人体解剖生理学第三章神经系统

第三章神经系统Nervoussystem,神经的兴奋与传导神经元间的功能联系及活动神经系统解剖神经系统的功能,神经的兴奋与传导,一、神经细胞的生物电现象一切活组织细胞，无论在安静状态还是在活动过程中均表现有电的变化，这种伴随着细胞生命活动出现的电变化称为生物电（bioelectricity）,细胞的生物电活动及其产生机制,安静时的静息电位兴奋时的动作电位,静息电位（restpotential，RP）,定义：细胞未受刺激时存在于细胞膜内外两侧的电位差。,-70mV,-,静息状态时膜内外两侧的电荷分布,极化,+,特点：膜内较膜外为负，即膜内为负电位，如规定膜外电位为0，则膜内电位大多在-10-100mV之间。大多数细胞的RP是一种稳定的直流电位不同类型的细胞其RP值有所不同哺乳动物神经、骨骼肌和心肌细胞为-70-90mV枪乌贼巨大神经轴突为-50-70mV腺细胞和平滑肌细胞为-40-70mV人红细胞约为-10mV,产生机制,神经和肌肉细胞膜内、外某些离子的浓度,细胞外Na+是细胞内的1015倍，细胞内K+是细胞外的4050倍,1.K+平衡电位（Ek）是形成RP的主要因素,细胞内外K+的不均衡分布安静状态下细胞膜主要对K+有通透性,高K+,高Na+,+,-,（Ek的产生过程）,高K+,高Na+,+,-,RP的形成（少量Na+内流）,2.Na+的少量扩散,3.Na+-K+泵的生电作用当Na+-K+泵进行主动运输时，通常将细胞内的3个Na+泵到细胞外，同时把细胞外的2个K+泵入细胞内，膜内净缺一个正电荷。,高K+i,高Na+o,动作电位(activepotential，AP)各种可兴奋细胞在具有一定RP的基础之上受到有效刺激时，在细胞膜两侧所产生的快速、可逆、有扩布性的电位变化。,胞内记录得到的膜电位,RP,产生机制去极化和反极化的形成复极化的形成,RP,去极化,反极化,复极化,胞内记录得到的膜电位,高K+,高Na+,+,-,去极化的形成,高K+,高Na+,+,-,反极化的形成,高K+,高Na+,+,-,复极化的形成,二、神经冲动的传导,神经冲动在同一细胞中的传导机制,局部电流学说,局部电流学说模式图,神经元间的功能联系及活动,一、突触的结构二、突触的传递过程,AP,Ca2,Na+,K+,EPSP,在突触前膜所释放的兴奋性递质的作用下，在突触后膜产生的轻度去极化膜电位变化,兴奋性突触传递过程总结,突触前神经元传来兴奋,突触前膜去极化Ca2+进入突触小体,突触囊泡移向突触前膜并与前膜融合,突触前膜释放出兴奋性递质,递质穿过突触间隙到达后膜,递质与后膜上的受体结合,突触后膜对Na+和K+尤其是Na+的通透性增加,突触后膜出现轻度的去极化产生EPSP,EPSP总和达到一定水平，通过局部电流作用方式在轴突始段产生AP突触后神经元兴奋,递质被消除,二、兴奋由神经向肌肉的传递,神经-骨骼肌接头处的兴奋传递,Neuromuscularjunction,Na+,K+,EPP,AP,+,AP,Ca2+,在接头前膜所释放的ACh的作用下在接头后膜产生的去极化型膜电位变化,vesicles,神经末梢AP,接头前膜Ca2+通透性,Ca2+进入接头前膜启动囊泡移动,囊泡移向前膜并与前膜融合破裂释放ACh,ACh穿过接头间隙到达后膜并与后膜上的ACh化学门控通道受体结合,接头后膜的离子通透性发生改变，Na+内流K+外流但以Na+内流为主,接头后膜产生去极化膜电位变化即终板电位（EPP）,EPP通过局部电流作用于邻近的一般肌膜使其产生AP,ACh被AChE降解失活,骨骼肌细胞的兴奋-收缩耦联,联系肌细胞电兴奋与收缩活动的中介过程,骨骼肌的机械收缩,1、等张收缩2、等长收缩3、单收缩4、强直收缩（不完全和完全）,肌丝滑行学说,肌细胞膜上的动作电位引起肌浆网中Ca2+的释放。