第十章神经系统.ppt

人体是一个复杂的有机体，各器官、人体是一个复杂的有机体，各器官、各系统之间的功能相互联系、相互协调、各系统之间的功能相互联系、相互协调、相互制约；同时，人体生活在经常变化的相互制约；同时，人体生活在经常变化的环境中，环境的变化随时影响着体内的各环境中，环境的变化随时影响着体内的各种功能。这就需要对体内各种生理功能不种功能。这就需要对体内各种生理功能不断作出迅速而完善的调节，使机体适应内断作出迅速而完善的调节，使机体适应内外环境的变化。实现这一调节功能的就是外环境的变化。实现这一调节功能的就是神经系统。神经系统。第十章第十章 神经系统的功能神经系统的功能第一节第一节 神经元与神经胶质细胞的一般功能神经元与神经胶质细胞的一般功能一、神经元一、神经元(一一)神经元的基本结构与功能神经元的基本结构与功能 1.1.基本结构基本结构:胞体胞体:接受、整合信息部位接受、整合信息部位树突树突:接受、传导信息部位接受、传导信息部位轴突始段轴突始段:产生可传导信息产生可传导信息(APAP)部位部位N N纤维纤维：传导信息：传导信息(APAP)部位部位末稍末稍：递质释放部位：递质释放部位2.2.基本功能：基本功能：感受刺激感受刺激兴奋或抑制兴奋或抑制整合、分析、贮存信息整合、分析、贮存信息传导信息或分泌激素传导信息或分泌激素功能的完整性：如应用麻醉药，麻醉区离子跨功能的完整性：如应用麻醉药，麻醉区离子跨 膜运动受阻，兴奋传导障碍膜运动受阻，兴奋传导障碍结构的完整性：如损伤或切断兴奋传导障碍结构的完整性：如损伤或切断兴奋传导障碍 (二二).).神经纤维的功能与纤维类型神经纤维的功能与纤维类型1.1.神经纤维传导兴奋的特征神经纤维传导兴奋的特征 完整性完整性：绝缘性绝缘性：兴奋传导是局部电流在一条纤维上兴奋传导是局部电流在一条纤维上构成回路构成回路 +各纤维间存在着结缔组织。各纤维间存在着结缔组织。双向性双向性：局部电流可沿局部电流可沿N N纤维向二个方向构成纤维向二个方向构成回路。回路。相对不疲劳性相对不疲劳性：比突触传递耗能少。比突触传递耗能少。2.2.神经纤维传导兴奋的速度神经纤维传导兴奋的速度(1).(1).直径直径 直径大传导快直径大传导快(2).(2).有无髓鞘有无髓鞘 有髓比无髓快有髓比无髓快(3).(3).温度温度 高则快（一定范围内）高则快（一定范围内）3.3.神经纤维的分类神经纤维的分类 (1).(1).根据电生理学的特性分类根据电生理学的特性分类 (2).(2).根据纤维直径的大小及来源分类根据纤维直径的大小及来源分类纤维纤维 来来 源源 能能 直径直径 速度速度 分类分类1 1 肌梭腱器官传入肌梭腱器官传入 1222 70120 A1222 70120 A 肤机械肤机械R R传入传入 512 2570 A512 2570 A 肤痛温肌深压肤痛温肌深压R R传入传入 25 1025 A25 1025 A 无髓痛温机械无髓痛温机械R R传入传入 0.11.3 1 C0.11.3 1 C(三三)神经元的轴浆运输神经元的轴浆运输(四四)神经的营养性作用神经的营养性作用 营养性作用（营养性作用（TrophicTrophic action action）N N元合成、轴浆运输、末梢经常性释放某些元合成、轴浆运输、末梢经常性释放某些营养性因子，持续地调整所支配组织的内在代营养性因子，持续地调整所支配组织的内在代谢活动。谢活动。