神经系统与调节

普通生物学授课教师：刘勇yliu@13.神经系统与神经调节神经元的结构与功能神经系统的结构脊椎动物神经系统的功能人脑

神经系统的作用及特点人体协调内部的生物信息过程主要涉及两个系统：

神经系统协调内、外

内分泌系统主要协调内部

作用：神经系统是机体内起主导作用的调节机构，全身各器官、系统在神经系统的的统一控制和调节下，互相影响、互相协调、保证机体的整体统一及其与外界环境的相对平衡。神经调节的特点：接受刺激，直接反应。迅速、准确调节或控制内分泌系统间接调节13.1神经元的结构与功能13.1.1神经元是神经系统的基本结构与功能单位结构：胞体树突轴突神经元分类按功能分：感觉神经元（传入神经元）中间神经元（联络神经元）运动神经元（传出神经元）根据继后神经元的影响：兴奋性神经元抑制性神经元

按N元突起数目：①单极N元②双极N元③多极N元13.1.2神经元的静息跨膜电位与动作电位神经元的基本特征：受到刺激后产生神经冲动沿轴突传送。静息膜电位：指细胞未受刺激时，存在于细胞膜内外两侧的外正内负的电位差。静息电位产生的基本原因主要是K+的跨膜扩散。细胞膜内K+浓度高于膜外。安静状态下，K+顺浓度差向膜外易化扩散，膜内的蛋白质负离子不能通过，引起膜外正电荷增多；膜内负电荷相对增多，产生膜内外电位差。这个电位差和促使K+外流浓度差对抗的力量相等时，K+外流停止。膜内外电位差便维持在一个稳定的状态，即静息电位。静息时K+离子外流属于电压门控通道介导的易化扩散，不消耗能量静息电位的产生动作电位：可兴奋组织或细胞受到阈上刺激时，在静息电位基础上发生的快速、可逆转、可传播的细胞膜两侧的电变化。动作电位的产生机理阈刺激或阈上刺激使Na+沿通道蛋白顺浓度梯度及电位差内流，使膜去极化，形成动作电位的上升支。顺着浓度梯度，需载体，不需要能量，易化扩散Na+通道失活，而K+通道开放，K+外流，复极化形成动作电位的下降支。钠泵的作用，将进入膜内的Na+泵出膜外，同时将膜外多余的K+泵入膜内，恢复兴奋前时离子分布的浓度。在恢复静息电位时K+重新移入和Na＋排出是主动运输，逆浓度梯度，需载体，需要能量膜的极化（polarization)：静息电位存在时膜两侧所保持的内负外正的状态。膜的去极化(depolarization)：膜内电位向负值减小的方向变化。膜的复极化(repolarization)：发生去极化的细胞膜的电位差恢复到正常静息时膜内所处的负值。膜的超极化(hyperpolarization):当静息时膜内外电位差的数值向膜内负值大的方向变化。动作电位的传导——局部电流神经冲动的传导在无髓鞘神经纤维上的兴奋传导。在兴奋部位局部产生的电位差刺激了相邻的部位，则两者之间产生的局部电流，使相邻部位去极化，达到域值则在相邻部位产生兴奋。兴奋以这种机制快速传播下去直到神经末梢。连续传导。在有髓鞘神经纤维上的兴奋传导。(髓鞘间断处)神经兴奋是从一个郎氏结跳跃到下一个郎氏结。跳跃传导神经纤维传导神经冲动的特点动作电位沿神经纤维传导，电位恒定，各神经纤维传间的传导互不影响，具绝缘性。13.1.3突触的信号传递突触：一个神经元与另一个神经元或其他细胞相接触的部位突触小体：一个神经元的轴突末梢经过多次分支，最后每一小支的末端膨大呈杯状或球状的结构。突触的分类按突触形成部位分：轴-树、轴-轴、轴体、树-树突触按对继后神经元的影响分：兴奋性突触和抑制性突触根据突触信息传递的方式分：化学突触和电突触突触的信号传导动作电位通过神经元与神经元之间的突触进行传播。神经突触包括电突触化学突触化学突触的传递过程神经冲动传向末梢→突触前膜去极化→Ca2+通透性增加→递质释放→与受体结合→引发后膜电位变化→兴奋或抑制单向性神经递质和受体神经递质：是指由突触前神经元合成并在末梢释放，经突触间隙扩散，特异性作用于突触后神经元或效应器细胞上的受体，导致信息从突触前传递到突触后的一些化学物质，如乙酰胆碱，单胺类，氨基酸，神经肽等。受体：是指细胞膜或细胞内能与某些化学物质发生特异性结合并诱发生物效应的特殊性生物分子。13.2神经系统的结构13.2.1神经系统的演变涡虫的神经节蚱蜢的索状神经水螅的神经网蚯蚓链状神经索神经网→神经节→神经索→脑13.2.2脊椎动物中枢神经系统的进化神经系统的演变腔肠动物开始：神经网神经节神经索脑。在动物长期进化的过程中，动物神经系统经历了由简单到复杂、由分散到集中的演化。脑的进化各种不同进化阶梯上的哺乳动物大脑皮层的发达程度的差异主要表现为：大脑表面皱褶程度：脑在进化中形成沟回，扩大了表面积。低等哺乳动物（如鼠、兔等）大脑表面平滑，而人的大脑表面有许多皱褶，形成脑沟和脑回。大脑皮层的感觉区、运动区和联合区三者所占比例的大小：低等哺乳动物大脑皮层绝大部分是感觉区和运动区，随着动物的进化，联合区的比例逐渐增大。人脑皮层的联合区占95%。大脑：大为发达，进化主流。中脑：变化不大小脑：逐渐发展13.2.3人的神经系统神经系统由脑、脊髓以及与它相连并遍布全身的周围神经所组成，在人体各器官、系统中占有特别重要的地位。1、脊髓脊髓的内部结构包括灰质、白质和中央管。灰质横切面呈“H”形，主要由胞体、树突构成；白质在灰质外面，由成束的神经纤维构成。白质：神经束，传递神经冲动灰质：胞体、树突，低级神经中枢脊髓

