09第九章神经系统01.ppt

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1、第九章 神经系统的功能,第一节 神经系统功能活动的基本原理 第二节 神经系统的感觉功能 第三节 神经系统对躯体运动的调控 第四节 神经对内脏本能和情绪的调节 第五节 脑电活动及睡眠与觉醒 第六节 脑的高级功能,7,12,5,myelin sheath,neuron,nerve,树突,胞体,轴突,髓鞘,轴丘,突触小体,郎飞结,一、神经元(neuron)和胶质细胞 1.基本结构: 胞体:接受、整合信息部位 树突:接受、传导信息部位 轴突始段:产生AP部位,第一节神经系统功能活动的基本原理,2.基本功能： 感受刺激兴奋或抑制 整合、分析、贮存信息 传导信息或分泌激素,鞘,胞体,核,树突,轴突,髓鞘,

2、轴丘,始段,突触小体,突触,1011个,2千,21014个,神经干,多根神经纤维,轴索+髓鞘,轴突和感觉神经元的长树突,神经干与神经纤维的概念,功能的完整性:如应用麻醉药,结构的完整性:如损伤或切断,3.神经纤维传导兴奋的特征,绝缘性:细胞外液的短路和髓鞘 双向性:局部电流沿N纤维二个方向传 相对不疲劳性:比突触传递耗能少,完整性：,4.神经纤维的传导速度,1)直径：大（内阻小）,影响因素:,2)髓鞘：跳跃式传导,3)温度：,动物种类(恒温 变温),温度降低,传导慢,生理意义：,1)诊断神经纤维的疾患,2)估计神经损伤的预后,哺乳类动物周围神经纤维的分类,传出纤维,传导速度,（ m/ s ）,

3、本体感觉躯体运动,3070 , 梭内肌 1530,B ( 有髓 ) 315,70120 Ia Ib,A,（有髓）,C （无髓）后根和交感, 痛温 1230 ,传入纤维,功 能,触 压觉,5.神经纤维的轴浆运输,(axoplasmic transport),顺向,突触 传递,410 112 205,逆向,快速 慢速,速度,物质,细胞器,Pr,功能,提供 营养,病毒毒素,逆向标记,方向,双向,细胞器,微管,驱动蛋白,轴浆运输机制,驱动蛋白,杆部,头部,6.神经的营养性作用,营养性作用： 功能性作用:调控支配组织的功能 营养性作用:释放营养性因子 神经营养因子： 神经生长因子(NGF) 脑源性神经营

4、养性因子(BD-NF),7.神经胶质细胞 数量： 中枢N系统(1-5)1012 分类: 周围N:施万和卫星细胞 中枢N:星形,少突,小胶质细胞,特征：神经元与胶质细胞,支持作用 修复和再生作用 物质代谢和营养性作用 绝缘和屏障作用 维持合适的离子浓度 摄取和分泌神经递质,基本功能：,二、突触传递,混合突触,化学突触,1.依传递媒的不同,电突触,(一)经典的突触传递 1.突触的结构, 结构: 突触前膜： 递质、受体 突触间隙： 水解酶 突触后膜： 受体 通道,突触（synapse）:突起之间的结构,轴-胞,轴-树,轴-轴,树-树,轴突,2. 分 类,21014个,30-50nm,4Ca2+ -

5、CaM,1.动员,融合孔,骨架丝,突触蛋白,囊泡膜,递质的释放,G蛋白,结合Pr,4.融合,2.摆渡,3.着位,突触前膜,突触融合Pr,3. 突触传递的过程,CI-,Na+,兴奋性递质,抑制性递质,Ca2+,IPSP,EPSP,3. 突触传递的过程,AP,递 质 释 放,与 后 膜 受 体,离子通道开放,Na+内流,Ca2+内流,EPSP,兴奋性递质,1)无突触前后膜的特化结构 2)不存在 1:1 的关系 3)与效应器的间隙较大,400nm 4)作用慢,且长短不等 5)效应广泛 6)单胺类（NA,DA,5-HT）,非定向突触传递,1.结构基础：曲张体,2.特点：,1.机构基础:缝隙连接 神经元

6、紧密接触的部位 间隙2-4nm 膜不增厚,无突触小泡 膜上有水相通道蛋白,电突触传递,特点： 通道电阻低，局部电流 双向传导，速度快，无延搁 3.功能： 同类神经元功能活动同步化,1.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的化学物质. 2.神经调质:调节递质的释放. 3.调质共存:同一神经元有两种以上的,三、神经递质和受体,(一) 神经递质,分类 主 要 成 员 胆碱类 乙酰胆碱 胺类 多巴胺、NE、5HT、组胺 氨基酸类 谷氨酸、门冬氨酸、甘氨酸、GABA 肽类 下丘脑调节肽、ADH、催产素、阿片肽 脑-肠肽、A、心房钠尿肽等 嘌呤类 腺苷、ATP 气体 NO、CO 脂类 PG

