《3.12神经系统幻灯片》由会员分享，可在线阅读，更多相关《3.12神经系统幻灯片（72页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第三章 神经系统The Nervous Systeml第一节 概述l第二节 神经的兴奋与传导l第三节 神经元间的功能联系与活动l第四节 神经系统解剖l第五节 神经系统的功能学习要求掌握： l静息电位和动作电位的产生机制； l神经纤维传导冲动的特征和原理； l反射与反射弧的概念； l反射中枢兴奋传递特征； l二种突触后电位的产生原理； l脑和脊髓的基本结构； l牵张反射、去大脑僵直、脊休克； l感觉的特异和非特异投射系统的特点和功能 ； l锥体系和锥体外系的功能； l自主神经系统的结构和功能特征；熟悉： l神经递质的种类，对受体的作用及其合 成、储存、释放原理； l中枢抑制的形式及原理；l基底神
2、经节、下丘脑、边缘系统、小脑 、大脑皮层运动区的功能； l大脑皮层感觉代表区及投射特征；l大脑皮层的语言中枢和一侧优势现象；l觉醒和睡眠状态的维持；了解： l神经原与神经胶质细胞的一般功能； l神经纤维分类； l轴浆运输与神经的营养性作用； l神经元间信息传递的各种形式与局部神 经元回路； l脊髓的感觉传导功能； l条件反射的形成及生物学意义； l正常脑电图特征及产生原理； l不同睡眠时相的特点及生理学意义；第一节 概述l一、神经系统的基本功能l二、神经系统的组成l三、神经系统的演化l四、神经系统的发生神经系统的基本功能l保证各器官系统间的活动协调一致，使机 体成为一个完整统一的整体；l通过各
3、种感受器感受内外环境变化的刺激 ，并作出相应的反应，使机体与多变的环境 保持相对平衡和统一。 神经系统的组成神 经 系 统中枢 神经 系统周围 神经 系统脑：延髓、脑桥、中脑 、间脑、小脑、大脑脊髓脊神经（12对）脑神经（31对）脑神经节 脊神经节神 经 节自主神经系统交感神经副交感神经基本概念l1、灰质（gray matter）由中枢神经系内的神经元 胞体和树突集中的部位构成，富有血管，在新鲜标本 上呈粉灰色。l2、白质（white matter）由各种不同功能的神经纤 维在中枢神经系统内聚集而成。由于神经纤维表面髓 鞘富含类脂，色泽亮白。l3、皮质（cortex）在大脑半球和小脑半球，大量
4、神 经元胞体和树突所形成的灰质集中于半球表面。l4、髓质（medulla）位于大脑半球与小脑半球皮质 内部，由皮质的神经细胞胞体发出的神经纤维组成。l5、神经纤维（nerve fiber）由神经元的长突 起和包在外表的由神经胶质所组成的纤维状结 构。l6、神经束（nerve tract）在中枢神经系统中 ，功能相同，起止点基本相同的神经纤维集合 成束，又称纤维束（fasciculus）或传导束。 许多传导束又集合为索funiculus/cord、 脚edunclel7、神经（nerve）中枢神经系统以外的神经 纤维束。l9、神经核（nerve nucleus）在中枢神 经系统中，除皮质以外，功
5、能相同的神 经元细胞体及树突集合形成的集团。l10、神经节（nerve ganglion）在周围 神经系统中，功能相同的神经元细胞体 及树突聚集成团。 神经系统的演化l神经细胞数量增多l分散向中集中头部集中皮 质形成l网状神经系梯状神经系链状 神经系管状神经系l古皮质旧皮质新皮质神 经 管前 端后端神经系统的发生脊髓间脑延髓脑桥大脑半球中脑小脑前 脑 泡中脑泡菱 脑 泡四周后脑泡末脑泡端脑泡间脑泡五周第二节 神经的兴奋与传导l生物电现象l神经冲动的传导一、生物电现象l兴奋与兴奋性l静息电位与动作电位l静息电位与动作电位的产生机制l兴奋性的变化（一）兴奋和兴奋性l刺激与反应l兴奋和兴奋性的概念l
