生理学ppt课件 感觉器官.ppt

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1、第二节 眼的视觉功能,第一节 感受器及其一般生理特性,第四节 前庭器官的平衡感觉功能,第九章 感觉器官(The nine chapter Sense organs),第三节 耳的听觉功能,第五节 其它感受器的功能,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 （Definition and Classification of Receptors and Sense Organs） 感受器（receptor）：是分布在体表或组织内部的感受机体内外环境变化的结构。 感觉器官（sense organ）：是由在结构和功能上都高度分化的 感受细胞连同它们的非神经性的附属结构构成

2、的感受装置。,第二节 眼的视觉功能 眼是人体最重要的感觉器官,大约有95以上的信息来自视觉。 眼的适宜刺激:是可见光(波长370740nm的电磁波)。,可见光,眼的折光系统,折射成像,视网膜的感光系统,换能作用,感受器电位视NAP,视觉中枢视觉,眼的适应刺激是370-740nm的电磁波,一、眼的折光系统及其调节 （Functions of the Dioptric System and Visual Accommodation） (一)眼的折光系统的光学特征,(二)眼内光的折射与简化眼,眼内折光系统的折射率和曲率半径,空气 角膜 房水 晶状体 玻璃体,折射率 1.000 1.336 1.336

3、 1.437 1.336曲率半径,7.8(前) 10.0(前),6.8(后) -6.0(后),整体眼折光能力最强的是：空气-角膜界面。当不戴潜水镜潜水时,水中视物模糊的原因是空气-角膜界面的折射率所致。,1.折光系统：,2.简化眼（reduced eye)：为了研究和应用的方便,根据眼的实际光学特性，设计出与正常眼在折光效果上相同的简单的等效光学系统或模型=简化眼。 当平行光线(6m以外)进入简化眼，被一次聚焦于视网膜上,形成一个缩小倒立的实像。,简化眼中的AnB和anb是对顶相似三角形。如果物距和物体大小为已知，可算出物像及视角大小。,3视敏度(visual acuity 视力)： 概念：指

4、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，可算出物像及视角大小。 正常人眼在光照良好的情况下，在视网膜上的物像5m(视角1)能产生清晰的视觉。,1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点。,视敏度的限度：用能分辨两点的最小视网膜上的物像(5m)或视角(1)表示。 视力表是根据此原理设计的。E 字的笔画粗细和缺口皆为1 。,视角 = 1 = 1.0 (5.0),视角 =10 = 0.1 (3.3),(三)眼的调节 如前简化眼所述,当看6m以外的物体时，远物发出的光线(平行光线)入眼后,折射聚焦、成像在视网膜上，看清远物。 但当看6m以内的

5、近物时,近物发出的光线(是辐射状)入眼后,折射聚焦、应成像在视网膜之后,视物模糊不清。,实际上,正常人眼看近物时，眼折光系统的折光能力能随物体的移近而相应的改变,使物像仍落在视网膜上，看清近物。,这个过程即为眼的调节：晶状体调节、瞳孔调节和眼球会聚。,1.晶状体调节,物像落在视网膜后,视物模糊,皮层-中脑束,中脑正中核,动眼神经副交感核,睫短N,睫状肌收缩,悬韧带松弛,晶状体前后凸,折光能力,物像落在视网膜上,持续高度紧张睫状肌痉挛近视弹性老花眼,调节前后晶状体的变化,晶状体调节的能力有一定的限度。这个限度用近点(能看清物体的最近的距离)表示。,近点越近，说明晶状体的弹性越好。,调节反射中晶状

6、体的变化,2.瞳孔调节 正常人的瞳孔直径变动在1.58.0mm之间。,瞳孔近反射意义：,瞳孔近反射： 当视近物时,除发生晶状体的调节外,还反射性的引起双侧瞳孔缩小。,瞳孔近反射通路:,瞳孔缩小后,可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。,与晶状体调节的反射通路相似,不同之处为效应器(瞳孔括约肌收缩,瞳孔缩小)。,瞳孔对光反射： 概念：瞳孔的大小还随光照强度而变化,强光下瞳孔缩小,弱光下瞳孔扩大,称为瞳孔对光反射。 特点：具有双侧效应(互感性对光反射),即不仅光照侧瞳孔缩小,而且对侧瞳孔也缩小。,意义:,调节光入眼量:强光时缩小,保护视网膜;弱光时散大,增加视敏度; 减少球面像差

