神经系统136088课件

第十章神经系统的功能,Chapter 10 The Function of Nervous sistem,第三节 神经系统的感觉分析功能,第一节 神经元和神经纤维,第四节 神经系统对内脏活动的调节,第六节 脑的高级功能和脑电图,第十章神经系统的功能,第四节 神经系统对躯体运动的调节,第二节 神经元之间的信息传递,第一节 神经元和神经纤维,学习目的与要求,了解神经元和神经纤维,神经系统由中枢神经系统和周围神经系统组成,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、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。,神经系统的功能,一、神经元的结构与功能,神经元：是神经系统的基本的结构和功能单位,神经系统,神经元,神经胶质细胞,第一节神经元和神经纤维,1.神经元的结构和功能 胞体:接受、整合信息部位 树突:接受、传导信息部位 轴突始段:产生可传导信息(AP)部位 N纤维：传导信息(AP)部位 末稍：递质释放部位 2.基本功能： 感受刺激兴奋或抑制 整合、分析、贮存信息 传导信息或分泌激素,二、神经纤维的分类,1.根据电生理特性分为：A类、B类和C类三类,A、和,2.根据神经纤维的直径和来源分为： 类、类、类和类,三、神经纤维的传导速度,传导速度与：神经纤维的直径有关，直径大阻力小传导速度快,有髓神经纤维的传导速度无随的,温度高传导速度越快,四、神经纤维的兴奋传导的特征,功能：传导兴奋；在神经纤维上传到的兴奋或动作电,位称为神经冲动,传导兴奋能力的大小：传导速度,神经纤维传导兴奋的特征,生理完整性：,绝缘性：,双向传导,相对不疲劳性：,五、神经纤维的轴浆运输,神经元轴突内的胞浆称为轴浆,轴浆因经常在胞体与轴突末梢之间流动称为轴浆运输,根据运输方向分类,快速轴浆运输：速度为410mm/d,轴浆运输,慢速轴浆运输：速度为112mm/d,逆向轴浆运输：速度205mm/d，功能：运输神经营养因子、狂犬病病毒、破伤风毒素等,顺向轴浆运输：,功能：运输细胞器，如：线粒体、囊泡、分泌颗粒,功能：运输微管微丝,六、神经的营养性作用,神经对所支配组织的作用： 功能性作用：N元通过传导AP递质释放调控所支配组织的功能活动； 营养性作用：神经末梢经常释放一些营养性因子，可持续的调节所支配组织的代谢活动，影响其结构、生化和生理功能，这种作用称为营养性作用。,第二节神经元之间的信息传递,突触传递是神经元传递信息的主要方式 在中枢内大约有21014个突触 定义：在神经系统内两个神经元相互接触传递信息的部位,一、突触的结构和分类,(1).突触的基本结构,突触前膜： 递质、受体 突触间隙： 水解酶 突触后膜： 受体、离子通道,突触囊泡分三种,（1）小而清亮透明的囊泡：内含Ach或氨基酸类递质,（2）小而有致密中心的囊泡：内含儿茶酚胺类递质,（3）大而致密中心的囊泡：内含神经肽类递质,轴突-胞体突触、轴突-树突突触、轴突-轴突突触。,2.突触的分类：,由于中枢内还有局部神经元回路，还有树突-树突突触 树突-胞体突触、树突-轴突突触、胞体-树突突触、胞体-轴突突触、胞体-胞体突触等,还有串联性突出、交互性突出和混合性突触等,1 .化学突触传递：传递信息的物质是神经递质,2.电突触传递：局部电流,3.非突触性化学传递,二、突触传递,（一）几类重要的突触传递,突触传递的过程：,突触前神经元的兴奋传到末梢,突触前膜去极化，电压门控Ca2+通道开放,Ca2+内流、触发囊泡与突触前膜融合并以出胞作用的方式量子是释放神经递质,神经递质通过突触间隙扩散，与突触后膜上的特异性受体结合,引起后膜对有些离子（Na+、K+、Cl-)通透性改变,使离子进出后膜，使突触后膜发生去极化或超极化，称为突触后电位,突触前轴突末梢的AP,突触小泡中兴奋性递质释放,递质与突触后膜受体结合,突触后膜离子通道开放,Na+(主) K+通透性,EPSP,Na+内流、 K+外流,1.