生理学第10章 神经系统

第十章 神 经 系 统 的 功 能,神经系统的解剖,中枢N,周围N,脊髓,脑干,间脑,大脑,小脑,延髓,脑桥,中脑,丘脑,下丘脑,神经节,神经纤维,传入Nf,传出Nf,自主N,躯体N,躯体感觉,内脏感觉,功能,脑,第一节 神经系统功能活动的基本原理 一、神经元和神经胶质细胞,（一）神经元,1、神经元的基本结构与功能,神经元即神经细胞,为NS的结构和功能的基本单位。,N元,胞体,突起,树突,轴突,神经元基本功能,感受刺激 对信息进行综合分析 可将神经信息传给效应器,接受刺激、传递信息,2、神经纤维的功能与分类 功能：传导兴奋,神经纤维传导兴奋的速度,0.4120m/s 影响因素： 直径:正比; (有髓f)6×直径(m)； 有无髓鞘: 有髓Nf快(跳跃式传导)； 髓鞘厚度: 轴索/总直径=0.6时最佳 温度:一定范围内正比.,糖尿病,2、神经纤维的功能与分类 神经纤维传导兴奋的特征：,生理完整性 绝缘性 双向性 相对不疲劳性,（二）神经胶质细胞,1.在周围神经：,施万细胞，又称神经膜细胞 （Schwanns cell;Neurolemmal cell）,卫星细胞，又称被囊细胞 (Satellite cell；Capsular cell）,2.少突胶质细胞,3.小胶质细胞,1.星形胶质细胞,2在中枢神经系统,神经胶质细胞功能 支持作用 修复和再生作用 免疫应答作用 物质代谢和营养性作用 形成髓鞘和屏障作用 稳定细胞外的K+浓度 参与某些物质代谢,二 神经元的信息传递,突触传递,化学突触（神经递质） 电突触（局部电流）,定向突触,非定向突触,突触：神经元之间相接触所形成的特殊结构,（一）经典的突触传递 1、结构,2、经典的突触分类,根据突触接触的部位分为： 轴突-树突式突触 轴突-胞体式突触 轴突-轴突式突触,2、经典的突触分类,3、突触传递过程,Ca2+,经典突触传递过程 突触前神经元兴奋 突触前 去极化 Ca2+通道开放 突触小泡释放神经递质 突触后膜受体 突触后膜去极化（超级化） 突触后电位,4、突触后电位,1）兴奋性突触后电位(EPSP),*概念：在递质作用下，突触后膜的膜电位发生去极化改变，这种电位变化 称为EPSP。 *实验证据: *形成EPSP的机制：兴奋性递质作用于突触后膜上受体 增大后膜对Na+和K+的通透性，特别是Na+的通透性 局部膜的去极化。,兴奋性突触后电位(EPSP),4、突触后电位,2）抑制性突触后电位(IPSP),*概念：在递质作用下，突触后膜的膜电位产生超极化改变，这种后电位变化称为IPSP。 *实验证据： *产生IPSP的机制： 抑制性递质作用突触后膜，使后膜上的Cl-通道开放 Cl-内流 膜电位发生超极化。,抑制性突触后电位(IPSP),伸肌肌梭的传入纤维,伸肌运动 神经元,屈肌运动 神经元,5、突触后神经元的兴奋与抑制 一个突触后神经元常同时与多个神经末梢形成突触，其电位变化的总趋势取决于同时所产生的EPSP和IPSP的代数和。,5、突触后神经元的兴奋与抑制,产生部位：轴突的始段,突触后神经元动作电位,突触后神经元的电活动变化,6、影响突触传递的因素,（1）影响递质释放的因素：Ca2+浓度、突触前受体 （2）影响已释放递质消除的因素： 递质的消除：重吸收、酶解代谢 （3）影响受体的因素：受体亲和力、数量 药物、毒素、化学物质,递质的发现:,迷走素(ACh),？,（二）神经递质和受体,（二）神经递质和受体,神经递质 由神经元合成，突触前末梢释放，特异性作用于突触后膜受体，产生突触后电位的信息传递物质。