7、类,4.递质和调质的分类：,(二)受体(receptor) 1.概念： 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.,2.配体(ligand) 激动剂：Ach 毛果芸香碱 能与受体发生特异性结合并产生生物效应的化学物质. 拮抗剂：阿托品 颠茄片 能与受体发生特异性结合不产生生物效应的化学物质.,3.受体与配体结合的特性： 特异性 饱和性 可逆性 4.分类： 依部位分: 突触前受体 实现负反馈控制 突触后受体 实现信息的传递,依激活机制分:,依递质分,胆碱能受体(N M) 肾上腺素能受体(),5.受体的调节：,上调:当递质分泌不足时,受体数量将逐渐增加,亲和力也逐渐

8、升高. 拮抗剂使受体上调. 下调:则与上调相反. 兴奋剂使受体下调.,1.乙酰胆碱及其受体 胆碱能神经元:以ACh为递质,(三)主要的递质和受体系统,骨骼肌运动N纤维 自主N节前纤维 交感节后:汗腺和骨骼肌舒血管 大多副交感节后纤维,2.乙酰胆碱受体 胆碱能受体:与ACh 特异性结合 毒蕈碱受体(M受体) 分布: 大多副交感节后 交感节后:汗腺和骨骼肌舒张管 M样作用:心脏抑制,支气管、胃肠、膀胱、虹膜环形等平滑肌收缩,消化腺、汗腺分泌增加,骨骼肌血管舒张,2.乙酰胆碱受体 烟碱受体(N受体 ) 分型: N1:在神经节 N2:在骨骼肌终板膜 N样作用:N1节后神经兴奋 N2:骨骼肌收缩,胆碱能

9、型 拮抗剂 分布部位,自主N节前纤维 骨骼肌运动N,六烃季铵,阿托品,N1-神经型,N2-肌肉型,M1-5,烟碱型,毒蕈碱型,筒箭毒,十烃季铵,交感节后 汗腺和骨骼肌血管 大多副交感节后,3.肾上腺能神经元及其受体 肾上腺能神经元:以NE为递质的大多交感节后纤维 (除汗腺和骨骼肌血管平滑肌) 肾上腺能受体:,受体,受体,1 2 3,1,2,血管 子宫 虹膜辐射肌收缩,小肠舒张,心肌收缩,血管 子宫 小肠 支气管肌舒张,脂肪分解,受体 拮抗剂 分布,皮肤、肾、 胃肠血管,1,1 (心),酚妥拉明,育亨宾,阿提洛尔(心得宁),丁氧胺(心得乐),2,普萘洛尔(心得安),突触前膜,骨骼肌 肝 脏,心肌

10、,支气管平滑肌,2,脂肪组织,3,血管,4.多巴胺及其受体 多巴胺(dopamine DA):儿茶酚胺类,主要: 黑质-纹状体 中脑边缘 结节-漏斗 功能:对躯体运动,精神情绪活动,垂体分泌和心血管活动的调节,5.组胺及其受体 组胺 (histamine H):,分型：H1 H2 H3 H2胃粘膜壁细胞 甲氰咪胍 功能:对觉醒,性行为、垂体分泌和心血管活动的调节有关,6.氨基酸递质及其受体: . 兴奋性递质: 谷氨酸 门冬氨酸,促离子型 促代谢性,谷氨酸受体,.抑制性递质： -氨基丁酸(GABA) 甘氨酸 GABA受体：,促离子型GABAA CI-内流,促代谢性GABAB K+外流,7.脑-肠

11、肽: 脑-肠肽(brain-peptide): 在胃肠道和脑内双重分布的肽类物质.主要有缩胆囊素(CCK),血管活性肠肽(VIP),神经降压素,促胃液素等. 8.气体分子: 一氧化氮和一氧化碳,三、反射弧中枢部分的活动规律 (一)反射与反射弧 1.反射(reflex):CNS规律性应答反应 2.分类：条件反射和非条件反射 3.反射弧:(reflex arc) 结构基础和基本单位。,N反射特点: 快、短、准,体液反射特点： 慢、广、久,前根,效应器,脊N,传出N,传入N,感受器,皮肤,骨骼肌,脊N节,后根,中间N,(二)神经元的联系方式,单线式联系,辐散式联系,感觉传入,聚合式联系,运动传出,链

