神经系统-基础篇定稿.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,生 理 篇,目 录,神经组织简介,中枢神经系统,周围神经系统,相关知识点,神经组织,概念：,神经组织是构成人体神经系统的主要成分。,它广泛分布于人体各组织器官内，具有联系、调节和支配各器官的功能活动，使机体成为协调统一的整体。,组成：,神经细胞（神经元）,感受刺激和传导冲动,神经胶质细胞（,辅助成分）,对神经细胞起,支持、营养、绝缘、保护和修复等功能。,细胞膜结构图,胆固醇,磷脂,神经节苷脂是糖脂的一种，在正常状态，可参与膜的多种生理活动，维持膜的稳定性；当膜损害时，还可参与促进各种膜的修复功能。,静态的神经细胞膜,神经元质膜,细胞内,细胞外,高K,+,(胞外的30倍),高Na,+,(胞内的12倍),低Na,+,低K,+,Na,+,通道,K,+,通道,静息状态，质膜两侧的离子分布是不均匀的，膜内外有外正内负的电位差，即静息电位。这是可兴奋细胞实现其特殊功能的前提。,低Ca,2+,(10,-7,mol/l),高Ca,2+,(10,-3,mol/l),Ca,2+,通道,健康细胞的膜处于各种离子流动的动态平衡状态，膜的稳定性对细胞发挥正常生理功能具有重要的意义。,细胞内外离子的流动受内外电压的影响和各种离子通道开关的影响。,各种离子通道主要有：,Na,K,泵，即,Na,K,ATP,酶；,Ca,2,泵即,Ca,2,ATP,酶 等，,是维持细胞内离子浓度和,PH,的重要转运系统。,神经细胞膜的稳定性,神经节苷脂的膜稳定作用,组成神经元膜结构,镶嵌在细胞膜的外层内，是脂膜的重要成分，参与维持膜表面的电位。,维持神经元膜功能,（1）唾液酸与外周,Ca,2,结合，参与细胞的正常生理功能。,（2）可以保护各种细胞膜的酶的活性，如,Na,K,ATP,酶、,Ca,2,ATP,酶 等。,小 结,神经组织的最小单位是神经细胞（神经元）,GAs,是构成细胞膜的组成成分,GAs,能保护细胞膜上的酶活性，调节离子,泵的功能，从而维持膜的稳定性。,GAs,能参与神经元的正常生理活动,How神经元组成神经系统?,中枢神经系统（CNS）,脑和脊髓由头颅和脊椎骨内的神经元构成，称中枢。,周围神经系统（PNS）,由中枢发出的神经纤维，出中枢结构后分布全身，称为周围神经系统。,How神经元组成神经系统?,神经冲动的传导,神经系统由无数个神经元组成，神经冲动的传递是？,神经元之间是怎样传递？,通过,突触,（通讯员）,突触,神经冲动传递的环节,胞内传递：,神经元之间传递,：经过突触，由前一神经元的轴突终末,通过特定的递质传到后一神经元。,神经末梢和效应细胞之间的传递,：,传递至一个效应细胞引发出相应的反应,.,效应细胞包括骨骼肌细胞,心肌细胞以及由神经系统调节的各种外分泌与内分泌细胞,.,神经节苷脂参与突触传递,结构基础：,突触膜上分布有大量的GM1等神经节苷脂（Gs），Gs与Ca,2+,形成Gs-Ca,2+,聚合物。,参与机制：,1、参与递质在突触小泡中的合成与释放。,2、冲动到达时，突触前膜上的 Gs-Ca,2+,聚合物释放出Ca,2+,，Ca,2+,经专一通道进入膜内，导致递质释放。,小 结,1、神经系统的组成是,CNS,和,PNS,2、Gas,大量分布于突触膜，参与神经冲,动的传递。,中枢神经系统,（CNS）,CNS,的组成,CNS是由头颅内的脑和脊椎内的脊髓组成的。,脑和脊髓内存在许多执行着一种共同机能的细胞群，成为中枢，例如：呼吸中枢、运动中枢、排便中枢等等。,灰质与白质,脑,组成：,在脑和脊髓内，神经细胞体集中,的地方，称为,灰质,。,神经纤维集中的地方，称为,白质,。,功能：,灰质（整合信息）一个个信息处理的单元；,白质（传递信息）联系众多信息处理单元的网络。,脑,脑的结构,脑干,脑的生理功能,大脑,小脑,脑干,传递感觉信息,控制某些基本活动,如呼吸和心跳,记忆、情感,和思维的中心,使运动协调、准确，,维持身体平衡,指挥着人体的一切生理活动，如脏器的活动、肢体的运动、感觉的产生、肌体的协调以及说话、识字、思维等。