《基础医学各论3》资料：神经系统的感觉分析功能

1、神经系统的感觉分析功能,内外环境的各种变化,感受器,换能作用,神经冲动,传导通路,中枢,分析综合产生主观感觉,感觉产生过程:,感受器（receptor) 体表或组织内部专门感受机体 内、外环境变化的结构或装置,游离神经末梢（如痛觉、温度觉感受器） 神经末梢 + 结缔组织被膜（如环层小体、肌梭） 高度分化的感受细胞（如毛细胞、味细胞）,特殊感觉器官：分布于头面部的感觉器官 眼、耳、前庭、鼻、味,皮肤内感觉感受器,感受器的一般生理特性 general properties,适宜刺激 adequete stimulus 一种感受器通常对某种特定形式的能量变化最敏感,感觉阈值 sensory thre

2、shold,强度阈值,时间阈值,面积阈值,感觉辨别阈,换能作用 transducer function 定义：感受器能把作用于它们的各种形式 刺激的能量转变成传入N的AP。 意义：CNS能接受的信息形式。,编码作用(coding) 定义:在换能过程中把刺激所包含的环境变 化信息（质、量）转移到AP的序列中。 意义：CNS信息处理的基础,类型，部位，强度，持续时间,感受野 (receptive field) 对感觉通路中任何神经元而言, 所有能影响它的感受 器所组成的空间范围,Diagram of coding of sensory receptor for stimulus intensity

3、,Diagram of the site of AP generation &the density of Na+ channels,适应 adaptation,1.概念:当一恒定刺激作用于感受器时,虽刺激仍在持续作用，但感觉传入神经上AP的频率已开始逐渐下降的现象。 2.分类及功能意义： 快适应感受器:如环层小体；有利于探索新 异刺激； 慢适应感受器:如颈动脉窦；有利于对机体 功能状态进行长时间监测，并随时调整。 3.适应不是疲劳。,Schematic network of lateral inhibition that can enhance the contrast between th

4、e center and peripheral of a stimulated area and increase the ability of the brain to localize a sensory input,感觉通路中的侧向抑制 (lateral inhibition) 能刺激中心区和周边区间的差距, 感觉分辨能力,躯体感觉的中枢分析,经典的感觉传入三级神经元通路： 第一级神经元：从身体的各种感受器到脊髓或脑干，其胞体位于脊神经节内或脑神经节 第二级神经元：从脊髓或脑干的神经核到丘脑 第三级神经元：从丘脑的神经核团到大脑皮质,1）深感觉传导路径： 精细触压觉(辨别两点距离和感受物

5、体表面 性状的辨别觉) 肌肉和关节中的本体觉（即肌、腱和关节 等运动器官本身在不同状态下产生的 感觉，包括位置觉、运动觉和振动觉） 特点：先上行，然后在薄束核和楔束核 处交叉到对侧。,传入冲动 经后根节外侧部(粗纤维部分) 进入脊髓后角 沿同侧后索上行 抵达延髓下部 在薄束核、楔束核换神经元 第级神经元发出纤维 交叉到对侧 沿内侧丘系 到达丘脑感觉接替核。,2）浅感觉传导路： 粗略触压觉 温度觉 痛觉,特点：先交叉后上行,轻触-压觉,痛觉,温度觉的传入纤维 经后根节外侧部(细纤维部分) 进入脊髓后角并于此换元 第级神经元发出纤维 交叉到对侧 沿脊髓丘脑前束、脊髓丘脑侧束上行 到达丘脑感觉接替核

6、,*:脊髓半离断: 病变平面以下对侧 浅感觉障碍，同侧 深感觉障碍 *:脊髓空洞症: 局部中央管破坏 痛、温觉（障碍）与粗略触-压觉分离,丘脑是除嗅觉以外的各种感觉纤维向大脑皮层投射的重要中继站，同时也是对感觉传入进行初步的分析和综合。,丘脑的核团 （1）特异感觉接替核： 接受除嗅觉外的第级神经元感觉纤维的投射，换元后投射到大脑皮层感觉区。 功能：形成特定感觉。 包括：后腹核和内、外侧膝状体。,2)内侧膝状体：是听觉传导路的换元站，发出的纤维向听觉皮层(颞叶)投射。 3)外侧膝状体：是视觉传导路的换元站，发出的纤维向视皮层(枕叶)投射。,1)后腹核:躯体感觉的中继站 后外侧腹核接受躯干四肢的传

7、入纤维。 后内侧腹核接受头面部的传入纤维。,（2）联络核： 不接受感觉的投射纤维，接受特异感觉接替核和其他皮层下中枢来的纤维，换元后投射到大脑皮层特定区域。,功能：与各种感觉在丘脑和大脑皮层水平的联系协调有关。 包括：丘脑前核（内脏活动的调节）、丘脑外侧核（运动调节）、丘脑枕核（感觉的联系）,功能：维持和改变大脑皮层兴奋状态 包括：中央中核，束旁核，中央外侧核。,（3）非特异投射核： 靠近丘脑中线的，内髓板以内的各种结构，指髓板内核群。 不与大脑皮层直接联系，而通过多突触的接替换元再弥散地投射到整个大脑皮层。,感觉投射系统,特异投射系统 （1）定义 指丘脑的特异感觉接替核及它们投向大脑皮层的神