肌浆中Ca2+浓度升高，Ca2+与肌钙蛋白C亚单位结合。肌钙蛋白构型发生改变，进而使原肌球蛋白的构型也发生改变，肌动蛋白上的横桥结合位点暴露。粗肌丝的横桥与细肌丝的结合位点结合，依靠ATP分解获得能量，横桥向M线扭动，把细肌丝向M线方向拉动，继而出现横桥同细肌丝上新位点的再结合及再扭动，如此反复进行，使细肌丝向粗肌丝中央滑行。肌细胞无动作电位时，肌浆中的Ca2+被肌浆网膜上的Ca2+泵重吸收回肌浆网腔中，肌浆中Ca2+浓度下降，随后出现与收缩过程相反的变化，使肌细胞出现舒张。,三、递质和受体,神经递质（transmitter）由神经末梢释放的能够传递兴奋的化学物质,神经递质的类型,周围神经递质中枢神经递质,胆碱类单胺类多巴胺去甲肾上腺素肾上腺素5-羟色胺肽类氨基酸类谷氨酸、门冬氨酸甘氨酸、-氨基丁酸,受体（receptor）存在于细胞膜上或细胞内的能与特定的化学物质如神经递质、激素、药物等进行特异性结合并引起生物学效应的特殊蛋白质。受体的类型与离子通道偶联的受体与G蛋白偶联的受体,神经系统解剖,脊髓和脊神经脑和脑神经,一、脊髓和脊神经,（一）脊髓(spinalcord)脊髓的位置和外形位置：椎管内外形：脊髓节段：31节段（颈8、胸12、腰5、骶5、尾1）脊髓膨大：颈膨大、腰骶膨大。,请思考：为何颈部脊髓和腰骶部脊髓出现膨大?,脊髓的内部结构灰质(graymatter)中央管前角运动神经元后角感觉神经元侧角胸段和上腰段脊髓交感节前神经元,白质(whitematter)（1）上行纤维束（2）下行纤维束,(二)脊神经(spinalnerve),颈神经（8对）：C18胸神经（12对）：T112腰神经（5对）：L15骶神经（5对）：S15尾神经（1对）：C0,脊神经（31对）,脊神经内的纤维成分,躯体运动纤维内脏运动纤维躯体感觉纤维内脏感觉纤维,前根,后根,二、脑和脑神经,（一）脑（brain）,脑,端脑(cerebrum)间脑(interbrain)小脑(cerebellum)中脑(midbrain)脑桥(pons)延髓(medullaoblongata),1.脑干（Brainstem）,（1）脑干的外形腹面,背面,丘脑,中脑,脑桥,松果体,上丘,下丘,小脑脚,第四脑室,（2）脑干的内部结构灰质(graymatter)白质(whitematter)网状结构(reticularformation),灰质,脑神经核,非脑神经核,运动核感觉核,脑干内直接与第对脑神经相连的核团,与脑神经无直接联系的核团与上、下行传导束相联系脊髓、小脑、中脑和大脑之间传导信息的中继核中脑红核与黑质、中脑上丘核和下丘核延髓薄束核和楔束核,白质,上行传导束（1）内侧丘系（2）脊髓丘系（3）三叉丘系（4）外侧丘系,下行传导束（1）锥体束（2）锥体外束,2.间脑(interbrain),丘脑(thalamus)下丘脑(hypothalamus),（2）下丘脑,下丘脑,内部结构,视上区,结节区,乳头体区,3.小脑(cerebellum),小脑的位置、外形及分叶,小脑分叶,绒球小结叶（古小脑）,小脑前叶（旧小脑）,小脑后叶（新小脑）,小结,4.大脑(cerebrum),大脑半球的位置、外形和分叶,大脑皮质的分区和机能定位,Brodmann分区,大脑的内部结构大脑皮质侧脑室,基底核尾状核、豆状核、杏仁体,分子层,外颗粒层,外锥体细胞层,内颗粒层,内锥体细胞层,多形细胞层,大脑髓质联系纤维（1）联络纤维（2）连合纤维：胼胝体前联合穹隆（3）投射纤维：内囊：投射纤维出入大脑半球时，经背侧丘脑和尾状核的外侧，豆状核的内侧，集中成一个宽厚的白质纤维板。