《生理学》神经系统.ppt
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1、一、概述一、概述v神经系统在整体功能活动中的地位使整体功能达到高度的协调统一使整体功能达到高度的协调统一躯体的感觉和运动躯体的感觉和运动机体的调控网络机体的调控网络体液体液免疫免疫共同调节机体各项功能活动共同调节机体各项功能活动神经系统在调控网络中占主导地位神经系统在调控网络中占主导地位神经系统调控神经系统调控机体的感觉和运动功能机体的感觉和运动功能脑的高级活动脑的高级活动思维思维情绪、情感情绪、情感心理精神活动心理精神活动神经神经二、二、神经元和神经胶质细胞神经元和神经胶质细胞l神经元:神经元:1000亿个亿个v1. 地位:组成神经系统的地位:组成神经系统的基本功能单位基本功能单位v2. 结
2、构:(结构:(1)胞体;()胞体;(2)突起:树突轴突突起:树突轴突v轴突:始段、突触小体轴突:始段、突触小体v神经纤维:轴突髓鞘神经纤维:轴突髓鞘v3. 功能:接受刺激、传递功能:接受刺激、传递信息、分泌激素信息、分泌激素神经纤维神经纤维l1. 1. 功能:传导兴奋功能:传导兴奋l2. 2. 传导速度:类别、直径、传导速度:类别、直径、温度温度l3. 3. 特征:完整、绝缘、双向、特征:完整、绝缘、双向、相对不疲劳相对不疲劳轴浆运输轴浆运输轴浆运输轴浆运输顺向轴浆运输顺向轴浆运输逆向轴浆运输:生长因子、病毒、毒素逆向轴浆运输:生长因子、病毒、毒素快速轴浆运输:细胞器快速轴浆运输:细胞器慢速轴
3、浆运输:微丝微管慢速轴浆运输:微丝微管神经的营养性作用神经的营养性作用l功能性作用、营养性作用;功能性作用、营养性作用;l传统实验:味蕾退化、恢复;肌梭不能再现结构特殊的梭内肌纤传统实验:味蕾退化、恢复;肌梭不能再现结构特殊的梭内肌纤维;维;l近代实验:运动神经上进行;近代实验:运动神经上进行;l神经的营养性作用与神经冲动无关。设法持续用局部麻醉药阻断神经的营养性作用与神经冲动无关。设法持续用局部麻醉药阻断神经冲动的传导,并不能使所支配的肌肉发生内在代谢变化;神经冲动的传导,并不能使所支配的肌肉发生内在代谢变化;l营养性作用不仅调整着支配组织的内在代谢活动,而且还决定其营养性作用不仅调整着支配
4、组织的内在代谢活动,而且还决定其生理特性:例如快肌、慢肌;生理特性:例如快肌、慢肌;神经胶质细胞神经胶质细胞l是神经元数目的是神经元数目的1050倍倍v1. 种类种类v外周:雪旺细胞、卫星细胞;外周:雪旺细胞、卫星细胞;v中枢:星形胶质细胞、少突胶质细胞、小胶质细胞中枢:星形胶质细胞、少突胶质细胞、小胶质细胞v2. 功能功能v支持修复;免疫应答;营养代谢;绝缘屏障;调整胞外支持修复;免疫应答;营养代谢;绝缘屏障;调整胞外K+浓度;参与递质及活性物质代谢浓度;参与递质及活性物质代谢三、神经元的信息传递三、神经元的信息传递l(一)突触的概念与分类(一)突触的概念与分类l突触突触(synapse)(
5、synapse):神经元之间结构与功能发生联系的:神经元之间结构与功能发生联系的部位。部位。l分类:分类:结构结构轴体突触轴体突触轴树突触轴树突触轴轴突触轴轴突触传递方式传递方式化学性突触化学性突触电突触电突触 功功能能结结构构(二)突触传递过程及突触后电位变化(二)突触传递过程及突触后电位变化v1. 突触传递过程突触传递过程(synaptic transmision)神经冲动传到轴突末梢神经冲动传到轴突末梢突触前膜去极化突触前膜去极化突触前膜突触前膜Ca2+通道开放通道开放Ca2+进入突触前膜进入突触前膜囊泡与前膜融合囊泡与前膜融合递质释放入突触间隙递质释放入突触间隙后膜对某些离子的后膜对某
