生理学 神经系统的功能

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1、第十章 神经系统的功能,Chapter 10 Function of Nervous System,医学生理学教研室,第一节 神经元的一般功能,神经系统的组成：中枢神经系统外周神经系统一、神经元的一般结构与功能(图)1基本结构神经元是神经系统的结构和功能的基本单位胞体 有髓神经纤维 神经元 树突 神经纤维 突起 无髓神经纤维轴突,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部位引起递质释放的部位 2神经元的基本功能感受体内外各种刺激并引起兴奋或抑制；对不同来源的兴奋或抑制进行综合分析；可将神经信息转变为激素信息(部分)。,*神经元的四个重要功能部分,二、神经纤维的分类与功能 （

2、一）神经纤维的分类,（二）神经纤维传导兴奋的特征 1. 生理完整性2. 绝缘性3. 双向性4. 相对不疲劳性,（三）神经纤维的传导兴奋的速度*影响因素（1）神经纤维的直径V直径大V直径小，与内阻有关（2）有无髓鞘，髓鞘厚度V有V无，跳跃式传导（3） 温度：V温度高V温度低如低温麻醉(神经传导阻滞),（四）神经纤维的轴浆运输,1轴浆：神经元轴突内的胞浆。 2轴浆运输轴浆在胞体与轴突末梢之间流动，这种在轴突内借助轴浆流动运输物质的现象 。,三、神经的营养性作用和支持神经的营养因子,1神经的营养性作用 (1)神经对支配组织的作用a、功能性作用b、营养性作用(2)神经营养作用的实验证据：神经切断；脊髓

3、灰质炎。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。,第二节 神经元间的信息传递,一、经典的突触传递 二、兴奋传递的其他方式 三、神经递质和受体 四、反射,突触：神经元之间相接触所形成的特殊结构(一)化学性突触的种类和结构根据突触接触部位分为轴突 树突式 ；轴突 胞体式 ；轴突 轴突式 。突触的微细结构突触前膜 突触间隙 突触后膜,一、经典的突触传递,(二)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些离子进入胞内

4、 突触后膜去极化或超极化。,突触后电位指突触后膜上的电位变化，是局部电位。1. 兴奋性突触后电位(图)*概念：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，这种电位变化 称为EPSP。*实验证据: *形成EPSP的机制：兴奋性递质作用于突触后膜上受体 增大后膜对Na+和K+的通透性，特别是Na+的通透性 局部膜的去极化。,*概念：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，这种后电位变化称为IPSP。*实验证据：刺激伸肌肌梭的传入神经纤维， 屈肌运动神经元记录。*产生IPSP的机制：抑制性递质作用突触后膜，使后膜上的Cl-通道开放 Cl-

5、内流 膜电位发生超极化。,2. 抑制性突触后电位,二、兴奋传递的其他方式,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。,(一)非突触性化学传递特点(图) （与突触性化学传递相比较),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2-3nm； b不存在突触小泡，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电突触传递的功能是促进不同神经元产生同步性放电。,(二)电突触传递（图）,复习：1、从功

6、能学角度简述一个神经元有哪些主要功能部位?2、神经纤维传导兴奋的特征有哪些?3、何谓神经的营养性作用?4、中枢兴奋传递有哪几种形式？各有何特点？5、兴奋性突触后电位和抑制性突触后电位形成的机理是什么?,二、神经递质和受体,神经递质由突触前神经元合成并在末梢处释放，经突触间隙扩散，特异性地作用于突触后神经元或效应器细胞上的受体，产生效应的化学物质。 (一) 外周神经递质 1.乙酰胆硷 2.去甲肾上腺素 3.其他递质,(二) 中枢神经递质 中枢神经递质应符合的条件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递质贮存于突触小泡内，当兴奋冲动抵达末梢时，泡内递质能释放入突触间隙；c递

