神经系统的功能

第十章神经系统的功能

TheFunctionoftheNervousSystem

主讲教师：陈孝忠神经系统的功能：-----人体内起主导作用的

功能调节系统。1.联系、协调各器官、系统；2.对内、外环境变化作出迅速而完善的适应性调节；3.思维。第一节

N元与N胶质细胞的功能一、神经元

(一)基本结构与功能

(二)Nf

的兴奋传导与纤维类型

(三)N元的蛋白质合成与轴浆运输

(四)营养性作用和营养性因子二、神经胶质细胞：功能一、神经元(neuron)即神经细胞,为NS的结构和功能的基本单位。㈠N元的结构与功能：1.结构:

胞体N元树突:树突棘(dendrite)

突起轴突:始段,突触小体(axon)

2.N元的基本功能：①感受刺激,引起兴奋或抑制;②分析综合,发出指令信号:神经元把来自内外环境改变的信息传入中枢，加以分析、整合或贮存，再把信号传到其他器官、系统，产生一定的生理调节和控制效应。㈡神经纤维的兴奋传导与纤维类型*神经纤维(nervefibre,Nf)

*组成:包括轴突和(感觉N元的)长树突；★功能:1.传导兴奋(功能性作用);2.营养性作用;3.运输某些物质(轴浆运输).Nf的兴奋传导:*机制:依靠局部电流完成;★N冲动:沿Nf传导着的兴奋或AP。★

1.Nf传导兴奋的特征：⑴完整性:结构和功能上保持完整；⑵绝缘性:各Nf间基本上互不干扰;⑶双向性:向两端同时传布;⑷相对不疲劳性:能较长时保持传导能力.2.Nf传导兴奋的速度0.4～120m/s

影响因素：①直径:正比;(有髓f)6×直径(m)；

②有无髓鞘:有髓Nf快(跳跃式传导)；③髓鞘厚度:轴索/总直径=0.6时最佳④温度:一定范围内正比.㈢N元的蛋白质合成与轴浆运输1.蛋白质合成部位:胞体。2.轴浆运输(anxoplasmictransport)

*双向性流动⑴顺向～:

①快速:410mm/d,有膜的细胞器②慢速:1～12mm/d,微管微丝等⑵逆向～:205mm/d,运输神经生长因子、某些病毒、毒素等.㈣N的营养性作用和支持N的营养性因子1.N的营养性作用：——N末梢释放营养性因子,持续调整和影响被支配组织的代谢、结构、生理生化等…。2.支持神经的营养性因子——N所支配的组织和星形胶质细胞产生的神经营养性因子(NT),…,维持N元的…。*上述影响是双向性的：神经组织营养性因子神经营养性因子(NGF等)二、神经胶质细胞的功能㈠支持作用:支持N元的胞体和纤维；㈡修复和再生作用：吞噬碎片,增生充填；㈢物质代谢和营养作用：运输营养物质、排除代谢产物、产生N营养性因子等;㈣绝缘和屏障作用：髓鞘,血-脑屏障；㈤维持合适的[离子]:钠泵工作,使[K+]o↓㈥摄取和分泌N递质：助于维持合适的神经递质浓度。

第二节N元间的功能联系及反射一、经典的突触传递：

电-化学-电的传递过程、突触后N元的电活动、抑制和易化、传递的特征；二、兴奋传递的其他方式三、神经递质和受体：

周围神经系统的递质和受体

CNS主要的递质和受体;四、反射：反射与反射弧、联系方式。N元间功能联系的方式㈠经典的突触传递㈡非突触性化学传递㈢电突触传递：电传递；㈣其它：局部回路N元和局部N元回路等。化学传递

一、经典的突触传递突触(synapse)：N元的轴突末梢与其它N

元相接触处所形成的特殊结构。㈠突触的分类依接触的部位分:1.轴-树式～:(最多见)；2.轴-体式～:(常见)；3.轴-轴式～。㈡突触的结构1.大体结构：突触前成分:

