理学神经系统神经系统突触传递

理学神经系统神经系统突触传递第1页/共67页第十章神经系统概念：神经系统是由众多的神经细胞组成的庞大而复杂的信息网络，联络和调节机体的各系统和器官的功能。

在机体功能调节系统中起着主导的作用，直接或间接的使机体的各种功能活动成为整体，以应付内外环境的变化，使得机体得以生存。

第2页/共67页神经系统外周神经系统：(PeripheralNervousSystem,PNS)(神经节、神经干)中枢神经系统(CentralNervousSystem,CNS)

躯体神经内脏神经脑脊髓第3页/共67页

从功能上，神经系统可以分为三个环节，即传入神经、中枢神经和传出神经。第4页/共67页

神经细胞又称神经元，神经系统内含有大量神经元，其形态、功能多种多样，是神经系统的基本结构与功能单位。第一节神经系统的基本结构与功能一、神经元与神经纤维第5页/共67页㈠神经元的结构与功能1、基本结构：

●

胞体（Soma）

（物质合成部位，代谢中心）

●突起（Cytoplasicprocess）

树突（

Dendrite)

轴突

(Axon)

●

轴丘（Axonhillock）

突触小体（Synapticknob）

始段（Initialsegment）第6页/共67页神经元的四个重要的功能部位：胞体或树突膜上的受体部位；产生动作电位的起始部位；传导神经冲动的部位；引起递质释放的部位。２、神经元的基本功能：能感受体内外各种刺激而引起兴奋或抑制；对不同来源的兴奋或抑制进行分析综合；将CNS中其他部位的信息转换为激素信息。第7页/共67页

神经纤维可根据其直径、髓鞘、功能以及传导速度与电生理学特性等差异进行多种分类（二）神经纤维的分类神经纤维的分类： 按传导速度和电生理特性：A、B、C

按直径和来源：I、II、III、IV

其他：有无髓鞘、冲动的方向第8页/共67页神经纤维的分类（一）纤维分类来源纤维直径(μm)传导速度(m/s)锋电位时程(ms)绝对不应期(ms)A(有髓)Aα初级肌梭传入纤维和支配梭外肌的传出纤维13~2270~1200.4~0.50.4~1.0Aβ皮肤的触-压觉传入纤维8~1330~70Aγ支配梭内肌的传出纤维4~815~30Aδ皮肤痛、温度觉传入纤维1~412~30B(有髓)自主神经节前纤维1~33~151.21.2C(无髓)sC自主神经节后纤维0.3~1.30.7~2.32.02.0drC后根传导痛觉的传入纤维0.4~1.20.6~2.0第9页/共67页神经纤维的分类(二)纤维分类来源直径(μm)传导速度(m/s)电生理学分类Ⅰa肌梭的传入纤维12~2270~120AαⅠb腱器官的传入纤维12左右70左右AαⅡ皮肤机械感受器传入纤维(触-压、振动觉)5~1225~70AβⅢ皮肤痛、温度觉、肌肉深部压觉传入纤维2~510~25AδⅣ无髓的痛觉、温度、机械感受器传入纤维0.1~0.31C第10页/共67页（三）神经纤维兴奋传导的特征：1.结构和功能的完整性：2.绝缘性：3.双向传导：4.相对不疲劳：正常的神经传导不仅要求神经纤维保持结构完整，而且从功能上也要保持正常。一条神经干的神经纤维间没有细胞质的沟通，每条纤维上都有一层髓鞘起绝缘作用。各条纤维上传导的冲动互不干扰，保证神经传导的精确性。神经纤维动作电位可沿神经纤维向两端传导，但在整体条件下，冲动往往由树突或细胞体向轴突方向传导，很少双向传导。用5~100Hz的电刺激神经纤维，连续达9~12小时之久，神经纤维仍然保持其传导兴奋的能力。第11页/共67页（四）神经纤维的传导速度：与直径、髓鞘、髓鞘的厚度、及温度有密切的关系。

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在轴突内借助轴浆流动运输物质的现象。完成神经末梢组件和某些蛋白质（包括酶）的运输。

顺向运输，逆向运输。（五）神经纤维的轴浆运输

第13页/共67页（六）神经的营养性作用和神经营养性因子

⑴神经的营养性作用：①功能性作用：N元通过传导AP→递质释放→调控所支配组织的功能活动；②营养性作用：N元合成、轴浆运输、末梢经常性释放某些营养性因子，持续地调整所支配组织的内在代谢活动。