7、和色像差; 协助诊断:通过观察缩瞳的程度、速度和双侧效应等,帮助判断中枢神经系统病变部位、全身麻醉的深度和病情危重程度。,过程：,强 光,视网膜感光细胞,视 神 经,中脑的顶盖前区(双侧),动眼神经副交感核(双侧),睫状神经节,瞳孔括约肌,瞳孔缩小,当双眼凝视一个向前移动的物体时,两眼球同时向鼻侧会聚的现象称为眼球会聚。 它也是一种反射活动,其反射途径与晶状体调节反,3.双眼球会聚,射基本相同，不同之处主要为效应器(内直肌)。 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。,(四)眼的折光异常,正常眼(正视眼)通过调节,可以分别看清远、近不同的物体。 若眼的折光能力异

8、常,或眼球的形态异常,平行光线不能在视网膜上清晰成像,称为屈光不正(非正视眼)。 常见的有远视、近视和散光。,1.近视(myopia):多数由于眼球的前后径过长,或角膜和晶状体曲率半径过小,折光能力过强。故远处物体的平行光线被聚焦在视网膜的前方,以致视远物模糊不清;而近处物体发出至眼的辐射光线,眼不需调节或作较小的调节,就能使光线聚焦在视网膜上而看清近物。因此,近视眼的远点比正视眼的近,远视力差,近视力正常。 矫正：配戴适宜凹透镜。,2.远视(hyperopia):多数由于眼球的前后径过短,或折光系统的折光能力过弱。故远处物体的平行光线被聚焦在视网膜的后方,以致视远物模糊不清;而近处物体发出至

9、眼的辐射光线,眼需作更大程度的调节,才能使光线聚焦在视网膜上而看清近物。因此,远视眼的近点比正视眼的远,看远物、看近物都需要调节,故易发生调节疲劳。 矫正：配戴适宜凸透镜。,3.散光（astigmatism）:角膜或晶状体(常发生在角膜)的表面不呈正球面,曲率半径不同,入眼的光线在各个点不能同时聚焦于一个平面上,造成在视网膜上的物像不清晰或变形,从而视物不清或视物变形。 矫正：配戴适当的柱面镜,在曲率半径过大的方向上增加折光能力。,(一)视网膜的结构,二、眼的感光换能系统,1.色素细胞层 内含黑色素颗粒和VitA，对感光细胞有营养和保护作用：,可遮蔽来自巩膜侧的散射光线(光线过强时，伸出伪足样

10、突起包被视杆细胞外段，减少光刺激)； 吞噬感光细胞外段脱落的视盘； 传递来自脉络膜的营养物质。,视杆细胞的代谢方式是外段的根部不断生成而顶部不断脱落。 视锥细胞的代谢方式可能与此不同。,2.感光细胞层 外段呈圆盘状重叠成层，感光色素镶嵌在盘膜中，是光-电转换产生感受器电位的关键部位。 产生的感受器电位以电紧张方式扩布到终足。,3.神经细胞层 细胞层间存在着复杂的突触联系，有化学性突触和电突触，可纵向和水平方向传递信号。 当最初产生的视觉电信号，将首先在这些细胞层中处理与加工。,4.两种感光细胞与神经细胞的联系方式:视锥细胞： 呈单线式联系(视锥:双极:节细胞= 1:1:1)；视杆细胞： 呈聚合

11、式联系(视杆:双极:节细胞= mn:n:1)。,项 目 视锥细胞 视杆细胞,分 布 视网膜黄斑部 视网膜周边部,联系方式 视锥:双极:节细胞=1:1:1 视杆:双极:节细胞=多:少:1,(呈单线式,分辨力强) (呈聚合式,分辨力弱),感光色素 有感红、绿、蓝光色素3种 只有视紫红质1种,(不同的视蛋白 + 视黄醛) (视蛋白 + 视黄醛),种族差异 鸡、爬虫类仅有视锥细胞 鼠、猫头鹰仅有视杆细胞,适宜刺激 强光 弱光,光敏感度 低(强光兴奋) 高(弱光兴奋),分 辨 力 强(分辨微细结构) 弱(分辨粗大轮廓),专司视觉 明视觉 + 色觉 暗视觉 + 黑白觉,视 力 强 弱,(中央凹为主) (向