持续用局部麻醉药阻断持续用局部麻醉药阻断APAP传导，并不能使所支配传导，并不能使所支配的肌肉发生内在的代谢改变。的肌肉发生内在的代谢改变。表明：神经的营养性作用与表明：神经的营养性作用与APAP无关、而与营养因无关、而与营养因子有关。子有关。如：如：切切断断运运动动NN所所支支配配的的肌肌肉肉内内糖糖原原合合成成、蛋蛋白白质质分分解解，肌肌肉肉逐逐渐渐萎萎缩缩；将将N N缝缝合合，经经N N再再生生所所支支配配的的肌肌肉肉内内糖糖原原与与蛋蛋白白质质合合成成，肌肌肉肉逐逐渐渐恢复。恢复。如：如：（五）（五）NeurotrophinNeurotrophin(NT)(NT)目前已从神经所支配的组织和星形胶质细胞，发目前已从神经所支配的组织和星形胶质细胞，发现并分离到多种支持现并分离到多种支持N N元的生长、发育和功能完整元的生长、发育和功能完整性的性的神经营养性因子神经营养性因子：神经生长因子：神经生长因子(NGF)(NGF)、脑脑 源性神经营养性因子源性神经营养性因子(BD-NF)(BD-NF)、神经营养性因子神经营养性因子3(NT-3)3(NT-3)、神经营养性因子神经营养性因子4/5(NT-4/5)4/5(NT-4/5)等。等。作用机制作用机制：神经营养性因子神经营养性因子N N末梢的特异受体末梢的特异受体(TrKATrKA、TrKBTrKB、TrKCTrKC受体受体)N)N末梢摄入末梢摄入轴浆运输轴浆运输(逆流方逆流方式式)胞体胞体促进促进N N元生长发育。元生长发育。二、神经胶质细胞二、神经胶质细胞(neuroglianeuroglia)（一）（一）.特征特征:周围神经系统周围神经系统:施万细胞、卫星细胞。施万细胞、卫星细胞。中中枢枢神神经经系系统统：星星形形胶胶质质细细胞胞、少少突突胶胶质质细细胞胞、小小胶胶质细胞。质细胞。（二）（二）.功能：功能：（1 1）支持作用）支持作用 （2 2）修复和再生作用）修复和再生作用 （3 3）免疫应答）免疫应答 （4 4）物质代谢和营养性作用）物质代谢和营养性作用 （5 5）绝缘和屏障作用）绝缘和屏障作用 （6 6）维持细胞内外的）维持细胞内外的K+K+离子浓度离子浓度 （7 7）参与某些神经递质和生物活性物质的代谢）参与某些神经递质和生物活性物质的代谢 第二节第二节第二节第二节 神经元间的功能联系及反射神经元间的功能联系及反射神经元间的功能联系及反射神经元间的功能联系及反射突突触触：一个神经元的轴突末梢与其他神经元的胞体或突起相接触的部位。接头接头：神经元与效应细胞相接触而形成的特殊结构。一、突触传递一、突触传递一、突触传递一、突触传递（一）经典的突触传递（一）经典的突触传递（一）经典的突触传递（一）经典的突触传递经典突触分类：1.轴-体2.轴-树3.轴-轴1.1.突触结构突触结构:突触前膜突触前膜 突触间隙突触间隙 突触后膜突触后膜2.突触的性分类1.兴奋性2.抑制性2.2.突触传递过程突触传递过程突触前轴突末梢的突触前轴突末梢的APAP突触小泡中递质释放突触小泡中递质释放递质与突触后膜受体结合递质与突触后膜受体结合突触后膜离子通道开放突触后膜离子通道开放NaNa+(主主)K K+通透性通透性ClCl-(主主)K K+通透性通透性CaCa2+2+内流内流：降低轴浆粘度和降低轴浆粘度和消除突触前膜内的负电位消除突触前膜内的负电位IPSPIPSPEPSPEPSP兴奋性递质兴奋性递质抑制性递质抑制性递质4.4.4.4.突触后电位突触后电位突触后电位突触后电位(1).(1).