《生理学》第九章-感觉器官的功能课件.ppt
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- 生理学 第九 感觉器官 功能 课件
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1、第九章 感觉器官的功能安徽理工大学医学院生理与病生教研室安徽理工大学医学院生理与病生教研室 主讲:主讲: 梅仁彪梅仁彪 教授教授 一、一、 感受器、感觉器官的定义和分类感受器、感觉器官的定义和分类 1 1、定义、定义 感受器感受器:指分布在体表或组织内部,能:指分布在体表或组织内部,能感受体内外环境变化的特殊结构。感受体内外环境变化的特殊结构。 感觉器官感觉器官:感受器及与感受功能密切相:感受器及与感受功能密切相关的非神经附属结构。关的非神经附属结构。 2 2、分类、分类 距离感受器距离感受器外感受器外感受器内感受器:内感受器:平衡、本体、内脏等平衡、本体、内脏等接触感受器接触感受器二、感受器
2、的一般生理特性二、感受器的一般生理特性 1.1.适宜的刺激适宜的刺激 适宜刺激适宜刺激(adequate stimulus):一种一种感受器通常只对某种特定形式的能量变化最敏感受器通常只对某种特定形式的能量变化最敏感,这种形式的刺激就称为该感受器的适宜刺感,这种形式的刺激就称为该感受器的适宜刺激。激。 感觉阈值感觉阈值(sensory threshold) :引起某引起某种感觉所需的最小刺激强度。种感觉所需的最小刺激强度。2.2.感受器的换能作用感受器的换能作用概念概念:感受器能把作用于它们的刺激能量感受器能把作用于它们的刺激能量转变成感受神经未梢上的神经冲动,转变成感受神经未梢上的神经冲动,
3、这种作这种作用称用称感受器的换能作用。感受器的换能作用。 感受器电位感受器电位:感受器细胞产生的局部电位感受器细胞产生的局部电位 发生器电位发生器电位:感受神经未梢上的局部电位感受神经未梢上的局部电位 感受器电位和发生器电位的特性:感受器电位和发生器电位的特性: 与与EPPEPP一样,是局部电位,有如下特性一样,是局部电位,有如下特性:电位幅度在一定范围内与刺激强度成电位幅度在一定范围内与刺激强度成正比正比 不具有不具有“全或无全或无” ” 的特征的特征 可总和可总和 能以电紧张的形式作近距离的扩布能以电紧张的形式作近距离的扩布3.3.感受器的编码作用感受器的编码作用概念:概念:把刺激所包含的
4、环境变化信息转移把刺激所包含的环境变化信息转移到到APAP的序列之中。的序列之中。(1 1)对刺激的质(性质)的编码)对刺激的质(性质)的编码(2 2)对刺激的量(强度)的编码)对刺激的量(强度)的编码蛙肌梭中刺激强度的编码模式图蛙肌梭中刺激强度的编码模式图4.4.感受器的适应感受器的适应(adaptation)现象现象 概念:概念:用固定强度的刺激作用于感受器用固定强度的刺激作用于感受器时,传入神经纤维上动作电位的频率逐渐减时,传入神经纤维上动作电位的频率逐渐减少的现象。少的现象。 类型与意义:类型与意义: (1 1)快适应感受器:)快适应感受器:嗅觉、触觉。利于机体重嗅觉、触觉。利于机体重
5、新接受新刺激,以便不断探索新异事物。新接受新刺激,以便不断探索新异事物。 (2 2)慢适应感受器)慢适应感受器:痛觉、血压。利于机体进:痛觉、血压。利于机体进行持续检测,以便随时调整机体的功能。行持续检测,以便随时调整机体的功能。视觉器官:视觉器官:眼睛眼睛适宜刺激:适宜刺激:370470nm的电磁波的电磁波视觉:视觉:是指通过视觉系统的外周感觉器官,是指通过视觉系统的外周感觉器官,接受外界环境中一定波长的电磁波刺激,经视接受外界环境中一定波长的电磁波刺激,经视觉系统的编码、加工及分析后的主观感觉。觉系统的编码、加工及分析后的主观感觉。 眼球的基本结构眼球的基本结构 折光系统折光系统:角膜、房
