麻醉与神经系统课件

1、麻醉与神经系统physiology of the nervous system结构与功能structure and function脑脊髓周围神经基本单位：神经元和胶质细胞脑1 大脑皮质cerebral cortex2 间脑 ：丘脑3 中脑 4 桥脑 蓝斑5 延髓 生命中枢神经元胞体 ：胞核 胞浆突起（胞突）： 树突（dendrite 多个 轴突 （axon ） 1 个 细长神经元联系方式突触synapse 轴突末梢与其它神经元胞体或突起相接触的部位功能细胞膜生理（membrance physiology) 1 lipid bilayer :phospholipid impermeable t

2、o small ions 2 proteins : ion pump(carrier or pore)全麻药脂质结合 膜由胶态变液态 离子通道关闭电化学梯度Electrochemical gradientElectrical gradient: RP Chemical gradient ECF Na ICF K 电化学梯度是细胞生物电现象的基础 Na K 的选择性通透性是生物电的基本条件脑电图Electroenccephalogram EEGIt represents EPSP/IPSP summar in dendrites of neurones of cortexComponent :1

3、.alpha rhythm 8-13Hz 50uV2.beta 18-30Hz 5-20uV3.theta 4-7Hz 20-200uV4.delta 4Hz Alpha block or desynchronizationIf the eyes are open or any form of sensory stimulation , a fast irregular low-voltage activity occureAt awakening no theta delta at sleeping occureAnaesthesia-EEGSlowing of frequencyIncre

4、asing in amplitudeBurst suppression: isoelectricity interspersed with bursts of activity神经递质Transmitter1.氨基酸amino acids excitatory synapses: Glu, Asp inhibitory synapses: GABA Gly2.单胺递质monoamines:NE Dop 5-HT3.肽peptides4.乙酰胆碱AchGlutamate-fast excitatory T大脑皮层的兴奋性递质 感觉 ： 脊髓背侧含量高运动学习记忆CNS 疾病发作 癫痫（epile

5、psy)Glu与受体（3）离子受体 1 AMPA-R K Na 2 NMDA-R Na K Ca (可被Mg ，Ket 阻断）代谢受体 IP c-AMP system 激活C-蛋白激酶 ICF Ca增加抑制性氨基酸-IPSP GABA 1 大脑皮质浅层 2 纹状体-黑质纤维 作用： CI 通道开放 突触后膜超极化- IPSP 存在benzodiazepines 调节位点2 Gly in spinal cord 单胺递质monoamines in brain stem1 Noradrenaline NE 位于脑干各区域 下丘脑 中脑网状结构 桥脑的蓝斑 1 呼吸调整 植物N中枢 2 影响感觉中继

6、三叉脊束 脊髓后角 上行激活 脑电觉醒 记忆 延髓网状结构腹外侧 发出纤维到 下丘脑 脑干 孤束核 与中枢对BP 的 调节有关脊髓NE-R-G protein-Adenylate cyclaseR -Gs-AC c-AMP增加aR- Gi-AC c-AMP减少a2R-Gi -AC Gi调节性K通道 抑制传导DopamineBasal ganglia 黑质 纹体-DA拮 抗Ach, DA缺乏引 起Parkinso-nism边缘系统 精分症有关CTZ: nausea vomiting5-HT位于脑干（近中线的中缝核）下行纤维脊髓背角： 调节感觉和吗啡止痛Acetylcholine(Ach)A fa

7、st chemical T for neuromuscular trans-mission 1 spinal cord motor neurones 2 cranial nerve motor nuclei 非，特异性投射系统 丘脑腹后核-皮质basal gangliahippocampusNeuropeptidesExist in nueroendocrine system and CNS 1 下丘脑室旁核-脊髓：加压素VP抑制痛觉2 脊髓内的调节肽：SP VIP ENK NPY3 吗啡样肽： 内啡肽 脑啡肽M-enK L-enk 中脑中央灰质 脊髓背角胶质区 -调节疼痛 麻醉 手术-脑生物