6、些离子的通透性发生改变通透性发生改变产生突触后电位产生突触后电位引起突触后神经元兴奋或抑制引起突触后神经元兴奋或抑制递质扩散至突触后膜递质扩散至突触后膜与特异性受体或化学门控通道结合与特异性受体或化学门控通道结合v2、突触后电位变化、突触后电位变化v(1)兴奋性突触后电位)兴奋性突触后电位(excitatory postsynaptic potential, EPSP )v突触前膜释放兴奋性神经递质,与后膜上的受体结合,在后突触前膜释放兴奋性神经递质,与后膜上的受体结合,在后膜产生的去极化的电位变化。膜产生的去极化的电位变化。突触前突触前N元的冲动传至神经末梢元的冲动传至神经末梢N末梢膜去极,
7、末梢膜去极,Ca2+内流内流囊泡前移并与突触前膜接触、融合、破裂囊泡前移并与突触前膜接触、融合、破裂释放兴奋性释放兴奋性N递质至突触间隙递质至突触间隙递质在突触间隙扩散至突触后膜递质在突触间隙扩散至突触后膜递质与后膜的特异性递质与后膜的特异性R结合结合后膜对后膜对Na+、K+、Cl-通透性通透性后膜的跨膜离子流以后膜的跨膜离子流以Na+内流为主内流为主后膜产生去极化的后膜产生去极化的EPSP 兴奋性突触后电位(兴奋性突触后电位(EPSPEPSP)l1)定义:突触)定义:突触后膜后膜在递质作用下发生在递质作用下发生去极化去极化改变,这种改变,这种电位变化称为电位变化称为EPSPl(2)机制:)机
8、制:l 突触前膜释放突触前膜释放兴奋性递质兴奋性递质 递质与突触后膜上的受体结递质与突触后膜上的受体结合合 提高突触后膜对提高突触后膜对Na+、K+的通透性的通透性 Na+内流大于内流大于K+外流外流 突触后膜局部突触后膜局部去极化去极化l(3)特点:有)特点:有局部兴奋局部兴奋的性质的性质v(2)抑制性突触后电位)抑制性突触后电位(inhibitory postsynaptic potential, IPSP )v突触前膜释放抑制性神经递质,与后膜上的受体结合,在突触前膜释放抑制性神经递质,与后膜上的受体结合,在后膜产生的超极化的电位变化。后膜产生的超极化的电位变化。突触前突触前N元的冲动传
9、至神经末梢元的冲动传至神经末梢N末梢膜去极,末梢膜去极,Ca2+内流内流囊泡前移并与突触前膜接触、融合、破裂囊泡前移并与突触前膜接触、融合、破裂释放抑制性释放抑制性N递质至突触间隙递质至突触间隙递质在突触间隙扩散至突触后膜递质在突触间隙扩散至突触后膜递质与后膜的特异性递质与后膜的特异性R结合结合后膜对后膜对K+、Cl-通透性通透性后膜的跨膜离子流以后膜的跨膜离子流以Cl-内流为主内流为主后膜产生超极化的后膜产生超极化的IPSP抑制性突触后电位抑制性突触后电位v(1 1)定义:突触)定义:突触后膜后膜在递质作用下在递质作用下, ,发生发生超极超极化化改变,这种电位变化称改变,这种电位变化称IPS
10、PIPSPv(2 2)机制:突触前膜释放)机制:突触前膜释放抑制性递质抑制性递质 与与突触后膜受体结合突触后膜受体结合 膜膜ClCl- -通道开放通道开放 ClCl- -内内流流 突触后膜突触后膜超极化超极化v(3 3)特点:有)特点:有局部兴奋局部兴奋的性质的性质慢突触后电位慢突触后电位l类别:慢类别:慢EPSP,慢,慢IPSP;l机制:机制:K+电导电导l递质因素:促性腺激素释放激素递质因素:促性腺激素释放激素突触后神经元的信息整合突触后神经元的信息整合v(1)突触后神经元的状态取决于)突触后神经元的状态取决于同时同时产生的产生的EPSP和和IPSP的的代数和代数和v(2)IPSP占优势,
