感觉器官的功能

这是一篇关于感觉器官的功能的思维导图，感觉器官是人类感知世界的重要途径，它们各自具有独特的功能，共同构成了我们对外界环境的全面认知。主要内容包括：平衡觉，听觉，视觉，概述。介绍详细，知识全面，希望可以对大家有所帮助！

感觉器官的功能

• 概述
  • 感受器：
    • 定义：分布在体表或组织内部的一些专门感受机体内外环境变化的装置
    • 多样性：
      • 单纯游离神经末梢 —— 痛，温觉感受器
      • 神经末梢 + 周围包绕的结缔组织 —— 环层小体，鲁菲尼小体，肌梭
      • 高度分化的感觉细胞 —— 视杆细胞，视锥细胞，耳蜗毛细胞
  • 感受器的一般生理特性
    • 适宜刺激：一种感受器通常只对一种形式的刺激最为敏感，这种形式的刺激称为该感受器的适宜刺激
      • 痛觉感受器 没有适宜刺激，机械温度化学侵犯均可引起其兴奋
    • 换能作用：
      • 部分感受器细胞可以直接产生感受器点位，例如嗅细胞，当感受器电位达到轴突起始部或郎飞结处时，即刻触发动作电位 而对于部分感受细胞（眼耳），感受器电位先导致感受器局部释放神经递质，引起初级传入神经末梢发生动作电位（称为发生器电位），进而形成动作电位 毛细胞经过一次突触，而眼睛需要两次突触传递才生成动作电位 也就是说双极细胞上也是发生器电位？
      • 过程 ：各种刺激 —— 相应感受器 —— 产生感受器电位 —— 神经冲动
      • 感受器电位/发生器电位：本质上是一种局部电位，可以发生总和，无不应期
    • 编码功能：将刺激中包含的信息转换成特殊的动作电位序列（发生了信息的转化）
    • 适应现象：当某一恒定轻度的刺激持续作用于某个感受器时，其传入神经纤维上的动作电位的频率会逐渐下降
      • 快适应感受器：环层小体，麦斯纳小体（皮肤
        • 对刺激的变化十分敏感，传递快速变化的信息，适合机体探索新的情况
      • 慢适应感受器：痛觉，鲁菲尼小体，肌梭，颈动脉窦压力/颈动脉体化学感受器
        • 二氧化碳感受器 中枢：易适应 外周：不易适应 低氧感受器 外周：不易适应
• 视觉
  • 眼球的基本结构和功能
    • 眼球壁
      • 外膜（纤维膜）
        • 角膜：前三分之一，透明
        • 巩膜：后三分之二，白色不透明
      • 中膜（血管膜）
        • 虹膜：瞳孔
          • 瞳孔环形肌（瞳孔括约肌）：受副交感神经支配（M—胆碱）
            • 有机磷农药中毒 —— 乙酰胆碱分解受阻 —— 括约肌持续收缩 ——针尖样瞳孔（瞳孔明显收缩）
            • 阿托品 —— M受体受抑制 —— 括约肌舒张 —— 扩瞳
          • 瞳孔辐射状肌（瞳孔开大肌）：受交感神经支配（α1—去甲肾上腺素）
            • 开大有助于接收更多光线，识别远处的物体
        • 睫状体：睫状体 —— 悬韧带 —— 晶状体，通过睫状肌的舒缩调节晶状体
          • 睫状体是环形结构，分布在瞳孔外缘，只是在横切面上显示为三角型
        • 脉络膜
      • 内膜（视网膜）
        • 虹膜部
        • 睫状体部
        • 视部
    • 眼球内容物
      • 房水：房水循环障碍可出现青光眼（眼内压升高）
      • 晶状体：
        • 弹性下降 —— 老花眼
        • 透光性下降 —— 白内障
      • 玻璃体：浑浊 —— 飞蚊症
  • 眼的折光系统及其调节
    • 眼的调节
      • 近反射——6m内近物，或物体由远及近
        • 晶状体改变
          • 可以这么记忆 1，只有视近物才需要用力：古人类肯定优先关注远处的危险，长期处于视远物状态 2，悬韧带和睫状肌的松紧状态总是相反的，这是由于睫状肌向前内侧收缩 3，晶状体变凸完全依赖于其自身的弹性，当其弹性减弱后则形成老视
          • 视近物：睫状体紧张 —— 悬韧带松弛 —— 晶状体变厚 —— 折光能力增强
            • 神经损伤（肿瘤肿块压迫，损伤，神经阻断剂） 晶状体弹性下降 睫状肌功能异常
          • 视远物：睫状肌松弛 —— 悬韧带紧张 —— 晶状体变薄 —— 折光能力减弱
          • 意义：使眼的折光能力增强，光线能准确的落在视网膜上
          • 相关神经支配