6、引起兴奋的主要条件l衡量兴奋性的指标l刺激：能引起生物机体活动状态发生变 化的各种环境变化因子。 直接和间接刺激l反应：由刺激而引起的机体活动状态的 改变。 兴奋和抑制 快反应和慢反应1、刺激与反应 Stimulus and Response2、兴奋和兴奋性 excitation and excitabilityl兴奋指细胞受刺激时产生动作电 位（冲动）的过程。 l兴奋性指细胞受刺激时能产生动 作电位（冲动）的性质。 l冲动impulse：可传导的快速生物 电变化。 l可兴奋组织excitable tissue3、引起兴奋的主要条件l组织的机能状态l刺激的特征 强度 时间 强度-时间变化率l阈
7、强度Threshold Intensity或阈值 Threshold：当固定刺激持续时间和强度 -时间变化率不变时，刚能引起组织兴奋 的最小刺激强度。l阈下刺激Subthreshold Stimulusl阈上刺激Superthreshold Stimulus强度-时间曲线 Strength-duration Curve4、兴奋性的指标l阈值（阈强度、阈刺激）l时值（二）静息电位和动作电位l生物电现象的研究l损伤电位l静息电位l动作电位生物电现象的研究实验器械：示波器、微电极、计算机实验材料枪乌贼巨大神经元轴突海兔巨大神经元静息电位 Resting Potentiall定义：指细胞未受刺激时存在
8、于细胞 膜内外两侧的电位差。一般膜内为负， 哺乳动物神经和肌肉细胞为-70 -90mV。l极化polarizationl去极化或除极化Depolarization：膜内负电位减小甚至由负转正的过程l超极化Hyperpolarization：膜内负电位增大l复极化Repolarization：去极化（或超极化）后，再向静息电位水平恢复动作电位Action Potentiall定义：在RP基础上，可兴奋细胞受到有 效刺激时，在细胞膜 两侧所产生的快速、 可逆、并有扩布性的 电位变化，包括去极 化、复极化等环节。锋电位和后电位l锋电位spike potential遵循“全或无”（all or non
9、e）原则，代表冲动。l负后电位Negative After potential或去极化 后电位Depolarizing After potential：在复极化曲线后段，下降速度突然明显减慢l正后电位Positive After potential或超极化后 电位Hyperpolarizing After potential：负后电位后出现的缓慢而持续时间较长的超极化电位（三）RP和AP的产生机制离子学说离子学说ionic theoryl1902，德国，伯恩斯坦，膜学说 l1940年代，英国人A.L. Hodgkin霍 奇金和A.F. Huxley赫克斯利，微电极 /示波器，枪乌贼巨大神经元轴
10、突，研 究静息电位和动作电位 l阐明了神经传导的电生理机理，揭 示了神经冲动的本质，1963年诺贝尔 生理学和医学奖。主 要 内 容l生物电的产生依赖于细胞膜对化学离 子严格的选择通透性及其在不同条件下 的变化。 带电离子跨膜分布的不均衡性（钠 钾泵） 细胞膜在不同条件下对离子通透性 的变化（离子通道）带电离子跨膜分布的不均衡性细胞外(mmol/L) 细胞内(mmol/L) Na+ 140.015.0K+ 4.0150.0离子通道的种类和状态l电压依从性/门控通道l化学依从性/门控通道l时间依从性通道 l渗漏通道l静息l激活l失活l复活1、静息电位形成的离子基础lRP主要是在离子浓度梯度、电压
11、 梯度及离子泵三个因素的作用下， K+通过膜转运达到平衡时的K+平衡 电位 。浓度梯度电位梯度+Na+离子的平衡电位 Equilibrium PotentiallNernst 公式： E=61*log（细胞外离子/细胞内离子） (mV)lGoldman-Hodgkin-Katz公式： E=61*log(Na+oPNa+K+oPK+CliPCl )/ (Na+iPNa+K+iPK+CloPCl)主要实验证据l改变细胞内外的K+浓度，膜电位也随 之改变。 K+o上升（或K+i下降），RP下 降（-70到-60）（趋于去极化） K+o下降（或K+i上升），RP上 升（-70到-80）（趋于超极化）l
