神经系统的感觉功能和感觉器官生理学

神经系统的感觉功能和感觉器官生理学（一）脊髓和脑干的感觉传导功能脊髓丘脑束躯体浅感觉薄束、楔束躯体深感觉、精细触觉三叉丘系头面部浅感觉（二）丘脑及感觉投射系统感觉接替核感觉联络核髓板内核群（1）特异投射系统经典的各种感觉传导通路，如躯体浅感觉、深感觉和精细触觉、听觉、视觉、味觉(嗅觉除外)的传导束，它们经脊髓或脑干，上升到丘脑感觉接替核换神经元后，投射到大脑皮层的特定感觉区。每一种感觉的投射路径都是专一的，具有点对点的投射关系。功能：引起特定的感觉，并激发大脑皮层发出神经冲动。（2）非特异投射系统上述经典感觉传导通路的第二级感觉纤维经过脑干时，发出许多侧支，与脑干网状结构内的神经元发生突触联系，经多次换元，抵达丘脑的髓板内核群，再由此发出神经纤维弥散地投射到大脑皮层的广泛区域。特异感觉信号通过此途径便失去了原有的特异性，而且这种投射不具有点对点的关系，因而不能引起特定的感觉。功能：维持和改变大脑皮层的兴奋状态。脑干网状结构上行激动系统临床上巴比妥类催眠药物的作用，就是阻断了脑干网状结构上行激动系统的传递而产生的。（三）大脑皮层的感觉分析功能1．体表感觉代表区中央后回和中央旁小叶后部特点：*左右交叉*倒置，头面部正立*代表区大小与感觉的灵敏程度有关*本体感觉代表区：中央前回*视觉代表区：大脑半球内侧面枕叶距状沟的上下缘*听觉代表区：颞叶的颞横回和颞上回*嗅觉的皮层区：边缘叶的前底部*味觉皮层区：中央后回头面部感觉区的下侧。（四）痛觉痛觉感受器是游离神经末梢，是一种化学感受器1．皮肤痛觉快痛Aδ类纤维慢痛C类纤维2．内脏痛特点①发生缓慢，持续时间较长②定位不准确、定性不清楚③对机械性牵拉、痉挛、缺血、炎症等刺激敏感，而对切割、烧灼等刺激不敏感。④可伴有牵涉痛*心肌缺血或梗死时，可出现心前区、左肩和左上臂尺侧疼痛；*胆囊炎、胆石症时，可出现右肩区疼痛；*阑尾炎时，初期可出现脐周或上腹部疼痛；*胃溃疡和胰腺炎时，可出现左上腹和肩胛间的疼痛；*肾结石时，可出现腹股沟区的疼痛。牵涉痛referredpain某些内脏疾病往往引起体表特定部位发生疼痛或痛觉过敏的现象二、感受器、感觉器官的概念及分类感受器(receptor)是指分布在体表或组织内部的专门感受机体内、外环境变化的结构或装置这些感受器连同它们的附属结构．就构成了各种复杂的感觉器官感受器的一般生理特性感受器的适宜刺激感受器的换能作用感受器的编码作用感受器的适应现象三、光感受器与视觉简化眼(reducedeye)假设眼球的前后径为20mm．内容物为均匀的单球面折光体．折射率为1.33，外界光线入眼球时只在角膜处发生一次折射，角膜的曲率半径为5mm，即节点n到前表面的距离为5mm；后主焦点在节点后l5mm处，正相当于视网膜的位置。正好能使平行光线聚焦在视网膜上2．眼的调节眼的调节：晶状体调节瞳孔调节眼球会聚。1.晶状体调节物像落在视网膜后视物模糊中脑动眼神经副交感核睫状肌收缩睫状小带松弛晶状体前后凸折光能力↑物像落在视网膜上持续高度紧张→睫状肌痉挛→近视弹性↓→老花眼晶状体调节的能力有一定的限度。这个限度用近点(能看清物体的最近的距离)表示。近点越近，说明晶状体的弹性越好。2.瞳孔调节正常人的瞳孔直径变动在1.5～8.0mm之间。瞳孔近反射：当视近物时,除发生晶状体的调节外,还反射性的引起双侧瞳孔缩小。意义：减少折光系统的球面像差和色像差,使视网膜成像更为清晰。当双眼凝视一个向前移动的物体时,两眼球同时向鼻侧会聚的现象称为眼球会聚。它也是一种反射活动,其反射途径与晶状体调节反3.眼球会聚射基本相同，不同之处主要为效应器(内直肌)。意义：使物像分别落在两眼视网膜的对称点上,使视觉更加清晰和防复视的产生。