动物生理学神经系统3张铭.ppt

动物生理学动物生理学动物生理学动物生理学CAICAICAICAI课件课件课件课件第三章神经系统神经系统 Cell Physiology华中师范大学生命科学学院华中师范大学生命科学学院华中师范大学生命科学学院华中师范大学生命科学学院 张铭编制张铭编制张铭编制张铭编制第二节第二节 中枢神经系统对运动机能的中枢神经系统对运动机能的 控制和调节控制和调节第一节第一节 总论总论第三章 神经系统第四节中枢神经系统的高级机能第四节中枢神经系统的高级机能第一节第一节 中枢神经系统活动的基本规律中枢神经系统活动的基本规律第三节第三节 中枢神经系统的感觉分析功能中枢神经系统的感觉分析功能华中师范大学生命科学学院 张铭编制二、神经系统对内脏活动的调节华中师范大学生命科学学院 张铭编制（一）自主神经系统的结构特征（一）自主神经系统的结构特征脊髓骶段（脊髓骶段（2 24 4节）侧角节）侧角 （皮肤血管、汗腺、竖毛肌、（皮肤血管、汗腺、竖毛肌、肾上腺髓质没有副交感神经支配）肾上腺髓质没有副交感神经支配）(几乎所有脏器几乎所有脏器都有交感神经支配都有交感神经支配)神经纤维长度神经纤维长度 节前短，节后长节前短，节后长 节前长，节后短节前长，节后短节前节前节后节后1111111717 节前节前节后节后1212 纤维数量比纤维数量比支配的效应器支配的效应器 较较 广广 泛泛 较较 局局 限限 神经节位置神经节位置 离效应器远离效应器远 离效应器近或在效应器壁内离效应器近或在效应器壁内T1T1L3L3灰质侧角灰质侧角 脑干（脑干（、对脑神经）对脑神经）中枢部位中枢部位 （中间）（中间）（两端）（两端）交感神经系统交感神经系统 副交感神经系统副交感神经系统 释放递质释放递质节前纤维为节前纤维为AChACh节前、节后纤维皆为节前、节后纤维皆为AchAch少部分节后纤维为少部分节后纤维为AchAch大部分节后纤维为大部分节后纤维为NENE华中师范大学生命科学学院 张铭编制（二）自主神经系统的功能特点：（二）自主神经系统的功能特点：（一）（一）双重支配双重支配 如：心脏（如：心脏（拮抗拮抗）、）、唾液腺（唾液腺（协同协同），），但汗腺、肾上腺髓质、皮肤和肌肉的血管平滑肌只接但汗腺、肾上腺髓质、皮肤和肌肉的血管平滑肌只接 受交感神经支配。受交感神经支配。（二）（二）紧张性支配紧张性支配 切断心迷走切断心迷走 N,N,心率加快；切断心交感心率加快；切断心交感 N,N,心率减慢。心率减慢。（三）（三）效应器所处功能状态的影响效应器所处功能状态的影响 如：刺激交感神经如：刺激交感神经 抑制无孕子宫的运动抑制无孕子宫的运动 加强有孕子宫的运动加强有孕子宫的运动（四）（四）对整体生理功能调节的意义对整体生理功能调节的意义 交感神经活动较广泛，交感神经活动较广泛，交感交感-肾上腺髓质系统肾上腺髓质系统 ：动员器官潜能，提高机体对应急刺激的适应能力：动员器官潜能，提高机体对应急刺激的适应能力 副交感神经活动较局限，副交感神经活动较局限，迷走迷走-胰岛素系统胰岛素系统 ：促进消化，贮存能量，保护机体：促进消化，贮存能量，保护机体华中师范大学生命科学学院 张铭编制 （三）自主神经系统各级中枢的功能（三）自主神经系统各级中枢的功能 1 1、脊髓对内脏活动的调节脊髓对内脏活动的调节 初级中枢初级中枢：通过脊髓可以完成血管张力反射、出：通过脊髓可以完成血管张力反射、出 汗反射、汗反射、排尿反射排尿反射、排便反射等、排便反射等。