兴奋性突触后电位(EPSP),Ca2+通道开放、Ca2+内流,去极化,突触后膜在神经递质的作用下产生的局部去极化电位称为EPSP。 特点：具有局部电位的性质,机制,突触前轴突末梢的AP,突触小泡中抑制性递质释放,递质与突触后膜受体结合,突触后膜离子通道开放,Cl-(主) K+通透性,IPSP,Cl-内流、 K+外流,2.抑制性突触后电位(IPSP),Ca2+通道开放Ca2+内流,超极化,机制,突触后膜在神经递质的作用下产生的局部超极化电位称为IPSP。 通过抑制性中间神经元释放的抑制性递质作用实现的，如：伸肌反射和屈肌反射,化学突触传递过程小结,突触前轴突末梢的AP,突触小泡中递质释放,递质与突触后膜受体结合,突触后膜离子通道开放,Na+(主) K+ 通透性,Cl-(主) K+ 通透性,Ca2+内流,IPSP,EPSP,兴奋性递质,抑制性递质,原因：始段较细小，阻力大，跨膜电流的密度大，此外该处可能由丰富的电压门控Na通道，该处爆发的动作电位可向轴突末梢传道，完成兴奋传道的过程，也可向胞体传道， 。,动作电位首先发生在轴突始段,意义：可能消除细胞在这次兴奋前不同程度的去极化或超级化，使其状态得到一次刷新,三、突触传递的特点 1.单向传递 2.突触延搁 3.总和:时间总和和空间总和。 4.对内环境变化的敏感性和易疲劳性： 对缺氧、PCO2、药物敏感(如pHN元兴奋性；士的宁递质释放；咖啡因递质释放)。,四、神经递质和受体 （一）神经递质 定义：由神经元合成，突触前末梢释放，能特异性的作用于突触后膜受体，产生突触后电位的信息传递物质称为递质 (1)神经递质的鉴定标准: 1）突触前神经元内具有合成神经递质的物质及酶系统，能够合成该递质。 2）递质贮存于突触小泡，冲动到达时能释放入突触间隙。 3)能与突触后膜受体结合发挥特定的生理作用。,4)存在能使该递质失活的酶或其它环节（如重摄取）。 5)用递质拟似剂或受体阻断剂能加强或阻断递质的作用。 1外周神经递质 （1）乙酰胆碱（Ach) 胆碱能纤维：在外周神经系统，末梢释放的递质为ACh的神经纤维称为胆碱能纤维。 位于： 交感神经的节前纤维；,支配汗腺的交感神经的节后纤维； 支配骨骼肌血管舒张的交感神经的节后纤维； 副交感神经的节前、节后纤维； 躯体运动神经纤维 （2）去甲肾上腺素（NE) 肾上腺素能纤维：在外周神经系统，末梢释放的递质为NE的神经纤维称为肾上腺素能纤维。 分布：除了支配汗腺和骨骼肌血管舒张的交感神经节后纤维以外的所有交感神经节后纤维。,（3）肽类递质 肽能纤维：能释放肽类递质的神经纤维称为肽能纤维 分布：胃肠道、心血管、呼吸道、泌尿道 和其他器官 包括：P物质、神经激肽A、神经肽K、神经 肽a、神经激肽A（310）和神经激肽B 、 -内啡肽、脑啡肽、强啡肽,2.中枢递质,（1）乙酰胆碱 胆碱能神经元：在中枢神经系统中，以乙酰胆碱为神经递质的神经元称为胆碱能神经元。 位于：脊髓前角运动神经元、丘脑后腹核的特异性投射神经元、脑干网状结构上行激动系统、纹状体和边缘系统的梨状区、杏仁核、海马等部位。 功能：主要以兴奋性功能为主；主要与学习、记忆、觉醒和睡眠、感觉、运动、内脏活动和情绪等调节有关,(2)胺类递质 包括去甲肾上腺素、肾上腺素、多巴胺、5-羟色胺 1）去甲肾上腺素 去甲肾上腺素能神经元在中枢，以NE为神经递质的神经元称为去甲肾上腺素能神经元。 胞体位于低位脑干，主要位于中脑网状结构、脑桥的蓝斑和延髓网状结构的腹外侧部分。 