感觉器官的功能

详细介绍感受器的一般生理特性、躯体和内脏感觉、视觉、听觉以及平衡感觉

感觉器官的功能

• 感觉概述
  • 感受器的一般生理特性
    • 感受器的适宜刺激
      • 一种感受器通常只对某些特定形式的刺激最敏感，这种形式的刺激为该感受器的适宜刺激
    • 感受器的换能作用
      • 感受器是一种生物换能器，其功能是将作用于它们的特定形式的刺激能量转换为传入神经的动作电位，这种能量转换为感受器的换能作用
      • 感受器电位（发生器电位）：在换能过程中，一般不是直接把刺激能量转变为神经冲动，而是先在感受器细胞或传入神经末梢产生一种过渡性的局部膜电位变化
      • 感受器电位或发生器电位都具有局部电位的性质，即为非“全或无”式的，可发生总和，并以电紧张的形式沿所在的细胞膜作短距离传播
    • 感受器的编码功能
      • 感受器在将外界刺激转换为传入神经动作电位时，不仅发生能量的转换，也将刺激所包含的环境变化信息转移到动作电位的序列中，起到信息的转移作用
      • 感觉系统将刺激信号转变为可识别的感觉信号，主要包括刺激类型、部位、强度和持续时间四种基本属性
      • 刺激的强度和持续时间是由感受器电位的幅度和时程以及被激活的感受器数目来反映
    • 感受器的适应现象
      • 当某一恒定强度的刺激持续作用于一个感受器时，其传入神经纤维上动作电位的频率会逐渐降低的现象
      • 快适应感受器：环层小体、麦斯纳小体、毛细胞
      • 慢适应感受器：梅克尔盘、鲁菲尼小体、肌梭、关节囊感受器、颈动脉窦压力感受态器和颈动脉体化学感受器
      • 适应并非疲劳，对某一强度的刺激产生适应之后，如果再增加该刺激的强度，又可引起传入冲动的增加
• 躯体和内脏感觉
  • 躯体感觉
    • 触-压觉
      • 适宜刺激：机械刺激
      • 敏感性指标： 触觉阈、两点辨别阈
    • 温度觉
      • 热感受器位于C类传入纤维的末梢，而冷感受器则位于Aδ和C类传入纤维的末梢上
    • 本体感觉
      • 感受器主要有肌梭、腱器官和关节感受器等
    • 痛觉
      • 痛觉感受器不存在适宜刺激，任何形式（机械、温度、化学）的刺激只要达到对机体伤害的程度均可使痛觉感受器兴奋
      • 痛觉感受器不易发生适应，属于慢适应感受器，因而痛觉可成为机体遭遇危险的警报信号，对机体具有保护意义
      • 机体组织损伤或发生炎症时，由受损细胞释放的内源性致痛物质有K＋、H＋、5-HT、缓激肽、前列腺素、降钙素基因相关肽和P物质等
      • 快痛：一种尖锐的定位明确的刺痛，发生快，消失也快，一般不伴有明显的情绪改变
        • 主要投射到达大脑皮层的第一和第二感觉区
      • 慢痛：表现为一种定位不准确的灼烧痛，发生慢，消退慢，常伴有明显的不愉快情绪
        • 主要投射到扣带回
  • 内脏感觉
    • 由内脏感受器受到刺激所引起的传入冲动，经内脏神经传至各级中枢神经系统所产生的主观感受
    • 内脏痛特点
      • 定位不准确，对刺激的分辨力差
      • 发生缓慢，持续时间长，常呈渐进性增长，但有时可迅速转为剧烈疼痛
      • 中空内脏器官如胃、肠、胆囊和胆管等的感受器对扩张性刺激和牵张性刺激十分敏感，而对针刺、切割、烧灼等引起体表痛的刺激却不敏感
      • 常伴有情绪和自主神经活动的改变。内脏痛特别能引起不愉快的情绪活动，并伴有恶心、呕吐和心血管及呼吸活动的改变
    • 牵涉痛：指由某些内脏疾病引起的特殊远隔体表部位发生疼痛或痛觉过敏现象
      • 产生机制：会聚学说、易化学说
• 视觉
