感覺器官與感覺

1、 十四、感覺器官與感覺十四、感覺器官與感覺 14.114.1感覺的一般特性感覺的一般特性 14.214.2視覺視覺 14.314.3聽覺與平衡感受聽覺與平衡感受 14.414.4化學(xué)感受器化學(xué)感受器 14.514.5皮膚感覺皮膚感覺 14.114.1感覺的一般特性感覺的一般特性 感受器感受器：感受體內(nèi)、外刺激的器官。：感受體內(nèi)、外刺激的器官。 效應(yīng)器效應(yīng)器：接受神經(jīng)中樞的指令：接受神經(jīng)中樞的指令, , 對刺激對刺激 做出反應(yīng)的器官。做出反應(yīng)的器官。 感受器官的特性感受器官的特性高度敏感高度敏感 1. 1. 感受器細(xì)胞起換能器和放大器的作用感受器細(xì)胞起換能器和放大器的作用 每種感受器的作用相當(dāng)于

2、一種換能器，每種感受器的作用相當(dāng)于一種換能器，將環(huán)境中的能量刺激轉(zhuǎn)換為生物能將環(huán)境中的能量刺激轉(zhuǎn)換為生物能膜膜電位的變化。電位的變化。感官的特異性感官的特異性: : 只對某種類型的刺激敏感只對某種類型的刺激敏感 接受某種類型的能量的本領(lǐng)特強(qiáng)接受某種類型的能量的本領(lǐng)特強(qiáng) 能量轉(zhuǎn)換的最終形式：能量轉(zhuǎn)換的最終形式： 不同形式的刺激（不同形式的能）不同形式的刺激（不同形式的能） 不不同的感受器同的感受器 動作電位（電能）動作電位（電能）適宜刺激適宜刺激敏感性最高的能量形式的刺激。敏感性最高的能量形式的刺激。不適宜刺激不適宜刺激- -刺激刺激強(qiáng)度未達(dá)到強(qiáng)度未達(dá)到傳入神經(jīng)興奮的傳入神經(jīng)興奮的刺激刺激. .

3、 由于感受器對于由于感受器對于適宜刺激適宜刺激非常敏感，可非常敏感，可以感受到極微弱的能量。經(jīng)過換能后形成以感受到極微弱的能量。經(jīng)過換能后形成的神經(jīng)沖動的功率放大了很多倍的神經(jīng)沖動的功率放大了很多倍放大放大作用作用。 2. 2. 感覺的產(chǎn)生與適應(yīng)感覺的產(chǎn)生與適應(yīng) 感受器感受器傳入通路傳入通路中樞神經(jīng)特定區(qū)域中樞神經(jīng)特定區(qū)域引起感覺引起感覺 感覺的產(chǎn)生：感覺的產(chǎn)生： 不同的不同的 刺激刺激 不同的感受器不同的感受器 內(nèi)容不同的動作電位內(nèi)容不同的動作電位 不同的（傳入）神經(jīng)纖維不同的（傳入）神經(jīng)纖維 腦不同部位的神經(jīng)元（感覺中樞）腦不同部位的神經(jīng)元（感覺中樞） 不同的感覺不同的感覺 感覺的適應(yīng)感覺

4、的適應(yīng)： 入芝蘭之室，入芝蘭之室， 久而不聞其香；久而不聞其香； 入鮑魚之肆，入鮑魚之肆， 久而不聞其臭。久而不聞其臭。感受器發(fā)放動作電位的頻率降低感受器發(fā)放動作電位的頻率降低14.2 視覺 幾乎所有生物都有感光的功能，甚至綠色植物也幾乎所有生物都有感光的功能，甚至綠色植物也能隨光源方向的改變而調(diào)整莖、葉的位置綠色植物能隨光源方向的改變而調(diào)整莖、葉的位置綠色植物沒有特定的感光器官。原生生物，如衣藻、眼蟲等沒有特定的感光器官。原生生物，如衣藻、眼蟲等雖是單細(xì)胞生物，卻有特定的光感受器，即眼點(diǎn)。雖是單細(xì)胞生物，卻有特定的光感受器，即眼點(diǎn)。渦蟲的光感受器已有渦蟲的光感受器已有“眼眼”的初步結(jié)構(gòu)的初步

