【生理学PPT】_神经系统

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1、神 经 系 统,Nervous system,神 经 系 统 (Nervous System) * 神经元活动的一般规律 * 反射活动的一般规律 * 神经系统的感觉功能 * 神经系统对躯体运动的调节 * 神经系统对内脏活动的调节 * 脑的高级功能与电活动 * 脑电活动与睡眠,第十一节 神经元活动的一般规律 神经元(neuron)的结构,树突,胞体,轴突,郎飞结,神经元(neuron)功能部位,神经元的4个功能部位： 胞体或树突膜上的受体部位 产生动作电位的起始部位 传导神经冲动的纤维部位 引起递质释放的末梢部位,神经元的主要功能 1. 信息整合功能 2. 神经纤维的兴奋传导作用 影响因素： 直

2、径 、有无髓鞘、髓鞘厚度、温度 3. 神经纤维的营养性作用(trophic action ) 神经末梢经常地释放某些物质，持续地调整被支配组织的内在代谢活动，影响其持久性的结构、生化和生理的变化，称神经的营养性作用,神经纤维传导兴奋的特征 生理完整性 (Physiological integrality ) 绝缘性 (Insulation) 双向性 (Bidirection ) 相对不疲劳性 (Relatively indefatigability ),神经纤维的轴浆运输(axoplasmic transport) 双向性运输 顺向, 逆向 顺向轴浆运输 快速轴浆运输 递质囊泡，分泌颗粒 慢速

3、轴浆运输 微管与微丝,驱动蛋白沿微管运输细胞器的示意,（二）神经胶质细胞 特征 无树突和轴突之分 细胞间缝隙连接 不产生动作电位 终身具有分裂增值能力 功能 支持和引导神经元迁移 修复和再生 免疫应答 形成髓鞘和屏障 物质代谢和营养 稳定细胞外的钾离子浓度 参与某些活性物质的代谢,二 突触传递（本章重点）,传递方式： 化学性突触传递 定向突触 非定向突触 电突触传递,一、经典的突触传递 （一）突触的分类 分类： 轴-胞突触、轴-树突触、 轴-轴突触、树-树突触。 结构: 突触前膜： 递质、受体 突触间隙： 水解酶 突触后膜： 受体、离子通道,轴突轴突式突触,轴突树突式突触,轴突胞体式突触,突触

4、后膜,突触间隙,突触前膜,突触前膜,髓鞘,（三）突触传递的过程：电-化学-电过程,突触前神经元的生物电变化 神经递质的释放 突触后神经元的生物电变化 （兴奋性或抑制性突触后电位）,Ca2+内流,突触传递过程突触囊泡释放递质的示意图,突触前轴突末梢的AP,突触小泡中兴奋性递质释放,递质与突触后膜受体结合,突触后膜离子通道开放,Na+、 K+通透性,EPSP,Na+内流、 K+外流,1.兴奋性突触传递,Ca2+内流：降低轴浆粘度和 消除突触前膜内的负电位,去极化,突触前轴突末梢的AP,突触小泡中抑制性递质释放,递质与突触后膜受体结合,突触后膜离子通道开放,Cl-(主) K+通透性,IPSP,Cl-

5、内流、 K+外流,2.抑制性突触传递,Ca2+内流：降低轴浆粘度和 消除突触前膜内的负电位,超极化,2动作电位在突触后神经元的产生,EPSP与IPSP的产生与比较 神经轴突的兴奋冲动引起突触前膜 释放递质 与相应受体结合引起突触后膜 突触后膜去极化 突触后膜超极化 （EPSP） （IPSP）,兴奋性递质,抑制性递质,Na+、Ca2+通透性提高； 尤其是Na+,对Cl- 通透性 提高,（六）突触传递的调制 对递质释放的调制：Ca2+、自身受体 影响已释放递质消除的因素 对后膜受体的调制（上调、下调） （七）突触的可塑性(plasticity) 强直后增强 (posttetanic potenti