2、脑干对内脏活动的调节、脑干对内脏活动的调节 脑干是调节内脏活动的基本中枢。脑干是调节内脏活动的基本中枢。（1）延髓：）延髓：有呼吸中枢、血管运动中枢、心脏活动调有呼吸中枢、血管运动中枢、心脏活动调 节中枢，称为节中枢，称为“基本生命中枢基本生命中枢”。（2）脑桥：脑桥：脑桥有呼吸调整中枢和角膜反射中枢，还脑桥有呼吸调整中枢和角膜反射中枢，还 有与消化功能有关的中枢，如吞咽、呕吐、有与消化功能有关的中枢，如吞咽、呕吐、消化腺分泌等反射中枢。消化腺分泌等反射中枢。（3）中脑：中脑：中脑有瞳孔中脑有瞳孔对光反射中枢对光反射中枢。华中师范大学生命科学学院 张铭编制 3 3、下、下丘脑对内脏活动的调节丘脑对内脏活动的调节 下丘脑是调节内脏活动的下丘脑是调节内脏活动的皮层下最高级中枢皮层下最高级中枢。成为自主性、躯体性和内分泌功能活动的成为自主性、躯体性和内分泌功能活动的整合中枢整合中枢 （1）调节体温）调节体温 （2）调节腺垂体分泌功能调节腺垂体分泌功能 （3）调节内脏的活动）调节内脏的活动 （4）调节摄食行为）调节摄食行为 下丘脑腹内侧核下丘脑腹内侧核=饱中枢饱中枢：电刺激此核动物拒食，电刺激此核动物拒食，下丘脑外侧区下丘脑外侧区=摄食中枢摄食中枢：电刺激此区动物多食，电刺激此区动物多食，（5）调节水平衡）调节水平衡 控制饮水的区域：下丘脑外侧区摄食中枢的尾侧控制饮水的区域：下丘脑外侧区摄食中枢的尾侧 控制排水的区域：下丘脑视上核（控制排水的区域：下丘脑视上核（ADH）华中师范大学生命科学学院 张铭编制（6）调节情绪变化和行为）调节情绪变化和行为 情情绪绪是是一一种种心心理理活活动动，常常伴伴随随一一系系列列生生理理功功能能变变化化，包包括括植植物物性性功功能能的的变变化化和和躯躯体体运运动动功功能能的的变变化，称为化，称为情绪的生理反应情绪的生理反应。不不同同的的情情绪绪有有不不同同的的情情绪绪反反应应形形式式，如如发发怒怒时时会会出出现现心心率率增增快快、动动脉脉血血压压升升高高、呼呼吸吸加加快快、瞳瞳孔孔变变大大、出出汗汗等等交交感感神神经经兴兴奋奋为为主主的的反反应应，同同时时还还会会出出现现肌肌紧紧张张加加强强、运运动动增增加加，甚甚至至大大吼吼大大叫叫等等躯躯体体行为反应。行为反应。（7）边缘系统）边缘系统 华中师范大学生命科学学院 张铭编制 （7）控制生物节律）控制生物节律 机机体体的的各各种种生生命命活活动动常常按按一一定定时时间间顺顺序序发发生生变变化化，这这种种变变化化的的节节律律称称为为生生物物节节律律（biorhythm）。这这是是因因为为生生物物在在长长期期的的进进化化过过程程中中，形形成成了了适适应应时时间间变变化化的内部调节功能。的内部调节功能。生物节律按其频率的高低可分为：生物节律按其频率的高低可分为：高频周期：周期高频周期：周期1天天(如心动周期、呼吸周期如心动周期、呼吸周期)；中频中频周期周期：日周期：日周期(如体温、如体温、ACTHACTH的分泌的分泌)；低频低频周期周期：周期：周期1 1天天(如月经周期如月经周期)。实实验验证证明明：下下丘丘脑脑的的视视交交叉叉上上核核可可能能是是日日节节律律周周期期的的控控制制中中心心。通通过过视视网网膜膜-视视交交叉叉上上核核束束使使机机体体的的昼夜节律与外环境的昼夜节律相同步。昼夜节律与外环境的昼夜节律相同步。