泸州医学院生理学CNS

,授课教师：田吉梅,神经系统的功能,1.了解神经元和神经纤维的基本功能，神经元间相互作用的方式，反射活动的一般规律，神经胶质细胞的功能，本能行为和情绪的神经基础，神经系统对内分泌和免疫的调节，诱发电位。2.熟悉兴奋在反射弧中枢部分传播的特征，中枢的感觉功能，觉醒与睡眠，脑电波，脑的高级功能。3.掌握突触传递原理和特征，神经递质的分类、分布、作用和受体，中枢抑制，感觉和丘脑投射系统，肌张力的产生及其调节，神经系统对内脏活动的调节。,【本章要求】,第一节 神经系统活动的规律,NS,中枢神经系统,周围神经系统,分类,一、神经元和神经纤维,神经组织,神经元,胶质细胞,胞体,轴突,树突,星状细胞,少突胶质细胞,小胶质细胞,支持营养保护作用,（一）结构和功能,接受刺激传递信息,神经元的功能,生理完整性相对绝缘性双向性（离体）相对不疲劳性,传导兴奋,神经纤维的功能,传导特征,功能性和营养性作用,二、突触传递,突触(synapse)：是指神经元之间紧密接触并发生功能联系的部位。,轴突-胞体式突触 轴突-树突式突触 轴突-轴突式突触,（一）突触的类型和结构,（缝隙连接 ）,突触的电镜图,（二）化学性突触传递的过程,问题：简述突触传递的基本过程。,AP传到末梢突触前膜去极Ca2+通道开Ca2+内流突触小泡前移,与前膜接触、融合、破裂，递质释放递质与突触后膜受体结合离子通道开放后膜对某些离子通透性增加突触后膜电位变化（去极化或超极化）总和效应 突触后神经元兴奋或抑制。,1、传递过程,2、突触后电位,（1）兴奋性突触后电位（excitatory postsynaptic potential, EPSP）概念：突触前膜释放的是兴奋性神经递质，递质与突触后膜上的特异性受体结合，后膜对Na+、K+和Cl-通透，但以Na+内流为主，使后膜发生去极化，这种电位变化为EPSP。机制：图作用：使突触后神经元的兴奋性升高,（2）抑制性突触后电位（inhibitory postsynaptic potential,IPSP）概念：突触前膜释放的是抑制性神经递质，递质与突触后膜上的特异性受体结合，后膜对K+和Cl-通透，但以Cl-内流为主，使突触后膜发生超极化，这种电位变化为IPSP 。机制：图作用：使突触后神经元的兴奋性下降,问题：EPSP和IPSP的概念及形成机制。,AP达轴突末梢突触前膜去极化Ca2+内流入突触前膜突触小泡前移,与前膜融合、破裂,递质释放,兴奋性递质,抑制性递质,与后膜受体结合,与后膜受体结合,Na+内流大于K+外流,Cl-内流、K+外流,突触后膜去极化,突触后膜超极化,EPSP,IPSP,小 结,（三）影响突触传递的因素,影响递质释放的因素：递质释放的量主要取决于进入末梢Ca2+的量。 肉毒杆菌毒素，可抑制ACh的释放影响递质消除的因素：有机磷农药可抑制胆碱酯酶，ACh积聚,出现肌细胞挛缩等中毒症状影响受体的因素：美洲箭毒可以同ACh竞争结合位点(肌松剂)；接头后膜上ACh受体功能异常,重症肌肉无力。,三、神经递质和受体,（一）神经递质的概念和分类 神经递质：指突触前神经元合成并在末梢处释放，能特异性作用于突触后神经元或效应器细胞上的受体，并使突触后神经元或效应器细胞产生一定效应的信息传递物质。 调质：神经元合成和释放的对递质信息传递起调节作用的物质。,按分布：中枢递质和外周递质按结构：,（二）Ach和NE的外周分布,1、乙酰胆碱,交感和副交感神经的节前纤维副交感神经的节后纤维躯体运动神经少数交感节后纤维（支配小汗腺和骨骼肌的舒血管纤维）,释放Ach神经纤维：,2、去甲肾上腺素释放肾上腺素能纤维：大多数交感节后纤维,（三）外周递质受体及其作用,1、受体的概念受体（receptor）：指细胞膜和细胞内能与某些化学物质发生特异性结合并诱发生物效应的特殊生物分子。