生理学课件_感觉器官(二)ppt

乘 电 梯 时 的 功 能 反 应 过 程 脑干网状结构 的内脏运动核 植物神经性反应
电梯突然上升 躯体上移 耳石膜因惯性、重力下压 囊斑有些毛细胞纤毛偏曲 囊斑毛细胞抑制
前庭N
丘 脑 内侧纵束 前庭核
前庭-脊髓束
皮层 前庭投射区
下肢 伸肌紧张↓
恶心、呕吐、眩晕等
运动觉
下肢屈曲(腿软)
(二)球囊的功能
二、内耳耳蜗的功能
(一)结构特点:
内耳耳蜗 形似蜗牛壳,其 骨性管道约2 3,蜗管腔被前 转 4 庭膜和基底膜 分隔为三个腔: 前庭阶、蜗管 和鼓阶。
①前庭阶和鼓阶:
在蜗顶部以蜗 孔使二阶相互沟通， 其内充满外淋巴。
②蜗管:
是个盲管,管内 充满内淋巴。
③内淋巴: [Na+]很低,[K+]很高。其原因与蜗管外侧壁的血
听毛
毛细胞
听神经
(二)耳蜗的感音换能作用 耳蜗的功能之一是声-电转换的换能作用。
1.换能过程:
声 波
外耳道
螺旋器上下振动
毛细胞的听毛与盖膜发生交错的移行运动
毛细胞的听毛弯曲
鼓
膜
毛细胞顶端膜上的机械门控阳离子通道开放
内淋巴中K+顺电-化学梯度扩散入毛细胞内 毛细胞去极化→感受器电位(微音器电位) 激活毛细胞底部膜电压依赖性Ca2+通道
4.咽鼓管:
(1)结构特点:
是鼓室与咽腔相通的管道,其鼻咽部的开口通常 呈闭合状态,• 当吞咽、打呵欠或喷嚏时则开放。 (2)功能作用: ①调节鼓膜两侧气压平衡、维持鼓膜正常位臵、• 形状和振动性能。 如: 潜水、加压仓、飞机降落时→鼓室内压＜外界 →鼓膜内陷→耳鸣、听力↓、疼痛甚至鼓膜破裂。 如:上感、耳咽部慢性炎症时→咽鼓管粘膜水肿 , 管腔狭窄或闭锁→鼓室内的气体被吸收→鼓室内压 力↓→鼓膜内陷→耳闷、耳鸣及重听的症状。
② 咽鼓管粘膜上的纤毛运动可排泄中耳内的分泌物。
(三)声波传入内耳的途径
1.气导：
声 波 声 波
外耳道
鼓 膜
外耳道
鼓 膜
听骨链
卵圆窗 前庭阶外淋巴 基底膜
鼓室内空气 圆 窗
鼓阶外淋巴 基底膜
(1)中耳骨导:
为正常听觉 传音途径。
(2)中耳气导:在正常情况下并不重要,仅
当听骨链损坏时才起作用,但听觉敏感度要 大为减低。
2.骨导： 声波→颅骨→耳蜗壁→蜗管内淋巴→基 底膜。 骨导在正常时敏感性比气导要低得多,当 气导明显受损时,• 骨导才相对增强。助听器就 是根据骨导的原理设计的。 3.声波传入内耳的途径特点：
●正常时：气导的传音效应＞骨导; ●传音性耳聋时：骨导＞气导; ●感音性耳聋时：气导和骨导都减弱甚至 消失。
乘汽车时的功能反应过程
脑干网状结构 的内脏运动核 植物神经性反应
囊斑毛细胞兴奋
前庭N 前庭-脊髓束
丘 脑 内侧纵束 前庭核 皮层 前庭投射区 躯干屈肌与下肢 伸肌紧张↑
恶心、呕吐、眩晕等
运动觉
躯干前倾
(二)椭圆囊的功能
1.感受水平平面上头部的直线加减速运动 , 产生运动感觉。• 2.调整躯体肌的紧张性,引起姿势调节反应, 维持身体平衡。 3. 过久、过强的刺激也可引起植物神经性 反应(运动病)。
第四节
前庭器官
‖
前 庭 器 官
腔内充满内淋巴。
