感觉器官和知觉
感觉器官和知觉·
由人手生成
一般特性·
感受器细胞的作用·
- 换能器
对某种形式的能量刺激特别敏感,并将刺激转换为生物能,即刺激造成膜电位超过阈值,引起一系列神经冲动。有两种刺激,分别是适宜刺激: 敏感性最高的能量形式之刺激 不适宜刺激: 敏感性低/不发生反应的能量形式之刺激
- 放大器
刺激的强度其实很低,但是,细胞可以将微弱的适宜刺激换能为神经冲动,功率放大约100000倍。
感觉的产生与适应·
- 产生
每个感受器在接收到刺激以后,经传入通路抵神经中枢。其间经过几次更换神经元来到丘脑(除嗅觉传入通路),由丘脑各自特定的神经核发出的神经纤维,投射到大脑皮层的特定区域。
- 适应
由感受器发放的动作电位的频率降低所致。
指最初得到的清晰感觉,在一段时间后,感觉减弱或者消失。各个感受器衰退之时间不一,触感受器衰退非常迅速,痛感受器、肌梭/颈动脉窦压力传感器则比较缓慢,如此,体现了其生理意义。
视觉·
无脊椎动物的视觉器官(3种)·
- 眼杯
由一团杯状色素细胞和光感受细胞构成。光感受细胞膨大的末端含有色素分子,伸入杯口,吸收光能,产生电位。只能检测光强。
- 复眼
由几千个小眼组成。小眼表面称为小眼面,是一个六角形凸出,实为角膜。之下为晶状体。再下为小视网膜,是8个小视网膜细胞并列而成的长束,其底部发出轴突传送冲动。色素细胞包裹在这些结构周围。蜜蜂、蝗虫等昆虫小眼之间有色素细胞进行隔离,所成之像为镶嵌像。天蛾、蚕等隔离不完全,光线可折射至相邻感光细胞,所成之像为重叠像。
- 单透镜眼
光线由瞳孔(虹膜调节)射入,经晶状体(睫状体调节)折射,聚焦至视网膜。乌贼即是。脊椎动物也是。
脊椎动物的视觉感受·
人眼为例
眼·
球形,直径24MM。眼球壁分为3层,最外层为巩膜、角膜,中间层为脉络膜,内层是视网膜。
- 巩膜
乳白色结缔组织组成。巩膜前端是透明的,即为角膜。主要起保护眼的作用,前端也起聚焦光线之作用。
- 脉络膜
占眼的后2/3部分,由丰富的血管和棕黑色的结缔组织构成。血管供给营养,结缔组织吸收光线防止散射。
- 视网膜
感受光之刺激的神经组织。
巩膜与角膜交界之处是睫状体和虹膜,角膜与晶状体之间充满澄清液体(房水),晶状体和视网膜之间充满透明的胶状物体(玻璃体)。
- 睫状体
分为睫状突、睫状小带、睫状肌。睫状小带把晶状体悬于虹膜后方。
聚焦与调节
光线经空气-角膜界面、房水-晶状体界面、晶状体-玻璃体界面 来到视网膜。
看近处物体,光线较辐散,此时睫状肌收缩,睫状小带舒张,晶状体因自身弹性而增加曲度,使成像正常。
看远处物体,光线直射,此时睫状肌舒张,睫状小带因眼球壁张力拉扯晶状体,晶状体拉为扁平状,使成像正常。
晶状体45岁后弹性迅速减小。
折光异常
- 近视
角膜曲度增大或眼球前后径过长致使成像在视网膜之前。
- 远视
角膜曲度减小或眼球前后径过短致使成像在视网膜之后。
- 散光
角膜表面经线和纬线曲度不一致致使不同经纬线反向射入的光线不能完全聚焦在视网膜上。
视网膜·
厚0.1-0.5mm,分为四层。由外向内依次是:
- 色素细胞层
含黑色素和维生素A,营养和保护感光细胞。
- 感光细胞层
分为视锥细胞(外端圆锥状) 与 视杆细胞(外端长杆状)。它们外端含有特殊的感光色素,在感光换能中起作用。都与双极细胞的突触相连。
- 双极细胞层
上承感光细胞层,下连神经节细胞层。
- 神经节细胞层
接收冲动并负责传导。
神经节细胞之轴突汇集成束,从眼部后级穿过视网膜,这个部位即为视盘。视盘没有感光细胞,是生理上的盲点。
眼球后级偏外侧视网膜上一处直径1.5mm的黄色色素区称为黄斑。黄斑中央存在的直径0.5mm小凹即为中央凹。中央凹细胞之感光是实现人眼精细感光重要途径。为了实现这个重要功能,它呈现以下结构:
- 中央凹之结构:
双极细胞与神经节细胞侧向偏移,能使光线直射至密集的视锥细胞之上。
视锥细胞、双极细胞、神经节细胞一一对应。(不出现多个视锥细胞与一个神经细胞相连的情况。)(与之相对,在边缘部分,每个神经节细胞可与多达250个感光细胞相连)
感光细胞的功能·
- 视杆细胞辨明暗
外段感光色素是视紫红质,由视黄醇(维生素A1)和视蛋白组成。无光环境下视黄醇和视蛋白结合为视紫红质,光照环境中,视紫红质分离。 在此过程中,消耗的视黄醇由色素上皮细胞从血液吸收后补充。因此,缺维生素A1,光敏感度下降,造成夜盲症。