突触小体(含突触小泡)突触前膜突触间隙：

突触后成分:突触后膜(上有受体)2.突触的微细结构致密突起网格*突触小泡:内含高浓度的神经递质;*突触小泡循环突触前神经末梢轴浆内突触小泡循环★㈢电-化学-电的传递过程(突触传递过程)

电变化:突触前N元兴奋(AP)化学变化:轴突末梢释放化学物质(递质)电变化:突触后膜膜电位改变(突触后电位)

(如为兴奋性突触传递产生的EPSP总和使膜电位去极化阈电位,突触后N始段爆发AP)

突触前N元兴奋

↓兴奋(AP)传到N末梢,突触前膜去极化↓前膜上Ca2+通道开放，Ca2+内流入轴突↓以出胞方式释放递质入突触间隙↓递质到达突触后膜↓与后膜受体或化学门控式通道结合↓后膜对离子的通透性改变带电离子跨膜移动↓突触后膜的膜电位改变(突触后电位)↓

后电位总和,如去极化达阈电位,始段爆发AP★㈣突触后神经元的电活动变化1.突触后电位——由于突触前N元末梢释放的递质与突触后膜上受体或化学门控通道结合而导致突触后膜上的电位变化。

⑴兴奋性突触后电位(EPSP)(excitatorypostsynapticpotential)

⑵抑制性突触后电位(IPSP)(inhibitorypostsynapticpotential)*具有局部反应(局部兴奋)的特征。⑴EPSP及其形成机制①定义：突触后膜在递质作用下发生的,能使突触后N元对其他刺激的兴奋性提高的局部去极化。

②机制：突触前N末梢释放递质↓递质与突触后膜上受体结合↓后膜对Na+和K+(尤其是对Na+)的通透性↑↓突触后膜处Na+内流(主要变化)↓突触后膜(局部)去极化(EPSP)⑵IPSP及其形成机制①定义：突触后膜在递质作用下发生的,能使突触后N元对其他刺激的兴奋性下降的局部超极化。

②IPSP的形成机制：突触前N末梢释放递质↓递质与突触后膜上受体结合↓

后膜对Cl-的通透性↑↓突触后膜处Cl-内流↓突触后膜(局部)超极化(IPSP)㈤突触的抑制和易化突触前N元对突触后N元的效应包括：

EPSP→AP(兴奋)

兴奋

EPSP→兴奋性↑(易化)抑制(突触后N元兴奋性↓,不易兴奋或兴奋性突触传递被阻断)

IPSP→突触后抑制突触前抑制1.突触后抑制(postsynapticinhibition)*机制:IPSP.*产生过程:突触前N元兴奋

抑制性中间N元兴奋

释放抑制性递质突触后N元的突触后膜上产生IPSP

突触后N元兴奋性下降对其它刺激不易产生兴奋反应突触后抑制的类型:

回返性抑制传入侧支性抑制

(交互抑制)

2.突触前抑制(presynaptic

inhibition)*定义:由于突触前膜活动的改变(兴奋性递质释放减少)而导致的突触传递被抑制的现象。*结构基础:轴-轴式突触;神经元B先兴奋末梢B释放递质GABA

末梢A

Cl-外流

末梢A去极化发生突触前抑制时A神经元后兴奋

产生的AP幅度↓末梢A释放的兴奋性递质↓N元C突触后膜上的EPSP幅度↓

N元A向N元C的兴奋传递被抑制因末梢A膜电位绝对值变小

突触后抑制突触前抑制结构基础抑制性中间N元轴-轴式突触抑制机制释放抑制性递质

兴奋性递质释放↓抑制部位突触后膜突触前N元后膜变化IPSP

EPSP幅度↓特点超极化抑制去极化抑制

㈥突触传递的特征1.单向传布：突触前N元→突触后N元；2.突触延搁：0.3～0.5ms/一个突触；3.总和：空间性总和,时间性总和；4.兴奋节律的改变：突触前/后N元的AP节律不一样；5.对内环境变化敏感和易疲劳：(原因:突触间隙与C外液相沟通、递质的耗竭等)。Nf传导兴奋与突触传递兴奋的区别特征Nf兴奋传导突触兴奋传递传布方向双向单向疲劳发生相对不疲劳性易疲劳周围影响绝缘性易受影响能否总和否能节律改变无可改变其他完整性延搁一段时间二、兴奋传递的其它方式㈠非突触性化学传递特点；1.无特化结构；2.无1对1的支配关系；3.与效应器C距离大；4.费时长(>1s)；5.有无效应,取决于C

