动物生理学 第九章 神经生理.ppt

1、第二节 神经系统的感觉分析功能,第一节 中枢神经系统活动的基本规律,第四节 神经系统对内脏活动的调节,第三节 神经系统对躯体运动的调节,第五节 脑的高级功能,第九章 神经系统,扁形虫,蚯蚓,小龙虾,蚱蜢,乌贼,运动神经原,神经系统,中枢神经系统,周围神经系统,脑,脊髓,从结构上分,从功能上分,脑 神 经,脊 神 经,传人神经,传出神经,内脏神经,躯体神经,大脑,小脑,间脑,脑干,中脑,脑桥,延髓,神经系统的组成,(12对),(31对),第一节 中枢神经系统活动的基本规律,一、神经系统的组成 二、神经系统的基本结构和功能单位 三、神经元之间的联系-突触 四、神经系统功能的基本方式,中枢神经系统（

2、CNS）,外周神经系统（PNS）,一、神经系统的组成：,神经元(细胞),神经胶质细胞,神经干,神经节,神经元,神经胶质细胞,二、神经系统的基本结构和功能单位,尽管神经系统的功能如此繁多复杂，而组成神经系统的基本元件只有两个：,(一)神经元（neuron) 1.基本结构: 胞体:接受、整合信息部位 树突:接受、传导信息部位 轴突始段:产生可传导信息(AP)部位 N纤维：传导信息(AP)部位 末稍：递质释放部位 2.基本功能： 感受刺激兴奋或抑制 整合、分析、贮存信息 传导信息或分泌激素,海 葵 Sea Anemone,组成神经网的 神经细胞,上皮细胞,感觉细胞,根据功能或在反射弧中的位置分：,感

3、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）,兴奋性神经元,抑制性神经元,3. 神经元分类,根据对下一级神经元的影响：,功能的完整性,结构的完整性,4.神经纤维传导兴奋的特征 完整性： 绝缘性：兴奋传导是局部电流在一条纤维上构成回路 + 各纤维间存在着结缔组织。 双向性：局部电流可沿N纤维向二个方向构成回路。 相对不疲劳性：比突触传递耗能少。 不衰减性：冲动的大小、频率、速度不变是以不断产生新的AP的方式进行的，而AP的产生是“全或无”的。,影响神经传导速度的因素:,1、神经纤维的直径：纤维直径大的，传导速度快。,2、髓 鞘：有髓、无髓。,3、温 度：温度降

4、低时传导速度降低。,神经纤维的分类 1）根据结构分类 有髓神经纤维和无髓神经纤维 2）根据传导速度和动作电位的特征分类 分为：A、B、C三类 A类：A 、 A 、 A 、A四种亚型 3）根据纤维直径的大小和来源分类 分为 I、II、III、IV,(二) 神经胶质细胞 1. 分类: 中枢神经系统: 星状、少突、小胶质细胞、室管膜细胞。 外周神经系统： 雪旺氏细胞、卫星细胞。 2.基本功能：, 支持作用 修复和再生作用 物质代谢和营养性作用 绝缘和屏障作用 维持合适的离子浓度 免疫应答作用,1.突触的分类,2.突触传递的机理,3.突触传递的特征,4.神经递质与受体,三、神经元之间的联系-突触,一个

5、神经元与其它神经元之间相接触，所形成的特殊结构。,突触传递：,突触前神经元的冲动，通过突触而传向突触 后神经元的全过程。,突触的概念：,1. 突触的分类 突触传递信息的方式 化学性突触 电传性突触 对后继神经元的影响 兴奋性突触 抑制性突触 突触形成部位 轴突-树突突触 轴突-胞体突触 轴突-轴突突触,神经冲动从一个神经元通过突触传递到另一个神经元的过程突触传递。,2.突触传递：,化学性突触,电突触（不同类型）,电能化学能电能,兴奋性,抑制性,经典突触传递是一个电-化学-电过程: 电:指突触前末梢去极化 化学:指Ca2+进入突触小体,突触小泡释放神经递质,神经递质扩散,递质与突触后膜上受体(或

6、化学门控通道上的受体)发生特异结合, 电位:突触后膜对离子通透性改变,离子进入突触后膜,产生突触后电位。,化学性突触传递,突触前轴突末梢的AP,突触小泡中递质释放,递质与突触后膜受体结合,突触后膜离子通道开放,Na+(主) K+ 通透性,Cl-(主) K+ 通透性,突触前膜去极化 Ca2+内流内突触小体,IPSP,EPSP,兴奋性递质,抑制性递质,A,B,兴奋性突触后电位（excitatory postsynaptic potential, EPSP)：突触后膜在兴奋性递质的作用下发生去极化，使突触后神经元对其他刺激的兴奋性提高，这种电位变化称为EPSP。,抑制性突触后电位（inhibitor

