动物生理6感觉和神经系统.ppt

第六章 感觉器官 神经系统内容提要：感觉器官（眼和耳）外周神经系统、 中枢神经系统（脊髓和脑）、自主神经系统（交感和类副交感神经系统）、反射、,一、 视觉器官1 视网膜的结构色素上皮感光细胞层双极细胞 节细胞,,感光细胞层视杆细胞：对光敏感度高视锥细胞：可辨颜色、分辨力高视盘感光物质,,感光物质 视杆细胞： 视紫红质 功能为感受弱光视锥细胞：蓝锥细胞色素(420nm, 7 cs) 红锥细胞色素(564nm, X cs) 绿锥细胞色素(534nm, X cs) 功能为感受特定的,,,颜色视觉原理:三原色学说,基本结构视蛋白 视黄醛,,,,二、 耳听觉频率范围：16~20000Hz能感知 0.1%频率变化可感知 1~2dB变化,一 ）耳的结构1. 外耳2 . 中耳3 . 内耳,,,,蜗管：顶：前庭膜外壁：螺旋韧带（耳蜗外骨 壁的骨膜）底：骨螺旋板和膜螺旋板(基 底膜),基底膜：结构1） 长30mm蜗底窄 0.16mm蜗顶宽 0.52mm内有24000条纤维（长0.04~0.5 mm）（听弦，分析音频的基础）,,2）螺旋器（spiral organ or Corti）*由蜗管的上皮细胞特化形成支持细胞毛细胞：,毛细胞：1列内毛细胞，3000~4000个传递听觉冲动3列外毛细胞，12000~15000个接受传出纤维支配，提高 对声发应的敏感性听毛，100根/个细胞盖膜,行波学说（traveling wave theory）基底膜最大振动部位是声频率的函数，高频率振动最大振幅靠近蜗底，而低频率振动最大振幅靠近蜗顶。

行波振幅最大处毛细胞受到的刺激最强,,,,神经系统,一）神经元与胶质细胞神经元：胞体纤维,神经胶质细胞特点：数量与神经元比约为10~50:1具有突起，但不分树突和轴突无传导神经冲动的功能对神经细胞起营养、支持作用和 参与髓鞘的形成(绝缘),,种类:星形胶质细胞:细胞呈星形，在胶质细胞中体积最大 突起呈树枝状，突起末端膨大，包裹毛细血管表面(85%)星形胶质细胞分为原浆性及纤维性两种,星形胶质细胞之间的细胞间隙宽约15-20nm，内含组织液星形胶质细胞能吸收细胞间隙的K离子，维持其含量的稳定性星形胶质细胞能摄取和代谢某些神经递质如γ–氨基丁酸）有利神经元的活动少突胶质细胞（oligodendroglia）胞体小，胞质少，胞突分支少细胞常呈串珠状在白质内神经纤维间排列成行包绕神经纤维小胶质细胞（microglia） 胞体小，短棒状，有数条树枝状突起胞质少，胞突分支少分布于大、小脑和脊髓的灰质内可吞噬和清除坏死组织中枢胶质细胞：,星型胶质,寡突胶质,小胶质,灰质,白质,室管膜细胞,From Sarikas SN Laboratory investigations in anatomy & physiology ©Pearson,二、突触的结构及传递突触的结构：突触前膜突触间隙突触后膜,,,突触的分类轴突-树突轴突-胞体轴突-轴突树突-树突树突-胞体胞体-胞体,,,突触的传递过程： 兴奋→接头前膜→Ca离子通道开放(电压依赖性) → Ca入轴突接头前膜内→小泡内乙酰胆碱释放→终板膜受体与乙酰胆碱结合→ Na离子通道开放(化学依赖性) →终板膜局部去极化→动作电位,突触后电位：1. 兴奋性突触后电位突触后膜上的局部电位变化，使膜出去极化2. 抑制性突触后电位突触后膜上的局部电位变化，使膜超极化,,三 递质和受体一）神经递质和调质神经递质条件突触前神经元内具有前体和酶合成系统对应囊泡突触后膜含对应受体 半衰期短：迅速分解或摄取（前后膜）,神经递质分类:胆碱类（Acetylcholine, Ach)单胺类(monoamines):catecholamines CA（儿茶酚胺）:dopamine DAepinephrine Enonepinephrine NE5-HT,氨基酸类Glutamine Glyamine GABA ASP其他： SP HIS,神经调质：对效应细胞不直接起信息传递，而控制突触前膜递质的释放或突触后膜对递质的反应。

