神经细胞生理稿

1、神经系统的基本功能神经系统的基本功能 1.协调人体内各系统、器官的功能活动， 保证人体内部的完整统一； 2.使人体活动能随时适应外界环境的变化， 保 证人体与不断变化的外界环境之间的 相对平衡； 3.认识客观世界，改造客观世界。 一、神经元的基本结构和功能 神经元特点： 1、发育高峰后，神经元不再增值分裂。体积显 著增大。 2、寿命长，年老后开始死亡。 3、功能稳定对维持脑中的信号传导通路是必要 的。 神经元基本结构(basic structure)： 胞体(cell body)： 突起(processes)： 树突(dendrite) 轴突 (axon) 轴丘(axon hillock) 兴

2、奋阈低，是信号 触发区。 突触小体(synaptic knob) 神经元的功能部位(functional portions of neuron)： v受体部位：指胞体或树突膜；能与某 些化学物质进行特异性结合，导致此 处细胞膜产生局部兴奋或抑制 v起始部位：指神经元的始段或起始处 的郎飞氏结 ,是产生动作电位的地方 ； v传导部位(conducting portion)：指 神经元的轴突,能传导神经冲动 v递质释放部位(releasing portion)： 指神经末梢, 当动作电位传到神经末 梢时，能引起末梢释放递质。 神经元的基本功能(Basic Function of Neuron） 感

3、受刺激感受刺激(reception of various stimuli)(reception of various stimuli) 整合信息整合信息(integration of information)(integration of information) 传递信息传递信息(transmitting information)(transmitting information) 神经细胞的分类 1、突起分类：图 2、树突分类：锥体细胞（60%）、星形和浦肯野细胞 3、功能分类：传入；传出神经元；中间神经元。 4、电生理特性分类：兴奋性和抑制性神经元 5、递质分类：胆碱能神经元等。 6、轴

4、突长短分类： 投射神经元：轴突长，投射距离远（如锥体、浦肯野细胞） 局部回路神经元（中间神经元）：轴突短，局部效应（如星形细 胞) 。 1、突起分类 各种神经元的类型 神经元结构-胞体 胞体由细胞膜、细胞核、细胞质、细胞器组成 胞体功能：整合功能 、接受刺激的功能 单位膜 细胞膜组成： 图 脂质双分子层 膜蛋白：整合蛋白；表面蛋白。 糖：糖脂；糖蛋白。 特点：溶点低呈液态可流动；稳定、自动形成 和维持；脂溶物质易通过。 膜的化学组成和分子结构膜的化学组成和分子结构 脂质双分子层脂质双分子层 构成构成：由双嗜性脂质分子两两相对由双嗜性脂质分子两两相对 排列成双分子层排列成双分子层 蛋白质蛋白质特

5、点：特点： 蛋白质分为蛋白质分为 表面蛋白：表面蛋白： 整合蛋白：整合蛋白： 载体、通道、离载体、通道、离 子泵等。子泵等。 流流动性动性（横向移（横向移 动动） 蛋白质蛋白质 结构：结构： 螺旋螺旋 或球形或球形 v糖的功能糖的功能 v糖链存在外表糖链存在外表 面与细胞的识面与细胞的识 别、黏附、老别、黏附、老 化等有关化等有关 v糖蛋白作为血糖蛋白作为血 型抗原型抗原 v蛋白质功能蛋白质功能 v 转运物质转运物质 v 传递信息传递信息 细胞核 细胞核： 是遗传信息贮存、复 制和表达的主要场 所；合成各种不同 功能的蛋白质。 核大而圆，核仁明显， 含RNA的核蛋白，是 合成rRNA场所，基

6、因转录和表达活跃。 核孔：核与胞浆间的 物质运输通道 细胞质 特征性结构： 尼氏体：分布在胞体和树突。 是神经元合成蛋白质的中心。 电镜下的尼氏小体由粗面 内质网（合成分泌性膜嵌合 或递质囊泡中的蛋白质）、 游离核糖体和多聚核糖体 （合成胞内的酶及细胞本身 结构蛋白质）共同组成。 神经原纤维：由微管微丝组成。 神经元的胞体和突起中有微 管微丝。构成细胞骨架协助 轴桨运输。 细胞质 滑面内质网：合成脂质和胆固醇； 合成细胞膜的磷脂，是生成膜的 场所；运输胞体合成的蛋白质 等。 高尔基复合体：存在细胞和周围和 树突的近端，不进入轴突。运输、 修饰、加工中心 溶酶体：消化细胞中退化和衰老的 细胞器；

