动物生理6-感觉和神经系统.ppt

第六章第六章 感觉器官感觉器官 神经系统神经系统 内容提要：内容提要：感觉器官（眼和耳）感觉器官（眼和耳）外周神经系统、外周神经系统、中枢神经系统（脊髓和脑）、中枢神经系统（脊髓和脑）、自主神经系统（交感和类副交感神经系统）自主神经系统（交感和类副交感神经系统）、反射、反射、一、视觉器官 1 视网膜的结构 色素上皮 感光细胞层 双极细胞 节细胞感光细胞层 视杆细胞：对光敏感度高 视锥细胞：可辨颜色、分辨力高 视盘 感光物质 感光物质感光物质 视杆细胞：视杆细胞：视紫红质视紫红质 功能为感受弱光功能为感受弱光 视锥细胞：蓝锥细胞色素视锥细胞：蓝锥细胞色素(420nm,7 cs)红锥细胞色素红锥细胞色素(564nm,X cs)绿锥细胞色素绿锥细胞色素(534nm,X cs)功能为感受特定的功能为感受特定的 颜色视觉原理:三原色学说 基本结构 视蛋白 视黄醛 二、耳 听觉频率范围：1620000Hz 能感知 0.1%频率变化 可感知 12dB变化 一 ）耳的结构 1.外耳 2.中耳 3.内耳 蜗管：顶：前庭膜 外壁：螺旋韧带（耳蜗外骨 壁的骨膜）底：骨螺旋板和膜螺旋板(基 底膜)基底膜：结构 1）长30mm 蜗底窄 0.16mm 蜗顶宽 0.52mm 内有24000条纤维（长0.040.5 mm）（听弦，分析音频的基础）2）螺旋器（spiralorgan or Corti）*由蜗管的上皮细胞特化形成 支持细胞 毛细胞：毛细胞：1列内毛细胞，30004000个 传递听觉冲动 3列外毛细胞，1200015000个 接受传出纤维支配，提高对声发应的敏感性 听毛，100根/个细胞 盖膜行波学说（traveling wave theory）基底膜最大振动部位是声频率的函数，高频率振动最大振幅靠近蜗底，而低频率振动最大振幅靠近蜗顶。行波振幅最大处毛细胞受到的刺激最强 神经系统神经系统 一）神经元与胶质细胞 神经元：胞体 纤维 神经胶质细胞 特点：数量与神经元比约为1050:1 具有突起，但不分树突和轴突 无传导神经冲动的功能 对神经细胞起营养、支持作用和 参与髓鞘的形成(绝缘)种类:星形胶质细胞:细胞呈星形，在胶质细胞中体积最大 突起呈树枝状，突起末端膨大，包裹毛细血管表面(85%)星形胶质细胞分为原浆性及纤维性两种星形胶质细胞分为原浆性及纤维性两种 星形胶质细胞之间的细胞间隙宽约15-20nm，内含组织液。星形胶质细胞能吸收细胞间隙的K离子，维持其含量的稳定性。星形胶质细胞能摄取和代谢某些神经递质如氨基丁酸）有利神经元的活动。少突胶质细胞少突胶质细胞（oligodendroglia）胞体小，胞质少，胞突分支少。细胞常呈串珠状在白质内神经纤维间排列成行。包绕神经纤维小胶质细胞小胶质细胞（microglia）胞体小，短棒状，有数条树枝状突起。胞质少，胞突分支少。分布于大、小脑和脊髓的灰质内。可吞噬和清除坏死组织。中枢胶质细胞：星型胶质星型胶质寡突胶质寡突胶质小胶质小胶质灰质灰质白质白质室管膜细胞室管膜细胞FromSarikasSN Laboratory investigations in anatomy&physiology Pearson二、突触的结构及传递 突触的结构：突触前膜 突触间隙 突触后膜突触的分类 轴突-树突 轴突-胞体 轴突-轴突 树突-树突 树突-胞体 胞体-胞体突触的传递过程：兴奋接头前膜Ca离子通道开放(电压依赖性)Ca入轴突接头前膜内小泡内乙酰胆碱释放终板膜受体与乙酰胆碱结合 Na离子通道开放(化学依赖性)终板膜局部去极化动作电位 突触后电位：1.