第14页/共67页

⑵支持神经的营养性因子

神经所支配的组织和星形胶质细产生支持N的神经营养性因子（NT）：神经生长因子(NGF)、脑源性神经营养性因子(BD-NF)、神经营养性因子3(NT-3)、神经营养性因子4/5(NT-4/5)等。作用机制：神经营养性因子→N末梢的特异受体(TrKA、TrKB、TrKC受体)→N末梢摄入→轴浆运输(逆流方式)→胞体→促进N元生长发育。第15页/共67页二、神经胶质细胞⑴支持、绝缘和屏障作用⑵修复和再生作用⑶物质代谢和营养性作用⑷维持神经元正常活动⑸参与神经递质及生物活性物质的代谢

基本功能：

第16页/共67页第二节突触传递

现代神经生理学的一个根本问题，是神经元之间或神经元与效应器之间的信息传递。神经元之间在结构上缺乏原生质的直接沟通，在功能上却存在密切的联系，其间的信息传递必须依靠神经末梢释放的化学物质或电流扩布来进行传递。第17页/共67页突触的概念经典认识（Sherrington,1897）突触：一个神经元的轴突与另一个神经元的胞体或突起相接触的特殊分化部位。现代认识突触：一个神经元与另一个神经元之间或神经元与效应器之间相接触的特殊分化部位。它是神经元之间或神经元与效应器之间信息传递的特异功能接触部位。第18页/共67页（一）化学性突触

化学突触传递是人类神经系统内信息传递的主要方式，它是一种以释放化学递质为中介的突触传递。一、突触的结构及分类第19页/共67页1.化学性突触的结构

突触前膜：突触小体的末梢膜组成突触间隙：两膜之间的缝隙突触后膜：与突触前膜相对的胞体膜或突起膜图3－18B第20页/共67页化学性突触的基本结构

突触前膜突触间隙突触后膜大、小突触小泡受体神经递质囊泡格栅第21页/共67页2.化学性突触的分类

1.按接触部位分：轴突—胞体突触轴突—树突突触轴突—轴突突触2.按突触对后神经元的效应的不同:

兴奋性突触:后膜较厚,突触间隙宽约30nm

抑制性突触:后膜和前膜相当,突触间隙窄约20nm第22页/共67页第23页/共67页结构基础：细胞间的缝隙连接。相邻的神经膜间距离约2nm，其间有桥状的连接蛋白贯穿，是二个N元胞浆的水通道蛋白，允许带电离子通过，电阻低。（二）电突触第24页/共67页机能意义使相邻的许多神经成分的活动同步化。传递过程：电-电(发生电紧张性传递)。传递特征：双向性，速度快。第25页/共67页（三）非突触性化学传递

无特定突触结构的传递，称空间传递形式。不存在突触的对应支配关系，支配的范围较广，作用较为弥散，潜伏期长。递质释放后，通过周围细胞外液弥散地作用于邻近或远隔部位神经元，从而发挥生理效应。第26页/共67页二、化学性突触传递的过程第27页/共67页（一）化学性突触信号传递的基本过程①突触前神经元兴奋、动作电位抵达神经末稍，引起突触前膜去极化。②去极化使突触前膜电压门控Ca2+通道开放，Ca2+内流。③突触囊泡前移、搭靠，并与前膜接触、融合。④囊泡内神经递质以胞裂外排方式释放到突触间隙。1.化学性突触区信号传递突触前过程第28页/共67页2.化学性突触区信号传递突触后过程①从间隙扩散到达突触后膜的递质，作用于后膜的特异性受体或化学门控式通道。②突触后膜离子通道开放或关闭，引起跨膜离子电流。③突触后膜电位发生变化，引起突触后神经元兴奋性的改变。④递质与受体作用之后立即被分解或移除。第29页/共67页（二）神经递质的释放

Ca2+是前膜兴奋与递质释放过程的触发因子，Ca2+在触发囊泡递质释放过程中可能涉及多种特殊蛋白质的参与而发挥其作用：（1）内流的Ca2+可降低轴浆粘度，以利囊泡前移。（2）Ca2+能消除突触前膜上的负电位，促进囊泡与前膜搭靠、融合和胞裂。（3）Ca2+是囊泡释放过程中起信使作用的物质。第30页/共67页Ca2+是内流量与前膜去极化的程度成正变关系。

神经递质释放量与Ca2+内流量成正变关系。第31页/共67页

递质与突触后膜上的受体结合后，引起的突触后膜的电位变化，具有局部电位的性质。（三）突触后神经元电活动的变化1.