兴奋性突触后电位兴奋性突触后电位：后后膜膜的的膜膜电电位位在在递递质质作作用用下下发发生生去去极极化化改改变变,使使该该突突触触后后神神经经元元对对其其它它刺刺激激的的兴兴奋奋性性升升高高，这这种种电电位位变变化化称称为为兴兴奋奋性性突突触后电位触后电位。(excitatory postsynaptic potential,EPSP)(2).(2).抑制性突触后电位抑制性突触后电位 后后膜膜的的膜膜电电位位在在递递质质作作用用下下发发生生超超极极化化改改变变,使使该该突突触触后后神神经经元元对对其其它它刺刺激激的的兴兴奋奋性性下下降降，这这种种电电位位变变化化称称为为抑抑制制性性突触后电位突触后电位。(inhibitory postsynaptic potential,IPSP inhibitory postsynaptic potential,IPSP)（3 3 3 3）慢突触后电位）慢突触后电位）慢突触后电位）慢突触后电位7.7.7.7.突触的可塑性突触的可塑性突触的可塑性突触的可塑性v可塑性可塑性(plasticity)(plasticity)强直后增强强直后增强(PosttetanicPosttetanic potentiationpotentiation)v强直刺激强直刺激突触前膜内突触前膜内CaCa2+2+积累积累持续释持续释放递质放递质突触后电位增强。突触后电位增强。敏感化敏感化(sensitization)(sensitization)v重复刺激时重复刺激时，突触对刺激的反应逐渐增强。突触对刺激的反应逐渐增强。习惯化习惯化(habituation)(habituation)v重复刺激时重复刺激时，突触对刺激的反应逐渐减弱突触对刺激的反应逐渐减弱或消失。或消失。长时程增强长时程增强(long-term(long-term potentiationpotentiation,LTP)LTP)v短时间内快速短时间内快速重复刺激后，突触后重复刺激后，突触后N元产元产生一种快速形成的和持续性的突触后电位生一种快速形成的和持续性的突触后电位增强增强(持续时间大于强直后增强持续时间大于强直后增强)。长时程抑制长时程抑制(long-term depression,LTD)(long-term depression,LTD)v与与LTPLTP相反。相反。电-化学-电的传递过程Postsynaptic potentialPostsynaptic potentialAction potentialAction potentialNeurotransmitterNeurotransmitter(二二)非突触性化学传递非突触性化学传递概念：不通过经典突触概念：不通过经典突触 进行的化学传递。进行的化学传递。1 1曲张体曲张体2 2递质效应细胞递质效应细胞R R 3 3效应细胞发生反应效应细胞发生反应(三三)电突触电突触缝隙连接缝隙连接 (gap junction)结结构构基基础础：是是缝缝隙隙连连接接。缝缝隙隙连连接接是是二二个个N N元元紧紧密密接接触触的的部部位位上上有有沟沟通通两两细细胞胞浆浆的的水水通通道道蛋蛋白白，允允许许带带电电离离子子通通过过，且且电阻低。电阻低。传传递递过过程程：电电-电电(AP(AP以以局局部电流方式部电流方式)。传传递递特特征征：双双向向性性，速速度度快，几乎无潜伏期。快，几乎无潜伏期。(一一)神经递质神经递质 1.1.神经递质鉴定神经递质鉴定:以往以往：一：一N N元只能释放一种递质元只能释放一种递质=DaleDales s原则。