生理学：感觉器官的功能(问答题)

173．何谓简化眼？如何利用简化眼判断物体在视网膜的成像情况？简化眼是根据眼的实际光学特性设计的一种简单的等效光学模型。

假定眼球由均匀媒质构成，折光率与水相同（为1.333）；设定眼球由一个前后径为20mm的单球面折光体组成，折光界面只有一个，即角膜表面；角膜表面的曲率半径定为5mm，其节点在角膜前表面的后方5mm处，节点至视网膜的距离为15mm。

这个模型和一个正常而不进行调节的人眼成像情况相同，平行光线正好能聚焦在视网膜上。

利用简化眼可大致计算出不同远近的物体在视网膜成像大小，计算公式如下：
物像的大小﹕实物的大小＝物像到节点的距离﹕实物到节点的距离
174．近视眼与远视眼看远物时在调节上有何不同近视眼与远视眼都属于非正视眼，是由于眼的折光能力异常或眼球的形态异常，造成远处物体的平行光线在安静不经调节时不能在视网膜上清晰成像。

近视眼的发生是由于眼球的前后径过长，或折光系统的折光能力过强，使远物发出的平行光线被聚焦在视网膜的前方，在视网膜上形成的是模糊的图像。

所以近视眼需戴凹透镜矫正，使平行光线经辐散后进入眼内，使光线正好聚焦在视网膜上，形成清晰的图像。

远视眼的发生是由于眼球的前后径过短，或折光系统的折光能力太弱，使来自远物的平行光线聚焦在视网膜的后方，不经调节也不能形成清晰的图像。

所以与近视眼相反，远视眼需戴凸透镜矫正。

175．简述视网膜两种感光细胞的分布及其功能特征。

视网膜存在两种感光细胞：视杆细胞和视锥细胞，分别组成了视杆系统（晚光觉系统）和视锥系统（昼光觉系统），其结构和功能上的主要区别是：（1）视锥细胞在中央凹处分布密集，愈近视网膜的周边区域视锥细胞愈稀少；视锥系统细胞间特别是中央凹处的视锥细胞与双极细胞、神经节细胞之间的信息传递存在“单线联系”，甚至还可能存在辐散式的联系，无视杆细胞的会聚现象；同时，视锥细胞还有三种吸收光谱特性不同的视色素。

因此视锥系统特别是中央凹处对光的分辨能力强，主司昼光觉和色觉，但对光的敏感度较差，中央凹在亮处有最高的视敏度和色觉。

（2）视杆细胞在中央凹处无分布，愈近视网膜的周边区域视杆细胞愈密集；视杆细胞与双极细胞、神经节细胞的联络方式中普遍存在会聚现象；而且视杆细胞只有视紫红质一种视色素。