华中师范大学生命科学学院 张铭编制 第三节 神经系统的感觉分析功能内内外外环环境境的的各各种种变变化化感感受受器器换换能能作作用用传传入入神神经经冲冲动动传导路传导路大大脑脑皮皮层层分分析析综综合合产产生生感感觉觉 感觉感觉是人脑对客观事物的主观反映。是人脑对客观事物的主观反映。感觉的产生过程:一一.概述概述（一）感觉的生物学意义和分类（一）感觉的生物学意义和分类华中师范大学生命科学学院 张铭编制感受器感受器:分布在体表或组织内部的一些专门分布在体表或组织内部的一些专门感受机体内、外环境中所发生的改变的感受机体内、外环境中所发生的改变的结构和装置结构和装置感受器感受器+附属结构附属结构感觉器官感觉器官感受器与感觉器官感受器与感觉器官华中师范大学生命科学学院 张铭编制二.感觉通常分为三种：感觉通常分为三种：躯体感觉（浅感觉和深感觉）。躯体感觉（浅感觉和深感觉）。内脏感觉（内脏痛觉和脏器感觉）。内脏感觉（内脏痛觉和脏器感觉）。特殊感觉（视、听、嗅、味觉和前庭感觉）。特殊感觉（视、听、嗅、味觉和前庭感觉）。分类 温度感受器温度感受器(冷冷,热热)外感受器外感受器 机械感受器机械感受器(压觉压觉,触觉触觉)(皮肤皮肤,头部头部)痛觉感受器痛觉感受器 化学感受器化学感受器(味觉味觉,嗅觉嗅觉)感受器感受器 声感受器声感受器(听觉听觉)光感受器光感受器(视觉视觉)平衡感受器平衡感受器(旋转旋转,直线加速度直线加速度)内感受器内感受器 本体感受器本体感受器(肌肉长度肌肉长度,张力张力)(机体内部机体内部)内脏感受器内脏感受器(血压血压,PH值值,渗透压渗透压等等)华中师范大学生命科学学院 张铭编制三.感受器的一般生理特性1.感受器的感受器的适宜刺激适宜刺激适宜刺激适宜刺激-最敏感的刺激形式最敏感的刺激形式2.感受器的感受器的换能作用换能作用换能作用换能作用感受器感受器(生物换能器生物换能器):刺激能量刺激能量电能电能(动作电动作电位位)感受器电位感受器电位(receptor potential,感受器细胞内感受器细胞内)发生器电位发生器电位(generator potential,感觉神经末梢感觉神经末梢上上)局部电位局部电位:不是不是“全或无全或无”,与刺激强度成比例与刺激强度成比例;有总和现象有总和现象;以电紧张形式扩布以电紧张形式扩布（一）感受器的一般生理特征（一）感受器的一般生理特征官华中师范大学生命科学学院 张铭编制华中师范大学生命科学学院 张铭编制三.感受器的一般生理特性3.感受器的感受器的编码作用编码作用编码作用编码作用刺激包含的信息刺激包含的信息动作电位的序列和组合动作电位的序列和组合不同种类感觉的引起不同种类感觉的引起,不但决定于不但决定于刺激的性质刺激的性质和和被刺激的感受器被刺激的感受器,也决定于传入冲动所到达的大也决定于传入冲动所到达的大脑皮层的脑皮层的终端部位终端部位;刺激的强度既可通过每一条传入纤维上的刺激的强度既可通过每一条传入纤维上的冲动频冲动频率率来反映来反映,也可通过参与电信号传输的也可通过参与电信号传输的神经纤维神经纤维的数目的数目来反映来反映.华中师范大学生命科学学院 张铭编制传入纤维上动作电位的频率和刺激强度有一定的比例关系华中师范大学生命科学学院 张铭编制华中师范大学生命科学学院 张铭编制三.感受器的一般生理特性4.感受器的感受器的适应现象适应现象适应现象适应现象当某一恒定强度的刺激作用于感受器时当某一恒定强度的刺激作用于感受器时,虽然刺激仍在继续作用虽然刺激仍在继续作用,但其感觉传入神经纤但其感觉传入神经纤维上的传入冲动频率已开始下降维上的传入冲动频率已开始下降,这一现象称这一现象称为感受器的为感受器的适应现象适应现象.