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第九章 感觉器官

生理教研室 艾青

折光异常: 因折光系统折光力异常或眼

(屈光不正) 球形态异常,使平行光线不能聚焦在视网膜上的现象。

近视

远视

散光

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近视(myopia)

原因:眼球前后径过长、折光力过强

视近物:辐散光可聚焦在视网膜上

视远物:平行光聚焦在视网膜前方

矫正:配带凹透镜

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远视(hyperopia)

原因:眼球前后径过短、折光力过弱

视远物:平行光聚焦在视网膜后,可调节

视近物:物像更靠后

矫正:配带凸透镜

散光(astigmatism)

原因:眼球在不同方位的折光力不一致不同方位折光面曲率半径不相等

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二、眼的感光换能系统

(一)视网膜的结构特点

色素细胞

感光细胞(视锥、视杆细胞)

双极细胞

神经节细胞

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生理盲点(blind spot):

视神经穿过视网膜的地方形成视神经乳头,此处没有感光细胞,没有感光功能。

双眼视物,对侧补偿

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黄斑中央凹:

视N乳头向颞侧约3mm感光最敏锐的地方

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(二)视网膜两种感光系统

视锥系统(明视觉)

视杆系统(暗视觉)

感光特点光敏感性差(感受强光)光敏感度高(感受弱光)
视物精细,有色觉视物粗糙,无色觉
外形短园锥状长杆状
分布密集于中央凹处,周边少视网膜周边多,中央凹无
感光色素红视锥、绿视锥、蓝视锥视紫红质
突触联系单线式联系,利于提聚合式联系,可以将弱
高分辨力刺激总和
代表动物猫头鹰
几乎只有视锥细胞只有视杆细胞

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(三)视杆细胞的感光换能机制

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感光的物质基础:视紫红质

视紫红质=视蛋白+11顺型视黄醛

1.视紫红质的光化学反应

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2.视杆细胞的感受器电位

暗处:静息电位-30 ~ -40mV

内段膜中非门控钾通道:K+外流

外段膜上有大量的cGMP门控性Na+通道

暗电流:在暗处,胞质内的cGMP含量高,维持cGMP门控通道处于开放状态,产生稳定的内向电流。

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光照时:视紫红质产生光化学反应,激活G蛋白,激活磷酸二酯酶,cGMP分解失活,钠通道关闭,暗电流消失,只有K+外流,导致超级化。

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(四)视锥细胞的感光原理和色觉

视锥细胞的感光换能机制与视杆细胞相似

色觉 :指不同波长的可见光刺激人眼后在脑内引起的主观感觉。

不同波长的光线引起不同的色觉

人眼能分辨波长380~760nm之间的150种颜色

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三原色学说(课外自学)

红视锥细胞 绿视锥细胞 蓝视锥细胞

含 红 绿 蓝 视色素

564nm红光对 534nm绿光 420nm蓝光 敏感

当某一波长的光线→ 视网膜 →使三种视锥细胞以一定的比例兴奋→信息传到中枢→产生某种色觉。

4:1:0→产生红色色觉

2:8:1 →产生绿色色觉

4:1:18 →产生蓝色色觉

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全色盲(少见)

色盲

红色盲

部分色盲

绿色盲

(多见)

蓝色盲

病因:缺乏编码相应感光色素的基因多为遗传性

色弱:对某种颜色识别力较差

病因:某种视锥细胞反应能力较弱

多为后天因素

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三、视觉相关生理现象

★暗适应(dark adaptation)

指人由亮处突然进入暗室,最初几乎看不清物体,

经过一定时间后,逐渐恢复在暗处的视力。

时间较长,与视紫红质合成有关

★明适应(light adaptation)