脊神经是混合神经。

脊髓的功能：传导、反射。2、脑位置：颅腔脑干=中脑+脑桥+延髓脑干的功能主要是维持个体生命，包括心跳、呼吸、消化、体温、睡眠等重要生理功能。脑神经Ⅰ嗅神经

Ⅱ视神经

Ⅲ动眼神经

Ⅳ滑车神经

Ⅴ三叉神经

Ⅵ展神经

Ⅶ面神经

Ⅷ前庭蜗神经

Ⅸ舌咽神经

Ⅹ迷走神经

Ⅺ副神经

Ⅻ舌下神经混合性神经，31对颈神经：8对胸神经：12对腰神经：5对骶神经：5对尾神经：1对4、脊神经颈丛臂丛腰丛骶丛脊神经的纤维成分感觉神经纤维躯体感觉纤维：分布于皮肤、骨骼肌、腱、关节内脏感觉纤维：分布于内脏、心血管、腺体运动神经纤维躯体运动纤维：分布于骨骼肌内脏运动纤维：分布于内脏、心血管、腺体13.3脊椎动物神经系统的功能13.3.1神经系统活动的基本方式——反射反射：在中枢神经系统参与下，机体对各种刺激所发生的规律性反应。（应激性）反射弧：感受器传入神经反射中枢传出神经效应器反射弧是完成反射活动的结构基础。反射的类型反射类型非条件反射条件反射形成过程神经中枢反射弧神经活动类型由具体刺激由抽象刺激反射特征后天性大脑皮层以下（脊髓、脑干大脑皮层固定易变低级神经活动高级神经活动人和动物共有人类特有先天性a.狗吃到食物，就分泌唾液b.只响铃，不给食物，狗不分泌唾液c.响铃的同时结合给食物，狗分泌唾液d.多次结合后，只响铃狗也分泌唾液13.3.2神经系统对躯体运动的调节1、脊髓对躯体运动的调节二元反射弧：最简单的反射弧，只需要一个感觉神经元和一个运动神经元，没有其他中间神经元的参与。如：膝跳反射。多突触脊髓反射：涉及2个以上神经元所组成的反射弧。如屈反射。多突触脊髓反射13.3.2中枢神经系统对躯体运动的调节小脑主要是维持身体平衡，调整躯体不同部分的肌紧张以及随意运动的协调作用。小脑受损后表现随意运动的震颤，丧失精密动作的能力。13.3.3神经系统对内脏活动的调节神经系统对内脏活动的调节通过内脏神经系统（植物神经系统或自主神经系统），内脏神经系统指分布于内脏和血管的平滑肌、心肌及腺体的运动神经，支配内脏器官的活动，不受人的大脑和意志的支配。根据传出神经的特点分：交感神经内脏神经系统副交感神经1.内脏神经系统与躯体运动神经在结构和功能上的区别内脏运动神经从低级中枢到达效应器需经过两个神经元节前神经元：发出节前纤维节后神经元：发出节后纤维节前神经元

节后神经元

节前纤维节后纤维低级中枢效应器2.内脏神经系统的功能特点双重神经支配交感神经消耗能量、紧张状态副交感神经保存能量、安静状态交感神经与副交感神经的区别3.各级中枢对内脏活动的调节脊髓：简单的反射；脑干：有很多内脏反射中枢；下丘脑：控制内脏活动的高级中枢；大脑：大脑皮层的内脏控制区-边缘皮层。13.4人脑13.4.1人脑的结构脑位于头骨里，它被脑膜、脑脊髓、流质包围保护。大脑表面灰质是神经胞体部位，大脑有左右两个半球组成，通过叫白质的神经纤维联接起来；表面折叠起来增大脑部面积和协调性，被沟裂分为额叶、顶叶、枕叶、颞叶四个脑叶。大多数大脑活动产生在大脑外部的灰质区（2-4mm厚）-大脑皮层.髓质皮质大脑内部结构：灰质：皮质神经核白质（髓质）网状结构13.4.2大脑皮层的功能运动区、感觉区、视觉区、听觉区、语言区、中央思维联合区等13.4.2大脑皮层的功能运动区（中央前回）：对侧性颠倒（头部双侧、正立）、功能越精细面积越大。感觉区（中央后回）：对侧性颠倒（头面部双侧、正立）、感觉越敏感面积越大。视区：枕叶后部。听区：颞叶上部。感觉区13.4.3左右大脑半球的功能特点左半球：主要支配说话、写字、数学计算和程序逻辑推理等等理性思维，控制神经活动占主导地位，“理性”脑。——思想型。右半球：支配想象力、空间感觉、艺术与音乐能力、理解复杂的关系，“感性”脑。——艺术型。13.4.4大脑皮层的电活动自发脑电活动:大脑皮层连续的节律性电位变化.脑电图（EEG）：从头皮记录到的脑细胞群自发性电位变化的波形。脑电图的波型:α波－清醒安静状态，β波－紧张活动状态，θ波－幼儿（10岁前）、成人困倦δ波－婴儿、成人睡眠期间。脑电图可以监测大脑皮层的完好、损伤情况。13.4.5睡眠和觉醒睡眠的时相:慢波睡眠（正相睡眠）：感觉