《神经系统功能》PPT课件.ppt
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1、第十章第十章 神经系统的功能神经系统的功能 Chapter 10 Function of Nervous System医学生理学教研室医学生理学教研室第一节第一节 神经元的一般功能神经元的一般功能神经系统的组成:神经系统的组成:中枢神经系统中枢神经系统 外周神经系统外周神经系统 一、神经元的一般结构与功能一、神经元的一般结构与功能(图图)1基本结构基本结构 神经元是神经系统的结构和功能的基本单位神经元是神经系统的结构和功能的基本单位 胞体胞体 有髓神经纤维有髓神经纤维神经元神经元 树突树突 神经纤维神经纤维 突起突起 无髓神经纤维无髓神经纤维 轴突轴突 胞体或树突膜上的受体部位胞体或树突膜上的
2、受体部位 产生动作电位的起始部位产生动作电位的起始部位 传导神经冲动的部位传导神经冲动的部位 引起递质释放的部位引起递质释放的部位 2神经元的基本功能神经元的基本功能 感受体内外各种刺激并引起兴奋或抑制;感受体内外各种刺激并引起兴奋或抑制;对不同来源的兴奋或抑制进行综合分析;对不同来源的兴奋或抑制进行综合分析;可将神经信息转变为激素信息可将神经信息转变为激素信息(部分部分)。*神经元的四个重要功能部分神经元的四个重要功能部分二、神经纤维的分类与功能二、神经纤维的分类与功能(一)神经纤维的分类(一)神经纤维的分类(二)神经纤维传导兴奋的特征(二)神经纤维传导兴奋的特征 1.生理生理完整性完整性
3、2.2.绝缘性绝缘性 3.3.双向性双向性 4.4.相对不疲劳性相对不疲劳性(三)神经纤维的传导兴奋的速度(三)神经纤维的传导兴奋的速度*影响因素影响因素 (1)神经纤维的直径)神经纤维的直径 V直径大直径大V直径小直径小,与内阻有关,与内阻有关 (2)有无髓鞘,髓鞘厚度)有无髓鞘,髓鞘厚度 V有有V无无,跳跃式传导,跳跃式传导 (3)温度温度:V温度高温度高V温度低温度低 如低温麻醉如低温麻醉(神经传导阻滞神经传导阻滞)(四)(四)神经纤维的轴浆运输神经纤维的轴浆运输1轴浆轴浆:神经元轴突内的胞浆。:神经元轴突内的胞浆。2轴浆运输轴浆运输 轴浆在胞体与轴突末梢之间流动,这种轴浆在胞体与轴突末
4、梢之间流动,这种在轴突内借助轴浆流动运输物质的现象在轴突内借助轴浆流动运输物质的现象。快速:膜上的细胞器快速:膜上的细胞器顺向运输顺向运输(胞体到末梢胞体到末梢)轴浆运输轴浆运输慢速:微管和微丝慢速:微管和微丝逆向运输:末梢到胞体,如神经生长因子、逆向运输:末梢到胞体,如神经生长因子、狂犬病毒、破伤风毒素等狂犬病毒、破伤风毒素等三、三、神经的营养性作用和支持神经的营养因子神经的营养性作用和支持神经的营养因子 1神经的营养性作用神经的营养性作用 (1)神经对支配组织的作用神经对支配组织的作用 a、功能性作用、功能性作用 b、营养性作用、营养性作用 (2)神经营养作用的实验证据:神经营养作用的实验
5、证据:神经切断;脊髓灰质炎。神经切断;脊髓灰质炎。麻醉药可影响神经冲动传导,但不影麻醉药可影响神经冲动传导,但不影响神经所支配组织的内在代谢活动响神经所支配组织的内在代谢活动。第二节第二节 神经元间的信息传递神经元间的信息传递一、经典的突触传递一、经典的突触传递二、兴奋传递的其他方式二、兴奋传递的其他方式三、神经递质和受体三、神经递质和受体四、反射四、反射突触突触:神经元之间相接触所形成的特殊结构:神经元之间相接触所形成的特殊结构 (一一)化学性突触的种类和结构化学性突触的种类和结构 根据突触接触部位分为根据突触接触部位分为 轴突轴突 树突式树突式;轴突轴突 胞体式胞体式;轴突轴突 轴突式轴突
