生物化學(xué)與分子生物學(xué)：第九章 感覺器官的功能

第九章感覺器官的功能FunctionofSensoryOrgans一、感受器、感覺器官的定義和分類1.感受器(receptor)：

分布于體表或組織內(nèi)部的一些專門感受體內(nèi)外環(huán)境變化的結(jié)構(gòu)或裝置。第一節(jié)感受器及其一般生理特性第九章感覺器官的功能感受器示意圖

2.感覺器官(senseorgan)：感受細(xì)胞+附屬結(jié)構(gòu)——感覺器官一、感受器、感覺器官的定義和分類感覺閾(閾值)：能引起感覺傳入沖動(dòng)產(chǎn)生的最小的適宜刺激強(qiáng)度。非適宜刺激也可使某種感受器反應(yīng)，但需刺激強(qiáng)度大，如壓眼球產(chǎn)生光感。

1.感受器的適宜刺激(感受刺激的特異敏感性)：

指感受器對(duì)之最敏感的刺激＝感受器的適宜刺激。如：眼：一定波長(zhǎng)的光波＝是視覺感受器的適宜刺激;

耳：一定頻率的聲波＝是聽覺感受器的適宜刺激。

二、感受器的一般生理特性

2.感受器的換能作用：

指感受器接受到適宜刺激后，通過跨膜信號(hào)轉(zhuǎn)換過程，感受器細(xì)胞發(fā)生膜電位的變化?！鄬⒏惺芷骺醋鳌吧飺Q能器”。適宜刺激→感受器→感受器電位→傳入神經(jīng)→神經(jīng)沖動(dòng)(AP)。二、感受器的一般生理特性

3.感受器的編碼作用

指感受器在換能過程中，將外界刺激的信息轉(zhuǎn)移到感受器電位(其幅度、持續(xù)時(shí)間和波動(dòng)方向)以及神經(jīng)沖動(dòng)(特定序列)的可變參數(shù)之中的過程。感覺中樞正是根據(jù)這些信號(hào)的特定排列組合,進(jìn)行分析綜合,獲得各種主觀感覺二、感受器的一般生理特性

4.感受器的適應(yīng)現(xiàn)象

指感受器對(duì)同一刺激的持續(xù)作用,其反應(yīng)逐漸降低的現(xiàn)象。

快適應(yīng)感受器：嗅覺、觸覺。利于機(jī)體重新接受新刺激，以便不斷探索新異事物。

慢適應(yīng)感受器：痛覺、血壓。利于機(jī)體進(jìn)行持續(xù)檢測(cè)，以便隨時(shí)調(diào)整機(jī)體的功能。類型與意義：人眼的適宜刺激:380~760nm的電磁波

第三節(jié)眼的視覺功能Visualsenseofeye第九章感覺器官的功能眼的基本結(jié)構(gòu):1.眼球壁纖維膜血管膜視網(wǎng)膜2.眼內(nèi)容物房水晶狀體玻璃體角膜鞏膜虹膜睫狀體脈絡(luò)膜第三節(jié)眼的視覺功能眼內(nèi)與產(chǎn)生視覺有關(guān)的結(jié)構(gòu):折光系統(tǒng)和視網(wǎng)膜一、眼的折光系統(tǒng)及其調(diào)節(jié)（一）眼的折光系統(tǒng)的光學(xué)特征第三節(jié)眼的視覺功能眼內(nèi)折光系統(tǒng)的折射率和曲率半徑