5、結(jié)構(gòu) 1. 1. 無脊椎動物無脊椎動物有有3 3種不同的視覺器官種不同的視覺器官 （1 1）渦蟲的眼沒有晶狀體，不能成像，稱）渦蟲的眼沒有晶狀體，不能成像，稱為眼杯。為眼杯。（2 2） 昆蟲的眼昆蟲的眼 單眼、復(fù)眼單眼、復(fù)眼 （3 3） 頭足類的眼頭足類的眼 具脊椎動物型的眼（單透鏡眼）。具脊椎動物型的眼（單透鏡眼）。工作原理與照相機(jī)相似。工作原理與照相機(jī)相似。瞳孔 2. 2. 脊椎動物的眼是復(fù)雜的光學(xué)儀器脊椎動物的眼是復(fù)雜的光學(xué)儀器 以人眼為例以人眼為例： 復(fù)雜復(fù)雜 高靈敏高靈敏度度 弱光下弱光下也能成像也能成像 彩色照相機(jī)彩色照相機(jī) 人人眼眼的的水水平平切切面面圖圖人眼的結(jié)構(gòu)：人眼的結(jié)構(gòu)：

6、 眼球壁眼球壁 3 3層膜層膜 外膜外膜： 鞏膜、角膜鞏膜、角膜 中膜中膜： 脈絡(luò)膜、虹膜脈絡(luò)膜、虹膜 內(nèi)膜內(nèi)膜：視網(wǎng)膜：視網(wǎng)膜 瞳孔瞳孔 睫狀體睫狀體 3. 3. 眼的聚焦、調(diào)節(jié)眼的聚焦、調(diào)節(jié) 光線進(jìn)入眼到達(dá)視網(wǎng)膜要經(jīng)過光線進(jìn)入眼到達(dá)視網(wǎng)膜要經(jīng)過3 3個折光個折光面面：空氣：空氣角膜界面，房水角膜界面，房水晶狀體界面，晶狀體界面，晶狀體晶狀體玻璃體界面，其中空氣玻璃體界面，其中空氣角膜界角膜界面的折射最強(qiáng)。面的折射最強(qiáng)。 4. 4. 眼的折光異常眼的折光異常 近視近視：平行光線聚焦：平行光線聚焦在視網(wǎng)膜的前面在視網(wǎng)膜的前面，遠(yuǎn)處物體成像模糊遠(yuǎn)處物體成像模糊( (眼前后徑過長眼前后徑過長) )

7、 。凹透。凹透鏡鏡 散光散光：光線不能全部聚焦在視網(wǎng)膜上。：光線不能全部聚焦在視網(wǎng)膜上。 圓柱形透鏡圓柱形透鏡 遠(yuǎn)視遠(yuǎn)視：平行光線聚焦：平行光線聚焦在視網(wǎng)膜的后面在視網(wǎng)膜的后面，近處物體成像模糊近處物體成像模糊( (眼前后徑過短眼前后徑過短) ) 凸透鏡凸透鏡 視覺細(xì)胞視覺細(xì)胞 兩大類兩大類 視錐細(xì)胞視錐細(xì)胞: : 光敏感性光敏感性 弱，弱，只能感受強(qiáng)光只能感受強(qiáng)光 可感受顏色可感受顏色 強(qiáng)強(qiáng)光下，清晰彩色圖象光下，清晰彩色圖象 視桿細(xì)胞視桿細(xì)胞: : 光敏感性光敏感性 強(qiáng)，強(qiáng)，可感受弱光可感受弱光 不能感受顏色不能感受顏色 弱光下，黑白圖象弱光下，黑白圖象5. 5. 感光細(xì)胞：視錐與視感光細(xì)

8、胞：視錐與視桿桿 白天活動的動物：白天活動的動物：鴿子鴿子 只有視錐細(xì)胞只有視錐細(xì)胞 不能夜間活動不能夜間活動 能辯色能辯色 夜間活動的動物夜間活動的動物：大多數(shù)貓頭鷹：大多數(shù)貓頭鷹 只有視桿細(xì)胞只有視桿細(xì)胞 夜間活動夜間活動 不能辯色不能辯色( (黑、灰、白黑、灰、白) ) 人人：視桿細(xì)胞：視桿細(xì)胞 多（多（1.251.25億個）億個） 視錐細(xì)胞視錐細(xì)胞 少（少（650650萬）萬） 黃斑黃斑： 黃色小斑點(diǎn)黃色小斑點(diǎn) 視網(wǎng)視網(wǎng)膜后方中央附近膜后方中央附近 中央凹中央凹 黃斑中央黃斑中央 小凹陷小凹陷 完全由視錐細(xì)胞組成完全由視錐細(xì)胞組成 視覺的聚焦點(diǎn)視覺的聚焦點(diǎn) 視覺視覺 成像最清晰區(qū)域成像