  • 人眼的适宜刺激是波长为380～760nm的电磁波，即可见光
  • 入眼光线的折射主要发生在角膜前表面
  • 折光系统中起主要调节作用的结构是晶状体；眼的调节取决于晶状体的折光能力
  • 人眼所能看清楚的最小视网膜像的大小大致相当于视网膜中央凹处一个视锥细胞的平均直径
  • 眼的调节
    • 眼的近反射
      • 眼注视6m以内的近物或被视物体由远移近时，眼将发生一系列调节，其中主要的是晶状体变凸，同时发生瞳孔缩小和视轴会聚
      • 晶状体变凸
        • 看近物时→睫状体紧张→悬韧带松弛→晶状体变凸→物像前移→成像在视网膜上
        • 看远物时→睫状体松弛→悬韧带紧张→晶状体变扁→物像后移→成像在视网膜上
        • 晶状体的最大调节能力可用眼能看清物体的最近距离来表示，这个距离称为近点
        • 近点距眼约近，说明晶状体的弹性越好，即眼的调节能力越强
        • 随着年龄的增长，晶状体的弹性逐渐减弱，导致眼的调节能力降低，近点逐渐远移
        • 老年人由于晶状体弹性减小，硬度增加，导致眼的调节能力降低，这种现象称老视
          • 看近物时可用凸透镜矫正
      • 瞳孔缩小
        • 正常人眼的瞳孔直径可在1.5～8.0mm之间
        • 当视近物时，可反射性引起双眼瞳孔缩小，称为瞳孔近反射或瞳孔调节反射
        • 瞳孔缩小减少折光系统的球面像差和色像差，使视网膜更加清晰
      • 视轴会聚
        • 当双眼注视某一近物或被视物由远移近时，两眼视轴向鼻侧会聚的现象
        • 两眼同时看一近物时，物像仍可落在两眼视网膜的对称点上，以避免形成复视
    • 瞳孔对光反射
      • 指瞳孔在强光照射时缩小而在光线变弱散大的反射
      • 调节进入眼内的光量，使视网膜不至于因光量过强而受到损害，也不会因光线过弱而影响视觉
      • 瞳孔对光反射是双侧性的，光照一侧眼的视网膜，双侧眼的瞳孔均缩小
      • 中枢位于中脑
  • 眼的折光异常
    • 近视
      • 指看远物不清楚，只有当物体距眼较近时才能被看清。发生由于眼球前后径过长（轴性近视）或折光系统的折光能力过强（屈光性近视）所致
      • 近点和远点都移近，看远物时可用凹透镜加以矫正
    • 远视
      • 由于眼球的前后径过短（轴性远视）或折光系统的折光能力过弱（屈光性远视）
      • 看远物和近物都需用凸透镜矫正。易发生调节疲劳
    • 散光
      • 由于角膜表面不同经线上的曲率不等所致
      • 可用柱面镜矫正
  • 眼的感光系统
    • 视网膜的细胞
      • 视杆细胞
        • 外段长，圆柱状，所含视色素多，但只含有一种视紫红质
        • 直径较大，数目较多
        • 对光敏感性较强，但无色觉，对被视物细节的分辨能力较低
        • 对光反应速度慢
        • 视杆细胞与双极细胞和神经节细胞之间的联系存在会聚现象
      • 视锥细胞
        • 外段短，圆锥形，所含视色素少，但含有三种视色素（红、绿、蓝）
        • 直径较小，数目较少
        • 对光的敏感性较弱，，对被视物的分辨能力较强
        • 对光反应速度较快
        • 视锥细胞与双极细胞和神经节细胞之间呈现一对一的“单线联系”方式， 这是视网膜中央凹具有高度视敏度的结构基础
      • 视锥细胞主要分布在黄斑中央凹的中心，且密度最高，向周边视锥细胞的分布逐渐减少，在视网膜的周边部主要为视杆细胞
      • 视神经乳头（视盘）无感光细胞分布，所以无光感受作用，成为视野中的盲点