突触后电位（postsynapticpotential,PSP）的概念：第32页/共67页抑制性递质引起的突触后膜的局部超极化。2.

突触后电位的类型：抑制性突触后电位（IPSP）：兴奋性递质引起的突触后膜的局部去极化。兴奋性突触后电位（EPSP）：第33页/共67页（四）兴奋性突触传递

突触前神经元兴奋突触前膜去极化前膜Ca2+通道开放,Ca2+内流突触小泡前移,前膜融合胞裂外排,释放兴奋性递质递质与后膜的受体结合,提高后膜对Na+的通透性Na+内流,引起后膜去极化,产生EPSPEPSP总和阈电位轴丘处爆发动作电位后神经元兴奋第34页/共67页突触前膜释放的是兴奋性递质。发生在突触后膜的局部去极化，能使该突触后神经元的兴奋性提高，故称为兴奋性突触后电位（EPSP）。EPSP是局部兴奋，它的大小取决于突触前膜释放的递质量。兴奋性突触传递过程中，必须有多个神经冲动到达，使EPSP总和达阈电位水平，才能使突触后神经元兴奋。第35页/共67页（五）抑制性突触传递

突触前神经元兴奋突触前膜去极化前膜Ca2+通道开放,Ca2+内流突触小泡前移,前膜融合胞裂外排,释放抑制性递质递质与后膜的受体结合,提高后膜对Cl-的通透性Cl-内流,引起后膜超极化,产生IPSP后神经元抑制第36页/共67页突触前膜释放的递质是抑制性递质。出现在突触后膜的是超极化，能降低突触后神经元的兴奋性，故称之为抑制性突触后电位（IPSP）

IPSP的幅度随着传入神经刺激的增大而增大，但膜电位增大，不能产生动作电位。第37页/共67页图3－19第38页/共67页

在中枢神经系统中，一个神经元常与其他多个神经末梢构成许多突触。在这些突触中，有的是兴奋性突触，有的是抑制性突触，他们分别产生的EPSP与IPSP可在突触后神经元的胞体进行整合。突触后神经元的状态实际上取决于同时产生的EPSP与IPSP代数和的总和。如果，EPSP占优势并达阈电位水平时，突触后神经元产生兴奋；相反，若IPSP占优势，突触后神经元则呈现抑制状态。第39页/共67页三、神经递质第40页/共67页（一）、神经递质的概念

由突触前膜释放、具有携带和传递神经信息功能的一些特殊化学物质。第41页/共67页（二）、神经递质必须具备的条件在突触前神经元内具有合成递质的前体物质与酶系统，能合成递质贮存于囊泡内。神经冲动到来时，囊泡内递质能释入突触间隙。递质可作用于突触后膜上的特异受体，产生特定生理效应。在突触部位存在着能使递质失活的酶或使递质移除的机制。递质的突触传递作用，能被递质激动剂或受体阻断剂加强或阻断。第42页/共67页（三）、神经递质分类根据其存在部位的不同分为：外周神经递质中枢神经递质

第43页/共67页1.外周神经递质

外周神经递质是由传出神经末梢所释放的递质。主要有：乙酰胆碱（Ach）去甲肾上腺素（NE）肽类递质第44页/共67页（1）乙酰胆碱

凡释放Ach作为递质的神经纤维，称为胆碱能纤维，包括：全部交感和副交感神经的节前纤维副交感神经的节后纤维交感神经的小部分节后纤维（如支配汗腺、胰腺的节后纤维及支配骨骼肌和腹腔内脏的舒血管纤维）躯体运动神经第45页/共67页（2）去甲肾上腺素

凡能释放NE作为递质的神经纤维，称为肾上腺素能纤维，包括：大部分交感神经节后纤维第46页/共67页(3)肽类递质

释放肽类化合物作为递质的神经纤维称为肽能神经纤维广泛地分布于外周神经组织、胃肠道、心血管、呼吸道、泌尿道和其他器官；特别是胃肠道的肽能神经元。能释放多种肽类递质，一般认为它们的作用主要是抑制消化道平滑肌的活动。在胃肠道肽能神经元中有经典递质（Ach与NE）与肽类递质的共存现象。第47页/共67页2.中枢神经递质