前
椭圆囊 球囊
庭
上半规管 水平半规管 下半规管
+ 半规管
椭圆囊
球囊
●囊斑和壶腹嵴的结构
囊斑和壶腹嵴是感受人体在空间的位臵以及运 动状态的装臵。 动毛：1条，一侧边缘
静毛：60-100条
壶腹嵴
囊斑
一、毛细胞的电生理现象
㈠当动毛
和静毛都处 于自然状态 时： 膜电位： -80mV (静息电位) 神经冲动： 频率中等 (背景放电)
管纹细胞膜上的Na+-K+泵： 泵K+入内淋巴量＞泵Na+回内淋巴量有关。
④基底膜:由辐射状纤维丝(20000～3000根)构成,
其宽度愈近蜗底部愈窄,愈近蜗顶部愈宽;每一听丝 上有一个螺旋器(科蒂器)。
基底膜的宽度与不同频率的声波行波传播在基底膜上的最大振幅部位图
⑤螺旋器:
由内、外毛 细胞、支持细胞 及盖膜等构成。 每个毛细胞 的顶部都有数百 条排列整齐的听 毛,有些较长的 听毛埋臵于盖膜 中。螺旋器浸浴 在内淋巴中。
一、毛细胞的电生理现象
㈡当静毛
向动毛侧偏 曲时： 膜电位： -80mV
↓
-60mV (去极化) 神经冲动： 频率↑ (兴奋)
一、毛细胞的电生理现象
㈢当动毛
向静毛侧偏 曲时： 膜电位： -80mV
↓
-120mV (超极化) 神经冲动： 频率↓ (抑制)
小结：由电生理实验可见，纤毛的偏曲方向决定于
结论：半规管壶腹嵴的适宜刺激是角加减速运动。 只有在旋转开始或停止时才形成刺激,匀速旋转时 不形成刺激。
(二)半规管的功能
由转椅实验可见： ①旋转开始时： 出现前庭-脊 髓反射(歪头踢腿) 及前庭性眼球震 颤等功能反应。 ②匀速旋转时： 不出现上述反应。 ③旋转突停时： 出现上述相反的 反应。
转 椅 实 验 开 始 左 转
转 椅 实 验 匀 速 旋 转 与 旋 转 突 然 停 止
由转椅实验可见： 向左旋转开始时
∵惯性作用
半规管中内淋巴的起动比身体和半规管本身移动晚
两侧水平半规管中的内淋巴都向右流动
冲击壶腹帽向右侧倾倒
左侧：毛细胞的纤毛 朝动毛侧偏曲而兴奋 右侧：毛细胞的纤毛 朝静毛侧偏曲而抑制
基底膜的最大振幅区为兴奋区 , 该部位的毛细胞 受到刺激而兴奋,从而引起不同音调的感觉。
高频声波最大振幅区 低频声波最大振幅区
耳蜗对音调 的初步分析是: 蜗底感受高音调 , 蜗顶感受低音 调。 • 动物实 验和临床上对不 同性质耳聋原因 的研究结果也支 持这一理论：如 蜗 底 部 损 坏 时 ,• 高音调的感受发 生障碍;而蜗顶 部损坏则低音调 的感受消失。
2.对音频(音调)的辩别：
主要依靠基底膜的振动部位：既蜗底感受高低 音调；蜗顶感受低音调。 ∵实验证明：不同的音频→不同部位的基底膜 振动→不同部位的毛细胞兴奋→兴奋冲动通过特定 传入N→听觉中枢的一定部位→不同的音调感觉。 对音调的辩别服从于所谓“部位”原则。目前 常用行波学说来解释这种“部位”原则。 蜗底感受高低音调 蜗顶感受低音调
不同频率 的声波行 波传播在 基底膜上 的最大振 幅部位图
HZ
复习思考题