12、外周递减),结构特征,功能作用,1.两种感光细胞的结构、功能比较,(二)视网膜的两种感光换能系统,2.视紫红质的光化学反应,视 紫 红 质,光,视蛋白+11-顺视黄醛,视黄醛还原酶,11-顺视黄醇(VitA),全反型视黄醇(VitA),醇脱氢酶,全反型视黄醛+视蛋白,视黄醛异构酶,(暗处，需能),异构酶,注：贮存在色素细胞中的全反型视黄醇 11-顺视黄醇视杆细胞11-顺视黄醛。 分解与合成速度取决于光强：暗处分解合成，亮处分解合成，强光处于分解状态。 分解与合成过程中要消耗一部分视黄醛，需血液循环中的VitA补充，缺乏VitA夜盲症。,3.视杆细胞的感光换能机制,光 照,视紫红质分解变构,无

13、光 照,变视紫红质(中介物),激活盘膜上的传递蛋白(G蛋白),激活磷酸二酯酶,分解cGMPcGMP,cGMP依赖性Na+通道关闭,外段膜Na+内流(内段膜Na+泵继续),感受器电位(超极化型),电紧张方式扩布,终 足,cGMP含量高,cGMP依赖性Na+通道开放,外段膜Na+持续内流(内段膜Na+泵泵出Na+),静息电位（-30-40mv）,视杆细胞感受器电位(超极化型),电紧张方式扩布,终 足,双极细胞(去或超极化型),电-化学-电,电-化学-电,神经节细胞(动作电位),4.视锥系统的换能和颜色视觉,视锥细胞的感光换能机制 视锥细胞有分别含有感红光色素、感绿光色素、感蓝光色素三种。 三种视锥

14、色素的区别是视蛋白的分子结构稍有不同，这种微小差异决定了对特定波长光线的敏感程度。 视锥细胞的感光换能机制，目前认为与视杆细胞类似。 视锥细胞的功能特点是分辨力强，并具有辨别颜色的能力。,色觉(color vision) 色觉是感光细胞受到不同波长的光线刺激后,产生的视觉信息传入视觉中枢引起的主观感觉。色觉是一种复杂的物理和心理现象。 19世纪初,Young和Holmholtz依据物理学上三原色混合理论提出了视觉三原色学说：假设视网膜中存在着分别对红、绿、蓝光特别敏感的3种视锥细胞或3种感光色素;当这3种视锥细胞受到不同比例的三原色光刺激时,各自将发生不同程度的兴奋,这样的信息由专线传入中枢,

15、经视中枢整合后便产生各种色觉。 若红、绿、蓝三种视锥细胞兴奋程度=111白色觉; 若红、绿、蓝三种视锥细胞兴奋程度=410红色觉; 若红、绿、蓝三种视锥细胞兴奋程度=281绿色觉。 三原色学说可以较好地解释色盲和色弱的发病机制。,色觉障碍：色盲：指对某一种或某几种颜色缺乏分 辨能力。,色弱：指对某些颜色的分辨能力比正常人 稍差。,原因：色弱的产生并不是由于缺乏某种视锥 细胞,而是由于某种视锥细胞的反 应能力较正常人为弱;多为后天因素 引起。,分类：色盲有红色盲、绿色盲、蓝色盲和 全色盲(通常将红-绿色盲认为全 色盲,因视紫红质也可分辨蓝色)。,原因：色盲绝大多数是遗传性的(可能因为 缺乏对相应

16、颜色敏感的视锥细胞所 致),极少数是因视网膜病变引起的。,三、几种视觉生理现象(一)暗适应与明适应,1.暗适应: 概念：指从明处暗处,最初看不清逐渐恢复暗视觉的过程(约2530min)。 机制：是视紫红质的含量在暗处恢复的过程。,在亮处视锥和视杆细胞中的感光色素都被分解杆素剩余量低+锥素对光的敏感度低最初看不清任何东西。当锥素的合成量+对光的敏感度第一时相；当杆素的合成量+本来对光的敏感度高第二时相(暗视觉)。,实验发现,红光只作用于视锥细胞,对视杆细胞的刺激极微弱,因此,在亮光处配戴红色眼镜能防止视紫红质的分解,到暗处时便能获得迅速的暗适应。所以,对从事暗环境工作者配带红色眼镜是必要的。,2