9、最清晰區(qū)域 視網(wǎng)膜構(gòu)造：視網(wǎng)膜構(gòu)造： 外層外層：視覺（：視覺（視錐視錐、視桿）細(xì)胞、視桿）細(xì)胞 中層中層：雙極神經(jīng)元、中間神經(jīng)元：雙極神經(jīng)元、中間神經(jīng)元 內(nèi)層內(nèi)層：神經(jīng)節(jié)細(xì)胞：神經(jīng)節(jié)細(xì)胞 傳導(dǎo)途徑：光傳導(dǎo)途徑：光 視覺細(xì)胞視覺細(xì)胞 興奮興奮 中間、雙極、中間神經(jīng)元中間、雙極、中間神經(jīng)元 神經(jīng)節(jié)細(xì)胞神經(jīng)節(jié)細(xì)胞 視神經(jīng)視神經(jīng) 眼球后壁眼球后壁 腦腦 視網(wǎng)膜細(xì)胞的排列視網(wǎng)膜細(xì)胞的排列視網(wǎng)膜功能：視網(wǎng)膜功能： 多層次神經(jīng)多層次神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的功能網(wǎng)絡(luò)的功能 加工、篩選加工、篩選 : : 圖像絕對強(qiáng)圖像絕對強(qiáng)度度、鄰近部、鄰近部位間差異位間差異 圖象反差圖象反差、清晰度清晰度 黑暗黑暗 視紫紅質(zhì)視紫紅質(zhì) 視黃

10、醛視黃醛 + + 視蛋白視蛋白 光光 視黃醇視黃醇( (維生素維生素A A1 1) ) 維生素維生素A A2 2 ( (視黃醛視黃醛) ) 夜盲癥夜盲癥：VitVit A A缺乏缺乏 6. 6. 感光色素的光化學(xué)反應(yīng)感光色素的光化學(xué)反應(yīng) 視錐細(xì)胞視錐細(xì)胞 3 3種：綠、藍(lán)、黃種：綠、藍(lán)、黃 含不同視紫藍(lán)質(zhì)含不同視紫藍(lán)質(zhì) 色覺異常：色覺異常： 色弱色弱：遺傳或健康狀況不良：遺傳或健康狀況不良 色盲色盲：伴性遺傳（隱性）：伴性遺傳（隱性）7. 7. 人是怎樣區(qū)分不同的顏色的人是怎樣區(qū)分不同的顏色的14.3 聽覺與平衡感受聽覺與平衡感受 14.3.1 外耳和中耳的傳音作用外耳和中耳的傳音作用 很多動

11、物，甚至像含羞草這樣的植物，都能對振動發(fā)生反應(yīng)。很多很多動物，甚至像含羞草這樣的植物，都能對振動發(fā)生反應(yīng)。很多昆蟲，如蟋蟀、蟬、蚊等，都是靠聲音引誘異性實(shí)現(xiàn)交配的。雄蚊以觸角上的細(xì)昆蟲，如蟋蟀、蟬、蚊等，都是靠聲音引誘異性實(shí)現(xiàn)交配的。雄蚊以觸角上的細(xì)毛感知雌蚊的嚶嚶聲，如果用音叉發(fā)出和雌蚊扇翅的嚶嚶聲同樣頻率的聲波，雄毛感知雌蚊的嚶嚶聲，如果用音叉發(fā)出和雌蚊扇翅的嚶嚶聲同樣頻率的聲波，雄蚊也能應(yīng)聲而至。蟋蟀前肢上有鼓膜，其下為一氣室，鼓膜的振動可刺激氣室中蚊也能應(yīng)聲而至。蟋蟀前肢上有鼓膜，其下為一氣室，鼓膜的振動可刺激氣室中感覺細(xì)胞興奮而將信息傳送入腦。蛾類甚至能感知蝙蝠發(fā)出的超聲波而脫離被捕

12、感覺細(xì)胞興奮而將信息傳送入腦。蛾類甚至能感知蝙蝠發(fā)出的超聲波而脫離被捕的危險。一些蜘蛛也有聽覺。的危險。一些蜘蛛也有聽覺。 陸生脊椎動物大多有聽覺，其中鳥類和哺乳陸生脊椎動物大多有聽覺，其中鳥類和哺乳 類的聽覺器官最發(fā)達(dá)。脊椎動物的聽覺器官為耳，類的聽覺器官最發(fā)達(dá)。脊椎動物的聽覺器官為耳，從進(jìn)化上看，耳的原初功能是保持身體的正常姿從進(jìn)化上看，耳的原初功能是保持身體的正常姿勢，是一種平衡器官。水生脊椎動物，如圓口類勢，是一種平衡器官。水生脊椎動物，如圓口類和魚類只有內(nèi)耳。內(nèi)耳不和外界相通，沒有聽覺和魚類只有內(nèi)耳。內(nèi)耳不和外界相通，沒有聽覺功能，主要為功能，主要為3個半規(guī)管。個半規(guī)管。 耳廓有聚攏