6、式。突触的微细结构突触的微细结构 突触前膜突触前膜 突触间隙突触间隙 突触后膜突触后膜一、经典的突触传递一、经典的突触传递(二二)突触传递的过程突触传递的过程(电电化学化学电的传递过程电的传递过程)突触前神经元兴奋突触前神经元兴奋 突触前膜去极化突触前膜去极化 前前膜的电压门控式膜的电压门控式Ca2+通道打开通道打开 胞外胞外Ca2+进入进入突触前膜突触前膜 神经递质释放神经递质释放 递质在突触间隙内递质在突触间隙内扩散扩散与后膜上的特异受体结合与后膜上的特异受体结合 后膜上某些后膜上某些离子通道开放离子通道开放 某些离子进入胞内某些离子进入胞内 突触后膜突触后膜去极化或超极化。去极化或超极化
7、。突触后电位突触后电位 指突触后膜上的电位变化,指突触后膜上的电位变化,是局部电位是局部电位。1.兴奋性突触后电位兴奋性突触后电位(图图)*概念:在递质作用下,突触后膜的膜概念:在递质作用下,突触后膜的膜电位发生电位发生去极化去极化改变,使突触后神经元的改变,使突触后神经元的兴奋性升高,这种电位变化兴奋性升高,这种电位变化 称为称为EPSP。*实验证据实验证据:*形成形成EPSP的机制的机制:兴奋性递质作用于:兴奋性递质作用于突触后膜上受体突触后膜上受体 增大后膜对增大后膜对Na+和和K+的的通透性,特别是通透性,特别是Na+的通透性的通透性 局部膜的局部膜的去极化。去极化。*概念:在递质作用
8、下,突触后膜的膜概念:在递质作用下,突触后膜的膜电位产生电位产生超极化超极化改变,使突触后神经元兴改变,使突触后神经元兴奋性下降,这种后电位变化称为奋性下降,这种后电位变化称为IPSP。*实验证据:刺激伸肌肌梭的传入神实验证据:刺激伸肌肌梭的传入神经纤维,经纤维,屈肌运动神经元记录。屈肌运动神经元记录。*产生产生IPSP的机制的机制:抑制性递质作用突触后膜,使后膜上抑制性递质作用突触后膜,使后膜上的的Cl-通道开放通道开放 Cl-内流内流 膜电位发生超膜电位发生超极化。极化。2.抑制性突触后电位抑制性突触后电位二、兴奋传递的其他方式二、兴奋传递的其他方式1不存在突触前膜与后膜的特化结构;不存在
9、突触前膜与后膜的特化结构;2不存在一对一的支配关系;不存在一对一的支配关系;3曲张体与效应器间距离大;递质扩散距曲张体与效应器间距离大;递质扩散距离较远,传递所需时间可大于离较远,传递所需时间可大于1s;4释放的递质能否产生效应,取决于效应释放的递质能否产生效应,取决于效应器上有无相应的受体。器上有无相应的受体。(一一)非突触性化学传递特点非突触性化学传递特点(图图)(与突触性化学传递相比较(与突触性化学传递相比较)1性质:是一种电传递性质:是一种电传递 结构基础:缝隙连接结构基础:缝隙连接;2特点:特点:a两神经元之间的间隙仅为两神经元之间的间隙仅为2-3nm;b不存在突触小泡,靠水相通道蛋
10、白联系;不存在突触小泡,靠水相通道蛋白联系;c传递为双向性;传递为双向性;d电阻低,传递速度快,无潜伏期;电阻低,传递速度快,无潜伏期;e电突触传递的功能是促进不同神经元产电突触传递的功能是促进不同神经元产生同步性放电。生同步性放电。(二二)电突触传递(图)电突触传递(图)复习:复习:1、从功能学角度简述一个神经元有哪、从功能学角度简述一个神经元有哪些主要功能部位些主要功能部位?2、神经纤维传导兴奋的特征有哪些、神经纤维传导兴奋的特征有哪些?3、何谓神经的营养性作用何谓神经的营养性作用?4、中枢兴奋传递有哪几种形式?各有、中枢兴奋传递有哪几种形式?各有何特点?何特点?5、兴奋性突触后电位和抑制