7、神经终末内的突触小泡 被溶酶体摄取、运送到胞体。 线粒体：在年幼细胞较多， 生物氧 化和能量转化 色素、脂褐素：黑质和蓝斑中的神 经元含黑色素颗粒。脂褐素随年 龄而增多，由溶酶体演化而来， 可能是不被溶酶体消化的物质。 神经细胞与其他细胞的区别 细胞核大、核仁明显 尼氏体：胞体和树突有尼氏体，轴突 和轴丘中没有。脊髓前角运动神经元 光学显微镜下有虎斑纹。 有色素颗粒与脂褐素。 突起 v树突：有一或多个。占神经元面积的90%。 功能：接受信息（一些神经元有树突棘形成突触） 结构特点：粗面内质网和核糖体贯穿树突 全长，而轴突没有（是树突和轴突的主要鉴别）。 v轴突（神经纤维）：传导信息 轴丘兴奋阈

8、低，是信号触发区。 轴突与树突的主要区别 神经纤维(nerve fiber) ： p 神经元轴突离开胞体后的部分，由轴突及髓鞘组 成 p 有髓神经纤维；神经纤维外包裹有多层髓鞘。 p 无髓神经纤维：神经纤维外没有反复包裹髓鞘。 p神经末梢(nerve terminal) 神经纤维末端。 感觉神经末梢(sensory nerve terminals) 运动神经末梢(motor nerve terminals 神经纤维的分类(Classification of nerve fibers) （1）按有无髓鞘分为 有髓鞘纤维，如躯体传出纤维 无髓鞘纤维，如植物神经节后纤维 （2）根据电生理特性分为 A

9、类：有髓鞘的躯体传入与躯体传出纤维。 根据其传导速度还可分为A、A、A 和A。 B类(有髓)：植物神经的节前纤维 C类(无髓)：植物神经的节后纤维和后根中的痛 觉传入纤维 神经纤维的分类(Classification of nerve fibers) v（3）根据纤维直径的大小和来源分为 类：又分为a和b类。相当于A 类：相当于A、A 类：相当于A、B类 类：相当于C类 神经纤维的兴奋传导功能及其分类 神经冲动：沿神经纤维神经冲动：沿神经纤维 传导兴奋或动作电位。传导兴奋或动作电位。 1.1.传导原理：传导原理： 有髓鞘纤维：跳跃传导、 速度快 无髓鞘纤维：连续传导、 速度慢 神经纤维的兴奋传

10、导 神经纤维的兴奋传导功能及其分类 2 2神经纤维传导兴奋的特征：神经纤维传导兴奋的特征： 生理完整性生理完整性 绝缘性绝缘性 双向性双向性 相对不疲劳性相对不疲劳性 不衰减性不衰减性 3.神经纤维的兴奋传导速度 公式：公式： APAP经过两点的距离经过两点的距离/ /两点传导的时间两点传导的时间 传导速度 神经纤维的兴奋传导速度 影响传导速度的因素影响传导速度的因素 n神经纤维的直径神经纤维的直径 n无髓鞘、有髓鞘无髓鞘、有髓鞘 n温度温度 nAPAP去极化速度和幅度去极化速度和幅度 神经元的蛋白合成与轴浆运输 轴浆运输( axoplasmic transport )：在轴突内借助 轴浆流动

