神经系统与神经调节

1、第十三章第十三章 神经系统与神经调节神经系统与神经调节 一、神经元的结构与功能一、神经元的结构与功能 二、神经系统的结构二、神经系统的结构 三、脊椎动物神经系统的功能三、脊椎动物神经系统的功能 四、人脑四、人脑( (自学）自学） （一）神经元是神经系统的基本结构与功能单位（一）神经元是神经系统的基本结构与功能单位 1、结构：、结构： 一、神经元的结构与功能一、神经元的结构与功能 细胞体细胞体: : 营养和整合中心，营养和整合中心， 内含细胞核和细胞器；内含细胞核和细胞器； 细胞膜细胞膜: : 传导电冲动。传导电冲动。 树突树突: : 较短、有小突起，较短、有小突起， 是接受冲动并将神经冲动是接

2、受冲动并将神经冲动 传入胞体的重要结构。传入胞体的重要结构。 轴突：轴突：一般只有一个，细长。起始部位称轴丘，其末梢分一般只有一个，细长。起始部位称轴丘，其末梢分 支很多，膨大形成突触小体，和效应器或其它神经元的树支很多，膨大形成突触小体，和效应器或其它神经元的树 突相连。轴突外周有髓鞘包着。轴突传出神经冲动。突相连。轴突外周有髓鞘包着。轴突传出神经冲动。 神经纤维神经纤维 有髓纤维：有髓纤维： 神经元长突起神经元长突起 + + 神经膜神经膜 + + 髓鞘髓鞘 无髓纤维：无髓纤维： 神经元长突起神经元长突起 + + 神经膜神经膜 根据功能分：根据功能分： 感觉神经元感觉神经元 （传入神经元）（

3、传入神经元） 中间神经元中间神经元 （联络神经元）（联络神经元） 运动神经元运动神经元 （传出神经元）（传出神经元） 兴奋性神经元兴奋性神经元 抑制性神经元抑制性神经元 2、分类、分类 根据继后神经元的影响：根据继后神经元的影响： 按按N N元突起数目：元突起数目： 单极单极N N元元 双极双极N N元元 多极多极N N元元 （二）神经元的静息跨膜电位与动作电位（二）神经元的静息跨膜电位与动作电位 神经元的基本特征：神经元的基本特征：受到刺激后产生神经冲动沿轴突传受到刺激后产生神经冲动沿轴突传 送。送。 静息膜电位：静息膜电位：指细胞未受刺激时，存在于细胞膜内外两指细胞未受刺激时，存在于细胞膜

4、内外两 侧的侧的内负外正内负外正的电位差。的电位差。 动作电位：动作电位：可兴奋组织或细胞受到阈刺激或阈上刺激时，可兴奋组织或细胞受到阈刺激或阈上刺激时， 在静息电位基础上发生的快速、可传播的细胞膜两侧的在静息电位基础上发生的快速、可传播的细胞膜两侧的 内正外负内正外负的电变化。的电变化。 静息电位静息电位 （未受刺激的电位）（未受刺激的电位） 动作电位动作电位 （受到刺激时电位（受到刺激时电位 ） + + + + + + K K+ +外流外流 膜内阳离子少膜内阳离子少 负电位负电位 膜外阳离子多膜外阳离子多 正电位正电位 NaNa+ +内流内流 膜内阳离子多膜内阳离子多 正电位正电位 膜外阳

5、离子少膜外阳离子少 负电位负电位 静静 息息 电电 位位 静息电位静息电位 神经元在静息状态，即未接受刺激时神经元在静息状态，即未接受刺激时, ,未发生神未发生神 经冲动时，细胞膜内积聚负电荷，细胞膜外积聚经冲动时，细胞膜内积聚负电荷，细胞膜外积聚 着正电荷，膜内外存在着着正电荷，膜内外存在着70 mV 70 mV 电位差。电位差。 各种细胞都存在静息电位，在各种细胞都存在静息电位，在-20-20mVmV和和- - 200200mVmV之间。是细胞内外离子种类和浓度造成之间。是细胞内外离子种类和浓度造成 的。的。 静息电位 Outside Inside 动作电位动作电位 膜的膜的极化极化（po

