第十二章-神经系统的结构与功能.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,*,Chapter 12,Functions of,the Nervous System,石文艳,swy_wpc,1.神经元及反射活动的一般规律,2.神经系统的感觉功能,3.神经系统对躯体运动的调节,4.神经系统对内脏活动的调节,5.脑的高级功能与脑电活动,本章内容,神经系统:,中枢和外周神经系统,（一）中枢神经系统,(central nervous system,CNS,),1脑,(F),间脑,：丘脑、下丘脑,脑干,中脑,小脑,脑桥,延髓,大脑皮层,2.脊髓,(F),脊髓灰质侧角:自主神经元,脊髓灰质后角:感觉神经元,脊髓灰质前角:运动神经元,（二）外周神经系统,1按来源分：,12对脑神经、31对脊神经,2按功能分,1）传入（感觉）神经,2）传出（运动）神经,躯体运动神经、自主神经系统,第一节 N规律,一.神经元和神经纤维,二.突触生理,第一节,神经元与神经胶质细胞,三.神经递质,四.反射中枢,1.神经纤维传导兴奋的特征,生理完整性、绝缘性、双向性、相对不疲劳性,2.神经纤维传导兴奋的速度,（二）神经纤维(,nerve fiber,),(F),功能：,传导兴奋(动作电位）;营养性作用,直径,有无髓鞘及髓鞘厚度,温度,取决于：,3）根据纤维直径和来源分类：I、II、III、IV四类,2）根据电生理学特性分类：A、B、C三类,1）根据有无髓鞘分：有髓、无髓神经纤维,3.神经纤维的分类,类型,功能,直径(,m,),速度(m/s),相当于,A,本体感觉,躯体运动,1222,70120,I,a,、I,b,A,触-压觉,512,3070,II,A,支配梭内肌(使收缩),36,1530,A,痛、温、触-压觉,25,1230,III,B,自主神经节前纤维,3,315,sC,交感节后纤维,0.31.3,0.72.3,IV,drC,痛、温、触-压觉,0.41.2,0.52.0,IV,神经纤维分类,(classification),神经末梢释放某些营养性物质，调整所支配组织的内在代谢活动，影响其结构，生化和生理的变化。,6.神经营养性因子(,neurotrophin,NT,),由神经所支配的组织和星型胶质细胞产生的支持神经元的营养性因子。通过作用于神经末梢的特异性受体而被摄入，逆向轴浆运输抵达胞体，促进胞体合成有关蛋白质，维持神经元的生长，发育和功能的完整性。,如：神经生长因子（,NGF,),5.神经的营养性作用,1.种类(types)：,中枢：星形胶质细胞(astrocyte),少突胶质细胞(oligodendrocyte),小胶质细胞(microglia),外周：施万细胞(Schwann cell),卫星细胞(satellite cell),(二）神经胶质细胞（,neuroglia,),（F),2.特征(characteristics),数量：,多,10,50倍于,神经元,突起：,无树突(dendrite)和轴突(axon)之分,不形成突触(synapse),缝隙连接(gap junction)：,丰富,膜受体：,有多种神经递质受体,膜电位：,随K+o而改变,但不产生AP,3.功能(function),支持(supporting)作用,修复和再生(regeneration)作用,免疫应答(immunological response)作用,物质代谢和营养作用,摄取(uptake)和分泌神经递质,稳定K+o,维持神经元正常电活动,绝缘和屏障(barrier)作用,2.