二）受体分类及其特性受体（receptor）：能与特定生物活行物质选择性结合的镶嵌膜蛋白与配体结合的特异部位称结合位点与受体结合后，能引起生物学效应的物质称激动剂（agonist）与受体结合后，不产生生物学效应的物质称阻断剂或拮抗剂（antagonist）,常见 受体：1）Ach受体毒覃碱型受体(M型）（muscarinic recepotor）：分布于副交感节后细胞阻断剂：阿托品类似物：毒覃碱抗胆碱酯酶：有机磷农药、毒扁豆碱（肌肉挛缩，终板膜处于持续去极化，反而导致去极化阻滞）,烟碱型受体(N型）（nicotinic recepotor）：分布于交、 副交感节神经元后膜，神经肌肉接头阻断剂：箭毒（N1， N2） 六烃季铵（N1，交、 副交感节神经元后膜）十烃季铵（N2，神经肌肉 接头） 类似物：烟碱,2）E受体α受体：兴奋为主（小肠为α 2， 抑制或舒张小肠）β受体：抑制为主（ β1， β2）阻断剂：心得安（ β受体，propranolol）酚妥拉明（ α受体，phentolamine）类似物：毒覃碱,受体分类1 与离子通道偶联的受体（本身即离子通道受体）分化学门控通道电压依赖性,,2 与G蛋白偶联受体成分：受体G蛋白 效应器,,四、 神经系统的感觉功能,1 浅感觉：躯干四肢皮肤和黏膜，痛温和粗触觉,躯干四肢皮肤→脊神经节→ 脊髓后角细胞→ 间脑（经脊髓丘脑束）： 腹后外侧核→端脑：中央后回、旁中央小叶,2 深感觉（本体感觉）：肌肉、肌腱、关节和韧带的位置和状态，体表和深部组织的精细触觉神经通路：,肌肉、肌腱、关节(本体觉) →脊神经节→经脊髓薄束和楔束→延髓： 薄束核 楔束核，发出内侧丘系→间脑： 腹后外侧核 →端脑：中央后回、旁中央小叶,3 头面部感觉：神经通路头面部感觉→三叉神经节→经三叉丘系→间脑： 腹后内侧核 →端脑：中央后回,4. 大脑皮质的感觉分析定位大脑皮质的功能特点52区 、六层、厚度不同；皮质功能柱：垂直于皮层表面的柱状结构，直径0.2~0.5mm，约含10万个神经元，同一柱状结构内的神经元 具有功能，仅对同一感受野的同一类型刺激起反应。