原则。近来近来：一：一N N元内可存在二种或二种以上的递质元内可存在二种或二种以上的递质=共存。共存。3.3.神经递质的共存神经递质的共存：突突触触前前神神经经元元内内具具有有合合成成神神经经递递质质的的物物质质及及酶酶系系统统，能能够合成该递质。够合成该递质。递质贮存于突触小泡，冲动到达时能释放入突触间隙。递质贮存于突触小泡，冲动到达时能释放入突触间隙。能与突触后膜受体结合发挥特定的生理作用。能与突触后膜受体结合发挥特定的生理作用。存在能使该递质失活的酶或其它环节（如重摄取）。存在能使该递质失活的酶或其它环节（如重摄取）。用递质拟似剂或受体阻断剂能加强或阻断递质的作用。用递质拟似剂或受体阻断剂能加强或阻断递质的作用。二、神经递质和受体二、神经递质和受体二、神经递质和受体二、神经递质和受体2.2.神经调质神经调质(neuromodulatorneuromodulator)modulation)modulation 4.4.神经递质和调质的分类神经递质和调质的分类分类分类 家家 族族 成成 员员胆碱类胆碱类 乙酰胆碱乙酰胆碱 胺类胺类 多巴胺、多巴胺、NENE、5 5HTHT、组胺组胺氨基酸类氨基酸类 谷氨酸、门冬氨酸、甘氨酸、谷氨酸、门冬氨酸、甘氨酸、GABAGABA肽类肽类 下丘脑调节肽、下丘脑调节肽、ADHADH、催产素、阿片肽、催产素、阿片肽、脑脑-肠肽、肠肽、A A、心房钠尿肽等心房钠尿肽等嘌呤类嘌呤类 腺苷、腺苷、ATPATP气体气体 NONO、COCO脂类脂类 PGPG类类5.5.递质的代谢递质的代谢(合成、贮存、释放、降解、再摄取、再合成等合成、贮存、释放、降解、再摄取、再合成等)(二二二二)受体受体受体受体(receptor)(receptor)(receptor)(receptor)激动剂激动剂(agonist)：能与受体发生特异性结能与受体发生特异性结合并产生生物效应的化学物质。合并产生生物效应的化学物质。拮抗剂拮抗剂(antagonist)：能与受体发生特异能与受体发生特异性结合不产生生物效应的化学物质。性结合不产生生物效应的化学物质。配配体体受体与配体结合的特性受体与配体结合的特性：特异性；饱和性；可：特异性；饱和性；可逆性。逆性。1.1.概念：概念：胆碱能受体胆碱能受体(N(N、M)M)肾上腺素能受体肾上腺素能受体(、)5-HT5-HT受体、氨基酸类受体等受体、氨基酸类受体等与离子通道偶联受体与离子通道偶联受体激活激活G G蛋白和蛋白激酶途径受体蛋白和蛋白激酶途径受体注：各类受体有亚型注：各类受体有亚型2.2.分类：分类：分布部位分：分布部位分：突触前受体、突触后受体突触前受体、突触后受体生物效应分：生物效应分：结合递质分：结合递质分：(三三)主要的递质、受体系统主要的递质、受体系统递质递质 受受 体体 第二信使第二信使 拮抗剂拮抗剂 通道通道效应效应 受体主要分布受体主要分布AChACh所所有有自自主主N N节节神神经经元元的的突触后膜；突触后膜；神神经经-肌肌肉肉接接头头的的运运动动终板膜上；终板膜上；大大多多数数副副交交感感神神经经节节后后纤纤维维，少少数数交交感感节节后后纤纤维维（引引起起汗汗腺腺分分泌泌和和骨骨骼骼肌肌血血管管舒舒张张的的的的舒舒血血管管纤纤维维）所所支支配配的的效效应应器细胞膜上。器细胞膜上。