- 视锥细胞辨颜色
有三种视锥细胞,各含一种色素,分别对蓝光、绿光、红光敏感,不同频率的光刺激后所引起的兴奋程度不同,传入大脑后产生相应视觉。色盲症是伴X染色体隐性遗传病(男8%,女0.5%)。
听觉与平衡·
听觉·
耳部结构·
人耳由外耳、中耳、内耳组成。适宜刺激是16-20000Hz的气体疏密波。
- 外耳
外耳含耳郭 外耳道 鼓膜作用是传导声音,鼓膜振动。
- 中耳
中耳位于一个开放的小室。经咽鼓管通咽部并与大气相连,开口一般闭合,吞咽等时候打开由此平衡气压。含三个听小骨锤骨、砧骨、镫骨,它们构成一套杠杆系统,且鼓膜有效振动面积大于镫骨的面积,由此,压力增益达17-21倍。镫骨通过卵圆窗将振动传导给内耳液体。
- 内耳
内耳是一个封闭的小室,结构上包括:前庭、椭圆囊、球囊、耳蜗、半规管。由于液体不可压缩,卵圆窗向内位移时,小室下部的正圆窗因液压向中耳鼓出。
换能作用·
在耳蜗进行。
- 耳蜗结构
耳蜗为螺旋状管道,长约30mm,底部直径9mm,高5mm。耳蜗管道分为三部分,由上到下(蜗顶为上)依次为前庭阶、蜗管、鼓阶。两个阶都充满外淋巴,蜗管形似直角三角形,斜边为前庭膜,底边为基底膜。基底膜由底部0.04mm增长至顶部0.5mm。图例 螺旋器位于基底膜之上,覆有冻胶状覆膜,支点位置位于螺旋缘,其与螺旋器表面毛细胞接触,第Ⅷ脑神经的耳蜗支成树状分支包围毛细胞底部。
- 感受声音
冲动产生: 声波沿蜗管向其顶部传导,引起基底膜振动,因支点位置不同,覆膜与螺旋器产生相对位移,使螺旋器表面毛细胞之纤毛弯曲,从而改变毛细胞表面离子通透性,冲动随之发放。
音调感受: 由于声波在液体中传播的特性,即频率越低,传播越远,耳蜗也进行了适应,耳蜗底部的发放感受高音调,中部发放感受中音调,顶部发放感受低音调。
响度感受: 声音越大,基底膜振幅越大,最大位移处毛细胞受到的刺激越大,其发放的冲动也就越多,感觉上声音也就越大。 - 冲动传导
冲动首先传入延髓,再经延髓发出的纤维上行来到中脑下丘及丘脑内侧膝状体,最后经膝状体发出的纤维来到皮质41区、42区、22区,产生听觉。皮质区域图例
听觉障碍·
分3类
- 传导性聋
包括外耳堵塞、鼓膜瘢痕、听骨运动障碍。
- 感音性聋
螺旋器和耳蜗神经损伤,包括服用某些抗生素、长期处于高音环境、动脉硬化等因素对毛细胞产生病理性损伤。
- 中枢性聋
听神经通路、各级听神经中枢、大脑相应区域皮质病变。
平衡·
涉及器官包括 半规管、椭圆囊、球囊。
- 旋转感受
3个半规管各处一平面且相互垂直,每个半规管都有一个相对膨大的壶腹,壶腹内有嵴,与半规管长轴垂直,其中充满淋巴。壶腹嵴上有一排毛细胞,其顶部的毛埋在终帽里。终帽是圆顶形胶状物质,横贯壶腹,形成壶腹内壁活塞状密封垫。
开始旋转时,至少会引起一个半规管内淋巴的运动,淋巴运动带动终帽偏转,刺激毛细胞纤毛,毛细胞释放神经递质,引发神经冲动。 - 静止/平衡与加速度感受
椭圆囊和球囊内有耳石,也叫耳石器官。两个囊都含囊斑,囊斑上有毛细胞,毛细胞上覆有耳石膜。耳石膜由胶状物质以及碳酸钙结晶构成,毛细胞纤毛插入耳石膜之中。
当耳石膜受惯性作用位移时,以及头部偏向不同方向时,耳石膜牵拉纤毛,引起毛细胞产生神经冲动,经前庭神经核,反射性引起肌紧张变化,维持身体平衡。
化学感受性·
指感受器对溶于水的化学物质之感受功能。
注意气体分子须溶于嗅感受器细胞表面的黏液才能刺激到嗅感受器细胞。
味觉·
味蕾大多数集中在舌乳头,舌乳头主要集中在舌的背面,尤其是舌尖与舌侧。由感受器细胞和支持细胞构成。感觉神经末梢包裹感受器细胞,可将冲动传导至中枢。
舌前2/3的味蕾由面神经鼓索支 支配,舌后1/3的味蕾由舌咽神经分支 支配。
舌尖对甜咸最敏感,对苦酸也敏感。舌侧对酸敏感,舌根对苦敏感。
嗅觉·
嗅觉感受器位于上鼻道内侧的鼻黏膜中,约几cm^2。平静呼吸气味不易到达此处。
嗅细胞是胞体为卵形的双极神经细胞,外端伸出5-6根嗅纤毛,内端无髓鞘神经纤维,穿过筛板抵达嗅球。既感受刺激又传导冲动。
人属于钝嗅觉类哺乳动物,但仍然可以察觉到0.00000004mg/L的硫醇或0.00001mg/L的人造麝香。
皮肤感觉·
触觉·
点状分布。触摸毛发,感觉加倍。
- 环层小体
感受压力、振动、张力。
- 触觉小体
感受触觉。