兴奋性突触后电位 突触后膜上的局部电位变化，使膜出去极化 2.抑制性突触后电位 突触后膜上的局部电位变化，使膜超极化三 递质和受体 一）神经递质和调质 神经递质条件 突触前神经元内具有前体和酶合成系统 对应囊泡 突触后膜含对应受体半衰期短：迅速分解或摄取（前后膜）神经递质分类:胆碱类（Acetylcholine,Ach)单胺类(monoamines):catecholamines CA（儿茶酚胺）:dopamine DA epinephrine E nonepinephrine NE 5-HT 氨基酸类 Glutamine Glyamine GABA ASP其他：SPHIS神经调质：对效应细胞不直接起信息传递，而控制突触前膜递质的释放或突触后膜对递质的反应。二）受体分类及其特性 受体（receptor）：能与特定生物活行物质选择性结合的镶嵌膜蛋白。与配体结合的特异部位称结合位点 与受体结合后，能引起生物学效应的物质称激动剂（agonist）与受体结合后，不产生生物学效应的物质称阻断剂或拮抗剂（antagonist）常见 受体：1）Ach受体 毒覃碱型受体(M型）（muscarinic recepotor）：分布于副交感节后细胞。阻断剂：阿托品 类似物：毒覃碱 抗胆碱酯酶：有机磷农药、毒扁豆碱（肌肉挛缩，终板膜处于持续去极化，反而导致去极化阻滞）烟碱型受体(N型）（nicotinic recepotor）：分布于交、副交感节神经元后膜，神经肌肉接头 阻断剂：箭毒（N1，N2）六烃季铵（N1，交、副交感节神经元后膜）十烃季铵（N2，神经肌肉 接头）类似物：烟碱 2）E受体 受体：兴奋为主（小肠为 2，抑制或舒张小肠）受体：抑制为主（1，2）阻断剂：心得安（受体，propranolol）酚妥拉明 （受体，phentolamine）类似物：毒覃碱受体分类 1 与离子通道偶联的受体 （本身即离子通道受体）分化学门控通道 电压依赖性 2 与G蛋白偶联受体 成分：受体 G蛋白 效应器四、神经系统的感觉功能1 浅感觉：躯干四肢皮肤和黏膜，痛温和粗触觉躯干四肢皮肤脊神经节 脊髓后角细胞 间脑（经脊髓丘脑束）：腹后外侧核端脑：中央后回、旁中央小叶 2 深感觉（本体感觉）：肌肉、肌腱、关节和韧带的位置和状态，体表和深部组织的精细触觉 神经通路：肌肉、肌腱、关节(本体觉)脊神经节经脊髓薄束和楔束延髓：薄束核 楔束核，发出内侧丘系间脑：腹后外侧核 端脑：中央后回、旁中央小叶 3 头面部感觉：神经通路头面部感觉三叉神经节经三叉丘系间脑：腹后内侧核 端脑：中央后回4.大脑皮质的感觉分析定位 大脑皮质的功能特点 52区、六层、厚度不同；皮质功能柱：垂直于皮层表面的柱状结构，直径0.20.5mm，约含10万个神经元，同一柱状结构内的神经元具有功能，仅对同一感受野的同一类型刺激起反应。体表感觉区I区3a、3b、1、2：1、3b（浅感觉），3a、2（本体感觉）特点:交叉、倒置（头面除外）、投射区域与感受器密度有关体表感觉区II区：接受I区以及视听输入（刺激后，“感觉某物体”）体表感觉区I区功能：1）精确定位 2）感知受压程度 3）感知物体重量、形状和大体结构 4）感知物体材料质地体表感觉区I I区：中央前回和岛叶间，双侧正立 仅对感觉做粗糙的分析感觉-运动整合：感觉信息初级皮质较高级感觉皮质皮质联合区较高级运动皮质初级运动皮质传出运动指令五、神经系统的躯体运动功能 躯体运动：反射运动（特定刺激）随意运动（主观意愿）节律运动（受传入感觉调节）反射运动：1.