筒箭毒筒箭毒十烃季铵十烃季铵NaNa+和其和其他小他小离子离子阿阿托托品品筒箭毒筒箭毒六烃季铵六烃季铵M M2 2(心心)CaCa2+2+IPIP3 3/DG/DGcAMPcAMPIPIP3 3/DG/DGcAMPcAMPKK+N N1 1（肌肉型烟碱受体）肌肉型烟碱受体）N N2 2（N N元型烟碱受体）元型烟碱受体）M M1 1M M4 4(腺体腺体)M M3 3IPIP3 3/DG/DGM M5 5递质递质 受受 体体 第二信使第二信使 拮抗剂拮抗剂 通道通道效应效应 受体主要分布受体主要分布AdrAdrNANA外周：外周：多数交感多数交感N N节后纤节后纤维末稍到达的效应器细胞维末稍到达的效应器细胞膜上膜上；中中枢枢：低低位位脑脑干干及及上上行行投投射射到到皮皮层层、边边缘缘前前脑脑、下下丘丘脑脑以以及及下下行行到到达达脊脊髓髓后后角角、侧侧角角、前前角角的的纤纤维维的的突触后膜上。突触后膜上。1 1多巴胺多巴胺1 1(心心)2 2IPIP3 3/DG/DGcAMPcAMPIPIP3 3/DG/DGcAMPcAMPcAMPcAMPKK+酚妥拉明酚妥拉明酚妥拉明酚妥拉明育亨宾育亨宾心得宁心得宁阿提洛尔阿提洛尔丁氧胺丁氧胺D D1 1，D D5 5D D2 2，D D3 3，D D4 4cAMPcAMPKK+CaCa2+2+黑质黑质-纹状体、纹状体、结节结节-漏斗、漏斗、中脑边缘系统。中脑边缘系统。5-HT5-HT中中缝缝核核内内及及上上行行投投射射到到纹纹状状体体、下下丘丘脑脑等等以以及及下下行行到到脊脊髓髓背背角角、侧侧角角、前角。前角。5-HT5-HT1 15-HT5-HT2 2cAMPcAMPKK+KK+KK+CaCa2+2+2 2（突触前膜突触前膜小肠）小肠）5-HT5-HT3-73-7Na+等等(一一)反射与反射弧反射与反射弧 1.1.反反射射(reflex)(reflex):在在CNSCNS参参与与下下，机机体体对对内内外外环环境境刺刺激激的规律性应答反应。的规律性应答反应。2.2.分类：分类：感受器感受器传入传入NN中枢中枢传出传出NN效应器效应器(reflex arc)(reflex arc)是反射的结是反射的结构基础核基构基础核基本单位。本单位。3.3.反射弧反射弧:条件反射条件反射非条件反射非条件反射三三三三、反射弧中枢部分的活动规律反射弧中枢部分的活动规律反射弧中枢部分的活动规律反射弧中枢部分的活动规律4.4.反射过程：反射过程：N N反射特点反射特点:快、短、准快、短、准适宜刺激适宜刺激感受器感受器传入神经传入神经反射中枢反射中枢传出神经传出神经效应器效应器内分泌腺内分泌腺效应器效应器N-N-体液反射特点：体液反射特点：慢、广、久慢、广、久激素激素血液血液+APAP环式环式链锁式链锁式(二二)中枢神经元的联系方式中枢神经元的联系方式 单向传递单向传递：突触前：突触前N N元元突触后突触后N N元。元。突触延搁突触延搁：需时：需时0.30.30.5ms/0.5ms/个突触。个突触。总和总和:时间总和和空间总和。时间总和和空间总和。兴奋节律的改变兴奋节律的改变:对内环境敏感和对内环境敏感和易疲劳性易疲劳性：对内环境变化的敏感性对内环境变化的敏感性：在同一反射弧中的突触前在同一反射弧中的突触前N N元元与突触后与突触后N N元上记录的放电频率不同。元上记录的放电频率不同。主要原因与中间神经元的环式联系和突触后主要原因与中间神经元的环式联系和突触后N N元元常接受多个突触的信息，最后整合所致。常接受多个突触的信息，最后整合所致。