两点阈:皮肤两点同时进行刺激,距离足够大则感觉到两个独立触点,否则只能感受到一个。这个距离叫两点阈。一般背、腿、臂为6-7cm,舌尖、嘴唇、指尖为数毫米。
温度觉·
分为温感受器和冷感受器。冷感受器16-19个/cm^2 温感受器几个/cm^2。实际感受的是热量得失速率。
痛觉·
痛觉也叫伤害感受性,多种对机体有伤害性的刺激都能产生疼痛。痛觉几乎不产生适应,痛刺激引发机体多种反射性保护,如肾上腺素分泌增加、血糖含量和血压增加、血液凝固加速等。
痛觉感受器是游离的神经末梢,广泛分布于身体各处。
本章名词·
镫骨|stapes
镫骨是人耳中耳的三块听小骨之一,位于砧骨与卵圆窗之间,接受砧骨传来的振动,并通过卵圆窗将声波传入内耳液体。它与锤骨、砧骨共同构成听骨链,利用杠杆机制增强声压,且因鼓膜有效振动面积大于镫骨底板面积,进一步放大压力,总增益达17~21倍,确保声能高效传入内耳。
鼓膜|tympanic membrane
鼓膜是位于外耳道顶端的一层薄膜,接受声波振动后将其传递给中耳的听小骨链。鼓膜的有效振动面积大于镫骨,与听骨链构成的鼓膜听骨系统可将声波压力增益17~21倍,从而高效推动内耳液体振动。鼓膜损伤或瘢痕形成可引起传导性听力障碍。
锤骨|malleus
锤骨是哺乳动物中耳的三块听小骨之一,位于鼓膜与砧骨之间,与砧骨、镫骨共同构成杠杆传导系统。锤骨接收来自鼓膜的声波振动,将其传递至砧骨,并通过杠杆机制增强压力,最终将振动传入内耳。
虹膜|iris
虹膜是眼球壁中层在巩膜与角膜交界处形成的圆盘状薄膜,含有色素,不同人种虹膜所含色素存在差异。
毛细胞|hair cell
毛细胞是内耳中的一种感受器细胞,其顶端有纤毛,可接受机械振动或位移的适宜刺激。毛细胞作为换能器,将这些机械刺激转换为膜电位变化,并具有放大微弱刺激的功能。在耳蜗中,毛细胞位于基底膜的螺旋器上,其纤毛与覆膜接触,感受声波引起的振动。在前庭器中,毛细胞存在于壶腹嵴等结构,感受头部旋转或直线加速度引起的淋巴液位移,通过释放神经递质兴奋传入神经元,将信号传向中枢。
球囊|saccule
球囊是内耳前庭器的一部分,与椭圆囊同属耳石器官,其内有耳石,主要感受身体静止和直线加速度运动状况。
视网膜|retina
视网膜是眼球壁最内层的神经组织,是感受光刺激的关键结构。其厚度仅0.1~0.5 mm,但结构复杂,主要细胞层可粗分为四层:最外层为色素细胞层,含黑色素颗粒和维生素A,对感光细胞有营养和保护作用;第二层为感光细胞层,包含视锥细胞和视杆细胞,外段含有感光色素,能进行光换能;第三层为双极细胞,第四层为神经节细胞,其间还有横向联系的细胞。神经节细胞轴突在视网膜内表面汇集成束,从视盘穿出眼球,视盘处无感光细胞,形成生理盲点;视网膜后极外侧有黄斑,其中央凹视敏度最高。
椭圆囊|utricle
椭圆囊是内耳前庭器中的囊状结构,与球囊共同感受身体静止和直线加速度运动,因其内含有耳石,故又称耳石器官,属于平衡感受器。
顶眼|parapineal organ
顶眼(parapineal organ)是位于头骨中部的一种原始光感受器,见于现存爬行类中最古老的喙头目动物(如喙头蜥),为其保留的原始特征之一。
耳突|auricle
耳突是扁形动物(如涡虫)头部两侧的成对感觉结构,可能具有接受化学刺激的功能,属于该动物门原始感觉器官之一。
耳蜗管|cochlea
耳蜗是内耳的听觉部分,为螺旋形骨质管道(形似蜗牛壳)。耳蜗内由蜗管(膜质管道)分为前庭阶和鼓阶,两者充满外淋巴,蜗管内充满内淋巴。蜗管底边为基底膜,其上有螺旋器(科蒂氏器),螺旋器中的毛细胞与覆膜接触,听神经末梢包围毛细胞底部。声波振动经卵圆窗传入,引起基底膜上的行波,毛细胞受刺激后产生动作电位,实现听觉换能。
感受器|receptor
感受器是机体中感受内、外环境刺激的特殊结构或细胞,能将各种形式的刺激能量转换为神经冲动。每种感受器对一种特定能量形式的刺激最敏感,称为适宜刺激,感受器细胞起换能器和放大器的作用,可将微弱刺激转换为显著放大的膜电位变化,当电位达到阈值时引发传入神经冲动。若刺激持续作用,感受器会发生适应,其动作电位发放频率降低,导致感觉逐渐减弱甚至消失。
巩膜环|sclerotic ring
巩膜环是鸟类眼球巩膜前方的薄骨片以覆瓦状排列形成的环状结构,主要功能是增强眼球强度,使其在飞行中能抵抗强大气流压力而不变形。
鸣管|syrinx