,经典的神经递质应符合的条件 a突触前神经元应具有合成递质的前体和酶系统，并能合成该递质； b递质贮存于突触小泡内，当兴奋冲动抵达末梢时，泡内递质能释放入突触间隙； c递质作用于受体后能发挥生理效应； d存在递质失活的酶或其他失活方式； e有特异的受体激动剂和拮抗剂。,神经调质： 一类由神经元合成，作用于受体后，在神经元之间不起传递信息的作用，而是调节信息传递的效率，增强或减弱递质的作用。这种作用称为调制作用。,例：阿片肽对交感神经末梢释放去甲肾上腺素的调制作用： 作用于- receptor：促进末梢释放NE，加强血管收缩。 作用于- receptor：抑制末梢释放NE，抑制血管收缩。,递质和调质的分类,递质的共存： 戴尔原则 一个神经元内可以存在两种或多种递质，有时还可共存于一个囊泡内，其末梢可同时释放这两种递质递质共存。 意义：协调生理过程。,递质的代谢,合成：多在胞浆中合成； 贮存：被摄取入突触小泡内贮存； 释放：以出胞(胞裂外排)方式释放； 被消除而失活; ACh：被突触间隙中的胆碱酯酶水解； 单胺类(含NA):主要被末梢重摄取; 肽类递质：被酶促降解。,受体(Receptor) 1、概念：指细胞膜或细胞内能与某些化学物质发生特异性结合，并诱发生物效应的特殊生物分子，其本质属于蛋白质。,（1）激动剂(agonist):能与Receptor发生特异性结合并产生生物效应的化学物质。 （2）拮抗剂(antagonist):只与Receptor发生特异性结合，但并不产生生物效应的化学物质。 2、配体：激动剂、拮抗剂的统称。,主要的递质和受体系统 1.乙酰胆碱(ACh)及其受体 2.去甲肾上腺素(NA或NE)及其受体,自主神经系统的传导,自主神经系统的传导,主要的递质和受体系统,1.乙酰胆碱(ACh)及其受体 胆碱能纤维： 定义：周围NS中,释放ACh为递质的Nf。 分布：自主N节前f(包括交感和副交感) 大多数副交感N节后f; 少数交感N节后f(支配汗腺和骨 骼肌部分血管的舒血管f); 支配骨骼肌的Nf.,胆碱能受体 型 主要分布 主要效应 拮抗剂 胆碱能节后纤维 心肌,血管:抑制 支配的效应细胞 其他:兴奋 自主神经节 小量:兴奋 突触后膜和CNS 大量:抑制 骨骼肌终板膜 兴奋,2.去甲肾上腺素(NA或NE)及其受体 肾上腺素能f：以NE作为递质的Nf。 *多数交感N节后f，递质为NE。 肾上腺素能受体：能与NE或E特异结合的受体 多数交感N节后f支配的效应器细胞膜上,肾上腺素能受体 型 主要分布 主要效应 拮抗剂 1 血管,瞳孔括约肌 兴奋收缩,扩瞳 哌唑嗪 2 胃肠平滑肌 抑制舒张 育亨宾 1 心肌 兴奋正性作用 心得宁 2 内脏平滑肌 丁氧胺 部分血管 3 脂肪组织 促进分解,抑制舒张,3、 多巴胺及其受体 主要存在于中枢：黑质-纹状体、中脑边缘系统、结节-漏斗部。 已克隆出5种DA-R， 功能：参与躯体运动、精神情绪活动、垂体内分泌以及心血管活动,（1）存在于中枢； （2）种类：共有7种受体，另外每种受体又有不同的亚型； （3）作用机制 5-HT3为离子通道型受体。,4、5-HT及其受体,*分布：下丘脑后部的结节乳头核 *分型：H1受体、H2受体、H3受体 *作用：组胺与H1受体结合 激活磷脂酶C； 组胺与H2受体结合 提高细胞内的cAMP度； H3为突触前受体，通过G蛋白介导抑制组胺和其他递质的释放。,6、组胺及其受体,*分布：中枢神经元； *种类：兴奋性氨基酸：谷氨酸、门冬氨酸； 抑制性氨基酸：-氨基丁酸、甘氨酸。 *谷氨酸的受体分型 促代谢型受体：11种 促离子型受体：海人藻酸受体5种，AMPA-R4种 ，NMDA-R6种。,7、氨基酸类递质及其受体,三、反射活动的基本规律 （一）反射的分类,非条件反射（unconditioned reflex）：生来就有、数量有限、比较固定和形式低级的反射。