经 AP空气振动外耳道中耳听觉中枢78第五节 前庭器官的功能椭圆囊球囊79一.前庭器官的感受细胞和适宜刺激前庭器官的感受细胞毛细胞8081前庭器官的适宜刺激和生理功能 结构特点： 三条半规管相互垂直 壶腹嵴 壶腹帽 毛细胞动、静纤毛1. 半规管壶腹82半规管的主要功能：感受旋转变速运动以水平半规管为例： 躯体旋转开始时，一侧半规管的内淋巴压向壶腹，使毛细胞兴奋而向中枢传递冲动；同时另一侧的内淋巴则离开壶腹，使毛细胞抑制而向中枢传递冲动。 人脑根据来自两侧半规管传入信息的不同，来判定是否开始旋转和向何方向旋转。