生理學(xué)教學(xué)課件：10-4-1 神經(jīng)系統(tǒng)的感覺功能---概述與視覺-1

1、第四節(jié) 神經(jīng)系統(tǒng)的感覺功能-視覺第三節(jié) 反射活動的一般規(guī)律第六節(jié) 神經(jīng)系統(tǒng)對內(nèi)臟活動的調(diào)節(jié)第七節(jié) 腦的高級功能與電活動第五節(jié) 神經(jīng)系統(tǒng)對軀體運(yùn)動的調(diào)節(jié)第三章 神經(jīng)系統(tǒng)第一節(jié) 神經(jīng)元與神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞第二節(jié) 神經(jīng)元間的信息傳遞一、感覺(sensation) 感覺：是客觀事物（某種特性）在人腦的主觀反映 感覺的產(chǎn)生： 感受器和感覺器官的感受刺激 傳入通路的信息傳入 中樞的整合分析感覺與知覺（多種特性，甚至多種事物的綜合感覺）感覺概述二、感受器：1、分布部位分：內(nèi)感受器：本體感受器；內(nèi)臟感受器外感受器：距離感受器：視、聽、嗅接觸感受器：觸、壓、味、溫2、刺激性質(zhì)分：光感受器機(jī)械感受器化學(xué)感受器溫度感受器

2、傷害性感受器3、結(jié)構(gòu)形式分： 簡單：感受細(xì)胞、N末梢（痛、觸等）。 復(fù)雜：感受細(xì)胞非N附屬結(jié)構(gòu)=感覺器官三、感受器的一般生理特性:1. 適宜刺激（感受刺激的特異敏感性）：感受器最敏感的刺激感受器的適宜刺激 感覺閾(閾值)：強(qiáng)度閾值：能引起感覺傳入沖動產(chǎn)生的最小適宜刺激強(qiáng)度時(shí)間閾值面積閾值感覺辨別閾2. 換能作用(感受刺激的能量轉(zhuǎn)換性)：感受器的換能作用：將各種形式的刺激能量轉(zhuǎn)換為傳入神經(jīng)的動作電位感受器電位感受器的局部電位發(fā)生器電位感受器局部電位的特點(diǎn)：特異性受體決定刺激性質(zhì)產(chǎn)生動作電位的閾值取決于時(shí)空總和傳入神經(jīng)動作電位與EPP一樣，是局部電位：電位幅度在一定范圍內(nèi)與刺激強(qiáng)度成正比不具有“全

3、或無” 的特征可總和能以電緊張的形式作近距離的擴(kuò)布適宜刺激感受器跨膜信號轉(zhuǎn)換感受器電位(啟動電位或發(fā)生器電位) 傳入神經(jīng)神經(jīng)沖動(AP)換能作用:感受器電位的特性： 3. 編碼作用(感受刺激的信息整合作用)對刺激信息的編碼作用（局部電位和動作電位的編碼作用）刺激信息： 性質(zhì)：感受器上的特異蛋白質(zhì)或離子通道 部位：感受器的分布 強(qiáng)度：感受蛋白或離子通道受適宜刺激影響的強(qiáng)度特性 時(shí)間：感受蛋白或離子通道受適宜刺激影響的時(shí)間特性In cells in vitro產(chǎn)生機(jī)制：感受器的換能過程離子通道（膜）的功能狀態(tài)細(xì)胞活動特性突觸傳遞特性中樞信息整合類型類型與意義：快適應(yīng)感受器：嗅覺、觸覺慢適應(yīng)感受器：

4、痛覺、血壓 4. 適應(yīng)現(xiàn)象(感受刺激的持續(xù)性)：指對同一刺激的持續(xù)作用, 感受器反應(yīng)逐漸降低的現(xiàn)象可見光眼的折光系統(tǒng)折射成像視網(wǎng)膜的感光系統(tǒng)換能作用感受器電位視N沖動視覺中樞視覺眼的折光與感光系統(tǒng)視覺眼的適宜刺激:可見光(波長370740nm的電磁波)一、眼的折光系統(tǒng)及其調(diào)節(jié)1、折光成像的光學(xué)原理 光線由一媒介進(jìn)入另一媒介所構(gòu)成的單球面折光體時(shí)，就會發(fā)生折射。折射能力(F2 )的大小由該單球面折光體的曲率半徑(r)和折射率(n2)決定。 若空氣的折射率n1，其關(guān)系式為：F2 (后主焦距)n2 rn2 - n1折光體的折光能力還可用焦度(D)表示：D = 1/F21D = 100度F2越小，其折