11、性突触后、兴奋性突触后电位和抑制性突触后电位形成的机理是什么电位形成的机理是什么?二、神经递质和受体二、神经递质和受体 神经递质神经递质 由突触前神经元合成并在末梢处释由突触前神经元合成并在末梢处释放,经突触间隙扩散,特异性地作用于放,经突触间隙扩散,特异性地作用于突触后神经元或效应器细胞上的受体,突触后神经元或效应器细胞上的受体,产生效应的化学物质。产生效应的化学物质。(一一)外周神经递质外周神经递质1.乙酰胆硷乙酰胆硷2.去甲肾上腺素去甲肾上腺素3.其他递质其他递质 (二二)中枢神经递质中枢神经递质中枢神经递质应符合的条件中枢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突触前神
12、经元应具有合成递质的前体和酶系统,并能合成该递质;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;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;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;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。有特异的受体激动剂和拮抗剂。2、神经调质、神经调质:一类由神经元合成,作用于受体后,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
13、质的调节信息传递的效率,增强或减弱递质的作用。这种作用称为作用。这种作用称为调制作用调制作用。3、递质和调质分类、递质和调质分类:根据其化学结构可分为:胆碱类、胺根据其化学结构可分为:胆碱类、胺类、氨基酸类、肽类、嘌呤类、气体、脂类、氨基酸类、肽类、嘌呤类、气体、脂类。类。4 4、递质的共存(戴尔原则)、递质的共存(戴尔原则)5 5、递质的代谢、递质的代谢合成:合成:ACh和胺类在胞浆通过酶促合成,和胺类在胞浆通过酶促合成,贮存于突触小泡,肽类递质合成由基因控制。贮存于突触小泡,肽类递质合成由基因控制。释放:通过出胞或胞裂外排。释放:通过出胞或胞裂外排。灭活:灭活:*ACh在胆碱脂酶作用下生成
14、胆碱和乙酸,在胆碱脂酶作用下生成胆碱和乙酸,胆碱重摄取,合成新的胆碱重摄取,合成新的ACh;*NA重摄取和酶降解失活;重摄取和酶降解失活;*肽类递质靠酶促降解来消除。肽类递质靠酶促降解来消除。*对神经递质受体的认识对神经递质受体的认识:(1)受体有亚型之分,产生多样化效应;)受体有亚型之分,产生多样化效应;(2)存在突触前受体;)存在突触前受体;(3)受体又分为:)受体又分为:a化学门控离子通道,如化学门控离子通道,如N型受体;型受体;bG-蛋白耦联受体占大部分。蛋白耦联受体占大部分。(4)脱敏现象:同源脱敏和异源脱敏)脱敏现象:同源脱敏和异源脱敏 1、乙酰胆碱及其受体、乙酰胆碱及其受体 *胆
15、碱能纤维胆碱能纤维:在周围神经系统,释放:在周围神经系统,释放ACh的神经纤维。包括所有的自主神经节的神经纤维。包括所有的自主神经节前纤维,大多数副交感神经节后纤维,少前纤维,大多数副交感神经节后纤维,少数交感节后纤维(汗腺和骨骼肌血管舒张)数交感节后纤维(汗腺和骨骼肌血管舒张),支配骨骼肌的纤维。,支配骨骼肌的纤维。(图图)*胆碱能神经元胆碱能神经元:在中枢神经系统,以:在中枢神经系统,以ACh作为递质的神经元。作为递质的神经元。(三三)主要的递质、受体系统主要的递质、受体系统(图图)(三)递质的合成、储存、释放和灭活(三)递质的合成、储存、释放和灭活*概念概念:细胞膜或胞内能与化学物质(递
