最新10第十章神经系统的功能PPT文档.ppt

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1、第一节神经元与神经胶质细胞的一般功能第二节神经元的信息传递第三节神经系统的感觉分析功能第四节神经系统对姿势和运动的调节第五节NS对内脏活动、本能行为和情绪的调节第六节觉醒、睡眠与脑电活动第七节脑的高级功能第八节神经内分泌和免疫系统的关系,第一节神经元与神经胶质细胞的一般功能一神经元（一）神经元的一般结构和功能神经元,胞体,突起,树突,轴突：轴丘始段轴索神经纤维,神经元的基本功能：感受刺激整合、分析、贮存信息传递信息或分泌激素,（二）神经纤维的功能和分类,影响神经纤维传导速度的因素：（总）直径 传导速度（m/s）6直径（m）髓鞘 有，无髓鞘；髓鞘厚度髓鞘厚度越厚，传导速度越快，轴索直径与神经纤维

2、总直径之比为时，传导速度最快温度 温度升高，传导速度加快。温度0，即中止传导（冷冻麻醉原理）,1.神经纤维传导兴奋的特征完整性：生理完整性绝缘性：双向性：相对不疲劳性：,(三)神经纤维的轴浆运输,1.顺向轴浆运输,快速运输：慢速运输：,2.逆向轴浆运输 由轴突末梢转运至胞体，属于快速运输205mm/d。如：轴突末梢摄取的神经营养因子以及病毒等。,2011.18顺向快速轴浆运输主要运送的物质是：A.具有膜的细胞器（线粒体、突触囊泡、分泌颗粒）B.递质合成酶C.微丝和微管D.神经营养因子,功能性作用营养性作用神经的营养性作用与神经冲动的传导无关，而与营养因子有关。,（四）神经的营养性作用,发生损伤

3、时，离断部位距离支配器官（如肌肉）越近，营养作用消失越早出现，反之亦然麻醉作用可以阻断神经冲动，而不能阻断营养因子的轴浆运输，因而不能阻断神经的营养作用,二、神经胶质细胞,（一）神经胶质细胞的特征,数量多 种类多 无轴突无树突 缝隙连接 不产生动作电位,（二）神经胶质细胞的功能,支持作用免疫应答作用物质代谢和营养性作用绝缘和屏障作用稳定细胞外的K+浓度参与某些递质及生物活性物质的代谢,第二节 神经元之间的信息传递,一、突触传递,化学性突触（chemical synapse）定向突触（directed synapse）非定向突触（non-directed synapse）,电突触（electri

4、cal synapse）,突触前膜突触间隙突触后膜,1、突触的微细结构,(一)经典的突触传递,突触小泡：小而清亮透明的小泡，内含乙酰胆碱或 氨基酸类递质；小而具有致密中心的小泡，内含儿茶酚胺类递质；大而具有致密中心的小泡，内含神经肽类递质。激活区：与突触后膜相对应的具有特化结构的突触前膜,2、突触的分类：,按神经元的结构或接触部位，可将突触分为：轴-胞型、轴-树型、轴-轴型,按突触传递的功能效应，可将突触分为：兴奋性和抑制性突触,突触前膜的去极化突触间隙的Ca2+内流神经递质量子式释放 生物学效应,3.突触传递过程,小结：在突触传递过程中，突触前末梢去极化是诱发递质释放的关键因素；Ca2+是前

5、膜兴奋和递质释放过程的耦联因子；囊泡膜的再循环利用是突触传递持久进行的必要条件。,4.突触后电位兴奋性突触后电位(EPSP),概念机制特点,抑制性突触后电位(IPSP),概念机制特点,慢突触后电位：自主神经节和大脑皮层记录到的慢EPSP和IPSP。由K+电导增加或降低引起。,5、突触后神经元的兴奋与抑制,兴奋与抑制取决于EPSP和IPSP的代数和（整合）AP首先产生于轴突始段（轴突始段较细，电流密度大；Na+通道密度高）,6、突触传递的调节,突触前神经递质释放的调节突触后膜受体的调节,7、突触传递的可塑性,强直后增强；习惯化和敏感化；长时程增强；长时程抑制,(二)非定向突触传递 非突触性化学传

6、递,结构基础：曲张体,传递特征：不存在突触前膜与后膜的特化结构；不存在一对一的支配关系；曲张体与效应器间距大于典型突触间隙的间距；递质扩散距离较远，故传递时间大于突触传递；释放的递质能否发挥效应，取决于效应器细胞上有无相应受体。,传递过程：递质释放后，经组织液扩散到临近的效应器上，与相应受体结合发挥生理作用。,(三)电突触传递,传递特征：1.不需要神经递质介导2.传递速度快 3.双向传递,传递过程：电-电(AP以局部电流方式),结构基础：缝隙连接,意义：促进同类神经元同步化活动,二、神经递质和受体,(一)神经递质1.神经递质的鉴定 神经递质(neurotransmitter)由突触前神经元合成