17、.明适应： 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(约1min)。 机制：是视紫红质分解的过程。 杆素在暗处大量蓄积+对光的敏感度强,到明亮处被迅速大量分解,产生和传入大量视觉冲动,从而出现耀眼的光感。,附：为什么从事暗环境工作者配带红色眼镜？,(二)视野 概念：指单眼固定不动注视前方一点时,该眼所看到的空间范围。,范围：上眼框和鼻粱遮挡的缘故，单眼视野的下方上方；颞侧鼻侧。 三种视锥细胞在视网膜中的分布不匀,色视野的白色黄蓝红色绿色。,绿,红,蓝,白,生理盲点投射区位于视野的颞侧15处,绿,红,蓝,白, 物体是交叉成像(上下、左右交叉)于视网膜上,视野检查协助诊断视

18、网膜疾患时,视野的缺陷应根据交叉成像原则诊断视网膜的病变部位。 视野在军事上也有很大意义,例如飞行帽和防毒面具的眼窗一定要合适,否则会影响正常视野,妨碍战斗动作。,(三)双眼视觉和立体视觉 1.双眼视觉: 概念：指双眼同视一物体时的视觉。 特点：,双眼视觉能增加对物体距离、三维空间的 判断准确性,从而形成立体感。,双眼视觉视野比单眼视觉大得多;,双眼视觉的视野大部分重叠,互相弥补, 故无生理盲点投射区;,双眼视觉是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: 概念：指双眼视觉对物体的“深度”(三维特性)的视觉。 特点

19、：,产生立体视觉的主要因素是视网膜像位差，故单眼视物时，也能产生一定程度的立体感觉(但比双眼视觉的准确性差)。,立体视觉只是对物体感知相对“深度”的经验：即判断一点比另一点的远近(判断有一定的限度：1m远的物体两点差1.5mm)；,复习思考题 1.眼在看物体时是如何进行调节的？ 2.视锥细胞和视杆细胞的功能有什么区别？ 3.简述视杆细胞接受光线产生视觉的基本过程。 4.在夜间视物时，为什么注意力越集中，视物效果反而更差？ 5.生理性盲点对人的视觉有无影响？为什么我们一般感受不到视野的缺损？ 6.试述眼的各组成部分发生病变时，对视力将产生什么影响？各有何特点？ 7.晶状体摘除的病人视物有何特点？

20、如何进行矫正？ 8.肝脏功能严重障碍时对视觉有何影响？可采用什么对症治疗措施？,第三节 耳的听觉功能,耳是听觉的外周感觉器官。外耳：耳廓、外耳道。中耳：鼓膜、听小骨、咽鼓管和听小肌。内耳：,概述：,耳蜗。,是空气振动的疏密波(1620000Hz) 。,最大可听阈：听觉忍受某一声频的最大声强。,人耳的适宜刺激：,听域：听阈曲线与最大可听阈曲线之间的面积。,听阈曲线,最大可听阈曲线,与声频及声强有关 =如图缩示。,听阈：某一声频引起听觉的最小声强。,声强的表示：贝尔(bel)=log,E 为实测听阈值,E0 为标准听阈值,临床上常用分贝(dB)表示听觉敏感度丧失程度： 1 bel=10 dB，若听

21、力10dB = 听阈10倍; 若听力30dB = 听阈1000倍。,声波振动外耳(耳廓外耳道)中耳(鼓膜听小骨卵圆窗)内耳(耳蜗的内淋巴液螺旋器声-电转换)神经冲动听觉中枢听觉。,听觉的产生过程,一、外耳和中耳的功能(一)外耳的功能,2.外耳道:,1.耳廓: 利于集音; 判断声源：依据声波到达两耳的强弱和时间差判断声源。,传音的通路; 增加声强:与4倍于外耳道长的声波长(正常语言交流的波长)发生共振,从而增加声强。,结构特点: 是一个具有一定紧张度、动作灵敏、斗笠状的半透明膜,面积约5090mm2,对声波的频率响应较好,失真度较小。,外耳道,鼓膜,镫骨,锤骨,砧骨,半规管,(二)中耳的功能 1