空氣角膜房水晶狀體玻璃體折射率1.0001.3361.3361.4371.336曲率半徑

7.8(前)10.0(前)6.8(后)-6.0(后)折光系統(tǒng)：（二）簡(jiǎn)化眼

簡(jiǎn)化眼

reducedeye：根據(jù)眼的實(shí)際光學(xué)特性設(shè)計(jì)的一種簡(jiǎn)單的等效光學(xué)系統(tǒng)（模型）。一、眼的折光系統(tǒng)及其調(diào)節(jié)像高ab物高AB像距nb物距Bn＝（三）眼的調(diào)節(jié)(accommodationoftheeye)一、眼的折光系統(tǒng)及其調(diào)節(jié)遠(yuǎn)點(diǎn)：人眼不作任何調(diào)節(jié)時(shí)所能看清的物體的最遠(yuǎn)距離。（三）眼的調(diào)節(jié)(accommodationoftheeye)一、眼的折光系統(tǒng)及其調(diào)節(jié)（三）眼的調(diào)節(jié)(accommodationoftheeye)1.晶狀體的調(diào)節(jié)2.瞳孔的調(diào)節(jié)3.雙眼球會(huì)聚(輻輳反射)1.晶狀體的調(diào)節(jié)（三）眼的調(diào)節(jié)(accommodationoftheeye)一、眼的折光系統(tǒng)及其調(diào)節(jié)（三）眼的調(diào)節(jié)(accommodationoftheeye)一、眼的折光系統(tǒng)及其調(diào)節(jié)成像在視網(wǎng)膜后，視像模糊視覺皮層中腦正中核動(dòng)眼神經(jīng)副交感核睫狀N睫狀環(huán)形肌收縮視近物懸韌帶松弛晶狀體前后凸折光力↑物像前移到視網(wǎng)膜晶狀體調(diào)節(jié)反射過程：近點(diǎn)(Nearpoint)：眼能看清物體的最近距離隨年齡↑,晶狀體彈性↓→眼調(diào)節(jié)能力↓→近點(diǎn)遠(yuǎn)移1.晶狀體的調(diào)節(jié)（三）眼的調(diào)節(jié)(accommodationoftheeye)一、眼的折光系統(tǒng)及其調(diào)節(jié)（三）眼的調(diào)節(jié)(accommodationoftheeye)（三）眼的調(diào)節(jié)2.瞳孔調(diào)節(jié)

正常人的瞳孔直徑變動(dòng)在1.5～8.0mm之間。（三）眼的調(diào)節(jié)2.瞳孔調(diào)節(jié)

瞳孔縮小后,可減少折光系統(tǒng)的球面像差和色像差,使視網(wǎng)膜成像更為清晰。⑴瞳孔近反射：

當(dāng)視近物時(shí),反射性的引起雙側(cè)瞳孔縮小。

瞳孔近反射意義：（三）眼的調(diào)節(jié)2.瞳孔調(diào)節(jié)

概念：瞳孔的大小隨光照強(qiáng)度而變化,強(qiáng)光下瞳孔縮小,弱光下瞳孔擴(kuò)大,稱為瞳孔對(duì)光反射。

特點(diǎn)：具有雙側(cè)效應(yīng)(互感性對(duì)光反射),即不僅光照側(cè)瞳孔縮小,而且對(duì)側(cè)瞳孔也縮小。⑵瞳孔對(duì)光反射：瞳孔對(duì)光反射過程：中腦頂蓋前區(qū)（雙側(cè)）→副交感纖維→雙側(cè)的動(dòng)眼神經(jīng)核瞳孔括約肌收縮→瞳孔縮小視N強(qiáng)光視網(wǎng)膜→→3.雙眼球會(huì)聚/輻輳反射(convergencereflex):（三）眼的調(diào)節(jié)

當(dāng)雙眼凝視一個(gè)由遠(yuǎn)而近移動(dòng)的物體時(shí),兩眼球同時(shí)向鼻側(cè)會(huì)聚的現(xiàn)象稱為眼球會(huì)聚（內(nèi)直肌收縮）。

意義：使物像分別落在兩眼視網(wǎng)膜的對(duì)稱點(diǎn)上,使視覺更加清晰和防復(fù)視的產(chǎn)生。(四)眼的折光異常

正常眼(正視眼)：通過調(diào)節(jié),可以分別看清遠(yuǎn)、近不同的物體。

非正視眼：若眼的折光能力異常,或眼球的形態(tài)異常,平行光線不能在視網(wǎng)膜上清晰成像,稱為屈光不正(非正視眼)。常見的有遠(yuǎn)視、近視和散光。（三）眼的調(diào)節(jié)正視眼1.近視眼:多數(shù)由于眼球的前后徑過長(zhǎng),或折光系統(tǒng)的折光能力過強(qiáng)。故遠(yuǎn)處物體的平行光線被聚焦在視網(wǎng)膜的前方。因此,近視眼的近點(diǎn)和遠(yuǎn)點(diǎn)都移近。

矯正：配戴適宜凹透鏡。(四)眼的折光異常

（三）眼的調(diào)節(jié)1.近視眼:(四)眼的折光異常

（三）眼的調(diào)節(jié)2.遠(yuǎn)視眼:多數(shù)由于眼球的前后徑過短,或折光系統(tǒng)的折光能力過弱。遠(yuǎn)視眼的近點(diǎn)比正視眼的遠(yuǎn),看遠(yuǎn)物、看近物都需要調(diào)節(jié)。