鸣管是鸟类的特化发声器官,位于气管与支气管交界处,由气管软骨、鸣膜和鸣肌构成,通过气流振动鸣膜而发声。
气味腺|scent gland
气味腺是动物体表分泌具有气味化学物质的腺体,这些分泌物常用于种内或种间的化学通讯,可标记领域、吸引配偶或用于防御。
适应|adaptation
适应是生物界普遍存在的现象,指生物体从大分子、细胞、组织、器官到种群等各层次的结构均与其功能相适应,从而使生物能够适合在特定环境条件下生存和延续。达尔文将其与自然选择和新物种起源联系起来,认为在相对孤立的环境中,种群通过形态分异产生对不同环境的适应,经过多代可形成新物种,适应性的产生是理解进化的关键。
玻璃体|vitreous body
玻璃体是填充在晶状体与视网膜之间的透明胶状物质,构成眼球折光系统的一部分,参与形成晶状体-玻璃体折射界面。
触感受器|touch receptor
触感受器是皮肤中感受触觉刺激的感受器,包括有毛区域的毛根周围裸露神经末梢、无毛区域的触觉小体和皮下组织中的环层小体。它们呈点状分布,在有毛区域通过杠杆作用将触到毛发的力放大以增加敏感性,且适应非常迅速。
触觉|touch
触觉是皮肤感觉的一种,主要感知机械刺激。皮肤触觉感受器呈点状分布,在有毛区域由毛根周围的裸露神经末梢感受,利用杠杆作用放大触毛的力度以增强敏感性;在无毛区域则由真皮中的触觉小体和皮下组织中的环层小体等触感受器介导。触觉的空间分辨能力可用两点阈衡量,即皮肤能分辨两个独立触点时的最小距离,不同部位差异显著,如指尖、舌尖等灵敏部位仅数毫米。
传导性聋|conductive hearing loss
传导性聋是一种听觉障碍,其病变部位在外耳和中耳,常见原因包括外耳道堵塞、鼓膜瘢痕和听骨运动障碍,可导致听力减退甚至耳聋。
刺激|stimulus
刺激是指能引起细胞、组织或机体发生反应的环境变化因子,常以能量形式存在。感受器对适宜刺激最为敏感,可将刺激能量转换为膜电位变化,当刺激强度达到阈值时引发动作电位。痛觉可由电、机械、温度、化学等多种刺激引起,这些刺激的共性是能使机体发生损伤。刺激也可驱动动物产生动性,使其趋向有利刺激源或避开不利刺激源。
单透镜眼|single-lens eye
单透镜眼是一种具有角膜和单个晶状体的视觉器官,光线经晶状体聚焦在视网膜上形成清晰的影像,见于脊椎动物及章鱼等软体动物,其晶状体通常可调节曲度以实现聚焦。
耳|ear
耳是听觉的外周感受器,由外耳、中耳和内耳三部分组成。人耳的适宜刺激是频率为16~20 000次/s的声波振动,外耳收集声波并引起鼓膜振动,中耳的三块听小骨(锤骨、砧骨和镫骨)构成杠杆系统,将振动放大后经卵圆窗传入内耳,压力增益可达17~21倍。内耳中的耳蜗将声波振动转换为神经冲动,经听神经传入大脑皮质听区产生听觉;内耳还包括前庭和半规管等平衡感受结构。
耳石|otolith
耳石是位于内耳椭圆囊和球囊中的特殊结构,与感受身体静止和直线加速度运动有关。椭圆囊和球囊因含有耳石而成为前庭器的一部分,能够检测头部位置和线性运动刺激。
耳蜗|cochlea
耳蜗是内耳的听觉部分,为藏于骨质中的螺旋形管道,长约30mm,形似蜗牛壳。其内部由膜质蜗管分为前庭阶和鼓阶,蜗管内充内淋巴,底边为基底膜,基底膜上有螺旋器,其中含毛细胞,毛细胞上方覆有胶冻状覆膜,底部被听神经耳蜗支包绕。声波振动经听骨链传入内耳淋巴液,引发基底膜行波,使毛细胞纤毛与覆膜相对位移而产生电位变化,是听觉转导的关键结构。
感受器细胞|receptor cell
感受器细胞是多细胞动物体内分化出的专门接受内外环境刺激的细胞,能将适宜能量刺激转换为膜电位变化,起换能器作用,并对特定能量形式(适宜刺激)高度敏感,同时具有放大效应,使微弱刺激引发显著的神经反应。
感音性聋|sensorineural deafness
感音性聋是由于螺旋器和耳蜗神经损伤引起的听觉障碍。病变常涉及内耳毛细胞或听神经,例如老年人因动脉硬化和环境噪声导致耳蜗底部的毛细胞和神经受损,造成高音听力障碍。长期使用某些抗生素(如链霉素、卡那霉素等)也会损害毛细胞,引起听力减退甚至耳聋。
房水|aqueous humor
房水是充满于眼球前部晶状体与角膜之间的澄清液体。它是眼内折光系统的组成部分,光线经角膜进入后穿过房水,在房水-晶状体界面发生折射,参与聚焦成像。
巩膜|sclera