22、.鼓膜:,功能作用:,能如实地把声波振动传递给听小骨。,2.听小骨: 结构特点:,由锤骨-砧骨-镫骨依次连接成呈弯曲杠杆状的听骨链。 这一杠杆系统的长臂为锤骨柄、短臂为砧骨长突、支点恰好在整个听骨链的重心上。,长臂长度短臂长度 = 1.3 1 功能作用:,外耳道,鼓膜,镫骨,锤骨,砧骨,半规管,增强振压(1.3倍),减小振幅(约1/4),防止卵圆窗膜因振幅过大造成损伤。,经听骨链的传递使声压增强1.3倍;,鼓膜有效振动面积与卵圆窗面积之比为： 鼓膜的传递将使声压增强17倍;,5mm23.2mm2=171,3.鼓膜-听骨链-卵圆窗: 功能：构成传音的有效途径,具有中耳传音增压效应(171.322

23、倍) 。 机制:,4.咽鼓管: (1)结构特点: 是鼓室与咽腔相通的管道,其鼻咽部的开口通常呈闭合状态,当吞咽、打呵欠或喷嚏时则开放。 (2)功能作用: 调节鼓膜两侧气压平衡、维持鼓膜正常位置、形状和振动性能。 如:,咽鼓管粘膜上的纤毛运动可排泄中耳内的分泌物。,潜水、加压仓、飞机降落时鼓室内压外界鼓膜内陷耳鸣、听力、疼痛甚至鼓膜破裂。,(三)声波传入内耳的途径 1.气导：,(2)中耳气导:在正常情况下并不重要,仅当听骨链损坏时才起作用,但听觉敏感度要大为减低。,声 波,外耳道,鼓 膜,听骨链,卵圆窗,前庭阶外淋巴,基底膜,鼓室内空气,圆 窗,鼓阶外淋巴,(1)中耳骨导: 为正常听觉传音途径。

24、,声 波,外耳道,鼓 膜,基底膜,2.骨导： 声波颅骨耳蜗壁蜗管内淋巴基底膜。 骨导在正常时敏感性比气导要低得多,当气导明显受损时,骨导才相对增强。助听器就是根据骨导的原理设计的。 3.声波传入内耳的途径特点：,正常时：气导的传音效应骨导;传音性耳聋时：骨导气导; 感音性耳聋时：气导和骨导都减弱甚至消失。,二、内耳耳蜗的功能,(一)结构特点:,内耳耳蜗形似蜗牛壳,其骨性管道约2 转,蜗管腔被前庭膜和基底膜分隔为三个腔:前庭阶、蜗管和鼓阶。,3 4,在蜗顶部以蜗孔使二阶相互沟通，其内充满外淋巴。,Na+很低,K+很高。其原因与蜗管外侧壁的血管纹细胞膜上的Na+-K+泵： 泵K+入内淋巴量泵Na+

25、回内淋巴量有关。,内淋巴:,蜗管:,是个盲管,管内充满内淋巴。,前庭阶和鼓阶:,基底膜的宽度与不同频率的声波行波传播在基底膜上的最大振幅部位图,基底膜:由辐射状纤维丝(200003000根)构成,其宽度愈近蜗底部愈窄,愈近蜗顶部愈宽;每一听丝上有一个螺旋器(科蒂器)。,螺旋器: 由内、外毛细胞、支持细胞及盖膜等构成。 每个毛细胞的顶部都有数百条排列整齐的听毛,有些较长的听毛埋置于盖膜中。螺旋器浸浴在内淋巴中。,听毛,毛细胞,听神经,声 波,外耳道,鼓 膜,听骨链,卵圆窗,前庭阶外淋巴,基底膜,毛细胞顶端膜上的机械门控阳离子通道开放,激活毛细胞底部膜电压依赖性Ca2+通道,毛细胞去极化感受器电位