7、y postsynaptic potential, IPSP)：抑制性中间神经元兴奋时，轴突末梢释放抑制性递质，突触后膜在该抑制性递质的作用下产生超极化，使突触后神经元对其他刺激的兴奋性降低，这种电位变化称为IPSP。,兴奋性突触后电位产生机制,抑制性突触后电位产生机制,电突触 结构基础：是缝隙连接。 缝隙连接是二个N元紧密接触的部位上有沟通两细胞浆的水通道蛋白，允许带电离子通过，且电阻低。 传递过程：电-电(AP以局部电流方式)。 传递特征：双向性，速度快，几乎无潜伏期。,Muscle fibers,Axon terminals,Terminal button,3.神经-肌肉接头处兴奋的传递

8、,Action potential propagation in muscle fiber,乙酰胆碱受体,乙酰胆碱酯酶,Voltage-gated Na+ channel,Chemically gated cation channel 化学门控通道,Contractile elements within muscle fiber,Motor end plate 运动终板,K+,Na+,Ca2+,Na+,Voltage-gated calcium channel,Action potential propagation in motor neuron,神经-骨骼肌接头,神经-骨骼肌接头传递与经典

9、突触传递有无不同之处？,神经肌肉接头运动神经每传来一次动作电位都能引起肌膜产生一次动作电位和一次肌肉收缩（因一次动作电位释放的ACh量所形成的终板电位大小是引起及细胞膜动作电位所需阈值的3-4倍） “一对一”的关系,在中枢的突出传递中，突触前神经原的一次动作电位只能是突触后膜产生很低的突触后电位，不可能使突触后神经原产生一次动作电位。必须同时或相继而来的动作电位所引起的局部去极化总合达到足够强度时才能使突触后神经原兴奋。 需要“总和”,经典突触传递与神经-骨骼肌接头传递的特点,单方向性； 有时间延迟（突触延搁synaptic delay） 易受环境因素和药物的影响： 美洲箭毒，-银环蛇毒 与A

10、Ch竞争终板膜受体 有机磷农药抑制胆碱酯酶- ACh积聚 易疲劳性，称为突触疲劳(synapse fatigue),思考题？,从刺激神经元开始到骨骼肌开始收缩中间有一段潜伏期，试述在潜伏期中可能发生了哪些变化？这些变化的发生和刺激有必然联系吗？,4. 神经递质,神经递质指是指突触前末梢处释放，能特异性作用于突触后膜受体，并产生突触后电位的信号物质。,神经调质：由神经元产生的一类化学物质，也作用于特定的受体，但在神经元之间不是起直接传递信息的作用，而是调节信息传递的效率，起到增强或消弱递质效应的作用，起调质作用而不是传递作用。,神经递质的标准:, 突触前神经元内具有合成神经递质的物质及酶系统，能

11、够合成该递质。 递质贮存于突触小泡，冲动到达时能释放入突触间隙。 能与突触后膜受体结合发挥特定的生理作用。 存在能使该递质失活的酶或其它环节（如重摄取）。 用递质拟似剂或受体阻断剂能加强或阻断递质的作用。,神经递质的共存:,以往：一N元只能释放一种递质=Dales原则。 近来：一N元内可存在二种或二种以上的递质=共存。,外周递质：,乙酰胆碱（Ach）,去甲肾上腺素（NA）,嘌呤或肽类,绝大多数交感节后纤维。,主要存在于胃肠道。,全部植物性神经节前纤维； 绝大多数副交感神经节后纤维； 全部躯体运动神经； 支配汗腺和舒血管平滑肌的交感节后纤维。,神经递质的分类,外周递质、中枢递质,中枢递质：,乙酰

12、胆碱:,单氨类:,肽 类:,神经肽,氨基酸:,谷氨酸、天冬氨酸、 GABA、甘氨酸,NE，5-HT，多巴胺,多数为兴奋作用,其他递质: NO、CO,受体（receptor)：镶嵌于细胞膜或细胞内、能与某种化学物质（递质、调质、激素）发生特定结合的特殊生物分子。 配体（ligand):能与受体发生特异性结合的物质。包括激动剂（agonist)和拮抗剂（antagonist),神经递质受体,受体与配体结合的特性：特异性；饱和性； 可逆性；脱敏性。,胆碱能受体(N、M) 肾上腺素能受体(、) 5-HT受体、氨基酸类受体等,与离子通道偶联受体 激活G蛋白和蛋白激酶途径受体,注：各类受体有亚型,分类：,

13、分布部位分：突触前受体、突触后受体,生物效应分：,结合递质分：,胆碱能受体 受体（毒蕈碱型受体） 分布于胆碱能节后纤维支配的效应器。 阿托品能阻断这种受体与乙酰胆碱结合。 受体（烟碱型受体） 1受体（阻断剂：六烃酚胺）分布于植物性神经节后神经元胞体。 2 受体（阻断剂：箭毒）分布于骨骼肌终扳膜上。,肾上腺素能受体 受体的分类 分为 受体（阻断剂：酚妥拉明）、 受体-1受体和 2 受体（阻断剂：心得胺） 受体的亲和力 肾上腺素可与 受体、1 受体、2 受体结合 去甲肾上腺素主要和 受体结合,受体的效应 受体使血管平滑肌收缩； 2 受体使血管、支气管平滑肌舒张。 1 受体使心肌收缩； 受体的分布