包括防御反射、食物反射、性反射等。 条件反射(conditioned reflex )：通过后天学习和训练而形成的反射。 是反射活动的高级形式。,三、反射活动的基本规律 （二）反射活动的中枢控制 单突触反射:在中枢只通过一次突触传递的反射,三、反射活动的基本规律 （二）反射活动的中枢控制 多突触反射：在中枢经过多次突触传递的反射,多突触反射,（三）中枢神经元的联系方式,辐散 (Divergence)：,辐散的意义： 一个神经元的兴奋可引起许多神经元的同时兴奋或抑制，从而扩大反应的空间范围。,意义：可使许多神经元的兴奋或抑制在同一神经元发生总和。,聚合(Convergence)：,3中间神经元链锁状(Chain)联系: 意义：兴奋冲动通过链锁状联系，在 空间上扩大了反应范围。,4中间神经元环状(Loop)联系: 意义：环状联系是构成神经系统活 动反馈调节回路的基础。,（四）中枢兴奋传播的特征,1。单向传递 2。中枢延搁 3。总和 时间总和 空间总和 4。兴奋节律的改变 5。后放 6。对内环境变化敏感和易疲劳,Nf传导兴奋与突触传递兴奋的区别,（五）中枢抑制 1、 突触后抑制 *产生：抑制性中间神经元兴奋，释放抑制性神经递质，使突触后神经元产生IPSP ，发生抑制。 *分类： 传入侧支性抑制 回返性抑制,（五）中枢抑制 1、突触后抑制传入侧支性抑制,意义：协调不同中枢的活动。,一个传入神经元兴奋一个中枢神经元的同时，经侧支兴奋另一个抑制性中间神经元，进而使另一个神经元抑制 。,（五）中枢抑制 1、突触后抑制回返性抑制,意义：终止活动， 或使同一中枢 神经元活动同步,兴奋从一中枢发出后，通过反馈环路，再抑制原先发动兴奋的神经元及邻近的神经细胞，为一典型的反馈抑制。,回返性抑制,（六）中枢抑制 2、突触前抑制,中间神经元兴奋抵达其轴突末梢 中间神经元释放出某种递质 激活突触前神经元，使其发生去极化 突触前神经元兴奋抵达其轴突末梢时，所产生的Ap 进入突触前膜Ca2+数量，突触前膜释放的兴奋性递质 突触后膜产生的EPSP幅度或消失 突触后神经元不能兴奋，表现出抑制,2、突触前抑制 1）结构基础:轴突-轴突式突触 2）特点： 抑制发生在突触前膜； 突触后膜不产生IPSP； 潜伏期长； 持续时间长(100-200 ms)。 3）意义：控制感觉传入活动。,1、突触后易化 产生：突触后膜的去极化 ，使膜电位靠近阈电位水平，在此基础上再次受到刺激较易达到阈电位而爆发动作电位。 2、突触前易化 产生：当到达末梢的AP时程延长 ，Ca2+通道开放的时间加长时，运动神经元上的EPSP变化，产生突触前易化。 结构基础：轴突轴突式突触。,（七）中枢易化,第二节 神经系统的感觉分析功能 Sensory Function of Nervous System,感觉分类(Classification of Sense)： 特殊感觉：嗅、视、听、味、前庭等 普通感觉： 浅：痛、温、触等 深：本体感觉（震动觉、位置觉） 复杂：皮肤定位、两点间辨别、 图形觉、实体辨别等,一、中枢对躯体感觉的分析,（一）感觉传入通路 三级神经元： 第一级神经元：从身体的各种感受器到脊髓或脑干，其胞体位于脊神经节内或脑神经节 第二级神经元：从脊髓或脑干的神经核到丘脑 第三级神经元：从丘脑的神经核团到大脑皮质,1、丘脑前的传入系统 1）深感觉传导路径： （后索-内侧丘系传入系统） 精细触压觉(辨别两点距离和感受 物体表面性状的辨别觉); 肌肉和关节中的本体觉 深部压觉; 特点：先上行，然后在薄束核和楔束核 处交叉到对侧。,感觉的传入冲动 经后根节外侧部