,go,Corpuscallosum,（二）脑神经(cranialnerve),从人脑发出的十二对脑神经,十二对脑神经,嗅神经视神经动眼神经滑车神经三叉神经展神经面神经听神经（前庭神经）舌咽神经迷走神经副神经舌下神经,嗅视动眼滑叉外展面听舌咽迷走副舌在后面,第四节神经系统的功能,神经系统的感觉功能神经系统的躯体运动功能神经系统的内脏运动功能中枢神经系统的高级功能,一、神经系统的感觉功能,感觉的类型浅感觉：皮肤痛觉、温度觉和轻触觉。深感觉：肌肉、关节的本体感觉、深部压觉以及空间感觉。特殊感觉：视觉、听觉、嗅觉和味觉,感觉投射系统示意图,特异性投射系统感觉冲动沿特定的感觉传导通路传送到大脑皮质的特定部位进而产生特定感觉的传导通路。生理功能：产生特定的感觉，激发大脑皮质发出传出神经冲动。,感觉的特异性投射系统通路,感觉投射系统示意图,非特异投射系统从脑干网状结构投射到丘脑弥散性投射核的纤维，经换元后弥散性地投射到大脑皮质的广泛区域，不具有点对点投射特征的投射系统。生理功能：是不同感觉的共同上行通路，能提高和维持大脑皮质的兴奋性，使机体处于觉醒状态，为特异感觉的产生提供必要的背景兴奋。,脊髓的感觉传导功能浅感觉在脊髓内的传导特征：先交叉后上行深感觉在脊髓内的传导特征：先上行后交叉,大脑皮质的感觉分析定位体表感觉区分布：中央沟后侧的中央后回（3-1-2区）投射规律：（1）除头面部感觉的投射是双侧性的之外，其余躯体感觉的投射是交叉性的。（2）投射区域的大小与不同体表部位的感觉灵敏度成正相关。（3）具有倒置性，但头面部代表区内部的安排是正立的。,go,视觉区分布：枕叶距状裂周围皮质（17区）。投射特点：左侧枕叶皮质接受左眼颞侧和右眼鼻侧视网膜传入纤维的投射右侧枕叶皮质接受右眼颞侧和左眼鼻侧视网膜传入纤维的投射当一侧枕叶皮质损伤，引起对侧视野偏盲，双侧枕叶损伤时，才引起全盲。,go,颞侧,颞侧,左侧视野,右侧视野,视觉投射示意图,听觉区分布：位于颞叶皮质的颞横回和颞上回（41、42区）投射特点：双侧性投射，即一侧皮质代表区接受双侧耳蜗感觉传入的投射。不同音频感觉投射区有一定的分野来自耳蜗底部的高频声感投射到后部来自耳蜗顶部的低频声感投射到前部,go,左耳,右耳,听觉投射示意图,二、神经系统的躯体运动功能,脊髓的躯体运动功能,肌梭感觉传入纤维,-传出纤维,-传出纤维,高级中枢对和-运动神经元的控制,脑干对躯体运动的调节脑干网状结构易化区脑干网状结构抑制区,decerebraterigidity(cat),decerebraterigidity(human),小脑对躯体运动的调节,小脑分叶及功能,绒球小结叶：接受前庭神经及前庭神经核的纤维，与调节平衡有关。（古小脑）,小脑前叶：接受脊髓小脑束纤维，与肌张力调节有关。（旧小脑）,小脑后叶：主要接受来自脑桥核的纤维，与协调肌群的运动有关。（新小脑）,大脑对躯体运动的调节大脑皮质运动区分布：中央前回（4区、6区）投射规律多数为对侧支配，头面部肌肉多属双侧支配。在空间分布上呈头足倒置式安排。运动代表区面积大小取决于所支配器官运动精细和复杂程度。,go,三、神经系统的内脏运动功能,自主神经系统交感神经副交感神经功能特点内脏的双重神经支配自主神经中枢的紧张性活动交感神经和副交感神经机能具有拮抗作用,go,中枢神经系统对内脏活动的调节脊髓对内脏活动的调节低位脑干对内脏活动的调节下丘脑对内脏活动的调节体温调节摄食行为调节水平衡调节对内分泌腺的调节对生物节律的控制,四、中枢神经系统的高级功能,条件反射个体生活中后天获得的反射,条件反射的建立,食物（非条件刺激）,狗,唾液,铃声（无关刺激）,狗,唾液,铃声（无关刺激）,食物（非条件刺激）,狗,唾液,铃声（条件刺激）,狗,唾液,学习与记忆学习：机体为适应环境而获得新的行为或习惯的过程。神经系统对信息的接收记忆：保持和回忆过去经验或思维的能力，是学习后行为变化的保持和贮存。神经系统对信息的贮存,瞬时记忆,记忆的种类感觉性记忆（瞬时记忆）短期记忆（第