功能：主要对学习、记忆、觉醒和睡眠、心血管活动、体温以及情绪和摄食行为等调节有关,2）多巴胺,多巴胺系统主要分布在中枢神经系统,包括：黑质-纹状体系统、中脑边缘系统、结节-漏斗,DA在黑质合成，储存在纹状体,功能：参与调节肌紧张、躯体运动、精神情绪活动、垂体内分泌以及心血管活动等的调节有关,3）5-羟色胺,5-色胺能神经元主要分布在低位脑干的中缝核内,投射纤维,上行部分：神经元在中缝核上部，纤维投射到纹状体、丘脑、下丘脑、边缘系统和大脑皮层,下行部分：神经元在中缝核下部，纤维下达脊髓前角、后角和侧角,支配低位脑干部分：分布在低位脑干内部,功能：主要调节痛觉、镇痛、精神情睡体温、性行为、垂体内分泌、心血管活动调节和躯体运动等功能,(二）受体（receptor),1.受体的概念,激动剂： 能与受体发生特异性结合并产生生物效应的化学物质。 (2)拮抗剂：只与受体发生特异性结合，但并不产生生物效应的化学物质。 配体(Ligand)：激动剂、拮抗剂统称为配体。,位于细胞膜或细胞内能与某些化学物质（如递质、调质、激素等）发生特异性结合并诱发生物学效应的特殊生物分子称为受体。,受体与配体结合的特性：特异性；饱和性；可逆性。,2.胆碱能受体,1）毒蕈碱受体（M受体）,2）烟碱受体（N受体）：N1、N2受体亚型,胆碱能受体,（2）肾上腺素能受体：,分为、1、2受体亚型；,根据递质与受体结合后引起突触后膜产生生物学效应的机制的不同，分为两类：,离子通道型受体（促离子型受体）,此类受体又称化学门控通道。如：神经肌接头处的N性Ach受体。主要由烟碱受体和部分氨基酸受体。,2.胆碱能受体,胆碱能受体：能与Ach特异性结合的受体称为胆碱能受体。 胆碱能受体的分类： （1）毒蕈碱受体 （Muscarinic Receptor，M受体） 位于：大多数副交感神经节后纤维的效应器细胞上，交感节后纤维所支配的汗腺，以及骨骼肌血管的平滑肌细胞膜上。 当乙酰胆碱与M型受体结合后能产生一系列副交感末梢兴奋效应。 例如：心脏活动抑制、支气管平滑肌收缩、胃肠道平滑肌收缩、膀胱逼尿肌收缩，瞳孔括约肌收缩以及消化腺分泌增加等。,由于这类受体也能与毒蕈碱相结合，产生相似的效应，故称为毒蕈碱受体，简称M型受体。,ACh与M受体结合所产生的效应称毒蕈碱样作用（M样作用）。,M受体阻断剂：阿托品 阻断乙酰胆碱的M样用,（2）烟碱受体 ：（Nicotinic receptor， N受体）,这类受体也能与烟碱相结合，产生相似效应，故称为烟碱型受体，简称N型受体。属于化学门控通道。,分类：,1）N1受体；（又称神经元型烟碱受体）,分布于自主神经节突触后膜上的受体为N1受体， 阻断剂：六烃季铵(Hexamethnium),2）N2受体（又称肌肉型烟碱受体）,神经骨骼肌接头的终板膜上的受体为N2受体。 阻断剂：十烃季铵,N型受体阻断剂：筒箭毒 N1和N2受体的共同阻断剂,3.肾上腺素能受体,能与NE及E结合的受体称为肾上腺素能受体,（1）受体的分型,受体（有a1 、a2两个亚型，主要是1受体）,受体（1、2、3三个亚型）,（2）受体的分布,多数交感节后纤维末梢支配的效应器细胞膜上都有肾上腺素能受体。,(1) 受体,在外周：NE与受体结合后（主要是1受 体）产生的平滑肌效应主要是兴奋性的效应 但也有抑制性的，如小肠平滑肌舒张。 2受体：突触前受体 作用：反馈调节突触前膜对NE的释放量 阻断剂： a受体 -酚妥拉明； 1受体哌唑嗪； 2受体 育亨宾；,（2） 受体 NE与受体（主要是2受体）结合后的平滑肌效应主要是抑制的。 如：血管，子宫，小肠、支气管等的舒张。 与心肌1受体结合产生的效应是兴奋性的 受体 - 普萘洛尔(心得安)（对；12无选择性） 1受体 阿提洛尔和美托洛尔 2受体 丁氧胺；,4.