14、心脏只有 1 受体 支气管只有 2 受体 皮肤、粘膜、内脏血管平滑肌主要有受体 骨骼肌和肝脏血管平滑肌以 2 受体为主。,肾上腺素的全身性效应 作用于心脏 1 受体，使心脏功能增强。 作用于皮肤、内脏、粘膜血管平滑肌 受体，使该处血管收缩。调出血液，外周阻力增大。 作用于骨骼肌和肝脏的血管平滑肌 2 受体，使该处血管舒张。调进血液，外周阻力减少。 总的全身效应：强心、血液调往骨骼肌和肝脏，但血压升高不能维持很久。临床上作为强心剂。,6）去甲肾上腺素的全身性效应 心脏的增强效应没有肾上腺素明显。 作用于皮肤、内脏、粘膜的血管平滑肌 受体，使其收缩。外周阻力增大。 总的全身效应：外周阻力增大，血压

15、上升，临床上用于增压剂。 突触前受体（参考）,四、神经系统功能的基本方式-反射 (一)反射与反射弧 1.反射(reflex):在CNS参与下，机体对内外环境刺激的规律性应答反应。,2.分类：,3.反射弧(reflex arc):是反射的结构基础和基本单位。,非条件反射：生来就有，无需大脑参与，通过皮下 中枢可形成，有利于生存，繁衍。 条件反射： 学习和训练而成。,感受器传入N中枢传出N效应器,4.反射过程：,N反射特点: 快、短、准,适宜刺激,感受器,传入神经,反射中枢,传出神经,效应器,内分泌腺,效应器,N-体液反射特点： 慢、广、久,激素,血液,+,AP,AP,辐散式 一个对多个神经元；兴

16、奋和抑制的扩散。 聚合式 多个神经元对一个：兴奋和抑制的集中。 链锁式 一个神经元接着一个；信号的多次校正。 环路式 自控环状的回路，反馈回路 中间神经元是抑制性神经元负反馈回路 中间神经元是兴奋性神经元正反馈回路,（二）中枢神经元的联系方式,中枢神经元的联系方式,环式,链锁式,神经元的联系方式,（三）中枢兴奋,中枢内兴奋传布的特征,兴奋在反射弧中枢部分传布时，往往经过多个化学性突触的接替，由于突触结构和化学递质等因素的影响，情况比兴奋在神经纤维上的传导要复杂得多。中枢兴奋传导有以下特征：,（1）单向传布,（2）反射时和中枢延搁,（3）总和（summation）,（4）扩散与集中,（5）兴奋节

17、律的改变,（6）后放（after-discharge）,（7）易化作用和抑制作用,（8）对内环境变化的敏感性和易疲劳性,突触前抑制：,突触后抑制,传入侧支性抑制（collateral inhibition）,回返性抑制（recurrent inhibition）,突触后膜发生超极化,即产生抑制性突触后电位,使突触后神经元兴奋性降低,不易去极化而呈现抑制。这种抑制就称为突触后抑制（post-synaptic inhibition）,兴奋性突触的突触前神经元轴突末梢受到另一神经元轴突末梢的影响，导致前者所释放的兴奋性递质减少，从而使突触后神经元不易或不能兴奋而呈现抑制，称为突触前抑制 (presy

18、naptic inhibition)。,（三）中枢抑制,兴奋冲动,抑制性中间N元,释放抑制性性递质,突触后N元产生IPSP,突触后N元发生抑制,特征：是超极化抑制,突触后抑制机制：,兴 奋 冲 动 传 入,侧支兴奋 抑制性中间N元,抑制性中间N元释放抑制性递质,抑制另一N元,突触后膜产生IPSP,交互抑制,侧支性抑制,意义:调控其它N元，以便活动协调同步。,兴奋一N元,突触后膜产生,EPSP,回返性抑制,回返性抑制,意义：调控N元本身，使其活动及时终止。,N元兴奋冲动沿轴突传出,侧支兴奋抑制性中间N元,抑制性中间N元 释放抑制性递质,原兴奋的N元抑制,兴奋效应细胞,突触后膜产生,EPSP,突触