2、分布：外周神经节和效应器细胞膜上3、分类：（1）胆碱能受体：M受体和N受体（2）肾上腺素能受体：受体和受体,（1）胆碱能受体：概念毒蕈碱受体 阻断剂：阿托品分布：多数副交感节后纤维支配的效应器细胞、交感节后纤维支配的汗腺、骨骼肌血管的平滑肌细胞膜上（M1-M5),作用,心脏活动抑制；平滑肌兴奋（支气管、胃肠、子宫平滑肌、膀胱逼尿肌、瞳孔括约肌）；胃肠道腺体分泌增加；汗腺分泌增加；骨骼肌血管舒张,烟碱受体（nicotinic receptor，N受体）,分布：自主神经节的突触后膜(N1)神经-骨骼肌接头的终板膜上(N2) 阻断剂：筒箭毒 N1：六烃季铵 N2：十烃季铵,（2）肾上腺素能受体,概念：能与NE结合的受体。 型肾上腺素能受体作用：SM(+)小肠抑制 拮抗剂: 酚妥拉明 1：哌唑嗪 2：育亨宾,型肾上腺素能受体作用： SM(-)心脏（+） 1 心脏（+） 2 SM(-)阻断剂：普萘洛尔（心得安） 1：阿替洛尔 2：丁氧胺（心得乐）,皮肤、肾、胃肠的血管平滑肌：受体为主骨骼肌、肝脏的血管平滑肌：受体为主 NE、E(Adr): 作用机制（见循环）,胆碱能受体及其作用,肾上腺素能受体及其作用, 受体, 受体, 1 2, 1 2 3,亚型,血管、子宫平滑肌收缩, 虹膜辐射状肌收缩。胃肠平滑肌舒张,血管、子宫、小肠、支气管平滑肌舒张。心肌收缩力，心率,分布 与效应,拮抗剂,酚妥拉明 1：哌唑嗪 2：育亨宾,普萘洛尔 1：阿提洛尔 2：丁氧胺,思考？,四、反射活动的规律,（一）中枢神经元的联系方式,神经元：传入神经元、中间神经元、传出神经元神经元间联系方式：1.单线式联系2.辐散和聚合式联系3.链锁式和环式联系,辐散式联系：一个神经元通过轴突分支与多个神经元建立突触联系。常见传入通路。,聚合式联系：一个神经元接受来自多个神经元的轴突末梢而建立突触联系。常见传出通路。,链锁式联系：使兴奋在空间上扩大作用范围环式联系：使兴奋终止或延续,（二）中枢兴奋传播的特征,1.单向传播2.中枢延搁（central delay)3.兴奋的总和4.兴奋节律的改变5.后发放6.对内环境变化敏感和容易发生疲劳,(三)中枢抑制(central inhibition),中枢抑制,突触前抑制,传入侧支性抑制,回返性抑制,突触后抑制,1、突触前抑制：是指通过改变突触前膜的活动而使突触后神经元产生的抑制。（1）结构基础：轴-轴型突触（2）机制：（3）意义：选择性调节感觉信息传入,大量无关的或次要的感觉信息在上传的过程中，通过该机制被选择性地削除，从而使重要的信息上传，进而保证机体的感觉和思维集中。,2、突触后抑制突触后抑制：传入侧支性抑制和回返性抑制 由抑制性中间神经元活动引起的。（1）传入侧支性抑制（图）意义：协调不同中枢活动。（2）回返性抑制（图）意义：防止神经元过度和过久的兴奋；促使同一中枢内神经元同步活动。,第二节 神经系统对感觉的调节,各种刺激 感受器 感觉中枢,作用,传入通路,产生各种特定感觉,整合和分析,躯体感觉,内脏感觉,机械感受器 化学感受器 温度感受器 伤害性感受器 电磁感受器,按刺激的性质不同,一、感觉形成的外周机制,（一）感受器的结构和分类 感受器和感受细胞,感受器 (receptor)：分布在体表或组织内部的一些专门感受机体内外环境变化的结构或装置。,1、适宜刺激一种感受器常只对某种特定形式的能量变化敏感。感受器对适宜刺激最敏感，感觉阈值最低。2、换能作用 感受器能把刺激能量转变成传入神经的动作电位。,（二）感受器的生理作用和特性,感受器电位和发生器电位,刺激感受器过渡性电位总和传入N上的AP,3、编码作用 把刺激所包含的环境变化信息转移到AP的序列之中，起到了信息的转移作用。不同性质的刺激如何编码？刺激性质，感受器种类，大脑皮层的不同感觉区同一性质但强度不同的刺激如何编码？兴奋的传入神经数目，动作电位的频率,4、适应用恒定强度的刺激持续作用于一个感受器时，传入神经纤维上AP的频率会逐渐降低。