中枢内递质的受体,递质 受 体 第二信使 拮抗剂 通道效应 递质主要分布,ACh,外周： 所有自主N节前纤维、大多数副交感N节后纤维、少数交感N节后纤维、骨骼肌N纤维； 中枢： 脊髓前角运动N元、丘脑后部腹侧的特异感觉投射N元、脑干网状结构上行激动系统、纹状体、边缘系统等。,筒箭毒 十烃季铵,Na+ 和其他小离子,阿托品,筒箭毒 六烃季铵,M2 (心),Ca2+,IP3/DG,cAMP,IP3/DG,cAMP,K+,N1 （肌肉型烟碱受体）,N2 （N元型烟碱受体）,M1,M4 (腺体),M3,递质 受 体 第二信使 拮抗剂 通道效应 递质主要分布,NE,外周： 多数副交感N节后纤维； 中枢： 低位脑干及上行投射到皮层、边缘前脑、下丘脑以及下行到达脊髓后角、侧角、前角的纤维。,1,多巴胺,1 (心) 2,IP3/DG,cAMP,IP3/DG,cAMP,cAMP,K+,酚妥拉明,酚妥拉明,育亨宾,心得宁 阿提洛尔,丁氧胺,D1，D5,D2，D3，D4,cAMP,K+ Ca2+,黑质-纹状体、 结节-漏斗、 中脑边缘系统。,5-HT,中缝核内及上行投射到纹状体、下丘脑等以及下行到脊髓背角、侧角、前角。,5-HT1,5-HT2,cAMP,K+,K+,K+ Ca2+,2 （突触前膜 小肠）,五、中枢神经元的联系方式,1.单线式联系,是指一个突触前神经元与一个突触后神经元发生的突触联系,视网膜中央凹的一个视锥细胞与一个双极细胞的突触联系,辐散式联系：是指一个神经元通过其轴突末梢分支与多个神经元形成突触联系,2.辐散和聚合式联系,多见于传入通路,聚合式联系：是指一个神经元可以接受来自许多神经元的轴突末梢而建立突触联系,多见于：运动传出通路，可能来自许多神经元的兴奋或抑制在一个神经元上发生整合,3.链锁式和环式联系,链锁式联系作用：可提高在空间上的作用范围,环式联系作用：通过负反馈可使活动及时终止。 通过正反馈使兴奋增强和延续,后发放：在环式联系中，虽然刺激已经停止，但是传出通路上冲动发放仍然持续一段时间的现象，称为后放,环式,链锁式,三、反射活动的基本规律,（一）反射的分类,非条件反射,反射,条件反射,反射:在CNS参与下，机体对内外环境刺激的规律性应答反应。,中枢抑制包括 （一）突触后抑制 机制：,（2）回返性抑制:,六、中枢抑制,（1）传入侧支性抑制:,兴奋冲动,抑制性中间N元,释放抑制性性递质,突触后N元产生IPSP,突触后N元发生抑制,分类：,分类,特征：是超极化抑制,（1）传入侧支性抑制:,兴 奋 冲 动 传 入,侧支兴奋 抑制性中间N元,抑制性中间N元释放抑制性递质,抑制另一N元,突触后膜产生IPSP,交互抑制,1.传入侧支性抑制:,意义:调控其它N元，以便活动协调同步。,兴奋一N元,突触后膜产生,EPSP,回返性抑制,2.回返性抑制:,意义:调控N元本身，使其活动及时终止。,N元兴奋冲动沿轴突传出,侧支兴奋 抑制性中间N元,抑制性中间N元 释放抑制性递质,原兴奋的 N元抑制,突触后膜产生IPSP,兴奋 效应细胞,突触后膜产生,EPSP,二、突触前抑制,实验A：刺激轴突1时，胞3产生10mV的EPSP； 实验B：先刺激轴突2，再刺激轴突1时，胞3产生5mV的EPSP。,结构基础: 轴2-轴1-胞3串联突触。 概念：,机制：(见下页),减少或排除干扰信息的传入，使感觉功能更为精细。,意义:,通过改变突触前膜(轴1)电位使突触后N元兴奋性降低的抑制称为突触前抑制。,机制：,先刺激轴2,轴2抑制释放递质(GABA),轴1部分去极化(Cl-电导),在此基础上再刺激轴1,轴1产生AP幅度,轴1 Ca2+内流量,轴1释放递质量,胞3EPSP幅度,胞3不易总和达到阈电位而兴奋 = 胞3抑制,特征：是去极化抑制。,1.内流到神经末梢