11、突触后神经元就呈占优势,突触后神经元就呈抑制抑制状态;状态; EPSP占优势,突触后神经元就呈占优势,突触后神经元就呈兴奋兴奋状态状态v(3)当突触后电位达到)当突触后电位达到阈电位阈电位水平时,突触后神经水平时,突触后神经元就产生元就产生动作电位动作电位,冲动冲动在在轴突的始段轴突的始段产生产生突触传递的可塑性突触传递的可塑性 l1. 强直后增强强直后增强 :突触前:突触前Ca2+ l2. 习惯化和敏感化习惯化和敏感化 :突触前:突触前Ca2+ 以及以及cAMPl3. 长时程增强和长时程抑制:突长时程增强和长时程抑制:突触后触后Ca2+ (三)中枢神经元其他信息传递方式(三)中枢神经元其他信
12、息传递方式中枢神经元中枢神经元信息传递方式信息传递方式化学性传递化学性传递电突触传递电突触传递经典突触传递经典突触传递非突触性化学传递非突触性化学传递1. 非突触性化学传递非突触性化学传递v(1)概念:神经元间)概念:神经元间通过非通过非经典突触经典突触所进行的所进行的化学化学传递传递v(2)类型)类型v 轴突末梢轴突末梢释放递质释放递质 如如肾肾上腺素能上腺素能神经元的轴突末梢神经元的轴突末梢上的上的曲张体曲张体可释放可释放NA,后者,后者扩散到达附近的效应细胞并扩散到达附近的效应细胞并作用于其膜上的受体,使效作用于其膜上的受体,使效应细胞发生反应。应细胞发生反应。v 轴突膜释放递质:轴突膜
13、释放递质:v如某些中枢神经元的轴突膜可释放如某些中枢神经元的轴突膜可释放ACh。v 树突膜释放递质:树突膜释放递质:v如黑质神经元的树突膜可释放多巴胺如黑质神经元的树突膜可释放多巴胺(3)传递特征)传递特征v 不存在不存在突触前膜与后膜的突触前膜与后膜的特化结构特化结构;v 不存在一对一不存在一对一的支配关系;的支配关系;v 曲张体与效应器曲张体与效应器间距间距大于典型突触的间隙间距;大于典型突触的间隙间距;v 递质扩散距离较远,故传递递质扩散距离较远,故传递时间时间大于突触传递;大于突触传递;v 释放的递质能否发挥效应,取决于效应器细胞上释放的递质能否发挥效应,取决于效应器细胞上有无相应受体
14、。有无相应受体。2. 电突触传递电突触传递v(1)定义:兴奋通过神经元之间的缝隙连接直接以电流)定义:兴奋通过神经元之间的缝隙连接直接以电流形式进行的传递。形式进行的传递。v(2)特点)特点v 无典型突触结构,无突触前膜和后膜之分;无典型突触结构,无突触前膜和后膜之分;v 双向传递;双向传递;v 无突触延搁;无突触延搁;v 电突触可存在于树突与树突、胞体与胞体、轴突与胞电突触可存在于树突与树突、胞体与胞体、轴突与胞体、轴突与树突之间。体、轴突与树突之间。(四)神经递质和受体(四)神经递质和受体1. 概念概念v神经递质神经递质(neurotransmitter):神经系统内传递神:神经系统内传递
15、神经元之间信息(和将神经元信息传向效应器)的经元之间信息(和将神经元信息传向效应器)的化学物质。化学物质。v神经递质是化学性突触传递的物质基础。神经递质是化学性突触传递的物质基础。2.存在部位存在部位神经递质神经递质中枢神经递质中枢神经递质外周神经递质:外周神经递质:Ach、NA、嘌呤类、肽类、嘌呤类、肽类胆碱类:胆碱类:Ach胺类:胺类:NA、多巴胺、多巴胺氨基酸类:谷氨基酸类:谷AA、甘、甘AA、GABA肽类:阿片肽肽类:阿片肽3.鉴定标准鉴定标准v(1 1)合成:在突触前神经元合成)合成:在突触前神经元合成v(2 2)储存:储存于突触小泡内)储存:储存于突触小泡内v(3 3)释放:当神经