,大脑的结构,表层：,大脑表层是一层灰质，是大量神经元胞体聚集的部位，称为皮层（皮质）。,大脑皮层有机体一切运动和感觉运动的最高中枢。不同分区具有不同的功能（见脑的功能分区）。,深部：,皮层下是白质，是由感觉、运动和联络神经纤维构成，叫髓质。是构成大脑和大脑以下中枢之间联络的通路。,大脑的功能分区,小 脑,结构：,小脑的结构与大脑相似，其表层为灰质，内部为白质，白质中有4对神经核（神经核由灰质构成）。,功能：,小脑与大脑、脑干和脊髓都有神经纤维联系，其功能是协调大脑和脑干，对脊髓的运动神经元进行控制，调节骨骼肌的运动和平衡等作用,脑 干,结构：,灰质,脑干灰质不再是连续的灰质柱，而是灰质团块，称为神经核。,白质由上行和下行的纤维束构成。,功能：,主要是维持个体生命，包括心跳、呼吸、消化、体温、睡眠等重要生理功能。,脊 髓,脊髓系,中枢神经,的一部分。是周围神经与,脑,之间的通路。也是许多简单反射活动的低级中枢。,脊髓两旁发出许多成对的神经（称为脊神经）分布到全身皮肤、肌肉和内脏器官。,严重的脊髓损伤可引起下肢瘫痪、大小便失禁等。,脊髓的结构,脊髓的中央是,灰质,，,呈蝴蝶形。,白质,位于灰质的周围，,主要由上行（感觉）和下行（运动）有髓鞘神经纤维组成。构成脊髓与脑之间的上下通路。,脊髓的生理功能,传导冲动,将来自四肢和躯干的各种感觉冲动，上行传导至脑，再将经过脑综合分析后发出的指令，下行传达至相应效应器。,例如：调整肌张力、协调肌肉活动、维持姿势和习惯性动作，使动作协调、准确、免除震动和不必要附带动作等。,完成低级神经反射,脊髓是许多简单反射活动的低级中枢。,例如：控制内脏活动的中枢，排便反射中枢等。,以每克组织中含有的神经节苷脂水解后产生的唾液酸来衡量各种组织中的GM,1,含量：,大脑灰质：3000-3500nmol,大脑白质：1000-1250nmol,肝脏：50-100nmol,皮肤：30-35nmol,Rapport,M.M.,1981,in“Ganglioside in neurological and meuromuscular function,development and repair”Raven Press,New York.,CNS中GM1含量丰富,小 结,CNS,是由脑和脊髓构成的，其中,GAs,的含量尤为丰富。,灰质是,CNS,中细胞体聚集的结构，有整合信息的作用。,白质是,CNS,中细胞突起聚集的结构，有传递信息的作用。,脑由大脑、小脑和脑干组成，是高级神经中枢。,脊髓是低级中枢，也是脑和,PNS,的传导通路,周围神经系统（PNS）,PNS是中枢以外的神经元和神经纤维的总称，,分类：脑神经（12对）和脊神经（31对）。,分布：全身,头、面部和躯干、四肢。,功能：,它们分别传递的感觉与运动信息。,概 念,概念：,神经纤维（nerve fiber）是以神经细胞的突起（包括轴突与树突）为中轴,外包神经胶质细胞（施万细胞或少突胶质细胞）。,神经纤维,分类：,根据神经纤维有无髓鞘包裹,分为有髓和无髓神经纤维两种。,神经纤维,在周围神经系统，神经元胞体聚集的部位称神经节，轴突聚集为神经纤维，神经纤维集中组成神经。,脑神经,12对,嗅神经：闻味儿,视神经：看,滑车神经：支配上斜肌。损伤：眼球不能下动,动眼神经：运动眼部，眨眼、,瞳孔缩扩等。,展神经：支配眼外直肌。损伤后表现：伤侧眼内视。,三叉神经：最大，是头面部主要的感觉神经，也是咀嚼肌的运动神经。,面神经：面部表情等。,位听神经：听音，感觉位置平衡。,舌咽神经：味觉、支配咽喉肌肉等。损伤后，不能伸舌或语言、吞咽障碍等。,迷走神经：味觉，耳道、外耳道皮肤感觉。,舌下神经：舌的运动。,副神经：支配胸锁乳突肌和斜方肌。损伤后，不能仰头或肩胛骨下垂，耸肩无力。,眼球运动神经,脊神经,31对,脊髓,后根（传入神经）,前根（传出神经）,脊神经,合并,小 结,周围神经系统（,PNS）,是由脑神经（12对）和脊神经,（31对）组成的。,PNS,分布于头、面部和四肢躯干。,PNS,有传递感觉和运动信息的功能。,相关知识点,脑循环的特点,1、血流量大，耗氧多。