6、水、晶状体、玻璃体角膜、房水、晶状体、玻璃体感光系统感光系统:视网膜视网膜眼的结构眼的结构一、一、眼的折光功能及其调节眼的折光功能及其调节(一)(一)与眼的屈光成像的光学原理与眼的屈光成像的光学原理球形界面的折光规律球形界面的折光规律ABCF2F1AB折光能力与折光能力与曲率半经曲率半经和和折光指数折光指数有关有关122nnRnF- -= =F F:(主)焦距:(主)焦距R R:曲率半经:曲率半经n n1 1:空气的折光指数:空气的折光指数n n2 2:某物质的折光指数某物质的折光指数D D:屈光度(焦度):屈光度(焦度)FD1= =R R大,大,F F大,大,D D小小R R小,小,F F小
7、,小,D D大大( (二二) )眼的折光系统和成像眼的折光系统和成像眼内折光系统的折射率和曲率半径眼内折光系统的折射率和曲率半径 空气空气 角膜角膜 房水房水 晶状体晶状体 玻璃体玻璃体折射率折射率 1.000 1.336 1.336 1.437 1.3361.000 1.336 1.336 1.437 1.336曲率半径曲率半径 7.8(7.8(前前) 10.0() 10.0(前前) )6.8(6.8(后后) -6.0() -6.0(后后) )1.1.折光系统折光系统: 2.2.简化眼简化眼: 由于眼的折光系统是由多片凸透镜组成由于眼的折光系统是由多片凸透镜组成, ,为了研为了研究和应用的方
8、便究和应用的方便, ,将其复杂的折光系统简化将其复杂的折光系统简化= =简化眼简化眼 当平行光线当平行光线(6m(6m以外以外) )进入简化眼,被一次聚焦进入简化眼,被一次聚焦于视网膜上于视网膜上, ,形成一个形成一个缩小倒立的实像缩小倒立的实像。 3 3视敏度视敏度( (视力视力) ): 概念概念:指人眼分辨精细程度的能力。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,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。可算出物像及视角大小。 正常人眼在光照良好的情况下,在视网膜上的正常人眼在光照良好的情况下,在视网膜上的物像物像5m(5m(视角视角11) )
9、能产生清晰的视觉。能产生清晰的视觉。1 1角的物像可分别刺激不相邻的两个感光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细胞,其各自的感光信息传入才能分辨两个点点 视敏度的限度视敏度的限度:用能分辨两点的最小视网用能分辨两点的最小视网膜上的物像膜上的物像(5m)(5m)或视角或视角(1(1) )表示。表示。 视力表是根据此原理设计的。视力表是根据此原理设计的。E E 字的笔画字的笔画粗细和缺口皆为粗细和缺口皆为1 1 。 视角视角 = 1= 1 = 1.0 (5.0) = 1.0 (5.0) 视角视角 =10=10 = 0.1 (3.3)= 0.1 (3.3) (三
10、)(三)眼的调节眼的调节视远物时不需调节,视近物调节:视远物时不需调节,视近物调节:晶状晶状体变凸、瞳孔缩小、眼球会聚体变凸、瞳孔缩小、眼球会聚1. 1. 晶状体的调节晶状体的调节 视近物视近物视网膜上模糊的物像视网膜上模糊的物像视皮层视皮层中脑正中核中脑正中核睫状肌收缩睫状肌收缩睫状体向前向中睫状体向前向中移行移行悬韧带松驰悬韧带松驰晶状体变凸(曲率晶状体变凸(曲率)屈光力屈光力焦距缩短焦距缩短物像落到视网膜上物像落到视网膜上 近点近点:眼作最大调节时能看清的最近眼作最大调节时能看清的最近物体的距离。物体的距离。年龄年龄 8 8岁岁 2020岁岁 6060岁岁近点近点 8.6cm 10.4c
