感觉器官

感觉器官 感 觉 器 官 1 概述 感觉是客观事物在人脑的主观反映，是由感觉器官、传入途径及大及皮质三 个部分共同完成的。 感受器、感觉器官的概念与分类 专门感受机体内、外环境变专门感受机体内、外环境变化的结构，称为感 受器。高度分化的感受细胞及其附属装置，即感受器及一些有利感受刺激感受器 的非神经结构，合称为感觉器官。如眼、耳等。按接受刺激的性质可分为机械、 化学、温度等感受器。按其所在部位可分为外感受器和内感受器。感受内部环境 的刺激，位于机体内部血管、内脏、肌肉和关节之中的，称为内感受器。如本体 感受器（肌梭、肌腱、前庭和半规管），牵张感受器（肺牵张感受器、颈动脉窦 和主动脉窦压力感受器），血浆渗透压感受器等。其特点是：不产生意识感觉， 不能精确定位。位于身体面、感受外界环境的变化，称为外感受器。如皮肤感 受器温度、机械、痛觉、感受器），化学感受器（味觉、嗅觉感受器），位听（声） 觉感受器。其特点是：引起主观上清晰的感觉并能精确定位。 一、感受器的一般生理特性 感受器的生理特征有： （1）感受器的适宜刺激：各种感受器都能把作用于它们的各种刺激形式的 能量，才能引起相应的感觉，这种最敏感的刺激称为该感受器的适宜刺激。如一 定波长是视网膜感光细胞的适宜刺激，一定频率的声波（机械震动）是耳蜗毛细 胞的适宜刺激。 （2）感受器的换能作用：各种感受器都有各自最敏感的刺激形式和强度（即 感觉阈值），转变为相应的传入神经末梢或特殊的感受细胞的电反应（发生器电 位或感受器电位），称为换能作用。 发生器电位或感受器电位是指刺激作用于感受器时，在感受器神经末梢或 感受器细胞上产生的局部除极化电位。 （3）感受器的编码作用：感受器在把外界刺激转换成神经动作电位的同时， 并把刺激包涵的环境变化的信息，转移到动作电位的序列组合之中，这一过程为 编码作用。 （4）感受器的适应现象：用同等强度的刺激持续不断地作用于感受器，经 一定时间后，感受器的敏感性逐渐降低，发放冲动减少，这种现象称为感受器的 适应。 通常可为快适应和慢适应感受器两类。快适应感受器以皮肤触觉感受器为 代表，当它们只在刺激开始后的短时间内发放传入冲动，以后传入冲动频率可以 逐渐降低到零；慢适应感受器以肌梭、颈动脉窦压力感受器为代表，它们在刺激 持续作用时，一般只是在刺激开始以一不久出现一次冲动频率的某些下降，但以 后可以较长时间维持在这一水平，直到刺激撤除为止。快适应有利于感受器及中 枢再接受新事物的刺激；慢适应感受器则有利于机体对某些功能状态如姿势、血 压等进行长期持续的监测，并对可能出现的波动进行随时的调整。 二、视觉器官 折光系统的功能 2.1眼的折光系统，包括角膜、房水、晶状体，玻璃体四种折光率不同的折 光体。为便于理解，通常用简化眼来说明眼折光系统的功能。根据光学特性，把 眼的复杂折光系统简化为单一球面透镜，称为简约眼，它的光学参数和眼的折光 系统的总光学参数相等，因而可用此眼的成象。简化眼是假定眼球为前后径 20mm的单球面折光体，内容物均匀，折光率为1.33，角膜曲率半径（折光体的 节点到前表面距离）为5mm，后主焦点在节点后15mm处的视网膜上。