《神经系统(临本2013J)课件PPT》由会员分享，可在线阅读，更多相关《神经系统(临本2013J)课件PPT（208页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、医学生理学教研室蒋绍祖 神经系统的功能Functionofthenervoussystem 概述 神经系统 图 中枢神经系统 脑和脊髓周围神经系统 脑和脊髓以外的部分功能 调节生理功能 适应内外环境 维持生命活动 第一节神经系统功能活动的基本原理 一 神经元和神经胶质细胞神经细胞 神经元 构成神经系统结构和功能的基本单位 神经胶质细胞 胶质细胞 具有支持 保护 和营养神经元的作用 一 神经元 图 1 神经元的基本结构和功能 神经元 胞体 神经元代谢与营养中心 树突 接受冲动 传向胞体 突起 轴突 将冲动由胞体传向轴突 主要功能 接受和传递信息 综合分析 神经纤维 2 神经纤维的功能和分类轴突和
2、感觉神经元的长树突外面包有髓鞘或神经膜 便成为神经纤维 分有髓鞘神经纤维和无髓鞘神经纤维 其主要功能是传导兴奋 即神经冲动 冲动传导速度的影响因素 图 1 有无髓鞘 髓鞘厚度V有 V无 跳跃式传导 2 神经纤维的直径V直径大 V直径小 与内阻有关传导速度 s 直径 um r R 0 6时最快 3 温度 V温度高 V温度低如低温麻醉 神经传导阻滞 神经纤维传导兴奋的特征 完整性 结构和功能的完整 绝缘性 神经干内的神经纤维互不干扰 双向性 可向兴奋点两侧传播 但整体内由于突触的存在 可只有传入和传出 相对不疲劳性 可连续兴奋数小时或十几小时 不衰减 不疲劳 但有突触传递则易出现疲劳 不衰减性 神
3、经纤维的分类 根据神经纤维兴奋传导速度的差异分 A B C根据传入神经的直径与来源分 3 神经纤维的轴浆运输轴浆运输 借助轴浆流动在胞体与轴突末梢之间运输物质的现象 结扎神经纤维后 在结扎处的两侧均有物质堆积 肿胀 切断轴突后 不仅远端变性 近端也出现变性 顺向轴浆运输 自胞体向轴突末梢的运输 快速轴浆运输 运输速度较快 300 400mm d如 线粒体 含递质的囊泡 分泌颗粒等 慢速轴浆运输 运输速度慢 为1 12mm d 逆向轴浆运输 自末梢向胞体的运输 由动力蛋白完成 如神经营养因子 狂犬病病毒 破伤风毒素等的运输 顺向快速轴浆运输模式图 驱动蛋白沿微管运输细胞器图 4 神经的营养性作用
4、 神经对支配组织的作用 1 功能性作用 如肌肉收缩 腺体分泌 图 2 营养性作用 分泌营养性因子 持续地调整所支配组织的内在代谢活动 影响其持久性的结构 生化和生理功能 实验证据 神经切断 脊髓灰质炎 神经所支配的肌肉糖原合成减慢 蛋白加速分解 肌肉萎缩 麻醉药可影响神经冲动传导 但不影响神经所支配组织的内在代谢活动 相反 神经所支配的组织 肌肉 和星形胶质细胞能产生神经营养性因子 NT NGF BDNF NT 3 NT 4 5 NT 6 营养神经元 二 神经胶质细胞 图 数量 1万亿 5万亿 为神经元的5 50倍 特征 分布广泛 有突起 但无树突和轴突之分 不形成化学突触 不产生动作电位 中
5、枢 星形 少突 小胶质细胞外周 Swanncell卫星细胞功能 1 支持和引导神经元迁移2 修复和再生作用 可变为巨噬细胞 清除 填充 3 免疫应答作用 递呈抗原 4 形成髓鞘和屏障的作用 图 5 物质代谢和营养性作用 NGF等6 稳定细胞外 K 通过钠泵将过多的K 泵入胞内 7 参与某些活性物质的代谢 小结 神经元和神经胶质细胞 神经元 神经胶质细胞 基本结构特点 功能 概念 顺向和逆向轴浆运输 构成 分类 有无髓鞘 功能 影响传导速度的因素 传导兴奋的特征 神经元的一般结构和功能 神经纤维的功能和分类 神经纤维的轴浆运输 神经的营养性 功能性作用 概念 神经营养因子 特征 功能 二突触传递