6、larization) )：静息电位存在时膜两侧静息电位存在时膜两侧 所保持的所保持的内负外正内负外正的的状态状态。 膜的膜的去极化去极化(depolarization)：膜内电位向负值减膜内电位向负值减 小的方向变化。小的方向变化。 膜的膜的复极化复极化(repolarization)：发生去极化的细胞发生去极化的细胞 膜的电位差恢复到正常静息时膜内所处的负值。膜的电位差恢复到正常静息时膜内所处的负值。 膜的膜的超极化超极化( (hyperpolarization): ):当静息时膜内外电当静息时膜内外电 位差的数值向膜内负值大的方向变化。位差的数值向膜内负值大的方向变化。 阈刺激或阈上刺激

7、使膜对阈刺激或阈上刺激使膜对NaNa+ +的通透性增加的通透性增加，NaNa+ + 顺浓度梯度及电位差内流顺浓度梯度及电位差内流，使膜去极化，形成动，使膜去极化，形成动 作电位的上升支。作电位的上升支。 NaNa+ +通道失活，而通道失活，而 K K+ +通道开放，通道开放，K+K+外流，复极化外流，复极化 形成动作电位的下降支。形成动作电位的下降支。 钠泵的作用，将进入膜内的钠泵的作用，将进入膜内的Na+Na+泵出膜外，同时泵出膜外，同时 将膜外多余的将膜外多余的 K+K+泵入膜内，恢复兴奋前时离子泵入膜内，恢复兴奋前时离子 分布的浓度。分布的浓度。 NaNa+ +, , K K+ + AT

8、P ATP 泵泵 工工 作作 原原 理理 图图 动作电位的产生与传播特点：动作电位的产生与传播特点： a “a “全或无全或无”：刺激强度不够，不产生动作电位，刺激达：刺激强度不够，不产生动作电位，刺激达 到或超过有效强度（阀值），动作电位恒定为到或超过有效强度（阀值），动作电位恒定为 +35 mV +35 mV。 b b 快速产生与传播：快速产生与传播：动作电位的产生很快，大约仅需动作电位的产生很快，大约仅需 1 1 ms ms 时间。传播速度可达时间。传播速度可达 100 m/S 100 m/S。 c c 不应期：不应期：产生动作电位需产生动作电位需 1 ms 1 ms 再加上恢复到原来静

9、息电位状态再加上恢复到原来静息电位状态 3 35ms5ms 直至恢复到静息电位状态，总共直至恢复到静息电位状态，总共 4 46ms 6ms 这段时间内，神经细胞对新的刺激无反应，称为不应期。这段时间内，神经细胞对新的刺激无反应，称为不应期。 d d 不衰减性扩布不衰减性扩布: : 动作电位变化可沿膜向周围扩散，使整动作电位变化可沿膜向周围扩散，使整 个细胞膜都经历一次同样的电位波动。传播过程中不因距个细胞膜都经历一次同样的电位波动。传播过程中不因距 离而衰减离而衰减 动动 作作 电电 位位 的的 传传 导导 未兴奋部位未兴奋部位 兴奋部位兴奋部位 （静息电位）（静息电位） （动作电位）（动作电

10、位） 电电 位位 差差 局局 部部 电电 流流 兴奋传导过程兴奋传导过程 相邻未兴奋部位相邻未兴奋部位 （静息电位）（静息电位） 刺激刺激 存存 在在 产产 生生 + + + + + + + + + - - - + + - - - - - - + - - - - - - - - - - - - + - - - - - - + - - - + + + + + + - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - + + + + 传导机理不同于无髓鞘神经纤维：局部电流循环传导机理不同于无髓鞘神经纤维：局部电流循环 突触小体：突触

11、小体：一个神经元的轴突末梢经过多次分支，最一个神经元的轴突末梢经过多次分支，最 后每一后每一 小支的末端膨大呈杯状或球状的结构。小支的末端膨大呈杯状或球状的结构。 突触小体突触小体 内的突触小泡含有神经递质。内的突触小泡含有神经递质。 突触：突触：一个神经元与另一个神经元或其他细胞相接触一个神经元与另一个神经元或其他细胞相接触 的部位。由突触前膜、突触间隙和突触后膜构成的部位。由突触前膜、突触间隙和突触后膜构成 （三）突触的信号传递（三）突触的信号传递 1 1、突触传递的机理、突触传递的机理 2 2、突触的分类、突触的分类 按对继后神经元的影响分：按对继后神经元的影响分： 根据突触信息传递的方