8、电手术-诱发电位VEP BAEP SEP麻醉药 麻醉与意识anaesthesia -consciousness 机体对自身和环境的感知 1意识内容 2觉醒状态意识内容：语言 思维 学习记忆 定向情感觉醒：脑干网状结构上行激活系统作用于大脑皮质 维持其一定兴奋性 是意识活动的基础意识内容记忆 认知功能 记忆是核心80年代 认知的神经学阶段 记忆的神经过程？ 麻醉期间记忆是否存在？ 意识消失与记忆是否一致？证实：满意麻醉下有记忆存在！大脑能接受听刺激 并处理脑成像技术 揭开奥妙记忆 获得的知识储存（record) 读出(recall)的神经过程1 陈述性记忆-外显记忆2 非陈述性记忆-内隐记忆按时

9、间变化可分为1 短期记忆2 长期记忆记忆分类外显记忆(explicit memory)内隐记忆(implicit memory)记忆障碍 遗忘逆行性遗忘(retrograde amnesia)不能回忆过去储存的信息顺行性遗忘(anterograde amnesia)不能再储存新的信息内隐记忆implicit memory 储存阶段 有/无意识读出阶段 无清晰的记忆 但在操作与记忆阶段有关的任务时 可读出储存的内容手术-内隐记忆-post-traumatic stress disorder觉醒状态大脑/下丘脑维持一定的兴奋性，只有在觉醒状态下才能 产生意识内容1 皮质觉醒2 皮质下觉醒 皮质觉醒

10、大脑皮质兴奋性 人对外界的反应 具清晰的内容和高度机敏性上行投射系统 1 特异性 2 非特异性特异性上行投射系统SAPS功能：引起一定感觉和激发皮质传出冲动Adelta, C 脊神经节 脊髓 脊髓丘束 VPL 脊髓丘系 内囊 皮质痛觉传导A DH dorsal column 薄、契束 内侧丘系 VPL 皮质传导精细触觉 运动 位置觉非特异性投射系统 功能：维持和改变皮质兴奋状态 多突触接替 易受药物影响经脑干网状结构 非特异性丘脑核 广泛的大脑皮质1 ARAS 兴奋性递质2 ARIS 抑制性递质皮质下觉醒1 下丘脑生物钟觉醒：内分泌2 脑干觉醒 ： 自主神经功能3 边缘 海马觉醒 情绪时间基因

11、控制2 hippocampal circuit Hippocampalhippocampusfornix mamillary bodyanterior thalamic nucleicingulate gyrus情绪麻醉与疼痛Anaesthesia and painPain is a combination of severe discomfort suffering fear autonomic change reflex activity.疼痛 1 痛觉-大脑皮质的感受 2 痛反应-躯体防御 心理情感 自主神经反应：心跳 呼吸 腺体 疼痛的解剖学基础外周结构：1 伤害性感受器：裸露的神经末

12、梢 （1）机械性 皮肤 （2） 机械/温度型 皮肤 （3） 多觉型（机械/温度/化学）分 布于皮肤 骨骼肌 关节 内脏 2 传入纤维3 脊神经节 （PRG）：由感觉神经细胞 和神经纤维组成 神经节细胞的化学解剖： （1）SP 传递伤害性感受 受 受体 调 在外周致痛 在中枢镇痛 （2）CGRP 多于SP 受E调节 （3）NPY 与神经病理性疼痛有关 （4）GLU ASP；GABA；NO疼痛机制1 炎性致痛物质释放 损伤细胞：K H Ca 组胺 5-HT Ach ATP 合成物质：5-HT PG LT BK 感受器释放： SP 2 神经机制 感受器nociceptor: 游离神经末梢 传入纤维

13、C纤维 substantia gelatinosa of dorsal A纤维nucleus proprius C纤维-主要的伤害性刺激传入 含有：1 GLU突触后受体 调节快兴奋反应 NMDA受体 调节长时效应2 SPAdorsal column nuclei gracilis cunea-tusmedial lemniscus 发出侧支激活抑制性中间神经元（GABA ENK DYN能）gate control疼痛传导束脊髓丘脑束(spinothalamic tract) 主要通路 脊髓交叉 VPL 脊髓丘系 内囊 大脑皮质 特点：快 直接 分辨度强脊髓网状束 经脊髓腹侧上行 脑干网状结构