5、光能力越強(qiáng)；n2越大，其折光能力越強(qiáng)；r越小，其折光能力越強(qiáng)。2、眼的折光系統(tǒng)和成像眼內(nèi)折光系統(tǒng)的折射率和曲率半徑 空氣 角膜 房水 晶狀體 玻璃體折射率 1.000 1.336 1.336 1.437 1.336曲率半徑 7.8(前) 10.0(前)6.8(后) -6.0(后)6m以外的光線可認(rèn)為近于平行光。人眼的總折光能力為59D 1）折光系統(tǒng)： 2）簡化眼：設(shè)眼球?yàn)閱吻蛎嬲酃怏w：前后徑為20mm,折射率為1.333,曲率半徑為5mm,節(jié)點(diǎn)(n,光心)在角膜后方5mm處,前主焦點(diǎn)在角膜前15mm處,后主焦點(diǎn)在節(jié)點(diǎn)后15mm處。 當(dāng)平行光線(6m以外)進(jìn)入簡化眼，被一次聚焦于視網(wǎng)膜上,形成一

6、個(gè)縮小倒立的實(shí)像。 簡化眼中的AnB和anb是對頂相似三角形。如果物距和物體大小為已知，可算出物像及視角大小。3、眼的調(diào)節(jié) 正常人眼看近物時(shí)，眼折光系統(tǒng)的折光能力能隨物體的移近而相應(yīng)的改變,使物像仍落在視網(wǎng)膜上，看清近物。眼的調(diào)節(jié)：晶狀體調(diào)節(jié)、瞳孔調(diào)節(jié) 眼球會聚1）晶狀體調(diào)節(jié)物像落在視網(wǎng)膜后視物模糊皮層-中腦束中腦正中核動眼神經(jīng)副交感核睫短N(yùn)睫狀肌收縮懸韌帶松弛晶狀體前后凸折光能力物像落在視網(wǎng)膜上持續(xù)高度緊張睫狀肌痙攣近視彈性老花眼 調(diào)節(jié)前后晶狀體的變化 晶狀體調(diào)節(jié)的能力有一定的限度。這個(gè)限度用近點(diǎn)(能看清物體的最近的距離)表示。 近點(diǎn)越近，說明晶狀體的彈性越好。不同年齡的調(diào)節(jié)能力2）瞳孔調(diào)節(jié)

7、 正常人的瞳孔直徑變動在1.58.0mm之間 瞳孔近反射： 當(dāng)視近物時(shí),除發(fā)生晶狀體的調(diào)節(jié)外,還反射性的引起雙側(cè)瞳孔縮小 瞳孔縮小后,可減少折光系統(tǒng)的球面像差和色像差,使視網(wǎng)膜成像更為清晰。意義：反射通路：與晶狀體調(diào)節(jié)的反射通路類同。 瞳孔對光反射： 瞳孔的大小還隨光照強(qiáng)度而變化,強(qiáng)光下瞳孔縮小,弱光下瞳孔擴(kuò)大,稱為瞳孔對光反射強(qiáng) 光視網(wǎng)膜感光細(xì)胞 視N中腦的頂蓋前區(qū)(雙側(cè))動眼N副交感核(雙側(cè))睫狀N節(jié)瞳孔括約肌瞳孔縮小(雙側(cè))調(diào)節(jié)光入眼量減少球面像差和色像差;協(xié)助診斷意義:過程： 反射途徑： 與晶狀體調(diào)節(jié)反射基本相同，不同之處主要為效應(yīng)器(內(nèi)直肌)。3）眼球會聚 使物像分別落在兩眼視網(wǎng)膜的

8、對稱點(diǎn)上,使視覺更加清晰和防復(fù)視的產(chǎn)生意義：4、眼的折光異常 正常眼(正視眼)通過調(diào)節(jié),可以分別看清遠(yuǎn)、近不同的物體。 若眼的折光能力異常,或眼球的形態(tài)異常,平行光線不能在視網(wǎng)膜上清晰成像,稱為屈光不正(非正視眼)。 常見的有遠(yuǎn)視、近視和散光。 1）近視眼:多數(shù)由于眼球的前后徑過長,或角膜和晶狀體曲率半徑過小,折光能力過強(qiáng)，近視眼的遠(yuǎn)點(diǎn)比正視眼的近,遠(yuǎn)視力差,近視力正常 矯正：配戴適宜凹透鏡。 2）遠(yuǎn)視眼:多數(shù)由于眼球的前后徑過短,或折光系統(tǒng)的折光能力過弱，遠(yuǎn)視眼的近點(diǎn)比正視眼的遠(yuǎn),看遠(yuǎn)物、看近物都需要調(diào)節(jié),故易發(fā)生調(diào)節(jié)疲勞。 矯正：配戴適宜凸透鏡。 3）散光眼:角膜或晶狀體(常發(fā)生在角膜)的