7、并在末梢释放，能特异性作用于突触后神经元或效应器细胞上的受体，并使突触后神经元或效应器细胞产生一定效应的信息传递物质。,2.调质的概念,神经调质(neuromodulator)神经元合成和释放能增强或削弱递质的信息传递效应的物质,3.递质和调质的分类,胆 碱 类 乙酰胆碱,胺 类 多巴胺、去甲肾上腺素、肾上腺素、5-羟色胺、组胺,氨基酸类 谷氨酸、门冬氨酸、甘氨酸、-氨基丁酸,肽 类 下丘脑调节肽*、血管升压素、催产素、速激肽*、阿片肽*、脑-肠肽*、心房钠尿肽、降钙素基因相 关肽、神经肽Y等,嘌 呤 类 腺苷、ATP,气 体 类 一氧化氮、一氧化碳,脂 类 花生四稀酸及其衍生物(前列腺素等)

8、*、神经类固醇*,分类 主要成员,4.递质的共存(neurotransmitter co-existence),戴尔原则：递质共存：两种或两种以上的递质(包括调质)共存于同一神经元内。,5.递质的代谢,包括递质的合成、储存、释放、降解、再摄取和再合成,主要的递质和受体系统,1.乙酰胆碱(acetylcholine,ACh)及其受体,毒蕈碱受体(muscarinic receptor,M受体)烟碱受体(nicotinic receptor,N受体),1）ACh受体（纤维）的分布,外周 自主神经节前纤维 大多数副交感节后纤维 少数交感节后纤维 支配骨骼肌的运动神经纤维,中枢:脊髓、丘脑、脑干网状结

9、构上行激动系统,2）ACh受体的分类,胆碱能受体 存在部位 生理作用 常用拮抗剂,大多数副交感节后纤维所支配的效应器；汗腺；骨骼肌血管壁,M样作用：心脏（），支气管、胃肠平滑肌、膀胱逼尿肌、虹膜环行肌收缩，消化腺、汗腺分泌，骨骼肌血管舒张等,阿托品,N受体（化学门控通道）,N1 型受体（神经型受体）,N2型受体（肌肉型受体）,自主神经节突触后膜,神经-骨骼肌接头的终板膜,节后N元兴奋,骨骼肌收缩,六烃季铵,十烃季铵,筒箭毒碱,M受体（G-蛋白耦联受体）,2.去甲肾上腺素（NE）和肾上腺素（E）及其受体,肾上腺素受体 存在部位 生理作用 常用拮抗剂,受体,1受体,受体 普萘洛尔(心得安）,1受体

10、 心脏（主要）兴奋（心脏）阿替洛尔、美托洛尔2受体 平滑肌（主要）抑制（平滑肌舒张）丁氧胺(心得乐)3受体 脂肪组织 与脂肪分解有关,大多数内脏血管平滑肌、子宫平滑肌、瞳孔扩大肌、小肠平滑肌等,突触前膜,兴奋（血管收缩、瞳孔扩大、子宫收缩）；抑制（小肠平滑肌舒张）,抑制突触前膜NE的释放,酚妥拉明,哌唑嗪,育亨宾,2受体,3.氨基酸类递质及其受体,兴奋性氨基酸：谷氨酸(glutamate)、门冬氨酸(aspartate),促离子型受体(ionotrpic receptor)AMPA受体 Na+内流和K+外流 KA受体 Na+内流和K+外流 NMDA受体 Ca2+内流，Na+内流和K+外流,促代

11、谢型受体(metabotropic receptor),11种亚型主要降低cAMP或增高IP3和DG,谷氨酸受体,(2)抑制性氨基酸：-氨基丁酸、甘氨酸,甘氨酸受体甘氨酸受体（Cl通道）：脊髓背角闰绍细胞释放甘氨酸 a运动神经元的甘氨酸受体 Cl内流a运动神经元超级化负反馈(突出后抑制)-氨基丁酸受体促离子型受体(GABAA受体)：激活时促进Cl内流 促代谢型受体(GABAB受体)：增加 IP3和DG而增加 K+电导（突触前抑制）,三、反射弧中枢部分的活动规律,(一)反射活动的中枢控制,(二)中枢神经元的联系方式,1.单线式联系,2.辐散和聚合式联系,3.链锁式和环式联系,(四)中枢兴奋传播的