16、质、:细胞膜或胞内能与化学物质(递质、激素、调质、药物等)发生特异性结合并激素、调质、药物等)发生特异性结合并产生效应的物质或分子。产生效应的物质或分子。*配体:配体:能与受体结合的物质。能与受体结合的物质。激动剂:结合并产生生物效应激动剂:结合并产生生物效应 拮抗剂:结合但不产生生物效应拮抗剂:结合但不产生生物效应*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;可逆性。特异性;饱和性;可逆性。三、神经三、神经递质作用的受体递质作用的受体 胆碱能受体胆碱能受体 a毒蕈碱受体毒蕈碱受体(M-R):产生):产生M样作用样作用 阻断剂阻断剂:阿托品:阿托品 分布分布:胆碱能纤维所支配的效
17、应器上。:胆碱能纤维所支配的效应器上。b烟碱受体烟碱受体(N-R):产生烟碱样作用):产生烟碱样作用 神经元烟碱受体:位于自主神经节神经元神经元烟碱受体:位于自主神经节神经元 肌肉烟碱受体:位于神经肌肉烟碱受体:位于神经-肌接头的终板膜肌接头的终板膜 阻断剂阻断剂:N1和和N2-R:筒箭毒碱:筒箭毒碱 N2-R:十烃季胺:十烃季胺 N1-R:六烃季胺:六烃季胺 儿茶酚胺儿茶酚胺包括包括NE、E和和DA *肾上腺素能纤维肾上腺素能纤维:以:以NE为递质的神经纤维,为递质的神经纤维,大部分交感神经节后纤维为肾上腺素能纤维。大部分交感神经节后纤维为肾上腺素能纤维。*肾上腺素能神经元肾上腺素能神经元:
18、在中枢神经系统,以:在中枢神经系统,以NE为递质的神经元。为递质的神经元。*肾上腺素能受体肾上腺素能受体:能与:能与E和和NE结合结合 分类:分类:-R;-R M-R和肾上腺素能受体具有很高的同源性和肾上腺素能受体具有很高的同源性。2 2、儿茶酚胺及其受体、儿茶酚胺及其受体1.受体特性受体特性:与与-R结合,产生兴奋效应;结合,产生兴奋效应;与与2-R结合,产生抑制效应;结合,产生抑制效应;与与1-R结合产生兴奋效应。结合产生兴奋效应。2.配体特性配体特性 NE对对-R作用强,对作用强,对-R弱;弱;E对对、-R作用都强。作用都强。3.器官上器官上、-R的分布的分布 皮肤、肾、胃肠的血管平滑肌
19、上皮肤、肾、胃肠的血管平滑肌上-R为主为主 骨骼肌、肝脏的血管平滑肌上骨骼肌、肝脏的血管平滑肌上-R为主。为主。E和和NE效应的影响因素效应的影响因素 心绞痛合并支气管哮喘病人选用心得心绞痛合并支气管哮喘病人选用心得宁治疗。宁治疗。肾上腺素能受体阻断剂肾上腺素能受体阻断剂酚妥拉明酚妥拉明 1、2-R哌唑嗪哌唑嗪 1-R育哼宾育哼宾 2-R普萘洛尔普萘洛尔 1、2-R心得宁心得宁 1-R丁氧胺丁氧胺 2-R (二)中枢神经递质的受体(二)中枢神经递质的受体、多巴胺及其受体多巴胺及其受体 主要存在于中枢:黑质主要存在于中枢:黑质-纹状体、纹状体、中脑边缘系统、结节中脑边缘系统、结节-漏斗部。漏斗部
20、。已克隆出已克隆出5种种DA-R,作用机制同作用机制同M-R。(1)存在于中枢;)存在于中枢;(2)种类)种类 共有共有7种受体,另外每种受体又有不同的种受体,另外每种受体又有不同的亚型;亚型;(3)作用机制)作用机制 5-HT3-R为离子通道,其余为与为离子通道,其余为与G-蛋白蛋白和和AC或或PLC耦联。耦联。、5-HT及其受体及其受体*分布分布:广泛存在于中枢和周围神经系统内;:广泛存在于中枢和周围神经系统内;*分型分型:H1受体受体 H2受体受体 H3受体受体*作用作用:组胺与:组胺与H1受体结合受体结合 激活磷脂酶激活磷脂酶C;组胺与组胺与H2受体结合受体结合 提高细胞内的提高细胞内
