神经系统五制

1、 第一节第一节 神经系统功能活动的基本原理神经系统功能活动的基本原理 一、神经元（一、神经元（neuron） 和神经胶质细胞（和神经胶质细胞（glial cell） 神经细胞：神经细胞：播放：神经元播放：神经元 是神经系统结构和功能的基本单位。是神经系统结构和功能的基本单位。 神经胶质细胞：神经胶质细胞： 对神经元起支持、保护和营养作用，对神经元起支持、保护和营养作用， 并通过再生修复受损的神经组织。并通过再生修复受损的神经组织。 （一）神经元（一）神经元（neuron） 1 1、神经元一般结构与功能、神经元一般结构与功能 数量：数量：101011 11（中枢） （中枢） 结构：胞体结构：胞体

2、 突起突起 树突树突 轴突轴突 播放：神经元播放：神经元 （dendrite） （axon） 轴突轴突 u发自神经元胞体的纤细管状结构发自神经元胞体的纤细管状结构 u每个神经细胞仅有一条每个神经细胞仅有一条 u粗细均一粗细均一 u胞体发出轴突的部位：轴丘胞体发出轴突的部位：轴丘 u轴突的起始部位：始段轴突的起始部位：始段 （动作电位产生部位）（动作电位产生部位） u其形状由细胞骨架维持其形状由细胞骨架维持 u末端分支的膨大：突触小体末端分支的膨大：突触小体 u功能功能 : : 轴浆运输、信息传递轴浆运输、信息传递 n树突树突 u短而粗的树枝状突起短而粗的树枝状突起 u其上的指状突起其上的指状突

3、起 : : 树突棘树突棘 u存在多种细胞器存在多种细胞器 u功能功能 : :接受传入信息接受传入信息 u活动的主要形式活动的主要形式 : : 局部电压变化局部电压变化 2、神经纤维、神经纤维（nerve fiber） 轴突轴突 感觉神经元的长树突感觉神经元的长树突 轴索外面包有髓鞘或神经膜便成为神经纤维轴索外面包有髓鞘或神经膜便成为神经纤维 神经纤维分为：有髓鞘、无髓鞘神经纤维神经纤维分为：有髓鞘、无髓鞘神经纤维 神经纤维末端称为神经末梢神经纤维末端称为神经末梢 都称为轴索都称为轴索 1）结构）结构 神经纤维与神经的关系图神经纤维与神经的关系图 2、神经纤维、神经纤维 2 2）功能）功能 兴奋

4、传导（主要）。兴奋传导（主要）。 神经纤维上传导的兴奋或动作电位称神经纤维上传导的兴奋或动作电位称神经冲动神经冲动 轴浆运输轴浆运输 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 轴突轴突 髓鞘髓鞘 神经神经 血管血管 成束的神经纤维成束的神经纤维 神经纤维的绝缘性神经纤维的绝缘性 纤维直径：与直径成正比纤维直径：与直径成正比 V(m/s) 6D （总直径，（总直径，m） D = 轴索轴索 + 髓鞘厚度髓鞘厚度 轴索与总直径的比值为轴索与总直径的比值为 0.6, 0.6,速度最快。速度最快。 髓鞘厚度髓鞘厚度 温

5、度：一定范围内升高可加快速度。温度：一定范围内升高可加快速度。 有髓纤维有髓纤维 无髓纤维。无髓纤维。 神经纤维传导兴奋的速度神经纤维传导兴奋的速度 有髓神经的跳跃性传导有髓神经的跳跃性传导 哺乳动物周围神经纤维的类型哺乳动物周围神经纤维的类型 传导速度传导速度 1 1、定义：、定义：借助轴浆流动而进行的物质运输。借助轴浆流动而进行的物质运输。 2、分类：、分类： 顺向轴浆运输顺向轴浆运输（anterograde axoplasmic trasport） 胞体胞体 轴突末梢轴突末梢 A A、快速运输：细胞器（如线粒体、囊泡等）；、快速运输：细胞器（如线粒体、囊泡等）； 速度较快，可达速度较快，

6、可达300-400mm/d； 通过驱动蛋白（通过驱动蛋白（kinesin）实现）实现 神经纤维的轴浆运输神经纤维的轴浆运输 A：驱动蛋白和动力蛋白分子示意图：驱动蛋白和动力蛋白分子示意图 B: 驱动蛋白沿微管运输细胞器的示意图驱动蛋白沿微管运输细胞器的示意图 a: 驱动蛋白驱动蛋白 b:向着远离神经细胞体的方向运输向着远离神经细胞体的方向运输 B: 慢速轴浆运输：慢速轴浆运输： 运输速度慢，为运输速度慢，为1-12mm/d 。轴浆中的可。轴浆中的可 溶性成分随微管、微丝等结构不断向前移动溶性成分随微管、微丝等结构不断向前移动 而发生的延伸。而发生的延伸。 顺向轴浆运输顺向轴浆运输 神经纤维的轴

7、浆运输神经纤维的轴浆运输 自末梢向胞体的运输。自末梢向胞体的运输。 如神经营养因子、狂犬病病毒、破伤风毒如神经营养因子、狂犬病病毒、破伤风毒 素等的运输。素等的运输。 逆向轴浆运输由动力蛋白（逆向轴浆运输由动力蛋白（dynein）完成）完成 逆逆向轴浆运输向轴浆运输 （Retrograde axoplasmic trasport） 神经纤维的轴浆运输神经纤维的轴浆运输 Hitching a Ride on “Retrorail” 辣根过氧化物酶（辣根过氧化物酶（HRP） 3、神经的营养性作用（、神经的营养性作用（ trophic action） 神经末梢还经常释放某些神经末梢还经常释放某些营养

8、性因子营养性因子， 持续地调整所支配组织的内在代谢活动，影持续地调整所支配组织的内在代谢活动，影 响其持久性的结构、生化和生理的变化，这响其持久性的结构、生化和生理的变化，这 一作用称为神经的营养性作用。一作用称为神经的营养性作用。 神经的营养性作用神经的营养性作用 （二）神经胶质细胞（二）神经胶质细胞 中枢神经系统：中枢神经系统： 数量数量（15）1012 星形胶质细胞星形胶质细胞 少突胶质细胞少突胶质细胞 小胶质细胞小胶质细胞 周围神经系统：周围神经系统： 形成轴突髓鞘的施万细胞形成轴突髓鞘的施万细胞 脊神经节中的卫星细胞脊神经节中的卫星细胞 星形胶质细胞，用经典星形胶质细胞，用经典 的金