13、聲波的作用。這一作用在人類不明顯，但兔、耳廓有聚攏聲波的作用。這一作用在人類不明顯，但兔、狗、馬等耳廓能隨聲音來源而轉(zhuǎn)動，其聚攏聲波之功能是狗、馬等耳廓能隨聲音來源而轉(zhuǎn)動，其聚攏聲波之功能是很明顯的。外耳道終止于鼓膜。很明顯的。外耳道終止于鼓膜。1. 1. 外耳和中耳的傳音作用外耳和中耳的傳音作用 耳的構(gòu)造耳的構(gòu)造（人、哺乳類）（人、哺乳類） 外耳外耳：組成：組成 耳廓、外耳道、耳廓、外耳道、鼓膜鼓膜 功能功能 聚集、傳導(dǎo)聲波聚集、傳導(dǎo)聲波 中耳中耳: : 組成組成 鼓室、聽小骨、咽鼓管鼓室、聽小骨、咽鼓管 功能功能 傳導(dǎo)、放大聲波傳導(dǎo)、放大聲波 內(nèi)耳內(nèi)耳（迷路）：復(fù)雜的管道（迷路）：復(fù)雜的管

14、道 前庭器（平衡）前庭器（平衡）+ + 耳蝸（聽覺）耳蝸（聽覺） 鼓膜之內(nèi)為中耳。中耳有鼓膜之內(nèi)為中耳。中耳有3塊聽小骨，從外向內(nèi)分別塊聽小骨，從外向內(nèi)分別稱為錘骨稱為錘骨(hammer)、砧骨、砧骨(anvil)和鐙骨和鐙骨(stirrup)。這。這3塊塊聽小骨連成一個杠桿樣裝置，錘骨的外端附著于鼓膜內(nèi)面，聽小骨連成一個杠桿樣裝置，錘骨的外端附著于鼓膜內(nèi)面，鐙骨的內(nèi)端附著于中耳深部的一個卵圓形膜，即卵圓窗鐙骨的內(nèi)端附著于中耳深部的一個卵圓形膜，即卵圓窗(oval window)上。卵圓窗的下面還有一個圓形薄膜，稱為上。卵圓窗的下面還有一個圓形薄膜，稱為圓窗圓窗(round window)。

15、卵圓窗和圓窗是中耳的內(nèi)界，兩者的內(nèi)側(cè)是內(nèi)耳。卵圓窗和圓窗是中耳的內(nèi)界，兩者的內(nèi)側(cè)是內(nèi)耳。 內(nèi)耳又稱迷路內(nèi)耳又稱迷路(labyrinth)，包括前庭，包括前庭器和蝸管兩部分。前庭器器和蝸管兩部分。前庭器(vestibbular apparatus)是感覺身體姿勢的平衡器官，是感覺身體姿勢的平衡器官，由由3個半規(guī)管和前庭組成。前庭內(nèi)膜迷路個半規(guī)管和前庭組成。前庭內(nèi)膜迷路為兩個膜性小囊，內(nèi)有為兩個膜性小囊，內(nèi)有CaCO3晶體，稱晶體，稱為耳砂為耳砂(otoliths)。3個半規(guī)管內(nèi)充以內(nèi)淋個半規(guī)管內(nèi)充以內(nèi)淋巴液，位于巴液，位于3個互為垂直的平面上。頭部個互為垂直的平面上。頭部的任何活動，都使管中液體

16、流動，從而的任何活動，都使管中液體流動，從而刺激前庭蝸神經(jīng)將信息傳入小腦。刺激前庭蝸神經(jīng)將信息傳入小腦。 前庭器前庭器 = = 前庭前庭 + 3+ 3個半規(guī)管個半規(guī)管 前庭：前庭：2 2個膜性囊個膜性囊 含耳砂含耳砂( (耳石耳石) ) 頭部姿態(tài)變化頭部姿態(tài)變化 耳石壓迫膜性囊耳石壓迫膜性囊 前庭蝸神經(jīng)（腦神經(jīng)）前庭蝸神經(jīng)（腦神經(jīng)） 小腦小腦 半規(guī)管：半規(guī)管：3 3個互相垂直；內(nèi)淋巴液個互相垂直；內(nèi)淋巴液 頭部姿態(tài)變化頭部姿態(tài)變化 內(nèi)淋巴液流動內(nèi)淋巴液流動 前庭蝸神經(jīng)（腦神經(jīng)）前庭蝸神經(jīng)（腦神經(jīng)） 小腦小腦 2. 2. 聲波在耳中轉(zhuǎn)變?yōu)閯幼麟娢宦暡ㄔ诙修D(zhuǎn)變?yōu)閯幼麟娢?耳蝸如何感受聲音？耳蝸如