21、的cAMP浓度;浓度;H3为突触前受体,通过为突触前受体,通过G蛋白介导抑制蛋白介导抑制组胺和其他递质的释放。组胺和其他递质的释放。、组胺及其受体、组胺及其受体*分布分布:中枢神经元;:中枢神经元;*种类种类:兴奋性氨基酸:谷氨酸、门冬氨酸;:兴奋性氨基酸:谷氨酸、门冬氨酸;抑制性氨基酸:抑制性氨基酸:-氨基丁酸、甘氨酸。氨基丁酸、甘氨酸。*谷氨酸的受体分型谷氨酸的受体分型 促代谢型受体促代谢型受体 属于属于G蛋白耦联受体,可引起蛋白耦联受体,可引起IP3和和DG增加;增加;在海马和小脑可能参与突触的可塑性活动;在海马和小脑可能参与突触的可塑性活动;促离子型受体促离子型受体 海人藻酸受体海人藻
22、酸受体,AMPA-R,NMDA-R。、氨基酸类递质及其受体、氨基酸类递质及其受体*分布分布:中枢神经系统内;:中枢神经系统内;*种类种类:(1)速激肽速激肽 P物质、神经激肽物质、神经激肽A、神经激肽、神经激肽K、神经肽神经肽、神经激肽、神经激肽A(3-10)、)、神经激肽神经激肽B 受体:受体:NK-1、NK-2、NK-3受体受体 (2)阿片肽)阿片肽 -内啡肽内啡肽,脑啡肽脑啡肽,强啡肽强啡肽,内吗啡肽内吗啡肽。受体:受体:、和和受体,受体,均为均为G-蛋白耦联受体。蛋白耦联受体。、神经肽及其受体、神经肽及其受体(3)下丘脑调节肽和神经垂体肽)下丘脑调节肽和神经垂体肽 受体:如生长抑素受体
23、受体:如生长抑素受体SSTR1SSTR5(4)脑)脑-肠肽肠肽 受体:受体:CCK-4、CCK-8、CCK-A、CCK-B(5)其他:)其他:血管紧张素血管紧张素-、心房钠尿肽、神经肽、心房钠尿肽、神经肽Y 、嘌呤类递质及其受体、嘌呤类递质及其受体 嘌呤是中枢神经系统中一种抑制性递质,它可嘌呤是中枢神经系统中一种抑制性递质,它可作用作用A1、A2A、A2B和和A3受体,所有受体与受体,所有受体与G-蛋白蛋白耦联耦联 、ATP及其受体及其受体 P2Y-R,P2U-R,P2X-R,P2Z-R。ATP参与感觉传入过程,并可能与痛觉有关。参与感觉传入过程,并可能与痛觉有关。、其他可能的递质、受体(其他
24、可能的递质、受体(NO、CO)(三)突触前受体(三)突触前受体四、中枢神经元的联系方式四、中枢神经元的联系方式 1.辐散原则辐散原则 在感觉传导途径上多见。在感觉传导途径上多见。2.聚合原则聚合原则 在运动传出途径中多见。在运动传出途径中多见。3.环状联系:环状联系:一个神经元通过轴突侧支与中间神经元相连,中一个神经元通过轴突侧支与中间神经元相连,中间神经元反过来再与该神经元发生突触联系,构成闭间神经元反过来再与该神经元发生突触联系,构成闭合环路。环状联系可引起正反馈(后放现象)或负反合环路。环状联系可引起正反馈(后放现象)或负反馈(兴奋及时终止)。馈(兴奋及时终止)。4.链锁式:可在空间扩大
25、作用范围。链锁式:可在空间扩大作用范围。5 5、单线式联系、单线式联系五、兴奋在中枢传播的五、兴奋在中枢传播的 特征特征 1。单向传递。单向传递 2。中枢延搁。中枢延搁 3。总和。总和 时间总和时间总和 空间总和空间总和 4。兴奋节律的改变。兴奋节律的改变 5。后放。后放 6。对内环境变化敏感和易疲劳。对内环境变化敏感和易疲劳(五)中枢抑制(五)中枢抑制 1、突触后抑制突触后抑制 *产生产生:抑制性中间神经元兴奋,释放抑制: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性神经递质,使突触后神经元产生IPSP,发,发生抑制。生抑制。*分类分类:根据中间神经元的功能与联系方式:根据中
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