9、属浸镀技术的金属浸镀技术( (银染色银染色) ) 显示。显示。 人星形胶质细胞，细胞人星形胶质细胞，细胞 培养后用培养后用GFAP抗体荧光抗体荧光 免疫方法免疫方法 。 GFAP:胶质纤维酸性蛋白胶质纤维酸性蛋白 髓鞘髓鞘 少突胶质细胞少突胶质细胞 神经胶质细胞的功能神经胶质细胞的功能 1 1支持支持和引导神经元迁移和引导神经元迁移 2. 隔离作用隔离作用 3. 修复和再生作用修复和再生作用 4免疫应答作用免疫应答作用 5参与脑屏障的形成参与脑屏障的形成 6物质代谢和营养性作用物质代谢和营养性作用 7稳定细胞外的稳定细胞外的K+浓度浓度 8. 参与某些活性物质的代参与某些活性物质的代谢谢 二、

10、突触传递二、突触传递 突触的概念是英国神经生理学家突触的概念是英国神经生理学家Sherrington于于 1897年提出，年提出， 于于1932年获诺贝尔生理学或医学奖。年获诺贝尔生理学或医学奖。 突触传递：突触传递：突触处的信息传递，包括神经元与神突触处的信息传递，包括神经元与神 经元之间，神经元与效应细胞之间（接头）。经元之间，神经元与效应细胞之间（接头）。 突突 触触 30 英国神经生理学家英国神经生理学家 Charles Scott Sherrington 1897 年年 提出使用提出使用 突触；突触；脊髓前角脊髓前角 运动神经元称为运动传出的最后公路。运动神经元称为运动传出的最后公路

11、。 1925 年提出使用运动单位。年提出使用运动单位。 1893 年就已发现肌肉、肌腱和关节等年就已发现肌肉、肌腱和关节等 处具有感觉功能，并提出了本体感觉、处具有感觉功能，并提出了本体感觉、 去大脑僵直、牵张反射去大脑僵直、牵张反射 。 著名著作著名著作神经系统的整合作用神经系统的整合作用 1932 年诺贝尔生理学或医学奖年诺贝尔生理学或医学奖 http:/ n电突触（离子电流）电突触（离子电流） n化学突触（神经递质）化学突触（神经递质） 定向突触定向突触 非定向突触非定向突触 突触传递分类突触传递分类 根据传递的信息类型分：根据传递的信息类型分： 突触前后解剖关系突触前后解剖关系 电突触

12、电突触 化学突触化学突触 结构基础：缝隙连接结构基础：缝隙连接 （一）电突触传递（一）电突触传递 1. 两神经元之间的间隙仅为两神经元之间的间隙仅为 2 3 nm 2. 不存在突触小泡，靠水相通道蛋白联系不存在突触小泡，靠水相通道蛋白联系 3. 传递为双向性传递为双向性 4. 电阻低，速度快，无潜伏期电阻低，速度快，无潜伏期 5. 电突触传递的功能是促进不同神经元产生电突触传递的功能是促进不同神经元产生 同步性放电。同步性放电。 电突触传递特点电突触传递特点 电突触传递电突触传递 电突触电突触-缝隙连接的结构和功能缝隙连接的结构和功能 结构：结构： 突触前膜、突触前膜、 突触间隙、突触间隙、

13、突触后膜组成。突触后膜组成。 （二）化学性突触传递（二）化学性突触传递 突触前膜释放突触前膜释放 神经递质神经递质 仅作用于突触后膜仅作用于突触后膜 （二）化学性突触传递（二）化学性突触传递 1、定向突触传递、定向突触传递 突触的类型突触的类型 经典突触的微细结构经典突触的微细结构 突触小体：突触小体： A. 小体轴浆内有：小体轴浆内有： 线粒体；线粒体； 含神经递质的大小、形态不同的囊泡含神经递质的大小、形态不同的囊泡vesicle （突触小泡）。（突触小泡）。 B. 突触前膜：约突触前膜：约7.5nm 厚厚 囊泡分类：囊泡分类： 小而清亮：小而清亮：含含Ach 和氨基酸类递质。和氨基酸类递

14、质。 小而有致密中心：小而有致密中心： 含儿茶酚胺类递质含儿茶酚胺类递质 大而有致密中心：大而有致密中心： 含神经肽类递质含神经肽类递质 经典突触的微细结构经典突触的微细结构 突触间隙（突触间隙（Synaptic cleft）：）： 宽宽20nm，与细胞外液相通。，与细胞外液相通。 神经递质经此间隙扩散到后膜。神经递质经此间隙扩散到后膜。 存在使神经递质失活的酶类。存在使神经递质失活的酶类。 突触后膜（突触后膜（Postsynaptic membrane)： 约约7.5 nm厚。厚。 有与神经递质结合的特异受体（化学有与神经递质结合的特异受体（化学 门控离子通道）。门控离子通道）。 后膜对电刺

15、激不敏感（直接电刺激后膜后膜对电刺激不敏感（直接电刺激后膜 不易产生去极化反应）不易产生去极化反应） 经典突触的微细结构经典突触的微细结构 经典突触的传递过程经典突触的传递过程* * Ca2+ Ca2+Na+ 播放： 电信号在神经元之间的传递 1.1.突触前过程：突触前过程： 神经冲动到达突触前神经元轴突末梢神经冲动到达突触前神经元轴突末梢突触前突触前 膜去极化膜去极化前膜上电压门控前膜上电压门控Ca2+ 通道开放通道开放膜外膜外 Ca2+内流入前膜内流入前膜轴浆内轴浆内Ca2+瞬时升高瞬时升高触发突触发突 触囊泡的出胞触囊泡的出胞末梢递质的量子式释放。末梢递质的量子式释放。 然后，轴浆内的然