快适应感受器快适应感受器:传递有关刺激强度发生改变及其传递有关刺激强度发生改变及其 变化速率的信息变化速率的信息;慢适应感受器慢适应感受器:不断向中枢报告刺激是否存在以不断向中枢报告刺激是否存在以 及刺激的强度及刺激的强度.华中师范大学生命科学学院 张铭编制（一）外周的感觉神经（一）外周的感觉神经二二.感觉传入途径感觉传入途径华中师范大学生命科学学院 张铭编制（二）脊髓的感觉传导通路（二）脊髓的感觉传导通路1.浅感觉传导通路浅感觉传导通路：痛觉、温觉痛觉、温觉脊髓后角脊髓后角脊髓丘脑侧束脊髓丘脑侧束丘脑感丘脑感觉接替核觉接替核 轻触觉轻触觉脊髓后角脊髓后角脊脊髓丘脑前束髓丘脑前束丘脑感觉接丘脑感觉接替核替核2.深感觉传导通路深感觉传导通路：肌肉本体深压觉肌肉本体深压觉薄束薄束核、楔束核核、楔束核内侧丘系内侧丘系丘脑后腹核丘脑后腹核 二二.感觉传入途径感觉传入途径华中师范大学生命科学学院 张铭编制感觉传导途径有两类感觉传导途径有两类：浅感觉传导途径浅感觉传导途径 深感觉传导途径深感觉传导途径换元交叉处换元交叉处 脊髓脊髓 延髓延髓 传导途径传导途径 先交叉先交叉后上行后上行 先上行先上行再交叉再交叉 在在脊髓半断离脊髓半断离的情况下，的情况下，浅感觉障碍浅感觉障碍发生在断发生在断离的离的对侧对侧，而，而深感觉障碍深感觉障碍发生在断离的发生在断离的同侧同侧。脊髓空洞症脊髓空洞症浅感觉传导通路的浅感觉传导通路的痛觉、温觉与轻痛觉、温觉与轻触觉触觉分离，前者发生障碍。分离，前者发生障碍。华中师范大学生命科学学院 张铭编制（三）头面部感觉的传导途径（三）头面部感觉的传导途径二二.感觉传入途径感觉传入途径华中师范大学生命科学学院 张铭编制（四）丘脑及其感觉投射系统（四）丘脑及其感觉投射系统 丘脑与大脑皮层之间构成丘脑丘脑与大脑皮层之间构成丘脑-皮层投射，决皮层投射，决定大脑皮质的觉醒状态与感觉功能（除嗅觉外）定大脑皮质的觉醒状态与感觉功能（除嗅觉外）1 1、丘脑的核团、丘脑的核团（1 1）感觉接替核感觉接替核 后复核、内外侧膝状体后复核、内外侧膝状体（2 2）联络核联络核 枕核、枕核、外侧复核、前核（3 3）髓板内核群髓板内核群 中央中核、束旁核、中央中央中核、束旁核、中央外侧核外侧核华中师范大学生命科学学院 张铭编制2 2、丘脑及其感觉投射系统、丘脑及其感觉投射系统 （2 2）非特异性投射系非特异性投射系统 由丘由丘脑(第三第三类细胞群胞群)弥弥散地投射到皮散地投射到皮层广泛区域广泛区域的的N N纤维。（1 1）特异性投射系特异性投射系统 由丘由丘脑(第一、二第一、二类细胞胞群群)沿特定的途径点沿特定的途径点对点的点的投射至皮投射至皮层特定感特定感觉代表代表区区的的纤维。华中师范大学生命科学学院 张铭编制特异性投射系统组组成成功功能能引起特定的感觉引起特定的感觉激发皮层发出神经冲动激发皮层发出神经冲动不引起特定的感觉不引起特定的感觉维持和改变大脑皮层的兴奋维持和改变大脑皮层的兴奋状态状态(上行唤醒作用上行唤醒作用)非特异性投射系统传入丘脑前沿特定的途径传入丘脑前沿特定的途径上行上行纤维由丘脑纤维由丘脑第一二类核团发第一二类核团发出出丘脑丘脑-皮层为点对点的投射皮层为点对点的投射关系关系传入丘脑前经脑干网状传入丘脑前经脑干网状结构多次交换神经元结构多次交换神经元纤维由丘脑第三类核团纤维由丘脑第三类核团发出发出丘脑丘脑-皮层为弥散性投射皮层为弥散性投射特特点点多次更换神经元多次更换神经元投射区广泛投射区广泛易受药物影响（巴比妥类易受药物影响（巴比妥类催眠药物的作用原理）催眠药物的作用原理）投射区窄小投射区窄小功能依赖于非特异性投功能依赖于非特异性投射系统的上行唤醒作用射系统的上行唤醒作用3 