体表感觉区I区3a 、 3b、1、2： 1、 3b（浅感觉）， 3a 、 2（本体感觉）特点: 交叉、倒置（头面除外）、投射区域与感受器密度有关 体表感觉区II区：接受I区以及视听输入（刺激后，“感觉某物体”）,,体表感觉区I区功能：1）精确定位 2）感知受压程度3）感知物体重量、形状和大体结构 4）感知物体材料质地 体表感觉区I I区：中央前回和岛叶间，双侧正立 仅对感觉做粗糙的分析,感觉-运动整合：感觉信息→初级皮质→较高级感觉皮质→皮质联合区→较高级运动皮质→初级运动皮质→传出运动指令,五、神经系统的躯体运动功能 躯体运动：反射运动（特定刺激）随意运动（主观意愿）节律运动（受传入感觉调节）,反射运动：1.腱反射：快速牵拉肌腱引起的反射反应迅速 单突触；1 - 2个节段2. 肌紧张：肌肉维持一种轻度持续收缩持久缓慢 多突触；交替收缩；紧张性,运动觉:1. 肌梭：梭外肌纤维梭内肌纤维：核袋纤维：初级感觉末梢（检测肌肉长度以及张力变化，快速牵拉）核链纤维：初级感觉末梢（快速牵拉）次级感觉末梢（缓慢牵拉）肌梭兴奋传入，兴奋α前角运动神经元，引起肌紧张,,,2. 腱器官：检测肌肉长度以及张力变化腱器官兴奋传入，抑制α前角运动神经元，防止肌肉过度收缩,一）脊髓对躯体运动的调节1 脊髓前角运动神经元α：支配骨骼肌梭外肌纤维γ ：支配骨骼肌梭内肌纤维中间神经元： 整合抑制性运动单位：13-1700肌纤维,3 脊髓反射：同侧屈肌收缩，伸肌舒张伸肌反射：伸肌伸肌收缩，屈肌舒张对侧伸肌反射：同侧屈肌反射， 对侧伸肌反射,,,牵张反射：牵张反射的意义：使肌肉保持一定的收缩状态，维持机体的一定姿势；协调随意运动，维持肌肉张力；参与呼吸调节，维持呼吸运动的频率和深度。

牵张反射的类型 腱反射：快速牵拉肌腱引起的反射反应迅速 单突触；1 - 2个节段 肌紧张：肌肉维持一种轻度持续收缩持久缓慢 多突触；交替收缩；紧张性,4. 脊髓休克横断面以下脊髓节段所支配的骨骼肌紧张性降低、血管扩张等，原因是高级中枢平时对脊髓有易化作用二) 脑干对躯体运动的调节,抑制和易化作用易化区：脑干中央区域主要作用：加强伸肌的紧张性和肌运动作用途径：网状脊髓束，主要对  运动神经元抑制区：脑干腹内侧部,去大脑僵直* : 由于网状系统抑制区活动减弱，易化区活动占优势所致,三)小脑的躯体运动功能 1.前庭小脑: 维持身体平衡前庭器官→ 前庭核→ 绒球小结叶→前庭核 → 脊髓运动神经元→ 肌肉,2.桥脑(皮层)小脑: 运动程序的编程 皮层→ 脑桥核→ 小脑后叶→齿状核 → 丘脑腹外侧核→ 皮层,3.脊髓小脑: 肌紧张调节 脊髓小脑束、视听觉传入→1）后叶(旁中央小叶) →间置核→中脑红核→红核脊髓束2）小脑前叶(还接受视听觉传入)→ 顶核→脑干网状结构庭核 →网状脊髓束→ 脊髓运动神经元→肌紧张,四) 大脑的躯体运动功能运动皮质：初级运动皮质（I区，4区）辅助运动皮质（6、8区）运动前区：顶叶后部,特征如下：交叉支配；定位分区，大小与精密程度有关；倒置分布。

1) 锥体系 ：皮层脊髓束和皮层脑干束构成（30%来于初级运动皮质， 30%来于辅助和运动前区，40% 来于躯体感觉皮质）传导发动随意运动的指令10-20%为单突触联系，完成精细动作,The Corticospinal Pathway,皮质核束,III,IV,V,VI,VII,IX,XI,XII,皮质脊髓侧束,皮质脊髓前束,锥体交叉,From Martini FH Anatomy & Physiology ©Pearson,B) 皮层脑干束：支配脑神经运 动神经元,,2) 锥体外系 ：泛指锥体系之外的控制脊髓运动神经元的下行通路，包括红核脊髓束、顶盖脊髓束和前庭脊髓束调节肌紧张，协调肌群运动，维持平衡。