19、后膜产生IPSP,突触前抑制,实验A：刺激轴突1时，胞3产生10mV的EPSP； 实验B：先刺激轴突2，再刺激轴突1时，胞3产生5mV的EPSP。,结构基础 轴2-轴1-胞3串联突触。 意义 减少或排除干扰信息的传入，使感觉功能更为精细。,机制,先刺激轴2,轴2兴奋释放递质(GABA),轴1部分去极化(Cl-电导),在此基础上再刺激轴1,轴1产生AP幅度,轴1 Ca2+内流量,轴1释放递质量,胞3EPSP幅度,胞3不易总和达到阈电位而兴奋=胞3抑制,特征：是去极化抑制,第二节 神经系统的感觉分析功能,一、感受器(receptor),感觉是神经系统反映机体内外环境变化的一种特殊功能，是通过感受器

20、、传入系统和大脑皮层感觉中枢的联合活动而产生的，实际上也就是反射弧的前半段。,二、脊髓的感觉传导功能,三、丘脑及其感觉投射系统,四、大脑皮层的感觉分析功能,一、感受器：,由神经末梢和其周围的附属结构组成、能感受内外环境刺激并将其转化成神经冲动的装置。,感受器的功能是接受体内外环境中的某些特殊刺激（适宜刺激），并把这些刺激的能量转化为一连串具有信息意义的神经冲动，因此，感受器有能量转化器的作用。,感受器分类：,2、按感受器感受适宜刺激分：,外感受器浅表感受器：,内感受器深层感受器：,机械性感受器、化学性感受器、光感受器、温度感受器等。,1、按分布的位置分,分布于肌肉、肌腱、关节、韧带深部结构的本

21、体感受器和内脏感受器。,分布于皮肤、粘膜的痛、温触压感 受器,痛觉感受器,触觉感受器,压觉感受器,神经元,嗅觉感受器(4种),味觉感受器(7种),神经元,听觉和平衡觉感受器,视觉感受器,神经元,optic,（1）适宜刺激（adequate stimulus） 感受器最敏感的刺激,感受器一般生理特性：,（2）换能作用 指把各种形式的刺激能量转变为神经纤维上的AP。 “生物换能器”。 适宜刺激感受器跨膜信号转换感受器电位传入神经神经冲动(AP)。,（3）感觉器的编码作用(感受刺激的信息整合) 把刺激包涵的环境变化信息转移到AP的序列之中。 a.刺激性质决定专一的通路和特定的皮层部位。 b.刺激性强

22、度编码：AP频率。,感受器电位：感受器在适宜刺激作用下所产生的电位，是一种局部性电位。 感受器电位和动作电位的不同 （1）电位幅度在一定范围内与刺激强度成正比； （2）不具有“全或无” 的特征；（3）可总和； （4）能以电紧张的形式作近距离的扩布。,（4）感受器的适应现象 指感受器对同一刺激的持续作用，其反应逐渐降低的现象。即感觉阈渐升、反应渐降，主观感觉也可逐渐减弱，甚至消失。 快适应感受器：嗅觉、触觉。利于机体重新接受新刺激，以便不断探索新异事物。 慢适应感受器：痛觉、血压。利于机体进行持续检测，以便随时调整机体的功能。,二、脊髓的感觉传导功能：,来自各感受器的神经冲动，除通过脑神经传入中

23、枢外，大部分经脊髓神经背根进入脊髓，然后分别经各前行传导路径传至丘脑。,分类： 深感觉传导路径 浅感觉传导路径,特点： 三级传导；交叉上行,浅感觉传导路径：,细传入纤维,脊髓背角,中央管下交叉到对侧,脊髓丘脑侧束（痛温觉）,脊髓丘脑腹束（轻触觉）,丘脑,换元,换元、前行,特点：先交叉，后前行。,延髓,大脑皮层,一级,二级,三级,一级,二级,三级,一级,二级,中脑,深感觉传导路径：,粗传入纤维,脊髓背束前行抵达 延髓薄束核、锲束核,交叉到对侧,内侧丘系（肌肉本体感觉、深部压觉、辨别觉）,丘脑,换元,特点：先前行，后交叉。,换元,大脑皮层,三级,一级,二级,三、丘脑及其感觉投射系统：,对大脑皮层不

24、发达的动物而言，丘脑是感觉的最高中枢。 大脑皮层高度发达的动物，丘脑成为感觉传导的换元站(除嗅觉)，只进行粗糙分析与综合。,(一)丘脑的主要核团,1. 感觉接替核： 后腹核:躯体、头面部感觉 空间 内膝状体：听觉 外膝状体：视觉,3. 髓板内核群：不产生感觉 束旁核 中央中核 中央外侧核。,2. 联络核： 丘脑枕 丘脑前核 外侧腹核。,(二)感觉投射系统,1.特异性投射系统,由丘脑(髓板内核群)弥散地投射到皮层广泛区域的N纤维。不产生特定感觉，维持和改变大脑皮层的兴奋状态。,2.非特异性投射系统,由丘脑（感觉接替核、联络核)沿特定的途径点对点的投射至大脑皮层特定感觉代表区的N纤维。产生特定感觉