9、表面不呈正球面,曲率半徑不同,入眼的光線在各個(gè)點(diǎn)不能同時(shí)聚焦于一個(gè)平面上,造成在視網(wǎng)膜上的物像不清晰或變形, 視物不清或視物變形。 矯正：配戴適當(dāng)?shù)闹骁R,在曲率半徑過大的方向上增加折光能力。二、眼的感光系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及其功能神經(jīng)細(xì)胞層感光細(xì)胞層色素細(xì)胞層（一）視網(wǎng)膜的結(jié)構(gòu)1、視網(wǎng)膜的構(gòu)成1)兩種感光細(xì)胞的分布2）兩種感光細(xì)胞與神經(jīng)細(xì)胞的聯(lián)系方式:視錐細(xì)胞： 呈單線式聯(lián)系(視錐:雙極:節(jié)細(xì)胞= 1:1:1)視桿細(xì)胞： 呈聚合式聯(lián)系(視桿:雙極:節(jié)細(xì)胞= m:n:1)項(xiàng) 目 視錐細(xì)胞 視桿細(xì)胞分 布 視網(wǎng)膜黃斑部 視網(wǎng)膜周邊部聯(lián)系方式 視錐:雙極:節(jié)細(xì)胞=1:1:1 視桿:雙極:節(jié)細(xì)胞=多:少:1(呈

10、單線式,分辨力強(qiáng)) (呈聚合式,分辨力弱)感光色素 有感紅、綠、藍(lán)光色素3種 只有視紫紅質(zhì)1種(不同的視蛋白 + 視黃醛) (視蛋白 + 視黃醛)種族差異 雞、爬蟲類僅有視錐細(xì)胞 鼠、貓頭鷹僅有視桿細(xì)胞適宜刺激 強(qiáng)光 弱光光敏感度 低(強(qiáng)光興奮) 高(弱光興奮)分 辨 力 強(qiáng)(分辨微細(xì)結(jié)構(gòu)) 弱(分辨粗大輪廓)專司視覺 明視覺 + 色覺 暗視覺 + 黑白覺 視 力 強(qiáng) 弱 (中央凹為主) (向外周遞減)結(jié)構(gòu)特征功能作用1）兩種感光細(xì)胞的結(jié)構(gòu)、功能比較2、視網(wǎng)膜的兩種感光換能系統(tǒng)1、兩種感光細(xì)胞的結(jié)構(gòu)和感光物質(zhì)（二）視覺產(chǎn)生的機(jī)制視干細(xì)胞與視紫紅質(zhì)的光敏感性 視錐細(xì)胞有分別含有感紅光色素、感綠光

11、色素、感藍(lán)光色素三種。視色素（視紫紅質(zhì)）的結(jié)構(gòu)三種視錐色素的區(qū)別是視蛋白的分子結(jié)構(gòu)微小差異決定對特定波長光線的敏感程度視色素（視紫紅質(zhì)）的光化學(xué)反應(yīng)視 紫 紅 質(zhì)光視蛋白+11-順視黃醛視黃醛還原酶11-順視黃醇(VitA)全反型視黃醇(VitA)醇脫氫酶全反型視黃醛+視蛋白視黃醛異構(gòu)酶(暗處，需能)異構(gòu)酶2、感光細(xì)胞的感光換能機(jī)制 無 光 照cGMP含量高 cGMP依賴性Na+通道開放外段膜Na+持續(xù)內(nèi)流(內(nèi)段膜Na+泵泵出Na+)靜息電位（-30-40mv）光 照視紫紅質(zhì)分解變構(gòu)變視紫紅質(zhì)(中介物)激活盤膜上的傳遞蛋白(G蛋白)激活磷酸二酯酶分解cGMPcGMP cGMP依賴性Na+通道關(guān)