突触的基本结构,3.突触传递的过程,二、突触传递,(synaptic transmission),1.突触的概念和分类,（一）几类重要的突触传递,概念：,神经元与神经元之间发生功能接触的结构.,1.突触的微细结构(microstructure),突触前膜(presynaptic membrane),突触间隙(synaptic cleft),宽2040 nm,与细胞外液相通,突触后膜(postsynaptic membrane),2.分类：,(,synapse,classification),按接触部位：,轴-体突触、轴-树突触、轴-轴突触,按效应：,抑制性突触和兴奋性突触,其它分类：,串联性、交互性、混合性突触（,）,3.突触传递过程（电-化学-电）,(F),突触前神经元兴奋 突触前膜去极化,Ca,2+,离子内流 突触前膜释放递质 递质经,过突触间隙扩散并作于突触后膜受体或化学门,控式通道 突触后膜对某些离子通透性改变,产生突触后电位 突触后神经元兴奋或抑制,1）兴奋性突触后电位,（,excitatory postsynaptic potential,EPSP,）,突触前膜兴奋,Ca,2+,内流,释放,兴奋性递质,与后膜上受体结合,后膜对,Na,+,、K,+,通透性,（尤其是,Na,+,离子),突触后膜,去极化,即EPSP,机制,(F),2)抑制性突触后电位,（,inhibitory postsynaptic potential,IPSP,),突触前膜兴奋,Ca,2+,内流,释放,抑制性递质,与后膜上受体结合,后膜对,Cl,-,、K,+,通透性,(主要是,Cl,-,)突触,后膜,超极化,，即,IPSP,机制,（F）,（二）非定向突触传递,（F),曲张体：,（三）电突触传递,(F),结构基础：缝隙连接,特点：双向传递，传递速度快,意义：促进不同神经元产生同步性,活动,三.神经递质和受体,（一）,神经递质(,neurotransmitter,),神经递质：在神经元之间或神经元与效应器,之间起传递信息作用的化学物质,1.递质的鉴定,神经元内合成,小泡储存、释放,作用于受体,失活,有激动剂和拮抗剂,2.递质的共存,（二）受体（,receptor,),受体：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生物分子,受体与配体结合的三个特性,：,特异性,激动剂、拮抗剂,饱和性,可逆性,（二）主要的神经递质,1）乙酰胆碱（,ACh,）,2）胺类,分布于脊髓、脑干网状结构、丘脑、,纹状体,、边缘系统,与感觉、运动、学习记忆等有,关。,多巴胺（,DA,）,分布于中脑黑质、边缘系统、结节-漏斗等部位,与震颤麻痹有关,肾上腺素（,E,）,分布于延髓,3）氨基酸类：,兴奋性氨基酸：,谷氨酸、门冬氨酸等,分布于大脑皮层和感觉传入系统,抑制性氨基酸：,GABA,、甘氨酸等,分布于脊髓、小脑和大脑皮层,去甲肾上腺素（,NE,）,分布于低位脑干的网状结构,与觉醒、睡眠、情绪活动有关,5-羟色胺（,5-TH,),分布于低位脑干的中缝核内,与镇痛、睡眠、自主神经功能有关,4）肽类,阿片样肽、脑肠肽、下丘脑调节肽等,5）嘌呤类递质及其受体：,腺苷、,ATP,6）气体分子：,NO、CO,四.,反射中枢,3.聚合,2.辐散,（二）中枢神经元的联系方式,(F),5.链锁状,4.