腱反射：快速牵拉肌腱引起的反射 反应迅速 单突触；1-2个节段。2.肌紧张：肌肉维持一种轻度持续收缩 持久缓慢 多突触；交替收缩；紧张性 运动觉运动觉:1.1.肌梭：肌梭：梭外肌纤维梭外肌纤维 梭内肌纤维：核袋纤维：梭内肌纤维：核袋纤维：初级感觉末梢（检测肌肉长度以初级感觉末梢（检测肌肉长度以及张力变化，快速牵拉）及张力变化，快速牵拉）核链纤维：核链纤维：初级感觉末梢（快速牵拉）初级感觉末梢（快速牵拉）次级感觉末梢（缓慢牵拉）次级感觉末梢（缓慢牵拉）肌梭兴奋传入，兴奋肌梭兴奋传入，兴奋 前角运动神经元，引起肌紧前角运动神经元，引起肌紧张张 2.腱器官：检测肌肉长度以及张力变化腱器官：检测肌肉长度以及张力变化腱器官兴奋传入，抑制腱器官兴奋传入，抑制前角运动神经元，防前角运动神经元，防止肌肉过度收缩止肌肉过度收缩一）脊髓对躯体运动的调节 1 脊髓前角运动神经元 ：支配骨骼肌梭外肌纤维 ：支配骨骼肌梭内肌纤维 中间神经元：整合 抑制性 运动单位：13-1700肌纤维 3 脊髓反射：同侧屈肌收缩，伸肌舒张 伸肌反射：伸肌伸肌收缩，屈肌舒张 对侧伸肌反射：同侧屈肌反射，对侧伸肌反射 牵张反射：牵张反射的意义：使肌肉保持一定的收缩状态，维持机体的一定姿势；协调随意运动，维持肌肉张力；参与呼吸调节，维持呼吸运动的频率和深度。牵张反射的类型腱反射：快速牵拉肌腱引起的反射 反应迅速 单突触；1-2个节段。肌紧张：肌肉维持一种轻度持续收缩 持久缓慢 多突触；交替收缩；紧张性4.脊髓休克 横断面以下脊髓节段所支配的骨骼肌紧张性降低、血管扩张等，原因是高级中枢平时对脊髓有易化作用。二)脑干对躯体运动的调节 抑制和易化作用 易化区：脑干中央区域。主要作用：加强伸肌的紧张性和肌运动。作用途径：网状脊髓束，主要对 运动神经元。抑制区：脑干腹内侧部 去大脑僵直*:由于网状系统抑制区活动减网状系统抑制区活动减弱，易化区活动占优势所致弱，易化区活动占优势所致三)小脑的躯体运动功能1.前庭小脑:维持身体平衡 前庭器官 前庭核 绒球小结叶前庭核 脊髓运动神经元 肌肉 2.桥脑(皮层)小脑:运动程序的编程皮层 脑桥核 小脑后叶齿状核 丘脑腹外侧核 皮层 3.脊髓小脑:肌紧张调节脊髓小脑束、视听觉传入脊髓小脑束、视听觉传入 1 1）后叶后叶(旁中央小叶旁中央小叶)间置核间置核中脑红核中脑红核 红核脊髓束红核脊髓束 2 2）小脑前叶）小脑前叶(还接受视听觉传入还接受视听觉传入)顶核顶核脑干脑干网状结构庭核网状结构庭核 网状网状脊髓束脊髓束 脊髓运动神经元脊髓运动神经元肌紧张肌紧张 四)大脑的躯体运动功能 运动皮质：初级运动皮质（I区，4区）辅助运动皮质（6、8区）运动前区：顶叶后部 特征如下：交叉支配；定位分区，大小与精密程度有关；倒置分布。1)锥体系：皮层脊髓束和皮层脑干束构成（30%来于初级运动皮质，30%来于辅助和运动前区，40%来于躯体感觉皮质）。传导发动随意运动的指令。10-20%为单突触联系，完成精细动作 The Corticospinal Pathway皮质核束皮质核束III,IV,V,VI,VII,IX,XI,XII皮质脊髓皮质脊髓侧束侧束皮质脊髓皮质脊髓前束前束锥体交叉锥体交叉FromMartiniFH Anatomy&Physiology PearsonB)皮层脑干束：支配脑神经运 动神经元 2)锥体外系：泛指锥体系之外的控制脊髓运动神经元的下行通路，包括红核脊髓束、顶盖脊髓束和前庭脊髓束。调节肌紧张，协调肌群运动，维持平衡。