生理学教材 第十章 感觉器官的功能.doc

第十章 感觉器官的功能(The functions of sense organs) 本章导读感觉使人类认识了多姿多彩的世界。它是人体对内、外环境变化的察觉，涉及复杂的生理及心理过程。感觉形成的结构基础包括感受器或感觉器官、神经传导通路和皮层中枢。机体通过感受器和感觉器官获取了丰富的环境信息，最简单的感受器是外周感觉神经末梢，一些高度分化的感受细胞连同附属结构一起构成了复杂的感觉器官。适宜刺激、换能作用、编码功能和适应现象是感受器的一般生理特征。感觉器官主要有眼、耳、皮肤、舌和鼻等。人类对自然界的印象和记忆，大约70%～90%以上是通过眼睛看到的。人眼可感受到的电磁波范围是370～740nm。眼通过自身的折光系统将视物成像在视网膜上，视物成像经视网膜光感受器的感光换能和编码作用后以神经冲动的形式传递到视觉中枢。视网膜的光感受器包括视杆系统和视锥系统。视杆系统的光敏感度高，能感受到弱光刺激引起视觉，但仅能区别明暗，分辨率低，而且视物无色觉；视锥系统的光敏感度低，只被强光刺激激活，但可辨别颜色，看清楚物体细节，故分辨能力高。视锥系统功能不全时，可以引起色弱甚至色盲。听觉器官可感受到外界的声波振动，适宜刺激是16～20 000Hz的空气振动疏密波。听觉形成过程包括声波经外耳、中耳等传音装置传到耳蜗后引起淋巴液和基底膜的振动，通过科蒂器官中毛细胞的感音换能作用，由听神经以特定的动作电位频率及组合形式编码声音信息，传送到听觉中枢引起听觉。人体正常姿势的维持需要前庭器官、视觉器官和本体感觉感受器传入冲动所致反射活动的协同作用，以三个半规管、椭圆囊和球囊构成的前庭器官传入冲动引起的反射最为重要。半规管主要感受机体旋转变速运动，而椭圆囊和球囊则主要感受直线变速运动。味蕾由多个味觉细胞聚集而成，味觉细胞顶端的纤毛是味觉感受的关键部位，人类的味觉系统能分辨由四种基本味觉即酸、甜、苦、咸组成的多种味道。嗅细胞上的嗅纤毛可以感受到空气中气味化学物质的刺激，并将刺激能量转换成嗅神经冲动传至嗅觉中枢，引起嗅觉。人类可辨别的气味约2 000～4 000种,由至少7种基本气味组成：樟脑味、麝香味、花卉味、薄荷味、乙醚味、辛辣味和腐腥味。 人和动物可以通过感觉器官感受内、外环境的变化。当感觉刺激的强度足够大时，感受器可以将各种形式的刺激能量转变成为生物电信号，以神经冲动的形式，通过传入神经纤维到达不同的感觉中枢，经中枢神经系统整合后形成相应的感觉(sensation)或知觉(perception)，并且引发不同类型的反应。广义的感觉是指有意识或下意识对外界或内在刺激的察觉，包括感觉形成的生理过程和心理过程两个部分。其中感觉形成的生理过程是由感受器或感觉器官、神经传导通路以及皮层中枢三个部分的活动共同完成的，本章将重点讨论感觉器官的生理功能。 第一节 感受器的一般生理(General physiology of sensory receptors)一、感受器、感觉器官的定义和分类(Definition and classification of sensory receptors and sense organs)感受器(sensory receptor)是指分布在体表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。最简单的感受器是外周感觉神经末梢本身，如体表或组织内部与痛觉感受有关的游离神经末梢；有的感受器在裸露的神经末梢周围包绕一些由结缔组织构成的被膜样结构，如环层小体和肌梭等。另一些结构和功能上高度分化了的感受细胞连同它们的附属结构一起，构成了复杂的感觉器官。高等动物中最重要的感觉器官包括眼、耳、前庭、嗅觉和味觉等器官，都分布在头部，也称为特殊感觉器官。 根据刺激性质的不同，感受器可以分为5种：机械感受器(mechanoreceptors)；温度感受器(thermoreceptors)；伤害性感受器(nociceptors)；电磁感受器(electromagnetic receptors)（如视网膜的感光细胞等）和化学感受器(chemoreceptors)。根据分布部位不同，感受器也可以分为内感受器(interoceptor)和外感受器(exteroceptor)。内感受器是指体内器官中的感受器如颈动脉体和主动脉体化学感受器等，而外感受器是指一些感受体外信号的感受器如：嗅、听、视觉感受器等。 二、感受器的一般生理特性(Characteristics of sensory receptors)（一）感受器的适宜刺激一种感受器通常只对某种特定形式的能量变化最敏感，此种形式的刺激就称为该感受器的适宜刺激(adequate stimulus)。例如：一定波长的电磁波是视网膜感光细胞的适宜刺激，而一定频率的机械振动是耳蜗毛细胞的适宜