环状,（一）,反射及反射弧,(F),1.单线式联系,反射：,CNS参与下机体对内外环境刺激的规律性应答，是神经调节的基本方式。,（三）中枢兴奋传布的特征,单向传递,中枢延搁,总 和,(F),兴奋节律的改变,后发放,对内环境变化敏感和易疲劳,传入纤维,动作电位,某一神经元,主干,另一神经元,侧支,抑制性,神经元,1.突触后抑制(,postsynaptic inhibition,),突触前神经元兴奋释放抑制性递质突触后膜产生IPSP突触后神经元抑制,意义:使不同神经元的功能活动协调配合起来,传入侧支性抑制（交互抑制）,（F),（四）中枢抑制,神经元兴奋,主 干,骨骼肌,侧 支,抑制性,神经元,意 义：防止神经元过度兴奋,使神经元间作用,协调一致,返回性抑制,(F),2.突触前抑制,(,presynaptic inhibition),突触前膜释放兴奋性递质减少，使EPSP过小,而抑制,B神经元兴奋,释放递质使A神经元末梢去极化,A神经元释放的,兴奋性递质,C神经元的EPSP减小,不易或不能产生AP，表现为抑制,意 义：,控制传入信息，使其更清晰、集中,过程,(F),第二,节,感觉,一.脊髓的感觉传导功能,二.丘脑及其感觉投射系统,三.大脑皮层的感觉分析功能,四.痛觉,第二节 神经系统的感觉功能,一.脊髓,与脑干的感觉传导功能,(F),（二）深感觉传导路(肌肉本体感觉、深压觉、,精细触觉),特点：,先上行后交叉,部位：,脊髓后索,（一）浅感觉传导路(痛觉、温度觉、轻触觉),特点：,先交叉后上行,部位：,脊髓丘脑侧束和脊髓丘脑前束,二.丘脑及其感觉投射系统,（一）丘脑的核团：,(F),1.第一类核团（感觉接替核,）,腹后核,:,内侧部,三叉丘系换元站,头面部感觉,外侧部,脊丘束、内侧丘系的换元站,躯体感觉,内侧膝状体,听觉传导通路的换元站,外侧膝状体,视觉传导通路的换元站,2.第二类核团（联络核）：主要有丘脑前核、,腹外侧核及丘脑枕,3.第三类核团（非特异投射核髓板内核群）,（二）感觉投射系统,(F),1.特异投射系统,(specific projection system),点对点,大脑皮层,感觉代表区,特定感觉,丘脑,感觉接替核、联络核换元,脊髓或脑干,感觉传导通路,功能：,引起特定感觉、激发大脑皮层发出传出,神经冲动,特点：,投射路径专一，点对点投射,2.非特异投射系统,(,non-specific projection system),F,功 能：,维持、改变大脑皮层的兴奋状态,感 觉,脊髓,感觉传导通路,脑干网状结构（多次换元）,丘脑,髓板内核群,大脑皮层,感觉代表区,弥散投射,脑干网状结构上行激动系统,特点：,失去专一性，弥散性投射,三.大脑皮层的感觉分析功能,（一）体表感觉区,1.第一感觉区：,定位明确且清晰,部位：,中央后回,（,F,）,投射规律：,交叉投射（头面部双侧）,倒置安排（头面部的内部安排正立）,投射区域大小与感觉灵敏程度有关,大脑皮层的感觉代表区,2.第二感觉区：,可能与痛觉的产生有关,（四）视觉区：,枕叶皮层 (,F,),特点：鼻侧交叉，颞侧不交叉,（五）,听觉区：,颞叶皮层（颞横回和颞上回）,特点：双侧性投射,中央前回:肌肉和关节位置觉和运动觉,（二）本体感觉区,(F),（三）内脏感觉区,混杂于体表感觉区、运动辅助区、边缘系统,（六）嗅觉区和味觉区,四、痛觉,（一）定义：,人体受到伤害性刺激时产生的一,种不愉快的感觉，通常伴有情绪,的变化和防卫反应。,（二）痛觉感受器,1.