16、后，轴浆内的Ca2+通过通过Ca2+-Na+交换迅速交换迅速 外流，使外流，使Ca2+浓度迅速恢复。浓度迅速恢复。 了解：由轴浆内了解：由轴浆内Ca2+浓度瞬时升高触发递质释放的机制浓度瞬时升高触发递质释放的机制 2. 2. 间隙过程：间隙过程： 神经递质通过间隙并扩散到后膜神经递质通过间隙并扩散到后膜 3.3.突触后过程：突触后过程： 神经递质神经递质作用于后膜上特异性受体或化作用于后膜上特异性受体或化 学门控离子通道学门控离子通道后膜对某些离子通透性改变后膜对某些离子通透性改变 带电离子发生跨膜流动带电离子发生跨膜流动后膜发生去极化或后膜发生去极化或 超极化超极化产生产生突触后电位（突触后

17、电位（postsynaptic potential）。 在突触传递过程中，突触前末梢去极化是在突触传递过程中，突触前末梢去极化是 诱发递质释放的关键因素；诱发递质释放的关键因素；CaCa2+ 2+是前膜兴奋和 是前膜兴奋和 递质释放过程的耦联因子；囊泡膜的再循环利递质释放过程的耦联因子；囊泡膜的再循环利 用是突触传递持久进行的必要条件。用是突触传递持久进行的必要条件。 2、非定向突触传递、非定向突触传递 不存在突触前膜及不存在突触前膜及 后膜的结构。后膜的结构。 不存在一对一的支不存在一对一的支 配关系。配关系。 递质传递距离远近递质传递距离远近 不等，时间长短不一。不等，时间长短不一。 递质

18、的影响取决于递质的影响取决于 效应细胞有无相应受效应细胞有无相应受 体。体。 （1）影响递质释放的因素：）影响递质释放的因素： 主要是主要是进入神经末梢的进入神经末梢的Ca2+的量的量 3.3.影响化学性突触传递的因素影响化学性突触传递的因素 细胞外细胞外Ca2+的升高的升高 或或Mg2+的降低的降低 突触前末梢动作电位的突触前末梢动作电位的 频率或幅度增加频率或幅度增加 突触前膜存在受体，激活后可调节突触前膜存在受体，激活后可调节 递质释放量递质释放量 （2）影响已释放递质清除的因素：）影响已释放递质清除的因素： 递质重摄取递质重摄取 递质酶解代谢递质酶解代谢 3.3.影响化学性突触传递的因

19、素影响化学性突触传递的因素 如如三环类抗抑郁药三环类抗抑郁药 抑制脑内抑制脑内NA在突触前膜的在突触前膜的 重摄取；重摄取； 利血平利血平抑制末梢轴浆内突抑制末梢轴浆内突 触囊泡膜对触囊泡膜对NA的重摄取。的重摄取。 新斯的明、有机磷农药新斯的明、有机磷农药 抑制胆碱酯酶抑制胆碱酯酶 （3）影响受体的因素：）影响受体的因素： 递质释放量：可影响递质释放量：可影响受体与递质亲和力、受体与递质亲和力、 受体数量。受体数量。 进入细胞外液的药物、毒素或化学物质进入细胞外液的药物、毒素或化学物质 如筒箭毒碱、如筒箭毒碱、- -银环蛇毒。银环蛇毒。 3.3.影响化学性突触传递的因素影响化学性突触传递的因

20、素 4、突触后电位、突触后电位 Excitatory postsynaptic potential, EPSP） 突触前膜释放：突触前膜释放： 兴奋性递质兴奋性递质 突触后膜：突触后膜： Na+（主）、（主）、K+ 通透性增大。 通透性增大。 脊髓前角运动神经元脊髓前角运动神经元RP= -70mV，电刺激，电刺激 传入纤维后传入纤维后0.5ms，脊髓前角运动神经元发生，脊髓前角运动神经元发生 去极化，产生去极化，产生EPSP。 随刺激强度增加，随刺激强度增加，EPSP发生总和而逐渐增发生总和而逐渐增 大，当大，当EPSP总和达到阈电位总和达到阈电位-52mV时，就在轴时，就在轴 突始段爆发可扩

21、布性的突始段爆发可扩布性的AP。 突触前神经元末梢释放兴奋性递质作用于突触前神经元末梢释放兴奋性递质作用于 后膜受体，提高后膜对后膜受体，提高后膜对Na+和和K+，尤其是，尤其是Na+ 的通透性，导致后膜局部去极化。的通透性，导致后膜局部去极化。 Na+通道或通道或Ca2+通道开放，可导致后膜局通道开放，可导致后膜局 部去极化。部去极化。 EPSP产生产生机制机制* * EPSP Generation （Na+ Influx） The equil point for NA is about +40 mV 4、突触后电位、突触后电位 （2）抑制性突触后电位）抑制性突触后电位（Inhibitory

22、 postsynaptic potential, IPSP ） 突触前膜释放：突触前膜释放： 抑制性递质抑制性递质 （甘氨酸、（甘氨酸、 -氨基丁酸）氨基丁酸） 突触后膜：突触后膜： Cl- 通透性增大通透性增大 伸肌伸肌 屈肌屈肌 IPSP Generation (Cl- Influx) The equil point for Cl is about 60 mV 突触前神经元突触前神经元( (抑制性中间神经元）末梢释放抑制性中间神经元）末梢释放 抑制性递质作用于突触后膜，后膜：抑制性递质作用于突触后膜，后膜： Cl-通道开放，通道开放，Cl-内流，后膜发生超极化；内流，后膜发生超极化； 对对

23、K+的通透性增加、的通透性增加、K+外流增加，以及外流增加，以及Na+ 或或Ca2+通道关闭，膜发生超极化。通道关闭，膜发生超极化。 IPSP产生产生机制机制* * EPSP 和和 IPSP均属局部电位均属局部电位 等级性：大小与递质释放量有关；等级性：大小与递质释放量有关； 电紧张扩布：电紧张扩布： 这种作用取决于局部电位与邻这种作用取决于局部电位与邻 近细胞近细胞RP之间的电位差的大小和距离的远近，之间的电位差的大小和距离的远近， 电位差越大，距离越近，电位差越大，距离越近， 影响越大；影响越大； 可叠加性。可叠加性。 突触后电位的特点突触后电位的特点 5.5.动作电位在突触后神经元的产生

