南京大学生理学课件第十章 感官

第十章 感觉器官的功能
Chapter 10 Function of Sense Organs
第一节 感受器及其一般生理特征
一一、．感感受受器器和感、觉感器官觉器官的定义与分类
感受器：分布在体表或各种组织内部能够感受机体内、 外环境变化的特殊结构或装置。
感觉器官：由高度分化的感受细胞和附属结构组成 （一）种类：部位分：内、外感受器;
A，暗电流是由Na+ 离子被动内流引起的，钠离子通过钠泵返回到 胞外。光使Na+ 通道关闭，降低暗电流。
B，光照视紫红质（RH）时，G蛋白转导蛋白（T）被激活。继而激 活磷酸二酯酶（PDE），将cGMP水解为GMP。暗电流依赖于cGMP， cGMP降低会减小暗电流，引起光感受器超极化。GC，鸟苷酸环化 酶。
网膜上→看清近物。
矫正方法是配戴适宜凹透镜。
2.远视眼 (hypermetropia) 眼球的前后径过短,或折光系统的折光能力过弱。 远处物体的平行光线聚焦在视网膜的后方→视远物模糊不清； 近处物体的辐射光线→眼作更大程度的调节→光线聚焦在视网
膜上而看清近物。 远视眼看远、近物都需要调节,易发生疲劳。
1.暗适应：从明处突然进入暗处, 经过一定时间后恢复暗视觉。 亮处视杆细胞感光色素分解→ 暗视觉下降 → 视紫红质在暗处合 成,暗视觉逐渐恢复。 暗适应约需30min,大于此值缺乏维生素A。
2.明适应: 从暗处突然进入明处,最初感到一片耀眼的光亮,看不 清物体,片刻后恢复视觉 。 在暗处视紫红质大量蓄积→对光敏感度强→到明处迅速大量分解→ 产生大量视觉冲动。 明适应约需1min。
(呈聚合式,分辨力弱)
感光色素 感红、绿、蓝光三种色素 视紫红质
构
(不同视蛋白+视黄醛)
(ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ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
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适宜刺激
强光
弱光
功 光敏感度
低(强光才兴奋)
高(弱光便兴奋)
分辨力
强(分辨微细结构)
醇脱氢酶
11-视黄醇
全反型视黄醇
光感受器的感受野（receptive field）是一个圆形区域，双极和神经节细胞 有两种类型，即On中心（on-center）和Off中心（off-center）。
On中心细胞：当光照射其感受野中心时，去极化；光照射在感受野中心周围的 环形区域时，超极化。
Off中心细胞的反应则正好相反。
(二) 眼的调节 Accommodation of eyes
眼前方6m以外的物体近似平行光线,入眼折射, 在视网膜上 形成清晰的物像－－看清远物（无需调节）。
6m以内的近物光线辐射状, 入眼折射,聚焦于视网膜后－－ 视物模糊，经折光系统调节,使物像落在视网膜上－－看清物体。
1.晶状体的调节 Accommodation of lens
(二)色觉 Color vision
色觉：感光细胞受到不同波长的光刺激后, 视觉信息传入视中 枢引起的主观感觉。
色盲：对一种或几种颜色缺乏分辨能力，可能缺乏某种视锥细 胞。 绝大多数是遗传性,极少数是视网膜病变 。
色弱：对某些颜色的分辨能力稍差， 某种视锥细胞的反应能力 较正常人弱，多为后天因素。
刺激分：机械、温度、光、声和化学感受器等; 结构分：简单：感受细胞、N末梢（痛、触等）。
复杂：感受细胞＋非N附属结构→感觉器官
（二）一般生理特性:
1.感受器的适宜刺激（感受刺激的特异敏感性） 感受器对之最敏感的刺激
眼：一定波长的光波 耳：一定频率的声波 感觉阈(阈值)：
能引起感觉传入冲动的最小适宜刺激的强度。 非适宜刺激也可使某种感受器反应，但需刺激强度大。
§ 瞳孔对光反射：强光照单侧瞳孔时,双侧瞳孔缩小，弱光时瞳 孔扩大。
§ 意义: § ①调节光入眼量,保护视网膜,增加视敏度; § ②减少球面像差和色像差; § ③协助诊断: 缩瞳的程度、速度和双侧效应 § 等, 可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。
3.眼球会聚 Convergence of eye balls
4.感受器的编码作用（感受刺激的信息整合作用） 感受器可将刺激转变成某一特定序列的神经冲动传入中枢。
各感觉中枢根据这些信号的特定排列组合,进行分析综合,获得 各种主观感觉。
第二节 眼的视觉功能
眼是人体最重要的感觉器官,70%以上的信息来自视觉。
眼的适宜刺激:可见光（波长380-760nm的电磁波）。 ↓
光由一介质垂直进入另一介质若，变速不变向；若有角度则 变速变向（折光）；折光程度取决介质的折光系数和曲率半径 如：折光系数空气为n1、角膜n2，角膜曲率半径为R
后主焦距（F2）= n2 。R/ n2- n1
(二) 眼的折光系统和成像
