Sinh lý cảm giác:

1.      Điều kiện để có sự cảm nhận

a.       Có kích thích từ bên trong hay ngoài cơ thể

b.      Có thụ cảm thể tiếp nhận và chuyển kích thích thành điện thế hoạt động

c.       Điện thế hoạt động tạo ra từ thụ cảm thể phải được truyền đến thần kinh trung ương qua dây TK hướng tâm

d.      Điện thế hoạt động đến trung ương thần kinh phải được xử lý (tích hợp) trong não trước khi cơ thể nhận biết kích thích

e.       Vỏ não (cerebral cortex): xứ lý, tích hợp và phân tích để mang lại sự cảm nhận

2.      Tính chất hoạt động của các thụ quan

a.       Khả năng hưng phấn:

Các tế bào thụ cảm có sự nhạy cảm cao đối với kích thích chuyên biệt, là những dạng kích thích quen thuộc, phù hợp với các tế bào thụ cảm đã hình thành trong quá trình tiến hóa.

            Ví dụ: ánh sáng vào võng mạc của mắt, âm thanh vào tế bào cơ   quan Corti của tai…

Mặc dù đã được biệt hóa, các tế bào thụ cảm vẫn còn giữ được khả năng hưng phấn chung đối với các kích thích không chuyên biệt.

b.      Tương quan giữa cường độ kích thích và mức độ cảm giác:

CT của Fechner : S = a*logR + b  Với R: cường độ kích thích. S: trị số cảm giác. a, b: hằng số đặc trưng thụ quan

Công thức của Weber:  K = dI/I Với I: cường độ kích thích ban đầu. dI: cường độ kích thích tăng   lên hoặc giảm bớt

c.       Biến đổi kích thích cảm giác thành xung động thần kinh:

Cơ chế tạo thành điện thế receptor: các receptor có thể bị kích thích theo những cách khác nhau để tạo ra điện thế receptor. Chẳng hạn do bị biến dạng, kéo căng và làm mở các kênh ion, do chất hóa học tác động lên màng, do thay đổi nhiệt,…

Tương quan giữa điện thế receptor và điện thế hoạt động: khi điện thế receptor vượt lên trên ngưỡng kích thích của sợi thần kinh nối với receptor thì điện thế hoạt động xuất hiện.

d.      Khả năng thích nghi của thụ cảm thể :

Với kích thích cảm giác liên tục, thoạt tiên receptor phát ra một tần số phát xung rất cao, sau đó nó phát xung chậm dần rồi cuối cùng nhiều receptor không đáp ứng nữa

3.      Cơ quan cảm giác da và nội tạng:

Đầu mút thần kinh cảm giác tỏa ra một cách tự do trên da, các đầu mút này tận cùng bằng các thể nhỏ tiếp nhận các kích thích khác nhau, ví dụ: thể Meissner, Paccini, Ruffini…

Chức năng của da:

-          Bảo vệ

-          Trao đổi chất (tiết mồ hôi, điều nhiệt…)

-          Cảm giác

Ø  Donaldson: 500.000 điểm nhận kích thích cơ học, 250.000 (lạnh), 30.000 (nóng), 3.500.000 (đau)

a.      Cảm giác xúc giác:

Sự va chạm, áp suất, rung động… đều được các receptor thuộc loại receptor xúc giác tiếp nhận.

Gồm cảm giác thô sơ và cảm giác tinh vi

Đường dẫn truyền:  loại tiếp xúc do thể Meissner, áp lực do các thể Paccini thu nhận ® dây thần kinh tủy về sừng sau tủy sống ® bó Dejerine (cảm giác thô sơ), bó Goll, Burdach (cảm giác tinh vi như lần chữ nổi, hướng chuyển động trên da)  ® hành tủy, đồi não (thalamus) và vùng đỉnh vỏ não.

Thăm dò cảm giác xúc giác: người ta dùng compa Weber, đo khoảng cách nhỏ nhất giữa hai điểm gây ra được cảm giác riêng biệt. Ví dụ ở đầu lưỡi là 1mm, ở môi trên là 3-4mm, ở lòng bàn tay là 15mm.

Cảm giác nóng – lạnh

Các receptor nhiệt: thụ cảm nhiệt còn đang được nghiên cứu (Ruffini, Krause)

Hiện tượng “tương phản nhiệt”:  mối tương tác giữa nhiệt độ cơ thể, môi trường và kích thích trực tiếp.