1.外耳、中耳(包括咽鼓管)有哪些生理功能？ 2.中耳在传音过程中通过什么途径放大作用在卵 圆窗膜的声压？这种放大有何生理意义？ 3.内耳柯蒂氏器由哪些结构组成？基底膜的振动 怎样引起毛细胞感受器电位的形成？感受器电位怎 样引起听神经动作电位的形成？ 4.耳蜗是怎样辨别声音的频率的？ 5.耳蜗通过哪几条途径分析声音的强度，使中枢 感觉声音响弱？ 6.叙述听觉冲动从内耳柯蒂氏器传至听皮层的传 导途径。 7.为什么切除一侧听皮层后中枢辨别声源方向的 能力降低？
8.为什么中耳肌反射对脉冲噪声保护作用不大？ 9.为什么缺氧可立即使耳蜗微音器电位幅值下降？ 10.试述毛细胞形成感受器电位，传入神经末梢形 成动作电位的离子转运过程。 11.毛细胞的感受器电位和耳蜗微音器电位有什么 不同？听神经单根纤维动作电位和负荷神经动作电 位有何不同？ 12.毛细胞的静纤毛紊乱、倒伏或折断后会发生什 么现象？为什么？ 13.毛细胞的外环境和一般细胞的外环境有何不同？ 毛细胞膜内外电位差和一般细胞有何不同？这种差 别的生理意义是什么？ 14.外淋巴液中Ca2+浓度如果大幅度下降，对听力 有无影响？为什么？
髓纹
椭圆囊囊斑毛细胞 的动毛位置示意图
→箭头所指方向是动毛所在方位
当水平面直线加减速运动时 , 因耳石膜的惯性便 与纤毛发生相对位臵的改变 , 从而使一部分毛细胞兴 奋,一部分则抑制。
结论： 椭圆囊囊斑的适宜刺激是头部水平方向 的直线加减速运动。
汽车突然启动(面朝前) 因惯性躯体后仰 耳石膜因惯性、重力前移下压 囊斑有些毛细胞纤毛偏曲
听骨链
卵圆窗
前庭阶外淋巴
Ca2+入胞→毛细胞释放递质 听神经动作电位
基底膜
2.听觉电生理电位: (1)耳蜗内电位： 耳蜗内电位
+80mV 0 电 位
参照电极 探测电极
毛细胞RP
耳蜗内电位
-70～-80mV
+160mV
特征： ①是正值； ②与蜗管外侧壁的血管纹细胞膜上的Na+-K+泵：
泵K+入内淋巴量＞泵Na+回内淋巴量有关。 ③对缺氧非常敏感(∵Na+-K+泵的耗能有关)。
三、球囊的功能 (一)囊斑的适宜刺激
球囊囊斑位于 球囊的内侧壁 , 囊斑 中的毛细胞呈斜挂 位 ( 与地面垂直 ), 纤 毛朝外侧壁水平伸 出 , 纤毛的游离端也 嵌入悬在纤毛一侧 的耳石膜中。
球囊囊斑毛细胞的动毛位置
当垂直直线加减速 运动时,因耳石膜的惯性 便与纤毛发生相对位臵 结论：球 囊 囊 斑 的 适 的改变,从而使一部分毛 宜刺激是头部垂方向的 细胞兴奋,一部分则抑制。 直线加减速运动。
感受器的兴奋性。当向动毛侧偏曲时→兴奋， 当向静毛侧偏曲时→抑制。 ∴导致纤毛偏曲的因素 = 适宜刺激。 囊斑=直线变速运动：→耳石膜与纤毛之间发生 相对位移→纤毛偏曲。 壶腹嵴=角变速运动：→淋巴液流动→壶腹帽倾 倒→壶腹帽与纤毛之间发生相对位移→纤毛偏曲。
二、椭圆囊的功能
(一)囊斑的适宜刺激
椭圆囊的囊斑位于椭圆囊的 前壁下部、内壁底部 , 囊斑中的 毛细胞呈水平位 , 纤毛朝上 , 纤毛 的游离端均嵌在毛细胞上方的耳 石膜中。 耳石膜是一胶质板 ,内含许 多细小的耳石 ( 碳酸钙结晶 ) 和 蛋白质,其比重大于内淋巴 , ∴ 任何原因引起耳石膜与毛细胞 的纤毛发生相对位移 (直线变速 运动),都是囊斑的适宜刺激。