对缺氧、对缺氧、P PCOCO2 2、药物药物敏感敏感(如如pHNpHN元兴奋性元兴奋性；士的宁；士的宁递质释放递质释放；咖啡因咖啡因递质释放递质释放)。与递质的耗竭有关。与递质的耗竭有关。（四）突触传递的特征（四）突触传递的特征（四）突触传递的特征（四）突触传递的特征(五五五五)中枢抑制中枢抑制中枢抑制中枢抑制 1.1.突触后抑制及分类突触后抑制及分类 传入侧支性抑制传入侧支性抑制 协调不同中枢的活动协调不同中枢的活动 回返性抑制回返性抑制 使活动及时终止使活动及时终止(同步化同步化)2.2.突触前抑制突触前抑制实验实验A A：刺激轴突刺激轴突1 1时，胞时，胞3 3产生产生10mV10mV的的EPSPEPSP；实验实验B B：先刺激轴突先刺激轴突2 2，再刺激，再刺激轴突轴突1 1时，胞时，胞3 3产生产生5mV5mV的的EPSPEPSP。结构基础结构基础:轴轴2 2-轴轴1 1-胞胞3 3串联突触。串联突触。概念概念：机制机制：(见下页见下页)减少或排除干扰信减少或排除干扰信息的传入，使感觉功能更为精息的传入，使感觉功能更为精细。细。意义意义:通通过过改改变变突突触触前前膜膜(轴轴1 1)电电位位使使突突触触后后N N元元兴兴奋奋性性降低的抑制称为突触前抑制。降低的抑制称为突触前抑制。机制机制：先刺激轴先刺激轴2 2轴轴2 2兴奋释放递质兴奋释放递质(GABA)(GABA)轴轴1 1部分去极化部分去极化(ClCl-电导电导)在此基础上再刺激轴在此基础上再刺激轴1 1轴轴1 1产生产生APAP幅度幅度轴轴1 1 CaCa2+2+内流量内流量轴轴1 1释放递质量释放递质量胞胞3 3EPSPEPSP幅度幅度胞胞3 3不易总和达到阈电位而兴奋不易总和达到阈电位而兴奋 =胞胞3 3抑制抑制特征：是去极化抑制特征：是去极化抑制。(1).概念：概念：易化是指某些生理过程变得容易。易化是指某些生理过程变得容易。(2).(2).分分突触前、后易化突触前、后易化 突突触触前前易易化化在在与与突突触触前前抑抑制制同同样样的的结结构构基基础础上上，由由于于5-HT5-HT等等的的释释放放致致使使轴轴1 1胞胞内内cAMPcAMP 的的水水平平升升高高，后后者者通通过过磷磷酸酸化化途途径径使使K K+通通道道关关闭闭，致致使使APAP的的复复极极过过程程延延缓缓，轴轴1 1的的APAP时时程程延延长长，CaCa2+2+通通道道开开放放时时间间增增加加，胞胞3 3产产生生得得EPSPEPSP变大。变大。（六）（六）（六）（六）中枢易化中枢易化中枢易化中枢易化复习思考题复习思考题 1.1.什么是突触后抑制和突触前抑制？它们是怎样形什么是突触后抑制和突触前抑制？它们是怎样形成的？其发生机制有何异同？成的？其发生机制有何异同？2.2.试述突触传递的过程及其特点。何谓兴奋性突触试述突触传递的过程及其特点。何谓兴奋性突触后电位和抑制性突触后电位？后电位和抑制性突触后电位？3.3.什么叫神经递质及调质？中枢内有哪些主要的神什么叫神经递质及调质？中枢内有哪些主要的神经递质和调质？如何分类？它们分布在什么部位？其经递质和调质？如何分类？它们分布在什么部位？其主要生理功能是什么？主要生理功能是什么？4.4.神经递质的受体起什么作用？递质受体可分为几神经递质的受体起什么作用？递质受体可分为几类？类？5.5.一个反射弧有哪几部分组成？试举一个体表受温一个反射弧有哪几部分组成？试举一个体表受温度刺激引起体热产生或散失发生改变的例子加以说明。度刺激引起体热产生或散失发生改变的例子加以说明。