3、感觉投射系统的组成、功能和特点、感觉投射系统的组成、功能和特点华中师范大学生命科学学院 张铭编制 三、大脑皮层的感觉分析功能三、大脑皮层的感觉分析功能 感觉代表区的分区与结构特点：感觉代表区的分区与结构特点：外侧面外侧面体表感觉区体表感觉区=3-1-2=3-1-2区区(第一感觉区第一感觉区)+)+岛叶岛叶(第二感觉区第二感觉区)本体感觉区本体感觉区=4=4区区(又是运动区又是运动区)内脏感觉区内脏感觉区=第二感觉区第二感觉区+运动辅助区运动辅助区听觉区听觉区 =41 =41区区+42+42区区 视觉区视觉区 =17 =17区区 大大脑脑皮皮层层是是人人体体感感觉觉的的最最高级中枢。高级中枢。人人的的大大脑脑皮皮层层内内神神经经元元的的数数量量大大约约140亿亿个个，大大脑脑皮皮层分成层分成52个区个区。大大脑脑皮皮层层的的不不同同区区域域在在功功能能上上具具有有不不同同的的分分工工，称称为为大脑皮层的功能定位大脑皮层的功能定位。大大脑脑皮皮层层的的神神经经元元分分布布呈呈柱柱状状排排列列，构构成成感感觉觉皮皮层层的的最基本功能单位最基本功能单位-感觉柱感觉柱。华中师范大学生命科学学院 张铭编制 人的体表感觉指浅人的体表感觉指浅感觉，即皮肤感觉，感觉，即皮肤感觉，包括温度觉、痛觉、包括温度觉、痛觉、触觉等。触觉等。1.1.第一体表感觉区第一体表感觉区 位置位置：中央后回中央后回(3-1-2(3-1-2区区)感觉特点：感觉特点：定位明确、性质清晰定位明确、性质清晰华中师范大学生命科学学院 张铭编制 投射特点投射特点：.交叉交叉支配支配:除除头面部是双面部是双侧性外性外 .倒置安排倒置安排:除除头面部是直立外面部是直立外 .皮皮层投射区的大小投射区的大小 与感与感觉分辨的精分辨的精细 程度呈正比程度呈正比:如如:舌舌和拇指的投射区和拇指的投射区华中师范大学生命科学学院 张铭编制 2.2.第二感觉区第二感觉区 位置位置：中央前回与岛叶之间。中央前回与岛叶之间。感觉特点：感觉特点：定位较差、感觉分析粗定位较差、感觉分析粗糙；糙；可能与痛觉有关。可能与痛觉有关。投射特点投射特点：双侧性投射；双侧性投射；分分布布正正立立而而不不倒倒置置，有较大的重叠区。有较大的重叠区。华中师范大学生命科学学院 张铭编制3 3、视觉代表区、视觉代表区 位位置置：枕枕叶叶距距状状裂裂的的上上下缘下缘(17(17区区)。投射特点投射特点：视视网网膜膜的的鼻鼻侧侧交交叉叉投投射射到到对对侧侧枕枕叶叶，颞颞侧侧不不交交叉投射到同侧枕叶。叉投射到同侧枕叶。视视网网膜膜的的上上(下下)半半部部投投射射到到距距状状裂裂的的上上(下下)缘缘;黄黄斑斑区区(周周边边区区)投投射射到到距状裂的后距状裂的后(前前)部部。华中师范大学生命科学学院 张铭编制四、痛四、痛 觉觉 痛痛觉觉是是机机体体受受到到伤伤害害性性刺刺激激时时产产生生的的一一种种不不愉愉快快的的感感觉觉，常常伴伴有有自自主主神神经经活活动动、运运动动反反射射与与情情绪绪反反应应。