痛觉感受器是游离神经末梢，具有特异性,2.各种刺激达到一定强度造成组织损伤时，会产生一些致痛的物质，如缓激肽、组胺和5羟色胺。,（一）皮肤痛觉及其传导通路,1、快痛和慢痛,快痛：,皮肤遭受针刺、刀割时产生的一种尖锐而定位清楚的痛觉,慢痛：,一种延续时间较长、伴有情绪反应以及心血管和呼吸变化,2、感受器与传导通路,F,伤害性刺激,致痛物质,（K,+,、H,+,、5-HT等）,痛觉感受器,传入神经脊髓灰质后角感觉神经元大脑皮层痛觉感受区,游离神经末梢,1.内脏痛的特征,2.牵涉痛,(,referred pain,),F,缓慢、持续时间长、定位不准确，定性不清楚,对切割、烧灼不敏感，对缺血、牵拉、痉挛、炎,症刺激敏感,某些内脏患病时，患者自觉疼痛在某一体表部位，这种因内脏疾患引起体表特定部位发生疼痛或痛觉过敏的现象,（二）内脏痛和牵涉痛,常伴不愉快的情绪活动等,第三节,躯体,运动的调节,一.脊髓对躯体运动的调节,二.脑干对肌紧张的调节,三.小脑对躯体运动的调节,四.基底核对躯体运动的调节,五.大脑皮层对躯体运动的调节,第三节 神经系统对躯体运动的调节,神经系统对骨骼肌的支配主要有以下四方面：,调节姿势,调节肌张力,引发骨骼肌随意运动,协调随意运动,一.脊髓对躯体运动的调节,（一）脊髓的运动神经元与运动单位,(F),1.,运动神经元或脑干运动神经元,是躯体骨骼肌运动反射的,最后公路,运动单位：一个,运动神经元或脑干运动神经元及其所支配的所有肌纤维,2.,运动神经元,作用：调整肌梭对牵张刺激的敏感性,（二）牵张反射（,stretch reflex,),1.定 义：,有神经支配的骨骼肌受外力牵拉伸长时能引起受,牵拉的同一肌肉收缩的反射,2.反射弧及反射过程,(F),感受器：,肌梭,传入神经:类和类传入纤维,反射弧 神经中枢：脊髓前角,传出神经：传出纤维,效应器：梭外肌,反射过程,(F),肌梭,感受器兴奋,脊髓前角,运动神经元的活动,牵拉肌肉,梭外肌拉长、肌梭也变长,兴奋由,、,类纤维传入脊髓,受牵拉的同一肌肉（,梭外肌,）收缩,梭内肌收缩,运动神经元,传出神经纤维传出冲动,3牵张反射的类型,1）腱反射,感受器：,肌梭,特 点：,快速牵拉，快速收缩，单突触反射,意 义：,了解神经系统的功能,效应器：,快肌纤维,2）肌紧张,感受器：,肌梭,特点:,缓慢牵拉，肌肉缓慢收缩，为多突触反射,意义：,维持姿势,效应器：,慢肌纤维,腱器官-张力感受器,抑制牵张反射,（四）脊休克（,spinal shock,),1.定义：,脊髓与高位中枢离断时,断面以下的脊髓暂时丧失反射活动能力,而进入无反应状态的现象,2.主要表现：,3.产生原因,：,离断的脊髓突然失去高位中枢的调节,（三）屈肌反射与对侧伸肌反射,1.屈肌反射：,2.对侧伸肌反射,巴彬斯基症,(F),二.脑干对肌紧张和姿势的调节,（一）对肌紧张的调节,1易化区和抑制区,(F),2）抑制区,：延髓网状结构的腹内侧部,1）易化区,：脑干中央区域,作 用：加强肌紧张和肌运动,作 用：抑制肌紧张和肌运动,抑制区,易化区,平衡,维持,正常,的肌紧,2.去大脑僵直,(,decerebrate rigidity,)：,在中脑上、下丘之间切断脑干，动物出现伸肌肌紧张亢进的状态,(F),机制：,切断了大脑皮层、纹状体与脑干网状结构抑制区的功能联系抑制区功能易化区功能相对伸肌肌紧张亢进,(F),F,三.