26、(微音器电位),螺旋器上下振动,毛细胞的听毛弯曲,内淋巴中K+顺电-化学梯度扩散入毛细胞内,Ca2+入胞毛细胞释放递质,毛细胞的听毛与盖膜发生交错的移行运动,听神经动作电位,(二)耳蜗的感音换能作用 耳蜗的功能之一是声-电转换的换能作用。 换能过程:,-70-80mV,(三)耳蜗的生物电现象(1)耳蜗内电位：,+160mV,+80mV,是正值；与蜗管外侧壁的血管纹细胞膜上的Na+-K+泵： 泵K+入内淋巴量泵Na+回内淋巴量有关。对缺氧非常敏感(Na+-K+泵的耗能有关)。,毛细胞RP,耳蜗内电位,耳蜗内电位,特征：,0电位,参照电极,探测电极,微音器电位(CM): 是引导电极附近许多毛细胞感

27、受器电位同步化的结果。 具有以下特征: 在一定声强范围内能 与声刺激的频率、极 性、幅度完全相同;,对缺氧、温度下降和深麻醉相对不敏感；,无不应期、无适应性、无疲劳现象;,是一种交流性的电位。,三、听神经AP: 是一串先负后正的双相复合波(N1、N2、N3)。 各波代表潜伏期不同的和起源部位不同的多组神经纤维的同步放电。,是耳蜗神经复合神经AP。电位幅度与声强、参与反应的神经纤维数目及放电的同步化程度有关。 用短纯音刺激时，刚能引导出复合神经AP的最低声强为复合神经AP的反应阈。不同频率的复合神经AP的反应阈，可作为评价耳蜗功能的重要指标。,(三)耳蜗对声音的初步分析功能 对声音的音强、音频分

28、析主要依靠听中枢的整合作用,但耳蜗对声音还具有初步分析功能。 1.对音强(响度)的辩别: 主要取决于基底膜的振幅大小(音频不变)： 既：强音基底膜振动幅度大毛细胞兴奋的数目和程度感受声音响度大。 与毛细胞的敏感性和背景声音有关：,背景声音：环境中的一般噪音基底膜处于轻微的振动毛细胞接受新的声音刺激时敏感性。 如：舰船的轮机人员、纺织工人，长期在噪音环境中可影响听力。 毛细胞的敏感性：听神经中的传出纤维也可控制毛细胞的兴奋性,所以当人集中注意力听时,往往可以听到较微弱的声音。,2.对音频(音调)的辩别： 主要依靠基底膜的振动部位：既蜗底感受高低音调；蜗顶感受低音调。 实验证明：不同的音频不同部位

29、的基底膜振动不同部位的毛细胞兴奋兴奋冲动通过特定传入N听觉中枢的一定部位不同的音调感觉。 对音调的辩别服从于所谓“部位”原则。目前常用行波学说来解释这种“部位”原则。,行波学说模式图,蜗底感受高低音调,蜗顶感受低音调,耳蜗对音调的初步分析是:蜗底感受高音调,蜗顶感受低音调。 动物实验和临床上对不同性质耳聋原因的研究结果也支持这一理论：如蜗底部损坏时,高音调的感受发生障碍;而蜗顶部损坏则低音调的感受消失。,不同频率的声波行波传播在基底膜上的最大振幅部位图,HZ,复习思考题 1.外耳、中耳(包括咽鼓管)有哪些生理功能？ 2.中耳在传音过程中通过什么途径放大作用在卵圆窗膜的声压？这种放大有何生理意义

30、？ 3.内耳柯蒂氏器由哪些结构组成？基底膜的振动怎样引起毛细胞感受器电位的形成？感受器电位怎样引起听神经动作电位的形成？ 4.耳蜗是怎样辨别声音的频率的？ 5.耳蜗通过哪几条途径分析声音的强度，使中枢感觉声音响弱？,6.叙述听觉冲动从内耳柯蒂氏器传至听皮层的传导途径。 7.为什么切除一侧听皮层后中枢辨别声源方向的能力降低？ 8.为什么中耳肌反射对脉冲噪声保护作用不大？ 9.为什么缺氧可立即使耳蜗微音器电位幅值下降？,第四节 前庭器官的平衡感觉功能,前庭器官,前庭,椭圆囊,球囊,半规管,下半规管,水平半规管,上半规管,+,椭圆囊,球囊,腔内充满内淋巴,囊斑和壶腹嵴是感受人体在空间的位置以及运动状

