第9章突触递质与神经系统

1、突触、递质与神经系统n一、突触n二、神经递质n三、中枢神经系统n四、周围神经系统突触的基本概念突触的基本概念突触（突触（synapsesynapse）一词是由）一词是由sherrington (sherrington (谢谢灵顿灵顿,1858-1952,1858-1952）在）在18901890首先提出的。首先提出的。一个神经元与另一个神经元之间的一个神经元与另一个神经元之间的机能性接机能性接触触联系，将信息从一个神经元传递到另一联系，将信息从一个神经元传递到另一个神经元。个神经元。每个神经元平均能形成每个神经元平均能形成10001000个突触个突触联系联系, ,许许多神经元可以与其它神经细胞

2、形成多神经元可以与其它神经细胞形成1 1万多个万多个突触联系突触联系。purkinjepurkinje细胞甚至能接受细胞甚至能接受1010万个突触前末万个突触前末梢的传入梢的传入. .速度快，速度快，距离远，距离远，精确程度高。精确程度高。 突触的分类n 按传递信息物质：按传递信息物质： 化学性突触；电突触（缝隙连接）化学性突触；电突触（缝隙连接）n 按接触的部位：按接触的部位： 轴轴- -树突触；轴树突触；轴- -体突触；轴体突触；轴- -轴突触；轴突触；n 按对下一级神经元活动的影响：按对下一级神经元活动的影响： 兴奋性突触；抑制性突触兴奋性突触；抑制性突触 化学性突触化学性突触突触由突触

3、由: :突触前膜部分、突触前膜部分、突触后膜部分和突触后膜部分和突触间隙三部分组成。突触间隙三部分组成。 化学性突触模式图化学性突触模式图突触前膜突触前膜突触后膜突触后膜突触间隙突触间隙电子显微镜 钠米级光学显微镜 微米级(1)(1)突触前膜部分突触前膜部分突触前膜内各种成分突触前膜内各种成分: : 囊泡囊泡, ,微丝微丝, ,微管微管, , 各种蛋白等各种蛋白等（2 2）突触间隙）突触间隙：宽：宽15-30 nm15-30 nm，间隙内存在糖蛋白和，间隙内存在糖蛋白和细丝等物质，这些物质将前后膜牢固联系起来。细丝等物质，这些物质将前后膜牢固联系起来。（3 3）突触后膜部分）突触后膜部分突触后

4、膜突触后膜: : 膜受体膜受体, ,离离子通道子通道, ,等等; ;突触后膜内侧的一些突触后膜内侧的一些结构，如结构，如g-g-蛋白，蛋白，第二信使系统，有第二信使系统，有关酶等组成成分。关酶等组成成分。突触传递的特点突触传递的特点1 1 单向传布：单向传布：从突触前末梢传向突触后神经元，由突触的结构和功能决定的 (bell-magendie 定律）；2 突触延搁（中枢延搁）：突触延搁（中枢延搁）：兴奋通过一个突触所需时间为0.3-0.5 ms，多突触接替的反射其中枢延搁达10-20 ms，与大脑皮层有关的反射活动可达500 ms；3 总和：总和：多个神经纤维末梢的冲动到达同一个神经元，其作用

5、会协同起来在轴丘部位爆发扩布性兴奋，发生传出效应，即兴奋的总和。4 4 兴奋在突触部位可发生改变：兴奋在突触部位可发生改变：突触后神经元的兴奋与否取决于突触前的兴奋状态，突触后神经元的功能状态，以及中间神经元的调节作用； epspepsp epspepsp epspepsp ipspipsp5 5 对内外环境变化的敏感性和易疲劳对内外环境变化的敏感性和易疲劳：突触部位最易受缺氧，突触部位最易受缺氧，co2co2等内环境和药物的影响等内环境和药物的影响；递质释放后需合成，运输等，最易疲劳。电突触电突触缝 隙 连 接神经递质的释放与调节神经递质的释放与调节1 1 神经递质与神经调质神经递质与神经调

6、质神经递质神经递质(neurotransmitter)(neurotransmitter)：将信息从突触：将信息从突触前传递到突触后的神经化学物质，如乙酰胆前传递到突触后的神经化学物质，如乙酰胆碱，单胺类，神经肽等。碱，单胺类，神经肽等。神经调质神经调质(neuromodulator)(neuromodulator)：调节突触传递的：调节突触传递的效率的神经化学物质，各种神经肽等。效率的神经化学物质，各种神经肽等。约约60%60%的临床药物作用于突触部位的临床药物作用于突触部位( (包括内外妇包括内外妇儿耳鼻喉口等各科疾病儿耳鼻喉口等各科疾病).).神经递质的基本条件神经递质的基本条件1 1