6、 突触传递 是神经系统中信息交流的一种重要方式 突触 神经元之间和神经元与效应细胞间相互联系与信息传递的特化结构和区域 图 突触分类 包括化学性突触和电突触等 1 经典突触传递 1 突触结构 突触前膜 7nm 突触间隙 20nm 突触后膜 7nm 2 突触类型 图 轴突 树突式 轴突 胞体式 轴突 轴突式 其它 树突 树突 树突 胞体 树突 轴突等串联性 交互性 混合性突触 3 突触传递的过程 电 化学 电的传递过程突触前神经元兴奋 突触前膜去极化 前膜的电压门控式Ca2 通道打开 胞外Ca2 进入突触前膜 神经递质释放 递质在突触间隙内扩散 与后膜上的特异受体结合 后膜上某些离子通道开放 某
7、些离子进入胞内 突触后膜去极化或超极化 轴浆内Ca2 升高引起递质释放过程 动员 蛋白磷酸化 突触囊泡游离 摆渡 小G蛋白Rab3协助 着位 突触囊泡蛋白和靶蛋白结合 融合 突触结合蛋白变构 出胞 融合孔 4 突触后电位 指突触后膜上的电位变化 1 兴奋性突触后电位 EPSP 在递质作用下 突触后膜的膜电位发生去极化改变 使突触后神经元的兴奋性升高 慢EPSP常由膜的K 电导降低而产生 2 抑制性突触后电位 在递质作用下 突触后膜的膜电位产生超极化改变 使突触后神经元兴奋性下降 慢IPSP常由膜的K 电导增高而产生 5 突触后神经元的兴奋与抑制 突触后膜上电位改变的总趋势决定于 同时产生的EP
8、SP和IPSP的代数和 突触后神经元一旦产生AP 就可由其产生部位传至细胞体及末梢 由此可消除神经元此次兴奋前不同程度的去极化和超极化 使其状态得到一次刷新 6 影响突触传递的因素 影响递质释放的因素Ca2 AP 破伤风毒素和肉毒梭菌毒素影响囊泡着位 图 影响已释放递质消除 重摄取和酶解 的因素三环类抗抑郁药抑制脑内NE的末梢重摄取 利舍平能抑制交感末梢突触囊泡重摄取NE 使NE在轴浆内酶解消耗 抑制胆碱酶 新斯的明 有机磷中毒 影响受体的因素受体上调或下调 药 毒 物 筒箭毒碱 银环蛇毒 7 突触的可塑性 突触的形态和功能可发生较持久改变的特性或现象 它是突触传送效率的改变 是学习和记忆产生
9、机制的生理学基础 强直后增强 突触前末梢在接受一短串高频刺激后 突触后电位幅度持续增大的现象 机制 强直性刺激使突触前神经元Ca2 积累 末梢持续释放神经递质 突触后电位增强 习惯化 重复给予较温和的刺激时突触对刺激的反应逐渐减弱甚至消失的现象 机制 Ca2 通道失活 胞内Ca2 前膜递质释放 敏感化 重复性刺激使突触对原有刺激反应增强和延长 传递效率提高的现象 机制 Ca2 通道开放延长 胞内Ca2 前膜递质释放 可能是突触前易化 长时程增强 突触前神经元在短时间内受到快速重复的刺激后 在突触后神经元快速形成的持续时间较长的EPSP增强 存在于海马区域 学习与记忆的神经基础机制 突触后神经元
10、Ca2 持续数天 长时程压抑 突触传递效率的长时程降低 1 不存在突触前膜与后膜的特化结构 2 不存在一对一的支配关系 3 曲张体与效应器间距离大 递质扩散距离较远 传递所需时间可大于1s 4 释放的递质能否产生效应 取决于效应器上有无相应的受体 2 非定向突触传递传递特点 图 与突触性化学传递相比较 存在于神经 心肌接头 神经 平滑肌接头 3 电突触传递 1 性质 是一种电传递 结构基础 缝隙连接 2 特点 a 两神经元之间的间隙仅为2 4nm b 无突触小泡 无递质 靠水相通道蛋白联系 c 传递为双向性 d 电阻低 传递速度快 无潜伏期 e 其功能是促进同类神经元产生同步性放电 三 神经递
11、质和受体 1 神经递质 由神经元合成 能特异作用于突触后膜受体 并产生突触后电位的信息传递物质 已知有100多种 包括胆碱类 胺类 氨基酸类 肽类 嘌呤类 气体类 脂类等 1 神经递质的鉴定a 突触前神经元应具有合成递质的前体和酶系统 并能合成该递质 b 递质贮存于突触囊泡内 当兴奋冲动抵达末梢时 泡内递质能释放入突触间隙 c 递质作用于受体后能发挥生理效应 d 存在递质失活的酶或其他失活方式 如重摄取 e 有特异的受体激动剂和拮抗剂 2 调质的概念神经元还能合成和释放一些化学物质 它们并不在神经元之间直接起信息传递作用 而是增强或消弱递质的信息传递作用 3 递质共存现象戴尔原则 一个神经元只