            Dẫn truyền cảm giác nóng – lạnh: từ các thụ cảm thể nhiệt độ, xung hướng tâm theo dây thần kinh tủy về sừng sám sau tủy sống ® bó Dejérine sau ® hành tủy đến đồi não và vỏ não.

Cảm giác đau:

Thụ cảm thể: đầu mút sợi thần kinh, phân bố nhiều nơi trong cơ thể

Kích thích gây đau: không đặc hiệu (tất cả các kích thích quá mạnh, trên ngưỡng)

Dẫn truyền cảm giác đau: từ các đầu mút thần kinh, xung cảm giác truyền về tủy sống rồi theo bó Dejerine sau truyền lên não. Trung khu đau chính nằm ở thalamus và một số vùng vỏ não cảm giác. Các tế bào thần kinh tiết của hypothalamus tiết ra endorphin, enkaphalin có tác dụng giảm đau

Cảm giác nội tạng

Các nội quan của cơ thể cũng có các thụ quan.

Xung cảm giác nội tạng có ý nghĩa sinh học lớn

Đường dẫn truyền: từ thụ quan các xung hướng tâm qua hệ giao cảm, phó giao cảm truyền về tủy sống, hành tủy, hypothalamus, vỏ não. Các xung ly tâm qua các dây thần kinh hoặc qua con đường thể dịch tới các cơ quan.

Các phản xạ nội tạng là các phản xạ thực vật, giúp cho từng cơ quan hoạt động, phối hợp giữa các cơ quan tạo sự thống nhất.

b.      Cơ quan cảm giác khứu giác:

Động vật bậc thấp như côn trùng, khứu giác rất quan trọng và có ý nghĩa sinh học lớn đối với đời sống của chúng.

Động vật bậc cao, cơ quan khứu giác phát triển không đều: một số nhóm phát triển kém (một số loài chim, con người), một số nhóm phát triển rất nhạy (chuột, chó, mèo….)

Cấu tạo : Ở niêm mạc mũi người có một vùng nhỏ nằm ở hai bên vách mũi, che phủ vùng xương cuốn trên và phần trên vùng xương cuốn giữa

Khứu giác có độ nhạy cảm khá cao. Ví dụ ở người có thể ngửi được những chất có nồng độ rất thấp.

Thụ quan khứu giác có tính thích nghi với mùi rất nhanh.

Cảm giác khứu giác xuất hiện khi các tế bào thụ cảm nhận được kích thích thông qua sự tiếp xúc với các thể hơi hoặc các hạt rất nhỏ trong không khí

c.       Cơ quan cảm giác Vị giác

Núm vị giác có hình củ hành, mỗi núm có từ 2-6 tế bào vị giác lưỡng cực.

Mỗi núm có 2-3 sợi thần kinh.

Xung cảm giác vị giác hình thành khi các núm cảm giác được kích thích bởi vị của vật chất sẽ được truyền theo các dây thần kinh về não bộ

Cảm giác xúc giác ở lưỡi: dây V, dây IX

Cảm giác vị giác: dây số VII

Vận động lưỡi: dây số XII

d.      Cơ quan thính giác

Cấu tạo và chức năng của tai

Cảm giác thính giác

Cảm giác thăng bằng

Cấu tạo chức năng của tai

Tai ngoài:

–        Vành tai: được cấu tạo từ mô sụn đàn hồi, có da bọc kín. Tác dụng: đón nhận âm thanh.

–        Ống tai ngoài: dài khoảng 2cm, ống tai hướng sóng âm thanh vào màng nhĩ.

–        Màng nhĩ: căng xiên ở đầu trong ống tai, giống như cái phễu, đó là giới hạn giữa tai ngoài và tai giữa.

Tai giữa:

            Xoang nhĩ: có thể tích khoảng 1cm3. Phía bên trong có hai cửa (cửa tròn là cửa ốc tai và cửa bầu dục là cửa tiền đình), phía bên ngoài là màng nhĩ. Xoang nhĩ có lỗ thông với ống nhĩ - hầu.

            Trong xoang nhĩ có 3 xương nhỏ liên hệ với nhau. Từ phía ngoài vào là xương búa, xương đe và xương bàn đạp.

Tai giữa thông với xoang mũi – hầu nhờ ống Eustachi ® áp lực trong tai giữa được cân bằng với áp lực khí quyển

Tai trong:

–        Cảm giác thính giác: ốc tai

–        Cảm giác thăng bằng: phần tiền đình

–        Mê lộ xương: các vòng bán khuyên, bộ phận tiền đình, ốc tai

–        Mê lộ màng: cấu tạo bởi mô liên kết sợi.

