导图社区 感觉器官的功能
生理学思维导图。感觉器官的功能介绍,导图包括介绍了视觉、听觉、嗅觉和味觉、平衡感觉、躯体感觉和内脏感觉、感觉概述这些方面的详细内容。
编辑于2022-05-01 13:09:49感觉器官的功能
视觉
眼的折光系统及其调节
眼的折光系统
眼是引起视觉的外周感觉器官
外界物体能在视网膜上形成真实而清晰是像是视觉形成的首要步骤
视觉的感光细胞在视网膜上
入眼光线在到达视网膜之前,须经过的折光体:角膜、房水、晶状体、玻璃体
折光系统中起主要作用-晶状体
简化眼:与正常眼折光系统等效的简单模型
眼的调节
远点:人眼不作任何调节时能看清物体的最远距离
眼的近反射
晶状体变凸
视近物时,可反射性的引起睫状肌收缩 导致连接与晶状体囊的悬韧带松弛,晶状体因其自身弹性而向前和向后凸出
物体距离眼睛越近,入眼光线的辐射程度越大,需要晶状体变凸的程度也更大,物象才能成于视网膜上
睫状肌与虹膜环形肌受副交感神经支配
近点: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,这个距离为近点
近点距眼越近,说明晶状体的弹性越好,眼的调节能力越强
老视: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
瞳孔缩小
瞳孔近反射:视近物时,可反射性的引起双眼瞳孔缩小
正常人1.5~8.0mm之间
意义:减少折光系统的球面像差和色像差,使视网膜的功能更为清晰
视轴会聚
双阳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
意义:两眼同时看一近物时,物象仍可落在视网膜的对称点上,以避免形成复视
瞳孔对光反射
瞳孔在强光照射时缩小而在光线变弱时散大的反射
意义:调节进入眼的光量
双侧效应:光照一侧的视网膜,双侧眼的瞳孔均缩小
反射中枢-中脑:用作判断麻醉深度和病情危重的一个指标
眼的折光异常
近视
原因:眼球后径过长或折光能力过强所致,
远物发出的平行光线被聚焦在视网膜前方
近视眼的近点和远点都移近(凹透镜)
远视
原因:眼球的前后径过短或折光系统能力过弱
远物发出的平行光线在视网膜后方
远视眼不论看近物还是远物都需要调节(凸透镜)
散光
由于角膜表面不同经线上的曲率不等所致
柱面镜矫正
房水和眼内压
房水
充盈于眼的前、后房中的透明液体
来源于血浆,由睫状体脉络膜丛产生
功能:营养角膜、晶状体及玻璃体,并维持一定的眼内压
眼的感光换能系统
视网膜的结构功能特点
色素上皮及其功能
位于视网膜最外层
含黑色素颗粒 具有防止强光对视觉影响和保护感光细胞的功能
为视网膜外层输送来自脉络膜的营养并吞噬感光细胞外段脱落的磨盘和代谢产物
与许多视网膜疾病有关
感光细胞及其特征
视杆细胞
外段呈圆柱状,胞质少绝大部分空间被磨盘占据
只有一种视色素:视紫红质
视锥细胞
外段呈圆锥状,胞内也有类似磨盘结构
有三种不同视色素:统称视锥色素
不仅是产生光感 也是产生色觉的物质基础
特征
分布不均,黄斑中央凹只有视锥细胞(密度最高),视网膜周边主要是视杆细胞
视神经乳头:视网膜上视神经纤维汇集的部位,是视神经的始端 该处无感光细胞分布,无光感受作用(盲点)
视网膜细胞的联系
两种感光细胞通过其突触终末与双极细胞形成化学性突触联系
视网膜中除化学性突触,还有缝隙连接
视网膜的感光换能系统
视杆系统
组成:视杆细胞和与他们联系的双极细胞以及神经节细胞等
特点:对光敏感度较高,能在昏暗环境中感受弱光刺激而引起暗视觉,但无色觉,对被视物细节的分辨能力较低
视锥系统
