動物生理學感覺器官的功能

動物生理學感覺器官的功能第1頁，課件共74頁，創(chuàng)作于2023年2月9.1Generalpropertiesofreceptorand

senseorgan9.1.1DefinitionandclassificationofreceptorandsenseorganReceptor

是指分布在體表或組織內部的專門感受機體、外環(huán)境變化的結構。Senseorgan

高等動物體內有一些在結構和功能上都高度分化了的感受細胞，如視網膜中的感光細胞，耳蝸中的毛細胞等這些感受器連同它們的附屬結構，構成復雜的感覺器官。高等動物最重要的感覺器官有眼、耳、前庭、嗅上皮、味蕾等第2頁，課件共74頁，創(chuàng)作于2023年2月Receptorclassification根據(jù)分布部位內感受器interoceptor，包括本體感受器和內臟感受器外感受器exteroceptor,包括遠距離感受器和接觸感受器根據(jù)所接受的刺激的性質機械感受器mechanoreceptor溫度感受器thermoreceptor光感受器phtoreceptor化學感受器chemoreceptor傷害性感受器nociceptor第3頁，課件共74頁，創(chuàng)作于2023年2月AdequatestimulusforreceptorsTransductionofreceptorsCodingfunctionofreceptorAdaptationofreceptor9.1.2Generalphysiologicalpropertiesofreceptors第4頁，課件共74頁，創(chuàng)作于2023年2月9.1.2.1Adequatestimulusforreceptors某種感受器只對一定的刺激高度敏感，而對其它性質的刺激不敏感或根本不感受。感受器的這種特性稱為特異敏感性。每種感受器都有一定的適宜刺激adequatestimulus。

感覺閾值sensorythreshold感覺辨別閾discriminationthreshold第5頁，課件共74頁，創(chuàng)作于2023年2月9.1.2.2TransductionofReceptors換能作用Transducerfunction各種感受器在功能上的一個共同特征，就是能夠把作用于它們的各種形式的刺激的能量最后轉換為傳入神經的動作電位，這種能量轉換過程稱為感受的換能作用(transduction)。因此可以把感受器看成生物換能器。在換能過程中，感受器一般不能直接把刺激的能量轉換為神經沖動，而是先在感受器細胞或感覺神經末梢引起相應的電位變化，前者稱為receptorpotential，后者稱為generatorpotential。電位的產生與離子通道有關感受器電位或發(fā)生器電位不是“全或無”的第6頁，課件共74頁，創(chuàng)作于2023年2月感受器把外界刺激轉換成神經動作電位時，不僅僅是發(fā)生了能量形式的轉換，更重要的是把刺激所包含的各種環(huán)境變化的信息也轉換到了動作電位的序列之中，這就是感受器的編碼功能。感覺的性質決定于傳入沖動所到達的高級中樞的部位，而不是取決于動作電位的的波形或序列特性的差別。動作電位的頻率與感受器電位的幅度密切相關。刺激強度除了可以通過單一神經纖維上動物電位的頻率高低來編碼外，還通過參與信息傳輸?shù)纳窠浝w維的數(shù)目的多少進行編碼。9.1.2.3CodingfunctionofReceptor第7頁，課件共74頁，創(chuàng)作于2023年2月蛙肌梭中刺激強度的編碼模式圖A在過程中記錄到的感受器電位和傳入放電B用河豚毒阻遏動作電位后，傳入放電消失，但仍可看到在動－靜式過程中的感受器電位C示動靜牽拉第8頁，課件共74頁，創(chuàng)作于2023年2月第9頁，課件共74頁，創(chuàng)作于2023年2月當刺激持續(xù)作用于感受器時，一個常見的現(xiàn)象是，雖然刺激繼續(xù)存在，但由其所誘發(fā)的傳入神經纖維上的沖動頻率逐漸下降，這一現(xiàn)象稱為感受器的適應?？爝m應感受器也叫速率感受器或位相感受器，如負責皮膚觸覺的環(huán)層小體。慢適應感受器也叫緊張性感受器，如肌梭、血壓感受器痛覺末梢沒有適應現(xiàn)象機制比較復雜感覺的適應9.1.2.4AdaptationofReceptor第10頁，課件共74頁，創(chuàng)作于2023年2月第11頁，課件共74頁，創(chuàng)作于2023年2月EyefunctionslikeacameraIrisallowslightintoeyeCornea,Lens&humorsfocuslightontoretinaLightstrikingretinaisconvertedintoactionpotentialsrelayedtobrain9.2Visualfunctionoftheeyes第12頁，課件共74頁，創(chuàng)作于2023年2月TheStructureofahumaneye第13頁，課件共74頁，創(chuàng)作于2023年2月第14頁，課件共74頁，創(chuàng)作于2023年2月第15頁，課件共74頁，創(chuàng)作于2023年2月第16頁，課件共74頁，創(chuàng)作于2023年2月9.2.1.1OpticCharacteristicsofRefractiveSystem

