生理学第十章神经系统.ppt

1,第十章 神经系统 Nervous system,2,第一节 神经元与神经胶质细胞 一、神经元 Neuron （一）神经元的基本结构,胞体（合成物质、接受信息、整合信息） 神经元 树突:多、短（接受信息） 突起 有髓 轴突:长、一个 神经纤维 无髓,（传出冲动）,3,4,（二）神经纤维分类,1、电生理特性 2、纤维直径,A（、） B C,（A ） （A ） （A ） （C）,a b,5,（三）神经纤维传导兴奋的特征 1.生理完整 2.绝缘性 3.双向性 4.相对不疲劳性 （四）神经纤维传导速度,结构 功能,1.纤维粗细 2.有无髓鞘（脱髓鞘疾病） 3.温度（低温麻醉）,6,（五）神经纤维轴浆运输 轴浆运输 （六）神经营养性作用和神经营养性因子,顺向运输（胞体 轴突） 逆向运输（轴突 胞体）,蛋白质、神经肽、酶,外源性物质,7,二、神经胶质细胞,神经胶质细胞数量约为神经元1050倍 作用： （一）支持、绝缘性和屏障作用 （二）修复与再生作用 （三）物质代谢和营养作用 （四）维持神经元正常活动 （五）参与神经递质及生物活性物质代谢,8,第二节 突触传递,突触（synapse） 概念：神经元之间或神经元与效应器细胞之间 实现信息传递的特殊接触部位。 基本方式： 化学性突触传递 电突触传递,9,一、突触的结构与分类 （一）化学性突触 1、突触的结构,突触前膜 突触间隙 突触后膜,10,11,轴突-轴突 轴突-树突 轴突-胞体,2、突触的分类,12,3、突触传递的过程 （1）兴奋性突触传递过程： 突触前N元兴奋 兴奋沿轴突传至轴突末捎前膜去极化Ca2+内流推动囊泡前移、靠近并与前膜融合胞裂释放兴奋性递质递质与后膜受体结合提高后膜对Na+、K+（尤其是Na+ ）的通透性， Na+内流 后膜发生去极化 产生兴奋性突触后电位（ EPSP ） 总合达阈电位，在轴突始段爆发AP 后神经元兴奋。,Cl、K+,Cl,Cl,超,抑制,IPSP,后神经元抑制,13,14,兴奋性递质,兴奋性递质受体,15,抑制性递质,（2）抑制性突触传递过程,16,（3）神经肌肉接头处的兴奋传递过程,17,膜Ca2通道开放，膜外Ca2向膜内流动,18,接头前膜内囊泡移动、融合、破裂， 囊泡中的ACh释放(量子释放),19,ACh与终板膜上的N2受体结合， 受体蛋白分子构型改变,20,终板膜对Na、K (尤其是Na)通透性,21,22,（三）非突触性化学传递（曲张体）,（二）电突触传递（缝隙连接）,23,三、神经递质和受体,（一）神经递质（neurotransmitter) 概念：由突触前膜释放，在神经元之间或神经元 与效应器细胞之间传递信息的特殊化学物质。 条件（5点） 调质（neuromodulator） 戴尔原则（Dale principle） 分类： 外周神经递质 中枢神经递质,24,1、外周神经递质 （1）乙酰胆碱（Ach） 胆碱能纤维 （2）去甲肾上腺（NE） 肾上腺能纤维,胆碱能纤维,副交感节前纤维 副交感节后纤维 交感节前纤维 少数交感节后纤维 （骨骼肌、汗腺） 躯体运动神经,大多数交感节后纤维,25,26,2、中枢神经递质,乙酰胆碱 生物胺类（DA、NE、5-HT、E、HE） 兴奋性（谷氨酸、门冬氨酸） 抑制性（甘氨酸、GABA） 肽类（P物质、脑啡肽、强啡肽） 其他递质（NO、CO）,氨基酸类,27,3、递质代谢,（一）Ach 合成： 胆碱乙酰辅酶A 乙酰胆碱 灭活：胆碱酯酶（ChE） （二）NE 合成： 酪氨酸 多巴 多巴胺 NE 灭活：大部分被突触前膜重摄取； 小部分MAO、COMT破坏 或进入血液，在肝、肾灭活。,胆碱乙酰化酶,酪氨酸羟化酶,多巴脱羧酶,羟化酶,28,（二）受体（receptor）,概念：是指存在于细胞膜或细胞内能特异性 配体结合，进而诱发一定生物效应的 特殊蛋白质。 