所以视杆系统有总和刺激的结构基础（会聚联系），因此对暗光敏感，但分辨能力差，在弱光下只能看到物体的粗略的轮廓、视物无色觉。

在暗光下视物主要靠视杆系统。

176．何谓视觉的三原色学说？简述视锥细胞的色觉功能。

视觉的三原色学说是用来解释视网膜辨色原理的。

该学说认为在视网膜上存在着分别对红、绿、蓝的光线特别敏感的三种视锥细胞，分别含有相应的三种感光色素。

视锥细胞的重要功能特点是有辨别颜色的能力。

当某一种颜色的光线作用于视网膜时，可以使三种视锥细胞发生不同程度的兴奋，这种视觉信息传入大脑，就产生某一颜色的感觉。

现代生理学的研究表明，视网膜上的确存在三种对不同波长光线特别敏感的视锥细胞。

单个视锥细胞中只包含三种视色素的一种。

某一类视锥细胞有它最敏感的波长，但对相邻的波长也发生较小程度的反应。

任何一种单色光是通过三种视锥细胞不同程度的反应组合在感光细胞上的，这种组合的多样性是辨别多种颜色的
基础。

177．简述中耳的传音功能及发生增压效应的原因。

中耳是由鼓膜、听小骨、鼓室及咽鼓管等结构构成。

其主要功能是将空气中的声波振动能量高效地传递到内耳淋巴液，其中鼓膜和听骨链的作用尤为重要。

声音传导的主要途径是：声波经外耳道引起鼓膜振动，再经听小骨和卵圆窗进入内耳。

此外，鼓膜的振动也可以引起鼓室空气振动，再经圆窗将振动传入内耳。

声波经鼓膜到卵圆窗传递途径之所以传递效能高，是因为声波振动经这一传递系统时发生了增压效应，补偿了由声阻不同造成的能量耗损。

中耳增压效应与鼓膜、听骨链和卵圆窗的结构及功能有关。

鼓膜的特有结构决定了它具有较好的频率响应和较小的失真度，能够将声音如实地传导，能够与声波同始同终，很少有残余振动。

听骨链由锤骨、砧骨、镫骨依次连接而成。

锤骨柄附于鼓膜，镫骨板与卵圆窗相接，三块听小骨形成一个两臂之间呈固定角度的杠杆。

长臂为锤骨柄，短臂为砧骨长突，两臂长度之比为1.3﹕1。

该杠杆系统的支点刚好是在听骨链的重心上。

因而在能量传递过程中惰性最小，效率高。

当振动由鼓膜经听骨链传到卵圆窗时，振动幅度减小，但压强增大1.3倍。

另外，鼓膜振动面积大于卵圆窗的振动面积，约相差17.2倍。

因此，经听骨链的传递，声波从鼓膜到卵圆窗总增压为22.4倍(17×1.3)。

咽鼓管的主要作用是维持鼓膜两侧气压的平衡，从而调节中耳内压力使鼓膜处于正常状态，进而保持听骨链正常的增压作用。

178．何谓行波理论？决定这一理论的结构基础主要是什么？行波理论：是关于听觉器官对不同频率的声波进行分析的一种理论。

行波理论认为，听觉器官之所以能对声波频率具有分析功能，主要是由于基底膜振动是以行波方式进行的，而且基底膜不同部位对不同频率的声波反应不同。

内淋巴的振动，首先引起靠近卵圆窗处的基底膜振动，再向耳蜗顶部方向传播。

声波频率愈低，行波传播的距离愈远，最大振幅出现的部位愈接近基底膜顶部；声波频率愈高，行波传播的距离愈近，最大振幅出现的部位愈接近基底膜底部。

这是由基底膜的某些物理性质决定的。

人的基底膜底部较窄，顶部较宽，从底部到顶部呈逐渐加宽状。

而且，基底膜上的螺旋器的高度和重量也随基底膜加宽而增大。

这些因素决定了愈靠近基底膜底部，共振频率愈高；愈靠近顶部，共振频率愈低。

因此每一种振动频率在基底膜上都有一个特定的行波传播范围和最大振幅区，与该区域有关的毛细胞和听神经纤维会受到最大刺激，最终，来自基底膜不同区域的听神经纤维的冲动传到听觉中枢的不同部位，即可引起不同音调的感觉。

根据这一原理，人耳可对声音频率进行初步分析。

179．微音器电位的特点有哪些？简述其产生机制。

当耳蜗受到声音刺激时，在耳蜗及其附近结构可记录到一种具有交流电性质的特殊电位变化，其频率和幅度与作用于耳蜗的声波振动完全一致，被称为微音器电位。

微音器电位的特点：它无真正的阈值；潜伏期极短，小于0.1ms；没有不应期；在一定范围内，微音器电位的振幅随声压的增大而增大；对缺氧和深麻醉相对不敏感；而且不易产生疲劳和适应现象。

微音器电位实际上是多个毛细胞在接受声音刺激时所产生的感受器电位的复合表现。

由于毛细胞顶部膜具有很大电阻，膜内、外存在着约160mV的电位差。

此电位差来源于内淋巴电位和毛细胞的静息电位，内淋巴中正电位的产生和维持，有赖于蜗管外侧壁上的血管纹细胞膜上的钠泵将血浆中的钾离子泵入
内淋巴，并由此维持毛细胞机械性感受的敏感性。

另外毛细胞顶部膜中存在非特异性钾离子通道，静息时有少量开放，该离子通道对机械性刺激非常敏感。

当静纤毛向动纤毛方向弯曲时，钾通道开放增多，钾离子由内淋巴流入毛细胞内，产生去极化式的电位；当静纤毛背离动纤毛弯曲时，通道关闭，则出现超极化式的电位。

因而使微音器电位的频率和幅度与作用于耳蜗的声波振动完全一致，使其能真实地反映耳蜗基底膜瞬间的振动情况。

180．前庭器官感受器的结构特点和适宜刺激是什么？前庭器官包括椭圆囊、球囊和三个半规管。

前庭器官的感受细胞都称为毛细胞，它们有类似的结构和功能。

毛细胞的顶端有动纤毛和静纤毛，细胞的底部有感觉神经末梢分布。

各类毛细胞的适宜刺激是与纤毛的生长面呈平行的机械力的作用。

椭圆囊和球囊内各有一囊斑，这是毛细胞所在的部位。

这些毛细胞顶部静毛的数量多于动毛。

纤毛的游离端伸入到位砂膜中，位砂膜内含位砂，比重大于内淋巴。

囊斑的适宜刺激是机体作直线变速运动和头部位置的改变。

当机体向某方向作加速或减速运动时，总有一些毛细胞由于它们静毛和动毛的独特方位，发生静毛向动毛侧作最大弯曲，引起传入神经的冲动发动增加，产生相应的感觉，同时引起反射性的肌张力改变以保持身体的平衡。

三个半规管（前、后、外半规管）形状大致相同，各处一个平面，互相垂直。

毛细胞位于壶腹嵴内，壶腹嵴与半规管的长轴垂直。

毛细胞顶部的动毛和静毛，伸入到终帽的胶质内。

壶腹嵴的适宜刺激是身体旋转加速度，即角加速度运动。

当旋转运动导致静毛向动毛一侧弯曲可引起兴奋，背离动毛弯曲时产生抑制。

181．影响闪光临界融合频率的因素有那些？其应用有那些方面？视觉闪光融合现象是由于闪光的间歇时间比视后像的时间更短而产生的。

影响临界融合频率的因素有光的强度，光线由弱到强变化，临界融合频率可由6—60次/秒变化。

欲靠近中央凹，临界融合频率愈高。

闪光的颜色、视角的大小、受试者的年龄及某些药物等都可影响临界融合频率。

特别是中枢神经系统的疲劳可使临界融合频率下降。

电影和电视画面的主观感觉连续性，是其每秒钟单个画面的显示率大于临界融合频率的结果。

临界融合频率还常作为判断中枢是否疲劳的指标。