Therefractivesystemofthehumaneyeiscomposedofthecornea,aqueoushumor(房水）,crystallinelens,andvitreoushumor（玻璃體）.Theimageofdistantobject(6maway)willbefocusedontheretina。9.2.1TheRefractivesysteminhumaneye

anditsregulation第17頁，課件共74頁，創(chuàng)作于2023年2月9.2.1.2Therefractionoflightandreducedeye第18頁，課件共74頁，創(chuàng)作于2023年2月9.2.1.3Accommodationofeye

看6m以外的物體不需調節(jié)，由看外物到看近物時需要調節(jié)，人眼的調節(jié)也就是折光能力的改變，主要是靠晶狀體形狀的改變來實現(xiàn)。Thevisualaccommodationismainlythroughincreasingcurvatureofcrystallinelens.Thepowerofaccommodationislimited.Ifaobjectiscloseenoughtotheeye,theincreasedrefractingpowerofthecrystallinelensisinsufficienttoovercomethelightdivergence,andtheobjectwillbeblurred.Thenearestdistanceoftheeyeatwhichanobjectcanseendistinctlyiscalledthenearpoint.Atthispoint,thevisualaccommodationisatamaximum.第19頁，課件共74頁，創(chuàng)作于2023年2月晶狀體(lens)的調節(jié)MusclesworkingLensmoresphericalFocusnearMusclesrelaxedLenslesssphericalFocusfar第20頁，課件共74頁，創(chuàng)作于2023年2月第21頁，課件共74頁，創(chuàng)作于2023年2月瞳孔(pupil)的調節(jié)

瞳孔近反射瞳孔對光反射雙眼會聚第22頁，課件共74頁，創(chuàng)作于2023年2月9.2.1.4ErrorofRefraction

Causedbyshapeofeyeand/orpoweroflensNearsightedness(Myopia)eyeistoolongand/orlensistoopowerfullightfocusesinfrontofretinacorrectwith“concave”lenstoreducepowerFarsightedness