组成:视锥细胞和与它们想联系的双极细胞以及神经节细胞等
特点:对光的敏感性较低,只有在强光条件下才能被激活,但视物时可辨别颜色,对被视物的细节具有较高的分辨能力
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:一种结合蛋白质,由1分子视蛋白和1分子视黄醛的生色基团组成
视蛋白-G蛋白耦连受体
视黄醛-维生素A转变而来
储存在色素上皮中的维生素A可以转变为11-顺视黄醛
维生素A可被用于视紫红质的合成与补充
视网膜中过多的视黄醇也可逆转成为维生素A
维生素A-影响暗处视力 引起夜盲症
视杆细胞的感受器电位
Na+经外段膜中的cGMP门控阳离子通道内流而产生-膜发生去极化
cGMP通道受控于胞质内的cGMP浓度,可产生稳定的内向电流(暗电流)-视杆细胞静息电位较低的原因
K+通过内段膜中的非门控钾通道外流引起-膜发生超极化
Ga2+有利于保持感光细胞对光的持续性敏感
视锥系统的感光换能和颜色视觉
色觉和色觉学说
色觉:不同波长的可见光刺入人眼后在脑内产生的一种主观感觉
三色学说:红、绿、蓝
对比色学说:任何颜色都是红、绿、蓝、黄四种颜色按不同比例混合而成
色觉障碍
色盲:对全部颜色或某些颜色缺乏分辨能力的色觉障碍
色弱:患者并不缺乏某种视锥细胞,而是由于某种视锥细胞的反映能力较弱,辨色能力不足
视觉信息的处理及机制
视网膜的信息处理
视网膜神经细胞的反映特征
视觉信息传递的直接通路:感光细胞-双极细胞-神经节细胞
双极细胞
给光-中心细胞:光照中心区引起去极化 光照周边区引起细胞超极化
撤光-中心细胞:在弥散光照时以撤光反映为主
水平细胞:释放γ-氨基丁酸对感光细胞的活动构成侧向抑制
视网膜对比增强一个重要机制
神经节细胞:视网膜唯一的输出细胞(可产生动作电位)
无长突细胞(少数可以产生动作电位)
视网膜神经元之间的信息传递
主要通过-化学性突触,少数可以通过电突触
谷氨酸介导视杆细胞及视锥细胞与双极细胞之间的信息传递
中枢对视觉信息的分析
视觉传入通路与皮层代表区
视觉通路的损伤可引起视野的缺损
中枢的视觉形成
与视觉有关的几种生理现象
视力(视敏度)
眼能分辨物体两点间最小距离的能力,即眼对物体细微结构的分辨能力
通常用视角的倒数来表示
视角:物体上两点的光线投射入眼内,通过节点相交时所形成的夹角
视角的大小与视网膜物像的大小成正比
国际标准视力表上的1.0表示视角为1分角时的视力
视角越小 视力越好
暗适应和明适应
暗适应:明亮环境→暗处,一定时间后,视觉敏感度才逐渐增高而看清在暗处的物体
亮出视杆细胞中的视紫红质大量分解,剩余量很少,所以刚进入暗处不能视物
明适应:暗处→明处,最初感到一片耀眼的光亮,稍待片刻后才能看清
视杆细胞在暗处积累了大量视紫红质,进入亮出迅速分解
视野
定义:单眼注视正前方一点不动时,该眼能看到的最大空间范围
视野的最大界限用该眼的所能看到的最大范围与视轴所成夹角的大小来表示
视后像和融合现象
双眼视觉和立体视觉
两眼的视野完全不重叠,左眼和右眼各自感受不同侧面的光刺激-单眼视觉
两眼的鼻侧视野相互重叠,两眼同时看某一物体少产生的视觉-双眼视觉
体力视觉:双眼视物时,主管上可产生被视物体的厚度以及空间的深度或距离等感觉
听觉
外耳和中耳的功能
外耳的功能
声音频率20~20000
听阈:刚能引起听觉的最小强度
组成:外耳由耳廓和外耳道组成
外耳道-声波传导的通道
中耳的功能
组成:鼓膜、听骨链、鼓室、咽鼓管
鼓膜:是一个压力承受装置,本身没有固有振动
在2400Hz的声波作用下,鼓膜可复制外加振动频率,其振动频率与声波振动同始同终,几乎没有残余振动
