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  讲座1 感受器与感觉器官(1)  
 
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在日常生活中,你一定有这样的经历:当你冒着凛冽的寒风回到家,用温水洗手,你会感到温水特别烫。当你刚洗完热水澡,再把手放到温水时,会感到温水又很凉。你知道其中的奥妙吗?

原来, 我们的皮肤组织有感觉温度升高或降低的温度感受器。当你的手很凉时,放入温水,皮肤温度升高,感觉温度升高的热感受器兴奋;而当你的手很热时,放入温水,皮肤温度降低,感觉温度降低的冷感受器兴奋。

高中生命科学第二册第2页图5-1所示,哺乳动物皮肤结构的示意图。由此我们知道,原来,人类皮肤中有各种各样的感受器。

如图所示,例如,感受温度降低的冷感受器,感受温度升高的热感受器,感受痛疼的痛觉感受器,感受触压变化的触觉感受器,感受压力变化的压力感受器等等。

我们在运用多媒体教学,或看一部激动人心的精彩电影时,无时不在运用我们的眼睛和耳朵。眼和耳是人和动物非常重要的感觉器官。

感受器与感觉器官都能感受刺激,并将刺激转换成神经冲动,传到大脑,形成主观的感觉。那么,感受器和感觉器官之间有区别吗?另外,这些感受器和感觉器官,是怎样把外界的刺激信息转换成神经冲动,最终传到大脑,形成主观感觉的呢?

学习了下面的内容,你就会找到这些问题的答案。

一、感受器  

首先,让我们先辨别和分析感受器和感觉器官之间的区别和联系。

1.感受器与感觉器官的区别

什么是感受器呢?

(1)感受器

如图所示,感受器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。在受到刺激时,可把各种刺激形转换为电信号,以神经冲动的形式编码,传入中枢神经系统。

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,包绕一些结缔组织,构成被膜样的结构,例如环层小体。

那么,什么是感觉器官呢?

(2)感觉器官

如图所示,一些结构和功能高度分化的感觉细胞,连同它们的附属结构一起,构成的复杂器官,称为感觉器官。

高等动物最重要的感觉器官,包括眼、耳、前庭器官、嗅觉器官和味觉器官。

因此,眼、耳都是感觉器官。

那么,感受器是如何把刺激转换成神经冲动的呢?

2.感受器电位

当刺激作用于感受器时,感觉细胞或感觉神经末梢,就会发生相应的膜电位变化,称之为感受器电位。

感受器电位作用于感觉神经纤维后,使感觉神经纤维产生动作电位。这样,感觉刺激信息就转换成了传入神经冲动。

如图所示,皮肤感受器的环层小体,只对刺激的变化产生反应。当开始施加压力刺激时,产生感受器电位;当开始撤除压力刺激时,也产生感受器电位。相应地,在施加压力刺激和撤除压力刺激时,都能使感觉神经纤维产生动作电位。

二、视觉器官  

人类从外界获得信息,很大程度上依赖于视觉功能。很难想象,如果失去一双明亮的眼睛,我们的生活和学习会受多大的影响。

眼是视觉器官。

人的眼球呈球形,它有非常复杂的结构。主要有视网膜和折光系统等部分组成。

如图所示,眼的功能主要是通过折光系统将不同远近的物体成像在视网膜上,形成具有一定限度的清晰物像,并通过视网膜对所视物像进行信息编码,转换成视神经的神经冲动传入中枢,最终形成视觉,感知外界图像的一系列特征。

1.眼的折光系统

如图所示,眼的折光系统包括角膜、房水、晶状体、玻璃体等结构。折光系统透明而无血管分布,使来自眼外的光线经过折射,最后成像在视网膜上。

2.视网膜

如图所示,视网膜结构复杂,有多层细胞构成,主要包括色素上皮层、感光细胞层、双极细胞层、神经节细胞层。

二、视觉器官  

2.视网膜

(1)色素上皮层

来源不属于神经组织,色素上皮细胞含有黑色素颗粒和维生素A(VA),对感光细胞起营养作用,还能遮蔽来自眼球外壁散射的光线。

(2)感光细胞层

感光细胞层含有视杆细胞和视锥细胞,对光线刺激高度敏感。视杆细胞和视锥细胞,把外界的光刺激,转变成膜电位的变化,也就是产生生物电信号。

i.感光细胞的形态结构:如图所示。

视杆细胞和视锥细胞都分为外段、内段、终足三部分。

视杆细胞外段的形状呈杆状,视锥细胞外段的形状呈锥形。

视杆细胞的外段,包含有游离态的膜盘,整齐地叠在一起。视锥细胞的膜盘,与细胞膜相连。这些膜中,镶嵌的蛋白质,是感光色素分子。

视杆细胞和视锥细胞的外段,都含有特殊的视色素分子。

ii.光感受器电位的产生

如图所示,感光细胞的外段是进行光电转换的关键部位,未经照射时,感光细胞的静息电位只有-30—-40mV。光照时,视杆细胞和视锥细胞内的感光色素迅速分解,Na+通道关闭,产生超极化感受器电位。