(hyperopia)eyetooshortand/orlenstooweaklightfocusesbehindretinalcorrectwith“convex”lenstoaddpowerAstigmatismabnormalcurvatureofthecorneaLightfromverticalandhorizontaldirectiondonotfocusesonthesamepointcorrectwith“cylindrical”lenstocompensate第23頁，課件共74頁，創(chuàng)作于2023年2月第24頁，課件共74頁，創(chuàng)作于2023年2月Presbyopia:OldsightednessThecrystallinelenstendstohardenandthecapsuleitselfbecomeslesselasticwithageThenearpointofdistinctvisionmovesfurtherandfurtherawayfromtheeyewithage.ThefarpointisnormalMaybecompensatedbyplacingaconverginglensinfrontoftheeye.第25頁，課件共74頁，創(chuàng)作于2023年2月9.2.2.1Structurecharacteristicofretina組織學上分10層，從功能上可分為四層pigmentcelllayer色素上皮層photoreceptorlayer(rodcell,conecell)感光細胞層bipolarcelllayer雙極細胞層ganglioniccelllayer神經節(jié)細胞層另外還有：水平細胞horizontalcell,無長突細胞amacrinecell,網間細胞interplexiformcell9.2.2眼的感光換能系統(tǒng)第26頁，課件共74頁，創(chuàng)作于2023年2月無長突細胞第27頁，課件共74頁，創(chuàng)作于2023年2月中央凹和視乳頭(盲點的對應位置)Eachopticnervecontainsaround1.2millionnervefibers第28頁，課件共74頁，創(chuàng)作于2023年2月第29頁，課件共74頁，創(chuàng)作于2023年2月Therearetwotypesofphotoreceptorcells,rodcells(rods)andconecells(cones)第30頁，課件共74頁，創(chuàng)作于2023年2月第31頁，課件共74頁，創(chuàng)作于2023年2月9.2.2.2TwoPhotoreceptorandtransductionsystemsinRetina視桿系統(tǒng)又稱晚光覺或暗視覺視錐系統(tǒng)又稱晝光覺或明視覺有關存在兩種感光系統(tǒng)的證據(jù)人視網膜中視桿和視錐在空間上的分布極不均勻兩種感光細胞和雙極細胞以及節(jié)細胞形成信息傳遞通路時，其聯(lián)系方式有所不同，視桿系統(tǒng)普遍存在會聚現(xiàn)象不同動物視網膜的感光細胞構成不同視桿細胞只有一種視色素－視紫紅質（rhodopsin)，視錐細胞含有三種視色素第32頁，課件共74頁，創(chuàng)作于2023年2月第33頁，課件共74頁，創(chuàng)作于2023年2月9.2.2.3視桿細胞的感光換能機制視紫紅質(rhodopsin)是一種結合蛋白，由視蛋白(opsin)和視黃醛(retinal)組成夜盲癥全反式視黃醛11－順視黃醛維生素A1（視黃醇）第34頁，課件共74頁，創(chuàng)作于2023年2月第35頁，課件共74頁，創(chuàng)作于2023年2月9.2.2.4視錐系統(tǒng)的換能和顏色視覺大多數(shù)脊椎動物都具有三種不同的視錐色素，分別存在于三種不同的視錐細胞中。三種視錐色素都含有同樣的11-順視黃醛，只是視蛋白的分子結構稍有不同。TrichromaticTheoryofColorVision三原色學說第36頁，課件共74頁，創(chuàng)作于2023年2月第37頁，課件共74頁，創(chuàng)作于2023年2月第38頁，課件共74頁，創(chuàng)作于2023年2月9.2.3與視覺有關的其它現(xiàn)象視力或視敏度(visualacuity)V=d/D

新舊視力表對照舊新0.14.00.124.10.154.20.24.30.254.40.34.50.44.60.54.70.64.80.84.91.05.01.25.11.55.22.05.3第39頁，課件共74頁，創(chuàng)作于2023年2月暗適應（darkadaptation)和明適應(lightadaptation)視野(visualfield)視后像和融合現(xiàn)象雙眼視覺和立體視覺(stereopsis)第40頁，課件共74頁，創(chuàng)作于2023年2月第41頁，課件共74頁，創(chuàng)作于2023年2月9.3HearingFunctionofears

聽覺的外周器官是耳，它由外耳outer(external)ear、中耳middleear和內耳inner(internal)ear的耳蝸組成。

人耳的聽閾(hearingthreshold)和聽域

0.0002-1000dyn/cm2

16-20000Hz第42頁，課件共74頁，創(chuàng)作于2023年2月第43頁，課件共74頁，創(chuàng)作于2023年2月聽閾隨著頻率而發(fā)生變化。聲強可以用分貝(decibel，dB)來測量，分貝常常用一個聲壓參考值(Pr)的相對值來表示，這個參考值通常就是聽力的閾值(0.0002dyne/cm2)。聲強的計算公式如下：聲壓(dB)=20log(P/pr)第44頁，課件共74頁，創(chuàng)作于2023年2月9.3.1Functionofouterandmiddleear外耳的功能

耳廓auricle

外耳道externalauditorymeatus[mi’eit?s]

中耳的功能鼓膜tympanic[tim’p?nik]membrane

聽骨鏈auditoryossicles[‘?sikl]