胆碱能受体 肾上腺能受体,分类,29,MR：存在于副交感节后纤维，少数交感节后 纤维支配效应器细胞上。（M样作用） NR,胆碱能受体,N1R：自主神经节突触后膜上 N2R：神经肌肉接头终板膜上,30,肾上腺素能受体,R R,1R：肾上腺素能纤维支配效应器（兴奋） 2R：肾上腺素能纤维末梢突轴前膜上。,1R：心肌细胞膜上（兴奋） 2R：平滑肌（抑制）,酚妥拉明,普萘洛尔,31,第三节 中枢活动的一般规律,一、反射中枢（reflex center） 概念：中枢神经系统内调节某一特定生理 功能的神经元群。 分布：在中枢神经系统不同部位 脊髓水平 皮层下水平 大脑皮层水平,32,二、中枢神经元的联系方式 分散式：扩大神经元活动影响范围； 聚合式：使信息发生总和或整和； 链锁式：兴奋在空间上加强或扩大作用的范围； 环状式：引起正、负反馈。,33,34,35,三、反射中枢内信息传递的特征 （1）单向性 （2）中枢延搁（0.3-0.5ms） （3）总和（时间，空间） （4）兴奋节律的改变 （5）后发放：原因（中间神经元环状联系） （6）对内环境变化敏感和易疲劳性,36,37,四、突触的抑制 （一）突触后抑制（Postsynaptic inhibition） 兴奋性N元抑制性中间N元兴奋释放抑制性递质后膜产生抑制性突触后电位（IPSP） 1、传入侧支抑制（afferent collateral inhibition） 概念：传入神经纤维兴奋一个中枢的N元的同时 经侧支兴奋另一个抑制性中间N元，转而 使另一个N元发生抑制的现象。,38,意义：使相互 拮抗的两个中 枢的活动协调起来。,抑制性中间神经元,39,2、回返性抑制（recurrent inhibition） 概念：某一中枢N元兴奋时，其传出冲动沿轴突 外传，同时又经轴突侧支去兴奋一抑制性 中间神经元，后者释放抑制性递质，抑制 原先发动兴奋的N元及同一中枢的其他N元。,40,意义：使神经元的活动及时终止，促使同一中枢内多个神经元的活动协调统一。,41,（1）概念：通过改变突触前膜的活动，最终使 突触后N元兴奋性降低，从而引起 抑制的现象。 （2）结构：轴一轴突触，多突触联系。 （3）过程：,（二）突触前抑制(presynaptic inhibition ),42,43,第四节 神经系统的感觉分析功能,一、脊髓的感觉传导功能 浅感觉传导通路（先交叉，后上行） 深感觉传导通路（先上行，后交叉）,痛、温觉 轻触觉,传入N,脊髓后角 换元,交叉,脊丘前束 脊丘侧束,丘脑,大脑皮层,本体感觉 深压感觉,传入N,脊髓后索,延髓薄束 核、楔束核 换元,交叉,大脑皮层,44,二、丘脑及其感觉投射系统,（一）丘脑的神经核团 1、感觉接替核 后外侧腹核 后内侧复核 外侧膝状体 内侧膝状体 躯体感觉 头面部感觉 视觉 听觉 2、联络核：接受感觉接替核、皮质下其他纤维的传 入冲动 3、髓板内核群：接受网状结构上行纤维,丘脑是除嗅觉以外，所有感觉的总换元站。,45,（二）丘脑感觉的投射系统,1.特异性投射系统（spacific projection system ）,特点：专一投射途径，点对点投射。 作用：引起特定感觉，激发大脑皮层发出传出冲动,46,2.非特异性投射系统及功能 概念：经典的感觉传导道的纤维经过脑干时发出侧支与脑干网状结构的 N 元发生突触联系，经多次换元后达丘脑髓板内侧核群，由此发出纤维，弥散地投射到大脑皮层的广泛区域。 特点：非点对点投射（不同感觉的共同上传通路） 功能：维持与改变大脑皮层的兴奋状态,47,48,49,三、大脑皮层的感觉分析功能 大脑皮层是感觉分析的高级中枢,体表感觉 1、第一体感区（中央后回） 纤维投射特点： 投射纤维左右交叉； 投射区域空间安排是倒置的； 投射区的大小与体表感觉的灵敏度有关。 