7、突触前神经元内有合成该神经递质的前体物质和合成酶系突触前神经元内有合成该神经递质的前体物质和合成酶系 ach: ach: 2 2合成神经递质贮存于突触囊泡，合成神经递质贮存于突触囊泡，3 3 当冲动到达神经末梢时囊泡内的神经递质能释放入突触间隙；当冲动到达神经末梢时囊泡内的神经递质能释放入突触间隙；4 4 释放入突触间隙的神经递质作用于突触后膜的受体，引起生理效应，释放入突触间隙的神经递质作用于突触后膜的受体，引起生理效应，人工将神经递质注入突触间隙可模拟神经递质释放引起的效应；人工将神经递质注入突触间隙可模拟神经递质释放引起的效应；5 5 存在使这种神经递质失活的酶或其他环节存在使这种神经递

8、质失活的酶或其他环节 (re-uptake, (re-uptake, 重摄取等）；重摄取等）；6 6 应用神经递质模拟剂应用神经递质模拟剂 (agonist(agonist，激动剂，激动剂) ) 或受体拮抗剂或受体拮抗剂/ /阻断剂阻断剂 (antagonist or blocker(antagonist or blocker）能加强或阻断这种神经递质的突触传递）能加强或阻断这种神经递质的突触传递作用。作用。新发现的一些神经递质或调质可能并不能完全符合上述条件。新发现的一些神经递质或调质可能并不能完全符合上述条件。神经递质释放过程神经递质释放过程动作电位到达突触前末动作电位到达突触前末梢，梢，

9、nana+ +内流，造成突触前内流，造成突触前膜去极化，引起突触前膜膜去极化，引起突触前膜中的电压门控性中的电压门控性caca2+2+通道开通道开放，细胞外放，细胞外caca2+2+内流，进内流，进入前膜内的入前膜内的caca2+2+触发囊泡触发囊泡向前膜靠近，融合向前膜靠近，融合, ,胞裂胞裂外排，将所含递质释放入外排，将所含递质释放入突触间隙。突触间隙。nature rev. neurosci., 2004神经递质的释放方式：量子释放理论神经递质的释放方式：量子释放理论量子释放量子释放（quantal releasequantal release）理论的主要内）理论的主要内容是：递质的释放

10、是以胞裂外排的形式进容是：递质的释放是以胞裂外排的形式进行的，一个囊泡所含的递质的量，为递质行的，一个囊泡所含的递质的量，为递质释放的释放的“最小包装最小包装”，一次神经冲动在突，一次神经冲动在突触前膜引发的递质释放的总量取决于参与触前膜引发的递质释放的总量取决于参与递质释放的囊泡数目。递质释放的囊泡数目。中枢一次传入兴奋引发的囊泡外排数在中枢一次传入兴奋引发的囊泡外排数在1-101-10个之间，远少于终板处。个之间，远少于终板处。影响神经递质释放的影响神经递质释放的因素因素（1 1）突触前末梢去）突触前末梢去极化是诱发递质释极化是诱发递质释放的关键因素放的关键因素：动作电位幅度和时程；动作电

11、位幅度和时程；影响动作电位幅度和影响动作电位幅度和时程的因素时程的因素: :细胞细胞的状态，静息膜电的状态，静息膜电位位, ,阈电位等。阈电位等。各种细胞的静各种细胞的静息膜电位和动息膜电位和动作电位有差异作电位有差异细胞内环细胞内环境的影响境的影响nature rev. neurosci., 2004（2 2）caca2+2+是膜兴是膜兴奋 与 递 质 释 放奋 与 递 质 释 放的 耦 联 因 子 ：的 耦 联 因 子 ：caca2+2+内流的多少内流的多少直 接 关 系 到 递直 接 关 系 到 递质的释放量。质的释放量。 影响影响caca2+2+内流内流的 因 素 ： 膜 两的 因 素

12、 ： 膜 两侧侧caca2+2+浓度差，浓度差，膜电位等。膜电位等。（3 3）神经递质）神经递质的合成，贮存等的合成，贮存等情况。情况。（4 4）自身受体）自身受体. .(5) (5) 其它调质的其它调质的作用。作用。(next (next page)page)nature rev neurosci., 2004n已知在脑内可能有60多种化学物质作为神经递质发生作用。一般而言，不同神经递质都可能影响行为的影响。n几种重要的神经递质：n乙酰胆碱是一种兴奋性递质，引起神经元的活动和肌肉收缩。箭毒的毒性是将乙酰胆碱受体占用，妨碍了正常的神经传递活动，引起呼吸肌肉麻痹，导致死亡。n-氨基丁酸一种脑内抑