在中枢神经系统内参与突触传递的化学递质，称为中枢神经递质。大致可归纳为四大类：乙酰胆碱：在中枢神经系统中分布极为广泛。胺类：包括多巴胺、去甲肾上腺素、肾上腺素、5-羟色胺和组胺。氨基酸类：包括谷氨酸、门冬氨酸、甘氨酸、γ-氨基丁酸（GABA）。肽类：主要有P物质和脑啡肽、强啡肽等。第48页/共67页四、受体第49页/共67页（一）、受体的概念受体：它是指存在于突触后膜或效应器细胞膜上的一些特殊蛋白质，能选择性地与某种神经递质结合，产生一定的生理效应。第50页/共67页（二）、受体的分类一般根据与其结合的神经递质命名而分类：胆碱受体：凡能与Ach结合的受体。肾上腺素受体：凡与NE结合的受体。一些与递质相类似的物质也可以与受体结合：受体激动剂：能与受体发生特异性结合并产生相应生理效应的化学物质。受体阻断剂：若只发生特异结合，而不产生生理效应的化学物质。第51页/共67页1.胆碱受体

胆碱受体根据它们的药理特性分为两大类：M受体（毒蕈碱性受体）

N受体（烟碱性受体）N1受体

N2受体第52页/共67页（1）M受体（毒蕈碱性受体）分布绝大多数副交感节后纤维支配的效应器（少数肽能纤维支配的效应器除外），以及部分交感节后纤维支配的汗腺、骨骼肌的血管壁上。效应（M样作用）

Ach与M受体结合后，可产生一系列自主神经节后胆碱能纤维兴奋的效应。阻断剂

阿托品是M受体的阻断剂，能和M受体结合，阻断Ach的M样作用。第53页/共67页

M样作用：包括心脏活动的抑制、支气管与胃肠道平滑肌的收缩、膀胱逼尿肌和瞳孔括约肌的收缩、消化腺与汗腺的分泌、以及骨骼肌血管的舒张等。

第54页/共67页（2）N受体（烟碱性受体）分布

N1受体分布于中枢神经系统内和自主神经节的突触后膜上；N2受体分布在神经-肌接头的终板膜上。效应（N样作用）

Ach与N1受体结合可引起节后神经元兴奋；Ach与N2受体结合可使骨骼肌兴奋。阻断剂

氯筒箭毒碱能同时阻断N1和N2受体；六烃季铵主要阻断N1受体；十烃季铵主要阻断N2受体。第55页/共67页2.肾上腺素受体

肾上腺素受体是机体内能与儿茶酚胺（CA）类物质相结合的受体。分为:α型:α1受体

α2受体

β型:β1受体

β2受体

第56页/共67页（1）α受体

分布

α1受体分布于肾上腺素能纤维所支配的效应器细胞膜上，主要定位于平滑肌；α2受体主要分布于肾上腺素能纤维末梢的突触前膜上。效应

NA与α1受体结合后产生的平滑肌效应主要是兴奋性的,包括血管收缩（尤其是皮肤、胃肠与肾脏等内脏血管）、子宫收缩和扩瞳肌收缩等;也有抑制性的效应，如使小肠平滑肌舒张。

NA与α2受体对突触前NE的释放进行反馈调节。阻断剂

酚妥拉明可阻断α1与α2两种受体；哌唑嗪可阻断α1受体；育亨宾可阻断α2受体。第57页/共67页

α1受体

：包括血管收缩（尤其是皮肤、胃肠与肾脏等内脏血管）、子宫收缩和扩瞳肌收缩等；据报道，支气管平滑肌上也有α1受体，其效应也是兴奋性的。

β1受体：分布于心脏组织中，其作用是兴奋性的。

β2受体：分布在平滑肌，其效应是抑制性的，促使支气管、胃肠道、子宫以及血管（冠状动脉、骨骼肌血管等）等平滑肌的舒张。

第58页/共67页（2）β受体

分布

β1受体主要分布于心脏组织；β2受体主要分布于平滑肌，包括支气管、胃肠道、子宫、膀胱逼尿肌以及血管（冠状动脉、骨骼肌血管等）等平滑肌。效应

NA与β1受体结合后产生兴奋性效应，使心脏活动加强；NA与β2受体结合后其效应是抑制性的，使平滑肌的舒张。阻断剂

普萘洛尔对β1和β2受体均有阻断作用；普拉洛尔对β1受体有阻断作用；纳多洛尔对β2受体有阻断作用。第59页/共67页3.突触前受体

分布在突触前膜上的受体称突触前受体。它的主要作用是调节突触前神经末梢递质的释放量。许多神经末梢都有突触前受体，且受体的类型、效应也各不相同。肾上腺素能纤维末梢的突触前膜上存在：

α2