24、动作电位在突触后神经元的产生 同时与多个神经末梢同时与多个神经末梢 形成突触的突触后神形成突触的突触后神 经元，其膜电位变化经元，其膜电位变化 的总趋势取决于同时的总趋势取决于同时 所产生的所产生的EPSP和和IPSP 的代数和。的代数和。 5.5.动作电位在突触后神经元的产生动作电位在突触后神经元的产生 运动神经和中间神经元：运动神经和中间神经元： 轴突始段。轴突始段。 感觉神经元有髓神经：感觉神经元有髓神经： 第一个郎飞氏结。第一个郎飞氏结。 （1 1）概念：）概念：突触的形态和功能可发生较持久改突触的形态和功能可发生较持久改 变的特性或现象。变的特性或现象。 生理学角度：突触传递效率的改

25、变。生理学角度：突触传递效率的改变。 （2 2）形式：）形式： 长时间增强和长时间抑制长时间增强和长时间抑制 6.6.突触的可塑性突触的可塑性（synaptic plasticity） 1 1、概念：、概念：突触前末梢受到一短串高频刺激（突触前末梢受到一短串高频刺激（ 强直刺激）后，在突触后神经元上产生的强直刺激）后，在突触后神经元上产生的 突触后电位增强，其持续时间可数分钟、或突触后电位增强，其持续时间可数分钟、或 延长延长 1h 及之上。及之上。 2 2、机制：、机制：强直刺激使突触前神经元强直刺激使突触前神经元Ca2+积累，积累， 末梢持续释放神经递质，突触后电位增强。末梢持续释放神经递

26、质，突触后电位增强。 强直后增强强直后增强（posttetanic potentiation） 1、概念：、概念：温和刺激反复作用，使突触减小对温和刺激反复作用，使突触减小对 刺激的反应能力，一般是短时程。刺激的反应能力，一般是短时程。 2、机制：、机制： 突触前膜突触前膜Ca2+通道逐渐失活通道逐渐失活胞内胞内 Ca2 + 前膜递质释放前膜递质释放。 习惯化习惯化（habituation） Experiments on invertebrates have revealed the cellular basis of some types of learning 海兔缩腮反射海兔缩腮反射 习

27、惯化：习惯化：连续弱刺激喷水管皮肤连续弱刺激喷水管皮肤缩腮反应逐渐减弱。缩腮反应逐渐减弱。 Habituation und Dishabituation bei Aplysia Interstimulus 5 min 海兔海兔 缩腮反射缩腮反射 1、概念：、概念：一次或多次外加的伤害性刺激，可使一次或多次外加的伤害性刺激，可使 突触对原有刺激的反应性增强，传递效能突触对原有刺激的反应性增强，传递效能。 一般是短时程。一般是短时程。 2 2、机制：、机制： 突触前膜突触前膜Ca2+通道开放时间延长通道开放时间延长胞内胞内Ca2 + 前膜递质释放前膜递质释放 。 敏感化敏感化（sensitizat

28、ion） 海兔缩腮反射海兔缩腮反射 敏感化：敏感化：强刺激尾部后，再用弱刺激喷水管皮肤强刺激尾部后，再用弱刺激喷水管皮肤 缩腮反应明显增强。缩腮反应明显增强。 Habituation und Dishabituation bei Aplysia Interstimulus 5 min 海兔海兔 缩腮反射缩腮反射 1、概念：、概念：给突触前纤维一个短暂的高频刺激后，给突触前纤维一个短暂的高频刺激后， 再给单刺激引起的突触后神经元再给单刺激引起的突触后神经元EPSP明显增大。明显增大。 EPSP表现：表现： 潜伏期短、强度增加几倍且能持续数小时至潜伏期短、强度增加几倍且能持续数小时至 几天的现象。

29、几天的现象。 主要存在海马区域主要存在海马区域 ：学习与记忆的神经基础：学习与记忆的神经基础 长时程增强长时程增强（ long-term potentiation，LTP ） LTP的发现：的发现： 1973年年Bliss及其合作者，电刺激麻醉兔及其合作者，电刺激麻醉兔 的内嗅皮层，使海马表层的穿通纤维兴奋，的内嗅皮层，使海马表层的穿通纤维兴奋， 可在齿状回记录到场电位。先用高频电刺激可在齿状回记录到场电位。先用高频电刺激 几秒钟后，再用单个电刺激，记录到的部分几秒钟后，再用单个电刺激，记录到的部分 场电位幅度大大超过原先记录的对照值，并场电位幅度大大超过原先记录的对照值，并 可持续几小时，几

30、天。这一现象称为长时程可持续几小时，几天。这一现象称为长时程 增强效应（增强效应（LTP）。）。 长时程增强长时程增强（ long-term potentiation，LTP ） 高频高频 刺激刺激 齿回齿回 海马海马Schaffer 侧支侧支LTP产生产生 海马海马Schaffer侧支侧支LTP产生机制示意图产生机制示意图 NMPA AMPA AMPA NMPA 海马海马Schaffer侧支侧支LTP 产生机制：产生机制： 突触后神经元突触后神经元Ca 2+ 持续数天。持续数天。 给突触前纤维低频刺激，突触传递效给突触前纤维低频刺激，突触传递效 率和强度（率和强度（EPSP）长时程降低。）长

31、时程降低。 持续时间更长的持续时间更长的LTP和和LTD涉及到蛋白合涉及到蛋白合 成、突触和树突棘的结构改变。成、突触和树突棘的结构改变。 长时程压抑长时程压抑（ long-term depression，LTD） 三、神经递质和受体三、神经递质和受体 （一）神经递质（一）神经递质（ neurotransmitter） 指由突触前神经元合成并在末梢处释放，能指由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细胞的受体，特异性作用于突触后神经元或效应细胞的受体， 并使突触后神经元或效应细胞产生一定效应的并使突触后神经元或效应细胞产生一定效应的 信息传递物质。信息传递物质。 （