            • 副交感神经 —— M受体 —— 睫状肌收缩 —— 视近物
              • 只有安全，静息的状态下，才又精力/能力去仔细观察近处的物体 睫状肌收缩会同时阻断房水生成，导致眼内压下降
            • 交感神经 —— β2受体 —— 睫状肌舒张 —— 视远物
        • 瞳孔变小
          • 此处注意和瞳孔对光反射相区别 对光反射中的瞳孔收缩是为了保护视网膜，正常状态下的瞳孔收缩是为了减小球面像差和色差
          • 视近物时自然出现的瞳孔缩小
          • 缩瞳核 —— 副交感神经纤维 —— 瞳孔括约肌（环形肌）收缩
          • 意义：减小球面像差和色差
        • 视轴汇聚/辐辏反射
          • 现象：双眼视近物时，双眼视轴向鼻侧汇聚
          • 意义：使物像始终落在两眼视网膜的对称点上，避免复视
            • 在肿物压迫，眼球变形，视轴汇集异常的情况下，可导致复视的发生
          • 反射途径：大脑皮层 —— 动眼神经核 —— 动眼神经 —— 双眼内直肌
            • 注意，眼外肌为随意肌，故不能被阿托品所阻断
      • 瞳孔对光反射
        • 功能：调节入眼的光亮，使双眼适应外界光线的变化
        • 反射途径：
          • 光线强度 —— 视神经 —— 中脑顶盖前区 —— 动眼神经缩瞳核 —— 动眼神经 ——瞳孔括约肌 —— 瞳孔开大/缩小
            • 由于反射中枢位于中脑，故可通过对光反射检查患者的中脑功能（麻醉深度/脑外伤）
        • 特点：双侧性（刺激一侧，双侧均出现变化）
          • 间接对光反射：照一侧看另一侧
          • 直接对光反射：照一侧看同侧
    • 眼的折光异常
      • 统一使用屈光能力作为基准 近视眼：屈光过强 老花眼：视近物时屈光不足（晶状体弹性减弱，即使不受悬韧带牵拉也不能变凸） 远视眼：屈光不足 凸透镜：补充屈光 凹透镜：减弱屈光
      • 近视：眼折光能力增强
        • 所以长期视近物导致的近视是由于睫状肌长期收缩导致的僵硬？
        • 分类
          • 轴性近视
          • 屈光性近视
        • 视近物正常，视远物需要矫正
      • 远视：眼球的折光能力弱
        • 注意，远视患者无论远近都需要凸透镜矫正，容易出现视疲劳
      • 散光
        • 散光相当于天生的眼球形状异常，导致成像不能均匀落在视网膜上 无法矫正（矫了也看不清）
        • 角膜/晶状体表面不同经线上的曲率不相等，眼外伤
        • 规则散光可用柱面镜矫正
      • 老视
        • 老视不属于折光异常 是由于弹性减弱，导致视近物时折光能力不足，看近物时需要凸透镜矫正
    • 房水和眼内压
      • 定义：充盈于眼的前后房中的透明液体
      • 房水循环
        • 睫状体的脉络膜丛 —— 后房 —— 瞳孔 —— 前房 —— 前房角小梁网 —— 经许氏管进入静脉
          • 当瞳孔开大/睫状肌收缩时，将导致小梁网缩小，房水排出受阻 如阿托品/后马托品 —— M受体 —— 睫状肌/虹膜环形肌收缩
      • 眼内压升高/青光眼
        • 表现：头痛，恶心，角膜混浊，视力丧失
        • 治疗：甘露醇 —— 渗透性利尿
    • 总结
      • 眼内的神经支配
        • 瞳孔括约肌
        • 瞳孔开大肌
        • 睫状肌
  • 眼的感光换能功能
    • 视网膜的结构
      • 色素上皮层：含有黑色素颗粒
        • 吞噬感光细胞外端脱落的视盘
        • 传递来自脉络膜的营养物质
        • 遮蔽来自巩膜侧的散射光线
      • 感光细胞
        • 结构
          • 
          • 外段 —— 膜盘：由细胞膜向内凹陷形成的圆盘状结构，分布有丰富的视色素
          • 内段 —— 含有丰富的线粒体，内质网与高尔基体，合成视色素的部位
          • 突触段 —— 与双极细胞一对一结合，同时有少数水平细胞
        • 分类
          • 视锥细胞
            • 专司明视觉，表现为在充足光线下产生对物体细节的分析（一对一联系，分辨率高），并产生色觉（即形成色彩，可能与表面的特殊视色素有关）