11、来运输物质的现象。图 顺向轴浆运输：由胞体到末梢的轴浆运输 快速轴浆运输：主要运输膜性细胞器（线粒体、滑面 内质网等），分泌囊泡、合成蛋白质和递质的酶；代谢产物等） 410nm/d。驱动蛋白图 慢速轴浆运输：细胞骨架成分和轴浆内可溶性成 分随微管微丝等的延伸 1-12nm/d. 实验：同位素标记；结扎神经纤维；显微镜观察 逆向轴浆运输：运输轴突末梢摄取的物质：神经 营养因子、狂犬病毒、破伤风病毒。 实验：辣根过氧化酶注射 轴浆运输 驱动蛋白 具有一个杆部和两个呈球状的头部。杆 部尾端的轻链可连接被运输的细胞器； 头部则形成横桥，具有ATP酶活性，能 与微管上的微管结合蛋白结合。当一个 头部结合

12、于微管时，ATP酶被激活，横 桥分解ATP而获能，使驱动蛋白的颈部 发生扭动，于是，另一个头部即与微管 上的下一个位点结合，如此不停地交替 进行，细胞器便沿着微管被输送到轴突 末梢。 轴浆运输机制 神经营养性作用和神经营养因子 1神经的营养性作用 功能性作用：传导神经冲动，释放神经递质，调节 所支配组织的功能活动。 营养性作用：通过神经末梢经常地释放某些营养性 因子，持续地作用于所支配的组织，对它们的内 在代谢活动发挥影响。脊髓灰质炎、切断神经， 肌肉逐渐萎缩。 2神经营养性因子 神经营养性因子： 由神经所支配的组织和星形胶质 细胞产生的为神经元生存所必需的蛋白质。 目前已发现的有：神经生长因

13、子、脑源性神经营养 性因子等 二、神经胶质细胞（Neuroglia） 数量为神经元的10-50倍 ，分为： 1、周围神经系统： 施万细胞称神经膜细胞，形成轴突髓鞘 卫星细胞，称被囊细胞，存在于脊神经节 2、中枢神经系统： 星形胶质细胞少突胶质细胞小胶质细胞 胶质细胞无树突、轴突之分，相邻细胞以缝 隙连接相连；胞内外具有膜电位差，且随细 胞外K+浓度改变，但不能产生AP。 中枢神经系统的胶质细胞 星形胶质细胞 特点： 1、体积大、数量最多，突触及神经元的空隙几乎全 由其填充。 2、有终足占脑内毛细血管表面的85% -99% 3、终足之间低电阻连接 4、使带电离子在胶质细胞间扩散，单糖、氨基酸等

14、自由通过。 5、终生具有分裂增殖能力。 6、无尼氏体，标志物-胶原纤维酸性蛋白。 星形胶质细胞 神经胶质细胞（Neuroglia) 少突胶质细胞和小胶质细胞 少突胶质细胞：构成中枢神经系统的髓 鞘 施万氏细胞：构成外周神经系统的髓鞘。 小胶质细胞：吞噬能力，分裂增殖能 力。神经胶质增生呈瘢痕组织。 多发性硬化症：渐进性、外周和中枢周 期性髓鞘脱失。 感染性神经炎：外周和运动神经元髓鞘 损伤。 胶质细胞功能 v1.支持作用 v2.修复和再生作用 v3.免疫应答作用 v4.绝缘和屏障作用 v5.物质代谢和营养性作用 v6.稳定细胞外的K浓度 v7.参与物质代谢 胶质细胞功能 v(1)支持和引导神经

15、元迁移：中枢内除神经元 和血管外，其余空间主要由星形胶质细胞充 填，它们以其长突起在脑和脊髓内交织成网， 形成支持神经元胞体和纤维的支架。此外还 观察到，在人和猴的大脑和小脑皮层发育过 程中，发育中的神经元沿胶质细胞突起的方 向迁移到它们最终的定居部位。 胶质细胞功能 v (2)损伤修复和再生作用：当脑和脊髓受损而变性时， 小胶质细胞（有溶酶体和吞饮小泡）能转变成巨噬 细胞，加上来自血中的单核细胞和血管壁上的巨噬 细胞，共同清除变性的神经组织碎片。碎片清除后 留下的缺损，则主要依靠星形胶质细胞的增生来充 填，但增生过强则可形成脑瘤。 v在周围神经再生过程中，轴突沿施万细胞所构成的 索道生长。