14、中脑被盖束 边缘系统 下丘脑 丘脑髓板内侧核团特点：弥散 对压、触、热反应 情感 植物性反应 脊颈束 颈1-2 外侧颈核 内侧丘系 VPL 大脑皮质 特点：伤害和非伤害性刺激起反应 识别潜在性损伤脊髓固有束 联络脊间疼痛信号背内侧束（dorsal column)沿同侧背 索 延髓薄、楔束核交叉 内 侧丘系 VPL 大脑皮质 特点 同脊颈束疼痛的中枢表达脊髓 1 次级神经元 为投射性神经元 将 初级神经元的伤害性刺激向高 级中枢投射 其递质：SP GLU 2 中间神经元 GABA ENK 5-HT 3 下行抑制系统：作用于上两种神 经元 GABA ENK 5-HT 闸门控制系统A - - +-

15、中枢 enk DYN SG T投射n- GABA + +A-(Ca T)-C- hypothal thalam PVG vp PVG PAG locus ceruleus 围脑干网状结构NE | enk 5-HT NRM enk 5-HT(pe-si) dorsal horn (p-si) substantia gelatinosa丘脑 除嗅觉外 所有的感觉冲动均终止 于丘脑腹后内外侧核 是疼痛的中 继核和修正、整合下丘脑 对疼痛刺激呈兴奋/抑制 情绪、 内脏反应 慢性疼痛的内分泌调 节边缘系统 产生/调控疼痛的情绪反应脑干网状结构 调制（易化/抑制）疼痛 有心血管、呼吸、呕吐中枢大脑皮质 感

16、觉分辨和反应发动疼痛传导递质谷氨酸Glu 粗-感觉传入纤维 T 在脊 髓背角含量高Ach 中枢胆碱能纤维含量高 较 强的制痛剂 存在于：丘脑（非）特异性 投射系统 边缘系统 纹状体 NE 抑制/兴奋效应 取决于受体类型 extradural clonidin relieve pain加压素 下丘脑视上核、室旁核分泌 是 慢痛的内源性致痛物 与痛反应 有关多巴胺DA-主要集中在椎体外系的纹状体、苍白球、黑质 功能增强时可致痛觉过敏 使吗啡的镇痛作用下降 与偏头痛有关SP(substance P) 氨基酸多肽 致痛物质 与肥大细胞释放H有关 在CNS 镇痛 兴奋enk 5-HT能下行控制通路SP(

17、substance P) 氨基酸多肽 致痛物质 与肥大细 胞释放HA有关 在 CNS 镇痛 兴奋enk 5-HT能下行控制通路递质作用机制1 第二信使 c-AMP ATP TAdenylate cyclase 蛋白质磷酸化 蛋白激酶A c-AMP2 离子通道3 细胞内Ca浓度改变c-fos表达内源性吗啡样物质（MLF）Opioids receptor 1.spinal marginal zone substantia gelatinosa trigeminal spina nucleis2.palaeospinothalamic pain pathway3.limbic system4.Gut

18、MLF与受体Met-enkLeu-enk DNY kappa中脑中央灰质、脊髓背角胶质区含量高参与疼痛的下行调控A descending projection from neu-rones of periaqueductal grey matter(PAG)via the midbrain raphe nuclei and reticular formation(unmyelinated and serotoninergic neurones are closely related to enkephalinergic neurones) is responsible for stimulus

19、-produced analgesia and opioids analgesiaSP and calcitonia gene-related peptide (CGRP) may be concerned with noxious inputs into the spinal collaterals of large myelinated aff-erents of dorsal columns activate the inhibitory enkephalinergic synapse, inhibit SP afferent . Nalixone prevents thisPre-em

20、ptive analgesiaTissue injury disrupts normal specialization in CNS and alters processing of afferent stimuli CNS facilitation occurs hyper-algesiaAn increase in excitatory and decrease in inhibitory pre-emptive analgesia镇痛药（analgesics)1 突触后抑制 使脑内释放ENK EP2 突触前抑制 减少SP/Ach释放3 GABA Gly CI通透 后膜超极化4直接膜受体结

21、合 关闭Na通道全麻机制Lipid region and protein molecules of cell membrane critical volume hypothesisprevent Na channels presynaptic inhibition by preventing the voltage gate Ca channel postsynaptic inhibition by depressing excitatory or enhancing inhibitory synapses thalamic relay nucleiAnaesthesia & motor Upper motor neurons cortex brain stem Lower motor neurons(LM