7、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；e有特异的受体激动剂和拮抗剂。,2、神经调质：一类由神经元合成，作用于受体后，在神经元之间不起传递信息的作用，而是调节信息传递的效率，增强或减弱递质的作用。这种作用称为调制作用。 3、递质和调质分类：根据其化学结构可分为：胆碱类、胺类、氨基酸类、肽类、嘌呤类、气体、脂类。,4、递质的共存（戴尔原则） 5、递质的代谢 合成：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控制。 释放：通过出胞或胞裂外排。 灭活：*ACh在胆碱脂酶作用下生成胆碱和乙酸，胆碱重摄取，合成新的ACh；*NA重摄取和酶降解失活；*肽类递质

8、靠酶促降解来消除。,*对神经递质受体的认识： （1）受体有亚型之分，产生多样化效应； （2）存在突触前受体； （3）受体又分为：a化学门控离子通道，如N型受体；bG-蛋白耦联受体占大部分。 （4）脱敏现象：同源脱敏和异源脱敏,1、乙酰胆碱及其受体*胆碱能纤维：在周围神经系统，释放ACh的神经纤维。包括所有的自主神经节前纤维，大多数副交感神经节后纤维，少数交感节后纤维（汗腺和骨骼肌血管舒张），支配骨骼肌的纤维。 (图)*胆碱能神经元：在中枢神经系统，以ACh作为递质的神经元。,(三)主要的递质、受体系统(图),（三）递质的合成、储存、释放和灭活,*概念：细胞膜或胞内能与化学物质（递质、激素、调质

9、、药物等）发生特异性结合并产生效应的物质或分子。 *配体：能与受体结合的物质。激动剂：结合并产生生物效应 拮抗剂：结合但不产生生物效应 *受体与配体结合的特性特异性；饱和性；可逆性。,三、神经递质作用的受体,胆碱能受体a毒蕈碱受体（M-R）：产生M样作用阻断剂：阿托品分布：胆碱能纤维所支配的效应器上。b烟碱受体（N-R）：产生烟碱样作用神经元烟碱受体：位于自主神经节神经元肌肉烟碱受体：位于神经-肌接头的终板膜阻断剂 ： N1和N2-R：筒箭毒碱N2-R：十烃季胺N1-R：六烃季胺,儿茶酚胺包括NE、E和DA*肾上腺素能纤维：以NE为递质的神经纤维，大部分交感神经节后纤维为肾上腺素能纤维。*肾上

10、腺素能神经元 ：在中枢神经系统，以NE为递质的神经元。*肾上腺素能受体：能与E和NE结合分类：-R ；-R M-R和肾上腺素能受体具有很高的同源性。,2、儿茶酚胺及其受体,1.受体特性：与-R结合，产生兴奋效应； 与2-R结合，产生抑制效应； 与1-R结合产生兴奋效应。 2.配体特性 NE对-R作用强，对-R弱； E对、-R作用都强。 3.器官上、-R的分布皮肤、肾、胃肠的血管平滑肌上-R为主骨骼肌、肝脏的血管平滑肌上-R为主。,E和NE效应的影响因素,心绞痛合并支气管哮喘病人选用心得宁治疗。,肾上腺素能受体阻断剂,（二）中枢神经递质的受体 、 多巴胺及其受体主要存在于中枢：黑质-纹状体、中脑

11、边缘系统、结节-漏斗部。已克隆出5种DA-R，作用机制同M-R。,（1）存在于中枢；（2）种类共有7种受体，另外每种受体又有不同的亚型；（3）作用机制5-HT3-R为离子通道，其余为与G-蛋白和AC或PLC耦联。,、5-HT及其受体,*分布：广泛存在于中枢和周围神经系统内； *分型：H1受体H2受体H3受体 *作用：组胺与H1受体结合 激活磷脂酶C；组胺与H2受体结合 提高细胞内的cAMP浓度；H3为突触前受体，通过G蛋白介导抑制组胺和其他递质的释放。,、组胺及其受体,*分布：中枢神经元； *种类：兴奋性氨基酸：谷氨酸、门冬氨酸；抑制性氨基酸：-氨基丁酸、甘氨酸。 *谷氨酸的受体分型促代谢型受