1．折光系统
眼内折光系统的折光系数和曲率半径
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项目
视锥细胞
视杆细胞
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分 布 视网膜黄斑部(中央凹为主) 视网膜周边部(向外周递减)
结 突触联系 视锥:双极:N节=1:1:1
视杆:双极:N节=多:少:1
(呈单线式,分辨力强)
二、眼的感光功能 Function of photoreceptive system for eyes (一)视网膜的感光换能系统
人类存在视锥和视杆细胞两种感光换能系统,不仅具有明、暗 视觉,而且能对物体的细小结构和颜色进行精细的分辨-----视觉 二元学说(duplicity theory)。
感光细胞→双极细胞→神经节 细胞→神经节细胞的轴突构成 视神经。视神经在穿过视网膜 的部位(视神经乳头)，因为没 有感光细胞,故没有感光功能, 为生理盲点(blind spot)。
2．简化眼 Reduced eye
将眼复杂的折光系统简化为等效的光学系统模型。 光线在角膜界面折射一次，通过节点的光线不发生折射，通过 前主焦点的光线为平行光线，平行光线(6m以外) 聚焦于视网膜, 形成缩小倒立的实像。 简化眼前后径20mm,折光系数1.333,角膜的曲率半径5mm,节点(n, 光心)在角膜后方5mm,前主焦点在角膜前15mm,后主焦点在节点 后15mm。
折光系统,折射成像于视网膜 ↓
刺激视网膜的感光细胞 ↓
将光能转变成神经冲动 ↓
传入视觉中枢产生视觉
一、 眼的折光功能及其调节
Function of refractive light and accommodation in the eyes
(一)折光成像的光学原理 Refraction of light
矫正方法是配戴适宜凸透镜。
3.散光眼 （astigmatism） 角膜和晶状体(常发生在角膜)的表面不呈正球面→曲率半
径不同→各点光线不能同时聚焦于一个平面上→视网膜上的物 像不清晰或变形→视物不清或变形。
矫正方法是配戴适当的柱面镜, 在曲率半径过大的方向上增加 折光能力。
眼 的 屈 光 不 正 及 纠 正
光感受器细胞和许多视网膜中间神经元都有短的突起，回路中 相邻细胞之间的信息传递不需要动作电位的产生。局部电位可 以改变神经递质的释放，继而实现信息的传递。
视紫红质 光
视蛋白 + 11-顺视黄醛
视黄醛异构酶 暗处，需能
全反型 视黄醛 +视蛋白
视黄醛 还原酶
光亮处分解>合成,暗处合成< 分解；在分解和合成中, 一部 分视黄醛被消耗, 由VA补充。 机体缺乏VA, 患夜盲症。
(三)视敏度(视力) visual acuity
视敏度:眼对物体微细结构的最大分辨能力。辨别两点间的最 小距离为衡量标准。 物体上两点光线入眼后交叉通过节点时所形 成的夹角---视角。
视角为1′时,视网膜上的物像两点间距为4-5μm( 视锥细胞的直 径), 间距使两端的二个视锥细胞受到光刺激, 中间的一个视锥细 胞未受光照，可分辨出两点。此时视力被定为5.0，为正常视力标 准。 视角小于1′, 不能分辨出两个点，需缩短视距或增大物体,使视角 达到1′才能分辨两点。
如压眼球产生光感。
2.感受器的换能作用 （感受刺激的能量转换性）
刺激→感受器→膜透性变化→感受器电位→神经纤维AP
3.感受器的适应现象（感受刺激的持续性） 同一刺激的持续作用时,感受器对反应逐渐降低，神经冲动
减少的现象。 快感受器：利于重新接受新刺激（嗅觉）“入芝兰之室,
久而不闻其香” 慢感受器：利于进行持续检测，随时调整（痛觉）
神经反射性调节：看近物→物像聚焦于视网膜后→模糊物像信息→视神经→ 视皮层→额叶皮层→中脑正中核→动眼神经缩瞳核→睫状神经节→睫状神经 →睫状体环形肌收缩→悬韧带松驰→晶状体变凸→折光能力加大→物像聚焦
于视网膜上→视物清晰。
成年人晶状体的弹性随着年龄的增长(一般40-45岁开始)减弱, 视近物时的调节能力变差,为老花眼(prebyopia)。
空气 角膜 房水 晶状体 玻璃体
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折光系数 1.000 1.336 1.336 1.437 1.336
曲率半径
7.8(前)
10.0(前)
6.8(后)
-6.0(后)
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注： 折光系数越大，其折光能力越强。
曲率半径越小，其折光能力越强。
若眼的折光能力异常,或眼球的形态异常,平行光不能在视网 膜上清晰成像,称为屈光不正(ametropia)。
1.近视眼 (myopia) 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