Ốc tai là ống xương xoắn ốc, 2,5 vòng (người) (f đỉnh 0,04mm, f đáy ốc 0,5mm), ngăn bởi 2 màng: màng tiền đình (màng mỏng, Reisner), màng đáy hay màng nền (dày và đàn hồi hơn). Ở đỉnh, 2 màng dính với nhau và có lỗ xuyên qua gọi là helicotrema. 2 màng chia ốc tai thành 3 thang (tiền đình, giữa, nhĩ). Trong thanh tiền đình & thang nhĩ chứa ngoại dịch, thang giữa chứa nội dịch

Trên màng đáy của ốc tai có cơ quan tiếp nhận âm thanh được gọi là cơ quan Corti

Sự truyền sóng âm

Sóng âm tác dụng lên màng nhĩ rồi qua hệ xương (búa, đe, bàn đạp) của tai giữa ® cửa sổ bầu dục ® ngoại dịch ở thang tiền đình.

Như vậy ngoại dịch trong thang tiền đình cũng bị ép dồn xuống thang nhĩ. Dịch trong ống thang nhĩ bị nén đẩy cửa sổ tròn  lồi về phía tai giữa.

Ngược lại, khi màng bầu dục lồi về phía tai giữa thì màng cửa sổ tròn lại lõm vào.

Vì màng tiền đình phía trên mỏng nên dao động của ngoại dịch trong thang tiền đình cũng làm nội dịch trong ống màng dao động ® thụ quan thính giác ® dây VIII

Thí nghiệm Beskesy:

-          Tác động lên ốc tai những âm thanh có tần số thấp ® toàn bộ chất dịch trong ốc tai bị cuốn vào quá trình dao động.  Khi âm thanh có tần số cao tác động ® chỉ có một phần dịch gần cửa sổ bầu dục  (phần đáy của ốc tai) bị cuốn vào q.trình dao động.

-          Các tb thụ cảm âm thanh nằm trên những đoạn khác nhau của ốc tai sẽ nhận được những âm thanh có tần số khác nhau (tb nằm dọc suốt màng đáy nhận âm thanh tần số thấp, tb nằm ở đáy ốc tai nhận tần số cao, tb nằm ở phần giữa nhận tần số trung bình.

Sinh lý học hiện đại:

Sự truyền sóng âm là sự cộng hưởng của màng nền, dịch ngoại bào trong thang tiền đình, thang nhĩ và nội dịch trong ống màng.

Âm thấp, sự cộng hưởng lan tỏa rộng, làm cho số tế bào thụ cảm hưng phần nhiều. Với âm cao, sự cộng hưởng xảy ra ngắn hơn, số tb thụ cảm hưng phấn ít hơn.

Ngoài ra còn có sự tham gia của hai củ não sinh tư sau, thể gối giữa thuộc đồi não và vỏ não thùy thái dương

Cảm giác thăng bằng

Các ống bán khuyên là các ống có lòng hẹp, nằm trên 3 mặt phẳng gần như vuông góc với nhau. Trong bóng của ống bán khuyên có cơ quan nhận cảm là capula

Các chuyển động thẳng, lắc đầu, gật đầu, cúi đầu, gập lưng… ® kích thích bộ phận tiền đình với các tế bào thụ cảm và màng nhĩ thạch

Xung hướng tâm truyền theo nhánh tiền đình của dây VIII ® tiểu não.

Tiểu não là trung khu thần kinh cao cấp điều hòa chức năng thăng bằng

·         Các cơ quan thăng bằng có chức năng chung là:

Thực hiện các phản xạ chỉnh thể ® định hướng và giữ thăng bằng cho cơ thể trong không gian.

Phá hủy cơ quan tiền đình ở hai bên tai sẽ bị chóng mặt, buồn nôn, đứng không vững. Khi phá hủy một bên, người và động vật đều bị nghiêng đầu về phía bị phá.

Khi cơ quan tiền đình bị kích thích quá mạnh và kéo dài (đi tàu biển, ô tô đường dài bị xóc mạnh…) ® nôn nao, khó chịu, chóng mặt, nôn…

e.       Cơ quan thị giác:

Mắt:

Màng sợi: lớp ngoài cùng để bảo vệ cầu mắt (màng cứng phía sau chiếm 4/5 diện tích cầu mắt, giác mạc phía trước chiếm 1/5 diện tích cầu mắt)

Màng mạch: là lớp thứ hai từ ngoài vào trong, có mạch máu và tế bào sắc tố

Lòng đen: là phần trước của màng mạch, hình đĩa tròn, ở giữa là con ngươi (đồng tử). Lòng đen chứa nhiều sắc tố. Cơ trơn (thắt, giãn) giúp thu hẹp hoặc mở rộng con ngươi có tác dụng điều chỉnh lượng ánh sáng lọt vào.