指人从暗处来到强光下,最初感到强光耀眼,不能视物,稍待片刻,才能恢复视觉。

时间较短,与视紫红质分解有关

★ 视野

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单眼固定注视前方一点时,该眼所能看到的范围。

鼻侧和上方较小,颞侧和下方较大

白色>黄色>蓝色>红色>绿色

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图9-19 人右眼的颜色视野

第三节 听觉器官

感受器:螺旋器

适宜刺激:频率20~20000Hz声波听阈(hearing threshold):每一个频率的声波,都有一个刚能引起听觉的最小声波强度。

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最大可听阈:一定频率下,人耳能忍受的最强声压

听域( hearing span):人耳能感受到的整个声波频率和强度范围

人耳最敏感的声波频率: 1000~3000Hz

日常语言频率:300-3000Hz

(一)外耳的功能

耳 廓:收集声波

外耳道:传导声波

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(二)中耳的功能

1. 鼓膜

椭圆形半透明薄膜

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振动与声波振动同始同终,失真度小

2. 听骨链

鼓膜- 锤骨- 砧骨- 镫骨 -前庭窗

数字表示鼓膜与前庭窗面积之比和听骨链长、短臂的长度比

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★鼓膜和听骨链的增压效应:

能将声波压强增大,振幅减小,提高声波传递效率。

鼓膜面积:前庭窗=17.2:1

听骨链杠杆:支点在听骨链重心长臂 : 短臂 = 1.3:1锤骨柄 砧骨长突

增压: 17.2×1.3 = 22.4倍

振幅减小1/4

气体声阻抗 < 液体声阻抗

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鼓膜、听骨链及其转轴模式图

补偿气液两种介质声阻抗差导致的能量衰减。

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3、咽鼓管的功能

连通鼻咽部和鼓室的管道,鼻咽部开口在吞咽、张口时开放

调节鼓室内空气压力,与外界大气压保持平衡。

意义:维持鼓膜正常的位置、形状和振动。

儿童咽鼓管短、粗且平直,鼻炎、咽炎时易引起中耳炎

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(三)声波传入内耳的途径

1. 气传导(主要途径)

(卵圆窗膜)

声波 -外耳道- 鼓膜- 听骨链- 前庭窗膜- 耳蜗鼓室空气 蜗窗膜

2. 骨传导

(圆窗膜)

声波- 颅骨振动- 耳蜗内淋巴振动较强声波、自己说话时较明显

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二、内耳耳蜗的感音功能

感受器— 螺旋器(Corti) :由毛细胞和支持细胞组成

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耳蜗:骨性管道长约35mm,盘旋 2.5~2.75圈

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图- 耳蜗的横切面

(一)基底膜的振动与感音换能功能

声波振动 鼓膜振动 听骨链 前庭窗膜振动耳蜗淋巴液 基底膜振动 基底膜与盖膜间相对位置变化 听毛弯曲 毛细胞产生感受器电位蜗神经产生动作电位

1)基底膜的振动从前庭窗处→以行波的方式→向耳蜗顶部方向传导

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耳蜗(通过蜗轴的剖面)

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2)声波频率愈高→行波传播愈近。声波频率愈低→行波传播愈远。

耳蜗的底部感受高频声波,顶部感受低频声波。高音 低音

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(二) 耳蜗的生物电现象

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1.耳蜗内电位

耳蜗未受到声波刺激时不同部位的电位差

毛细胞静息电位-70 -80mv,耳蜗内电位(内淋巴)+80mv

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2. 耳蜗微音器电位

耳蜗受到声波刺激时,产生的一种类似声波作用于微音器产生的电变化

多个毛细胞产生的感受器电位的复合型电位变化

可以总和,触发蜗神经产生动作电位

三、 听神经动作电位

通过神经冲动的节律、间隔时间等传递不同形式的声音信息

本 章 重 点

感受器的生理特性

眼折光系统的调节

视锥、视杆系统比较

◆ 声波传入内耳的途径

◆ 耳蜗的感音换能作用

练习题

一、名词解释

适宜刺激 近点 听阈

二、简答题

  1. 简述中耳的增压效应。

三、论述题

  1. 试比较视网膜两种感光细胞的分布及其功能特征不同。