2、脑位于颅腔内，颅腔内为脑、脑血管和脑脊液所充满。由于脑组织是不可压缩的，故脑血管舒缩程度受到相当的限制，血流量的变化较其它器官的为小。3、脑重量仅为体重的2，但其耗氧量则占全身耗氧量的20，其所需血供占心输出量的15。加之脑组织不能储存能量，因此其对氧和血供的要求特别高。,血脑屏障（BBB）,概念：,血-脑屏障（blood-brain barrier）：神经元与血液之间的屏障,物质构成：,由毛细血管的内皮、基膜和神经胶质细胞突起形成的胶质膜组成。,主要构成内皮细胞的紧密连接,一般认为内皮细胞是血-脑屏障的主要结构基础，基膜和胶质膜起辅助作用。,血脑屏障,透过方式,小分子直接经细胞间隙扩散；,脂溶性分子的融膜扩散；,特异受体介导的吞饮；,特异载体通道和酶系统的激活。,BBB的选择,不易透过血脑屏障的物质：,蛋白质、大分子药物以及各种染料。,肾上腺类药物也不易通过,BBB,。,而甘露醇、蔗糖通透性则很低，甚至不能通透。,神经生长因子（,NGF）,不易透过。,可以透过血脑屏障的物质：,脂溶性物质如,O,2,、CO,2,、,某些麻醉药以及乙醇等。,葡萄糖和氨基酸的通透性较高。,外源性神经节苷脂中，仅,GM1,可以透过。,血脑屏障的意义,血-脑屏障的生理意义,保证内环境的稳定,通过内皮细胞的高度选择性和通透性、防止毒素和其他有害物质进入脑内，以维持神经系统内环境的相对稳定。,小 结,脑对缺血、缺氧极为敏感，容易发生脑卒中等疾病。,血脑屏障是保护脑内环境的紧密屏障。,GM1,是唯一能透过血脑屏障的神经节苷脂，而神经生长因子(,NGF),等物质不能通过。,神经系统的发育及神经节苷脂在其中的作用,神经系统的发生和分化,人类神经系统起源于神经外胚层。,由神经管和神经嵴分化而成，,神经管分化为中枢神经系统，,神经嵴分化为周围神经系统。,神经元的生长发育,神经元初期发育，,由无极成神经细胞逐步长出突起，,成为一个成熟的神经元。,神经元突起的后天生长和再生，受环境因素的引导。,生长或再生中的轴突末端会形成一个特殊的结构，,称生长锥.,生长锥能识别环境中的,各种因子，并向细胞内,传递，引导神经纤维的,生长。,生长锥,神经元表面和细胞外基质中有许多重要的黏附分子，,例如：神经节苷脂、髓鞘相关糖蛋白、神经生长因子、,和各种神经营养因子等。,对神经元的的早期发育和损伤后的再生有重要的影响。,神经节苷脂（,GM）,就是其中非常重要的一种。,其作用为：,促进神经元发育及神经再生，,与神经元间识别及突触联系的建立有关。,神经节苷脂的作用,小 结,GAs是引导和促进,神经生长和再生的重要物质。,病 理 篇,神经系统的损伤,着眼点：,神经元,的损伤，从而功能丧失。,阐述：,神经细胞是神经系统的主体，在诸多神经疾病中，神经元损伤是主要原因，卒中、中毒、外伤、感染、变性等疾病皆因神经元受到致病因子的损害导致功能丧失。,神经元的损伤机制：,钙超载-膜结构破坏，大量的钙离子内流；,兴奋性氨基酸的大量释放；,自由基对神经元的直接作用。,三个方面相互影响。与其他组织细胞相比，钙在神经细胞损害中具有特别重要的意义。,1、钙 超 载,1.1 Ca,2,生理,Ca,2,是细胞的第二信史，控制许多重要的生理功能。,Ca,2,稳态的维持，是,Ca,2,功能得以发挥的的基础。,Ca,2,生理,正常细胞处于静息状态时，细胞外、内钙浓度之比约为10,4,。,因此，当细胞受到刺激时，胞外即使少量的,Ca,2,内流，,胞内,Ca,2,浓度都会有大幅度增加，从而与相应的胞内,物质结合，引发生理反应。,1.2 Ca,2,失调,胞内,Ca,2,超载,胞内ATP合成不足,胞内ATP消耗增多,胞内ATP耗竭,细胞结构和功能破坏,促进膜脂质过氧化和自由基的形成,细胞坏死（死亡）,各种离子泵活性降低：,如,Na,-K,泵（Na,-K,-ATP酶），Ca,2,泵（Ca,2,-ATP酶）,等,1.3 膜结构破坏,（酶的变化）,细胞内容物外溢，或水分进入细胞，使细胞肿胀。,大量Ca,2,内流，导致细胞内Ca,2,超载，引发细胞调亡。,2、自由基损害,2.1,何谓自由基？