对机体具有保护意义。对机体具有保护意义。引引起起疼疼痛痛的的刺刺激激是是损损伤伤性性刺刺激激。任任何何形形式式的的刺刺激激（例例如如温温度度、机机械械、酸酸碱碱等等）只只要要达达到到一一定定强强度度而而具具有损伤性作用时，都称为损伤性刺激，并能引起疼痛。有损伤性作用时，都称为损伤性刺激，并能引起疼痛。痛觉感受器：痛觉感受器：游离神经末梢（化学感受器）游离神经末梢（化学感受器）分布与皮肤、肌肉、关节和内脏器官。分布与皮肤、肌肉、关节和内脏器官。致痛物质：致痛物质：K+、H+、组织胺、缓激肽、组织胺、缓激肽、5-羟色羟色 胺、前列腺素等。胺、前列腺素等。华中师范大学生命科学学院 张铭编制 皮皮肤肤痛痛躯躯体体痛痛内脏痛内脏痛深部痛深部痛快痛快痛慢痛慢痛体腔壁痛体腔壁痛牵涉痛牵涉痛刺激后出现，烧灼痛刺激后出现，烧灼痛(难以忍受难以忍受)持续时间长持续时间长,定位不准确定位不准确,常伴有情绪反应常伴有情绪反应刺激后立即出现刺痛刺激后立即出现刺痛持续时间短持续时间短,定位准确定位准确,不伴有情绪反应不伴有情绪反应疼痛与慢痛相类似疼痛与慢痛相类似内脏疾患引起体表某部位的疼痛或痛觉过敏内脏疾患引起体表某部位的疼痛或痛觉过敏内脏疾患累及临近的体腔壁所产生的疼痛，内脏疾患累及临近的体腔壁所产生的疼痛，性质与躯体痛相类似性质与躯体痛相类似*痛觉的分类：痛觉的分类：以空腔脏器壁受刺激产生的疼以空腔脏器壁受刺激产生的疼痛为主，表现为痛为主，表现为“钝痛钝痛”华中师范大学生命科学学院 张铭编制皮肤（快、慢）痛内脏痛(包括躯体深部痛)外周纤维外周纤维疼痛特点疼痛特点 产生和消失迅速产生和消失迅速定位明确定位明确、分辨能力强分辨能力强躯体传入纤维躯体传入纤维(快痛快痛AA，慢痛，慢痛C C类类)产生缓慢产生缓慢、持续时间长持续时间长定位不清定位不清、分辨能力差分辨能力差慢痛的情绪反应明显慢痛的情绪反应明显情绪反应明显情绪反应明显无牵涉痛无牵涉痛有有牵涉痛牵涉痛敏感刺激敏感刺激钝性刺激钝性刺激(牵拉牵拉、痉挛痉挛、炎症炎症、缺血等缺血等)锐性刺激锐性刺激(切割、烧灼等切割、烧灼等)多数沿交感通路传入，多数沿交感通路传入，少数沿副交感通路传入少数沿副交感通路传入皮肤痛与内脏痛的比较华中师范大学生命科学学院 张铭编制 （三）牵涉痛（三）牵涉痛(referred pain)内脏疾病引起体表某部位的疼痛或痛觉过敏的现象。内脏疾病引起体表某部位的疼痛或痛觉过敏的现象。1.常见内脏疾病牵涉痛的部位 患病器官患病器官 心心 胃、胰胃、胰 肝、胆肝、胆 肾脏肾脏 阑尾阑尾体表疼痛体表疼痛 心前区心前区 左上腹左上腹 右肩胛右肩胛 腹股腹股 上腹部上腹部 的部位的部位 左臂尺侧左臂尺侧 肩胛间肩胛间 沟区沟区 或脐区或脐区华中师范大学生命科学学院 张铭编制2.牵涉痛产生的机制 （1 1）会聚学说）会聚学说 患患病病内内脏脏与与某某部部位位体体表表的的感感觉觉传传入入纤纤维维会会聚聚于于同一个后角神经元同一个后角神经元产生产生痛觉错觉痛觉错觉。会聚学说华中师范大学生命科学学院 张铭编制 （2 2）易化学说）易化学说 患患病病内内脏脏的的痛痛觉觉信信息息传传入入提提高高邻邻近近躯躯体体感感觉觉神神经经元元的的兴兴奋奋性性对对体体表表传传入入冲冲动动产产生生易易化化作作用用（痛痛觉觉过过敏敏）平常不引起痛觉的躯体传入也能引起痛觉。平常不引起痛觉的躯体传入也能引起痛觉。患病内脏患病内脏华中师范大学生命科学学院 张铭编制