2、第二体感区（中央前回与岛叶之间）,50,51,四、痛觉,（一）伤害性感受器（nociceptor） 游离神经末梢，广泛分布于皮肤、肌肉、关节、和内脏器官。 （二）皮肤痛觉,伤害性刺激,皮肤,致痛物质 H+、 K+ 、5-HT,游离神经末梢,快痛 慢痛,A,C,52,（三）内脏痛与牵涉痛 1.内脏痛 特点：缓慢、持续、定位不清、对刺激的分辨力差，伴有明显的自主神经变化，情绪反应强烈。切割、烧灼一般部引起内脏痛，对机械牵拉、缺血、痉挛和炎症等敏感。往往伴有牵涉痛。 2.牵涉痛：某些内脏疾病往往可引起体表一定部位发 生疼痛或痛觉过敏。,易化学说 会聚学说,可能机制,53,54,第五节 神经系统对姿势和运动的调节 一、脊髓对躯体运动的调节 （一）脊髓前角运动神经元和运动单位 脊髓：完成躯体运动最基本的反射中枢,运动N元：支配梭外肌纤维，构成运动单位。 r运动N元：支配梭内肌纤维。 运动N元：支配梭内肌和梭外肌纤维。,脊髓前角 N元,运动单位（motor unit）： 由一个运动神经元及其所支配的全部肌纤维组成的功能单位。,55,1.肌牵张反射（Stretch reflex） （1）概念： 有神经支配的骨骼肌受到外力牵拉而伸长时，反射性的引起受牵拉肌肉收缩称牵张反射。 （2）类型： 1）肌紧张（muscle tonus）： 缓慢持续牵拉肌腱引起的牵张反射。 表现：受牵拉肌肉发生紧张性收缩。 特点：多突触反射，反射时较长。 作用：是维持姿势和进行随意运动的基础。,（二）脊髓反射,56,2）腱反射（tendon reflex） 快速牵拉肌腱引起的牵张反射 表现：被牵拉肌肉迅速而明显的收缩。 特点：反射时短且局限，为单突触反射。 意义：临床上通过检查腱反射了解神经系统的功能状态,57,1）感受器装置：肌梭（muscle spindle）： 感受机械牵拉或肌肉长度变化的特殊感受器。 CT囊+梭内肌纤维（感受装置居中，收缩成分位于两端），与梭外肌并联。 当梭外肌被拉长或梭内肌收缩成分收缩时，肌梭感受器兴奋。 传入冲动直接兴奋运动N元，使梭外肌收缩。,（3）肌牵张反射的感受器装置与反射途径,58,59,60,2）反射弧：,梭外肌被拉长 梭内肌收缩,肌梭,a 、纤维,脊髓前角N元,N元,高位中枢,梭外肌收缩,纤维,特点：感受器与效应器位于同一块肌肉上。,61,3）运动神经元对牵张反射的调节,运动神经元兴奋时，提高肌梭的敏感性，并通过a 纤维传入活动，改变运动神经元兴奋状态，从而调节肌肉的收缩。 回路(loop） 运动神经元 肌梭 a传入纤维 运动神经元 肌肉。,62,4）腱器官与牵张反射（tendon organ ）,分布于肌腱胶原纤维之间的牵张感受装置，感受肌肉张力变化，与梭外肌串联。 对肌肉的被动牵拉刺激不敏感，对肌肉的主动收缩所产生的牵拉非常敏感。 传入纤维是b类纤维，传入冲动抑制运动N元，使梭外肌收缩停止，转而出现舒张（反牵张反射）。 意义：防止过分收缩对肌肉的损伤。,63,2.屈反射与交叉伸肌反射,（1）概念： 肢体皮肤受到伤害性刺激时，受刺激一侧肢体的屈肌收缩，伸肌舒张，使肢体屈曲称屈反射。 肢体皮肤受到强烈刺激时，在本侧肢体屈曲的同时，对侧肢体出现伸直的反射活动称对侧伸肌反射。 （2）意义： 保护机体，维持姿势。,64,（二）脊休克(Spinal shock) 1.概念： 突然横断动物或人的脊髓后，断面以下的脊髓暂时丧失反射活动能力而进入无反应状态的现象。 2.表现： 躯体运动和内脏反射活动消失，肌紧张，外周血管扩张，血压 ，发汗抑制，粪尿潴留。,65,3.恢复特点 越原始，越简单的反射恢复越快。 动物越低等恢复越快。 反射恢复后有的要加强、有的要减弱。 断面以下的知觉和随意运动永久性消失。 （临床上称为截瘫）,66,4.机理： 脊髓突然失去高位中枢的调节（易化作用）而暂 时丧失反射能力。 5.意义： 脊髓本身可完成一些简单反射。 高位中枢对脊髓反射的调节有易化也有抑制。,67,二、脑干对肌紧张和姿势调节,（一）脑干对肌紧张的调节 1.部位：脑干网状结构易化区与抑制区 易化区：加强肌紧张，使肌紧张增强（广泛） 抑制区：抑制肌紧张，使肌紧张减弱（局限）,前庭核 小脑前叶两侧,大脑皮层运动区 纹状体 小脑前叶蚓部,易化区,抑制区,网状脊髓束,脊 运动神经元（为主） 髓 运动神经元,肌紧张,肌紧张,抑制系统,易化系统,68,脑干网状结构易化区与抑制区,69,（二）去大脑僵直（Decerebrate rigidity） 1.概念： 在中脑上下丘之间横断脑干，动物立即出现四肢伸直，头尾昂起，脊柱挺硬等伸肌过度紧张的现象。 2. 原因： 切断了部分皮层、纹状体等部位与脑干易化区及抑制区的功能联系，使抑制区活动减弱，易化区活动相对占优势。 3.类型： 僵直 僵直,70,去大脑僵直（Decerebrate rigidity）,71,（二）脑干对姿势的调节,状态反射 1.颈紧张反射 2.迷路紧张反射 翻正反射,72,三、小脑对躯体运动的调节,维持身体平衡前庭小脑 调节肌紧张与协调随意运动脊髓小脑 参与随意运功设计皮层小脑,73,四、基底N节对躯体运动的调节 （一）结构,74,（二）与基底N节有关的疾病 震颤麻痹 舞蹈症 表现：运动过少 运动过多 肌紧张增强 肌紧张减弱 肌强直或张力 肌张力 随意运动减少 四肢和头部的 表情呆板,动作缓慢 舞蹈样动作 病损： 黑质 纹状体,75,机制及治疗 ： 震颤麻痹：多巴胺递质， ACh递质占优势。左旋多巴（增加DA合成），阿托品（阻断受体）。 舞蹈症：Ach和GABA , DA神经元功能亢进。利血平（耗竭多巴胺）。,76,五、大脑皮层对躯体运功的调节,大脑皮层运动区 1、主要运动区中央前回（4区）与运动前区（6区） 功能特征： 交叉性支配，但头面部呈双侧支配。 具有精细的功能定位，呈倒置分布，但头面部内部 正立。 功能代表区的大小与运动的 精细、复杂程度有关。 2、辅助运动区 3、第二 运动区,77,（二）运动传导通路,1、锥体系及其功能,锥体系,皮质脊髓束（锥体束） 皮质脑干束,锥体束下行纤维可与脊髓运动神经元发生直接突触联系，并具有兴奋性和抑制性两种突触，控制躯体运动。,78,2、锥体外系及其功能,锥体外系,皮层起源的锥体外系 旁锥体系,锥体系主要功能是调节肌紧张，维持身体姿势和协调肌群的运动，也可参与一般随意运动的引起。,79,3、锥体系功能障碍对运动的影响,中枢性瘫痪 上运动神经元或锥体系损伤将引起中枢性瘫痪，表现为痉挛性瘫痪（硬瘫）、腱反射亢进、肌紧张增强、病理反射阳性。,80,第六节 神经系统对内脏活动的调节 自主N（植物N）交感N和副交感N 一、自主神经系统的结构特征,81,82,二、自主神经系统的功能特点 （一）对同一效应器的双重支配 内脏器官受双重支配（皮肤和肌肉血管、 汗腺、肾上腺髓质除外）。 一般情况，交感N和副交感N作用相互拮抗。 （二）紧张性支配 交感和副交感均具紧张性。,83,（三）效应器功能状态的影响 交感N可抑制无孕子宫运动，加强有孕子宫 运动。 （四）对整体生理功能的调节意义 1.交感 动员潜在功能适应环境急变（如应激反应 时动员潜能）。 2.副交感 保护机体、休整，恢复、促进消化、积蓄 能量、加强排泄和生殖（ 保证平静活动进行）。,84,三、自主神经系统各级中枢功能,脊髓对内脏活动的调节 脊髓是自主神经系统的最低级中枢。通过脊髓能完成一些最基本的内脏反射，但反射活动的调节是初级的，调节能力差，不能适应正常生理功能的需要。 低位脑干对内脏活动的调节 低位脑干是很