6、tation)：突触前胞浆钙积累 习惯化 (habituation)/敏感化(sensitization)：突触前钙通道失活/cAMP增加，钙内流增加 长时程增强 (long-term potentiation,LTP):突触后钙增加（大量）学习记忆 长时程抑制 (long-term depression,LTD）：突触后钙增加（少量）,二、电突触传递 (Electrical synaptic transmission) 结构基础：缝隙连接 gap junction 特点：前后膜对称；双向性电传递； 传递速度快，潜伏期极短 功能：促进不同神经元产生同步性放电,三、接头传递(Junction t

7、ransmission ) （一）神经-骨骼肌接头传递,（二）神经-平滑肌和神经-心肌接头传递 曲张体(varicosity) 非定向突触传递 特点： 1. 没有特异的突触结构； 2. 没有一对一的关系； 3. 曲张体与效应器间距离远； 4. 传递所费时间长； 5. 效应取决于接头后膜 上的受体 接头后膜电反应: -兴奋性接头电位 (EJP) -抑制性接头电位 (IJP),四、神经递质和受体,（一）神经递质-神经传递的基础 1.历史: Loewi, 蛙心灌流（1921），迷走素AC（1926）；von Euler 去甲肾上腺素（1949） 2. 递质(neurotransmitter)和调质(

8、neuromodulator) 3. 递质的共存 Dale原则: 一个神经元一种递质; 递质共存:一个神经元可有二个或以上递质/调质 4. 递质的代谢：合成、储存、分泌、降解、再摄取和再合成,神经递质的鉴定标准,突触前神经元存在合成该物质的前体和酶 能从末梢释放并引起突触后神经元发生效应 人工拟似物作用于突触后膜能引起相同的反应 存在对该物质的灭活机制 有特异的受体激动剂和拮抗剂,(二)神经递质受体 1.概念：,胆碱能受体(N、M) 肾上腺素能受体(、) 5-HT受体、氨基酸类受体等,与离子通道偶联受体 激活G蛋白和蛋白激酶途径受体,激动剂：能与受体发生特异性结合并产生生物效应的化学物质。 拮

9、抗剂：能与受体发生特异性结合不产生生物效应的化学物质。,配体,2.受体与配体结合的特性：特异性；饱和性；可逆性。,3.分类：,分布部位：突触前受体、突触后受体,生物效应：,结合递质：,受体亚型：,受体的调节：上调、下调、内化,（三）主要的递质与受体 1乙酰胆碱及其受体： 外周神经系统 (胆碱能纤维，Cholinergic fiber ) 副交感神经的节后纤维 支配汗腺的交感神经纤维 支配骨骼肌的交感舒血管纤维 交感神经和副交感神经的节前纤维 躯体运动神经纤维 中枢神经系统（胆碱能神经元）,Muscarinic action 毒蕈碱样作用 （M1-5受体，GPCR，可被阿托品阻断）,Nicoti

10、nic action 烟碱样作用 （N型受体，离子通道，可被箭毒阻断）,（） Cholinergic receptor (胆碱能受体) 毒蕈碱受体（ muscarinic M受体） 副交感节后纤维支配的效应器膜上 交感神经支配的汗腺,骨骼肌血管膜上 毒蕈碱作用 ( M 样作用) 心脏活动抑制 支气管、胃肠平滑肌、逼尿肌、虹膜环形肌收缩 消化腺、汗腺分泌增加 骨骼肌血管舒张 受体阻断剂: 阿托品(atropine),烟碱受体（ nicotinic ， N受体） 神经元型烟碱受体:神经节细胞的突触后膜上和中枢神经系统（neuronal-type nicotinic receptor, N1受体）