巩膜是眼球壁最外层的乳白色结缔组织膜,质地坚韧,主要起保护眼球内部结构的作用。其前端部分透明,称为角膜,是光线进入眼球的主要通道。
感光细胞层|photoreceptor layer
感光细胞层是视网膜的主要细胞层之一,位于色素细胞层之后,为视网膜的第二层。该层由视锥细胞和视杆细胞构成,两种细胞的外段含有特殊的感光色素,在光刺激转换为电信号的换能过程中起关键作用。感光细胞层与双极细胞形成突触联系,进而将视觉信息传递至神经节细胞。
感觉|sensation
感觉是感受器接受内外环境刺激后,经特异性上行传入通路(嗅觉除外,均经丘脑中转)投射到大脑皮质特定区域所产生的意识体验。每种感觉通路只传导一种特定感觉,并在大脑特定区域最终形成知觉。持续刺激下可发生感觉适应,表现为感觉逐渐减弱或消失,其生理基础是感受器动作电位发放频率降低。
感觉的适应|sensory adaptation
感觉的适应是指刺激持续作用于感受器时,最初清晰的感觉逐渐减弱甚至消失的现象。其生理基础主要是感受器发放动作电位的频率降低。不同感受器的适应快慢不同,如触感受器适应迅速,而痛感受器适应很慢,这与感受器的生理意义相关。
华莱士|Wallace
华莱士(Alfred Russel Wallace,1823—1913)是英国博物学家、探险家,与达尔文共同提出自然选择学说,独立构思了物种进化理论,推动了进化论的诞生。
化学感受性|chemoreception
化学感受性是指感受器对溶于水的化学物质的感受功能。味觉与嗅觉均属化学感受性,味感受器细胞感受溶解的离子或分子,嗅感受器细胞则需挥发性气体分子先溶于黏液再接受刺激,两者无本质差别。味觉的感受器为味蕾,由味觉细胞和支持细胞构成,主要分布于舌乳头,分别由面神经鼓索支和舌咽神经支配。
换能器|transducer
换能器是一种能将一种能量形式的刺激转换为另一种能量形式的装置或结构。在生物学中,感受器细胞充当换能器,对特定形式的适宜刺激高度敏感,并将其转换为生物电信号——膜电位的变化。当刺激强度增大使膜电位达到阈值时,可引发传入神经上的冲动发放,且感受器还具有功率放大作用。
黄斑|macula
黄斑是眼球后极稍偏外侧的视网膜上一个直径约1.5mm的黄色色素区。其结构特点为中央有一小凹,称为中央凹,直径约0.5mm。该区域是视网膜视觉最敏锐的部位。
基底膜|basement membrane
基底膜是上皮细胞基部分泌的一层薄膜,位于上皮组织与结缔组织之间,构成两者的界膜。它能阻止结缔组织中的某些细胞与上皮细胞接触,但不妨碍神经纤维穿过,从而起到选择性屏障的作用。
睫状体|ciliary body
睫状体是位于眼球巩膜与角膜交界处的结构,由睫状突、睫状小带和睫状肌三部分组成。睫状小带将晶状体悬挂在虹膜后方,睫状肌的收缩与舒张可改变晶状体的曲度,实现眼的调节。看近物时睫状肌收缩,睫状小带舒张,晶状体因自身弹性变凸;看远物时睫状肌舒张,睫状小带拉紧,晶状体被拉成扁平状。
近视|myopia
近视是眼的折光异常的一种,表现为平行光线聚焦在视网膜前方,导致远处物体成像模糊。其主要原因是眼的前后径过长,有时也因角膜曲度增大。可通过在眼前加凹透镜进行矫正。
晶状体|lens
晶状体是眼球中透明的、富有弹性的折光结构,位于虹膜后方,由睫状小带悬挂。它参与眼的调节,通过改变前表面曲度使远近物体均能在视网膜上清晰成像:看近时睫状肌收缩使睫状小带舒张,晶状体靠自身弹性增加曲度;看远时睫状肌舒张使小带拉紧,晶状体变扁平。晶状体细胞特异性表达晶状体蛋白,成熟后失去细胞核和大部分基因。
角膜|cornea
角膜是眼球壁最外层巩膜前端的透明部分,曲度比其他部分大。外面光线由此射入眼球,在聚焦光线中起着最重要的作用。空气-角膜界面是眼折光系统中折射最强的界面。
老视眼|presbyopia
老视眼是由于年龄增长(通常在45岁左右)晶状体弹性迅速减小,导致看近处物体时调节能力下降,即使睫状肌收缩、睫状小带舒张,晶状体也不能充分增加曲度,使近处物像聚焦在视网膜后,造成视近模糊的一种生理性眼的衰老现象,需配戴凸透镜矫正。
冷感受器|cold receptor
冷感受器是分布于皮肤和舌上的一种温度感受器,其传入神经冲动的发放频率在温度降低时增加,适宜刺激是皮肤热量丧失的速率。冷感受器在体表呈点状分布,数量多于温感受器,例如面部皮肤每平方厘米有16~19个。当皮肤热量快速散失时,冷感受器发放冲动增强,使人产生冷觉。