8、经通路。 起源：丘脑感觉接替核、联络核。 投射特点：点对点地投射到大脑皮层特定区域。 突触联系：纤维末梢形成丝球结构，与皮层第四层的神经元形成突触联系。 （2）功能 引起特定的感觉，并激发大脑皮层发出神经冲动。,非特异投射系统：,（1）定义 指丘脑的第三类细胞群及它们投射到在脑皮层神经通路。 起源：髓板内核群。 投射特点：经多次换元后弥散地投射到大脑皮层的广 泛区域。 突触联系: 纤维末梢以自由末端的方式与皮层各层内 神经元的树突形成突触联系。 （2）功能 维持和改变大脑皮层的兴奋状态。,网状结构上行激动系统 (Ascending reticular activating system) 1

9、动物实验： 刺激中脑网状结构，能唤醒动物，脑 电呈去同步化快波； 在中脑头端切断网状结构，动物昏睡， 脑电呈同步化慢波； 表明：脑干网状结构内存在着具有上 行唤醒作用的功能系统，即网状结构 上行激动系统。,2）网状结构上行激动系统是通过丘 脑非特异投射系统而起作用的； 3）网状结构上行激动系统是一个多 突触的接替系统，易受药物影响 而产生传导阻滞。,特异和非特异投射系统比较,大脑皮层(cerebral cortex),分子层； 外颗粒层； 外锥体细胞层； 内颗粒层； 内锥体细胞层 多形细胞层。,大脑皮层感觉代表区 躯体感觉信息经特异投射系统投射到大脑皮层的特定区域。 1、体表感觉代表区 1）第

10、一体表感觉区： 中央后回 （3-1-2区）,第一体表感觉区特点,交叉投射 （头面部投射 - 双侧） 投射区越大， 感觉分辨精细程度越高 整体为倒置安排， 头面部内部安排为正立。,大脑皮层感觉柱 大脑皮层细胞以纵向的柱状排列 并垂直皮层表面，构成感觉柱。 是感觉皮层的最基本功能单位。 是传入- 传出信息的整合处理单位。,第二体感区 部位:中央后回 底部至岛叶 特点 空间分布正立 定位不清晰 双侧投射,其它感觉的代表区 1）本体感觉代表区： 位于中央前回（运动区）。 2）内脏感觉代表区： 混杂于体表感觉代表区，及边缘系统皮层。 3） 嗅觉和味觉代表区：边缘叶的前底部,感觉皮层的可塑性 cortic

11、al plasticity,感觉单位与皮层的联系可能有广泛的聚合和辐散联系，这些联系在废用时减弱，而在频繁使用时增强。 如：盲人触觉灵敏 耳聋者视觉皮层反应灵敏,疼痛,疼痛的概念 IASP: pain is an unpleasant sensory and emotional experience associated with actual or potential tissue damage, or described in terms of such damage 疼痛是与现实的或可能的组织损伤有关的一种不愉快的感觉性和情绪性体验 包括痛知觉和痛反应 伤害性感受（nociception

12、）和痛觉（pain）,痛觉：发生在躯体某一部分的厌恶和不愿忍受的感觉，属于知觉范畴，发生在脑的高级部位，尤其是大脑皮层，是人独有的 伤害性感受：CNS对伤害性感受器激活而引起的传入信息的反应和加工，以提取组织损伤的信息，它可以发生在CNS的各个水平，从低等动物到人均有 由于痛觉是意识水平的感觉，我们无法确定动物是否具有痛觉，只能观察其对伤害性刺激的行为反应。因而在描述动物时伤害性感受取代疼痛,Local reaction：受到伤害性刺激的局部出现血管扩张，组织水肿 Systemic reaction：在中枢神经系统参与下，机体对伤害性刺激做出的有规律的应答 Behavior reaction：

13、在高级脑部参与下，机体对伤害性刺激做出的躲避、反抗、攻击等整体行为，带有强烈的情绪色彩,疼痛是生理学的一种感觉 疼痛是心理学的研究课题之一 疼痛是临床医学的一大问题,疼痛的产生,由一定的刺激（伤害性刺激）作用于外周感受器（伤害性感受器），换能后转变成神经冲动（伤害性信息），循相应的感觉传入通路（伤害性传入通路）进人中枢神经系统，经脊髓、脑干、间脑中继后直到大脑边缘系统和大脑皮质，通过各级中枢整合后产生疼痛感觉和疼痛反应。,致痛物质,1、组织损伤：缓激肽，前列腺素，5-羟色胺，组胺，乙酰胆碱，三磷酸腺苷，钾离子，氢离子等 2、感觉神经末梢释放物：P物质,降钙素基因相关肽，兴奋性氨基酸，一氧化氮，