11、受体阻断剂:筒箭毒碱(tubocurarine), 六烃季胺 肌肉型烟碱受体 :运动终板膜上 (muscle-type nicotinic receptor N2受体 ) 受体阻断剂:筒箭毒碱(tubocurarine), 十烃季胺 烟碱样作用 小剂量Ach作用于N：兴奋自主神经节后神经元，收缩骨骼肌 大剂量Ach作用于N受体：阻断自主神经节的突触传递,ACh 的失活(inactivation) - 胆碱酯酶acetylcholinesterase的水解,2去甲肾上腺素和肾上腺素及其受体： （）儿茶酚胺类递质 去甲肾上腺素（NA）、肾上腺素（E）、多巴胺（DA） 在外周神经: 以去甲肾上腺素（

12、NA）作为递质的神经纤维，称为肾上腺素能纤维(adrenergic fiber) 在中枢神经系统： 肾上腺素能神经元（延髓） 功能：参与心血管活动的调节 去甲肾上腺素能神经元（低位脑干） 功能：心血管活动、情绪、体温、摄食、觉醒等方面的调节,（）肾上腺素能受体(GPCR) 受体 : 主要为兴奋平滑肌(1受体) 血管、子宫、虹膜辐射肌 但胃肠道运动抑制（舒张） 阻断剂: 1受体-酚妥拉明,哌唑嗪 2受体-酚妥拉明,育亨宾（多为突触前受体） 受体 : 主要为抑制平滑肌效应(2受体) 2受体:血管,支气管, 消化道等平滑肌上 1受体:心肌（+） 3受体:脂肪组织，与脂肪分解有关 阻断剂: 1受体普萘

13、洛尔，阿替洛尔，美托洛尔 2受体-普萘洛尔，丁氧胺 心绞痛伴有肺通气不畅时，选用1受体拮抗剂，而不选非选择性拮抗剂,NA的失活： 末梢重摄取（主要） 酶解失活 进入血液循环,交感神经、副交感神经和运动神经神经递质分布：,交 感 神 经,副交感 神经,运动神经,Ach,Ach,Ach,Ach,NE,Ach,（3）多巴胺及其受体（CNS） 存在部位：黑质纹状体、中脑边缘系统、结节漏斗部 受体：D1-D5，属GPCR 功能：参与对躯体运动、精神情绪活动、垂体内分泌调节 （4）5-羟色胺及其受体（CNS） 存在部位：胞体集中于低位脑干的中缝核 受体：5-HT15-HT7 ，5-HT3：离子通道型，其他

14、属GPCR 功能：调节痛觉与镇痛、精神情绪、睡眠、体温、性行为 和垂体内分泌、心血管调节和躯体运动 （5）组胺及其受体 存在部位：局限，集中在下丘脑后部的结节乳头核内 受体：H1-H3，属GPCR 组胺与H1结合能激活磷脂酶C 组胺与H2结合提高细胞内cAMP浓度 功能：觉醒、性行为、腺垂体激素分泌、血压、饮水、痛觉,黑质纹状体DA通路 运动调节 Parkinsons disease,中脑边缘叶和中脑皮层通路 Memory Motivation/emotional response .Reward and desire .Addiction Can cause hallucinations a

15、nd schizophrenia if not functioning properly,下丘脑垂体通路 Hormonal regulation Maternal behavior (nurturing) Pregnancy Sensory processes,中枢多巴胺神经通路,Raphe nuclei,Body temperature Sleep Pain Mood抑郁症 appetite,中枢5-HT神经通路,6氨基酸类递质及其受体： 兴奋性氨基酸： 谷氨酸（Glu）脑和脊髓内主要的兴奋性递质 门冬氨酸(Asp) 视皮层的锥体细胞、多棘星状细胞 抑制性氨基酸： -氨基丁酸(GABA) 脑内主要的抑制性递质 甘氨酸(Gly) 促离子型受体（氯通道）,谷氨酸受体,K+,K+,Glutamate and LTPestablishment (induction)maintenance (expression),抑制性氨基酸 -氨基丁酸(-aminobutyric acid,GABA) 受体 GABAA 、GABAC ：促离子型受体 激活时增加Cl-内流 GABAB ：促代谢