联适应|coadaptation
联适应是指两个或多个物种在进化过程中,由于相互选择压力而形成的彼此相适应的协同进化现象;也可指同一生物体内不同性状之间协调适应,以维持整体功能。
卵圆窗|oval window
卵圆窗是中耳与内耳之间的薄膜窗口,镫骨附着于此,将听小骨链的振动传入内耳的外淋巴液。它与正圆窗协调活动,当镫骨向内移动时正圆窗向外凸出,从而推动内耳液体形成压力波,使耳蜗结构发生位移,是听觉传导中的关键结构。
螺旋器|organ of Corti
螺旋器是位于耳蜗基底膜上的听觉感受器结构,又称柯蒂氏器。其中含有毛细胞,一端游离的胶冻状覆膜盖于螺旋器之上并与毛细胞的纤毛接触,第VIII脑神经的耳蜗支呈树状分支包围毛细胞底部。螺旋器可将声波引起的基底膜振动转化为毛细胞的兴奋,进而产生神经冲动,是听觉转导的关键部位。
脉络膜|choroid
脉络膜是眼球壁中间层,约占眼后2/3,由丰富血管和棕黑色结缔组织构成,主要功能是供给视网膜营养并吸收眼内光线以防止光的散射。
盲点|blind spot
盲点是指视网膜上视神经纤维穿过眼球的部位,即视盘,该区域缺乏感光细胞,不能感光,当物体成像于此区域时无法被感知,形成生理性盲点。
内耳|inner ear
内耳是耳最深部的封闭小室,包含不可压缩的液体,通过卵圆窗接收中耳传来的振动,使耳蜗结构发生位移。内耳包括耳蜗和前庭器,耳蜗负责将声波振动转化为神经信号,前庭器(三个半规管、椭圆囊和球囊)感受身体运动和头部位置,维持平衡。
皮肤感受器|cutaneous receptor
皮肤感受器是分布于皮肤中的感觉神经末梢或小体,负责感受触压觉、温度觉和痛觉等皮肤感觉。它们呈点状分布,每种感觉对应特定的感受点。常见类型包括触觉小体、环层小体、毛根周围的裸露神经末梢(触觉),以及温感受器和冷感受器(温度觉)。这些感受器能将机械、温度等刺激转换为神经冲动,经传入通路传至中枢产生感觉。
前庭器|vestibular apparatus
前庭器是内耳中感受身体运动和头部位置的感受器,包括三个半规管、椭圆囊和球囊。半规管感受旋转加速度,椭圆囊和球囊感受静止和直线加速度,共同参与平衡觉的形成。
散光|astigmatism
散光是一种屈光不正,多数由于角膜表面经线和纬线的曲度不一致所致,使不同方向的光线无法同时聚焦于视网膜上,导致视物模糊和歪曲,可用圆柱形透镜矫正。
色盲|color blindness
色盲是一种色觉异常,患者不能正常分辨颜色,分为全色盲和部分色盲。全色盲罕见,患者只能分辨明暗,不能分辨颜色。部分色盲多为红色盲或绿色盲,患者不能分辨红色与绿色。红绿色盲为X连锁隐性遗传病,致病基因位于X染色体上,男性发病率远高于女性。
色弱|color weakness
色弱是一种色觉异常,表现为对红色或绿色的分辨能力降低,可由遗传因素或健康状况不良引起。
神经节细胞|ganglion cell
神经节细胞是位于视网膜第四层的神经元,接受来自双极细胞的信号输入,其轴突在视网膜内表面聚合成束,从视盘处穿出眼球形成视神经,视盘处因无视杆视锥细胞而成为生理盲点。
声波|sound wave
声波是引起听觉的机械振动波,在空气中以疏密波形式传播,其适宜频率范围为16~20 000次/s。声波经外耳道传入,引起鼓膜振动,再通过中耳听小骨传向内耳,最终在大脑皮质听区产生听觉。
双极细胞|bipolar cell
双极细胞是视网膜纵向通路中的中间神经元,位于感光细胞层与神经节细胞层之间。它接收视锥细胞和视杆细胞的突触输入,并整合信号后传递给神经节细胞,在视觉信号传递中起关键的接力作用。
视杆细胞|rod cell
视杆细胞是视网膜中的一种感光细胞,外段呈长杆状,内含感光色素视紫红质。视紫红质由视蛋白和视黄醛组成,在光照下发生光化学反应,引发膜电位改变,通过双极细胞传递信号,最终产生视觉。视杆细胞对弱光敏感,主要负责暗视觉,其功能障碍会导致夜盲症。
视觉|vision
视觉是生物体通过光感受器接收光信号,经神经通路处理形成光强度、颜色、形状、运动等感知的感觉过程。无脊椎动物如涡虫的眼杯仅能检测光强和方向,而节肢动物的复眼可感知形状、颜色和运动。脊椎动物眼结构复杂,视网膜中的视锥和视杆细胞换能后经双极细胞和神经节细胞传入脑内形成视觉。
