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1、1 第一节 概 述第一节 概 述 人体是一个复杂的有机体 各器官 各系统之间的功能人体是一个复杂的有机体 各器官 各系统之间的功能 相互联系 相互协调 同时 人体生活在经常变化的相互联系 相互协调 同时 人体生活在经常变化的 环境中 环境的变化随时影响体内的各种功能 这就环境中 环境的变化随时影响体内的各种功能 这就 需要对体内各种生理功能不断作出迅速而完善的调节需要对体内各种生理功能不断作出迅速而完善的调节 使机体适应内外环境的变化 使机体适应内外环境的变化 实现这一调节功能的就是神经系统 实现这一调节功能的就是神经系统 2 一一 神经系统的组成神经系统的组成 神经系统 神经系统 nervo
2、us systemnervous system 是由 是由神经元神经元 neuronneuron 和和神经胶质细胞神经胶质细胞 neuroglianeuroglia 构成的 构成的 神经系统区分为神经系统区分为中枢神经系统中枢神经系统 central nervous central nervous systemsystem 和 和周围神经系统周围神经系统 peripheral nervous peripheral nervous systemsystem 两部分 两部分 中枢神经系统包括中枢神经系统包括脑和脊髓脑和脊髓 脑又分为 脑又分为延髓 脑桥 中延髓 脑桥 中 脑 间脑 大脑和小脑脑 间
3、脑 大脑和小脑6 6部分 部分 周围神经系统同脑相连的神经叫周围神经系统同脑相连的神经叫脑神经 脑神经 有有1212对 与脊对 与脊 髓相连的叫髓相连的叫脊神经脊神经 spinal nervespinal nerve 人有 人有3131对 对 3 4 周围神经又分周围神经又分2 2类 类 躯体神经躯体神经分布于体表 骨骼肌 骨 分布于体表 骨骼肌 骨 关节等部位关节等部位 内脏神经内脏神经分布于内脏器官 心血管和腺分布于内脏器官 心血管和腺 体体 躯体神经和内脏神经按其功能又分为感觉纤维和运动纤躯体神经和内脏神经按其功能又分为感觉纤维和运动纤 维维2 2类 类 感觉纤维感觉纤维 或称 或称传入
4、纤维传入纤维 把各种感受信息传 把各种感受信息传 向中枢 向中枢 运动纤维运动纤维 或称 或称传出纤维传出纤维 把中枢的信息传 把中枢的信息传 向各器官 相应的有 向各器官 相应的有 躯体感觉 内脏感觉 躯体运躯体感觉 内脏感觉 躯体运 动和内脏运动动和内脏运动 内脏神经也称为内脏神经也称为植物神经或无意识神经植物神经或无意识神经 植物性神经又植物性神经又 区分为区分为交感神经 交感神经 sympathetic sympathetic nervenerve 和副交感神 和副交感神 经 经 parasympathetic nerveparasympathetic nerve 两种 两种 5 6
5、灰质灰质 中枢神经系统内神经元胞体和树突集中的部位中枢神经系统内神经元胞体和树突集中的部位 在新鲜标本上看呈粉灰色 称灰质 在新鲜标本上看呈粉灰色 称灰质 白质白质 中枢神经系统内各种不同功能的神经纤维聚集的中枢神经系统内各种不同功能的神经纤维聚集的 部位部位 因神经纤维表面的髓鞘色泽较白 故称 因神经纤维表面的髓鞘色泽较白 故称白质白质 皮质 皮质 在大脑和小脑 大量神经元胞体和树突所形成的在大脑和小脑 大量神经元胞体和树突所形成的 灰质集中于表层 故称为皮质或皮层 灰质集中于表层 故称为皮质或皮层 神经核神经核 中枢神经系统内皮质外的其它部位 结构相似中枢神经系统内皮质外的其它部位 结构相