11、m 83.3cm8.6cm 10.4cm 83.3cm调节能力用调节能力用曲光度曲光度D D表示表示1D1D1/1m1/1m,为,为100100度度近视眼者近点小近视眼者近点小2.2.瞳孔调节瞳孔调节 直径直径=1.5-8.0mm=1.5-8.0mm 瞳孔近反射:瞳孔近反射:视近物时引起双侧瞳视近物时引起双侧瞳孔反射性缩小。孔反射性缩小。 作用作用:减少球面像差和色像差,调减少球面像差和色像差,调节入眼光量节入眼光量 瞳孔对光反射:瞳孔对光反射:又称互感性对光反又称互感性对光反射,指瞳孔大小随视网膜光照强度而变射,指瞳孔大小随视网膜光照强度而变化的反射。化的反射。 作用作用:减少入眼光量减少入
12、眼光量 保护视网膜保护视网膜瞳孔近反射的瞳孔近反射的中枢中枢在大脑皮层在大脑皮层 瞳孔对光反射的瞳孔对光反射的中枢中枢在中脑顶盖前核在中脑顶盖前核3.3.双眼球会聚(辐辏反射)双眼球会聚(辐辏反射)使双眼看近物时物体成像于两眼视网使双眼看近物时物体成像于两眼视网膜的相称点上,产生单一视觉(不产生膜的相称点上,产生单一视觉(不产生复视)。复视)。附:眼的折光能力异常附:眼的折光能力异常1.1.正视眼正视眼2.2.非正视眼非正视眼(近视、远视、散光、老视)(近视、远视、散光、老视)(1 1)近视:用)近视:用凹透镜凹透镜纠正纠正轴性近视:眼球前后径过长轴性近视:眼球前后径过长屈光性近视:折光能力过
13、强屈光性近视:折光能力过强(2 2)远视:用)远视:用凸透镜凸透镜纠正纠正 轴性远视:眼球前后径过短轴性远视:眼球前后径过短 屈光性远视:折光能力太弱屈光性远视:折光能力太弱(3 3)散光:用)散光:用柱面镜柱面镜纠正纠正产生原因:角膜表面不同方位的曲率产生原因:角膜表面不同方位的曲率半径不等半径不等(4 4)老视:用)老视:用凸透镜凸透镜纠正纠正产生原因:晶状体弹性减退(弱)产生原因:晶状体弹性减退(弱)二、视网膜的感光功能二、视网膜的感光功能(一)(一)视网膜的结构视网膜的结构1.1.主要分四层:主要分四层:(1 1)色素细胞层)色素细胞层(2 2)感光细胞层)感光细胞层(3 3)双极细胞
14、层)双极细胞层(4 4)神经细胞层)神经细胞层 视网膜的主要细胞层次及其联系模式图感光细胞层感光细胞层 神经细胞层神经细胞层2.2.联系联系(1 1)纵向联系)纵向联系* *单线方式:多见于中央凹处视锥细胞单线方式:多见于中央凹处视锥细胞意义:视敏度高,感觉意义:视敏度高,感觉“精细精细”* *聚合式联系:多见于视杆系统聚合式联系:多见于视杆系统 无精细分辨能力,能总和多个弱刺激无精细分辨能力,能总和多个弱刺激(2 2)横向联系)横向联系水平细胞和无长突细胞水平细胞和无长突细胞3.3.联系方式联系方式:化学突触和电突触化学突触和电突触(二)(二)视网膜的两种感光换能系统视网膜的两种感光换能系统
15、1.1.视觉的二元学说视觉的二元学说* *视杆系统视杆系统(晚光觉或暗视觉系统)(晚光觉或暗视觉系统):对光对光的敏感性高,可感受弱光,无色觉对物的敏感性高,可感受弱光,无色觉对物体细小结构辨别能力差,。体细小结构辨别能力差,。* *视锥系统视锥系统(昼光觉或明视觉系统):(昼光觉或明视觉系统):对光对光的敏感的敏感 性差,专司昼光觉、色觉,对物性差,专司昼光觉、色觉,对物体的细小结构及颜色有高度的分辨别能体的细小结构及颜色有高度的分辨别能力。力。 2. 2.视觉的二元学说的依据视觉的二元学说的依据 (1 1)所含的感光色素不同)所含的感光色素不同(2 2)在视网膜分布不同)在视网膜分布不同(
16、3 3)与双极)与双极CellCell及及N N节节C C的联系方式不同的联系方式不同(4 4)动物证明)动物证明(三)(三)视网膜的感光换能机制视网膜的感光换能机制1.1.视杆细胞的感光换能作用视杆细胞的感光换能作用(1 1)视紫红质的)视紫红质的光化学反应光化学反应及代谢及代谢存在于视杆细胞外段的视盘(膜)上存在于视杆细胞外段的视盘(膜)上对蓝绿光区域敏感。对蓝绿光区域敏感。视蛋白视蛋白11顺视黄醛视紫红顺视黄醛视紫红(2 2)视杆细胞外段结构和感受器电位的)视杆细胞外段结构和感受器电位的产生机制产生机制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