12、改变细胞内外Na+的浓度，对静息电位 没有影响。理论值论值实测值实测值蟹轴轴突-89mV-82mV蛙缝缝匠肌细细胞 -105mV -90mV哺乳动动物骨骼肌细细 胞-95mV -90mV K K+ +平衡电位是平衡电位是RPRP形成的主要原因形成的主要原因! !证据二其他影响RP的因素lNa+的扩散：K+-Na+渗漏通道lNa+-K+泵：生电性泵2、动作电位形成的离子基础lNa+、K+通道依次被 激活，膜对Na+、K+通透性先后增高的结 果。l动作电位的峰值接 近于Na+平衡电位。浓度梯度+Na+-+1）去极相lNa+通道迅速开放lNa+的平衡电位ENa+ 将神经浸浴于无Na+的溶液时，AP
13、不复出现。 用等渗溶液加入使Na+浓度减小，可 见AP幅度或其超射值减小。 河豚毒素（tetrodotoxin，TTX）阻 断-+浓度梯度+Na+-2）复极相lNa+通道迅速失活（不应期）lK+通道缓慢并持续开放 四乙铵 (tetraethylammonium，TEA) 阻断K+通道浓度梯度+Na+-3）恢复期l钠-钾泵活动增强，重建静息电位小结：动作电位的波形与形成原理 波形时相形成原理去极相（上升支）Na+通道开放，大量 Na+内流形成 超射值（最高点）Na+电-化学平衡复极相（下降支）K+通道开放，K+大量 外流形成 负后电位（去极化后电位 ）K+外流蓄积，K+外流 减慢 正后电位（超极
14、化后电位 ）K+外流过度或Na+泵作 用过度附：电导l电导G：电阻的倒数，衡量离子通透性 电导大，离子通透性高 电导小，离子通透性低lGNa、GK电压钳voltage clamplHodgkin等，20 世纪50年代l电压电极、电流 电极 l反馈放大器 feedback ampliferl结合药理学方法 （TTX、TEA）膜片钳 patch clamplNeher和Sakmann，1976（nAchR单 离子通道电流，1991，Noble ）l可测量单通道离子电流l现在发现：通道的开放和关闭都是突然 发生并似乎是全或无式的，开放的持续时 间长短不一，但都有恒定的电导值。（四）兴奋性的变化l兴奋
15、后兴奋性的变化 Absolute refractory period Relative refractory period Supernormal subnormall电紧张electrotonus l阈下总和subliminal summation不应期的测定1、兴奋后兴奋性的变化 （以哺乳动物粗神经纤维为例） 阈强度兴奋 性时间绝对 不应期 无限大00.3ms相对不应期 高于正常逐渐恢复3ms超常期低于正常高于正常12ms低常期高于正常低于正常70ms2、电紧张电位Electrotonic Potentiall定义：由于外加电流的作用，引起细胞 膜电位发生的变化（超极化或去极化） 。特点：
16、被动反应 ，局限，分级性 ，电紧张性扩布 Electrotonic Propagation3、局部反应 Local Responsel定义：指阈下刺激时（外向电流）产生的 电紧张电位和由少量Na+通道开放产生的特殊电变化叠加在一起的去极化电位，又称局部 电位Local Potential或局部兴奋Local Excitationl特点：电位幅度小，可总和，无不应期， 指数衰减性紧张性扩布局部电位4、阈电位和动作电位的引起 Threshold Potential and AP Genesisl阈电位：能够导 致膜对Na+通透性突然增大的临界膜 电位数值。l一般可兴奋细胞 的阈电位比静息电 位绝对值小约 1020mV。影响兴奋性的因素l1.静息电位水平l2.阈电位水平l3.通道的性状局部电位和动作电位的区别局部电电位 动动作电电位 刺激强度 阈阈下刺激 阈阈刺激 Na+通道开放数量 少