听骨链:由锤骨、砧骨以及镫骨依次连接而成
能量传递过程中惰性最小,效率最高
鼓膜
鼓膜有效面积与卵圆窗膜之比为17.2:1
听骨链的长臂与短臂之比为1.3:1
声波在整个中耳传递过程中将增压22.4倍,振幅约减小1/4
咽鼓管
连接鼓室和鼻咽部的管道
常处于闭合 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
功能:将声波振动能量高校的传给内耳
中耳的增压效应
有助于声波从空气中传入耳蜗内淋巴液液
使透射入内耳的淋巴液的声能从0.1%增加到46%,使声波足以引起耳蜗内淋巴液发生位移和振动
声波传入内耳的途径
气传导:声波经外耳道引起鼓膜振动,再经听骨链和卵圆窗膜传入耳蜗(声波传导主要途径)
骨传导:声波直接作用于颅骨,经颅骨和耳蜗壁传入耳蜗
内耳耳蜗的功能
耳蜗的功能结构要点
内耳
骨迷路(骨性隧道)
膜迷路(膜性结构)
骨迷路与膜迷路之间充满外淋巴 膜迷路内充满内淋巴,内外淋巴互不相通
迷路(功能上)
耳蜗-将传导耳蜗的机械振动转变为听神经纤维的神经冲动
前庭器官
耳蜗管
上方为前庭阶,中间为蜗管,下方为鼓阶
前庭阶在耳蜗底部与卵圆窗膜相连
蜗管是螺旋行的膜性盲管,蜗管近蜗轴侧有毛细胞
鼓阶在耳蜗底部与圆窗膜相接
耳蜗的感音换能作用
基底膜的振动和行波理论
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
耳蜗底部受损-影响高频听力
耳蜗顶部受损-影响低频听力
耳蜗的感音换能机制
毛细胞与纤毛之间存在铰链结构,包括顶链和侧链
顶链有机械门控通道(非选择性阳离子通道),K+为主要内流离子,大量K+内流 产生去极化感受电位
去极化→细胞基底侧膜上的电压门控通道,引起Ca2+内流,使钙离子浓度升高,触发递质释放
耳蜗的生物电现象
耳蜗内电位
前庭阶和鼓阶充满外淋巴,耳蜗内充满内淋巴
外淋巴中含较高浓度Na+和较低浓度H+,内淋巴相反
耳蜗微音器电位
耳蜗收到声音刺激时,在耳蜗及其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
电位随刺激强度增加而增大
耳蜗微音器无真正的阈值 没有潜伏期和不应期,不易疲劳,不发生适应现象
听神经动作电位
听神经动作复合电位,反映听神经的兴奋状态,其振幅取决于声波的强度
单一听神经纤维动作电位
听觉传入通路和听皮层的听觉分析功能
人脑的初级听皮层-颞横回和颞上回
哺乳动物的初级听皮层-颞叶上部
嗅觉和味觉
嗅觉感受器和嗅觉的一般性质
嗅觉感受器及其适宜刺激
嗅觉感受器:位于上鼻道及鼻中隔后上部的嗅上皮
嗅上皮:由嗅细胞,支持细胞、基底细胞和Bowman腺组成
适宜刺激:空气中有气味的化学物质,即嗅质
嗅觉的一般性质
一个嗅细胞可对多种嗅质发生反应,而一种嗅质又可激活多种嗅细胞
适应较快,某种嗅质突然出现,可引起明显的嗅觉,但这种嗅质继续存在,感觉会减弱
嗅敏度-人与动物对嗅质的敏感程度
味觉感受器和味觉的一般性质
味觉感受器及其适宜刺激
味觉:人和动物对有味道的物质的一种感觉
味觉感受器-味蕾
适宜刺激:食物中有味道的物质,即味质
味觉的一般性质
人舌不同部位的味蕾对不同味质的敏感程度存在差异
舌尖对甜味比敏感
舌两侧对酸味比较敏感
舌两侧的前部对咸味比较敏感
软腭和舌根部对苦味比较敏感
味觉的敏感程度受食物或刺激物本身温度的影响(20~30最高)
味觉强度与味质浓度有关,浓度越高,产生的味觉越强
味觉的敏感度随年龄增长而下降
嗅觉和味觉的中枢分析