12、锁式联系,扩大范围,环式联系,后发放,（三）中枢兴奋传播的特征: 单向传递: 突触前N元突触后N 突触延搁: 0.30.5ms 总和: 时间总和 空间总和, 兴奋节律的改变: 传出与传入冲动不等 对内环境变化敏感和易疲劳性： 细胞外液的理化性质和酶等 后发放: 结构基础：环式联系 作用：纠正和维持原先反射,1.突触后抑制 （postsynaptic inhibition） 机制： 特征:超极化抑制 分类： 传入侧支性: 回返性抑制:,(四).中枢抑制（central inhibition）,兴奋冲动,抑制性中间N元,释放抑制性性递质,突触后N元产生IPSP,突触后N元发生抑制,突触后抑制的结构

13、基础,EPSP,兴奋,EPSP,IPSP,抑制,抑制性中间神经元 脊髓的闰绍细胞,兴奋冲动传入,侧支兴奋 抑制性中间N元,抑制性递质,抑制,传入侧支性抑制,意义:调控其它N元,使活动协调同步,兴奋,EPSP,产生IPSP,回返性抑制,意义:调控N元本身,使其活动及时终止,兴奋冲动传出,侧支兴奋 抑制性中间N元,抑制性递质,兴奋效应细胞,EPSP,IPSP,结构基础: 轴B-轴A-胞C串联突触。 概念:通过改变突触前膜电位使突触后N元兴奋性降低的抑制. 意义:排除干扰使感觉更精细.,机制：去极化抑制.,2.突触前抑制(presynaptic inhibition):,实验证明,突触前抑制,突触前

14、N钙流,突触前N动作电位,突触后N的EPSP,机制：,先刺激B,B 释 放 GABA,神经元C,GABAA受体,A的Cl-外流,A膜部分去极化,第二节 神经系统的感觉功能,刺激,感受器,神经冲动,传导路,大脑皮层,分析综合产生感觉,感觉:对客观事物的主观反映.,感觉产生过程:,一、感觉概述,(一) 感受器和感觉器官 1.感觉(sensation) 客观物质世界在人主观上的反映,3.分类：,2.感受器:分布在体表或组织内专门感受机体内或外环境变化的结构或装置,内感受器 外感受器,性质 内环境变化 外界刺激,产生不同感觉,定位精确,分类,本体(肌梭),距离(视 听 嗅),接触(触 压 味 温),内

15、脏(化学 压力),特点,无主观感觉,作用, 依据分布部位不同分:, 刺激性质分:机械,化学和伤害性等 结构形式分： 简单:N末梢(痛,触等)和被膜样结 构如环层小体 复杂:感受细胞非N附属结构,(二)感受器的一般生理特性 1.感受器的适宜刺激 一种感受器通常只对某种特定形式的刺激最敏感.如 电磁波 眼 声波 耳,强度 时间 面积,感觉辨别阈:刚能分别两个刺激的最小差异,阈值,2.感受器的换能作用 “生物换能器” 刺激 感受器 跨膜信号转换,感受器电位 发生器电位 终板膜电位,局部电位:, 振幅与强度成正比 无“全或无” 特征 可总和 衰减性传导,感受器 传导途径 特定皮层,3.感受器的编码功能

16、 信息转移：环境信息 动作电位 刺激性质的编码：,刺激强度的编码： 单一神经动作电位的频率 强度频率 参与传输信息的神经数量 强度数量,静,刺激（牵张）,时间,蛙肌梭中刺激强度的编码,动作电位,河豚毒阻断AP,动,感受器电位,4.感受器的适应现象 一恒定的刺激持续作用感受器时,感觉神经纤维的频率会逐渐降低. 类型 意义 快适应:嗅觉,触觉 接受新刺激,维持长时间的监测 随时调整机体功能,慢适应:痛觉,Bp,快适应 慢适应,肌梭、颈动脉窦和关节囊感受器,触 嗅觉,刺激持续作用,时间,接受新刺激 探索新事物,意义,两种适应的比较,特点,部位,维持长时间的监测 随时调整机体功能,感受器,各种感觉,反

