医学生理学第十一章-神经系统.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第一节 神经元与神经胶质细胞,第二节 神经元间的信息传递,第三节 反射过程中信息的传递,第四节 感觉的形成,第五节 躯体运动的调控,第六节 内脏活动的神经调节,第七节 脑的高级功能及睡眠,神经系统,中枢神经系统,外周神经系统,功能：接受、整合、,传导、输出信息,神经元的分类（将形态与功能结合）,投射神经元,-具有较长的轴突,中间神经元,-具有大量的树突,神经元的电生理特性,静息电位-65mV70mV,动作电位,神经元膜的电学特性,静息膜阻抗,膜电容,树突与轴突的纵向阻抗,神经纤维的功能,传导兴奋,神经冲动,神经纤维,有髓神经纤维,无髓神经纤维,神经纤维的分类,传出神经纤维,A类：A、A、A、A,B类,C类（无髓）,感觉神经纤维,I(包括Ia和Ib)、,神经纤维传导兴奋的速度,直径粗细,有无髓鞘,温度,年龄,神经纤维传导兴奋的特征,生理完整性,绝缘性,双向传导,相对不疲劳性,神经纤维的轴浆运输,轴浆运输,（axonplasmic transport）,顺向运输,逆向运输,破伤风毒素、狂犬病毒、,辣根过氧化酶,神经的营养性作用（neurotrophic action）和,是指神经元的末梢经常性释放一些营养性物质（trophic substance），持续调节所支配组织代谢活动以影响其结构和功能的作用。,切断运动神经所支配的肌肉内糖原合成、蛋白分解，肌肉逐萎缩；,持续用局部麻醉药阻断动作电位传导，并不能使所支配的肌肉发生内在的代谢改变。,神经营养因子（neurotrophin）,神经元支配的组织产生的对神经元的存活、生长、发育、修复、再生有重要影响的物质。,主要神经营养因子有NGF（,nervous growth factor,）、BDNF（脑源性神经营养因子）、NT-3、NT-4/5等。,NGF是最早被发现的，由2,、,2,和2,亚单位组成的蛋白生长因子，广泛存在于各种组织，与神经元的存活、生长和防止凋亡有密切关系。,神经胶质细胞,星形胶质细胞,少突胶质细胞,小胶质细胞,外周神经系统中,的胶质细胞,施万细胞,神经胶质细胞的功能,支持作用,参与创伤的修复,参与构成血-脑屏障,参与神经递质的代谢,调节细胞外的K,+,浓度,参与信息传递,合成与分泌生物活性物质,形成髓鞘/生成神经营养因子,第二节 神经元间的信息传递,化学性突触传递,突触（synapse)：神经元之间相接处的部位。,化学性突触,(chemical synaptic,transmission),电突触,突触结构,突触前膜,突触小泡：递质,突触间隙,突触后膜：受体,突触传递的,过程,突触前神经元兴奋,AP传到神经末梢突触前膜去极化电压门控 Ca,2+,通道打开Ca,2+,进入突触前膜囊泡与突触前膜接触、融合，胞裂神经递质释放突触后膜去极化、或超极化,兴奋性突触后电位（EPSP）,定义：发生在突触后膜上的局部去极化电位,兴奋性突触传递过程：,兴奋性递质作用突触后膜受体膜对Na,+,、k,+,通透性增加（主要是Na,+,）产生内向电流膜局部去极化,抑制性突触后电位（IPSP）,定义：发生在突触后膜上的局部超极化电位。,抑制性突触传递过程：,抑制性递质突触后膜仅增加K,+,、Cl,-,，尤其是Cl,-,的通透性胞内进入较多Cl,-,，胞外增加较多k,+,膜电位超极化,突触后神经元的抑制,突触后抑制,传入侧支抑制,：感觉传入纤维的侧支经,抑制性中间神经元使是另一神经元产生抑制,的过程,意义：,协调两个相互拮抗的中枢活动。,突触后抑制,回返性抑制,：中枢神经元的轴突侧,支经抑制性中间神经元返回来作用于自身,或其他中枢神经元的抑制过程。,意义：,负反馈地调节中枢神经元活动,及时终止，或促使同一中枢内的神经元活,动的同步。,突触前抑制：,因神经元的轴-轴突触的活动，导致兴,奋性突触前末梢递质释放减少，使突触后神,经元不易或不能兴奋的过程。,意义：,对控制感觉传入活动有重要作,用，使感觉更集中、清晰。,非突触性化学传递,(nonsynaptic chemical transmission),神经元之间通过非经典突触而进行的化学物质局部弥,散到效应器细胞上受体，引起生理作用的传播方式。