12、存在一种递质 其全部末梢只释放同一种递质 递质共存 可能有两种或两种以上的递质 包括调质 共存于同一神经元内 4 递质的代谢包括递质的合成 储存 释放 降解 重摄取和再合成等 递质的合成 储存 ACh和胺类在胞浆通过酶促合成 贮存于突触小泡 肽类递质合成由基因调控 释放 通过出胞或胞裂外排 消除的方式 酶促降解 被突触前末梢和突触囊泡重摄取 2 受体 指位于细胞膜上或细胞内能与某些化学物质特异结合并诱发特定生物学效应的特殊生物分子 配体 能与受体结合的物质 激动剂 能与受体结合并产生特定效应的化学物质 拮抗剂 能与受体结合 但不产生效应的化学物质 1 受体的亚型胆碱能受体 毒蕈碱 M 受体和烟
13、碱 N N1 N2 受体 肾上腺素能受体 受体 1 2 和 受体 1 2 3 2 突触前受体 又称自身受体 可实现负反馈控制 3 受体的作用机制 递质受体大致分为G蛋白耦联受体和离子通道型受体 多通过第二信使作用机制 4 受体的浓集 在与突触前膜活化区相对应的突触后膜上有成簇的受体聚集 此处有受体的特异结合蛋白 如GAGBA受体 gephyrin 5 受体调节亲和力 激素与受体的结合力 上调 增量调节 递质释放不足时 受体的亲和力与数量均增加 机制 通过膜内的受体蛋白表达于细胞膜上 下调 减量调节 递质分泌过多时 受体的亲和力与数量均减少 机制 通过受体内化或受体蛋白磷酸化 受体内化 受体蛋白
14、内吞入胞过程 3 主要的神经递质和受体系统 1 乙酰胆碱及其受体 在中枢 胆碱能神经元 是以ACh作为递质的神经元 分布极广 如脊髓前角运动神经元 特异感觉投射神经元 脑干上行网状结构上行激动系统的各环节等 在外周 胆碱能纤维 是以Ach为递质的神经元纤维 全部交感神经和副交感神经的节前纤维 大多数副交感神经节后纤维 少数交感神经节后纤维 汗腺和骨骼肌 躯体运动神经纤维 胆碱能受体 能与ACh特异结合的受体 在中枢 参与神经系统几乎所有功能 学习和记忆 觉醒与睡眠 感觉与运动 内脏活动及情绪等多方面的调节活动 在外周 毒蕈碱 M 受体分布于 副交感节后纤维支配的效应器细胞 虹膜环形肌 支气管
15、心脏 胃肠平滑肌 消化腺 膀胱逼尿肌 交感节后纤维支配效应器细胞 汗腺和骨骼肌血管 M受体激活后产生毒蕈碱 M 样作用 其阻断剂 阿托品 N受体 产生烟碱 N 样作用 N1分布 神经节突触后膜的受体 效应 自主神经节后神经元兴奋 阻断剂 六烃季胺 N2分布 骨骼肌运动终板膜 效应 引起终板电位 导致骨骼肌兴奋 阻断剂 十烃季胺 N1 N2受体阻断剂 筒箭毒碱 2 去甲肾上腺素 NE 和肾上腺素 E 及其受体NE和E能神经元 以NE和E为递质的神经元E能纤维 以NE为递质的神经元纤维1 在中枢 低位脑干 中脑网状结构 脑桥的蓝斑延髓的网状结构的腹外侧部分 其纤维上行投射到皮层 边缘前脑 下丘脑
16、下行到达脊髓后角 侧角 前角的纤维 2 在外周 大多数交感神经节后纤维 除支配汗腺 骨骼肌血管外 肾上腺素能受体 能与E和NE结合的受体 在中枢 NE参与心血管 精神情绪 体温 摄食和觉醒等方面的调节 在外周 NE对 受体作用较强 对 受体弱 E则相反 心肌有 受体 血管有 受体 皮肤 肾 胃肠有 受体 骨骼肌和肝脏有 受体 1 受体 NE与 受体 1受体 结合产生的平滑肌效应以兴奋为主 如 血管收缩 子宫收缩 扩瞳肌收缩 瞳孔散大等 但也有抑制性的 如小肠舒张为 2受体 2 受体 E与心肌 1受体作用产生兴奋 NE与 受体 2受体 结合产生的平滑肌效应以抑制为主 如 血管 子宫 小肠 支气管等舒张 与 3受体促进脂肪分解 图 3 多巴胺 DA 及其受体DA 主要存在于中枢 黑质 纹状体 中脑边缘系统 结节 漏斗部 受体 已克隆出5种DA R 为G 蛋白耦联受体 4 5 HT及其受体5 HT 存在于中枢 中缝核内及上行投射到纹状体 下丘脑等以及下行到脊髓背角 侧角 前角 受体 共有7种受体 另外每种受体又有不同的亚型 5 HT3 R为离子通道 其余为与G 蛋白耦联受体 5 氨基酸类递质