6m外的 物体，由于每一点辐身光线进入简化眼时均近于平行，因此按凸透镜成象原理， 都可以在视网膜上焦点，并形成一个倒立缩小的实像，通过大脑皮质调整而形成 直立感觉。 2.1.2眼的调节 正常眼视6m以外物体时，不需调节就可产生清晰视觉。视6m以内近处物 体，通过眼的调节才能使物体所发出的辐散光线，聚焦成象在视网膜上。通常把 作最大调节所能自清物体的最近之点，称为近点。眼的调节包括昌状调节、瞳孔 调节和视轴会聚三个方面，它们都是由神经反射完成的。通过眼的调节，眼能看 清近物的能力，称为调节力。 晶状体调节：视6m以内近物时物像后移，使视网膜上形成的物像模糊，反射性地引起动眼神经的副交感纤维兴奋，使睫状肌收缩，睫状体前移，于是睫 状小带松驰，晶状体靠自身弹性而变凸，折光力增强，使物像前移，在视网膜上 形成清晰的物像。 瞳孔的调节：虹膜辐射状肌纤维受交感神经支配，收缩时瞳孔扩大；虹膜 环状肌维受副交感神经支配，收缩时瞳孔缩小。视近物时，通过反射调节使瞳孔 缩小，称为瞳孔调节反射或称为瞳孔近反射。瞳孔缩小使光线通过晶状体中心入 眼内，减少球面象差。 此外，眼受到强光照射时，通过反射调节使瞳孔缩小，强光离开眼时则瞳 孔扩大，称为瞳孔对光射。其意义在于调节进入眼内的光量，保护视网膜。 视轴会聚：视近物时，通过反射调节，使两眼球同时向鼻侧聚合，双眼内 直肌收缩，使物象落在两侧视网膜的相称点上，形成单一视觉，以免出现复视。 表示眼的最大调节力可看清物体的最近距离，这个距离称为近点。 2.1.3 眼的折光异常 眼球形态或折光系统发生异常，致使平行光线不能在视网膜上聚成像，称 为折光异常或称屈光不正。 此外，老年人由于晶状体老化弹性减退，而调节力减退，视近物时由于射入 眼内的辐散光线聚焦在视网膜后，在视网膜上不能形成清晰的物象，这一生理现 象称为老视（通称老花眼）需用适宜的凸透镜矫正。 三种折光异常的比较，见表1 表1 三种折光异常的比较 折光异 产 生 原 因 矫正 常 近 视 眼球前后径过长或折光力过强，物像在视网膜之前 配戴适宜凹透镜 远 视 眼球前后径过短，物像在视网膜之后 配戴适宜凸透镜 散 光 角膜经纬线曲率半径不一致，不能清晰成像 配戴与角膜经纬线曲率相反的圆柱透镜 附：折光度（D）D为焦点距离的倒数，即折光度（D）=1/焦点距离（m），凸透镜的D为正值，凹透镜的D为负值，眼镜商业称1D为100度。 2.2 视网膜的感光功能 2.2.1 视网膜的两类感光系统 视网膜上的视维细胞和视杆细胞能感受光波刺激，引发视神经冲动。 视杆系统 视杆细胞与有关的双极细胞以及神经节细胞组成视杆系统，由 于感受弱光，区别明暗，不能分辨颜色，又称晚光觉系统。 视锥系统 视锥细胞与有关的神经细胞组成视锥系统，只能感觉类似白昼 的强光刺激，对物体的分辨力高，能分辨颜色，又称昼光觉系统。 眼球后极的神经乳头处的视网膜无感光细胞，不能感受光线刺激故不产生视 觉，称为生理盲点。 视杆细胞和视锥细胞的分布和功能特点的对比，见表10-2 表2 视网膜两种感光细胞的对比 感光细胞 视杆细胞 视锥细胞 分 布 主要分布于 网膜周边部 主要分布于视网膜中央部，中央凹处最密生理功能 对光敏感度高，能感受弱光，不能辨集 色，对物体微细结构分辨力弱 对光敏感度低，感受较强光线，能辨色，功能异常 夜盲，暗适应能力降低 对物体微细 结构分辨力强 色盲，色弱 2.2.2 视杆细胞的感光换能作用 视网膜的光化学反应 感光细胞能感受光刺激产生兴奋，它们所含有的感 光物质，在光的作用下分解释放能量使感光细胞发生电变化，进而使视神经末梢 兴奋产生神经冲动。 