32、一）神经递质（一）神经递质 德国科学家奥托德国科学家奥托洛伊维洛伊维 http:/ 88 Otto Loewi nNobel Prize in 1936 nForced to leave Germany in 1938 nBecame US citizen in 1941 nWorked at Woods Hole Institute b. 1873 (in Frankfurt-on-the-Main, Germany) d. 1961 89 德国科学家德国科学家 Otto LoeweiOtto Loewei 梦中获得一个巧妙的实验设梦中获得一个巧妙的实验设 计，首次证明：迷走神经末计，首次证

33、明：迷走神经末 梢释放的化学物质可抑制心梢释放的化学物质可抑制心 脏的活动；而交感神经末梢脏的活动；而交感神经末梢 释放的化学物质可加速心脏释放的化学物质可加速心脏 的活动的活动 离体双蛙心灌流实验离体双蛙心灌流实验 哺乳动物神经递质的分类哺乳动物神经递质的分类 分类分类主要成员主要成员 胆碱类：胆碱类： 乙酰胆碱乙酰胆碱 单胺类：单胺类： 去甲肾上腺素、肾上腺素、多巴胺、去甲肾上腺素、肾上腺素、多巴胺、5-羟色胺、组胺羟色胺、组胺 氨基酸类：氨基酸类： 谷氨酸、门冬氨酸、谷氨酸、门冬氨酸、- -氨基丁酸、甘氨酸氨基丁酸、甘氨酸 肽类肽类 ： P物质和其他速激肽、阿片肽、下丘脑调节肽、物质和其

34、他速激肽、阿片肽、下丘脑调节肽、ADH、 缩宫素、脑缩宫素、脑-肠肽、肠肽、ANP、降钙素基因相关肽、神经、降钙素基因相关肽、神经 肽肽Y等等 嘌呤类：腺苷、嘌呤类：腺苷、ATP 气体类：气体类： NO、CO 脂类：花生四烯酸及衍生物（前列腺素等）、神经活性类固醇脂类：花生四烯酸及衍生物（前列腺素等）、神经活性类固醇 经典的神经递质应符合的条件：经典的神经递质应符合的条件： 突触前神经元有合成递质的前体和酶系统，突触前神经元有合成递质的前体和酶系统， 能合成该递质。能合成该递质。 递质储存突触囊泡，当兴奋冲动抵达末梢时释放递质储存突触囊泡，当兴奋冲动抵达末梢时释放 与突触后膜上受体结合，产生特

35、定生理效应与突触后膜上受体结合，产生特定生理效应 存在使其失活的机制：重摄取或酶解。存在使其失活的机制：重摄取或酶解。 有特异的受体激动剂、拮抗剂。有特异的受体激动剂、拮抗剂。 1 1、递质的鉴定、递质的鉴定 神经元合成和释放的对递质信息传递起调节神经元合成和释放的对递质信息传递起调节 作用的物质称为作用的物质称为神经调质神经调质（neuromodulator） 调质所发挥的作用称调质所发挥的作用称调制作用（调制作用（modulation） 例：交感神经末梢释放例：交感神经末梢释放NE、阿片肽。、阿片肽。 阿片肽的调制作用：阿片肽的调制作用： 作用于作用于- receptor，促进末梢释放，促

36、进末梢释放NE，加强血管收缩，加强血管收缩 作用于作用于- receptor，抑制末梢释放，抑制末梢释放NE，抑制血管收缩，抑制血管收缩 2 2、调质的概念、调质的概念 两种或两种以上的递质（包括调质）共存于两种或两种以上的递质（包括调质）共存于 同一神经元内，这种现象称为递质共存。同一神经元内，这种现象称为递质共存。 3、递质共存、递质共存（neurotransmitter co-existence） 唾液腺唾液腺 交感神经交感神经 副交感神经副交感神经 去甲肾上腺素去甲肾上腺素 神经肽神经肽 少量粘稠唾液少量粘稠唾液 乙酰胆碱乙酰胆碱 血管活性肽血管活性肽 大量稀薄唾液大量稀薄唾液 1）合

37、成：）合成：多在胞浆内进行，需要有关酶多在胞浆内进行，需要有关酶 的催化。的催化。 2）储存：）储存：突触囊泡内。突触囊泡内。 3）释放：）释放：当当AP传来，突触前膜去极化，传来，突触前膜去极化，Ca2+由由 膜外进入，使突触囊泡与突触前膜融合形成融合膜外进入，使突触囊泡与突触前膜融合形成融合 孔，融合孔孔径扩大，其内递质外排。孔，融合孔孔径扩大，其内递质外排。 进入的进入的Ca2+量与递质的释放量有直接关系量与递质的释放量有直接关系 4、递质代谢、递质代谢（metabolism of transmitter） 4）结合：）结合：与突触后膜受体结合，发挥效应。与突触后膜受体结合，发挥效应。

38、5）递质失活与清除：）递质失活与清除： 被酶降解；突触前膜重摄取；弥散入血。被酶降解；突触前膜重摄取；弥散入血。 几种神经递质的失活机制几种神经递质的失活机制 4、递质代谢、递质代谢（metabolism of transmitter） 乙酰胆碱：乙酰胆碱： 酶降解酶降解 去甲肾上腺素：去甲肾上腺素： 重摄取（主要），酶降解、弥散入血重摄取（主要），酶降解、弥散入血 多巴胺，多巴胺，5-5-羟色胺：羟色胺：重摄取，酶降解重摄取，酶降解 肽类：肽类：酶降解（主要）酶降解（主要） 酪氨酸酪氨酸 多巴多巴 多巴胺多巴胺 儿茶酚胺氧位甲基移位酶儿茶酚胺氧位甲基移位酶 单胺氧化酶单胺氧化酶 定义：定义：

