【生理学笔记】第九章 感觉器官

感谢刘老师授课，老师您辛苦了

章节目录

第一节    概述

第二节    视觉器官

第三节    听觉器官

第四节    前庭器官

第二节    视觉器官

二、眼的感光系统及其功能

（一）视网膜的结构

四层结构：色素细胞层，感光细胞层，双极细胞层，神经节细胞层

色素细胞层并不属于神经组织，起营养作用

神经节细胞是视网膜上最早产生动作电位的部位

成像过程中神经纤维挡在成像过程中，不过单个纤维较细所以不影响成像。当神经纤维集中起来离开眼球时会因为纤维过厚而影响成像，此处称为生理性盲点（视神经神经盘）

1.色素细胞层

    内容：内含黑色素颗粒和Vit A

    作用：营养和保护感光细胞

    功能：①可遮蔽来自巩膜侧的散射光线（光线过强时，伸出伪足样突起包被视杆细胞外段，减少光刺激）

              ②吞噬感光细胞外段脱落的视盘

              ③传递来自脉络膜的营养物质

2.感光细胞层

    外段呈圆盘状重叠成层，感光色素镶嵌在盘膜中，是光-电转换产生感受器电位的关键部位

    产生的感受器电位以店紧张方式扩布到终足

根据感光细胞外段结构不同，分为视杆细胞和视锥细胞

视锥细胞外段直径小，大约5μm，因此感光色素含量低导致光敏感度低

视杆细胞外段直径大，因此感光色素含量高导致光敏感度高

3.神经细胞层

    细胞层间存在着复杂的突触联系，有化学性突触和电突触，可纵向和水平方向传递信号

    当最初产生的视觉电信号，将首先在这些细胞层中处理与加工

4.两种感光细胞与神经细胞的联系方式

    ①视锥细胞：呈单线式联系（视锥：双极：节细胞 = 1：1：1）

    ②视杆细胞：呈聚合式联系（视锥：双极：节细胞 = mn：n：1）

（二）视网膜的两种感光换能系统

1.两种感光细胞的结构、功能比较

视杆细胞光敏感度高，视敏感度低，没有颜色觉

2.视紫红质的光化学反应

    ①贮存在色素细胞中的全反型视黄醇 → 11-顺视黄醇 → 视杆细胞 → 11-顺视黄醛

    ②分解与合成速度取决于光强：暗处分解＜合成 ；亮处分解＞合成，强光处于分解状态

    ③分解与合成过程中要消耗一部分视黄醛，需血液循环中的Vit A补充

        缺乏Vit A 会导致 夜盲症

3.视杆细胞的感光换能机制

暗电流的意义：感光细胞在黑暗环境下持续存在Na⁺内流（通过化学门控cGMP敏感的Na⁺通道），使膜持续保持去极化的状态

4.视锥细胞的感光换能机制和色觉

（1）视锥细胞的感光换能机制

    视锥细胞有分别含有感红光色素、感绿光色素、感蓝光色素三种

    三种视锥色素的区别是视蛋白的分子结构稍有不同，这种微小差异决定了对特定波长光线的敏感程度

    视锥细胞的感光换能机制，目前认为与视杆细胞类似

    视锥细胞的功能特点是分辨力强，并具有辨别颜色的能力

（2）色觉

    概念：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

    本质：色觉是一种复杂的物理和心理现象

    学说：视觉三原色学说、视觉对比色学说

    意义：视觉三原色学说可以较好的解释色盲和色弱的发病机制，但不能解释不同颜色视野范围不同的现象

（3）色觉障碍

    ①色盲：指对某一种或某几种颜色缺乏分辨能力

            分类：色盲有红色盲、绿色盲、蓝色盲和全色盲

                     （通常将红-绿色盲认为全色盲，因视紫红质也可分辨蓝色）

            原因：色盲绝大多数是遗传性的（可能因为缺乏相应颜色敏感的视锥细胞所致），极少数是因视网膜病变引起的

    ②色弱：指对某些颜色的分辨能力比正常人稍差

            原因：色弱的产生并不是由于缺乏某种视锥细胞，而是由于某种视锥细胞的反应能力较正常较正常人弱，多为后天因素引起

三、几种视觉生理现象

（一）暗适应与明适应

    本质：感光色素的合成与分解，且（亮）合成慢（暗）分解快

    1.暗适应

        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）

        机制：是视紫红质的含量在暗处恢复的过程

暗适应出现两个时相的原因

①3~5min时，有一部分视杆细胞在光亮情况下并未分解视紫红质（色素细胞以阿米巴运动形式通过伪足将视杆细胞包裹，以便保持一定的视紫红质存量），当环境突然变暗之后，这些视杆细胞立刻被释放以发挥作用使人迅速适应黑暗环境，称为暗适应第一时相