,结构基础：,轴突末梢分支上有结节状,的曲张体（varicosity）,内含有递质小泡。,传递过程：,递质释放后，经组织液扩散,到临近的效应细胞上，与相应,受体结合发挥生理作用。,特点：,无典型突触结构,无一对一效应关系（一对多）,传递距离远、时间长,传递效应发生取决于效应器细胞上有无相应的受体,（三）化学性突触传递的特征,单向传递,突触延搁,对内环境变化敏感,突触传递的可塑性,突触传递功能可发生,较长时程,的,增强或减弱,现象,（四）神经递质和受体,神经递质：,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,，,产生信号转导的,化学物质,。,鉴定标准：,1）生物合成；2）受体结合；,3）效应检验；4）失活或消除；,5）有激动剂和拮抗剂,神经调质（neuromodulator）,调节信息传递的效率,，增强或削弱递质的效应。,特点：作用缓慢持久，通常与受体结合通过第二,信使产生效应。,递质的代谢,如ACh合成与分解：,胆碱乙酰化,胆碱+乙酰辅酶A 乙酰胆碱,胆碱酯酶(AChE),胆碱+乙酸,递质共存,一种神经元内可以存在两种或两种以上的神经,递质，这一现象称为递质共存。,肽类递质往往与其他递质共存，如,Ach-VIP、NE-NPY,NE-ACh,5-HT-Sp,NE-,Enk,Sp-Glu。,中枢的主要神经递质,胆碱类：,ACh,胺类：,DA，NE，E，5-HT，His,氨基酸类：,谷氨酸，天冬氨酸，甘氨酸，GABA,肽类：,下丘脑调节肽，ADH，阿片肽，脑-肠肽,嘌呤类：,ATP，腺苷,气体：,NO，CO,神经受体(neuroreceptor),受体,是指存在于细胞膜、胞浆或胞核的大分子,物质，能与生物活性物质结合，产生特定的生,物学效应。,神经受体,是指神经元上的受体。,突触后与突触前受体,突触前受体,自身受体（autoreceptor）,异源受体（heteroreceptor）,受体的主要类型,离子通道型受体,G蛋白耦联受体,酶耦联受体,主要的递质、,受体系统,1、,乙酰胆碱（acetylcholine,ACh）,及其受体,（1）,胆碱能纤维（cholinergic fiber）,末梢释放乙酰胆碱的神经纤维。,胆碱能神经元以ACh作为递质的神经元。,（2）胆碱能纤维存在部位,运动神经纤维、植物神经节前纤维、副交感节后纤维,支配汗腺交感节后纤维和交感神经舒血管纤维。,退出,主菜单,返回第三节,（2）肌紧张（muscle tonus,紧张性牵张反射,）,定义,：骨骼肌经常保持一种持续的轻微的收缩状态。或缓慢持续牵拉肌肉引起的牵张反射。,特点,：慢肌纤维收缩，力量小；多突触反射；不同运动单位交替（不同步）收缩，肌肉不易疲劳。,意义,：是保持机体正常姿势和进行各种复杂运动的基础。,2.屈肌反射,定义：伤害性刺激作用于肢体时，可引起该肢,体屈肌反射性的收缩过程。,意义：避开伤害性刺激。,对侧伸肌反射(crossed extensor reflex),定义：强烈的伤害性刺激作用于一侧肢体时，,引起对侧伸肌的反射性的收缩过程。,意义：支持身体，维持平衡。,3.脊髓横断与脊休克,离断脊髓后，断面下出现的暂时丧失一切反射能,力的现象。,表现,：,断面以下一切反射活动消失，出现外周血管扩,张，血压下降，发汗反射消失，大小便潴留，肌紧张,降低或消失。,反射恢复的特点是简单反射先恢复，复杂的、内,脏反射后恢复，动物越高级恢复越慢。,机制,：,脊髓突然失去了高位中枢的紧张性调节作用。,三、脑干对躯体运动的调节,脑干网状结构易化区,脑干网状结构抑制区,（一）脑干网状结构易化区,部位：主要位于延髓网状结构背外侧区、脑桥被,盖、中脑中央灰质及被盖等。,作用：主要作用于运动神经元，部分作用于,运动神经元，增强肌紧张。,特点：自发活动强（有紧张性），主要依赖于感,觉传入的兴奋作用。,（二）脑干网状结构抑制区,部位：位于延髓尾端网状结构腹内侧区等。,作用：主要作用于运动神经元，部分作用于,运动神经元，抑制肌紧张。,特点：自发活动弱（无紧张性），主要依赖高位,中枢的下行始动作用。