视盘|optic disc
视盘是神经节细胞发出的轴突在视网膜内表面聚合成束后,从眼后极穿过视网膜离开眼球的部位,此处无视杆和视锥等感光细胞,不参与感光,是生理上的盲点。
视锥细胞|cone cell
视锥细胞是人视网膜感光细胞层中的一类感光细胞,其外段呈圆锥状,内含感光色素,在感光换能中起重要作用。人视网膜中存在三种视锥细胞,分别含有对蓝光、绿光和黄光最敏感的感光色素,不同颜色光刺激引起不同程度兴奋,传入大脑后产生色觉。视锥细胞与双极细胞形成突触联系,进而通过神经节细胞将信号传向中枢。
视紫红质|rhodopsin
视紫红质是视杆细胞外段中的感光色素,由视蛋白和视黄醛组成,视蛋白镶嵌在细胞膜上。光照射时,视紫红质分解为视蛋白和全反式视黄醛,此过程中视黄醛构型改变并脱离视蛋白,触发膜电位变化,经双极细胞传递最终引起视神经冲动。在暗处,视蛋白与11-顺视黄醛重新结合再合成视紫红质,消耗的视黄醛由维生素A补充,缺乏维生素A会导致视紫红质再合成障碍,引发夜盲症。
适宜刺激|adequate stimulus
适宜刺激是感受器最敏感的能量形式的刺激,能将环境中的这类能量高效转换为膜电位变化。每种感受器都有其特定的适宜刺激,如感光细胞对光、毛细胞对振动、味觉细胞对化学物质。适宜刺激使感受器发挥换能器和放大器作用,极微弱能量即可引起神经冲动发放。
外耳|external ear
外耳是听觉器官耳的最外部结构,主要由耳廓和外耳道组成。耳廓具有集音作用,能捕捉外界声波;外耳道则将声波传导至其顶端的鼓膜,引起鼓膜振动,从而将声波传递给中耳。外耳在声波的收集和传导中起重要作用,其功能障碍可导致传导性听力减退。
外耳道|external auditory canal
外耳道是外耳的重要组成部分,为一条连接外界与鼓膜的管道。声波从体外传入外耳道,使其顶端的鼓膜发生振动,实现声波向中耳的传导。外耳道堵塞可造成传导性听力减退。
听觉|hearing
听觉是机体通过外周感受器耳接受一定频率范围(16~20000次/秒)的声波振动,将其转换为神经冲动,经听神经传入中枢,最终在大脑皮层听区产生感觉的过程。声波经外耳道引起鼓膜振动,经听骨链传至内耳,螺旋器内毛细胞将机械振动转变为动作电位。神经冲动经延髓、中脑下丘、内侧膝状体等中继站投射到大脑皮质41、42区等听区,形成听觉。该过程涉及外耳和中耳的传音、内耳的感音换能以及中枢神经通路的信息处理。
听小骨|auditory ossicles
听小骨是位于中耳的三块小骨,包括锤骨、砧骨和镫骨,它们依次连接形成一套杠杆装置,一端连接鼓膜,另一端通过镫骨附着于卵圆窗。听小骨的主要功能是将声波引起的鼓膜振动高效传递至内耳液体,并利用杠杆效应和鼓膜与镫骨的有效振动面积差,使压力增益约17~21倍,确保声能有效传入内耳。听小骨是哺乳动物特有的结构。
瞳孔|pupil
瞳孔是虹膜中央的圆孔,为光线进入眼球的通道。它通过虹膜平滑肌的收缩与舒张调节其大小,从而控制进入眼内的光量。瞳孔的变化受自主神经支配,交感神经使其扩大,副交感神经使其缩小。
痛觉|pain
痛觉是一种对可能造成机体损伤的有害刺激的伤害感受性感觉,其感受器主要是表皮下的游离神经末梢,广泛分布于皮肤、深部组织和内脏。痛觉几乎不产生适应,在刺激持续期间一直发放冲动,从而发挥保护功能,并引起肾上腺素分泌、血糖增加等保护性反射。
透镜|lens
透镜通常指眼球内的晶状体,是位于角膜之后的透明折光结构,富有弹性。通过睫状肌和睫状小带的协同调节,透镜可改变自身曲度,使来自不同距离的光线聚焦于视网膜上,实现清晰视觉。透镜是眼折光系统的重要组成部分,与角膜等结构共同完成折光功能;随年龄增长,其弹性下降可导致老视。
维萨里|Vesalius
维萨里是文艺复兴时期的解剖学家,以其绘制的人体肌肉系统图而著称,该图展示了人体运动相关的肌肉结构,是早期人体解剖学的重要成果。
味觉|gustation
味觉是一种化学感受性,指味感受器细胞对溶解于水的离子或分子刺激的感知。人的味感受器是味蕾,主要分布在舌乳头中,由味觉细胞和支持细胞组成。味觉可区分为甜、酸、苦、咸四种基本类型,舌面不同区域对味觉的敏感性存在差异:舌尖对甜、咸最敏感,舌外侧对酸最敏感,舌根对苦最敏感。感觉神经末梢包围味觉细胞,将冲动传入中枢,其中面神经鼓索支支配舌前2/3的味蕾,舌咽神经分支支配舌后1/3的味蕾。