25、，激发大脑皮层传出冲动。,上行激动系统: 指脑干网状结构向丘脑的上传的系统。 维持大脑皮层的兴奋，使动物保持清醒状态。,非洲睡眠病：蚊咬后慢慢睡死(解剖见病变在非特异性投射系统); 一患者除有一眼视觉外，无其它感觉，当遮其眼后，则慢慢睡了; 白天各种刺激上传觉醒 晚上各种刺激上传睡眠,四、大脑皮层的感觉分析功能,产生感觉的最高中枢，不同感觉在大脑皮层内有不同的代表区：,躯体感受区,视觉区,听觉区,感觉运动区,.体表感觉代表区： 第一感觉区 位置：中央后回 功能：定位明确、感觉分析不十分清晰(患者常难以描述清晰)。 投射特点：,.精细正比:皮层投射区的大小与感觉分辨的精细程度呈正比(如拇指和食指

26、的投射区大)；,.左右交叉:(除头面部是双侧性外)； .倒置分布:(除头面部是直立外)；,第二感觉区 位置：中央前回与岛叶之间。 功能：定位较差、感觉分析粗糙(麻木感)；可能与痛觉有关。 投射特点：,2.本体感觉代表区：运动感觉和位置感觉。 3.内脏感觉代表区：第二感觉区 + 运动辅助区。,.双侧性投射； .分布正立而不倒置，有较大的重叠区。,第三节 神经系统对躯体运动的调节,反射运动：由特定的感觉刺激引起，产生的运动有固 定的轨迹。极少意识影响。 随意运动：为了达到某一目的而指向某一目标的运动。 节律运动：介于反射运动和随意运动之间的一类运动。,一、脊髓对躯体运动的调节,脊 髓 前 角 运

27、动 N 元,皮层等高位中枢的下传信息,皮肤、肌肉、关节等传入信息,骨 骼 肌 纤 维,牵 张 反 射,(一)运动单位与最后公路,最后公路（final common path),2.脊髓前角运动N元的轴突是躯体运动反射的最后公路。,1.一个运动N元及其所支配的全部肌纤维所组成的功能单位称为运动单位(motor unit)。,（二）脊休克(spinal shock） 概念:指脊髓与高位中枢离断(脊髓动物)时，横断面以下脊髓的反射功能暂时消失的现象。,主要表现:横断面以下脊髓所支配的骨骼肌紧张性减弱甚至消失，外周血管扩张，血压降低，出汗被抑制，直肠和膀胱中粪、尿潴留等。,特点：脊髓反射可逐渐恢复:

28、恢复的快慢与种族进化程度有关。 恢复的快慢与反射弧的复杂程度有关。,屈反射（flexion reflex）,(三)脊髓对姿势的调节 1.屈肌反射与对侧伸肌反射,概念：,屈肌反射使肢体离开伤害性刺激，具有保护性意义。,意义：,受到伤害刺激一侧肢体的屈肌收缩、伸肌舒张，使该肢体屈曲的反射。,对侧伸肌反射,概念：受到伤害刺激一侧肢体屈曲的同时，对侧肢体出现伸直的反射活动。,意义：对侧肢体的伸直，防止歪倒，以维持身体姿势的平衡。,(2)反射弧：,肌梭 I,II类纤维 神经元 传出纤维 梭外肌。,2.牵张反射 概念：骨骼肌在受到外力牵拉使其伸长时，引起受牵拉的同一肌肉收缩的反射活动称为牵张反射。,肌梭,

29、梭外肌：,肌 梭： 内有二种感受器,梭内肌：,环旋末梢：,N元支配,与肌梭呈并联关系。,N元支配,与肌梭呈串联关系。,花枝末梢：,牵张反射的感受装置，兴奋由Ia类N纤维传入。,可能与本体感觉有关，兴奋由类N纤维传入。,结构特点：,牵张反射的类型：,意义：了解神经系统的某些功能状态。 如果腱反射减弱或消失，常提示该反射弧的某个部分有损伤； 若腱反射亢进，说明控制脊髓的高级中枢的作用减弱。,特点： 腱反射是单突触反射，所以其反射时很短，耗时约0.7ms。,腱反射(位相性牵张反射): 指快速牵拉肌腱时发生的牵张反射。 如：膝跳反射、跟腱反射。,肌紧张(muscular tension,紧张性牵张反射

30、) ： 概念：指缓慢而持续地牵拉肌腱时所引起的牵张反射。,对抗肌肉的牵拉以维持身体的姿势，是一切躯体运动的基础。,意义：,肌紧张属于多突触反射。 无明显的运动表现，骨骼肌处于持续地轻微的收缩状态。,特点：,二、脑干对肌紧张的调节,(一)脑干网状结构 电刺激延髓脑干网状结构不同区域，观察到存在：,易化区：加强肌紧张和肌运动的区域，称为易化区(范围较大)。,抑制区：抑制肌紧张和肌运动的区域，称为抑制区(范围较小)；,(二)去大脑僵直（decerebrate rigidity）,上述易化系统和抑制系统对肌紧张的影响，可用去大脑僵直实验加以说明： 在动物中脑上下丘之间切断脑干，动物出现伸肌过度紧张现象

