生理学1.1-神经系统课件

1、第一章 神经系统第一节 神经肌肉的一般生理一、神经肌肉的兴奋性 可兴奋组织：在受到刺激后能迅速产生某种特殊生物电（可传导的电变化）反应的组织。（一）刺激与兴奋 不同组织兴奋性大小不同,不同组织兴奋时会有不同的反应 。 在研究刺激与兴奋的关系时通常采用蟾蜍或青蛙的坐骨神经腓肠肌标本。11、刺激的种类：刚刚能引起组织兴奋的刺激强度称为阈强度。 阈刺激、阈下刺激、阈上刺激。要使组织兴奋，必须选用阈刺激或阈上刺激。2、引起兴奋的条件：两个方面（1）组织的机能状态：是否疲劳，细胞是否完整。（2）刺激的特征：必须在以下三个方面达到最小值：刺激强度：阈强度、基强度（无论刺激的时间怎样长，也不能引起组织兴奋的

2、强度 ）。刺激作用时间：能引起组织兴奋的最短作用时间称时间阈值。强度时间变化率：强度时间变化率太慢也不能引起兴奋或需作用较长时间才能引起兴奋。2（二）兴奋性的变化：在细胞接受一次刺激而出现兴奋的当时和以后的一个短时间内，其兴奋性将经历一系列有次序的变化，然后才恢复正常。以粗神经纤维为例：1、绝对不应期：兴奋性为“0”；无论受到多强大刺激，它都不能再产生兴奋，历时0.3ms 。2、相对不应期：兴奋性在0100%；刺激强度须超过该组织通常的阈强度才可使组织产生第二次兴奋，历时3ms。3、超常期：兴奋性100%；兴奋性逐渐上升并超过正常水平的时期，历时12ms。4、低常期：兴奋性100%；兴奋性低于

3、正常的缓慢变化期低常期，历时70ms。 不应期长短制约着单位时间内神经所能发放冲动的最高频率。哺乳动物绝对不应期一般约为1ms，因此，每秒最多可能传导冲动1000次。 3二、神经和肌肉的生物电现象电位（一）生物电的研究和意义： 生物电的概念：生物体在生命活动中所表现出的电现象称为生物电。 动物体内一切生命活动都有生物电的变化，植物界也如此（如光合作用），外界各种能量形式对生物体的作用，最终都是以电的形式作用于生物体的细胞上。4（二）细胞的静息电位与动作电位（细胞的生物电现象）1、静息电位：细胞在未受到刺激时，存在于细胞膜内外的电位差。 规定膜外电位为“0”，则膜内电位为“负值。 极化状态。 如

4、果膜内外电位差增大超极化。反之去极化。 哺乳动物的神经纤维静电值在-70 -95mv之间。常用的材料是枪乌贼巨大神经纤维（1mm）。5（3）动作电位的组成：锋电位：包括整个上升相和下降相中陡峭的部分。其持续时间短（0.52.0ms），在此期间，细胞不再对第2个刺激产生反应。负后电位：到达静息前的时期，幅度为锋电位的56%，持续约15 ms。正后电位：基线水平之后较长时期，幅度仅为锋电位的0.2%，持续6080 ms。锋电位是刺激的信息单位，而后电位则表示细胞兴奋后的恢复过程。7在静息状态下，膜对K+和Cl-通透性大，对Na+通透性小，而对A-不通透。（三）生物电产生的机制（离子学说)： 细胞膜

5、内外离子分布不同，生物电的产生依赖于细胞膜对化学离子的严格选择的通透性，及其在不同条件下的变化。1、静息电位产生的机制：可以从以下两考虑（1）静息电位产生的离子基础：细胞在静息状态下，膜内外各种离子的分布不同。正离子：膜外Na+高，膜内K+高。负离子：膜外Cl-高，膜内有机负离子高。无论内液或外液，不同电荷均以相等毫克当量的正负离子组成。就整体而言，膜内外总电荷为0。810112、动作电位产生的机制：2、动作电位产生的机制：（1）去极化过程： 处于极化状态的细胞，当其膜上点受到有效刺激而兴奋时，就会立即打开膜上Na+通道，大量Na+立即快速流入膜内，抵消了膜内负电荷，使静电迅速减小去极化。去极