矯正：配戴適宜凸透鏡。(四)眼的折光異常

（三）眼的調(diào)節(jié)3.散光眼:角膜或晶狀體(常發(fā)生在角膜)的表面不呈正球面,曲率半徑不同,入眼的光線在各個(gè)點(diǎn)不能同時(shí)聚焦于一個(gè)平面上,造成在視網(wǎng)膜上的物像不清晰或變形,從而視物不清或視物變形。

矯正：配戴適當(dāng)?shù)闹骁R,在曲率半徑過大的方向上增加折光能力。第九章感覺器官的功能第一節(jié)感受器及其一般生理特性2.感覺器官一、感受器、感覺器官的定義和分類

1.感受器(receptor)：二、感受器的一般生理特性

第三節(jié)眼的視覺功能一、眼的折光系統(tǒng)及其調(diào)節(jié)（一）眼的折光系統(tǒng)的光學(xué)特征（二）簡(jiǎn)化眼（三）眼的調(diào)節(jié)(accommodationoftheeye)1.晶狀體的調(diào)節(jié)2.瞳孔的調(diào)節(jié)：對(duì)光反射的定義和意義，中樞位置3.雙眼球會(huì)聚(輻輳反射)(四)眼的折光異常

正常眼(正視眼)非正視眼1.近視眼2.遠(yuǎn)視眼3.散光眼二、眼的感光換能系統(tǒng)（一）視網(wǎng)膜(retina)的結(jié)構(gòu)主要的細(xì)胞層次劃分（由外→內(nèi)）：神經(jīng)節(jié)細(xì)胞層：色素上皮層：黑色素顆粒和VitA感光細(xì)胞層：視桿和視錐細(xì)胞雙極細(xì)胞層：(一)視網(wǎng)膜的結(jié)構(gòu)二、眼的感光換能系統(tǒng)1.色素細(xì)胞層

內(nèi)含黑色素顆粒和VitA：

①遮蔽功能；②吞噬感光細(xì)胞外段脫落的視盤；③傳遞來自脈絡(luò)膜的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。2.感光細(xì)胞層

由視錐細(xì)胞和視桿細(xì)胞組成，在視網(wǎng)膜的中央凹處只有視錐細(xì)胞，視桿細(xì)胞在偏離中央凹6mm處最多。(一)視網(wǎng)膜的結(jié)構(gòu)二、眼的感光換能系統(tǒng)2.感光細(xì)胞層—膜盤(一)視網(wǎng)膜的結(jié)構(gòu)二、眼的感光換能系統(tǒng)

細(xì)胞層間存在著復(fù)雜的突觸聯(lián)系，有化學(xué)性突觸和電突觸，可縱向和水平方向傳遞信號(hào)。當(dāng)最初產(chǎn)生的視覺電信號(hào)，將首先在這些細(xì)胞層中處理與加工。(一)視網(wǎng)膜的結(jié)構(gòu)二、眼的感光換能系統(tǒng)3.神經(jīng)細(xì)胞層視網(wǎng)膜的結(jié)構(gòu)示意圖

黃斑的鼻側(cè)約3mm處，直徑1.5mm，淡黃色圓盤樣結(jié)構(gòu)。盲點(diǎn)：(一)視網(wǎng)膜的結(jié)構(gòu)二、眼的感光換能系統(tǒng)3.神經(jīng)細(xì)胞層(二)視網(wǎng)膜的兩種感光換能系統(tǒng)1）、系統(tǒng)組成

視桿系統(tǒng)(暗視覺）：由視桿細(xì)胞和與它們相連雙極細(xì)胞和神經(jīng)節(jié)細(xì)胞等組成，對(duì)光的敏感性高，感受弱光刺激引起暗視覺，無(wú)色覺，對(duì)細(xì)節(jié)的分辨能力差。

視錐系統(tǒng)（明視覺）：由視錐細(xì)胞和與它們相連雙極細(xì)胞和神經(jīng)節(jié)細(xì)胞等組成，對(duì)光的敏感性較差，感受強(qiáng)光刺激，有色覺，對(duì)細(xì)節(jié)的分辨能力強(qiáng)。二、眼的感光換能系統(tǒng)組成特點(diǎn)功能視錐系統(tǒng)對(duì)光的敏感度差對(duì)光的敏感度高只能區(qū)別明暗，沒有色覺

分辨能力低

能分辨顏色分辨能力高司暗光覺司晝光覺、色覺視桿系統(tǒng)視桿細(xì)胞雙極細(xì)胞神經(jīng)節(jié)細(xì)胞視錐細(xì)胞雙極細(xì)胞神經(jīng)節(jié)細(xì)胞(二)視網(wǎng)膜的兩種感光換能系統(tǒng)二、眼的感光換能系統(tǒng)視桿系統(tǒng)視錐系統(tǒng)細(xì)胞分布不同近視網(wǎng)膜周邊部中央凹處與傳遞細(xì)胞的聯(lián)系不同會(huì)聚程度?。?１:１會(huì)聚程度大