12、式分：根据突触信息传递的方式分： 按突触形成部位分：按突触形成部位分： 兴奋性突触兴奋性突触和和抑制性突触抑制性突触 化学突触化学突触和和电突触电突触 轴轴- -树、轴树、轴- -轴、轴轴、轴- -体、树体、树- -树突触树突触 轴轴- -树、树树、树- -树、轴树、轴- -轴、轴轴、轴- -体突触体突触 A A 电突触：电突触：突触前膜和突触后膜紧紧贴在一起，形成突触前膜和突触后膜紧紧贴在一起，形成 缝隙连接，电流通过缝隙连接从突触前细胞流向突触缝隙连接，电流通过缝隙连接从突触前细胞流向突触 后细胞，从而引起后神经细胞膜的电位变化。后细胞，从而引起后神经细胞膜的电位变化。 特点：速度快，无方

13、向。特点：速度快，无方向。 B B 化学突触：化学突触：突触前后膜之间有突触前后膜之间有20-50nm20-50nm的空隙。的空隙。 神经冲动的传导：当神经冲动到达时，钙离子大量进神经冲动的传导：当神经冲动到达时，钙离子大量进 入突触前膜，突触小泡释放化学递质进入间隙，与突入突触前膜，突触小泡释放化学递质进入间隙，与突 触后膜上的递质受体结合，触后膜上的递质受体结合，Na+Na+大量涌入，突触后膜大量涌入，突触后膜 发生电位变化，从而实现神经冲动的传导。钙离子在发生电位变化，从而实现神经冲动的传导。钙离子在 突触传递中具有重要的作用。突触传递中具有重要的作用。 跨越细胞间隙传导神经冲动的两种方

14、式：跨越细胞间隙传导神经冲动的两种方式： 电突触电突触 化学突触化学突触 间隙间隙 2 nm 2 nm 20 nm20 nm 传导传导 电位电位 神经递质神经递质 逆向逆向 可以可以 不可以不可以 存在存在 低等低等 高等高等 神经递质和受体神经递质和受体 神经递质：神经递质：是指由突触前神经元合成并在末梢释放，是指由突触前神经元合成并在末梢释放， 经突触间隙扩散，特异性作用于突触后神经元或效应器经突触间隙扩散，特异性作用于突触后神经元或效应器 细胞上的受体，导致信息从突触前传递到突触后的一些细胞上的受体，导致信息从突触前传递到突触后的一些 化学物质，如乙酰胆碱；去甲肾上腺素、化学物质，如乙酰

15、胆碱；去甲肾上腺素、 氨基丁酸氨基丁酸 （GABAGABA）、）、5 5羟色胺；甘氨酸、丙氨酸等。羟色胺；甘氨酸、丙氨酸等。 受体受体：是指细胞膜或细胞内能与某些化学物质发生：是指细胞膜或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性生物分子。特异性结合并诱发生物效应的特殊性生物分子。 3 3、突触传递的特征：、突触传递的特征： 单向传递单向传递 突触延搁突触延搁 总和作用总和作用 对内环境变化的敏感性和易疲劳性。对内环境变化的敏感性和易疲劳性。 涡虫的神经节蚱蜢的索状神经 水螅的神经网 蚯蚓链状神经索 二、神经系统的结构二、神经系统的结构 （一）神经系统的演变（一）神经系统的演

16、变 神经网神经网神经节神经节神经索神经索脑脑 （二）脊椎动物中枢神经系统的进化（二）脊椎动物中枢神经系统的进化 脑脑 的的 进进 化化 各种不同进化阶梯上的哺乳动物大脑皮层的发达程度各种不同进化阶梯上的哺乳动物大脑皮层的发达程度 的差异主要表现为：的差异主要表现为： 1 1、大脑表面皱褶程度：脑在进化中形成沟回，扩大、大脑表面皱褶程度：脑在进化中形成沟回，扩大 了表面积。低等哺乳动物（如鼠、兔等）大脑表面了表面积。低等哺乳动物（如鼠、兔等）大脑表面 平滑，而人的大脑表面有许多皱褶，形成脑沟和脑平滑，而人的大脑表面有许多皱褶，形成脑沟和脑 回。回。 2 2、大脑皮层的感觉区、运动区和联合区三者所

17、占比、大脑皮层的感觉区、运动区和联合区三者所占比 例的大小：低等哺乳动物大脑皮层绝大部分是感觉例的大小：低等哺乳动物大脑皮层绝大部分是感觉 区和运动区，随着动物的进化，联合区的比例逐渐区和运动区，随着动物的进化，联合区的比例逐渐 增大。人脑皮层的联合区占增大。人脑皮层的联合区占95%95%。 神经系统由脑、脊髓以及神经系统由脑、脊髓以及 与它相连并遍布全身的周与它相连并遍布全身的周 围神经所组成，在人体各围神经所组成，在人体各 器官、系统中占有特别重器官、系统中占有特别重 要的地位。要的地位。 （三）人的神经系统（三）人的神经系统 1、脊髓、脊髓 位于脊椎管中，上端在位于脊椎管中，上端在枕骨大