14、甘丙肽，胆囊收缩素，生长抑素 3、交感神经释放物：神经肽，去甲肾上腺素，花生四烯酸代谢物等 4、神经营养因子 5、血管因子：一氧化氮，激肽类，胺类 6、免疫细胞产物：白介素，肿瘤坏死因子，阿片肽,48,直接作用：伤害性刺激使细胞损伤，胞内K+的释放和BK、PG合成，兴奋感受器； 继发作用：外周末梢释放SP等，引起血管舒张和组织水肿，增加BK积累；刺激肥大细胞和血小板释放HA和5-HT； 持续作用：HA、5-HT在胞外浓度的升高，继发激活邻近的伤害性感受器。,致痛物质激活伤害性感受器的机制： 引起初级传入末梢去极化使感受器兴奋，换能机制，化学信号变为电信号。,感觉神经元化学信号传递 配体门控通道

15、 G蛋白偶联的受体 酪氨酸激酶受体,细胞内甾体型受体,游离的神经末梢（主要是A和C纤维） 广泛分布于机体的皮肤、肌肉、关节和内脏等不同组织,伤害性感受器 nociceptors 背根神经节(dorsal root ganglia, DRG)和三叉神经节(trigeminal ganglia, TG)中，感受和传递伤害性冲动的初级感觉神经元的外周部分,快 痛,产生快，消失快；,定位精确、感觉鲜明 （主要投射到S1、S2区）,主由A 传导。,慢 痛,产生和消失慢；,定位不明确、感觉不鲜明 （主要投射到扣带回）,主由C类纤维传导,常伴有情绪和心血管、 呼吸等内脏功能变化,躯体痛,A和C伤害性感受器的

16、传入纤维由背根经进入背角 A传入纤维终止在I、V、X层 C传入纤维终止在II层 A传入纤维终止在IIIV层 内脏传入纤维主要投射到I、II、V和X层 肌肉传入主要在I和V层的外侧部,脊髓背角是痛觉信号处理的初级整合中枢,痛觉的调制,脊髓对痛觉的调制,脑干对痛觉的调制,高位中枢对痛觉的调制,脊髓背角胶质区(Substantia gelatinosa, SG，即II层)是痛觉调制的关键部位 SG中的抑制性神经元起着闸门的作用 细纤维兴奋C抑制SG细胞，失去对T细胞（脊髓背角上行传递细胞）的突触前抑制作用形成，闸门开放 粗纤维兴奋（A）可激活SG细胞，闸门关闭，阻碍冲动通过，减弱或消除痛觉 进入闸门

17、前尚可通过中枢的调控机制、下行性控制系统关闭闸门,脊髓对痛觉的调制-闸门学说(gate control theory),以第三脑室周围组织和中脑导水管周围灰质（PAG） 为核心，联结延髓头端腹内侧网状结构，通过下行性抑制通路对脊髓背角的痛觉初级传入活动进行调节。,脑干对痛觉的调制-内源性痛觉调制系统,（1）激活延髓头端腹侧内侧区的5-HT能神经元，通过脊髓背外侧束下行，在脊髓后角作用于5-HT2受体，抑制伤害性传入纤维的兴奋性。 （2）激活延髓尾部外侧网状核区的NA能神经元，经前外侧束下行，终止于脊髓后角，作用于a2受体抑制后角神经元对伤害感受信息传递。 （3）PAG传出纤维直接下解到达脊髓后

18、角，发挥抑制性作用，其神经递质可能是内源性阿片肽（脑啡肽）。,高位中枢对痛觉的调制,丘脑是最主要的痛觉整合中枢 边缘系统、基底神经节对于疼痛时的情绪活动和植物性功能变化有密切联系：电刺激伏核、隔区、杏仁核可镇痛。 皮层是伤害性信息上升为意识产生痛觉所必须的 认知是最高级的对痛觉的调制,内脏痛（Visceral pain）：内脏组织因牵拉、缺血、炎症、平滑肌痉挛或化学刺激等引起的内脏疼痛。,真脏器痛：脏器本身活动或病变引起的疼痛如分娩、肠绞痛、心绞痛等。病因如：缺血；化学物刺激；空腔脏器痉挛；空腔脏器扩张过度。 牵涉痛：内脏发生疾病，表现出远离内脏的体表位置疼痛。,内脏痛的特点： 缓慢、持续、定位不精确和对刺激的分辨能力差； 对锐器切割、烧灼等刺激不敏感，而对炎症、缺血、 痉挛、牵拉、扩张性刺激敏感； 伴有自主神经兴奋症状，如恶心、呕吐及不愉快的情 绪反应； 可有牵涉痛； 可引起邻近体腔壁的骨骼肌痉挛； 可引起体腔壁痛(Parietal pain)：体腔壁浆膜(胸膜、 腹膜)受刺激引起的疼痛。,牵涉痛Referred pain 心脏心前区，左臂尺侧(C3-T5) 胃左上腹、肩胛间 肝、胆右肩胛、上腹中部(T7-10, C3-4) 阑尾炎上腹部、脐