
動物機體通過各種感受器接受內(nèi)外環(huán)境的刺激,轉(zhuǎn)化為神經(jīng)沖動,沿著感覺神經(jīng)傳入中樞神經(jīng)系統(tǒng),經(jīng)過多次交換神經(jīng)元,最后到達大腦皮質(zhì)的一定區(qū)域,產(chǎn)生感覺(sensation)。其中脊髓和腦干是接受感受器刺激的傳入沖動的基本部位,丘腦是感覺機能的較高級部位,大腦皮質(zhì)是感覺機能的高級部位。
感受器
感受器是指分布于動物體表、內(nèi)臟或深部,能感受內(nèi)外環(huán)境的刺激,將其轉(zhuǎn)化為神經(jīng)沖動的轉(zhuǎn)化裝置。感受器有多種多樣。有的簡單,只是一種游離的傳入神經(jīng)末梢(如痛覺);有的復雜,是接受某種刺激能量而發(fā)生興奮的特殊結(jié)構(gòu)(如視網(wǎng)膜中的光感受細胞)。盡管感受器結(jié)構(gòu)各不相同,但它們的功能卻是一樣的,能夠接受內(nèi)外環(huán)境的刺激,并將其轉(zhuǎn)化為神經(jīng)沖動,沿傳入神經(jīng)傳入中樞神經(jīng)系統(tǒng)。
(一)感受器的分類
感受器分類的方法有幾種。據(jù)感受器的分布位置和接受的刺激來源可分為外感受器和內(nèi)感受器兩大類,前者分布于皮膚和體表,接受來自外界環(huán)境的刺激;后者分布于內(nèi)臟和軀體深部,接受來源于機體內(nèi)部的刺激。根據(jù)感受器所能感受的適宜刺激種類,常分為機械感受器、溫度感受器、化學感受器和光感受器等。
(二)感受器的一般生理特性
不同結(jié)構(gòu)的感受器雖然有不同的活動,但卻表現(xiàn)出某些共同特征。
1.適宜刺激(adequate stimulus)
一般說來,每一種感受器都有它的適宜刺激。如視網(wǎng)膜的適宜刺激為光波,內(nèi)耳柯蒂氏器的適宜刺激是機械波,皮膚上溫度感受器的適宜刺激是溫度變化等等。
2.換能作用(transduction of receptor)
感受器接受刺激發(fā)生興奮,使刺激的能量轉(zhuǎn)化為神經(jīng)上的電活動,這就是感受器的換能作用。用微電極插到感受器細胞內(nèi),在刺激時,它的神經(jīng)末梢首先出現(xiàn)一個無潛伏期、不傳播、能總和而不受局部麻醉劑影響的局部電位,這個電位叫做感受器電位或啟動電位。它隨著刺激加強而增大,當增大醫(yī)學教育網(wǎng)搜集整理到一定程度時,能激發(fā)動作電位并能傳播出去。這種剛能激起動作電位的刺激強度,就是感受器的閾值。低于閾值的刺激,只能引起感受器電位。感受器電位產(chǎn)生的原理與終板電位相似。即通過改變感受器外膜對Na+和K+的通透性,由于離子跨膜運轉(zhuǎn)而引起局部去極化,產(chǎn)生感受器電位。
3.適應現(xiàn)象
在一定強度的適宜刺激作用下,感受器沖動以恒定的刺激強度持續(xù)作用于感受器時,將引起它的傳入神經(jīng)纖維上的沖動頻率逐漸降低,這一現(xiàn)象稱為感受器的適應。不同感受器的適應速度不同,一般可分為快適應和慢適應(或非適應)兩類感受器。前者如視覺、嗅覺和皮膚觸覺感受器等;后者如肌梭、頸動脈醫(yī)學教育網(wǎng)搜集整理竇壓力感受器和痛覺感受器等為代表。快感受器的生理意義在于能夠不斷接受新刺激,更快適應新環(huán)境;慢感受器則有利于機體某些信息的穩(wěn)態(tài),如正常姿勢的維持、血壓持久的穩(wěn)定等。
4.對比現(xiàn)象和后作用
在某種刺激之前或同時受到另一種性質(zhì)相反的刺激時,感受器的敏感性上升,稱為對比現(xiàn)象。例如在黑暗的背景上看到白色的物體或白色背景上看到黑色的物體,都會產(chǎn)生黑白分明的感覺。
感覺有明顯的后作用。當引起感覺的刺激消失后,感覺一般會持續(xù)存在若干時間,然后才逐漸消失。刺激越強,感覺的后作用也越長。例如,當光源發(fā)出的閃光頻率達到一定值時,在視覺中產(chǎn)生的是不間斷的光覺。
5.感受器的編碼作用
感受器換能過程中,在把外界刺激轉(zhuǎn)換成神經(jīng)動作電位時,不僅發(fā)生能量形式的轉(zhuǎn)換,更重要的是把刺激所包含的環(huán)境變化信息也轉(zhuǎn)移到動作電位的序列中,這即是感受器的編碼功能。