17、射弧,一.躯体的感觉中枢分析:,.传入通路,神经节,脊髓脑干,运动神经,感觉通路,三级传导,感 受 器,先交叉 后上行,1.丘脑前的传入系统,躯体感觉,浅感觉,深感觉,脊髓丘脑侧束痛觉、温度觉 脊髓丘脑前束 粗-压觉,后索-内侧丘系 精-细觉 本体感觉,传导特征,先上行后交叉,S LT C,脊髓丘脑前束（粗略触-压觉）,C,S,L,T,脊髓丘脑侧束（痛-温觉）,S L T C,薄束,楔束,（精细触-压觉 振动觉 关节位置觉）,后索,肿瘤,肿瘤,传入纤维的空间分布,2.丘脑的核团(嗅觉除外),躯干 四肢,皮层特定感觉区,1.特异感觉接替核,头面部,听觉,视觉,后外侧腹核,后内侧腹核,外侧膝状体,

18、内侧膝状体,特异接替核,皮层听觉区,皮层视觉区,2.联络核(associated nucleus),下丘脑乳头体,丘脑前核,皮层扣带回,小脑 苍白球,丘脑外侧核,皮层运动,内外侧膝状体,丘脑枕核,顶 枕 颞叶,联络核:,3.非特异投射核 (髓板内核群),脑干网状结构上行纤维,投射到皮层广泛区域,髓板内核群: 中央中核 束旁核 中央外侧核,项 目 特异投射系统 非特投射系统,功 能,引起特定感觉 激发皮层发出传出冲动,维持皮层兴奋(觉醒)状态,传入途径 专一 无,换元核团 接替核 联络核 髓板内核群,投射特点 点对点 弥散广泛区,换元次数 3 3,冲动来源 各种感觉 网状上行系统,相互关系 是非

19、的来源 是特的基础,脊髓,网状结构,听神经,坐骨神经,后腹核,中央中核,内侧膝状体,大脑皮层,昏睡状态,躯体感觉代表区 第一感觉区 位置:中央后回 特征:定位明确、感觉清晰 投射规律：,.左右交叉:(头面部双侧) .投射区与感觉的分辨程度正比: 分辨愈精细的部位，代表区愈大如大拇指和食指以及嘴唇,.大脑皮层代表区,.空间定位: 倒立(头面是正立) 从上到下：不同部位 顶部:下肢;底部:头面部 从前到后：不同性质 肌肉牵张感觉 慢适应感觉 快适应感觉 关节、骨膜,感觉皮层结构特点： 感觉柱:N元分布呈柱状排列构成感觉皮层的最基本功能单位. 感觉皮层功能特点： 具有可塑性 大脑皮层也要较好的适应能

20、力,第二感觉区 位置：中央前回与岛叶之间 功能：定位较差、感觉分析粗糙(麻木感)；可能与痛觉有关 投射特点：.双侧性投射 .分布正立而不倒置,有较大重叠区 2.本体感觉区:与运动区重叠一起叫感觉运动区(sensorimotor area) 3.内脏感觉区:第二感觉区+运动辅助区,(三).痛觉,皮肤痛,躯体痛,内脏痛,深部痛,快痛,慢痛,痛 觉,体腔壁痛,牵涉痛,烧灼痛 与快痛相反,反应快 持续短 定位准确,与慢痛相似,内脏疾患引起体表的疼痛或痛觉过敏,内脏疾患类及临近的体腔壁,分类：,皮 肤 痛,内 脏 痛,传导纤维,特 点,迅速,定位准确分辫能力强,躯体传入纤维 (快痛A，慢痛C),缓慢 持

21、续久,定位不清,慢痛伴不愉快感,伴不愉快感,自主N传入,机 制,皮肤痛与内脏痛的比较,缺血性(P因子),项目,对刺激敏感不同,致痛物质,体表,内脏,概念： 体表疼痛 痛觉过敏 机制： 皮节法则,牵涉痛(referred pain),4.视觉代表区： 位置:枕叶 投射特点：,鼻侧 同侧 颞侧 对侧,同侧全盲,同侧鼻盲 对侧颞盲,双侧颞盲,鼻,颞,5.听觉代表区： 位置：颞横回和颞上回 投射特点:双侧投射,以对侧为主 6.嗅觉代表区：边缘叶的前底部 7.味觉代表区：中央后回头面部感觉投射区下侧。,第四节神经系统对姿势和运动的调节 肌紧张和姿势是运动的前提和基础,1.分类： 运动神经元 2.运动单位