13、制性递质。如果脑内这种递质浓度过低，人就会体验到过强的神经活动出现，主观上表现为焦虑情绪。治疗焦虑症的药物如安定，就是通过提高氨基丁酸的活性来起作用的。n多巴胺刺激愉悦中心，调节情绪，影响认知过程。可卡因的作用机理：增加突触前膜的多巴胺，释放到突触间隙，并阻断多巴胺的回收，减少了总体可利用的多巴胺。成瘾行为可能与多巴胺神经递质的恢复、消除焦虑情绪、重新体验到快感有关。n内啡肽调节情绪，调节痛觉感知。鸦片就是通过影响内啡肽的正常传递来起作用的。 n中枢神经系统和周围神经系统n神经系统是机体的主导系统：神经系统是机体的主导系统： n 全身各器官、系统均在神经系统的统一控制和调节下，互相影响、互相协

14、调，保证机体的整体统一及其与外界环境的相对平衡。n 在此过程中，首先是借助于感受器官接受体内外环境的各种信息，通过脑和脊髓各级中枢神经的整合，最后经周围神经控制和调节各个系统的活动，从而使机体得以反应多变的外环境，同时也调节着机体内环境的平衡。 13100检验科报告单（一）no.0031220姓名 张 性别 男 年龄 41 病案号 科 病房 床号临床诊断 检查结果：急 普通 检号 项目 测定值 送检物 rbc 3.591012/l送验目的 wbc 4.8109/l送检人 年 月 日 时 hb 127g/l医师 plt 140109/l化验费 收费章 报告 日期 月 日 检验者 报告者神经系神经

15、系统统中枢神经中枢神经周围神经周围神经脑：脑：延髓；脑髓；中脑；间脑；延髓；脑髓；中脑；间脑；小脑；大脑小脑；大脑脊髓脊髓按解剖按解剖分分脑神经；脊神经脑神经；脊神经按功能分按功能分感觉（传入）神经感觉（传入）神经运动神运动神经（传经（传出）出）躯体运动神经躯体运动神经（支配骨骼肌）（支配骨骼肌）植物性神经植物性神经（支配内脏器官）（支配内脏器官）神经系统分类及功能神经系统分类及功能神经系统的组成神经系统各组成部分的功能具有感觉、运动、语言 使运动协调、准确、维持身体平衡 有专门调节心跳、呼吸、血压等人体基本生命活动的部位 能对外界或体内的刺激产生有规律的反应，还能将对这些刺激的反应传导到大脑

16、，是脑与躯干、内脏之间的联系通路 传导神经冲动传导神经冲动中枢神经系统周围神经系统脑大脑小脑脑干脊髓脊神经脑神经 中枢神经中枢神经系统系统 周围神经周围神经系统系统 脑脑脊髓脊髓躯体躯体内脏内脏脑神经脑神经脊神经脊神经神经纤维神经纤维躯体感觉躯体感觉神经神经神经神经【白质】【白质】【灰质】【灰质】【神经核】【神经核】【纤维束】【纤维束】【神经节】【神经节】【神经】【神经】【髓质】【髓质】【皮质】【皮质】n脊髓：脊髓位于椎管内，与脑干相连。脊髓是脑与皮肤、关节、肌肉之间信息交换的主要通道。脊髓的横断将导致断面以下躯体的皮肤感觉的丧失和肌肉麻痹。这种瘫痪并非是由于肌肉丧失了收缩功能，而是因为肌肉失

17、去了大脑对它的控制所致n脑分为端脑、间脑、中脑、脑桥、延髓和小脑5个部分。其中，中脑、脑桥和延髓合称为脑干n小脑：尽管小脑比大脑小的多，但它拥有的神经元数目与两个大脑半球的神经元数目相同。是主要的运动控制中心n左侧小脑与左侧躯体的运动相关，右侧小脑与右侧躯体的运动相关n脑干：除去大脑和小脑后，剩下的部分是脑干。犹如植物的茎秆，大脑和小脑就像从脑干上长出的芽n脑干是调节一些重要生命活动的区域，如呼吸、体温调节等。在大脑或小脑受到损伤时，人还可能存活，但若脑干受损，将很快致死n间脑：分为背侧丘脑、后丘脑、上丘脑、底丘脑和下丘脑。颞颞 叶叶枕枕 叶叶顶顶 叶叶额额 叶叶中央中央沟沟延延 髓髓脑膜(meninges)：硬膜(或称韧膜)、蛛网膜和软膜3层组成。 l脑脊膜脑脊膜硬膜硬膜蛛网膜蛛网膜软膜软膜l脑室脑室侧脑室侧脑室第三脑室第三脑室中脑水管中脑水管第四脑室第四脑室l脑脊液及