快适应感受器：如皮肤的触觉小体。慢适应感受器：如主动脉弓压力感受器。,二、感觉形成的中枢机制,（一）脊髓的感觉传导功能,精细触-压觉和本体感觉,1、丘脑的核团（1）特异感觉接替核（2）联络核（3）髓板内核群,（二）丘脑及其感觉投射系统, 2、感觉投射系统(sensory projection system),（1）特异投射系统(specific projection system)概念：机体的各种感觉（除嗅觉）传入的冲动在丘脑的特异感觉接替核换元后投射至大脑皮层的特定区域，产生特定感觉的功能系统，称为特异投射系统。（图）特点：投射到大脑皮层的特定感觉区，有点对点投射关系。功能：引起特定感觉和激发大脑皮层发出冲动。,（2）非特异投射系统 (nonspecific projection system) 概念：各种感觉传导纤维上行通过脑干时，发出侧支在脑干网状结构多次换元后上行至髓板内核群后，弥散地投射至大脑皮层的广泛区域，称为非特异投射系统。（图） 特点：投射到大脑皮层的广泛区域，无点对点投射关系。功能：维持和改变大脑皮层兴奋状态，为产生特定感觉提供条件。,（三）大脑皮层的感觉分析功能,第一体表感觉区的特点,1、倒置分布，头面部为正立。2、交叉投射，头面部为双侧性投射。3、投射区大小与感觉分辨精细程度有关。,三、痛 觉,（一）痛觉产生的外周机制痛觉 (pain)：是机体受到伤害性刺激时产生的一种不愉快的主观体验，常伴有情绪变化、内脏反应和躯体运动性防卫反应。“Pain is an unpleasant sensory and emotional experience associated with actual or potential tissue damage or described in terms of such damage” International Association for the Study of Pain,伤害性刺激 组织细胞受损 释放致痛物质,痛觉感受器（游离神经末梢）,大脑皮层躯体感觉区,产生痛觉（快痛）,内脏反应和情绪反应,边缘系统、下丘脑,Sti,PGE2 PGI2缓激肽组胺Ach5-HTK+H+,（二）躯体痛1、体表痛（皮肤痛）快痛：发生快（A类），定位清楚，尖锐的刺痛。慢痛：发生慢（C类），定位不清楚，烧灼痛，常伴有痛反应。（表）2、深部痛特点：慢痛，定位不明确，常伴有痛反应。可反射性引起邻近骨骼肌收缩、缺血而加剧疼痛。,快 痛 慢 痛,A纤维传导,定位清楚,定位不清楚,先发生,后发生,消失快,消失慢,尖锐的刺痛,烧灼痛,C 纤维传导,常伴有痛反应,（三）内脏痛(visceral pain)1、缓慢、持续、定位不清、有痛反应，对刺激分辨力差。2、对机械牵拉、缺血、痉挛、炎症等刺激敏感。3、常伴有痛反应。4、常发生牵涉痛。,（1）牵涉痛(referred pain)的概念内脏疾病引起体表某些部位发生疼痛或痛觉过敏的现象。（2）常见的牵涉痛,（3）产生机制,第三节 神经系统对姿势和运动的调节,1、运动神经元：脊髓、运动神经元。,一、脊髓对运动调节（一）运动神经元和运动单位,皮层运动区,脊髓的运动神经元,小脑,基底神经节,外周感受器,最后公路（final common path）,脑干,2、运动单位(motor unit)：由一个运动神经元或脑干运动神经元及其支配的全部肌纤维所组成的一个功能单位，称为运动单位。（图）,引起肌肉运动调节姿势，为运动提供必要的背景和基础协调不同肌肉活动,运动神经元兴奋的作用,（二）脊休克(spinal shock)概念：人和动物的脊髓与高位中枢离断后，断面以下的反射活动能力暂时丧失而进入的无反应状态。表现：肌紧张下降或消失，外周血管扩张，血压下降，发汗反射消失，粪、尿积聚等。产生原因：脊髓突然失去了高位中枢的易化性调节。