          • 视杆细胞
            • 专司暗视觉，表现为感光敏锐（多对一神经节。1：250，只要有一个兴奋就能引起刺激），但对物体细微结构的分辨能力不足（视敏度低），不能感受颜色刺激（无色觉）
        • 分布
          • 
          • 视神经乳头
            • 视神经纤维汇聚穿出的位置，没有视细胞分布（靠近鼻侧约20°）
          • 黄斑中央凹
            • 相当于视网膜的中心，只有视锥细胞分布且密度极高
        • 功能机制
          • 视杆细胞
            • 视紫红素
              • 
              • 将上下两个三角拆开看
                • 上面的三角主要是常态下的光反应，
                  • 顺式 —— 反式视黄醛，顺式明显具有势能（扭了发条），与视蛋白结合并抑制视蛋白的功能，此为常规
                  • 光照后，顺型视黄醇转为全反型视黄醛并与视蛋白脱离，激活下游通路，
                  • 此处主要注意视杆细胞内没有异构酶，需要到色素上皮细胞内才能恢复
                • 下面的三角，主要阐述维生素A对视紫红素含量的补充
                  • 维生素A实际上就是全反型视黄醇，经过脱氢即可转变为醛，通常由肝脏进行补充
                  • 长期处于弱光/强光的环境，可以导致视黄醛转为视黄醇，以调节视色素的含量，适应变化
              • 视紫红素 = 视蛋白 + 视黄醛 ，属于G蛋白偶联受体
              • 视锥细胞中视色素也是G蛋白偶联受体结合视黄醛形成，但视蛋白之间的差异导致与其结合的视黄醛对哪个颜色波段的光线最敏感
              • 视锥细胞内也只存在一种视色素，但有三种不同的视锥细胞（不是一个视锥细胞内有三种色素）
            • 视杆细胞的感受器电位
              • 特性
                • 不能产生动作电位，产生的是超极化的感受器电位
                • G蛋白 —— Gt转导蛋白（第二信使？） —— PDE（磷酸二酯酶） —— cGMP分解 —— 门控Na（Ga）通道关闭 —— 产生超极化
                  • 钙离子能抑制鸟苷酸环化酶的活性，使生成的cGMP减少，通道关闭，产生负反馈调节 通道开大 —— 渗入Ca增多 —— 抑制鸟苷酸环化酶 —— cGMP减少 —— 通道缩窄
                • 正常静息状态下，门控通道形成的钠内流（暗电流）对抗正常的钾漏电流，使得膜电位处于-40mv左右，当触发Gpro通路，暗电流终止，则钾离子外流使膜电位达到-70mv，产生超极化
                • 超极化膜电位以电紧张形式传递，在突触部触发囊泡释放（谷氨酸），引起双极神经元兴奋，产生光电换能
    • 视网膜的感光换能机制
      • 色觉
        • 产生机制
          • 三色学说（感光细胞层面的编码）：视锥细胞含有三种色素，分别感应三原色（红绿蓝）
          • 四色学说（中枢整合层面的编码）：红-绿，黄-蓝分别形成对比
        • 色觉障碍
          • 色盲
            • 全色盲：极少见，天生黑白图像
            • 部分色盲：红绿色盲多见，为典型的伴X染色体遗传疾病，而蓝色盲为常染色体遗传
          • 色弱：患者某种视锥细胞对颜色不敏感
  • 视觉信息的处理及机制
  • 与视觉有关的生理现象
    • 暗适应与明适应
      • 暗适应：明亮环境中突然进入暗处，最初看不清任何东西，过一段时间才能看清
        • 机制：与视杆细胞内视紫红素的含量有关，明亮环境下只需要少量的视紫红素就能发挥足够的感光能力，多余i的视黄醛转为视黄醇储存，突然进入暗处时最初不足，随后视紫红素逐渐增多，达到适应
      • 明适应：突然由暗处进入明亮处产生的耀眼光感
        • 适应很快，若干秒即可恢复，主要与暗处视杆细胞积蓄了大量的视紫红素有关，分解后即消失
    • 视力（视敏度）
      • 定义：眼能分辨两点之间最小距离的能力
      • 视力的判断标准：人眼所能看清的最小视网膜像的大小，大致相当于中央凹处一个视锥细胞的平均直径