12、特征,单向传播中枢延搁:反射中枢的结构越简单，延搁时间越短（单突触反射，多突触反射）兴奋的总和兴奋节律的改变 后发放对内环境变化敏感和易疲劳,(2)机制：如右图,回返性抑制,(五)中枢抑制,传入侧支性抑制,兴奋冲动,抑制性中间N元,释放抑制性N递质,突触后N元产生IPSP,突触后N元发生抑制,(3)分类：,特征：超极化抑制,1、突触后抑制(postsynaptic inhibition),(1)结构基础：抑制性中间神经元,传入侧支性抑制(交互抑制):,意义:调控其它N元，以便活动协调同步。,回返性抑制:,意义:调控N元本身，使其活动及时终止。,2.突触前抑制,(2)结构基础:轴B-轴A突触,(

13、3)过程:,(5)意义:多见于感觉传入途径，其调节着外周感觉信息的传入。,(1)概念：通过改变突触前膜(轴B)电位使突触后N元兴奋性降低的抑制。,特征：去极化抑制,(4)机制：,(六)中枢易化,突触后易化EPSP总和突触前易化在与突触前抑制同样的结构基础上，由于到达轴A的AP时程延长，Ca2+通道开放时间增加，运动神经元C产生的EPSP变大。,内外环境的各种变化,感受器,换能作用,神经冲动,传导路,大脑皮层,分析综合产生主观感觉,感觉:人脑对客观事物的主观反映。,感觉产生过程:,第三节 神经系统的感觉分析功能,丘脑的神经核团:特异性感觉接替核联络核非特异性投射核两套投射系统：特异性投射系统产生

14、特定的感觉非特异性投射系统改变并维持皮层的兴奋性,第四节 神经系统对姿势和运动的调节,一、运动传出的最后公路（一）脊髓和脑干运动神经元,1运动神经元：胞体较大，纤维较粗（Aa纤维），支配骨骼肌的梭外肌纤维。2运动神经元：胞体较小，纤维较细（A纤维），支配骨骼肌的梭内肌纤维。运动神经元兴奋性较高，经常持续放电，其作用是使梭内肌收缩，肌梭敏感性增高。,脊 髓 运 动 N 元 脑 干 运 动 神 经 元,脑干到皮层等高位中枢的下传信息,皮肤、肌肉、关节等传入信息,骨 骼 肌 纤 维,引 发 随 意 运 动；调 节 姿 势；协 调 不 同 肌 群 的 活 动,最后公路,1.脊休克(spinal sho

15、ck）,概念：脊髓与高位中枢离断后，断面以下的脊髓在一段 时间内暂时丧失反射活动能力，进入无反应状态。表现：骨骼肌紧张性，甚至消失；外周血管扩张，血压 发汗反射不出现；粪、尿潴留,二、姿势的中枢调节(一)脊髓的调节功能,1.脊休克(spinal shock）,原因：失去高位中枢的调节恢复：（1）低等动物如蛙恢复得最快，仅需几分钟；而狗则需 几天；人类需数周以至数月（如高位截瘫患者）。（2）先简单后复杂：先屈肌反射后对侧伸肌反射恢复；（3）恢复的反射功能并不完善。有些反射活动增强，如屈肌反射和发汗反射；有些反射活动（如伸肌反射）比正常时减弱；脊休克恢复后的大、小便失禁；血压回升，但适应能力差；离

16、断水平以下将永久失去知觉和随意动作。,屈肌反射：屈肌反射的特征：避开伤害性刺激，具有保护意义,但不属于姿势反射。脊髓离断后增强（Babinskis征属于屈反射）后放是它的一个特征 对侧伸肌反射：支持身体不致跌倒，保持躯体平衡，属于一种姿势反射。,2.脊髓对姿势的调节,（2）牵张反射(stretch reflex)（1）概念：骨骼肌在受到外力牵拉时反射性地引起被牵拉同一肌肉收缩的反射活动。（2）分类：腱反射 肌紧张,感受器：肌梭传入纤维：Ia、II类纤维 中枢：脊髓传出纤维：传出纤维 效应器：梭外肌收缩特点：感受器和效应器都在同一块肌肉中,（3）牵张反射的反射弧,肌梭：长度感受装置,梭外肌：,梭

17、内肌：,N元支配,与肌梭呈并联关系。,N元支配,与肌梭呈串联关系。核袋纤维和核链纤维,梭内肌纤维 形态 传入纤维 传出纤维核袋纤维 Ia类 板状末稍核链纤维 Ia、II类 蔓状末稍,肌梭的主要组成,运动N元兴奋,梭内肌收缩,肌梭的敏感性,运动N元兴奋,梭外肌收缩,高位中枢下传冲动,运动N元,运动N元,-环路：,Ia类纤维,Ia类纤维,20 运动神经元在牵张反射中的作用是（2007）A 直接诱发梭外肌收缩B 直接发动牵张反射C 使肌梭感受器处于敏感状态D 引起腱器官兴奋,（2）反牵张反射(inverse stretch reflex)：在牵张反射活动中，当牵拉肌肉的力量达到一定程度时，肌肉收缩突