250:幾個(gè):１動(dòng)物種系差別夜間活動(dòng)--貓頭鷹只有視桿細(xì)胞而無(wú)視錐細(xì)胞白晝活動(dòng)--雞只有視錐細(xì)胞而無(wú)視桿細(xì)胞感光色素一種感光色素——無(wú)色覺三種感光色素——有色覺(二)視網(wǎng)膜的兩種感光換能系統(tǒng)二、眼的感光換能系統(tǒng)兩種感光細(xì)胞與神經(jīng)細(xì)胞的聯(lián)系方式示意圖視蛋白+11-順視黃醛視紫紅質(zhì)全反型視黃醛+視蛋白全反型視黃醇(VitA)11-順視黃醇(VitA)視黃醛還原酶醇脫氫酶視黃醛異構(gòu)酶(暗處，需能)(暗處，需能)視黃醛異構(gòu)酶暗光1.視紫紅質(zhì)的光化學(xué)反應(yīng)（三）視桿細(xì)胞的感光換能機(jī)制二、眼的感光換能系統(tǒng)注：①貯存在色素細(xì)胞中的全反型視黃醇→11-順視黃醇→視桿細(xì)胞→11-順視黃醛。

②分解與合成速度取決于光強(qiáng)：暗處分解＜合成，亮處分解＞合成，強(qiáng)光處于分解狀態(tài)。

③分解與合成過程中要消耗一部分視黃醛，需血液循環(huán)中的VitA補(bǔ)充，缺乏VitA→夜盲癥。（三）視桿細(xì)胞的感光換能機(jī)制二、眼的感光換能系統(tǒng)視桿細(xì)胞外段2.視桿細(xì)胞的感受器電位(receptorpotential)光電轉(zhuǎn)換的關(guān)鍵部位—轉(zhuǎn)換過程：無(wú)光照時(shí)－去極化靜息電位（-30~-40mV）有光照時(shí)－超極化感受器電位（-60mV）（三）視桿細(xì)胞的感光換能機(jī)制二、眼的感光換能系統(tǒng)三、與視覺有關(guān)的幾種視覺生理現(xiàn)象

1．視敏度(視力)：

⑴概念：指人眼分辨精細(xì)程度的能力。

由簡(jiǎn)化眼模型，根據(jù)已知的物距和物體大小，可算出物像及視角大小。正常人眼在光照良好的情況下，在視網(wǎng)膜上的物像≥5μm(視角≥1’)能產(chǎn)生清晰的視覺。1’角的物像可分別刺激相鄰的兩個(gè)感光細(xì)胞，其各自的感光信息傳入才能分辨兩個(gè)點(diǎn)。

三、與視覺有關(guān)的幾種視覺生理現(xiàn)象

1．視敏度—概念⑵視敏度的限度：用能分辨兩點(diǎn)的最小視網(wǎng)膜上的物像(5μm)或視角(1’)表示。視力表是根據(jù)此原理設(shè)計(jì)的。E字的筆畫粗細(xì)和缺口皆為1’

。

視角=1’

=1.0(5.0)視角=10’

=0.1(3.3)三、與視覺有關(guān)的幾種視覺生理現(xiàn)象(二)暗適應(yīng)與明適應(yīng)1.暗適應(yīng):

⑴概念：指從明處→暗處,最初看不清→逐漸恢復(fù)暗視覺的過程(約25～30min)。⑵機(jī)制：是視紫紅質(zhì)的含量在暗處恢復(fù)的過程。三、與視覺有關(guān)的幾種視覺生理現(xiàn)象2.明適應(yīng)：

⑴概念：從暗處→明處,最初看不清(耀眼的光感)→片刻后恢復(fù)明視覺的過程(約1min)。

⑵機(jī)制：是視紫紅質(zhì)分解的過程?！邨U素在暗處大量蓄積+對(duì)光的敏感度強(qiáng),∴到明亮處被迅速大量分解,產(chǎn)生和傳入大量視覺沖動(dòng),從而出現(xiàn)耀眼的光感。(三)視野