16、冲动抵达末梢时,可由突触前膜)释放:当神经冲动抵达末梢时,可由突触前膜释放释放v(4 4)受体:作用于后膜上的特异性受体而发挥作用)受体:作用于后膜上的特异性受体而发挥作用v(5 5)失活或消除:存在使该递质失活或消除的方式)失活或消除:存在使该递质失活或消除的方式v(6 6)有拟似剂和阻断剂)有拟似剂和阻断剂 4. 神经调质神经调质l作用:增强或者削弱递质的信息传递效应作用:增强或者削弱递质的信息传递效应l调制作用和递质作用区别不明显调制作用和递质作用区别不明显5. 递质和调质的分类递质和调质的分类6. 递质共存递质共存v一个神经元的轴突末梢可同时释放两种或两种一个神经元的轴突末梢可同时释放
17、两种或两种以上的递质,称为递质的共存以上的递质,称为递质的共存v递质共存的意义在于递质共存的意义在于协调协调某种生理过程。某种生理过程。7. 递质的代谢递质的代谢l步骤:合成、储存、释放、降解、再摄取等步骤:合成、储存、释放、降解、再摄取等l相关因素:酶、基因、相关因素:酶、基因、Ca2+、重摄取等、重摄取等受体受体1. 1. 概念:突触后膜或效应器细胞膜上能与神经概念:突触后膜或效应器细胞膜上能与神经递质相递质相结合结合并诱发生物并诱发生物效应效应的特殊的特殊蛋白质蛋白质结构。结构。l激动剂:结合有效应的物质激动剂:结合有效应的物质l拮抗剂:结合无效应的物质拮抗剂:结合无效应的物质配体配体2
18、. 主要的中枢递质受体主要的中枢递质受体v乙酰胆碱乙酰胆碱:M型、型、N型型v单胺类单胺类:肾上腺素:肾上腺素受体和受体和受体受体 、5-HT受体受体 、多巴胺受体多巴胺受体v氨基酸类氨基酸类:NMDAR、AMPAR、KAR;GABAA、GABABv肽类肽类:阿片受体(纳洛酮):阿片受体(纳洛酮)3. 突触前受体突触前受体v存在于存在于突触前膜突触前膜上的受体,具有上的受体,具有调节调节突触前突触前递递质的释放质的释放的作用的作用v如:如:肾上腺素能肾上腺素能纤维末梢上存在纤维末梢上存在2受体,当受体,当NA与之结合后,可抑制末梢释放与之结合后,可抑制末梢释放NA(负反馈)(负反馈)4. 受体
19、调节受体调节l上调和下调上调和下调l上调可能通过膜的流动表达上调可能通过膜的流动表达l下调可能通过内化或者磷酸化下调可能通过内化或者磷酸化一些递质和受体系统一些递质和受体系统l1. 乙酰胆碱及其受体乙酰胆碱及其受体AchM-R 可被阿托品阻断可被阿托品阻断N-RN1-R 可被六烃季胺阻断可被六烃季胺阻断N2-R 可被十烃季胺阻断可被十烃季胺阻断可被筒箭毒阻断可被筒箭毒阻断此系统的分布和作用此系统的分布和作用v极为广泛,如脊髓的前角运动神经元,丘脑后部腹侧极为广泛,如脊髓的前角运动神经元,丘脑后部腹侧的特异性感觉投射神经元,脑干网状结构上行激动系的特异性感觉投射神经元,脑干网状结构上行激动系统的
20、神经元。此外,在纹状体和边缘系统内也可能存统的神经元。此外,在纹状体和边缘系统内也可能存在在ACh递质系统。递质系统。v作用:主要对神经元起兴奋作用。作用:主要对神经元起兴奋作用。胆碱能受体胆碱能受体v根据其药理特性分为毒蕈碱受体和烟碱受体。根据其药理特性分为毒蕈碱受体和烟碱受体。v 毒蕈碱受体(毒蕈碱受体(M受体)受体)v分布:分布:大多数大多数副交感节后纤维支配的效应细胞上;副交感节后纤维支配的效应细胞上;少数少数交感节后交感节后纤维支配的效应器细胞上(骨骼肌、血管和汗腺)。纤维支配的效应器细胞上(骨骼肌、血管和汗腺)。v作用:当作用:当Ach作用于这类受体时,引起副交感节后纤维兴奋的效应