⑵微音器电位(CM):
是引导电极附近许 多毛细胞感受器电位同步 化的结果。 具有以下特征: ①在一定声强范围内能 与声刺激的频率、极性、 幅度完全相同; ②无不应期、无适应性、无疲劳现象;
③对缺氧、温度下降和深麻醉相对不敏感；
④是一种交流性的电位。
⑶听神经AP:
是一串先负后正的 双 相 复 合 波 (N1 、 N2 、 N3……)。 各波代表潜伏期不 同的和起源部位不同的多 组神经纤维的同步放电。 是耳蜗神经复合神经AP。电位幅度与声强、参 与反应的神经纤维数目及放电的同步化程度有关。
1. 感受垂直平面上头部的直线加减速运动 , 产生 运动感觉。 2.调整躯体肌的紧张性 ,引起姿势调节反应 ,维持 身体平衡。 • 3.过久、过强的刺激也可引起植物神经性反应(运 动病)。 4.也感受静态时头部相对于重力方向的位臵变化。
四、半规管的功能
(一)壶腹嵴的适宜刺激 1. 结构特点 ：三条半
用短纯音刺激时，刚能引导出复合神经AP的最 低声强为复合神经AP的反应阈。不同频率的复合神 经AP的反应阈，可作为评价耳蜗功能的重要指标。
(三)耳蜗对声音的初步分析功能
对声音的音强、音频分析主要依靠听中枢的整 合作用,但耳蜗对声音还具有初步分析功能。 1.对音强(响度)的辩别: ⑴主要取决于基底膜的振幅大小(音频不变)： 既：强音→基底膜振动幅度大→毛细胞兴奋的 数目和程度↑→感受声音响度大。 ⑵与毛细胞的敏感性和背景声音有关： ①背景声音：环境中的一般噪音→基底膜处于轻 微的振动→毛细胞接受新的声音刺激时敏感性↓。 如：舰船的轮机人员、纺织工人，长期在噪音 环境中可影响听力。• ②毛细胞的敏感性：听神经中的传出纤维也可控 制毛细胞的兴奋性 , 所以当人集中注意力听时 , 往往 可以听到较微弱的声音。
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行波学说模式图
●行波学说:
当声音振动→中耳听骨链振动→卵圆窗振动→前 庭阶外淋巴 + 基底膜上下振动：以行波方式从蜗底向 蜗顶传播,同时振幅也逐渐加大,到基底膜的某一部位, 振幅达到最大,以后则很快衰减。
不同频率的声波,• 其行波传播的远近和最大振幅出现的部 位不同：高频声波 ( 波长短 ) 传播近 , 最大振幅位于蜗底部 ; 低 频声波(波长长)传播远,最大振幅位于蜗顶部。
规管各处于一个平面 , 彼 此间约互成直角。 每条 半规管有一个壶腹嵴：壶 腹帽是一胶状物、呈悬浮 状态、具有弹性；毛细胞 的纤毛埋植在壶腹帽中。
动毛的方位在各 半规管不同 :① 水平半 规管位于近壶腹侧 ( 正 中线侧 ); ② 上、后 半规管位于近半规管 侧。
2.适宜刺激:
∵由电生理实验可见，纤毛的倾倒方向决定于感受 器的兴奋性。当向动毛侧偏曲时→兴奋， 当向静毛侧偏曲时→抑制。 ∴导致纤毛偏曲的因素 = 适宜刺激。 壶腹嵴=角变速运动：→淋巴液流动→壶腹帽倾 倒→壶腹帽与纤毛之间发生相对位移→纤毛偏曲。