6、化后期Na+还有内流，造成短暂的电位倒转，即反极化（或超射）。当排斥力与Na+内流的扩散力抵消，此时Na+内流与外流量相等，处于动态平衡状态，此时的电位即Na+平衡电位。 刺激发生后，细胞膜对K+通透性稍迟也升高，使K+少量、缓慢外流，抵消了小部分Na+ 平衡电位。 当Na+内流与K+外流相等时，达到动作电位峰值。故动作电位锋值稍低于Na+平衡电位，其组成主要是Na+平衡电位。12（2）复化化过程：快速复极：Na+通道很快关闭。相反K+通透性大增，并且超过了Na+ 通透性，K+因浓度差和电位差推动向膜外大量扩散，膜电位又由最高点向负值发展复化化过程，直至接近达到静息电位。缓慢复极：是膜内外的离

7、子恢复静息状态下分布状况的过程。负后电位是由于K+外流减慢，恢复到静息状态前由于正电排斥而趋于停止的过程；正后电位则是钠泵将Na+泵出细胞所造成的轻微超极化电位。14（四）神经冲动的传导 指冲动在同一神经纤维上的传播过程。1、传导的机制：设想一条单一的无髓神经纤维的某一段，因受到足够强的外加刺激而出现了动作电位，结果：（1）在兴奋区由于出现了膜电位的暂时倒转，与临近静息区之间存在电位差；由于电位差的存在而有电荷流动局部电位。（2）局部电流刺激临近静息区的细胞膜，使之去极化达阈电位水平，从而产生动作电位。总之，神经纤维的顺序性兴奋是冲动传导的本质。153、传导的一般特性：（1）完整性：包括解剖完

8、整性和生理完整性。（2）绝缘性：髓鞘等绝缘物质使各条神经纤维上的冲动基本上互不干扰。（3）双向传导：局部电流向兴奋点两侧电压低的邻近区域流动，因而兴奋的传导也是双向的。（4）相对不疲劳性：神经纤维可经受长时间的刺激而仍具有传导神经冲动的能力。（5）非递减性：峰电位的幅度和传导速度在任何部位都是相同的，不因离原兴奋点远反而减小或减慢。17三、神经元间的信息传递突触传递：冲动通过突触到达下一个神经元。 （一）突触传递的过程和机制：神经冲动到达突触小体前膜，Ca+通道开放， Ca+流入膜内；突触小泡向前膜移动；在Ca+作用下小泡与前膜融合破裂并释放递质；递质与后膜受体结合，膜对离子的通透性改变；后膜

9、电位发生改变；带电离子的重新分布，使后一神经元（或非神经细胞）的膜去极化或超极化。18（二）突触后电位1、兴奋性突触后变化（EPSP） ： 兴奋性突触前膜释放的递质，通过突触间隙与突触后膜上的受体结合，使后膜去极化，这时记录到的后膜局部电变化兴奋性突触后电位。 当去极化达阈电位水平时，可引起突触后神经元产生一次可传导的电变化，即产生一次动作电位。2、抑制性突触后电位（IPSP）：抑制性突触前膜释放的递质通过突触间隙与突触后膜上的受体结合时，使后膜超极化，此时，在后膜上记录到的电位变化抑制性突触后电位（IPSP）。 超极化的结果使突触后神经元的兴奋性降低，使后一神经元接受其他冲动而兴奋的难度增大

10、，表现为抑制。19（三）神经递质：除下述三类外，肽类也可能是递质。1、乙酰胆碱（胆碱类）：其作用主要是兴奋性的。2、单胺类：1）多巴胺：多巴胺主要由黑质制造，在纹状体贮存。2）去甲肾上腺素：3）5羟色胺：单胺类在不同的部位效应不同，有时起兴奋性影响，有时起抑制性影响。3、氨基酸类：谷氨酸、甘氨酸、r氨基丁酸（GABA）4、肽类：包括P物质（11肽），脑啡肽（5肽）。20（三）中枢神经元的联系方式：主要有三种方式：1、辐散式联系：一个神经元的轴突通过多个未梢分枝与许多不同神经元建立突触联系，称辐散式联系。 功能：使一个神经元的兴奋引起许多神经元的兴奋或抑制，从而扩大了该神经元的影响范围。2、聚合

11、式联系：一个神经元的胞体和树突可以接受许多不同神经元的轴突未梢，呈现出聚合状态故名。 功能：使兴奋和抑制活动得到总和213.链锁状与环状联系：链锁状联系：在空间上加强信息或扩大信息的作用范围。环状联系：在时间上实现正反馈或负反馈。 222、中枢抑制过程的特征：当递质作用的结果是后一神经元超极化时，则称为中枢抑制。（1）突触后抑制：当存在于中枢神经系统的抑制性中间神经元兴奋时，其轴突未梢释放抑制性递质，使突触后膜产生抑制性突触后电位，即使突触后膜超极化导致后一神经元兴奋性降低。 传入侧支性抑制、返回性抑制。（2）突触前抑制：由于前位神经元的兴奋而使形成突触的神经元的突触前膜释放的兴奋性递质减少，