小脑对躯体运动的调节(,F,),（一）前庭小脑（绒球小结叶）,功能：,维持身体平衡,（二）脊髓小脑（小脑前叶和后叶的中间带区）,功能：,调节肌紧张,协调肌肉运动,小脑性共济失调,（三）大脑小脑（后叶外侧部）,功能,：,参与运动计划的形成和运动程序的,编制,四.基底核对躯体运动的调节,（二）功能：,与随意运动的产生和稳定、肌紧张的,调节、本体感觉传入信息的处理有关,（一）组成,（,F,）,（三）与基底神经节损害有关的疾病,症状,:肌紧张增强、随意运动减少、静止性震颤,病因,:中脑黑质病变（多巴胺能神经元变性受损),F,1运动过少，肌紧张过强,（帕金森病）,(,F,),1）症状,：头面部和上肢不自主的舞蹈样动作,肌张力降低,2）病因,：纹状体病变（,氨基丁酸能神经元,和胆碱能神经元功能减退）,黑质,DA,功能减退,-GABA,舞蹈病,黑质,DA,递质系统,纹状体,-GABA,递质系统,正常,2运动过多，肌紧张不全,舞蹈病(,亨廷顿病）,（一）大脑皮层的运动区,1.主要运动区,部位,：,中央前回和运动前区,（4区、6区）,（F）,五.大脑皮层对躯体运动的调节,功能特点,：,交叉性控制（头面部大部分为双侧性支配）,功能定位精细，呈倒置排列（头面部为正立）,运动代表区的大小与运动的精细程度有关,2.其他运动区：额叶、枕叶皮层,（二）运动信号下行通路,1.主要的传导路:发动随意运动,皮层脑干束：,大脑皮层,内囊,脑干运动神经核,皮层脊髓束,皮层脊髓前束,：,与姿势维持和粗大的,(,F,),运动有关，约20,皮层脊髓侧束：,与精细的技巧性的,运动有关，约80,2.其它下行性运动传导路,定义：,由皮层脊髓束和皮层脑干束的侧支和一些直 接起源于运动皮层的纤维经脑干核团接替后下行,的传导通路,功能：,调节肌紧张，协调肌群运动,顶盖（网状、前庭、）脊髓束,：,参与近端肌肉有关的粗大运动和姿势调节,红核脊髓束,：,参与四肢远端肌肉有关的精细运动的调节,上运动神经元与下运动神经元,第四节 N对内脏,一.自主神经系统的功能,二.内脏活动、本能行为和情绪的,的中枢调节,第四节 神经系统对内脏活动、本能,行为和情绪的调节,（一）结构特征,一.自主神经系统,2.换元(,F,),1.起源,3.分布,4.反应,交感神经,副交感神经,心血管,心,、血管,心,呼吸消化泌尿生殖,平滑肌,，括约肌,平滑肌,，括约肌,眼,瞳孔开大,瞳孔缩小,内分泌,促肾上腺髓质H释放,促胰岛素分泌,作用,动员各器官贮备力，以适应环境的急变,保证机体安静时，基本生命活动正常进行,（二）自主神经的主要功能,1.对同一效应器的双重支配,3.效应器所处功能状态的影响,2.具紧张性作用,（三）功能特征,功能：,调节心肌、平滑肌和腺体的活动,4.对整体生理功能调节的意义,二.内脏活动、,本能行为和情绪,的中枢调节,（,一）脊髓：,内脏反射（如:排尿、排便、发汗）的初级中枢,1.延髓（生命中枢）,：心血管、呼吸中枢等,（二）脑干,3.中脑,：瞳孔对光反射中枢,2.脑桥,：呼吸调整中枢,（三）下丘脑,内脏活动的较高级中枢,3.调节体温,视前区-下丘脑前部（PO/AH）,1.对摄食行为的调节,摄食中枢：下丘脑外侧区,饱中枢：下丘脑腹内侧核,2.调节水平衡,摄水：下丘脑外侧区的摄食中枢附近,排水：下丘脑渗透压感受器,ADH,6.对情绪反应的调节,（四）大脑皮层,1.新皮层,2.边缘系统,(F),2）,性,行为调节,1）,摄食行为调节,5.对生物节律的控制,视交叉上核控制日周期节律,4.对腺垂体激素分泌的调节,分泌下丘脑调节肽,3）,与情绪反应有关,第五节 高级功能,一.