6、似 功能相同的神经元胞体及其树突集中的部位 功能相同的神经元胞体及其树突集中的部位 称神 称神 经核 经核 神经系统的常用术语神经系统的常用术语 7 神经节神经节 在周围神经系统中 结构相似 功能相同的神在周围神经系统中 结构相似 功能相同的神 经元胞体集中的部位 经元胞体集中的部位 称神经节 称神经节 神经束神经束 在中枢神经系统内 功能相同 起止点基本相在中枢神经系统内 功能相同 起止点基本相 同的神经纤维集合在一起形成同的神经纤维集合在一起形成神经束神经束 也称也称纤维束或纤维束或 传导束传导束 而位于中枢以外的神经纤维束称 而位于中枢以外的神经纤维束称神经神经 网状结构网状结构 在中枢
7、神经系统内 有些区域的神经组织由在中枢神经系统内 有些区域的神经组织由 灰质与白质混杂而成 其中神经纤维交错成网 神经灰质与白质混杂而成 其中神经纤维交错成网 神经 核团散在其中 核团散在其中 称网状结构 称网状结构 脑干网状结构脑干网状结构 传导路传导路 指传导各种信息的神经通路 特定传导路有相指传导各种信息的神经通路 特定传导路有相 同的功能和相似的路径同的功能和相似的路径 分为 分为感觉传导路 感觉传导路 传入通路传入通路 和和运动传导路运动传导路 传出通路 传出通路 8 二二 神经系统的进化神经系统的进化 n n 腔肠动物分化出网状的神经系统 腔肠动物分化出网状的神经系统 n n 扁形
8、动物发展成两条神经索 构成扁形动物发展成两条神经索 构成 梯形神经系统梯形神经系统 n n 环节动物形成由脑和神经链构成的环节动物形成由脑和神经链构成的 链状神经系统链状神经系统 n n 节肢动物前部神经节发生愈合 形成了前脑 中脑和后节肢动物前部神经节发生愈合 形成了前脑 中脑和后 脑 脑 n n 脊椎动物的神经系统分化出中枢神经系统和周围神经系脊椎动物的神经系统分化出中枢神经系统和周围神经系 统 统 9 n n 到圆口类 中枢发展成五个部分 端脑 间脑 中脑到圆口类 中枢发展成五个部分 端脑 间脑 中脑 后脑和脊髓 后脑和脊髓 n n 脊椎动物端脑分化左右大脑半球 后脑分化出小脑和脊椎动物
9、端脑分化左右大脑半球 后脑分化出小脑和 脑桥 中间的神经管分化成脑室 脑桥 中间的神经管分化成脑室 n n 高等脊椎动物发展出大脑皮质 由出现的先后顺序 高等脊椎动物发展出大脑皮质 由出现的先后顺序 又分为 古皮质 旧皮质 两栖类 和新皮质 爬行又分为 古皮质 旧皮质 两栖类 和新皮质 爬行 类以上 类以上 n n 到人类 大脑皮质高度发达 形成沟和回 大大增强到人类 大脑皮质高度发达 形成沟和回 大大增强 了高级神经活动的功能 了高级神经活动的功能 10 第二节第二节 神经和肌肉的兴奋与传导神经和肌肉的兴奋与传导 神经和肌肉生理学主要研究神经纤维及其所支配的骨骼神经和肌肉生理学主要研究神经纤
10、维及其所支配的骨骼 肌细胞的生理机能 肌细胞的生理机能 11 一 神经细胞的生物电现象一 神经细胞的生物电现象 如果对蟾蜍或青蛙的坐骨神经如果对蟾蜍或青蛙的坐骨神经 腓肠肌标本的神经干施加腓肠肌标本的神经干施加 一次电刺激 会引起骨骼肌产生一次收缩 在刺激与一次电刺激 会引起骨骼肌产生一次收缩 在刺激与 收缩之间发生的一系列复杂生理过程 这些过程基本收缩之间发生的一系列复杂生理过程 这些过程基本 生命特征就是生物电现象 生命特征就是生物电现象 我们把生物体在生命活动过程中所表现出的电现象称为我们把生物体在生命活动过程中所表现出的电现象称为 生物电 生物电 对生物电的研究具有广泛的生理意义 对生
11、物电的研究具有广泛的生理意义 12 1 刺激 能为机体所感知并引起机体发生反应的体内外环境因子 变化 统称为刺激 stimulus 刺激的种类 能够作用于生物体的刺激多种多样 主要 可以分为 物理刺激如温度 声 光等 化学刺激 如酸 碱 盐 氨基酸等 生物刺激如细菌 病毒 等 心理刺激如语言刺激 情绪波动等 在生理学实验室内 最经常使用的刺激就是电刺激 一 兴奋与兴奋性 一 兴奋与兴奋性 13 2 反应 由刺激而引起的生理机能活动状态的改变称为反应 response 不同组织对刺激的反应具有不同的表现 有些反应很迅 速如肌肉收缩 称之为快反应 有些反应为缓慢的生 理过程如生长发育 称之为慢反应