鼓室咽鼓管auditorytube魚類只有內耳兩棲類和爬行類有中耳和內耳，中耳只有一塊聽小骨（耳柱骨）鳥類出現(xiàn)了外耳道，中耳仍然只有一塊聽小骨第45頁，課件共74頁，創(chuàng)作于2023年2月Auditorynerve第46頁，課件共74頁，創(chuàng)作于2023年2月第47頁，課件共74頁，創(chuàng)作于2023年2月內耳(innerear)又稱迷路(labyrinth)由耳蝸(cochlea)和前庭器官(vestibularapparatus)組成9.3.2FunctionofinnerearCochlea:snailshapedfluid-filledstructureOvalwindow:thinmembrane,transfersvibrationsfromstapestofluidofcochlea第48頁，課件共74頁，創(chuàng)作于2023年2月9.3.2.1耳蝸的結構要點21/2~23/4周前庭階、鼓階、蝸管(cochlear[‘k?kli?]

duct)前庭膜、基底膜螺旋器官(spiralorgan)或柯蒂器(organofCorti)毛細胞(haircell)、蓋膜，內毛細胞1行，外毛細胞3－5行內淋巴endolymph外淋巴perilymph第49頁，課件共74頁，創(chuàng)作于2023年2月第50頁，課件共74頁，創(chuàng)作于2023年2月第51頁，課件共74頁，創(chuàng)作于2023年2月前庭階在耳蝸底部與卵圓窗相接，內充外淋巴；鼓階在耳蝸底部與圓窗相接，也充滿外淋巴（蝸管）第52頁，課件共74頁，創(chuàng)作于2023年2月第53頁，課件共74頁，創(chuàng)作于2023年2月9.3.2.2耳蝸的感音換能作用

基底膜的振動和行波理論第54頁，課件共74頁，創(chuàng)作于2023年2月第55頁，課件共74頁，創(chuàng)作于2023年2月毛細胞(haircell)興奮與感受器電位內毛細胞感受器電位第56頁，課件共74頁，創(chuàng)作于2023年2月毛細胞上的靜纖毛與蓋膜相接觸。第57頁，課件共74頁，創(chuàng)作于2023年2月第58頁，課件共74頁，創(chuàng)作于2023年2月9.3.2.3耳蝸的生物電現(xiàn)象內淋巴電位

endolymphaticpotential耳蝸各階中充滿著淋巴，其中前庭階和鼓階中是外淋巴，而蝸管中則是與腦脊成分相似的內淋巴。在毛細胞之間有緊密連接，因此蝸管中的內淋巴到達不了毛細胞的基底部。內、外淋巴在離子組成上差異很大，內淋巴中的K+濃度比外淋巴高30倍，而外淋巴中的Na+則比內淋巴高10倍。在耳蝸未受刺激時，如果以外淋巴為零電位，內淋巴的電位在+80mV左右。稱為耳蝸內電位又稱內淋巴電位。此時毛細胞的靜息電位為-70~-80mV。由于毛細胞頂端浸浴在內淋巴中，而其它部位的細胞膜浸浴在外淋巴中，因此，毛細胞頂端膜內、外的電位差可達150~160mV。內淋巴中正電位的產生和維持與蝸管外側壁血管紋細胞的活動密切相關。第59頁，課件共74頁，創(chuàng)作于2023年2月耳蝸微音器電位

cochlearmicrophonicpotential(CMP)當耳蝸受到聲音刺激時，在耳蝸及其附近結構所記錄到的一種與聲波的頻率和幅度完全一致的電位變化，稱為耳蝸微音器電位。呈等級式反應無真正的閾值沒有潛伏期和不應期，不易疲勞，不發(fā)生適應現(xiàn)象。微音器電位是多個毛細胞所產生的感受器電位的復合表現(xiàn)。微音器電位有一定的位相性，當聲音的位相倒轉時，其位相也發(fā)生逆轉，但動作電位則不能。第60頁，課件共74頁，創(chuàng)作于2023年2月第61頁，課件共74頁，創(chuàng)作于2023年2月總和電位略第62頁，課件共74頁，創(chuàng)作于2023年2月聽神經復合動作電位

是從整根聽神經上記錄到的復合動作電位（細胞外記錄），它是所有聽神經纖維產生的動作電位的的總和。聲波頻率在400Hz以下時，動作電位的頻率與聲波頻率相似，400Hz以上時分組發(fā)放。