,（三）牵张反射(stretch reflex)1、概念：指骨骼肌受外力牵拉时，引起受牵拉的同一肌肉收缩的反射活动。（图）2、类型腱反射(tendon reflex)：快速牵拉肌腱引起的牵张反射。肌紧张(muscle tonus)：缓慢持续牵拉肌腱引起的牵张反射，是维持身体姿势和进行随意运动的基础。,3、反射弧（1）感受器肌梭(muscle spindle)与梭外肌并联感受肌肉的长度变化,（2）传入纤维a类：快传导纤维，末梢呈环状绕于核袋和核链纤维。类：慢传导纤维，末梢呈花枝状绕于核链纤维。,运动N元 传出神经 梭外肌,（3）中枢、传出神经和效应器,4、牵张反射过程 牵拉肌肉肌梭兴奋和纤维脊髓运动N元兴奋传出神经兴奋受牵肌肉收缩。,5.-环路在维持牵张反射中的作用,运动N元兴奋传出神经梭内肌收缩肌梭感受器的敏感性提高传入冲动增加使运动神经元兴奋，,-环路：由于神经元的活动而使梭外肌收缩的反射途径称为-loop。作用：,6.腱器官的作用腱器官：与梭外肌串联感受肌肉的张力变化,反牵张反射：肌肉收缩牵拉肌腱腱器官兴奋传入神经抑制性中间神经元兴奋抑制该运动N元传出神经抑制肌肉舒张反射停止。,7、牵张反射和反牵张反射的意义牵张反射：对抗重力和外力对肌肉的牵拉，维持正常的肌紧张和保持身体的姿势及平衡。 反牵张反射：使肌张力不致太大，避免肌肉损伤，保护肌肉。,二、脑干对肌紧张和姿势的调节,(一）脑干网状结构抑制系统及其作用脑干网状结构抑制系统（图）作用：抑制抗重力肌的肌紧张(二）脑干网状结构易化系统及其作用脑干网状结构易化系统（图）作用：加强抗重力肌的肌紧张,（腹内侧区）,（背外侧、脑桥和中脑被盖）,去大脑僵直（decerebrate rigidity）：在中脑上下丘之间切断脑干，动物出现四肢伸直、头尾昂起、脊柱挺硬等肌紧张亢进的现象。原因：切断了大脑皮层运动区和纹状体等部位与网状结构的功能联系，造成抑制区活动减弱而易化区活动增强，以致肌紧张过度增强。,三、小脑的运动调节功能,1、前庭小脑（绒球小结叶）功能：控制躯体的平衡和眼球的运动。,前庭器官前庭核绒球小结叶前庭核前庭脊髓束脊髓运动神经元肌肉损伤：出现平衡失调综合征和位置性眼震颤。,2、脊髓小脑（蚓部和半球中间部） 功能：协调随意运动；调节肌紧张。损伤后出现小脑性共济失调，肌紧张降低（人）,3、皮层小脑（后叶的外侧部） 功能：参与随意运动的设计和程序的编制。损伤后不能做协调的精巧动作。,四、基底核对运动的调节,（一）基底核的组成及功能功能：参与运动计划的设计和编程；稳定随意运动；调节肌紧张和处理本体感觉传入信息。,（二 ）基底核的环路联系,（三）基底核损害的表现1、震颤麻痹：运动、肌紧张2、舞蹈病：运动、肌紧张,震颤麻痹,舞蹈病,第四节 神经系统对内脏功能的调节,交感神经 副交感神经 脊髓胸腰段灰质 骶髓灰质和脑干神经核 节前纤维短 节前纤维长 节后纤维长 节后纤维短 分布广泛 分布较局限 反应弥散 反应局限,（一）结构特征（图）,一、外周神经对内脏功能的调节,皮肤和肌肉内的血管、一般的汗腺、竖毛肌、肾上腺髓质只受交感支配。,交感神经,副交感神经,节前纤维,节后纤维,返回,总功能：调节心肌、平滑肌、腺体的活动,（二）自主神经系统的作用,（三）自主神经调节内脏功能的特征,1、紧张性作用,3、双重神经支配，作用相互拮抗交感-肾上腺髓质系统：机体在剧烈运动、创伤、恐惧时功能亢进。迷走-胰岛素系统：机体在安静时活动增强。4、对某些内脏活动的调节还同该器官当时的功能有关。,2、相互协同作用,二、内脏活动的中枢调节,（一）脊髓对内脏活动的调节,功能：某些内脏反射的初级中枢,（二）低位脑干对内脏活动的调节,功能:延髓 : 基本生命中枢 中脑 : 瞳孔对光反射中枢 中脑参与调节自主神经系统的活动,（三）下丘脑对内脏活动的调节,下丘脑是调节内脏活动的较高级中枢,摄食中枢(外侧区),1、对摄食活动的调节,饱中枢(腹内侧核）,渴觉中枢(外侧区),2、对饮水