22、(motor unit) 小的:眼内肌肉(6-12) 大的:四肢肌肉(2000),一、运动传出的最后公路 （一）脊髓的运动神经元和运动单位,概念：或脑运动N及其所支配的全部肌纤维所组成的功能单位称为运动单位。 功能： 引发随意运动 调节姿势 协调肌群活动,二种神经元的功能：,传入冲动 ,肌梭兴奋性 ,牵拉肌梭环旋末梢,梭内肌收缩,兴奋,或脑运动N,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,牵 张 反 射,最后公路的概念,最后公路,（一）脊髓的调节功能 1.脊休克(spinal shock) 概念:脊髓与高位中枢离断后反射活动能力暂时丧失而进入无反应状态的现象。第

23、五颈段以下切断 主要表现:骨骼肌紧张性 血管扩张 血压 出汗抑制 粪 尿潴留等,二.姿势的中枢调节作用,反射恢复的特点: 与进化程度有关: 复杂程度有关：简单 复杂 人类脊休克恢复后： 排便排尿:潴留 失禁,知觉和随意运动能力,永远丧失,高位中枢,脊髓,易化,抑制,屈肌反射 增强,伸肌反射 减弱,伸肌反射 增强,屈肌反射 减弱,2.脊髓对姿势的调节 姿势反射(postural reflex)： 中枢神经系统可通过调节骨骼肌的紧张度或产生相应的运动,以保持或改正躯体在空间的姿势 分类: 对侧伸反射,牵张反射,节间反射,屈反射,概念:受到伤害刺激一侧肢体的屈肌收缩,伸肌舒张,使该肢体屈曲的反射.,

24、意义:保护作用,对侧伸反射,意义:维持身体的平衡,概念:若加大刺激,在同侧肢体发生屈肌反射的基础上出现对侧肢体伸肌的反射活动.,屈肌反射与对侧伸肌反射,伸肌,屈肌,屈肌,伸肌,概念:骨骼肌受外力牵拉时引起牵拉的同一肌肉收缩的反射活动. 类型:腱反射和肌紧张 1）腱反射: 如膝反射, 跟腱反射. 腱反射是单突触反射 意义： 腱反射 反射弧有损伤 腱反射 高级中枢病变,(3)牵张反射(stretch reflex),叩击肌腱 肌肉被牵拉 肌梭兴奋性 Ia类和类传入 脊髓中枢 运动兴奋 梭外肌收缩,膝反射,膝跳反射,缓慢持续牵拉肌腱时发生的牵张反射 特点：为多突触反射 骨骼肌处于持续地收缩状态 意义

25、：对抗重力牵拉维持一定姿势 躯体运动的基础 多个运动单位交替性收缩 不是同步收缩，无明显动作,2）肌紧张,感受器肌梭,梭外肌: N元,与肌梭呈并联,肌 梭,梭内肌: N元,与肌梭呈串联,牵张反射的感受装置,与本体感觉有关,结构特点：,核袋纤维:Ia传入,核链纤维:传入,梭内肌,骨骼肌,神经元,神经元,Ia传入,梭内肌,梭外肌,肌梭,螺旋 感受器,二种神经元的功能：,传入冲动 ,肌梭兴奋性 ,牵拉肌梭环旋末梢,梭内肌收缩,兴奋,梭外肌收缩,运动N兴奋,敏感性 兴奋性 ,梭内肌收缩,运动N元兴奋,高位中枢下传冲动,项 目 肌 梭 腱器官,与梭外肌的关系,并联 串联,感受器性质 长度 张力,传入纤维

26、 Ia II Ib,神经元 兴奋 抑制,意义 引起牵张反射 抑制牵张反射,肌梭和腱器官的比较,Ca2+内流引起递质释放的机制,Ca2+与轴浆中钙调蛋白结合,4Ca2+ - CaM,激活蛋白激酶II,蛋白 I磷酸化,从小泡表面解离,小泡递质以量子式释放 （出胞）,牵涉痛(referred pain) 概念：,机制：,.会聚学说: 内脏与体表 传入纤维会聚于同一个后角N元痛觉错觉,会聚学说,体表疼痛 痛觉过敏,.易化学说： 内脏痛传入提高邻近躯体感觉N元的兴奋性对体表传入冲动产生易化作用躯体传入就引起痛觉,患病内脏,感觉投射系统,脊髓,脑干网状结构,听神经,坐骨神经,后腹核,中央中核,内侧膝状体,大脑皮层,昏睡状态,3.感觉投射系统,脊髓,脑干,网状结构,听神经,坐骨神经,(一)经典的突触传递 1.突触的结构, 功能结构: 突触前膜： 递质、受体 突触间隙： 水解酶 突触后膜： 受体 通道,昏睡状态,3.投射系统,脊髓,脑干,网状结构,听神经,坐骨神经,