18、孔枕骨大孔处与脑处与脑 相连，总长约相连，总长约45cm45cm。包括。包括灰质和白质灰质和白质。 灰质：灰质：横切面呈横切面呈“H”H”形，全长呈柱状，主要由神经形，全长呈柱状，主要由神经 元的胞体和树突构成，为暗灰色。按其所在位置可分元的胞体和树突构成，为暗灰色。按其所在位置可分 为前角、后角和侧角。前角与前根联系，前根为运动为前角、后角和侧角。前角与前根联系，前根为运动 性神经纤维；后角与后根联系，前根为感觉性神经纤性神经纤维；后角与后根联系，前根为感觉性神经纤 维。中央有中央管，管中有脑脊液。维。中央有中央管，管中有脑脊液。 白质：白质：灰质的外围，主要由上、下行的神经纤维束组灰质的外

19、围，主要由上、下行的神经纤维束组 成，因有髓神经纤维所含髓磷脂较多，呈现白色。成，因有髓神经纤维所含髓磷脂较多，呈现白色。 脊髓及神经脊髓及神经 2、脑位置：颅腔 脑位于颅腔内，由脑位于颅腔内，由大脑大脑、间脑间脑、中脑、脑桥、延髓和、中脑、脑桥、延髓和 小脑小脑组成，通常把中脑、脑桥和延髓合称为组成，通常把中脑、脑桥和延髓合称为脑干脑干。 脑干脑干：包括：包括中脑、脑桥和延髓中脑、脑桥和延髓，脑干下端为延髓，向，脑干下端为延髓，向 下与脊髓相连，宽大的中部为脑桥，上端缩窄的部分下与脊髓相连，宽大的中部为脑桥，上端缩窄的部分 为中脑，向上与间脑相连。脑干是大脑、小脑与脊髓为中脑，向上与间脑相连

20、。脑干是大脑、小脑与脊髓 之间连系的干道。此外，之间连系的干道。此外，脑干内还有许多重要中枢，脑干内还有许多重要中枢， 如心血管中枢、呼吸中枢、吞咽中枢等如心血管中枢、呼吸中枢、吞咽中枢等。 小脑小脑：位于延髓和脑桥背面，有中央与左右半球，外：位于延髓和脑桥背面，有中央与左右半球，外 灰质内白质，是灰质内白质，是平衡、协调肌肉运动的控制中心平衡、协调肌肉运动的控制中心。 大脑大脑：左右两半球、胼胝体，外灰质为大脑皮层：左右两半球、胼胝体，外灰质为大脑皮层 （1m2），内白质髓质，髓质中有灰质核团，称为基），内白质髓质，髓质中有灰质核团，称为基 底神经节。是最高级控制中枢。底神经节。是最高级控制

21、中枢。 髓质髓质 皮质皮质 大脑内部结构：大脑内部结构： 灰质：皮质 神经核 白质（髓质） 网状结构 嗅神经嗅神经 视神经视神经 动眼神经动眼神经 滑车神经滑车神经 三叉神经三叉神经 展神经展神经 面神经面神经 前庭蜗神经前庭蜗神经 舌咽神经舌咽神经 迷走神经迷走神经 副神经副神经 舌下神经舌下神经 3、脑神经 3131对。对。 颈神经：颈神经：8 8对对 胸神经：胸神经：1212对对 腰神经：腰神经：5 5对对 骶神经：骶神经：5 5对对 尾神经：尾神经：1 1对对 4、脊神经 颈丛颈丛 臂丛臂丛 腰丛腰丛 骶丛骶丛 脊神经的纤维成分脊神经的纤维成分 感觉神经纤维感觉神经纤维 躯体感觉纤维：