17、何感受聲音？ 聲波聲波 鼓膜鼓膜 聽小骨聽小骨 卵圓窗卵圓窗 耳蝸內(nèi)淋巴液振動耳蝸內(nèi)淋巴液振動 基底膜振動（通過基底膜振動（通過行波行波傳播）傳播） 覆膜與柯蒂氏器之間發(fā)生相對位移覆膜與柯蒂氏器之間發(fā)生相對位移 毛細(xì)胞上的纖毛彎曲毛細(xì)胞上的纖毛彎曲 毛細(xì)胞毛細(xì)胞 上離子通透性改變上離子通透性改變 聽神經(jīng)沖動發(fā)放站聽神經(jīng)沖動發(fā)放站 耳蝸底部感受高音調(diào)耳蝸底部感受高音調(diào) 中部感受中等頻率的聲音中部感受中等頻率的聲音 頂部感受低音調(diào)頂部感受低音調(diào) 3. 3. 由動作電位到聲音由動作電位到聲音 神經(jīng)沖動神經(jīng)沖動 傳入延髓傳入延髓 大腦皮層聽區(qū)大腦皮層聽區(qū)（4141區(qū)、區(qū)、4242區(qū)、區(qū)、2222區(qū)）區(qū)

18、） 產(chǎn)生聽覺產(chǎn)生聽覺 4. 4. 聽覺障礙聽覺障礙 （1 1）傳導(dǎo)性聾傳導(dǎo)性聾 聽覺障礙來自外耳和中耳聽覺障礙來自外耳和中耳 （2 2）感音性聾感音性聾 由柯蒂氏器和耳蝸神經(jīng)損傷引起由柯蒂氏器和耳蝸神經(jīng)損傷引起 （3 3）中樞性聾中樞性聾 聽神經(jīng)通路、各級聽覺中樞、大腦皮聽神經(jīng)通路、各級聽覺中樞、大腦皮層病變造成的聽覺障礙層病變造成的聽覺障礙 5. 5. 內(nèi)耳中的平衡器官內(nèi)耳中的平衡器官 前庭器官是感受身體運(yùn)動和頭部位置的前庭器官是感受身體運(yùn)動和頭部位置的感受器，包括內(nèi)耳中除耳蝸以外的感受器，包括內(nèi)耳中除耳蝸以外的3 3個半規(guī)個半規(guī)管、橢圓囊和球囊。管、橢圓囊和球囊。 半規(guī)管半規(guī)管與身體和頭部

19、的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動有關(guān)。與身體和頭部的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動有關(guān)。 橢圓囊和球囊是橢圓囊和球囊是感受身體靜止和直感受身體靜止和直線加速度運(yùn)動狀況線加速度運(yùn)動狀況的感受器。的感受器。終帽動纖毛和靜纖毛毛細(xì)胞半規(guī)管中的壺腹司旋轉(zhuǎn)平衡半規(guī)管中的壺腹司旋轉(zhuǎn)平衡頭部運(yùn)動頭部運(yùn)動 半規(guī)管內(nèi)淋巴的運(yùn)動半規(guī)管內(nèi)淋巴的運(yùn)動 終帽偏轉(zhuǎn)終帽偏轉(zhuǎn) 刺激毛細(xì)胞刺激毛細(xì)胞 神經(jīng)元神經(jīng)元 腦腦 感覺身體或頭部旋轉(zhuǎn)運(yùn)動感覺身體或頭部旋轉(zhuǎn)運(yùn)動 橢圓囊和球狀囊感受身體靜止或直線加速度運(yùn)動狀況加速度運(yùn)動狀況橢圓囊和球狀囊感受身體靜止或直線加速度運(yùn)動狀況加速度運(yùn)動狀況頭動頭動 耳石膜牽動毛細(xì)胞耳石膜牽動毛細(xì)胞 神經(jīng)元神經(jīng)元 前庭神經(jīng)核前庭神經(jīng)核 反射性的引起肌肉緊張反射性的引起肌肉緊張 維持平衡維持平衡 14.414.4化學(xué)感受性：味覺與嗅覺化學(xué)感受性：味覺與嗅覺 1. 1. 味覺味覺 舌：舌：味蕾味蕾舌頭的不同部位對酸辣苦甜的感覺不同。舌頭的不同部位對酸辣苦甜的感覺不同。 2. 2