        • 核心在视网膜，即视网膜的极限分辨率 至于光线强弱，物体距离都属于外因
      • 主要影响因素：
        • 视锥细胞在视网膜之中的分布密度
        • 神经链接的汇聚程度
    • 视野
      • 定义：单眼注视争抢放一点不动，该眼所能看到的最大空间范围
      • 影响因素
        • 物体颜色：白色最大，绿色最小
        • 面部结构：鼻梁，额头阻挡
    • 视后像
      • 定义：注视光源后，即使闭眼也能形成一个光斑，导致主观的闪光时间较实际时间长
        • 可能和视锥视杆细胞的感受器电位有关？毕竟不能及时消散 或者说中枢神经系统的视觉残留
    • 融合现象：
      • 定义：随着闪光频率的升高，视后像叠加导致的主观上的连续光感 产生连续光感的最低频率称为“临界融合频率”
      • 影响因素：
        • 闪光频率
          • 下一次视觉刺激在上一次刺激的视后像消失之前到来 有点像完全强直收缩
        • 光线的刺激强弱：越强的光线引起的视后像越持久，所需频率越低
        • 中枢系统疲劳程度：越疲劳，所需闪光频率越高
• 听觉
  • 概述
    • 人耳感受的刺激有两个方面，一是频率，二是声压（强度）
    • 最适频率（Hz）
      • 可感受声压频率：20~20000
        • 达到20/20000Hz时，听阈和最大可听阈重合，不能感受声强刺激
      • 最敏感声压频率：1000~3000
        • 在此频率范围内，听阈和最大可听阈之间的差值最大
      • 语言频率：300~3000
    • 最适声压
      • 听阈：能引起听觉的最小强度
      • 最大可听阈（上限）：当听觉增强到某一限度，将引起鼓膜的疼痛
  • 耳道结构
    • 外耳
      • 耳廓：集中声音
      • 外耳道：传音，增压作用
    • 中耳
      • 鼓膜：50~90mm，厚约0.1mm 的漏斗状薄膜
      • 听骨链：
        • 包括锤骨，砧骨和镫骨，起放大增压的作用（放大约24倍，振幅减至1/4）
          • 鼓膜 —— 镫骨面，约17倍
          • 听骨链杠杆作用，约1.3倍
        • 避免声 － 内淋巴界面出现的巨大声波反射损耗
      • 鼓室
        • 内含鼓膜张肌和镫骨肌，在高声强（＞70DB）时可收缩以紧张听骨链，减少声音传导，起保护作用
        • 作用耗时（40~160ms延迟），对突发高强度声音效果不佳
      • 咽鼓管：
        • 连接鼓室和鼻咽部的通道，正常关闭，呼吸吞咽开放
        • 维持鼓室内气压与外界正常 —— 即鼓膜两侧压力正常
          • 炎症时咽鼓管不能开放，鼓室内气体被吸收可导致鼓膜内凹，听力下降和疼痛
          • 潜水、乘坐飞机时，咽鼓管不及时打开可能导致鼓膜破裂
    • 声波传入内耳的途径
      • 气传导
        • 外耳 —— 听骨链 —— 卵圆窗 —— 内淋巴 —— 耳蜗的途径，主要途径
      • 骨传导：
        • 声波直接作用于颅骨，直接导致耳蜗骨壁振动传入耳蜗
        • 正常传导效率极低（正常声波不可能振动颅骨），但可作为感音性耳聋/传导性耳聋的鉴别
  • 耳蜗的功能
    • 内耳结构
      • 前庭阶：底部为卵圆窗膜，经前庭膜分开
      • 中阶/蜗管
        • 盖膜
        • 毛细胞
        • 基底膜
        • 血管纹
      • 鼓阶：下方，底部为圆窗膜
    • 感音换能作用
      • 行波理论
        • 卵圆窗膜 —— 前庭阶 —— 蜗管/鼓阶振动 —— 圆窗膜外突，将声波转化为蜗管的振动
        • 由于v = f × L，频率与波长成反比，则每个频率对应的最大振幅时（T=0.5π）的波长也不一样。且频率越高，波长越短，最大振幅处越接近蜗管起始部，以此达到对各个频率声波的特异性识别
          • 蜗管底部受损，损伤高频听力，顶部受损则为低频听力
      • 感音换能机制
        • 位于基底膜上的声音感受器称为 螺旋器（柯蒂器），主要由毛细胞组成
        • 毛细胞顶端的纤毛机械牵拉引起钾离子内流改变，进而引起超极化/去极化的感受器电位