,（三）去大脑僵直(decerebrate rigidity),定义：在中脑上、下丘之间切断脑干的动物出现全身肌紧张明显加强的现象。,表现：全身肌紧张明显加强，以伸肌为主，动物四肢伸直、脊柱后挺、头尾昂起，角弓反张。,机制：脑干网状结构抑制区活动减弱，而易化区活动相对亢进，因此在肌紧张平衡调节中，易化区作用占优势。,大脑皮质对姿势的调节,去皮质僵直：在人类发生颅内蝶鞍上囊肿引起,与皮质下失去联系时，可出现明显的下肢伸肌僵,直和上肢半屈的现象。,四、小脑、基底神经节与躯体运动,（一）小脑对躯体运动的调节,维持身体平衡,调节肌紧张,协调随意运动,（一）维持身体平衡,前庭小脑绒球小结叶,反射途径：,前庭器官 前庭神经核 前庭小脑 前庭神经核,脊髓运动神经元 肌肉,（二）调节肌紧张,脊髓小脑小脑前叶和后叶的中间带区,功能：接受来自脊髓的本体感觉信息，也接受视觉、听觉等传入信息,（三）协调随意运动,脊髓小脑后叶中间带、皮质小脑,与大脑半球构成与协调运动密切相关的环路联系,使动作稳定和准确,与大脑形成反馈环路，与运动计划的形成及运动,程序的编制有关,小脑对运动的调节,（二）基底神经节在躯体运动中的作用,大脑皮质下方神经元聚集,的核团总称基底神经节（basal ganglia）,组成：纹状体（尾核、,壳核、苍白球）、红核、,黑质、丘脑底核等。,黑质-纹状体投射系统,主要功能：调节肌紧张，稳定随意运动，处理,本体感觉的传入信息。有重要的运动调节功能。,震颤麻痹（Parkingsons syndrome）,表现：肌紧张加强及随意运动减少（肌肉强直、动作缓慢、面部表情呆板），常伴有静止性震颤。,原因：黑质多巴胺能神经元损害，致使纹状体内乙酰胆碱递质系统功能亢进。,治疗：用多巴胺前体物质左旋多巴，或用M型受体阻断剂阿托品，阻断乙酰胆碱的作用。,有关疾病,舞蹈病（Chorea）,表现：肌张力减弱及随意运动增加（不自主的头,部、上肢动作过多）。,原因：纹状体内胆碱能和GABA能神经元下抵,黑质，负反馈控制DA神经元功能受损，黑质,多巴胺能神经元功能相对亢进。,治疗：用利血平耗竭DA或增加 ACh。,五、大脑皮质在躯体运动中的作用,（一）大脑皮质的运动区,部位：中央前回（4，6区）。,特点：,交叉性,：交叉支配对侧躯体运动，但头面上部、咀嚼，喉运动为双侧支配。,倒置性,：空间定位呈身体倒影，但头面部仍正立。,不均性,：运动越精细复杂，代表区越大。,单一性,：刺激皮层产生简单的肌肉运动。,图10-3-4 大脑皮层运动和感受区示意图,皮层脊髓束,皮层脑干束,脊 髓,延髓锥体,内 囊,（4、6、3-1-2、5、7区）,（二）运动传出通路,大 脑 皮 层,旁锥体系,皮层起源锥体外系,锥体外系,（运动皮层+感觉皮层）,皮层下中枢,锥体外系,锥体系,锥体系,第四节 神经系统对内脏活动的调节,一、自主神经系统的功能,自主神经递质,1.乙酰胆碱,2.去甲肾上腺素,乙酰胆碱及其受体,胆碱能受体,毒蕈碱型受体(M受体）,阿托品,烟碱型受体（N受体）,筒箭毒,N,1,六烃季胺,N,2,十烃季胺,（一）交感和副交感神经的递质和受体系统,去甲肾上腺素及其受体,肾上腺素能受体,a受体,酚妥拉明,受体,普萘洛尔,1,受体：心脏正性变时、变力、变传导，,拮抗剂是,普拉洛尔,2,受体：支气管、消化道平滑肌、子宫,（未孕）平滑肌舒张，拮抗剂是,丁氧胺,2.生理机制:,有机磷农药中毒,胆碱脂酶活性,胆 碱 能 受 体 持 续 兴 奋,M,受 体,平滑肌和腺体兴奋性,消化道 呼吸道 腺 体 括约肌,面、舌肌,四 肢 肌,痉挛颤动,缩瞳,尿失禁,流汗,流泪,流涎,流涕,呼困,咳痰,肺水肿,恶心,呕吐,腹泻,N 受 体,N,2,受体,骨骼肌,+,（二）交感和副交感神经系统的功能特征,对效应器的紧张性支配,对同一效应器双重支配,受效应器功能状态影响,对整体生理功能调节的不同意义,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、皮肤和大部分血管,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,。