18、然停止，转为肌肉舒张。这种肌肉受到强烈牵拉时所产生的舒张反应，称为反牵张反射。,中脑对姿势的调节僵直的类型-僵直-僵直：高位中枢的下行易化作用，不经-环路，直接或通过脊髓中间神经元间接提高运动神经元的兴奋性，导致肌紧张增强而出现僵直。脑干对姿势的调节：迷路紧张反射颈紧张反射,临床:中脑受压(血肿、肿瘤)、病毒性脑炎,也可出现类似去大脑僵直现象。,人类的去皮层僵直和去大脑僵直：,去皮层僵直：当皮层与皮层下失去联系时，出现明显的下肢伸肌僵直及上肢半屈状态。典型的去大脑僵直：中脑疾患时可出现典型的去大脑僵直，表现为头后昂，上下肢僵硬伸直，上臂内旋，手指屈曲。,基底神经节的功能直接通路间接通路MSN神

19、经元：黑质：释放多巴胺（分别作用于直接通路的D1受体和间接通路的D2受体）帕金森氏病：运动过少，肌张力过高，静止性震颤舞蹈病,2010.20下列关于基底神经节运动功能的调节的叙述，错误的是：A.发动随意运动B.调节肌紧张C.处理本体感觉传入信息D.参与运动的设计,小脑的功能前庭小脑：维持机体的平衡，出现病变时，会出现步履蹒跚，站立不稳，位置性眼震颤等脊髓小脑：进行过程中的运动调节及肌紧张调节病变时会发生运动性共济失调，意向性震颤及肌张力减退等皮层小脑：,19 支配小汗腺的自主神经和其节后纤维末梢释放的递质分别是（2007）A 交感神经，乙酰胆碱 B 副交感神经，乙酰胆碱C 副交感神经，肽类递质

20、D 交感神经，去甲肾上腺素,自主神经系统的功能特征1.紧张性支配 2.对同一效应器的双重支配 肾上腺髓质、汗腺、竖毛肌、皮肤和肌肉内的血管只接受交感神经支配3.效应器所处功能状态的影响 4.对整体生理功能调节的意义 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。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。,131副交感神经系统兴奋时可引起A.心率减慢 B.胃肠运动减弱C瞳孔缩小 D糖原分解增加,(三)下丘脑对内脏活动的调节,1.体温调节 视前区-下丘脑前部（PO/AH）2.水平衡调节 外侧区（饮水中枢）：控制摄

21、水 视上核和室旁核（合成ADH）：控制排水3.对腺垂体和神经垂体激素分泌的调节 4.生物节律控制：视交叉上核5.其他功能：下丘脑能产生某些行为欲（如食欲、渴觉和性欲等）以及情绪反应,三、本能行为和情绪的神经调节,(一)本能行为的调节1.摄食行为的调节 下丘脑外侧区：摄食中枢 下丘脑内侧区：饱中枢2.饮水行为的调节：血浆晶体渗透压下丘脑渗透压感受器 细胞外液量明显肾素-血管紧张素系统3.性行为的调节：边缘系统和下丘脑；脊髓骶段(二)情绪的调节 奖赏系统(reward system)或趋向系统 惩罚系统(punishment system)或回避系统,觉醒：与脑干网状结构上行激动系统的活动有关（上

22、行唤醒作用）。觉醒状态：行为觉醒和脑电觉醒,(一)觉醒状态的维持,行为觉醒的维持：可能与黑质多巴胺能系统的功能有关脑电觉醒的维持：与蓝斑上部去甲肾上腺素能系统和脑干网状结构胆碱能系统的作用都有关,二、觉醒与睡眠,表现：人体的视、听、嗅、触等感觉功能减退，骨骼肌反射活动减弱，伴有瞳孔缩小、心率减慢、血压下降、代谢率下降等一系列自主神经功能的改变，同时，生长激素分泌增多，有利于促进生长和体力恢复。意义：促进生长和体力恢复。,1.慢波睡眠,2.异相睡眠,表现：与慢波睡眠相比，各种感觉进一步减退，以致唤醒阈提高，骨骼肌反射和肌紧张进一步减弱，肌肉几乎完全松弛，可有间断的阵发性表现，如眼球快速运动、部分躯体抽动、血压升高、心率加快、呼吸加快而不规则等。此外，做梦是异相睡眠期间的特征之一。意义：1）促进精力恢复（蛋白质合成加快）；2）某些疾病（心绞痛、哮喘等）的夜间发作。,