    • 视杆细胞的感光换能机制
      • 视紫红质的光化学反应
        • 视紫红质在光照作用下转变为视蛋白和视黄醛，视黄醛可由维生素A提供，若维生素A缺乏可导致夜盲症
      • 视杆细胞的感受器电位
        • 视杆细胞在暗处的静息电位为-30～-40mV
        • 视杆细胞在暗环境主要存在两种电流
          • 一是由Na＋经外段膜中的cGMP门控阳离子通道内流而产生，可使膜发生去极化
          • 而是由K＋通过内段膜中的非门控钾通道外流所引起，这种外向电流可使膜发生超级化
        • 视杆细胞的感受器电位为Na＋内流减少形成的超级化型慢电位，并不是去极化型慢电位
    • 红、绿、蓝三色光的波长分别为564nm、534nm和420nm
    • 视野：白色＞黄色＞蓝色＞红色＞绿色
    • 色盲是一种对全部颜色或某些颜色缺乏分辨能力的色觉障碍
      • 全色盲
        • 极为少见，表现为只能分辨光线的明暗，呈单色视觉
      • 部分色盲
        • 红色盲和绿色盲常见，蓝色盲少见
    • 色弱通常由后天因素引起，患者并不缺乏某种视锥细胞，而是由于某种视锥细胞的反应能力较弱，使患者对某种颜色的识别能力较正常人稍差，即辨色能力不足
    • 适应
      • 明适应
        • 出电影院
      • 暗适应
        • 进电影院
• 听觉
  • 人耳能够感受的声压范围是0.0002～1000dyn/cm² 声波频率范围是20～20000Hz
  • 人耳最敏感的声波频率在1000～3000Hz之间 人的语言频率主要分布在300～3000Hz范围内
  • 外耳
    • 耳郭
      • 具有集音作用
    • 外耳道
      • 声波传导的通道，具有传音增压作用
  • 中耳
    • 鼓膜
      • 呈椭圆形，具有较好的频率响应和较少失真度的特性
    • 听骨链
    • 鼓室
      • 声波经听骨链到达卵圆窗膜时，其声压增强22.4倍，而振幅略有减少1/4
    • 咽鼓管
      • 连接鼓室和鼻咽部的管道，其鼻咽部开口常处于闭合状态，当吞咽、打哈欠时开放，空气经咽鼓管进入鼓室，使鼓室内气压与外界大气压相同，以维持鼓膜的正常位置与功能
      • 咽鼓管因炎症而被阻塞后，外界空气不能进入鼓室，鼓室内原有空气被吸收，使鼓室内压力下降，引起鼓膜内陷，致使患者出现鼓膜疼痛、听力下降、耳闷等症状
    • 声波传入内耳的途径
      • 气传导（主）
        • 声波→外耳道→鼓膜→听骨链→卵圆窗膜→耳蜗（主）
        • 声波→鼓膜→鼓室内空气→圆窗膜→耳蜗
      • 骨传导
        • 声波→颅骨内振动→耳蜗内淋巴振动
        • 当鼓膜或中耳病变时引起传音性耳聋，气传导明显受损，而骨传导不受影响，甚至加强
  • 内耳
    • 耳蜗
      • 听觉感受器
      • 由一条骨质管（蜗螺旋管）围绕锥形骨蜗轴盘旋2.5～2.75周而构成
      • 被前庭膜和基底膜分成三个管腔
        • 上方为前庭阶
        • 中间为蜗管
        • 下方为鼓阶
        • 前庭阶和鼓阶含有外淋巴液 而蜗管含有内淋巴液。内淋巴和外淋巴不相通
      • 在基底膜上含有听觉感受器：螺旋器（柯蒂器）
        • 由内外毛细胞和支持细胞等组成
        • 毛细胞的顶部与蜗管内淋巴接触，而其底部则与鼓阶外淋巴相接触
      • 耳蜗的感音换能作用