22、分布于皮肤、骨骼肌、腱、关节躯体感觉纤维：分布于皮肤、骨骼肌、腱、关节 内脏感觉纤维：分布于内脏、心血管、腺体内脏感觉纤维：分布于内脏、心血管、腺体 运动神经纤维运动神经纤维 躯体运动纤维：分布于骨骼肌躯体运动纤维：分布于骨骼肌 内脏运动纤维：分布于内脏、心血管、腺体内脏运动纤维：分布于内脏、心血管、腺体 1 1、反射：通过中枢神经系统，机体对各种刺激所发、反射：通过中枢神经系统，机体对各种刺激所发 生的有规律的反应。（应激性）生的有规律的反应。（应激性） 反射弧是完成反射反射弧是完成反射 活动的结构基础。活动的结构基础。 （一）神经系统活动的基本方式（一）神经系统活动的基本方式反射反射 三、

23、脊椎动物神经系统的功能三、脊椎动物神经系统的功能 反射弧反射弧 Basic functional unit of nervous system and simplest portion capable of receiving stimulus and producing response Components Sensory receptor Sensory neuron Interneurons Motor neuron Effector organ 3、反射的类型、反射的类型 反射类型反射类型 非条件反射非条件反射 条条 件件 反反 射射 形成过程形成过程 神经中枢神经中枢 反射弧反射弧

24、 神经活动类型神经活动类型 由具体刺激由具体刺激 由抽象刺激由抽象刺激 反射特征反射特征 后天性后天性 大脑皮层大脑皮层 以下（脊以下（脊 髓、脑干）髓、脑干） 大脑皮层大脑皮层 固定固定 易变易变 低级神经低级神经 活动活动 高级神经高级神经 活动活动 人人 和和 动动 物物 共共 有有 人类特有人类特有 先天性先天性 a.狗吃到食物，就分泌唾液 b.只响铃，不给食物，狗不分泌唾液 c.响铃的同时结合给食物，狗分泌唾液d.多次结合后，只响铃狗也分泌唾液 （二）神经系统对躯体运动的调节（二）神经系统对躯体运动的调节 1 1、脊髓对躯体运动的调节、脊髓对躯体运动的调节 二元反射弧：最简单的反射弧

25、，只需要一个感觉神二元反射弧：最简单的反射弧，只需要一个感觉神 经元和一个运动神经元，没有其他中间神经元的经元和一个运动神经元，没有其他中间神经元的 参与。如：敲击股四头肌引起膝跳反射。参与。如：敲击股四头肌引起膝跳反射。 多突触脊髓反射：涉及多突触脊髓反射：涉及2 2个以上神经元所组成的反射个以上神经元所组成的反射 弧。如屈反射。弧。如屈反射。 膝跳反射弧膝跳反射弧 多突触脊髓反射多突触脊髓反射 2 2、中枢神经系统对躯体运动的调节、中枢神经系统对躯体运动的调节 小脑主要是维持身体平衡，调整躯体不同部分的肌小脑主要是维持身体平衡，调整躯体不同部分的肌 紧张以及随意运动的协调作用。小脑受损后表

26、现紧张以及随意运动的协调作用。小脑受损后表现 随意运动的震颤，丧失精密动作的能力。随意运动的震颤，丧失精密动作的能力。 （三）神经系统对内脏活动的调节（三）神经系统对内脏活动的调节 1 1、内脏器官的生理活动，比如心跳、呼吸、血压、内脏器官的生理活动，比如心跳、呼吸、血压、 胃肠蠕动、体温调节等一般不受意识和意志的控胃肠蠕动、体温调节等一般不受意识和意志的控 制，因此它们的反射被称为自主反射（制，因此它们的反射被称为自主反射（autonomic reflex） 剧烈运动剧烈运动心跳加速、呼吸困难心跳加速、呼吸困难 看到美女看到美女脸红、血压升高脸红、血压升高 遇到困难遇到困难焦急流汗焦急流汗

27、以上现象说明这些活动并非完全以上现象说明这些活动并非完全“自主自主”，也接受，也接受 中枢神经系统的控制，因此称这类神经系统为自中枢神经系统的控制，因此称这类神经系统为自 主神经系统（主神经系统（autonomic nervous system） 自主神经系统包括交感神经系统和副交感神经系统。自主神经系统包括交感神经系统和副交感神经系统。 交感和副交感神经系统的结构特征：都是由节前神交感和副交感神经系统的结构特征：都是由节前神 经元和节后神经元构成，即传出纤维在外周要经过经元和节后神经元构成，即传出纤维在外周要经过 一个神经节，更换一次神经元，然后节后神经元支一个神经节，更换一次神经元，然后节后神经元支 配效应器。配效应器。 不同点：不同点：a.a.节前神经元位置不同：交感神经系统的节前神经元位置不同：交感神经系统的 位于胸腰部脊髓；副交感神经系统的位于脑干的副位于胸腰部