        • 纤毛顶端为机械门控的K离子通道，纤毛间间距增大时开放
        • 存在两种毛细胞
          • 内毛细胞（90%）：即上述感音细胞，能将基底膜的振动程度转化为对应的感受器电位
          • 外毛细胞：不与神经纤维连接，发生超/去极化时胞体在马达蛋白的作用下发生伸长缩短，进而导致基底膜的振动加剧，起放大刺激的作用
      • 耳蜗的生物电现象
        • 耳蜗内电位
          • 产生自侧壁血管纹细胞，通过两次Na － Cl －K同向转运主动提高细胞内K离子浓度，并通过钾漏通道排入内淋巴（血管纹间液 +90mv，内淋巴 +80mv）
            • 对哇巴因（NKCCII 通道抑制剂）和缺氧非常敏感
          • 毛细胞的电位变化承载离子都是K+（一般去极化是Na/Ca），猜测是为了保证敏感性
            • 仅猜测，如果顶端为钠离子通道，且无内淋巴的高钾环境，会怎样？ 纤毛牵拉，Na离子进入。为了将钠离子排出，只能通过钠钾泵 但钠钾泵会导致钠离子进入，相当于单次只排出了1个电荷，负极效应慢，如果此时又受到刺激纤毛关闭，按照设计此时应该钾离子外流进行超极化，但受到钠钾泵活动干扰，导致一边钾内流（钠钾泵）一边钾外流（钾漏），引起超极化缓慢不敏感 因此机体完全排除了钠离子的影响，选择全程钾离子 持续存在的k外流 +不定期开放的K内流，没有钠钾泵的影响，适应耳蜗毛细胞需要频繁去极化－超极化但又不发生动作电位的需求
        • 耳蜗微音器电位
          • 耳蜗受到声音刺激时产生的，与声波频率和幅度完全一致的电位（感受器电位，无阈值，不易疲劳，与声强成正比）
            • 书上的意思是包含了电位正负性，说明之前猜测的内淋巴高K是为了不干扰超极化可能是对的
          • 是多个毛细胞产生感受器电位的复合表现
• 平衡觉
  • 感受器
    • 前庭器官：球囊，椭圆囊，半规管
    • 感受细胞：也为毛细胞
      • 电活动与耳蜗类似，同样为纤毛机械牵拉导致的K离子内流/不内流，进而形成细胞的去极化/超极化
      • 正常存在自发放电节律，毛细胞的电位幅度会影响自发放电的频率，去极加快超极抑制
      • 不再有盖膜－ 外毛细胞的放大机制，现称为动毛（较长） － 静毛（较短）
  • 适宜刺激
    • 半规管 － 壶腹嵴：角加速度
      • 三个半规管，分别对应三个水平空间方向，当出现该平面的角加速运动（即旋转）时，管内的液体由于惯性作用会出现流动，将加速度转化为管内液体的流速变化
        • 头前倾30℃时 外半规管 —— 水平面 上半规管 —— 冠状面 后半规管 —— 矢状面 故上，后又称垂直半规管，外称为水平半规管
      • 壶腹嵴：
        • 即半规管在与球囊相连处膨大的部分
        • 分布有高度分化的感觉上皮（毛细胞），能感知管内液体的流向，进而分析加速度
    • 球囊－椭圆囊：直线加速度
      • 特殊结构（相比壶腹嵴）
        • 纤毛埋在一层上含有大量的碳酸钙结晶（位砂）的膜中（位砂膜），具有较大的惯性
          • 有点像耳蜗毛细胞盖膜
        • 存在各个方向的毛细胞分布，椭圆囊水平，球囊垂直，通过分解可以得到各个方向的加速度
      • 适宜刺激：直线加速运动
        • 通过对毛细胞冲动的整合（顺方向兴奋，逆方向抑制，其他方向效果减轻），判断机体的运动状态
        • 由于位砂膜的存在，在相同加速度下纤毛的牵拉更强（毛细胞－位砂膜相对运动更明显），敏感性较壶腹嵴强
  • 前庭反应
    • 姿势调节：反射性对抗
    • 前庭自主神经反应：
      • 因为前庭神经和网状核之间存在紧密联系，长期的前庭神经刺激将导致自主神经功能紊乱
      • 表现：皮肤苍白，恶心呕吐，出汗，心率加快，血压下降，呼吸加快，唾液分泌增多
    • 眼震颤
      • 身体做正负角加速运动时，出现不自主的眼球节律性运动
      • 表现
        • 慢动相：眼球逆旋转方向缓慢转动（如身体向左转，则眼球缓慢向右转）
        • 快动相：当眼球转动到最右时，又突然返回到眼眶正中
        • 在旋转停止后由于惯性原因并不会立刻终止，可作为前庭功能检查
          • 正常持续20~40s，频率5~10，慢动快动相交替发生。
          • 持续时间缩短说明前庭功能减弱，过长则说明前庭神经过敏