Võng mạc: ở phía trong cùng, tiếp xúc với thủy tinh dịch.

Có các tế bào thụ cảm ánh sáng: tế bào nón (6-7 triệu tb) và tế bào gậy (110-125 triệu tb), phân bố không đều trên võng mạc. Càng xa điểm vàng số tế bào nón càng giảm, tế bào gậy càng tăng

Điểm vàng? (đường ^ thủy tinh thể, đi qua con ngươi, cắt võng mạc)

Các tế bào thần kinh nằm dưới lớp tb cảm quang, sợi trục các tb thần kinh này hợp thành dây tk thị giác (II)

Điểm mù? (dây II thoát ra khỏi cầu mắt, không có các tb thụ cảm ánh sáng)

·         Thủy tinh thể: nhân mắt, giống như một thấu kính lồi, có khả năng phồng lên hoặc dẹt lại. Thủy tinh thể trong suốt và có khả năng khúc xạ ánh sáng

·         Thủy tinh dịch: giống như chất thạch, choán phần rỗng cầu mắt, tiếp xúc với võng mạc, trong suốt có khả năng khúc xạ ánh sáng

·         Mi mắt: là những nếp da nằm trước cầu mắt

·         Tuyến lệ và đường dẫn: tuyến lệ nằm trong hố lệ của xương trán; đường dẫn lệ nằm ngay dưới da mi, dẫn nước mắt đổ vào túi lệ trong hốc lệ.

·         Các cơ vận động cấu mắt

·         Các dây thần kinh điều khiển vận động chung của mắt

                  III: vận động cơ chéo

                  IV: vận động cơ thẳng

                  VI: vận động chung của mắt

Cảm giác thị giác

•         Ánh sáng ® tế bào cảm quang tiếp nhận rồi truyền hưng phấn sang tb thần kinh ® dây thị giác truyền lên não bộ

•          Mỗi dây tk thị giác = 500000 sợi tk, chia 2 bó (trong, ngoài). Bó trong bắt chéo, bó ngoài chạy thẳng

•         Ngưỡng kích thích của tế bào cảm quang thấp.

•         Tế bào gậy: chỉ cần 3-4 photon tác động đã chuyển sang hưng phấn

•         Tế bào nón độ nhạy cảm kém hơn

•         Tia sáng yếu (hoàng hôn): tế bào gậy hưng phấn, tế bào nón không.

•         Thiếu vit A, chức năng tế bào gậy giảm, gây bệnh quáng gà.

•         Tế bào nón bị mất chức năng gây mù màu

•         Quá trình quang hóa: biến đổi rodopsin (tb gậy) và iodopsin (tb nón)

•         Trong tối: rodopsin được tổng hợp (do retinen + opsin). Retinen được hình thành từ vitA, vì vậy thiếu vitA gây quáng gà.

•         Chiếu sáng: xảy ra quá trình ngược lại

•         Rodopsin hấp thụ mạnh vác tia sáng màu lục (535nm)

•         Iodopsin của tế bào nón hấp thụ mạnh các tia sáng màu vàng (560nm)

•         Có 3 loại tế bào nón có các chất cảm quang khác nhau để thu nhận tia sáng của 3 màu cơ bản (đỏ, xanh lá cây, xanh da trời)

•         Các loại ánh sáng màu tác động lên 3 loại tế bào nón gây hưng phấn , tuy nhiên với tỷ lệ khác nhau và do đó tạo ra cảm giác màu sắc khác nhau.

•         Thị lực: là khả năng nhìn và phân biệt được khoảng cách bé nhất của một vật ở cách xa 5m trong môi trường chiếu sáng bình thường

•         Thị trường: khi trục mắt được cố định bằng cách cố định cằm và mắt nhìn tập trung vào một điểm theo trục, mắt vẫn có khả năng nhìn thấy được các điểm khác ở xung quanh, tuy rằng các ảnh không được rõ nét. Nối các điểm nhìn được trong mặt phẳng có tâm điểm là con ngươi mắt ta được một hình gọi là thị trường của mỗi mắt.