        • 声波振动→外耳道→鼓膜→听骨链→卵圆窗膜→外淋巴→前庭阶→鼓阶→前庭膜基底膜振动→圆窗膜
        • 振动从基底膜的底部（靠近卵圆窗膜）开始，按照行波原理沿基底膜向蜗顶方向传播
        • 行波的起点与终点之间有一个振幅最大的部位
        • 声波频率越高，行波传播越近，最大振幅出现的部位越靠近蜗底 声波频率越低，行波传播越远，最大振幅出现的部位越靠近蜗顶
          • 耳蜗底部受损时主要影响高频听力， 耳蜗顶部受损时主要影响低频听力。
      • 耳蜗的生物电现象
        • 耳蜗内电位
          • 前庭阶和鼓阶内充满外淋巴，蜗管内充满内淋巴
          • 外淋巴中含有较高浓度的Na＋，和较低浓度的K＋，而内淋巴相反
          • 内淋巴中正电位的产生和维持与蜗管外侧壁血管纹的活性密切相关
          • 血管纹由边缘细胞、中间细胞和基底细胞构成
        • 耳蜗微音器电位
          • 当耳蜗受到声音刺激时，在耳蜗及附近结构可记录到一种与声波的频率和幅度完全一致的电位变化
          • 耳蜗微音器电位呈等级式反应，即电位随着强度的增加而增大
          • 无真正的阈值，没有潜伏期和不应期，不易疲劳，不发生适应现象
    • 前庭器官
      • 三个半规管
      • 椭圆囊
      • 球囊
      • 半规管为旋转运动加速运动感受器 椭圆囊和球囊是直线变速运动感受器
• 平衡感觉
  • 内耳的前庭器官由半规管、椭圆囊和球囊组成，其主要感受机体姿势和运动状态（运动觉）以及头部在空间的位置（位置觉）
  • 前庭器官的感受细胞
    • 感受细胞：毛细胞
    • 每个毛细胞顶部有两种纤毛
      • 动纤毛
        • 为最长的一条，位于一侧边缘处
      • 静纤毛
        • 相对较短，呈阶梯状排列
    • 如果外力使静纤毛向动纤毛一侧弯曲或偏转时，细胞膜去极化 如果外力使动纤毛向静纤毛一侧弯曲或偏转时，细胞膜复极化
    • 人两侧内耳中各有上、外、后三个半规管
      • 在水平半规管内，当淋巴由管腔流向壶腹时，能使静纤毛向动纤毛一侧弯曲，引起毛细胞兴奋，而当内淋巴离开壶腹时，则使静纤毛向相反方向弯曲，引起毛细胞抑制。
      • 在上半规管和后半规管，由于毛细胞排列方向不同，内淋巴流动方向与毛细胞反应相反，即内淋巴离开壶腹的流动引起毛细胞兴奋，而朝向壶腹的流动引起毛细胞抑制
  • 前庭器官的适宜刺激和生理功能
    • 半规管壶腹嵴的适宜刺激是正、负角加速度运动
    • 绕身体纵轴旋转（垂直轴）→水平加速度（水平半规管→水平方向眼震颤） 侧身翻转（冠状面、矢状轴）→上半规管（上半规管→垂直方向的眼震颤） 前后翻转（矢状面、冠状轴）→后半规管（后半规管→旋转性眼震颤）
    • 椭圆囊和球囊的毛细胞位于囊斑上，其纤毛埋植在胶质状的位砂膜中，膜表面有许多细小的碳酸钙结晶，称为位砂，其比重大于内淋巴，其适宜刺激是直线加速度运动。毛细胞纤毛排列不同有利于分辨人体在囊斑平面上所进行的变速运动的方向
  • 前庭反应
    • 前庭姿势调节反射
      • 
    • 前庭自主神经反应
      • 当前庭器官受到过强或过久的刺激时，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，导致皮肤苍白、恶心、呕吐、出汗、心率加快、血压下降、呼吸加快以及唾液分泌增多等现象，称为前庭自主神经反应
      • 晕船反应由于船身上下颠簸以及左右摇摆使上、后半规管的感受器受到过度刺激造成
        • “皇后上船”
    • 眼震颤
      • 
• 日锥夜杆