17、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视杆细胞外段的超微结构示意图视杆细胞外段的超微结构示意图视杆细胞外段的超微结构示意图视杆细胞外段的超微结构示意图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 cGMPcGMP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(传递蛋白,蛋白(传递蛋白,GtGt)变视紫红质变视紫红质视紫红质视紫红质1 1个光量子个光量子2.2.视锥系统的换能和颜色视觉视锥系统的换能和颜色视觉* *光线光
18、线视锥细胞外段视锥细胞外段视锥色素视锥色素感感受器电位(超极化)受器电位(超极化)神经节细胞神经节细胞APAP * *视觉的三原色学说视觉的三原色学说:三种视锥细胞分别含有三种视锥色素,三种视锥细胞分别含有三种视锥色素,分别对红、绿、蓝三种光敏感分别对红、绿、蓝三种光敏感(如图)(如图) 。产生不同的色觉是由于三种视锥细胞兴产生不同的色觉是由于三种视锥细胞兴奋程度的比例不同:奋程度的比例不同:为为4:1:04:1:0时,产生红色感觉时,产生红色感觉为为2:8:12:8:1时,产生绿色感觉时,产生绿色感觉* *色盲与色弱色盲与色弱人视网膜中三种人视网膜中三种视锥细胞的光谱相对敏感性视锥细胞的光谱
19、相对敏感性 (四)(四)视网膜的信息处理视网膜的信息处理 在光刺激作用下,由视杆和视锥细在光刺激作用下,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,最后由的神经元网络的传递,最后由N N节细胞以节细胞以动作电位的形式传向中枢。动作电位的形式传向中枢。三、与视觉有关的一些现象三、与视觉有关的一些现象 (一)(一)明适应与暗适应明适应与暗适应1 1、明适应、明适应* *概念:概念:* *机制:机制:视紫红质大量分解视紫红质大量分解2、暗适应暗适应* *概念:概念:* *机制:两个阶段机制:两个阶段视觉阈视觉阈值值在暗环境中的时间在暗环境中的
20、时间(mm)暗适应曲线暗适应曲线( (二二) )视野视野 概念概念:指单眼固定不动注视前方一点时指单眼固定不动注视前方一点时, ,该眼所该眼所看到的空间范围。看到的空间范围。 范围范围:上眼框和上眼框和鼻粱遮挡的缘故,鼻粱遮挡的缘故,单眼视野的下方单眼视野的下方上方;颞侧鼻侧。上方;颞侧鼻侧。三种视锥细胞在视三种视锥细胞在视网膜中的分布不匀网膜中的分布不匀, , 色视野的白色黄色视野的白色黄蓝红色绿色。蓝红色绿色。绿绿红红蓝蓝白白生理盲点投射区位于视野的颞侧生理盲点投射区位于视野的颞侧1515处。处。绿绿红红蓝蓝白白 物体是交叉成像物体是交叉成像( (上下、左右交叉上下、左右交叉) )于于视网
21、膜上视网膜上, ,视野检查协视野检查协助诊断视网膜疾患时助诊断视网膜疾患时, ,视野的缺陷应根据交视野的缺陷应根据交叉成像原则诊断视网叉成像原则诊断视网膜的病变部位。膜的病变部位。 视野在军事上也视野在军事上也有很大意义有很大意义, ,例如飞行例如飞行帽和防毒面具的眼窗帽和防毒面具的眼窗一定要合适一定要合适, ,否则会影否则会影响正常视野响正常视野, ,妨碍战斗妨碍战斗动作。动作。( (三三) )双眼视觉和立体视觉双眼视觉和立体视觉 1.1.双眼视觉双眼视觉: : 概念概念:指双眼同视一物体时的视觉指双眼同视一物体时的视觉。 特点特点: 双眼视觉能增加对物体距离、三维空间的双眼视觉能增加对物体
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