31、，表现为四肢伸直、头尾昂起、脊柱挺硬，称为去大脑僵直。,横断脑干切线,去大脑僵直的发生机制：,临床:中脑受压(血肿、肿瘤)、病毒性脑炎,也可出现类似去大脑僵直现象。,是因为较多的抑制系统被切除，特别是来自皮层和纹状体等部位的抑制性联系，造成脑干网状结构抑制区和易化区之间的失衡，易化区的活动明显占优势的结果。,三、大脑皮层对运动的调节,(一)大脑皮层运动区,中央前回(4、6区),躯体运动代表区在主要运动区内的分布,主要运动区的功能特征： 交叉性支配 (头面部多为双侧性) 头足倒置的机能定位 下肢代表区在中央前回顶部，上肢代表区在中央前回中间部，头面部肌肉代表区在中央前回下部(头面部局部正立) 机

32、能代表区大小 与运动精细程度呈正向关系,第五节 神经系统对内脏活动的调节,自主神经系统的分布特征,一、自主神经系统的特征,交感神经系统和副交感神经的区别,脊髓骶段（24节）侧角,（皮肤和肌肉的血管、汗腺、竖毛肌、 肾上腺髓质只有交感神经支配）,(几乎所有脏器),N 纤维长度 节前 节后 节前 节后,节前节后11117 节前节后12,纤维数量比,支配的效应器 较 广 泛 较 局 限,神经节位置 离效应器远 离效应器近或在效应器壁内,T1L3灰质侧角 脑干（、对脑神经）,中枢部位 （中间） （两端）,特 征 交感神经系统 副交感神经系统,释放递质,节前纤维为ACh,节前、节后纤维皆为ACh,少部分

33、节后纤维为ACh,大部分节后纤维为NA,二、 自主神经系统的主要功能,代谢 促进糖元分解， 促进胰岛素分泌 促进肾上腺髓质分泌,器官 交感神经 副交感神经,循环 心跳加强加快 心跳减弱减慢 大部血管缩 部分血管舒 (腹腔内脏、皮肤、 外生殖器等) （软脑膜、外生殖器血管等） 肌肉血管可收缩(NE能)或舒张(Ach能),消化 分泌粘稠唾液，抑制胃肠运动 分泌稀薄唾液，促进胃肠运动 抑制胆囊收缩，促进括约肌收缩 促进胆囊收缩，使括约肌舒张,呼吸 支气管平滑肌舒 支气管平滑肌缩，粘液分泌,促进胃液及胰液分泌,泌尿 逼尿肌舒，括约肌缩， 逼尿肌缩，括约肌舒,生殖 怀孕子宫缩，未孕子宫舒,眼 瞳孔扩大，

34、睫状肌松弛 瞳孔缩小，睫状肌缩，,促进泪腺分泌,皮肤 竖毛肌收缩，汗腺分泌,交感神经与副交感神经的功能特点： 1.对同一效应器多数内脏器官为双重支配。 个别例外： 2.二者作用是相互拮抗的。 个别例外： 3.二者的紧张性作用在不同状态下不同。 剧烈活动时： 安静状态下：,如汗腺、肾上腺髓质、皮肤和肌肉的血管 平滑肌只接受交感神经支配。,如对唾液腺，二者均促进其分泌， 交感神经促进分泌的唾液量少而粘稠， 副交感神经使其分泌的唾液量多而稀薄。,交感神经活动占优势，,副交感神经活动就占优势。,4、二者对整体生理功能调节不同。,副交感神经系统的作用范围较小，其作用是促进消化吸收、积蓄能量及加强排泄和生

35、殖功能能量储备系统。 副交感神经系统活动增强时，常伴有胰岛素分泌增多，所以称这一活动系统为迷走胰岛素系统。,交感神经系统的作用范围较广泛，其作用是使机体迅速适应环境的急剧变化能量动员系统 。 交感神经系统活动增强时，常伴有肾上腺素分泌增多，故称这一活动系统为交感肾上腺素系统。,三、 自主神经系统的中枢调节 (一) 脊髓-最基本的中枢,(二) 低位脑干-生命活动的基本中枢,说明：脑干是调节内脏活动的基本中枢。脑干=延髓+脑桥+中脑,脑干网状结构中存在许多与内脏活动功能有关的神经元，其下行纤维支配脊髓，调节脊髓的自主神经功能；所以，许多基本生命现象(如循环、呼吸等)的反射调节在延髓水平已能初步完成