39、是指位于细胞膜上或细胞内能与某是指位于细胞膜上或细胞内能与某 些化学物质特异结合并诱发特定生物学效些化学物质特异结合并诱发特定生物学效 应的特殊生物分子。应的特殊生物分子。 与递质结合的受体一般为膜受体，且与递质结合的受体一般为膜受体，且 主要分布于突触后膜上。主要分布于突触后膜上。 （二）受体（二）受体（ receptor ） u受体激动剂：受体激动剂：能与受体特异结合，产生特能与受体特异结合，产生特 定效应的化学物质。定效应的化学物质。 u受体阻断剂：受体阻断剂：能与受体特异结合，能与受体特异结合，不不产生产生 生物效应的化学物质。生物效应的化学物质。 u配体：配体：激动剂和拮抗剂都称之。

40、激动剂和拮抗剂都称之。 （二）受体（二）受体（ receptor ） n受体的亚型：受体的亚型： 胆碱受体：胆碱受体：M受体、受体、N受体（受体（N1、N2） 肾上腺素能受体：肾上腺素能受体：受体（受体（1 1、2 2） 受体（受体（1 1、2 2 、3 3） （二）受体（二）受体（ receptor ） 突触前受体：突触前受体： 位于突触前膜位于突触前膜 的受体称为突触前的受体称为突触前 受体。激动后，可受体。激动后，可 抑制或易化突触前抑制或易化突触前 末梢递质的释放。末梢递质的释放。 （二）受体（二）受体（ receptor ） 自身受体：自身受体： 突触前膜受体突触前膜受体 被被 递质

41、递质 作用后，或促进作用后，或促进 或抑制本递质的释放。或抑制本递质的释放。 异体受体：异体受体： 突触前膜受体突触前膜受体 被递质被递质 作用后，调节其它作用后，调节其它 递质的释放。递质的释放。 突触前受体突触前受体 （二）受体（二）受体（ receptor ） n受体的作用机制：受体的作用机制： 主要是主要是G蛋白耦联受体、离子通道型受蛋白耦联受体、离子通道型受 体两大家族。体两大家族。 n受体的浓集：受体的浓集： 与突触前膜活化区相对应的突触后膜上与突触前膜活化区相对应的突触后膜上 有成簇的受体浓集，该部位存在受体的特异有成簇的受体浓集，该部位存在受体的特异 结合蛋白。结合蛋白。 （二

42、）受体（二）受体（ receptor ） n受体的调节：受体的调节： 膜受体的数量、与递质结合的亲和力是可膜受体的数量、与递质结合的亲和力是可 变变。递质分泌不足，受体的数量增加、亲和力。递质分泌不足，受体的数量增加、亲和力 逐渐升高称逐渐升高称受体的上调。受体的上调。反之，称反之，称受体的下调受体的下调 膜受体数量的增加与膜内受体蛋白转位、膜受体数量的增加与膜内受体蛋白转位、 膜上受体蛋白的内化有关。膜上受体蛋白的内化有关。 膜受体亲和力改变与受体蛋白的磷酸化、膜受体亲和力改变与受体蛋白的磷酸化、 去磷酸化有关。去磷酸化有关。 1、乙酰胆碱及受体、乙酰胆碱及受体 胆碱能神经元胆碱能神经元 中

43、枢：脊髓前角运动神经元、丘脑的特异性感觉中枢：脊髓前角运动神经元、丘脑的特异性感觉 投射神经元、脑干网状结构上行激动系统、纹状体等投射神经元、脑干网状结构上行激动系统、纹状体等 胆碱能纤维胆碱能纤维 外周：所有自主神经节前纤维、大多数副交感节外周：所有自主神经节前纤维、大多数副交感节 后纤维、少数交感节后纤维、支配骨骼肌的运动纤维后纤维、少数交感节后纤维、支配骨骼肌的运动纤维 （三）人体内主要的神经递质和受体系统（三）人体内主要的神经递质和受体系统 外周胆碱能神经纤维外周胆碱能神经纤维 Cholinergic neurons die first in Alzheimer 1) Basal fo

44、rebrain complex: -Arousal -Sleep-wake cycle 2) Ponto complex: regulate sensory relay nuclei 新皮质新皮质 丘脑丘脑 脑桥中脑被盖部脑桥中脑被盖部 内侧隔阂内侧隔阂 基底核基底核 海马海马 乙酰胆碱的合成及分解乙酰胆碱的合成及分解 胆碱乙酰酶胆碱乙酰酶乙酰辅酶乙酰辅酶A胆碱胆碱乙酰胆碱乙酰胆碱 胆碱酯酶胆碱酯酶乙酸乙酸胆碱胆碱乙酰胆碱乙酰胆碱 乙酰胆碱受体乙酰胆碱受体 u 能与能与ACh特异结合的受体称为胆碱能受体。特异结合的受体称为胆碱能受体。 1、能与天然植物中的毒蕈碱结合，称为、能与天然植物中的毒蕈

45、碱结合，称为毒蕈毒蕈 碱受体碱受体（muscarinic receptor），简称），简称M受体；受体； 有有M1M5五种亚型，为五种亚型，为G蛋白耦联受体。蛋白耦联受体。 uACh与与M受体结合产生的效应称为毒蕈碱受体结合产生的效应称为毒蕈碱 样作用（样作用（M样作用）。样作用）。 如心脏活动的抑制、支气管平滑肌收缩、如心脏活动的抑制、支气管平滑肌收缩、 胃肠平滑肌收缩、消化腺分泌增加、汗腺胃肠平滑肌收缩、消化腺分泌增加、汗腺 分泌增加、骨骼肌血管舒张等。分泌增加、骨骼肌血管舒张等。 uM受体的阻断剂是阿托品受体的阻断剂是阿托品Atropine。 毒蕈碱毒蕈碱受体受体 2、能与天然植物中的烟

46、碱结合，称为烟碱、能与天然植物中的烟碱结合，称为烟碱 受体（受体（nicotinic receptor），简称），简称N受体。受体。 有有N1和和N2两种离子通道型受体亚型。两种离子通道型受体亚型。 烟碱受体烟碱受体 nN受体分类：受体分类： N1型烟碱受体：分布于中枢神经系统和型烟碱受体：分布于中枢神经系统和 自主神经节突触后膜，又称为神经元型自主神经节突触后膜，又称为神经元型 烟碱受体；烟碱受体； N2型烟碱受体：分布于骨骼肌终板膜，型烟碱受体：分布于骨骼肌终板膜， 又称为肌肉型烟碱受体。又称为肌肉型烟碱受体。 烟碱受体烟碱受体 nACh与与N受体结合所产生的效应称为烟碱受体结合所产生的效