31、态的装置。,囊斑和壶腹嵴的结构,囊斑,壶腹嵴,动毛：1条，一侧边缘,静毛：60-100条,一、前庭器官的感受细胞和适应刺激,前庭器官的感受细胞都是毛细胞，它们具有类似的结构和功能。这些毛细胞有两种纤毛(cilium)，其中有一条最长，位于细胞顶端的一侧边缘处，称为动纤毛(kinocilium)；其余的较短，数量较多，每个细胞约60-100条，呈阶梯状排列，称为静纤毛(stereocilium)。毛细胞的底部有感觉神经纤维末梢分布。实验证实，各类毛细胞的适宜刺激都与纤毛的生长面呈平行方向的机械力的作用。见于毛细胞的电生理现象。,毛细胞的电生理现象,1.当动毛和静毛都处于自然状态时： 膜电位(静息

32、电位): -80mV 神经冲动： 频率中等 (背景放电),当静毛向动毛侧偏曲时： 膜电位: -80mV -60mV 神经冲动： 频率 (兴奋),毛细胞的电生理现象,(去极化),毛细胞的电生理现象,当动毛向静毛侧偏曲时： 膜电位： -80mV -120mV (超极化) 神经冲动： 频率 (抑制),小结：由电生理实验可见，纤毛的偏曲方向决定于感受器的兴奋性。当向动毛侧偏曲时兴奋，,当向静毛侧偏曲时抑制。,导致纤毛偏曲的因素 = 适宜刺激。 囊斑=直线变速运动：耳石膜与纤毛之间发生相对位移纤毛偏曲。 壶腹嵴=角变速运动：淋巴液流动壶腹帽倾倒壶腹帽与纤毛之间发生相对位移纤毛偏曲。,（二）、前庭器官的适

33、宜刺激 和生理功能,耳石膜是一胶质板,内含许多细小的耳石(碳酸钙结晶)和蛋白质,其比重大于内淋巴, 任何原因引起耳石膜与毛细胞的纤毛发生相对位移(直线变速运动),都是囊斑的适宜刺激。,1.椭圆囊囊斑的适宜刺激 椭圆囊的囊斑位于椭圆囊的前壁下部、内壁底部,囊斑中的毛细胞呈水平位,纤毛朝上,纤毛的游离端均嵌在毛细胞上方的耳石膜中。,当水平面直线加减速运动时,因耳石膜的惯性便与纤毛发生相对位置的改变,从而使一部分毛细胞兴奋,一部分则抑制。,结论：,箭头所指方向是动毛所在方位,椭圆囊囊斑毛细胞的动毛位置示意图,髓纹,椭圆囊囊斑的适宜刺激是头部水平方向的直线加减速运动。,因惯性躯体后仰,丘 脑,前庭核,

34、前庭-脊髓束,前庭N,内侧纵束,皮层前庭投射区,躯干前倾,运动觉,耳石膜因惯性、重力前移下压,囊斑有些毛细胞纤毛偏曲,囊斑毛细胞兴奋,躯干屈肌与下肢伸肌紧张,汽车突然启动(面朝前),乘汽车时的功能反应过程,脑干网状结构的内脏运动核,植物神经性反应,恶心、呕吐、眩晕等,2.椭圆囊的功能 （1）.感受水平平面上头部的直线加减速运动,产生运动感觉。 （2）.调整躯体肌的紧张性,引起姿势调节反应,维持身体平衡。 （3）.过久、过强的刺激也可引起植物神经性反应(运动病)。,3.球囊囊斑的适宜刺激,球囊囊斑位于球囊的内侧壁,囊斑中的毛细胞呈斜挂位(与地面垂直),纤毛朝外侧壁水平伸出,纤毛的游离端也嵌入悬在

35、纤毛一侧的耳石膜中。,结论：,当垂直直线加减速运动时,因耳石膜的惯性便与纤毛发生相对位置的改变,从而使一部分毛细胞兴奋,一部分则抑制。,球囊囊斑毛细胞的动毛位置,球囊囊斑的适宜刺激是头部垂方向的直线加减速运动。,电梯突然上升,躯体上移,耳石膜因惯性、重力下压,囊斑有些毛细胞纤毛偏曲,囊斑毛细胞抑制,丘 脑,前庭核,前庭-脊髓束,前庭N,内侧纵束,皮层前庭投射区,下肢伸肌紧张,下肢屈曲(腿软),运动觉,乘电梯时的功能反应过程,脑干网状结构的内脏运动核,植物神经性反应,恶心、呕吐、眩晕等,4.球囊的功能 （1）.感受垂直平面上头部的直线加减速运动,产生运动感觉。 （2）.调整躯体肌的紧张性,引起姿