视杆细胞的感光物质是视紫红质，在亮光处视紫红质分解成视黄醛，并与 视蛋白分离，在分解时释放的能量引起视杆细胞的电变化，进而使视神经末梢兴 奋而产生神经冲动，传入中枢产生视觉。在暗处视黄醛和视蛋白重新合成视紫红 质。人在暗处视物时，即能分解又能合成视紫红质，是在暗处能不断视物的基础。 在视紫红质的合成分解过程中，有一部分视黄醛被消耗，需要补充维生素A来 维持视紫红质的合成。如缺乏维生素A，则可引起夜盲。 视锥细胞主要分布在视网膜的中央部，特别是中央凹处，所以视敏度很高。 它也含有感光色素称为视紫蓝质，与视紫红质的不同主要是视蛋白结构上的差 异。其光化学反应不清楚，一般认为可能与视紫红质的光化学反应基本相似。 2.2.3 明适应与暗适应 当人从明处突然进入暗处，开始感到一片漆黑， 看不清物体，稍待片刻才恢复暗视觉，这种由于视紫红质合成补充适应暗光视觉 的过程，称为暗适应。若血中维生素A过少，视紫红质合成不足使暗适应延长。 某人从暗处突然进入明处，开始时由于视紫红质大量分解而感到一片耀眼，看不 清物体，稍待片刻后视锥细胞发挥感光作用而恢复明视觉，称为明适应。 2.2.4 色觉和色觉异常 按色觉三原色学说认为视网膜上有三种视锥细胞 能分辨红、绿、蓝三种基本颜色，分别称为感红、感绿、感蓝视锥细胞。不同波 长的光线刺激视网膜时，这三种视锥细胞发生不同程度的兴奋而产生不同的色 觉。缺乏相应的特殊视锥细胞，以致缺乏某种色觉的色觉异常病。色觉障碍有色 盲和色弱两种。不能辨色称为色盲。色盲有全色盲和部分色盲。全色盲只能分辨 明暗，呈单色视觉。部分色盲，如红色盲、绿色盲、蓝色盲等。辨色能力减弱， 称为色弱。多发生于后天，主要表现为对某些颜色的辨别能力差。色盲大多与遗 传有关，色弱多与健康和营养有关。 2.2.5 视力 眼分辨一定距离物体微细结构的两点间最小距离的能力，称 为视力（视敏度）。可用分辨两点距离的最小视角来表示。 视角是指 视物的两端点投射入眼的光线，通过节点时所互成的角。正常 眼能分辨两点的最小视角为1。视力与视角大小成反比。 2.2.6 视野 单眼球固定不动，正视前方一点，此能看到的空间范围，称 为视野。颜色视野的大小，依次是白色、黄蓝色、红色。 2.3 双眼视觉和立体视觉 双眼视物物体成象于两眼视网膜的相称点上； 经两眼视神经传至中枢，产生一个物体的感觉。两眼黄斑互为相称点。一眼颞侧 视网膜与另一眼的鼻侧视网膜互相对称，如果的物象不在相称部位，就会产生两 个物体的感觉，称为复视。 三、位听器官 耳的外耳、中耳构成传音系统，内耳含有听觉和位觉感受器。 听觉产生的过程简示如下。 蜗管 毛细胞 大脑皮质 声波?耳廓?外耳道?鼓膜?听骨链?前庭窗?外淋巴?内淋巴振动?微 音器电位?动作电位?听神经?听觉中枢 集音传音 传音增压 感音、换能、编码 听觉 3.1 传音系统的功能 即对任何一种频率，刚好能引起听觉的最小振动强度，称为听阈 声波传入内耳的过程 声波传入内耳的途径有三条。 ?声波?外耳道?鼓膜?听骨链?前庭窗?内耳 ?声波?外耳道?鼓膜?鼓室内空气振动?蜗窗?内耳 ?声波?颅骨?耳蜗管壁?内耳。 所导 外耳道?鼓膜?听骨链?前庭窗?前庭阶?蜗管内淋巴振动?基底膜移动?毛细胞电位变 化 ? （外淋巴） （微音器电位） 声波 鼓室内 ?空气?蜗窗?鼓阶（外淋巴） 听神经动作电位 骨导 发音器 大脑皮质颞叶 震动?头颅骨?骨迷路?鼓阶（外淋巴） （听觉中枢） 从上图可见声波传入内耳的三条途径是：?空气振动经鼓膜、听小骨、使卵圆窗 振动，将声波传入内耳；?由鼓室空气的振动，推动圆窗，使蜗管的内淋巴振动。 这两条声音的传导途径，称为气传导，?声波振动可直接经颅骨和屯蜗骨壁的振 动的传音途径，称为骨传导。 ?的效应大于?，?的作用更差，所以以正常人主要靠?将声传入内耳。 3.2 感音系统的功能 耳蜗的感音换能作用 人耳能听到声波频率16—20000Hz。耳蜗基底膜上螺旋器 中的毛细胞是声波的感受器。声波通过外耳道传入引起鼓膜振动，经扣骨链传递作 用于卵圆窗，使前庭附外淋巴振动，经鼓室空气的振动，使蜗管中内淋巴振动，从 而振动了基底膜和螺旋器。基底膜振动以行波方式，沿基底膜向耳蜗顶部方向传播。 并在与声波频率相应的部位出现最大行波振幅，使螺旋器的毛细胞与盖膜之间的位 置发生变化，使毛细胞受刺激产生电位变化，在耳蜗及附近结构可记录到这种电位 麻醉等不敏感。微音器电位总和达到阈电位时可激发耳蜗神经产生2波动，称为微音器电位。其波形、频率与刺激声波相一致，潜伏期小于0.1毫秒，无动作电位，冲动沿听神经传入大脑皮层颞叶听觉中枢，产生听觉。 不应期，对缺O 耳蜗对声音的初步分析耳蜗对声调的分析目前用行波学说来解释。该学说认为， 不同频率的声波的行波距离和引起基底膜振动的最大幅度部位不同。高频声波在耳 蜗的底部，中频声波在中段，低频声波在耳蜗的顶部。耳蜗对声音强度（响度）的 分析，是传入内耳声波强弱，引起被兴奋的听神经纤维数目的多少和每条神经发放 频率的高低不同的缘故。耳蜗对声音来源的辨别是根据声波到达两耳的时间差异而 定。 3.3 前庭器官的功能 前庭器官包括：椭圆囊、球囊中的囊斑——感受头部空间 位置和直线运动；三个半规管中的壶腹嵴——感受旋转变速运动。前庭器官感受位 觉和运动觉，通过神经反射调节姿势，维持身体平衡。 表3 位、听觉感受器及其功能 前庭器官 内耳感受器 耳蜗螺旋器（毛细胞） 椭圆囊、球囊囊斑（毛细胞） 半规管壶腹嵴（毛细胞） 适宜刺激 声波传入内耳的机械振动 头部位置改变、直线变速运动 旋转变速运动 传入神经 第?对脑神经（前庭神经） 第?对脑神经（前庭神经） 第?对脑神经（前庭神经） 中 枢 大脑皮层颞叶 大脑皮质前庭投射区 大脑皮质前庭投射区 生理功能 感受听觉 感受位觉，引起肌紧张反射 感受旋转觉 ，引起肌紧张 反射，眼震颤 名词解释 简化眼 瞳孔对光反射 近点 视力 视野 思考题 1、正常眼视近物时发生哪些调节活动？各有何意义？ 2、视杆细胞与视锥细胞在分布和功能上有何不同？ 3、简述眼折光缺陷反其矫正方式及保护视力方法 4、为什么缺乏维生素A会产生夜盲症 5、简述声波传 导途径。