味蕾|taste bud
味蕾是人体的味感受器,主要由味觉细胞和支持细胞组成,感觉神经末梢包围在味觉细胞周围,可将味觉冲动传入中枢。味蕾大多数集中在舌乳头中,主要分布于舌背面、舌尖和舌侧面。舌前2/3的味蕾由面神经鼓索支支配,舌后1/3由舌咽神经分支支配。
温度觉|thermoception
温度觉是皮肤和舌等部位感受温度变化的一种躯体感觉。其感受器为点状分布的温感受器和冷感受器,分别在温度升高或降低时发放频率增加。这些感受器的适宜刺激是热量变化,实际感受的是皮肤热量丧失或获得的速率。冷感受器在数量上多于温感受器,例如面部皮肤冷感受器每平方厘米16~19个,温感受器仅数个。
温感受器|thermoreceptor
温感受器是皮肤和舌表面的一种温度感受器,当温度升高时,其神经冲动发放频率增加。它们呈点状分布,数量少于冷感受器。温感受器的适宜刺激是热量的变化,实际感受的是皮肤获得热量的速率。
咽鼓管|Eustachian tube
咽鼓管是连接中耳鼓室与鼻咽部的管道,主要功能是维持鼓膜两侧气压的平衡,从而保证鼓膜的正常振动。在吞咽或打哈欠时,咽鼓管开放,使空气进入中耳,平衡中耳与外界大气压。此外,它还参与中耳分泌物的引流。
眼|eye
眼是动物的视觉器官,负责感受光线并形成视觉。最简单的眼如涡虫的眼杯,由色素细胞和感光细胞构成,仅能检测光强和方向。脊椎动物的眼是复杂的光学仪器,由角膜、晶状体等将光线聚焦在视网膜上形成清晰影像,是人体最重要的感觉器官。此外,无脊椎动物中还存在由数千小眼组成的复眼,可形成镶嵌像。
眼杯|optic cup
眼杯是涡虫头部最简单的光感受器,由杯形排列的色素细胞和从杯口伸入的感光细胞构成。感光细胞末端膨大,内含色素分子,能吸收光能产生动作电位,并经神经传至脑。眼杯不能成像,仅可检测光的强度和方向,使涡虫趋避强光。
眼点|eyespot
眼点是存在于眼虫、绿藻及某些无脊椎动物(如海盘车)体内的一种简单光感受器,通常由感光细胞和色素细胞构成,能够感知光照强度和方向,引导生物向光或避光移动,但不形成图像。
嗅觉|olfaction
嗅觉是人体感受空气中气味分子的化学感觉。其感受器为嗅细胞,分布于鼻腔上鼻道背侧的鼻黏膜,属双极神经元,其嗅纤毛是感受部位。气味分子溶于黏液后与纤毛膜受体结合,引发离子通道开放和去极化感受器电位,进而产生神经冲动。嗅觉传入通路不经丘脑中继,直接投射至大脑皮质;人类嗅觉敏感性较高,但属钝嗅觉类,相比其他哺乳动物较不发达。
嗅细胞|olfactory cell
嗅细胞是存在于鼻腔上鼻道背侧鼻黏膜中的双极神经元,胞体呈卵圆形,外端伸出5~6根嗅纤毛,内端变细形成无髓鞘神经纤维并穿过筛板到达嗅球。它兼具感受气味刺激和传导神经冲动的双重功能,其中嗅纤毛是感受气味分子的关键部位。气味分子被黏液吸收后扩散至纤毛处与膜受体结合,引发膜电导增加和正离子内流,从而产生去极化的感受器电位。
中耳|middle ear
中耳是耳的一个组成部分,位于外耳与内耳之间。它主要包括鼓膜和三块听小骨(锤骨、砧骨和镫骨),构成鼓膜听骨系统。中耳的主要功能是将声波引起的鼓膜振动通过听小骨传递并放大,经卵圆窗传送至内耳的液体。由于听小骨的杠杆作用和鼓膜与镫骨有效振动面积的差异,声波压力可增强17~21倍,从而高效传能。此外,中耳经咽鼓管与咽部相通,以维持鼓膜两侧气压平衡。
中枢性聋|central deafness
中枢性聋是指由于听神经通路、各级听觉中枢或大脑皮质发生病变所导致的听觉障碍。它是听觉障碍的三种类型之一,与传导性聋(外耳和中耳病变)和感音性聋(螺旋器和耳蜗神经损伤)并列。中枢性聋的问题发生在听觉传导通路的中枢部分,而非外周听觉结构。
正圆窗|round window
正圆窗是内耳封闭小室上的膜状窗口,与卵圆窗相对。当镫骨经卵圆窗向内推动内耳液体时,正圆窗向外鼓出,以缓冲内耳液体的压力变化,使声波压力波得以穿过内耳液并引起耳蜗结构位移,完成声音的传导。
中央凹|fovea
中央凹是视网膜黄斑中央的一个小凹,位于眼球后极稍偏外侧,直径约为0.5 mm。此处是视网膜的特殊结构区域,与视觉功能密切相关。
远视|hyperopia
远视是一种眼的折光异常,静息状态下平行光线聚焦于视网膜之后,导致近处物体成像模糊。其常见原因是眼球前后径过短或角膜曲度减小,使得折光能力不足。可通过佩戴凸透镜增加折光率进行矫正。