12、使突触后神经元因不能产生达到阈值的突触后电位因而不能兴奋。 24（二）反射活动的协调：中枢内部的兴奋和抑制过程存在着有规律的相互影响和相互制约，即协调。1、交互抑制（诱导）：一个中枢的兴奋过程可导致功能上与之相拮抗的其它中枢的抑制。2、扩散：某一中枢的兴奋或抑制通过突触联系扩布到其它中枢的过程，即扩散。3、反馈：一个刺激引起一个反射后，效应器的活动又可成为新的刺激，产生继发性反射，可维持和纠正反射活动的正常进行。4、最后公路原则：不管中枢内神经元联系多么复杂，最终都要把信息传到直接支配效应器的运动神经元，再由运动神经元传到相应的效应器以发生反射。因此，谢灵顿提出运动神经元的轴突是反射活动的最后

13、公路。25(二）神经肌肉接点传递的特征：1、单向传递：即冲动只能由轴突未梢传到肌细胞，而不能反向。2、时间延搁：兴奋在接点处传递耗时要比在神经纤维上传导慢得多，因为传递过程复杂，环节多，费时长。3、易疲劳性：同一接点连续发生多次兴奋传递后，传递兴奋的能力会降低，此称为易疲劳性。4、易感性：易受药物及环境因素的影响。27（二）肌肉的收缩附A、肌纤维的光镜结构: 长圆柱状，有横纹,多核，肌质内含大量肌原纤维 。明带（I带）：Z线；暗带（A带）：H带、M线。 肌节:肌原纤维上相邻两Z线之间的区域是肌肉收缩和舒张的基本结构单位。肌节=1/2I带+A带+1/2I。肌肉肌束肌纤维肌原纤维IAZ线肌节H带M

14、线肌原纤维28附B、骨骼肌的超微结构1 、肌原纤维：粗肌丝，细肌丝，横桥肌原纤维肌节H带M线肌纤维IAZ线肌原纤维肌节292 、横小管：人和哺乳动物的横小管位于明带和暗带交界处，并环绕在每1条肌原纤维周围。3 、肌质网：终末池，ATP酶，收钙素 三联体：在每条肌原纤维周围，终末池在横小管两侧排列，与横小管合称三联体。肌原纤维肌质网终末池横小管肌质网Z线横小管肌膜基膜304 、肌丝的分子组成：粗肌丝：由许多肌球蛋白分子集合成束而组成。细肌丝：由肌动蛋白、原肌球蛋白和肌钙蛋白三种分子组成。 2条肌动蛋白分子链相互绞在一起，有与肌球蛋白的横桥结合的功能。 原肌球蛋白由二个亚单位绞成一条索，阻碍正处于

15、粗肌丝和肌动蛋白之间的结合。 肌钙蛋白分子，与Ca+结合后解除粗肌丝和肌动蛋白结合的障碍。31肌原纤维肌质网终末池横小管肌质网Z线横小管肌膜基膜32（二）肌肉的收缩1、肌肉收缩的机制： 兴奋-收缩耦联：A、电兴奋通过横管系统，到达三联管。B、三联管处的信息传递，引起Ca+向肌浆中扩散。肌丝滑行：Ca+与肌钙蛋白结合，使肌钙蛋白构型改变，造成原肌球蛋白构型改变，双螺旋扭转，横桥和肌动蛋白结合，横桥扭动，然后解离、再结合，反复进行。肌肉收缩后Ca+回摄入终末池。与上述过程相反，当肌浆中Ca+浓度降低时，Ca+又和肌钙蛋白分离，原肌球蛋白又回到原来的位置，出现了肌肉舒张。3334五、肌肉的收缩1、肌肉收缩的形式：（1）等张收缩:肌肉迅速缩短但张力不变。 （2）等长收缩：肌肉发生变化而长度不发生改变。 2、单收缩和强直收缩： （1）单收缩：当肌肉直接或间接接受单个阈上刺激时，发生一次迅速的收缩，称单收缩。分三个时期： 潜伏期： 收缩期： 舒张期：（2）强直收缩： 不完全强直收缩： 完全强直收缩：353、肌肉收缩的能量代谢（