第四讲 感受器与感觉器官 上一节 返回
 
  讲座2 感受器与感觉器官(2)  
 
二、视觉器官  

2.视网膜

(3)双极细胞层

如图所示,视杆细胞和视锥细胞产生感受器电位,通过突触传递过程,引起双极细胞膜电位的变化。

另外,双极细胞层还含有水平细胞、无长突细胞等。这些细胞在视网膜的视觉信息处理过程中起重要作用。

双极细胞通过突触传递,引起神经节细胞产生动作电位。

(4)神经节细胞层

 

如图所示,神经节细胞的轴突会聚,在眼球后壁视神经盘处穿出眼球,形成视神经。

视神经将视觉信息传向中枢,最终在大脑皮层视区形成视觉。

3.视网膜的盲点和黄斑

如图所示,视神经盘是血管和视觉纤维汇集穿出眼球的部位,没有感光细胞,所以生理学中称之为盲点。

盲点的直径约为1.5mm,境界清楚,淡红色圆盘状结构,也称为视乳头。

距离盲点约3mm处,视网膜颜色较深,并且有些凹陷,在眼睛注视物体的时候,物像落就在这个部位,称为黄斑或中央凹。

三、听觉器官  

声音是我们获取信息的重要途径,每天我们在教室上课,用的做多的就是声音。

不知你是否看过卓别林的无声电影,动作是否都很夸张?

请你设想一下,如果一个恐怖电影片段配有逼真的恐怖音乐,会产生怎样的效果?如果去掉声音,还会常生同样的效果吗?当然不会。

可见声音给人传递的信息有多少啊!

下面就让我们领略一下,接受声音信息的听觉器官吧。

人耳能够感受到的声波振动频率,在20-20 000Hz之间。

如图所示,听觉器官是耳。

耳包括外耳、中耳和内耳三部分。声波通过外耳、中耳等传音装置,到达耳蜗后,引起淋巴液和基底膜的振动,使耳蜗感音装置中的毛细胞产生兴奋,将声波振动的机械能转变成为听神经纤维上的神经冲动。这些神经冲动以特定的频率和组合形式编码声音信息,传送到大脑皮层听觉中枢,产生听觉。

1.外耳

如图所示,外耳由耳廓和外耳道组成。

耳廓的形状有利于声波能量的聚集。

耳道是声波传导的通路。作为一个共鸣腔,它的最佳共振频率大约在3500Hz附近;当声音由外耳道传到鼓膜时,其强度可以增加约10倍。

2.中耳

包括鼓膜、鼓室、听骨链、中耳小肌和咽鼓管等主要结构。如上图所示。

(1)鼓膜:鼓膜是一个圆锥形的膜性结构,漏斗形的膜中央内侧与锤骨柄相连。鼓膜就像电话机受话器中的振膜,具有良好的频率响应和较小的失真度,鼓膜的振动与声波振动的频率相同。

(2)听骨链:听骨链的锤骨、砧骨及镫骨依次相连,三块听小骨形成一个两臂之间呈固定角度的杠杆。镫骨与内耳的卵圆窗相连。

鼓膜、听骨链和内耳卵圆窗之间的联系,构成了声音从外耳传向耳蜗的有效通路。

声波经鼓膜、听骨链到达卵圆窗膜时,振动压强增大,这种现象称为中耳的增压效应。在整个中耳的传音过程中,振动压强增加了22.4倍。

(3)咽鼓管:咽鼓管连通鼓室和鼻咽部,鼓室内的空气通过咽鼓管与大气相通。因此,咽鼓管对于维持鼓膜的正常位置、形状和振动性能有着重要的意义。

如果咽鼓管被堵塞,鼓室内的压力就会下降,引起鼓膜向内凹陷。在飞机的突然升降,或潜水时,经常发生这种情况,通过吞咽、打哈欠等动作,可以使咽鼓管的管口暂时开放,可以有利于气压的平衡。

三、听觉器官  

声波经鼓膜、听骨链到达卵圆窗膜时,卵圆窗膜的振动,引起耳蜗淋巴液和基底膜的振动,使耳蜗感音装置中的毛细胞产生兴奋,将声波振动的机械能转变成为听神经纤维上的神经冲动。耳蜗具有十分复杂的结构。

3.耳蜗

如图所示。

(1)耳蜗的结构

耳蜗是一条螺旋的骨质管道,围绕一个骨轴,盘旋2.75圈。

在耳蜗管的横断面上,可以看到,前庭膜和基底膜将管道分隔成为3个腔,分别称为前庭阶、鼓阶和蜗管。

i.前庭阶和鼓阶:在耳蜗底部,前庭阶与卵圆窗膜相接,鼓阶与圆窗膜相接,充满外淋巴液。在耳蜗顶部,鼓阶与前庭阶中的外淋巴相交通。

ii.蜗管:是一个盲管,充满内淋巴液,基底膜上的螺旋器浸浴在内淋巴中。

(2)螺旋器

如图所示。螺旋器又称为柯蒂氏器,是听觉感受器,由支持细胞和毛细胞构成。

在蜗管的横断面上,靠蜗轴一侧有一行纵向排列的内毛细胞。蜗管的靠外侧,有几行纵向排列的外毛细胞。

每一个毛细胞的顶部表面,有上百条排列整齐的听毛,听毛与盖膜相接触。

盖膜与耳蜗轴相连接。

三、听觉器官  

3.耳蜗

(2)螺旋器

当声波的振动传到内耳时,卵圆窗膜振动,引起耳蜗淋巴液和基底膜的振动,基底膜上的螺旋器与盖膜之间发生相对运动,使毛细胞的听毛发生位移,毛细胞的膜电位发生变化,从而产生感受器电位。

如图所示。内毛细胞产生感受器电位后,通过突触传递,作用于听神经纤维,使听神经纤维产生神经冲动,向中枢传递,最终将听觉信息传到大脑皮层听区,产生听觉。

而外毛细胞主要接受来自听觉中枢的传出纤维投射,调节基底膜的振动和螺旋器的敏感性。

(3)微音器电位

耳受到声音刺激时,在耳蜗、或附近的结构中,可以记录到一种具有交流性质的电变化,称为微音器电位。

微音器电位是声波振动刺激,引起多个毛细胞,产生的复合的感受器电位。

毛细胞的听毛发生位移,就可以引起毛细胞产生感受器电位。

微音器电位的波动与声波振动的频率和幅度相一致。

最有趣的是,在记录微音器电位时,如果你在动物的耳畔唱歌或讲话,动物的耳相当于一个高质量的麦克风,在监听装置的喇叭中,可以听到你发出的声音。所以记录的感受器电位形象地称为微音器电位(microphonic potential,译音就是麦克风电位)。

时间马上到了,想必你一定收获不小。别忘了,查找一下有关嗅觉的研究成果,这些研究成果,与2004年的诺贝尔医学生理学奖有关。

下面让我们总结一下,本环节的主要内容:感受器、感受器电位、视觉器官和听觉器官的结构和功能。

请各位学员,及时复习相关内容,完成作业。

下个环节再见!谢谢大家!