12、 无论快慢 但都 是对刺激的反应 机体和组织具有对有效刺激发生反应的能力和特性 称 为应激性 irritability 14 3 兴奋和兴奋性 机体受刺激之前的活动状态可视为静息生理状态 机体受到 刺激后的反应向两个不同的方向发展 一种是活动变强 即兴奋 另一种是活动变弱 即抑制 神经和肌肉受到刺激后在细胞膜上可以产生一种可传导的快 速电位波动 称之为冲动 生理学上把活组织因受到刺 激而产生电冲动的反应 称为兴奋 生物组织和细胞具有对刺激发生反应 产生电冲动的能力和 特性 称为兴奋性 兴奋性是生命活动的基本特征 神经 肌肉的兴奋性比较高 受到刺激后能产生显著的电活 动 称之为可兴奋组织 其他不
13、产生显著活动的组织 称之为不可兴奋组织 15 1 刺激强度 在一定的刺激时间条件下 能引起组织发生反应的最小 刺激强度 称为阈强度 简称阈值 不同的组织细胞 兴奋阈值是不相同的 强度正好等于阈值的刺激称为 阈刺激 强度大于阈值的刺激 称为阈上刺激 低于 阈强度的刺激 称为阈下刺激 二 刺激引起兴奋的条件刺激引起兴奋的条件 16 2 刺激作用时间 足够的刺激时间也是引起组织兴奋的必要条件 刺激持 续时间不同 引起组织兴奋的阈强度也不同 在一定范围内 刺激持续时间缩短 则阈强度增大 如 果刺激持续时间过短 无论多大的强度刺激也不能引 起组织兴奋 3 强度变化率 强度变化率是指刺激强度随时间而改变的
14、速率 如果作用于可兴奋组织的刺激强度缓慢升高 即使达到 阈强度也不能引起组织的兴奋 这表明强度变化率对 于引起组织兴奋也是一个不可缺少的条件 17 静息电位 resting potential RP 是指细胞处于静息 状态时 存在于细胞膜内外两侧的电位差 三三 静息电位静息电位 可用银丝从微电极记录到细胞的膜电位 当微电极未插入 神经细胞内部之前 没有出现电位差 当微电极插入到 神经细胞内部 立即可记录到一种稳定的负电位 这就 是静息电位 不同细胞的静息电位大小不同 骨骼肌细胞 普通心肌细 胞的静息电位约为 90mV 神经细胞约为 70mV 平 滑肌细胞约为 55mV 而红细胞约为 10mV
15、18 静息电位产生的机制静息电位产生的机制 细胞静息电位的形成是由于细胞膜对特定离子进出细胞 的控制 导致细胞膜两测存在跨膜浓度梯度而产生的 在静息状态下 细胞外液和细胞内液中几种主要离子的 浓度分布是不同的 细胞内液的负离子主要是大分子 的蛋白质离子 A 细胞内液中的正离子是K 它 的浓度要比细胞外液高出38倍 而细胞外液中Na 浓 度要比细胞内液高12倍多 Cl 浓度高出细胞内液30 多倍 19 在静息状态下 细胞膜对各种电荷离子的通透性不同 细胞膜对A 不通透 对Na 和Cl 的通透性极小 但对 K 保持通透 由于膜内外两侧的K 浓度差 导致K 顺浓度差从细胞膜内流向细胞膜外 K K 的
16、外流使得细胞内的正电荷数量减少 呈负电位 的外流使得细胞内的正电荷数量减少 呈负电位 细胞外液的正电荷增多 呈正电位 最终形成了内细胞外液的正电荷增多 呈正电位 最终形成了内 负外正的跨膜电位差 负外正的跨膜电位差 随着随着K K 的外流 细胞内外的外流 细胞内外K K 的化学浓度差越来越小 细的化学浓度差越来越小 细 胞外的正电荷与细胞内的负电荷阻止胞外的正电荷与细胞内的负电荷阻止K K 外流的力越来外流的力越来 越大 越大 当阻止当阻止K K 外流的电场力与促使外流的电场力与促使K K 向外扩散的向外扩散的 力达到平衡时 即形成力达到平衡时 即形成K K 电电 化平衡 化平衡 electro electro chemical equilibriumchemical equilibrium 状态时 就是静息电位 状态时 就是静息电位 20 静息电位的大小主要受细胞内外K 浓度的影响 实验证 明 如果增高细胞外液的K 浓度 最终导致静息电位 减小 反之 如果降低细胞外液的K 浓度 则K 外 流增多 可使静息电位增大 由此可见 静息电位主要是K 外流达到的平衡电位 换 言之 膜内K 向膜