,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,大部血管收缩 部分血管舒张,(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 瞳孔缩小,促进泪腺分泌,皮肤 竖毛肌收缩，汗腺分泌,二、内脏活动的中枢调节,(一)脊髓对内脏活动的调节,血管张力反射、发汗反射、排尿反射、排便反射等,脊髓内有调节内脏活动的的初级中枢,，可以完成一些低等反射。,(二),低位脑干对内脏活动的调节,说明,脑干是调节内脏活动的基本中枢。,脑干网状结构,调节脊髓的自主神经功能；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，因此延髓有,基本生命中枢,之称。,脑干的自主性神经,中脑有瞳孔对光反射中枢。,(三),下丘脑对内脏活动的调节,1.对体温的调节,(见第七章-体温调节),2.对水平衡的调节,(见第八章-ADH),3.对腺垂体功能的调节,(见第九章-下丘脑调节肽),4.对摄食活动的调节：,下丘脑是调节内脏活动的高级中枢。,说明：,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，损毁此区引起拒食。,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：周期1天,(如心动周期、呼吸周期)；,中频：日周期(如体温、ACTH的分泌)；,低频：周期1天(如月经周期)。,下丘脑的视交叉上核可能是日节律周期的控制中心。,实验证明：,6.对行为和情绪反应的调节,行为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。,(四),大脑皮层对内脏活动的调节,大脑皮层,是调节内脏活动的最高级中枢.,边缘前脑,的功能较复杂，除嗅觉外，主要参与摄食行为、性行为、情绪反应、学习记忆及内脏活动等的调节。,第五节 觉醒、睡眠和脑电活动一、脑电活动,（一）自发脑电活动和脑电图,在成年人，,波为安静时的主要脑电波,波则为活动时的脑电波,波通常在困倦时出现,波在睡眠或极度疲劳时出现,二、觉醒和睡眠,人体觉醒状态靠脑干网状结构上行激动来维持,睡眠有两种不同的时相：,慢波睡眠（或称正相睡眠）,体力恢复,快波睡眠（或称异相睡眠、快速眼球运动睡眠）,与幼儿神经系统的成熟有关,慢波睡眠（正相睡眠）和快波睡眠（异相睡眠）比较,慢波睡眠,快波睡眠,含义 一般熟知的睡眠 更深睡眠，感觉、运动反射、,肌紧张进一步减弱,EEG 同步慢波 去同步快波,唤醒阈 低 高,睡眠 浅、早 深、晚,眼球运动 无 有,递质 5-HT NE和5-HT,意义 GH（+）幼儿神经系统成熟（+）,及其他 体力恢复（+）学习与记忆（+）,呼吸、HR加快，血压升高,第六节 脑的高级功能,人的脑除了能产生感觉、发动随意运动和调节,内脏活动外，还有更复杂的高级功能，如条件反,射、学习记忆、语言功能等。这些高级功能主要,属于大脑皮层的活动。,一、条件反射,（一）条件反射的形成和消退,经典条件反射,操作式条件反射,（二）人类的条件反射和两种信号系统学说,第一信号系统,第二信号系统,二、学习与记忆,学习是指人或动物为适应环境而获得的行为习惯,或经验的神经活动过程；,记忆则是获得的行为习惯或经验的储存和再现,（或“读出”）的神经活动过程。,（一）学习和记忆的形式,非联合型学习：又称简单学习，是一种不需要在,刺激和反应之间形成某种明确的联系学习。可分为,习惯化,和,敏感化,两类。,联合型学习：是一种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。,陈述性记忆，非陈述性记忆,（二）人类的记忆过程和遗忘,遗忘,部分或全部失去回忆和再认知的能力,记忆障碍：疾病情况下发生的遗忘。可分为顺行,性遗忘症和逆行性遗忘症,三、语言和其他认知功能,（一）大脑皮质的语言活动功能,名称,损伤部位 听懂话 看懂字 讲话 书写,运动性 额下回,失语症 后部,失写症,额中回,后部,感觉性,颞下回,失语症,后部,失读症 角回,（二）优势半球和皮质功能的互补性专门化,左侧大脑半球在语言活动功能上占优势，因此,左侧半球称,优势半球,。,右侧半球称次要半球。在非语词性认识功能上,占优势。,