47、应称为烟碱 样作用（样作用（N样作用）。如：兴奋自主神经样作用）。如：兴奋自主神经 节节后神经元、引起骨骼肌收缩等。节节后神经元、引起骨骼肌收缩等。 u烟碱受体的阻断剂是筒箭毒碱。烟碱受体的阻断剂是筒箭毒碱。 N1型烟碱受体的阻断剂是六烃季铵；型烟碱受体的阻断剂是六烃季铵； N2型烟碱受体的阻断剂是十烃季铵。型烟碱受体的阻断剂是十烃季铵。 烟碱受体烟碱受体 2、单胺类递质及其受体、单胺类递质及其受体 u 单胺类递质包括：单胺类递质包括： 去甲肾上腺素去甲肾上腺素 （norepinephrine, NE 或或 noradrenaline, NA） 肾上腺素肾上腺素 （epinephrine, E

48、 或或 adrenaline，AD） 多巴胺多巴胺（dopamin，DA） 5-羟色胺、组胺羟色胺、组胺 儿茶酚胺儿茶酚胺 儿茶酚胺合成儿茶酚胺合成 酪氨酸酪氨酸 L-多巴胺多巴胺 多巴胺（多巴胺（DA） 去甲肾上腺素（去甲肾上腺素（NE） 肾上腺素（肾上腺素（E） 脱羧酶脱羧酶 羟化酶羟化酶 苯乙胺苯乙胺-N-甲基转移酶甲基转移酶 n 在中枢在中枢，以，以NE为递质的神经元称为为递质的神经元称为 去甲肾上腺素能神经元去甲肾上腺素能神经元，以，以E为递质的神为递质的神 经元称为经元称为肾上腺素能神经元。肾上腺素能神经元。 n 在外周，多数交感节后纤维（除支在外周，多数交感节后纤维（除支 配汗腺

49、和骨骼肌血管的交感胆碱能纤维配汗腺和骨骼肌血管的交感胆碱能纤维 外）释放的递质是外）释放的递质是NENE。以以NE为递质的神为递质的神 经纤维称为经纤维称为肾上腺素能纤维肾上腺素能纤维。 （1）去甲肾上腺素、肾上腺素及其受体）去甲肾上腺素、肾上腺素及其受体 COMT甲基化甲基化 单胺氧化酶单胺氧化酶 去甲肾上腺素递质的代谢去甲肾上腺素递质的代谢 中枢去甲肾上腺素能通路中枢去甲肾上腺素能通路 颞叶颞叶 下丘脑下丘脑 蓝斑蓝斑 小脑小脑 能与能与NE或或E结合的受体称为结合的受体称为肾上腺素能受体。肾上腺素能受体。 受体分型：受体分型： 型肾上腺素能受体型肾上腺素能受体（简称（简称 受体），又有受

50、体），又有 1、 2受受 体亚型体亚型 型肾上腺素能受体型肾上腺素能受体（简称（简称 受体）两种。又有受体）两种。又有 1、 2 和和 3受体三种亚型。受体三种亚型。 所有的肾上腺素能受体都属于所有的肾上腺素能受体都属于G蛋白耦联受体。蛋白耦联受体。 去甲肾上腺素、肾上腺素受体去甲肾上腺素、肾上腺素受体 肾上腺素受体激活信号转导通路肾上腺素受体激活信号转导通路 NE与与 受体（主要是受体（主要是 1受体）结合所产生的平滑肌受体）结合所产生的平滑肌 效应主要是兴奋性的（血管、妊娠子宫效应主要是兴奋性的（血管、妊娠子宫黄体酮黄体酮的作用的作用 以以受体受体为主为主 、虹膜辐射状肌等的收缩），也有抑

51、制、虹膜辐射状肌等的收缩），也有抑制 性的（如小肠舒张，为性的（如小肠舒张，为 2受体）受体） NE与与 受体（主要是受体（主要是 2受体）结合所产生的平滑肌受体）结合所产生的平滑肌 效应是抑制性的，包括血管、子宫、小肠、支气管效应是抑制性的，包括血管、子宫、小肠、支气管 等的舒张，但与心肌等的舒张，但与心肌 1受体结合产生的效应却是兴受体结合产生的效应却是兴 奋性的。奋性的。 3受体主要分布于脂肪组织受体主要分布于脂肪组织，与脂肪分解有关。，与脂肪分解有关。 肾上腺素能受体效应肾上腺素能受体效应 肾上腺素能受体分类及阻断剂肾上腺素能受体分类及阻断剂 n 1 1受体：哌唑嗪受体：哌唑嗪 Pra

52、zosin 2 2受体：育亨宾受体：育亨宾 Phentolamine 对对1 1受体作用强。受体作用强。 受受 体体 Yohimbine 酚妥拉明酚妥拉明 普萘洛尔普萘洛尔（propranolol）：）：阻断阻断 受体，但对受体，但对 1和和 2受受 体无选择性。体无选择性。 阿替洛尔阿替洛尔（atenolol）和美托洛尔和美托洛尔（metoprolol）主要阻主要阻 断断 1受体，受体， 丁氧胺（丁氧胺（butoxamine）主要阻断）主要阻断 2受体。受体。 n临床上治疗心绞痛伴有肺通气不畅的患者，临床上治疗心绞痛伴有肺通气不畅的患者， 应选用应选用1受体拮抗剂，而不能选用非选择性拮受体拮

53、抗剂，而不能选用非选择性拮 抗剂抗剂 。 肾上腺素能受体分类及阻断剂肾上腺素能受体分类及阻断剂 n 3受体激动剂：刺激白色脂肪组织的脂解受体激动剂：刺激白色脂肪组织的脂解 作用、棕色脂肪组织的产热作用，抗肥胖作用、棕色脂肪组织的产热作用，抗肥胖 作用。作用。 肾上腺素能受体分类及阻断剂肾上腺素能受体分类及阻断剂 西布曲明西布曲明（sibutramine，商品名，商品名曲美曲美）是一种）是一种 新型减肥药，它是新型减肥药，它是5-HT和去甲肾上腺素再摄取抑制和去甲肾上腺素再摄取抑制 剂，可增加饱腹感，减少摄食，还可激活褐色脂肪的剂，可增加饱腹感，减少摄食，还可激活褐色脂肪的 3受体，增加产热。因