强光视网膜感光细胞视神经中脑的顶盖前区(双侧)动眼神经副交感核(双侧)睫状神经节瞳孔括约肌瞳孔缩小瞳孔对光反射(四)眼的折光异常正常眼(正视眼)通过调节,可以分别看清远、近不同的物体。若眼的折光能力异常,或眼球的形态异常,平行光线不能在视网膜上清晰成像,称为屈光不正(非正视眼)。常见的有远视、近视和散光。（二）眼的感光功能视网膜结构项目视锥细胞视杆细胞分布视网膜黄斑部视网膜周边部联系方式视锥:双极:节细胞=1:1:1视杆:双极:节细胞=多:少:1(呈单线式,分辨力强)(呈聚合式,分辨力弱)感光色素有感红、绿、蓝光色素3种只有视紫红质1种(不同的视蛋白+视黄醛)(视蛋白+视黄醛)种族差异鸡、爬虫类仅有视锥细胞鼠、猫头鹰仅有视杆细胞光敏感度低(强光→兴奋)高(弱光→兴奋)分辨力强(分辨微细结构)弱(分辨粗大轮廓)专司视觉明视觉+色觉暗视觉+黑白觉视力强弱(中央凹为主)(向外周递减)结构特征功能作用两种感光细胞的结构、功能比较视网膜的两种感光换能系统视紫红质视蛋白+11-顺视黄醛视黄醛还原酶11-顺视黄醇(VitA)全反型视黄醇(VitA)全反型视黄醛+视蛋白视黄醛异构酶(暗处，需能)异构酶分解与合成过程中要消耗一部分视黄醛，需血液循环中的VitA补充，缺乏VitA→夜盲症⑵色觉色觉是感光细胞受到不同波长的光线刺激后,产生的视觉信息传入视觉中枢引起的主观感觉。色觉是一种复杂的物理和心理现象。19世纪初,Young和Holmholtz依据物理学上三原色混合理论提出了视觉三原色学说：假设视网膜中存在着分别对红、绿、蓝光特别敏感的3种视锥细胞或3种感光色素;当这3种视锥细胞受到不同比例的三原色光刺激时,各自将发生不同程度的兴奋,这样的信息由专线传入中枢,经视中枢整合后便产生各种色觉。若红、绿、蓝三种视锥细胞兴奋程度=1∶1∶1→白色觉;若红、绿、蓝三种视锥细胞兴奋程度=4∶1∶0→红色觉;若红、绿、蓝三种视锥细胞兴奋程度=2∶8∶1→绿色觉。三原色学说可以较好地解释色盲和色弱的发病机制。(三）几种视觉生理现象1.暗适应:⑴概念：指从明处→暗处,最初看不清→逐渐恢复暗视觉的过程(约25～30min)。⑵机制：是视紫红质的含量在暗处恢复的过程。∵在亮处视锥和视杆细胞中的感光色素都被分解→杆素剩余量低+锥素对光的敏感度低→最初看不清任何东西。当锥素的合成量↑+对光的敏感度↑→第一时相；当杆素的合成量↑+本来对光的敏感度高→第二时相(暗视觉)。2.明适应：⑴概念：从暗处→明处,最初看不清(耀眼的光感)→片刻后恢复明视觉的过程(约1min)。⑵机制：是视紫红质分解的过程。∵杆素在暗处大量蓄积+对光的敏感度强,∴到明亮处被迅速大量分解,产生和传入大量视觉冲动,从而出现耀眼的光感。2.视野概念：指单眼固定不动注视前方一点时,该眼所看到的空间范围。范围：∵上眼框和鼻粱遮挡的缘故，∴单眼视野的下方＞上方；颞侧＞鼻侧。∵三种视锥细胞在视网膜中的分布不匀,∴色视野的白色＞黄蓝＞红色＞绿色。3．视敏度(视力)：⑴概念：指人眼分辨精细程度的能力。由简化眼模型，根据已知的物距和物体大小，可算出物像及视角大小。正常人眼在光照良好的情况下，在视网膜上的物像≥5μm(视角≥1’)能产生清晰的视觉。1’角的物像可分别刺激不相邻的两个感光细胞，其各自的感光信息传入才能分辨两个点。第三节听觉和位置觉耳是听觉的外周感觉器官。●外耳：耳廓、外耳道。●中耳：鼓膜、听小骨、咽鼓管和听小肌。●内耳：概述：一、外耳和中耳的功能(一)外耳的功能2.外耳道:1.耳廓:①利于集音;②判断声源：依据声波到达两耳的强弱和时间差判断声源。①传音的通路;②增加声强:与4倍于外耳道长的声波长(正常语言交流的波长)发生共振,从而增加声强。⑴结构特点:是一个具有一定紧张度、动作灵敏、斗笠状的半透明膜,面积约50～90mm2,对声波的频率响应较好,失真度较小。(二)中耳的功能1.鼓膜:⑵功能作用:能如实地把声波振动传递给听小骨。2.