36、势调节反应,维持身体平衡。 （3）.过久、过强的刺激也可引起植物神经性反应(运动病)。 （4）.也感受静态时头部相对于重力方向的位置变化。,二、前 庭 反 应,（一） 前庭姿势调节反射 来自前庭器官的传入冲动，除引起运动觉和位置觉外，还可引起各种姿势调节反射。如前所述椭圆囊囊斑的适宜刺激和球囊囊斑的适宜刺激。 （二） 自主神经反应 当半规管感受器受到过强或长时间的刺激时，可通过前庭神经核与网状结构的联系而引起自主神经功能失调，导致心率加速、血压下降、呼吸频率增加、出汗以及恶心、呕吐等现象，称为前庭自主神经反应（vestibular autonomic reaction）。,（三）眼震颤： 概念

37、：指不随意的节律性眼球往返运动的现象。 慢动相：眼球朝一方向缓慢移动的现象称慢动相。 (是刺激前庭器官引起的，与旋转方向相反) 快动相：眼球再突然移回原位的现象称快动相。 (是中枢矫正性运动，与旋转方向一致) 因快动相便于观察,临床上把快动相方向规定为眼震颤的方向。 生理意义：,慢动相能使眼前连续通过的物体,在眼内聚焦成短暂不动的物像,借以看清物体,辨别身体在空间的移动方向。 眼震颤的持续时间可反映前庭功能正常与否。正常人眼震颤约持续1540sec,过长或过短都说明前庭功能有过敏或减弱的可能。选拔飞行员、航海员及某些项目运动员时,转椅试验是一种常用方法。,半规管与眼外肌的关系,第五节 其它感受

38、器的功能,一、嗅觉感受器和嗅觉的一般性质 嗅觉的感受器位于上鼻道及鼻中隔后上部的嗅上皮中，两侧总面积约5cm2。嗅上皮由嗅细胞、支持细胞、基底细胞和Bowman腺组成。 嗅觉感受器的适宜刺激是空气中的化学物质，通过呼吸，这些分子被嗅上皮部分的粘液吸收，并扩散到嗅细胞的纤毛，与纤毛表面膜上的特异受体结合，这种结合可通过G-蛋白引起第二信使类物质的产生，最后导致膜上电压门控 Ca2+通道开放，Na+和Ca2+内流，引起感受细胞去极化，并以电紧张方式扩布至感受器细胞的轴丘处，产生动作电位，动作电位沿轴突传向嗅球，进而传向更高级的嗅觉中枢，引起嗅觉。,二、味觉感受器和味觉的一般性质,味觉的感受器是味蕾

39、，主要分布在舌背部的表面和舌缘，口腔和咽部粘膜的表面也有散在的味蕾存在。 味觉的强度与舌的不同部位，物质的浓度和唾液腺的分泌有关。,三、皮肤感觉感受器的功能,皮肤内分布着多种感受器，能产生多种感觉。一般分为三类如右图,复习思考题 1.前庭系统由哪些结构组成？它们的感觉装置是什么？ 2.半规管的适宜刺激是什么？水平半规管的生理功能是什么？ 3.前庭毛细胞的静纤毛分别顺矢量方向和逆矢量方向偏曲时，膜电位产生什么变化？毛细胞底部的传入神经冲动发放有何变化？ 4.根据囊斑位置及囊斑中毛细胞的矢量分布特点，叙述椭圆囊和球囊的主要生理功能和它们的适宜刺激。,复习思考题 5.人体向左水平旋转突然停止时，左右水平半规管壶腹嵴的兴奋状态有何不同？为什么？此时眼球震颤的慢相向何方运动？ 6.为什么说椭圆囊和球囊的协同可感受三维方向的线加速度？ 7.一侧膜迷路炎症性水肿，会引起什么症状？ 8.为什么耳石器官能感受静态下头部相对于重力的位置（倾斜），而半规管在这方面的作用较小？ 9.人在加速度运行的火车内为什么能看清远方的静态物体？,