54、副作用诱发中风、心脏病机率受体，增加产热。因副作用诱发中风、心脏病机率 过大，于过大，于2010年年10月月30日召回，停止销售。日召回，停止销售。 DA系统：黑质系统：黑质-纹状体系统、中脑边缘系统和结节纹状体系统、中脑边缘系统和结节- 漏斗三个部分。漏斗三个部分。 脑内的脑内的DA主要由中脑黑质产生，沿黑质主要由中脑黑质产生，沿黑质-纹状体投纹状体投 射系统分布，储存于纹状体，其中以尾核的含量最射系统分布，储存于纹状体，其中以尾核的含量最 高。高。 D1D5五种受体亚型，五种受体亚型，G蛋白耦联受体。蛋白耦联受体。 中枢多巴胺系统主要参与对躯体运动、精神情绪活中枢多巴胺系统主要参与对躯体运

55、动、精神情绪活 动、垂体内分泌功能以及心血管活动等的调节。动、垂体内分泌功能以及心血管活动等的调节。 （2 2）多巴胺）多巴胺（dopamine, DA）及受体及受体 VTA and SN in the midbrain SN-Striatum （PD） Reward Drug addiction 中脑边缘多巴胺系统中脑边缘多巴胺系统( Mesocorticolimbic dopamine system） 腹侧被盖部（腹侧被盖部（VTA） 额叶额叶 奖赏通路（腹侧奖赏通路（腹侧 被盖部被盖部前额叶前额叶 皮质、伏隔核等）皮质、伏隔核等） http:/ p-20444813.html n5-羟色

56、胺（羟色胺（serotonin或或5-hydroxytryptamine, 5-HT） 系统主要存在于中枢。系统主要存在于中枢。 n5-HT能神经元胞体主要集中于能神经元胞体主要集中于低位脑干的中缝核内低位脑干的中缝核内。 5-羟色胺受体多而复杂，已知有羟色胺受体多而复杂，已知有5-HT15-HT7七种受七种受 体。体。 5-HT3受体是离子通道型受体，其余大多数是受体是离子通道型受体，其余大多数是G 蛋白耦联受体。蛋白耦联受体。 n5-HT在中枢神经系统的功能主要是调节痛觉与镇痛、在中枢神经系统的功能主要是调节痛觉与镇痛、 精神情绪、睡眠、体温、性行为、垂体内分泌、心血精神情绪、睡眠、体温、

57、性行为、垂体内分泌、心血 管调节和躯体运动等功能管调节和躯体运动等功能活动。活动。 （3）5-羟色胺及受体羟色胺及受体 色氨酸色氨酸 5 -羟色氨酸羟色氨酸 脱羧酶脱羧酶 鼠脑中的鼠脑中的5-HT能神经元通路能神经元通路 Raphe (seam, ridge) nuclei in the medulla Attention Arousal Sleep-wake cycle Pain Mood/emotion (Depression) 新皮质新皮质 基底神经节基底神经节 丘脑丘脑 下丘脑下丘脑 颞叶颞叶 中缝核中缝核 小脑小脑 脊髓脊髓 n组胺能神经元胞体集中在下丘脑后部的结节组胺能神经元胞体集

58、中在下丘脑后部的结节 乳头核内，纤维几乎到达中枢所有部位。乳头核内，纤维几乎到达中枢所有部位。 n组胺还存在于肥大细胞、肠嗜铬细胞。组胺还存在于肥大细胞、肠嗜铬细胞。 （4）组胺及受体）组胺及受体 中枢组胺系统可能与觉醒、性行为、腺垂体激中枢组胺系统可能与觉醒、性行为、腺垂体激 素分泌、血压、饮水、痛觉调节有关。素分泌、血压、饮水、痛觉调节有关。 n组胺系统有组胺系统有H1、H2和和H3三种受体，广泛存三种受体，广泛存 在于中枢和周围神经系统。在于中枢和周围神经系统。 uH3受体为突触前受体，通过受体为突触前受体，通过G蛋白介导抑蛋白介导抑 制组胺或其他递质的释放。制组胺或其他递质的释放。 u

59、与与H1受体结合后激活磷脂酶受体结合后激活磷脂酶C。 u与与H2受体结合后提高受体结合后提高cAMP浓度。浓度。 （4）组胺及受体）组胺及受体 n（ 1）兴奋性氨基酸：）兴奋性氨基酸： 主要包括主要包括 谷氨酸谷氨酸（glutamic acid，Glu） 门冬氨酸。门冬氨酸。 谷氨酸受体谷氨酸受体 促离子型受体促离子型受体 促代谢型受体促代谢型受体 3、氨基酸类递质及其受体、氨基酸类递质及其受体 谷氨酸促离子型受体谷氨酸促离子型受体 K+、Na+ Na+， Na+Ca2+ K+Na+Ca2+ 海马密度高海马密度高 Glu受体分子结构受体分子结构 糖基化位点糖基化位点 氧化还原位点氧化还原位点

60、甘氨酸甘氨酸 聚胺聚胺 细胞浆细胞浆 NMDA受体受体 Glutamate Receptors AMPA receptor NMDA receptor n（2）抑制性氨基酸：）抑制性氨基酸： 主要包括主要包括 -氨基丁酸和甘氨酸。氨基丁酸和甘氨酸。 u -氨基丁酸（氨基丁酸（ -aminobutyric acid, GABA） 是脑内主要的抑制性递质是脑内主要的抑制性递质 u甘氨酸（甘氨酸（glycine, Gly）主要分布于脊髓和）主要分布于脊髓和 脑干。脑干。 3、氨基酸类递质及其受体、氨基酸类递质及其受体 谷氨酸脱羧酶谷氨酸脱羧酶 谷氨酸盐谷氨酸盐 -氨基丁酸（氨基丁酸（ GABA）受体