16、胶质细胞功能 (3)免疫应答作用：星形胶质细胞是中枢内的抗 原呈递细胞，其质膜上存在特异性组织相容 性复合分子，能与经处理过的外来抗原结 合，将其呈递给T淋巴细胞。 胶质细胞功能 (4)形成髓鞘和屏障的作用：少突胶质细胞和施万细 胞（雪旺氏细胞）可分别在中枢和外周形成神经 纤维髓鞘。少突胶质细胞分裂再生能力较差，受 损伤后可导致中枢神经元脱髓鞘。髓鞘的主要作 用可能在于提高传导速度，而绝缘作用则较为次 要。 中枢神经系统内存在血脑屏障、血脑脊液 屏障和脑脑脊液屏障。星形胶质细胞的血管周 足是构成血脑屏障的重要组成部分，构成血 脑脊液屏障和脑脑脊液屏障的脉络丛上皮细胞 和室管膜细胞也属于胶质细胞

17、。 胶质细胞功能 (5)物质代谢和营养作用：星形胶质细胞一方 面通过血管周足和突起连接毛细血管与神经 元，对神经元起运输营养物质和排除代谢产 物的作用；另一方面还能产生神经营养因子， 以维持神经元的生长、发育和功能的完整性。 胶质细胞功能 (6)稳定细胞外的K浓度：星形胶质细胞膜上的 钠泵活动可将细胞外过多的K泵人胞内，并 通过缝隙连接将其分散到其他胶质细胞，以 维持细胞外合适的K浓度，有助于神经元电 活动的正常进行。当增生的胶质细胞发生疤 痕变化时，其泵K的能力减弱，可导致细胞 外高K ，使神经元的兴奋性增高，从而形成 局部癫痫病灶。 胶质细胞功能 (7)参与某些活性物质的代谢：星形胶质细胞

18、能 摄取神经元释放的某些递质，如谷氨酸和氨 基丁酸，再转变为谷氨酰胺而转运到神经元 内，从而消除这类递质对神经元的持续作用， 同时也为氨基酸类递质的合成提供前体物质。 此外，星形胶质细胞还能合成和分泌多种生 物活性物质，如血管紧张素原、前列腺素、 白细胞介素，以及多种神经营养因 血-脑屏障（blood-brain barrer) 、血-脑脊液屏障 脑-脑脊液屏障 v选择性 阻止某 些物质 进入脑 组织。 血-脑屏障物质通过情况 1、经载体转运的物质：葡萄糖、氨基酸、嘌呤和嘧啶碱及无 机离子等亲水性较强的物质。依靠载体和泵，通过易化扩散 或主动转运。 2、容易通过的物质：由解离度、脂溶性及血浆蛋

19、白结合程度 决定的。乙醇、乙醚、甾体激素、氧气、二氧化碳、一氧化 碳等，可自由扩散。 3、不宜通过的物质：带电荷、无相应载体的不易通过，乙酰 胆碱、去甲肾上腺素、多巴胺、5-羟色胺谷氨酸等神经递质。 某些药物。但神经递质的前身易通过。 脂溶性物质、小分子化合物和弱电解质物质容易通过，而水 溶性、离子或大分子物质较难通过血脑屏障。 血-脑屏障存在的意义 v1、生理意义：可以保证代谢物质自由通过，又可 阻止异物对脑的侵害，维持脑组织内环境稳定。 v2、临床意义：临床治疗需考虑到血脑屏障对药物 的通透性；血液、脑脊液检测诊断及脑组织的影象 诊断等也要考虑到血脑屏障的影响。 v3、脑内缺少血脑屏障的部位：下丘脑的正中隆起、 垂体后叶、延髓的极后去区、脉络丛等。这些部位 可能是肽类神经激素释放到血液去的通路。 神经系统的基本功能神经系统的基本功能 1.协调人体内各系统、器官的功能活动， 保证人体内部的完整统一； 2.使人体活动能随时适应外界环境的变化， 保 证人体与不断变化的外界环境之间的 相对平衡； 3.认识客观世界，改造客观世界。 一、神经元的基本结构和功能 神经元特点： 1、发育高峰后，神经元不再增值分裂。体积显 著增大。 2、寿命长，年老后开始死亡。 3、功能稳定对维持脑中的信号传导通路是必要 的。 神经元的基本功能(Basic Function