12、閉外段膜Na+內(nèi)流(內(nèi)段膜Na+泵繼續(xù))感受器電位(超極化型)電緊張方式擴(kuò)布 終 足 視桿細(xì)胞感受器電位(超極化型)電緊張方式擴(kuò)布 終 足 雙極細(xì)胞(去或超極化型) 電-化學(xué)-電電-化學(xué)-電 神經(jīng)節(jié)細(xì)胞(動作電位) 3、感受器電位及動作電位谷氨酸谷氨酸乙酰膽堿乙酰膽堿谷氨酸谷氨酸4、神經(jīng)元的反應(yīng)形式5、視感覺的神經(jīng)投射與整合（四）幾種視覺生理現(xiàn)象1、暗適應(yīng)與明適應(yīng) 機(jī)制：是視紫紅質(zhì)的含量在暗處恢復(fù)的過程。暗適應(yīng)曲線 1）暗適應(yīng): 概念：指從明處暗處,最初看不清逐漸恢復(fù)暗視覺的過程(約2530min)。 2）明適應(yīng)： 概念：從暗處明處,最初看不清(耀眼的光感)片刻后恢復(fù)明視覺的過程(約1min)

13、。 機(jī)制：是視紫紅質(zhì)分解的過程。桿素在暗處大量蓄積+對光的敏感度強(qiáng),到明亮處被迅速大量分解,產(chǎn)生和傳入大量視覺沖動,從而出現(xiàn)耀眼的光感。 2、視敏度(視力)： 概念：指人眼分辨精細(xì)程度的能力。 由簡化眼模型，根據(jù)已知的物距和物體大小，可算出物像及視角大小。 正常人眼在光照良好的情況下，在視網(wǎng)膜上的物像5m(視角1)能產(chǎn)生清晰的視覺。 1角的物像可分別刺激不相鄰的兩個(gè)感光細(xì)胞，其各自的感光信息傳入才能分辨兩個(gè)點(diǎn)。 視敏度的限度：用能分辨兩點(diǎn)的最小視網(wǎng)膜上的物像(5m)或視角(1)表示。 視力表是根據(jù)此原理設(shè)計(jì)的。 E 字的筆畫粗細(xì)和缺口皆為1 。 視角 = 1 = 1.0 (5.0) 視角 =1

14、0 = 0.1 (3.3) 3、色覺 色覺是感光細(xì)胞受到不同波長的光線刺激后,產(chǎn)生的視覺信息傳入視覺中樞引起的主觀感覺。 19世紀(jì)初,Young和Holmholtz依據(jù)物理學(xué)上三原色混合理論提出了視覺三原色學(xué)說： 紅、綠、藍(lán)三種視錐細(xì)胞興奮程度=111白色覺 紅、綠、藍(lán)三種視錐細(xì)胞興奮程度=410紅色覺 紅、綠、藍(lán)三種視錐細(xì)胞興奮程度=281綠色覺 三原色學(xué)說可以較好地解釋色盲和色弱的發(fā)病機(jī)制 色盲：指對某一種或某幾種顏色缺乏分辨能力。 色盲有紅色盲、綠色盲、藍(lán)色盲和全色盲。 通常將紅-綠色盲認(rèn)為全色盲,因視紫紅質(zhì)也可分辨藍(lán)色。 色盲絕大多數(shù)是遺傳性的色弱：指對某些顏色的分辨能力比正常人稍差。

15、 色弱的產(chǎn)生并不是由于缺乏某種視錐細(xì)胞,而是由于某種視錐細(xì)胞的反應(yīng)能力較正常人為弱;多為后天因素引起。色覺障礙：4、雙眼視覺和立體視覺 1）雙眼視覺:指雙眼同視一物體時(shí)的視覺。特點(diǎn)： 雙眼視覺能增加對物體距離、三維空間的判斷準(zhǔn)確性,從而形成立體感。雙眼視覺視野比單眼視覺大得多; 雙眼視覺的視野大部分重疊,互相彌補(bǔ), 故無生理盲點(diǎn)投射區(qū); 雙眼視覺是由于來自物體同一部位的光線，成像于兩側(cè)視網(wǎng)膜的“對稱點(diǎn)”上，經(jīng)視覺中樞整合后只產(chǎn)生一個(gè)“物體”的感覺； 2）立體視覺: 概念：指雙眼視覺對物體的“深度”(三維特性)的視覺。 特點(diǎn)： 產(chǎn)生立體視覺的主要因素是視網(wǎng)膜像位差，故單眼視物時(shí)，也能產(chǎn)生一定程度的立體感覺(但比雙眼視覺的準(zhǔn)確性差)。 立體視覺只是對物體感知相對“深度”的經(jīng)驗(yàn)：即判斷一點(diǎn)比另一點(diǎn)的遠(yuǎn)近(判斷有一定的限度：1m遠(yuǎn)的物體兩點(diǎn)差1.5mm)；5、視野 概念：指單眼固定不動注視前方一點(diǎn)時(shí),該眼所看到的空間范圍。 范圍：上眼框和鼻粱遮擋的