大脑皮层的电活动,二.觉醒与睡眠,第六节 觉醒、睡眠与脑电活动,3）,波,：,困倦时出现,4）,波,：,睡眠或麻醉时出现,一.大脑皮层的电活动,1.正常脑电图的波形,(F),1）,波,：,清醒、安静、闭眼时出现,2）,波,：,新皮层处在紧张活动时出现,自发脑电活动：,在无明显刺激的情况下，大脑皮层经,常性地自发地产生的节律性电位变化,（一）脑电图,（,electroencephalogram,EEG,）：,(,F,),在头皮表面用电极记录到的,自发脑电活动,同步化,：,皮层神经元的电活动趋于一致时出现的低频率、高振幅的波,去同步化,：,皮层神经元的电活动不一致时出现的高频率、低振幅的波,二.觉醒与睡眠,（一）觉醒状态的维持,与脑干网状结构上行激动系统的作用有关,1.慢波睡眠同步化慢波,骨骼肌反射活动和肌紧张减弱,伴有一系列自主神经功能的改变,1）,表现,特殊感觉暂时减退,2）功能；促生长和体力恢复,2.,异相睡眠（快波睡眠）去同步化快波,(,F,),1）,表现：以上活动进一步减退、做梦伴眼球快速,运动、血压升高、心率加快、呼吸不规则,2）,功能：与幼儿神经系统成熟有关，促学习记忆,恢复精力,（二）睡眠时相,慢波睡眠,80-120min,异相睡眠,20-30min,4-5次,觉 醒,三 学习(,learning,)与记忆(,memory,),1.非联合型学习,刺激和反应之间无明确联系,如：突触的习惯化和敏感化,2.联合型学习,两个靠近事件重复发生后形成联系,（即形成条件反射）,（一）学习形式,（1）经典条件反射,条件反射的消退,建立条件反射的,基本条件,强化,：,无关刺激与非条件刺激多次结合,（,F,）,（二）人类的条件反射,1.第一信号系统：,人类和动物共有,2.,第二信号系统：人类特有,两种信号系统学说,（2）操作式条件反射,（三）人类的记忆过程,(F),2.神经生理学机制,：,神经元活动的后作用,、,环路联系,3.神经生物化学机制：,与脑内蛋白质合成及中枢递质,有关,4.神经解剖学机制,：,建立新的突触联系,（四）遗忘,顺行性遗忘症和逆行性遗忘,（,五）学习和记忆在脑的的机制,1.学习和记忆在脑的功能定位,三.大脑皮层的语言中枢,运动失语症：,不会说话,.,损伤部位：,布罗卡三角区,感觉失语症：,听不懂谈话,.,损伤部位：,颞上回后部,失读症：,看不懂文字,.,损伤部位：,角回,失写症：,不会写字,损伤部位：,额中回后部,（一）,大脑皮层的语言中枢,(F),左半球(优势半球),语言功能占优势,右半球非词语性认知功能占优势,（二）大脑皮层功能的一侧优势(,F,),P1,P2,(F),P5*,15,P6,F,F,P7,辐散式,聚合式,链锁式,环式,P9,(F),P12,44,P17,P6*,P18,P20,F,dorsal column,pathway,LHS,spinal cord injury,Loss of sense of:,touch,proprioception,vibration,in left leg,各种感觉在大脑皮层的分布,浅感觉,脊髓丘脑侧束,脊髓丘脑前束,内侧丘系,丘脑后腹核,中央后回,薄束核,楔束核,膝跳反射弧：,叩击肌腱,肌肉受到牵拉刺激,肌梭兴奋性,Ia类和类,N纤维传入,运动元兴奋,梭外肌收缩,Otto Loewi,纹状体,黑质,多巴胺,乙酰胆碱,GABA,Babinskis sign,精细精巧运动,姿势维持,粗大运动,精细,技巧,运动,姿势维持,粗大运动,F,