12、体属于G蛋白耦联受体，可引起IP3和DG增加；在海马和小脑可能参与突触的可塑性活动；促离子型受体海人藻酸受体，AMPA-R ，NMDA-R。,、氨基酸类递质及其受体,*分布：中枢神经系统内； *种类：(1) 速激肽P物质、神经激肽A、神经激肽K、神经肽 、神经激肽A（3-10）、神经激肽B受体：NK-1、NK-2、NK-3受体（2）阿片肽-内啡肽 ，脑啡肽 ，强啡肽 ，内吗啡肽 。受体：、和受体，均为G-蛋白耦联受体。,、神经肽及其受体,（3）下丘脑调节肽和神经垂体肽受体：如生长抑素受体SSTR1SSTR5 （4）脑-肠肽受体：CCK-4、CCK-8、CCK-A、CCK-B （5）其他：血管紧

13、张素-、心房钠尿肽、神经肽Y、嘌呤类递质及其受体嘌呤是中枢神经系统中一种抑制性递质，它可作用A1、A2A、A2B和A3受体，所有受体与G-蛋白耦联、ATP及其受体P2Y-R ，P2U-R，P2X-R，P2Z-R。 ATP参与感觉传入过程，并可能与痛觉有关。,、其他可能的递质、受体（NO、CO） （三）突触前受体,四、中枢神经元的联系方式1.辐散原则在感觉传导途径上多见。2.聚合原则在运动传出途径中多见。3.环状联系：一个神经元通过轴突侧支与中间神经元相连，中间神经元反过来再与该神经元发生突触联系，构成闭合环路。环状联系可引起正反馈（后放现象）或负反馈（兴奋及时终止）。4. 链锁式：可在空间扩大

14、作用范围。5、单线式联系,五、兴奋在中枢传播的 特征1。单向传递2。中枢延搁3。总和时间总和空间总和4。兴奋节律的改变5。后放6。对内环境变化敏感和易疲劳,（五）中枢抑制1、 突触后抑制*产生：抑制性中间神经元兴奋，释放抑制性神经递质，使突触后神经元产生IPSP ，发生抑制。*分类：根据中间神经元的功能与联系方式不同分为传入侧支性抑制回返性抑制,（1）传入侧支性抑制（也称交互抑制） 图 定义：一个传入神经元兴奋一个中枢神经元的同时，经侧支兴奋另一个抑制性中间神经元，进而使另一个神经元抑制 。 意义：使不同中枢之间的活动协调。（2）回返性抑制(图)定义：兴奋从一中枢发出后，通过反馈环路，再抑制原

15、先发动兴奋的神经元及邻近的神经细胞，为一典型的反馈抑制。意义：使神经元的活动及时终止，也促使同一中枢神经元之间的活动步调一致。,2、 突触前抑制(图)*概念：通过改变突触前膜的活动而使突触后神经元产生抑制的现象。*结构基础：轴突轴突式突触。 *存在部位：多见于感觉传入途径*意义：控制从外周传入中枢的感觉信息，使感觉更加清晰和集中。,（六）中枢易化1、突触后易化*产生：突触后膜的去极化 ，使膜电位靠近阈电位水平，在此基础上再次受到刺激较易达到阈电位而爆发动作电位。 2、突触前易化*产生：当到达末梢的AP时程延长 ，Ca2+通道开放的时间加长时，运动神经元上的EPSP变化，产生突触前易化。*结构基础：轴突轴突式突触。,本次课小结：,神经递质：外周递质与中枢递质，确定递质的条件、递质的分类、合成、储存、释放与灭活。受体学说受体的分类、受体的兴奋剂与拮抗剂。反射活动的一般规律。反射与反射弧。中枢神经元的联系方式。中枢兴奋的传布，中枢抑制，抑制性突触后电位，突触后抑制与突触前抑制。,复习：,1、在中枢神经系统内神经元之间的联系方式有哪些？2、侧枝性抑制与回返性抑制的含义和生理意义是什么？3、简述突触前抑制形成的机理和过程。4、预习第三节。,