②25~30min后，随着视紫红质不断合成，人眼的暗视觉不断提升，此时称为暗适应第二时相

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

当锥素的合成量升高 + 对光的敏感度升高 → 第一时相

当杆素的合成量升高 + 本来对光的敏感度高 → 第二时相（暗视觉）

    2.明适应

（1）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）

（2）机制：是视紫红质分解的过程

因为杆素在暗处大量聚集 + 对光的敏感度强，所以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

【从事暗环境工作者佩戴红色眼睛的原因是在亮光处佩戴红色眼睛能防止视紫红质的完全分解，以便到暗处便能迅速获得暗适应】

（二）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：因为上眼眶和鼻梁遮挡的缘故，所以单眼视野范围的下方＞上方 ；颞侧＞鼻侧

               因为三种视锥细胞在视网膜中的分布不均，所以色视野的范围 白色＞黄蓝＞红色＞绿色

生理盲点投射区位于视野的颞侧15°处

    因为物体是交叉成像（上下、左右交叉）于视网膜上，所以视野检查协助诊断视网膜疾患时，视野的缺陷应根据交叉成像原则诊断视网膜的病变部位

    作用：飞行面罩与防毒面具的设计的眼眶结构与视野范围相关

（三）双眼视觉和立体视觉

1.双眼视觉

    概念：指双眼同视一物体时的视觉

    特点：①双眼视觉是由于来自物体同一部位的光线，成像于两侧视网膜的“对称点”上，经视觉中枢整合后只产生一个“物体”的感觉

               ②双眼视觉的视野大部分重叠，互相弥补，故无生理盲点投射区

               ③双眼视觉视野比单眼视觉大得多

               ④双眼视觉能增加对物体距离、三维空间和速度感的判断准确性，从而形成立体感

2.立体视觉

    概念：指双眼视觉对物体的“深度”（三维特性）的视觉

    特点：①立体视觉只是对物体感知相对“深度”的经验，即判断一点比另一点的远近（判断有一定的限度——1m远的物体两点差1.5mm）

               ②产生立体视觉的主要因素是视网膜像位差，故单眼视物时，也能产生一定程度的立体感觉（但比双眼视觉的准确性差）

图B中的c与d图表明：视网膜中央视野在外侧膝状体处整合，该现象在眼科学中称为“黄斑回避”

原则：颞侧视野交叉，鼻侧视野不交叉

           鼻侧神经损伤会影响颞侧视野

拓展

老花眼没有折光问题（眼球结构正常），只有调光问题（晶状体老花导致自身回弹能力下降）

因此老花眼视远物（平行光）时焦点可位于视网膜正常成像，但视近物时因晶状体折光能力不足导致焦点于视网膜前成像不清，因此老花眼只在需要视近物时才佩戴老花镜 ；而远视眼视远物时焦点仍位于视网膜后而成像不清晰，因此远视眼需要一直佩戴凸透镜

【老花眼上街不戴镜，远视眼上街带凸镜】

青少年用眼过度时，会导致睫状体痉挛不能正常舒张而导致焦点前移

颅内高压的典型表现是视乳头水肿，可以通过检查眼底检出

茶碱可通过增加肥大细胞、嗜酸粒细胞、支气管平滑肌细胞内部cAMP含量从而稳定细胞膜【cAMP可降低胞内Ca²⁺】

胞浆内Ca²⁺浓度升高可激活细胞钙超载，钙超载是一切细胞死亡的启动机制

感光细胞通过超级化兴奋 ；听毛细胞通过“交流电”兴奋（去、超极化均可兴奋）【原理：内外淋巴电位差极大，大约100mV】