上有无相应受体。意义：扩大影响范围。㈡电突触传递*结构基础：缝隙连接；*机制：带电粒子通过细胞间通道移动；*特点：⑴双向性；⑵速度快；*意义：促进一组细胞的同步性活动。三、神经递质和受体要点：1.基本概念：N递质、N调质、受体、(受体)激动剂、拮抗剂(受体阻断剂)、胆碱能f、胆碱能受体、肾上腺素能f、肾上腺素能受体等2.周围NS主要的递质(ACh和NA)和受体(种类、分布、效应、拮抗剂)。★神经递质(neurotransmitter)

----由突触前N元合成并…释放,经…,特异性作用于…受体,引致信息从…传递到…的化学物质。★神经调质(neuromodulator)

----由N元产生,作用于特定受体,调节信息传递效率,增强或削弱递质效应的化学物质。㈠神经递质概述*递质的鉴定(应符合或基本符合以下条件)①突触前N元能合成；②能贮存,突触前N元兴奋时能释放；③能与后膜上受体结合并引致生理效应；④能被及时失活；⑤有特异的激动剂和拮抗剂。★递质的代谢⑴合成：多在胞浆中合成；⑵贮存：被摄取入突触小泡内贮存；⑶释放：以出胞(胞裂外排)方式释放；⑷被消除而失活;①ACh：被突触间隙中的胆碱酯酶水解；②单胺类(含NA):主要被末梢重摄取;③肽类递质：被酶促降解。㈡受体(receptor,R)

----C膜或C内能与化学物质发生特异性结合并诱发生物效应的特殊生物分子。*配体(ligand)----能与受体发生特异性结合的化学物质。包括以下两种：⑴(受体)激动剂(agonist)-----能与受体特异性结合并产生生物效应的化学物质。⑵拮抗剂(antagonist)(受体阻断剂)——能与受体特异性结合但并不产生生物效应的化学物质。受体与配体结合的特性：①特异性：(相对的)特异结合,特定效应；②饱和性：(受体数量有限)只能与有限的配体结合；③可逆性：结合和解离是可逆的，但不同配体的解离常数不同。(三)主要的递质、受体系统(参见教材表10-3)1.胆碱类：乙酰胆碱(ACh)；2.胺类：NA(NE)、Adr(E)、DA、5-羟色胺(5-HT)、组胺；3.氨基酸类：谷〜、门冬~、GABA、甘〜；4.肽类：生长抑素、血管活性肠肽、阿片肽、脑-肠肽、下丘脑调节肽等；5.嘌呤类：ATP、腺苷；6.气体：一氧化氮、一氧化碳；7.脂类：前列腺素类。

★周围神经系统的主要递质、受体系统1.乙酰胆碱(acetylcholine,ACh)及其受体2.去甲肾上腺素(noradrenaline,NA或NE)

及其受体1.乙酰胆碱(ACh)及其受体⑴胆碱能纤维：定义：周围NS中,释放ACh为递质的Nf。

分布：①自主N节前f(包括交感和副交感)

②大多数副交感N节后f;

③少数交感N节后f(支配汗腺和骨骼肌部分血管的舒血管f);

④支配骨骼肌的Nf.

胆碱能受体型主要分布主要效应拮抗剂

胆碱能节后纤维心肌:抑制

支配的效应细胞其他:兴奋自主神经节小量:兴奋后神经元大量:抑制骨骼肌终板膜兴奋

M阿托品N2N1筒箭毒碱六烃季铵筒箭毒碱十烃季铵2.去甲肾上腺素(NA或NE)及其受体(1)肾上腺素能f：以NE作为递质的Nf。

*多数交感