,概念：,简单的说，,有着不成对的电子的原子或分子叫做自由基。,性质：,活泼，很容易与其他物质发生化学反应。,分类：,自然界内存在多种自由基（体内体外都有），,如：氧自由基 和 羟自由基等等。,2.2 何谓氧自由基？,生理：,正常情况下，人体内参与代谢的氧大多数与氢结合生成水，然而有45的氧将被酶所催化形成超氧阴离子（,O,2,），,后者又可形成过氧化氢（,H,2,O,2,），,它们都属于自由基。,病理：,如果自由基的活动失去控制，超过一定的量，生命的正常秩序就会被破坏，疾病可能就会随之而来。,氧自由基：,损害人体健康的自由基几乎都与那些活性教强的含氧物质有关，叫作活性氧自由基。,2.3 氧自由基的损害？,活性氧自由基对人体的损害实际上是一种氧化过程。,体内许多生物分子（如,DNA、,蛋白质、膜脂质）都可被自由基氧化而破坏。如：自由基与脂质反应，便可启动脂质过氧化反应，使细胞膜遭受破坏。,损害膜结构的机制：,损害膜结构：,影响膜的电生理活动：,抑制膜的修复：,抑制,Ca,2,ATP,酶，增加细胞内,Ca,浓度，,影响细胞内,Ca,2,环境。,3、兴奋性氨基酸（EAA）毒性,3.1 EAA生理,人脑中游离氨基酸的组成：,在脑的氨基酸代谢中，,谷氨酸占有重要地位。,正常情况下，谷氨酸,作为兴奋性递质而发挥生理功能。,与学习、记忆等高级神经活动有关。,氨基酸,脑,（微克分子/克）,血浆,（微克分子/毫升）,谷氨酸,10.6,0.05,N乙腺天门冬氨酸,5.7,谷氨酰胺,4.3,0.7,氨基丁酸,2.3,天门冬氨酸,2.2,0.01,3.2 EAA毒性,各种病因,细胞外谷氨酸浓度异常增高,胞内,Ca,超载,神经元损伤/死亡,3.3 GM1可以抑制EAA毒性,特点：,不影响正常的生理功能,4、Ca,2,超载细胞死亡之路,GM1,的作用,抗兴奋性氨基酸的毒性作用,恢复Na,K,ATP酶和Ca,2,ATP酶活性,抗氧化和抗自由基的作用,从多个环节阻断导致细胞内钙超载的连环反应，,调节细胞内Ca,2,浓度，从而拮抗神经细胞的坏死。,GAs,能恢复受损细胞膜的各种酶活性，,减轻细胞内水肿。,GAs,能多环节遏制神经元的损伤机制，,抑制细胞内钙超载，拮抗神经元的死亡.,小 结,神经损伤后的再生,神经重塑,神经重构,遭受损伤的神经细胞形成新的,突起，并与靶细胞重建突触联系。,神经再生的实质,神经受损后的反应,远端的轴突和髓鞘崩解，并被相应的细胞吞噬清除。,残存的神经细胞出现“长芽”现象，即轴突再生，同时髓鞘再生，最终与支配细胞重新形成突触。,被吞噬、清除,重新发芽，建立突触,CNS的再生,1、最早的认识误区：,CNS损伤后不能再生,理论,2.PNS和CNS再生的区别,损伤后的神经（轴突、髓鞘）自身反应是相同的，周围环境反应是不同的。,周围环境的不同：,PNS：,存在促进轴突再生的多种物质。,CNS：,存在抑制轴突再生的物质，同时也存在促进再生的物质（如,NTF）,但其表达受到抑制。,CNS的再生,3、现在的认识,CNS受损后，可以重塑,成年人的脑受损后，在结构和功能上有重新组织的能力，以担任已失去的功能。,但必须具有重新获得的形态学基础,神经再生,CNS的再生,CNS再生的条件,提供合适的环境，CNS可以再生,适当的外周环境，促进再生能力,消除抑制因素,再生的神经元重复了发育阶段的某些特征，,如树突的生长，最终与靶器官形成突触联系。,只要有适当的条件，CNS是可以再生的。,GM1促进神经再生的机制,神经再生所需要的组成成分,维持残存胞体的存活,再生的物质基础,促进神经营养因子发挥作用,调节再生的周围环境，,向有利于再生的方向发展,多,环节促进再生能力,增强再生能力,外源性神经节苷脂中，GM1是唯一可以透过血脑屏障的，所以无论是对PNS，还是CNS，GM1都能发挥作用,小 结,GM1,对神经再生，尤其对,CNS,的再生有重要的作用。,GM1,能促进神经再生的物质基础的形成，,多环节增强再生能力，促进神经营养因子发挥作用。,GM1,可以透过,BBB,进入中枢发挥作用，,而神经生长因子（,NGF）,或复合型神经节苷脂都不能透过,BBB.,