21、作用于这类受体时,引起副交感节后纤维兴奋的效应(平滑肌收缩,消化腺分泌增加,心脏抑制),以及汗腺分泌增(平滑肌收缩,消化腺分泌增加,心脏抑制),以及汗腺分泌增加和骨骼肌血管舒张。加和骨骼肌血管舒张。v分型:可分为分型:可分为M1、M2、M3三个亚型。三个亚型。v阻断剂:阻断剂:阿托品阿托品 烟碱受体(烟碱受体(N受体)受体)因烟碱能模拟因烟碱能模拟Ach对这类受体对这类受体的作用而得名的作用而得名v分型:分型:N1、N2两个亚型。两个亚型。vN1受体(神经元型烟碱受体)受体(神经元型烟碱受体)v分布:神经节神经元的突触后膜上。分布:神经节神经元的突触后膜上。v作用:引起节后神经元兴奋。作用:引
22、起节后神经元兴奋。v阻断剂:筒箭毒、六烃季胺阻断剂:筒箭毒、六烃季胺vN2受体(肌肉型烟碱受体)受体(肌肉型烟碱受体)v分布:神经分布:神经-肌接头的终板膜上。肌接头的终板膜上。v作用:引起骨骼肌兴奋和收缩。作用:引起骨骼肌兴奋和收缩。v阻断剂:筒箭毒、十烃季胺阻断剂:筒箭毒、十烃季胺2. 去甲肾上腺素去甲肾上腺素l分布:中脑网状结构、脑桥的蓝斑、延髓网状结构的腹分布:中脑网状结构、脑桥的蓝斑、延髓网状结构的腹外侧部分。其上行纤维投射到大脑皮层、边缘前脑和下外侧部分。其上行纤维投射到大脑皮层、边缘前脑和下丘脑;下行纤维投射到脊髓。丘脑;下行纤维投射到脊髓。l作用:对大脑皮质起兴奋作用,维持皮质
23、觉醒状态作用:对大脑皮质起兴奋作用,维持皮质觉醒状态NA-R 可被普洛奈尔阻断可被普洛奈尔阻断-R 可被酚妥拉明阻断可被酚妥拉明阻断肾上腺素能受体肾上腺素能受体v能与肾上腺素和去甲肾上腺素结合的受体。能与肾上腺素和去甲肾上腺素结合的受体。v分布极为广泛。在周围神经系统,分布于大多数交感节后纤维支分布极为广泛。在周围神经系统,分布于大多数交感节后纤维支配的效应器细胞上(汗腺除外)。配的效应器细胞上(汗腺除外)。v 分型:分为分型:分为受体和受体和受体两种。受体两种。v 作用:两种受体的作用不同。作用:两种受体的作用不同。v受体受体:兴奋性的,如血管收缩,扩瞳肌、竖毛肌收缩,子宫收:兴奋性的,如血
24、管收缩,扩瞳肌、竖毛肌收缩,子宫收缩等,但对小肠平滑肌的作用是抑制性的。缩等,但对小肠平滑肌的作用是抑制性的。v受体受体:抑制性的,如血管舒张,胃肠道舒张等,主要是:抑制性的,如血管舒张,胃肠道舒张等,主要是2 2受体受体的作用(与心肌的作用(与心肌1 1受体结合产生的效应是兴奋性的)受体结合产生的效应是兴奋性的)3. 5HTl分布:位于中缝核内;上行纤维投射到边缘前分布:位于中缝核内;上行纤维投射到边缘前脑、大脑皮质脑、大脑皮质l功能:与情绪生理反应、睡眠的发生及痛觉调功能:与情绪生理反应、睡眠的发生及痛觉调制有关。制有关。4.氨基酸类氨基酸类l兴奋性氨基酸递质:分布广泛,包括:谷氨酸、兴奋
25、性氨基酸递质:分布广泛,包括:谷氨酸、天冬氨酸天冬氨酸l 抑制性氨基酸递质:抑制性氨基酸递质:-氨基丁酸、甘氨酸、氨基丁酸、甘氨酸、牛磺酸。牛磺酸。5.肽类肽类l催产素、血管升压素、阿片样肽(催产素、血管升压素、阿片样肽(内啡肽、内啡肽、脑啡肽、强啡肽)等。脑啡肽、强啡肽)等。l脑肠肽脑肠肽6. 嘌呤类嘌呤类l腺苷和腺苷和ATP7. 其它类别其它类别lNOlCOl前列腺素前列腺素(五)反射弧中枢部分的活动规律(五)反射弧中枢部分的活动规律l1. 1. 反射的概念反射的概念l反射是指在反射是指在中枢中枢神经系统的参与下,机体对内、神经系统的参与下,机体对内、外外环境变化环境变化所作出的所作出的规
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