嗅皮层在高等动物仅存在与边缘叶前底部,包括梨状区皮层的前部和杏仁的一部分
味觉信息的处理可能在:孤束核、丘脑和味皮层等
平衡感觉
前庭器官的感受装置和适宜刺激
前庭器官的感受细胞
毛细胞(底部分布有感觉神经末梢)
动纤毛:最长的一条,位于一侧纤毛处
静纤毛:相对较短,呈阶梯状排列
毛细胞顶部的纤毛埋植在一种胶质性的圆壶腹嵴帽中
壶腹
每个半规管与椭圆囊连接处的膨大部分
壶腹嵴:壶腹内一镰状隆起
前庭器官的适宜刺激和生理功能
半规管
半规管的适宜刺激是正负角加速度运动
人体直立并绕身体纵轴旋转时-水平(外)半规管受到的刺激最大
头部以冠状轴为轴心进行旋转时,上半规管和后半规管受到的刺激最大
椭圆囊和球囊
椭圆囊-水平方向的刺激
椭圆囊斑
球囊-垂直方向的刺激
球囊斑
前庭反应
前庭姿势调节反射
引起运动觉和位置觉,各种姿势调节反射
前庭自主神经反映
前庭器官受到过强或过持久的刺激时,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、恶心等
眼震颤
身体做正、负角加速运动时出现的眼球不自主的节律性运动(前庭反应中最特殊的一种)
平衡感觉的中枢分析
平衡感觉主要与头部的空间方位有关
躯体感觉和内脏感觉
躯体感觉
触-压觉
触-压觉感受器:游离神经末梢、毛囊感受器或带有附属结构的环层小体等
感受的适宜刺激是-机械刺激
触-压觉敏感性指标-触觉阈和两点辨别阈
在触点上引起触觉的最小压陷深度-触觉阈
触点:用点状触压刺激皮肤,只有当某些特殊点被触及时,才能引起触觉的点
温度觉
分为冷觉和热觉,且各自独立
热觉是由温度感受器介导的,热痛觉是由伤害性感受器介导
本体感觉
是指来自躯体深部的组织结构如肌肉、肌腱和关节等 对躯体的空间位置、姿势、运动状态和运动方向的感觉
感受器:主要有肌梭、腱器官和关节感受器等
肌梭:感受骨骼肌的长度变化 运动方向和运动速度及其变化率
腱器官:感受骨骼肌张力变化,对过度的牵张反射有保护意义
痛觉
定义
痛觉是与组织损伤有关的感觉、情感、认识和社会维度的痛苦体验
常伴有情绪变化、防卫反应和自主神经反应
痛觉感受器不存在适宜刺激
痛觉信息的感受和传导
致痛物质
能引起疼痛的外源性和内源性化学物质-定义
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:K+,H+ 5-羟色胺,缓激肽 前列腺素,降钙素基因相关肽和P物质等
不仅参与疼痛的发生,也参与疼痛的发生,导致痛觉过敏
痛觉感受器的激活与换能
痛觉感受器-游离神经末梢
主要有机械性伤害感受器,机械温度伤害感受器和多觉型伤害感受器
痛觉信息的传导
痛觉传入纤维:Aδ有髓纤维和C类无髓纤维
分类
快痛:一种尖锐和定位明确的“刺痛”,发生快,消失也快,一般不伴有明显的情绪改变
主要经特异性投射到大脑皮层的第一和第二感觉区
慢痛:一种定位不明确的“灼烧通”,发生慢,消退也慢,常伴有明显的不愉快情绪
主要投射到扣带回
中枢对痛觉信息的处理
大脑皮层对来自躯体浅表和深部的各种伤害性信息进行整合,形成躯体痛,包括体表痛和深部痛
内脏感觉
内脏感受器
由内脏感受器受到刺激所引起的传入神经活动,经内脏神经传至各级中枢神经系统所产生的主观感受-内脏感觉
内脏感受器:游离神经末梢、神经末梢形成的缠络和环层小体
内脏感受器的适宜刺激
内脏感受器的适宜刺激是体内的自然刺激 (肺的牵张、血压的升降、血液的酸度等)
内脏传入的中枢投射
内脏传入的两种功能
对内环境失衡的无意识反射性调节,以确保内脏的正常活动