36、，因此延髓有基本生命中枢之称。,脑干的自主性神经通过周围自主性神经系统影响内脏的活动，如由延髓发出的副交感神经支配头部的所有腺体、心脏、支气管、喉头、食管、胃、胰、肝和小肠等。,(三) 下丘脑-较高级的整合中枢 1.对体温的调节 2.对水平衡的调节 3.对腺垂体功能的调节 4.对摄食活动的调节：,下丘脑腹内侧核=饱中枢：电刺激此核动物拒食，损毁此核引起多食和肥胖； 下丘脑外侧区=摄食中枢：电刺激此区动物多食，损毁此区引起厌食和不饮。,5.对生物节律的调节 生物节律指机体内的各种变化按一定时间顺序发生变化的节律。 生物节律按其频率的高低可分为： 高频、中频、低频,6.对行为和情绪反应的调节 行为

37、和情绪反应与自主神经系统的活动是分不开的。情绪反应增强时主要表现血压升高，心率加快、出汗等交感神经反应亢进的现象。,说明：下丘脑是调节内脏活动的高级中枢。,(四) 大脑皮层对内脏活动的调节 1.新皮层：电刺激新皮层除引起躯体运动反应外，还能引起内脏活动的变化。 例如： 刺激皮层内侧4区一定区域，会产生直肠与膀胱运动的变化； 刺激6区一定区域，会出现竖毛、出汗、上下肢血管的舒缩反应。,2.边缘系统：,边缘系统与自主性神经系统的功能密切相关。,说明：大脑皮层是调节内脏活动的最高级中枢.,第五节 脑的高级功能 大脑皮层的电活动：皮层诱发电位和自发脑电活动(脑电图)。 一、皮层诱发电位(evoked

38、cortical potential ECP) (一)概念：感觉传入系统受刺激时，在皮层某一局限区域引导出的形式较为固定的电位变化。 诱发电位是在自发脑电的背景下发生的。,(二)电位： 1.主反应：为一先正后负的电位变化。,2.后发放：为一系列正相的周期性电位波动。,家兔感觉皮层诱发电位,主反应,后 发 放,主反应的潜伏期一般为512ms (长短取决于感觉冲动传导路的长短、传导速度的快慢、传入途径中突触数目的多少)。 主反应主要是皮层锥体细胞电活动的综合表现。,后发放的节律在812次/秒。 后发放可能是皮层与丘脑转换核(后腹核、内膝体、外膝体)之间的环路活动的结果。,(三)平均诱发电位： 若在

39、清醒状态头皮上引导单个刺激的诱发电位，因为引导电极离皮层较远，颅骨的电阻很大，记录的电位极微小，而且是在自发脑电的背景下发生的，故很难分辨。因此，运用计算机的叠加、平均技术，能使诱发电位突出的显示出来。这种方法记录的诱发电位称平均诱发电位(averaged evoked potential)。 诱发电位已成为研究感觉投射的定位、皮层感觉代表区的投射规律和感觉机能神经系统疾病、行为、心理活动的一种手段。,二、脑电图(electroencephalogram EEG) 波形：,正常人四种基本的脑电波, ,频率/Hz 813 14 30 0.5 3 4 7,波幅/V 20100 5 20 20 20

40、0 100 150,特 征 安静闭眼时， 枕叶、顶叶 活动时，额叶 深 睡 睡眠、困倦,波在人清醒、安静并闭眼时出现，常具有波的“梭形”波群变化。当睁开眼睛或受到其他刺激时， 波立即消失，这一现象称波阻断。,三、觉醒、睡眠,睡眠和觉醒的昼夜周期性交替是动物生存的必要条件。 觉醒：与脑干网状结构上行激动系统的活动有关。 睡眠： 睡眠的时相：,正相睡眠(慢波睡眠=脑电波呈现同步化慢波时相) 异相睡眠(快波睡眠=脑电波呈现去同步化快波时相),睡眠的时相转换：,由浅睡(慢波睡眠)深睡(快波睡眠)浅睡。每晚可重复45次的周期性过程。,四、学习与记忆 学习是指通过神经系统接受外界环境信息而影响自身行为的过

41、程。 记忆是指将学习获得的信息贮存和提取再现的神经过程。 条件反射的形成与巩固是一种最基本的学习与记忆过程。,(一)学习的形式 1.非联合型学习(nonassociactive learning) 指不需要在刺激和反应之间形成某种明确的联系。不同形式的刺激使突触发生习惯化和敏感化的可塑性改变属于此型。 2.联合型学习(associactive learning) 指两个事件在时间上很靠近地重复发生，最后在脑内逐渐形成联系。如经典条件反射和操作式条件反射。,经典条件反射建立的条件 1）以非条件反射为基础 2）条件刺激和非条件刺激多次结合 3）条件刺激要先于非条件刺激 4）条件刺激要弱于非条件刺激

42、,铃声,食物,（二）条件反射的形成机制,唾液分泌,食物中枢兴奋,听觉中枢兴奋,当仅给唾液分泌。此时，无关刺激则变成条件刺激。,非条件刺激(食物),无 关 刺 激(铃声),先后二者反复结合,暂时联系,条件反射的强化,条件反射的消退,感觉器官,一、视 觉 器 官 眼的适宜刺激:是可见光(波长370740nm的电磁波)。,可见光,眼的折光系统,折射成像,视网膜的感光系统,换能作用,感受器电位视NAP,视觉中枢视觉,(一)眼的折光系统和成像,水中的鱼为何还未等人到水边就逃走？,空气-角膜界面、房水-晶状体界面、晶状体-玻璃体界面,1.折光系统：,1.视网膜的结构,(二)、眼的感光系统及其功能,(1).