概念：指單眼固定不動(dòng)注視前方一點(diǎn)時(shí),該眼所看到的空間范圍。

范圍：∵上眼框和鼻粱遮擋的緣故，∴單眼視野的下方＞上方；顳側(cè)＞鼻側(cè)?！呷N視錐細(xì)胞在視網(wǎng)膜中的分布不勻,∴色視野的白色＞黃藍(lán)＞紅色＞綠色。綠紅藍(lán)白生理盲點(diǎn)投射區(qū)位于視野的顳側(cè)15°處。二、眼的感光換能系統(tǒng)（一）視網(wǎng)膜(retina)的結(jié)構(gòu)(二)視網(wǎng)膜的兩種感光換能系統(tǒng)（三）視桿細(xì)胞的感光換能機(jī)制三、與視覺有關(guān)的幾種視覺生理現(xiàn)象（一）視敏度(視力)(二)暗適應(yīng)與明適應(yīng)(三)視野

第四節(jié)耳的聽覺功能

耳是聽覺的外周感覺器官。●外耳：耳廓、外耳道?！裰卸汗哪ぁ⒙犘」?、咽鼓管和聽小肌?！窀攀觯憾?。

是空氣振動(dòng)的疏密波(20～20000Hz)?！畲罂陕犻摚郝犛X忍受某一聲頻的最大聲強(qiáng)。●人耳的適宜刺激：※聽閾：某一聲頻引起聽覺的最小聲強(qiáng)。

第四節(jié)耳的聽覺功能

※聽域：聽閾曲線與最大可聽閾曲線之間的面積。

聲波振動(dòng)→外耳(耳廓→外耳道)→中耳(鼓膜→聽小骨→卵圓窗)→內(nèi)耳(耳蝸的內(nèi)淋巴液→螺旋器→聲-電轉(zhuǎn)換)→神經(jīng)沖動(dòng)→聽覺中樞→聽覺?！衤犛X的產(chǎn)生過程

第四節(jié)耳的聽覺功能

一、外耳和中耳的功能(一)外耳的功能

2.外耳道:

1.耳廓:

①利于集音;②判斷聲源：依據(jù)聲波到達(dá)兩耳的強(qiáng)弱和時(shí)間差判斷聲源。

①傳音的通路;②增加聲強(qiáng):與4倍于外耳道長(zhǎng)的聲波長(zhǎng)(正常語(yǔ)言交流的波長(zhǎng))發(fā)生共振,從而增加聲強(qiáng)。

第四節(jié)耳的聽覺功能

⑴結(jié)構(gòu)特點(diǎn):

是一個(gè)具有一定緊張度、動(dòng)作靈敏、斗笠狀的半透明膜,面積約50～90mm2,對(duì)聲波的頻率響應(yīng)較好,失真度較小。外耳道鼓膜鐙骨錘骨砧骨半規(guī)管(二)中耳的功能

1.鼓膜:

⑵功能作用:能如實(shí)地把聲波振動(dòng)傳遞給聽小骨。一、外耳和中耳的功能2.聽小骨:

⑴結(jié)構(gòu)特點(diǎn):

由錘骨-砧骨-鐙骨依次連接成呈彎曲杠桿狀的聽骨鏈。這一杠桿系統(tǒng)的長(zhǎng)臂為錘骨柄、短臂為砧骨長(zhǎng)突、支點(diǎn)恰好在整個(gè)聽骨鏈的重心上。長(zhǎng)臂長(zhǎng)度∶短臂長(zhǎng)度=1.3∶1

⑵功能作用:外耳道鼓膜鐙骨錘骨砧骨半規(guī)管

增強(qiáng)振壓(1.3倍),減小振幅(約1/4),防止卵圓窗膜因振幅過大造成損傷。一、外耳和中耳的功能砧59.4mm23.2mm2鼓膜：卵圓窗=18.6∶1增壓效應(yīng)：18.61.3=24.2長(zhǎng)臂∶短臂=1.3∶13.鼓膜-聽骨鏈-卵圓窗一、外耳和中耳的功能3.鼓膜-聽骨鏈-卵圓窗(二)中耳的功能（三）聲音傳入內(nèi)耳的途徑1.氣傳導(dǎo):聲波外耳道鼓膜振動(dòng)聽骨鏈卵圓窗2.骨傳導(dǎo)：耳蝸外淋巴顱骨振動(dòng)聲波鼓室圓窗(boneconduction)(airconduction)一、外耳和中耳的功能

3.聲波傳入內(nèi)耳的途徑特點(diǎn)：●正常時(shí)：氣導(dǎo)的傳音效應(yīng)＞骨導(dǎo);

●傳導(dǎo)性耳聾：骨導(dǎo)＞氣