听小骨:⑴结构特点:由锤骨-砧骨-镫骨依次连接成呈弯曲杠杆状的听骨链。这一杠杆系统的长臂为锤骨柄、短臂为砧骨长突、支点恰好在整个听骨链的重心上。长臂长度∶短臂长度=1.3∶1⑵功能作用:增强振压(1.3倍),减小振幅(约1/4),防止卵圆窗膜因振幅过大造成损伤。(三)声波传入内耳的途径1.气导：(2)中耳气导:在正常情况下并不重要,仅当听骨链损坏时才起作用,但听觉敏感度要大为减低。声波外耳道鼓膜听骨链卵圆窗前庭阶外淋巴基底膜鼓室内空气圆窗鼓阶外淋巴(1)中耳骨导:为正常听觉传音途径。声波外耳道鼓膜基底膜2.骨导：声波→颅骨→耳蜗壁→蜗管内淋巴→基底膜。骨导在正常时敏感性比气导要低得多,当气导明显受损时,骨导才相对增强。助听器就是根据骨导的原理设计的。3.声波传入内耳的途径特点：●正常时：气导的传音效应＞骨导;　●传音性耳聋时：骨导＞气导;●感音性耳聋时：气导和骨导都减弱甚至消失。二、内耳耳蜗的功能(一)结构特点:内耳耳蜗形似蜗牛壳,其骨性管道约2转,蜗管腔被前庭膜和基底膜分隔为三个腔:前庭阶、蜗管和鼓阶。●行波学说:当声音振动→中耳听骨链振动→卵圆窗振动→前庭阶外淋巴+基底膜上下振动：以行波方式从蜗底向蜗顶传播,同时振幅也逐渐加大,到基底膜的某一部位,振幅达到最大,以后则很快衰减。不同频率的声波,其行波传播的远近和最大振幅出现的部位不同：高频声波(波长短)传播近,最大振幅位于蜗底部;低频声波(波长长)传播远,最大振幅位于蜗顶部。基底膜的最大振幅区为兴奋区,该部位的毛细胞受到刺激而兴奋,从而引起不同音调的感觉。耳蜗对音调的初步分析是:蜗底感受高音调,蜗顶感受低音调。动物实验和临床上对不同性质耳聋原因的研究结果也支持这一理论：如蜗底部损坏时,高音调的感受发生障碍;而蜗顶部损坏则低音调的感受消失。不同频率的声波行波传播在基底膜上的最大振幅部位图三、前庭器官前庭椭圆囊斑球囊斑半规管壶腹嵴椭圆囊、球囊的功能是感受头部位置和直线变速运动。半规管壶腹嵴的功能是感受变速旋转运动。四、前庭反应当前庭器官受刺激而兴奋时，除引起运动觉和位置觉外，还引起各种姿势反射和植物性功能的改变，这种现象称为前庭反应。如汽车突然加速时，会引起颈背肌紧张性增强而后仰，车突然减速时则出现相反的情况；这些都是前庭器官的姿势反射，其意义在于维持机体一定的姿势和保持身体平衡。前庭器官若受到过强或过长时间的刺激，或前庭功能过敏时，常会引起恶心、呕吐、眩晕、皮肤苍白等现象，称为前庭内脏神经反应，具体表现为晕船、晕车和航空病等。嗅觉感受器位于鼻腔的嗅细胞，每个嗅细胞的顶部有6~8条纤毛，埋于粘液中。其适宜刺激是可挥发的有气味的化学物质，呼吸时这些分子溶于粘液中，对嗅细胞构成刺激。自然界中能引起嗅觉的有气味物质可达两万余种，而人类能明确辨别的有2000~4000种。人的嗅觉十分敏感，当空气中含有麝香的浓度为0.00004mg/L时即可嗅出。人的嗅觉很易发生适宜现象。第四节其他感受器的功能一、嗅觉味觉感受器位于味蕾的味细胞，主要分布于舌背和舌缘的粘膜内。味细胞顶部有纤毛，其适宜是溶于水的化学物质。四种基本的味觉:酸、甜、苦、咸。舌的不同部位对不同的味觉刺激的敏感程度不一样:舌尖部对甜味比较敏感，舌两侧对酸味比较敏感，舌两侧的前部对咸味比较敏感，软腭和舌根对苦味比较敏感。二、味觉轻微的机械刺激作用于皮肤浅层的触觉感受器可引起触觉，而压觉是由于较强的机械刺激导致皮肤深部组织变形所引起的感觉。两者性质上类似，可统称为触压觉。人体不同部位皮肤的触压觉的敏感度有较大的差别，如鼻、口唇、指尖等很敏感，躯干背部等处较迟钝。冷觉、温觉合称为温度觉，分别由冷热两种感受器的兴奋引起。皮肤的温度觉受皮肤的基础温度、温度的变化速度和被刺激皮肤的范围有关。痛觉是由伤害性刺激引起，感受器为游离神经末梢三、皮肤的感觉主要有：触压觉、冷觉、温觉和痛觉。