43、色素细胞层 内含黑色素颗粒和VitA，对感光细胞有营养和保护作用：,可遮蔽来自巩膜侧的散射光线(光线过强时，伸出伪足样突起包被视杆细胞外段，减少光刺激)； 吞噬感光细胞外段脱落的视盘； 传递来自脉络膜的营养物质。,(2).感光细胞层 视杆细胞 视锥细胞 外段呈圆盘状重叠成层，感光色素镶嵌在盘膜中，是光-电转换产生感受器电位的关键部位。,(3).神经细胞层 细胞层间存在着复杂的突触联系，有化学性突触和电突触，可纵向和水平方向传递信号。 当最初产生的视觉电信号，将首先在这些细胞层中处理与加工。,(4).两种感光细胞与神经细胞的联系方式: 视锥细胞：单线式 (视锥:双极:节细胞= 1:1:1)； 视

44、杆细胞:聚合式 (视杆:双极:节细胞= mn:n:1)。,视杆细胞和它相联系的神经细胞：称为视杆系统或暗光系统。 视锥细胞和与它联系的神经细胞：称为视锥系统或昼光系统。,项 目 视锥细胞 视杆细胞,感光色素 有感红、绿、蓝光色素3种 只有视紫红质1种,(视蛋白 + 视黄醛),种族差异 鸡、爬虫类仅有视锥细胞 鼠、猫头鹰仅有视杆细胞,适宜刺激 强光 弱光,光敏感度 低(强光兴奋) 高(弱光兴奋),分 辨 力 强(分辨微细结构) 弱(分辨粗大轮廓),专司视觉 明视觉 + 色觉 暗视觉 + 黑白觉,视 力 强 弱,结构特征,功能作用,(1).两种感光细胞的结构、功能比较,2.视网膜的两种感光换能系统

45、,(不同的视蛋白 + 视黄醛),(2).视紫红质的光化学反应,视 紫 红 质,光,视蛋白+11-顺视黄醛,视黄醛还原酶,11-顺视黄醇(VitA),全反型视黄醇(VitA),醇脱氢酶,全反型视黄醛+视蛋白,视黄醛异构酶,(暗处，需能),异构酶,(3).视杆细胞的感光换能机制,光 照,视紫红质分解变构,无 光 照,变视紫红质(中介物),激活盘膜上的传递蛋白(G蛋白),激活磷酸二酯酶,分解cGMPcGMP,cGMP依赖性Na+通道关闭,外段膜Na+内流(内段膜Na+泵继续),感受器电位(超极化型),电紧张方式扩布,终 足,cGMP含量高,cGMP依赖性Na+通道开放,外段膜Na+持续内流 (内段膜

46、Na+泵泵出Na+),静息电位 （-30-40mv）,(4).视锥细胞的感光换能机制和色觉,A.视锥细胞的感光换能机制 视锥细胞有分别含有感红光色素、感绿光色素、感蓝光色素三种。 视锥细胞的功能特点: 辨别颜色 B.色觉 色觉是感光细胞受到不同波长的光线刺激后,产生的视觉信息传入视觉中枢引起的主观感觉。色觉是一种复杂的物理和心理现象。,三原色学说：视网膜中存在着分别对红、绿、蓝光特别敏感的3种视锥细胞或3种感光色素;当这3种视锥细胞受到不同比例的三原色光刺激时,各自将发生不同程度的兴奋,这样的信息由专线传入中枢,经视中枢整合后便产生各种色觉。 若红、绿、蓝三种视锥细胞兴奋程度=111白色觉; 若红、绿、蓝三种视锥细胞兴奋程度=410红色觉; 若红、绿、蓝三种视锥细胞兴奋程度=281绿色觉。,二、嗅觉,嗅觉属化学性感觉，所感知的信息是外界环境的化学分子的信息。 嗅觉感觉器官：嗅上皮 嗅感受器：嗅感觉细胞,图3-33鱼类嗅感受器官 A.鳗鲡嗅觉器官的横切面图（仿Dqving和Thommesen） B.鲥鱼嗅觉器官的纵切面图（仿Zeiske）,（一）嗅觉的机制 2004年生理学或医学诺贝尔奖,人们能够辨别和记忆约1万种不同气味？,2004年诺贝尔奖与嗅觉,琳达-巴克 华