脏器感受到的刺激经换能转变成传入信息,传至高级中枢形成内脏感觉
内脏痛和牵涉痛
起因:常由机械性牵拉、痉挛、缺血或炎症等刺激所引起
内脏痛
特点
定位不准确
发生缓慢,持续时间较长
中空内脏器官的如胃、肠胆囊和胆管等
常伴有情绪和自主神经活动的改变
分类
真脏器痛:脏器本身的活动状态或病理变化所引起的
体腔壁痛:内脏疾患引起的邻近体腔壁浆膜受刺激或骨骼肌痉挛而产生的疼痛
牵涉痛
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的现象
来源:受同一脊髓节段房背根神经支配
感觉概述
感受器和感觉器官
感觉:客观物质在脑的主观反映-机体赖以生存的重要功能活动之一
感觉的产生:感受器或感觉器官、神经传导通路和感觉中枢三部分共同活动的结果
感受器:指分布在机体或组织内部的一些专门感受机体内、外环境变化的结构或装置
感受器的结构具有多样性 最简单的感受器是-游离神经末梢
感觉器官:专门感受某一特定感觉类型的
感受器的一般生理特性
感受器到适宜刺激
定义:一种感受器通常只对某种特定形式的刺激最敏感
一定波长放电磁波是视网膜感光细胞的适宜刺激 一定频率的机械振动是耳蜗毛细胞的最适刺激
适宜刺激作用于感受器,必须达到一定的刺激强度和持续一定的作用时间才能引起某种相应的感觉
引起感受器兴奋的最小刺激强度-强度阈值
所需最短作用时间-时间阈值
刺激强度一定时,刺激作用需达到一定的面积-面积阈值
刺激强度较弱,面积阈值较大 刺激强度较强,面积阈值较小
对于同一种性质的两个刺激,其强度差异必须达到一定程度才能使人在感觉上得以分辨,这种刚能分辨的两个刺激强度的最小差值-感觉辨别阈
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
过程:刺激-过渡性电位变化-传入神经动作电位
感受器电位特征
局部电位总和(非“全或无”式)
以电紧张形式传导
触发传入神经纤维产生发生器电位和动作电位
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,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,起信息的转移作用
一个感觉轴突及其所有的外周分支-感觉单位
一个感觉单位所有的感觉轴突分支末梢所分布的空间范围-感受野
一个感觉单位的感受野通常与其他感觉单位的感受野之间有重叠和呈犬齿交错状
刺激强度和持续时间由感受器电位的幅度和时程以及被激活行感受器数目来反映
刺激强度与感受器电位大小有关
感受器的适应现象
定义:一恒定强度的刺激持续作用于一个感受器时,其传入神经纤维上的动作电位的频率会逐渐降低
分类
快适应感受器(皮肤触觉感受器)
受刺激时,仅在刺激作用后的短时间内有传入神经冲动发放,此后虽然刺激持续存在,但神经冲动的频率迅速降低甚至消失
对刺激十分敏感,适于传递快递变化的信息,有利于机体接受新的刺激
慢适应感受器(关节囊感受器等)
刺激持续作用时,一般仅在刺激开始后不久传入冲动频率稍有下降
感觉通路中的信息编码和处理
感觉通路对刺激类型的编码
感觉通路中的视野
由所有能影响某中枢感觉神经元活动的感受器所组成的空间范围
感觉通路对刺激强度的编码
感觉通路对刺激强度的编码发生在水平,传入通路和中枢水平
感觉通路的侧向抑制
一个局部刺激可可激活多个神经元
感觉系统的神经通路
感觉的产生
感受器对体内外环境刺激的感受
感受器对感觉刺激信号的换能和编码
感觉信号沿传入神经通路到达大脑皮层的特定部位
中枢神经系统对感慨信号分析、处理,最终形成感觉