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1、第十章 神经系统的功能,主讲人：李东亮,Outline,神经元及反射活动的一般规律,NS 的 感 觉 分 析 功 能,NS 对躯体运动的调节,NS对内脏功能的调节,脑电活动及觉醒和睡眠,脑的高级功能,神经元的一般结构和功能,神经元是神经系统的结构和功能的基本单位,受体部位：树突和胞体,2.主要功能：, 接受刺激, 传导信息,产生 AP部位: 轴突始段 传导AP： N纤维 递质释放部位：末稍,神经纤维,神经纤维的分类 影响神经纤维传导速度的因素 神经纤维传导兴奋的特征,神经纤维的分类,影响神经纤维传导速度的因素,直径 与内阻有关 髓鞘 跳跃式传导 温度 低温麻醉(神经传导阻滞）,神经纤维传导兴奋
2、的特征,完整性 结构和功能的完整性；如切断或应用麻醉药，兴奋传导障碍。 绝缘性 双向性 相对不疲劳性,神经纤维的轴浆运输,顺向轴浆运输 快速轴浆运输 - 有膜的细胞器，410mm/d。 慢速轴浆运输 - 微管和微丝, 1-12mm/d。 逆向轴浆运输 通过入胞作用被末梢摄取的物质，如：神经生长因子，病毒和毒素等， 205mm/d。,神经的营养作用,神经的功能性作用 使所支配的组织功能上发生变化，如肌肉收缩，腺体分泌。 神经末梢经常释放某些营养因子，持续地调整收支配组织内在的代谢活动，从而持久影响该组织的结构、生化和生理变化-称为神经的营养作用。,突触传递,突触(synapse) 神经元之间或神
3、经元与效应细胞之间相互联系和信息传递的特化结 构和区域。,突触传递,突触(synapse) 神经元之间或神经元与效应细胞之间相互联系和信息传递的特化结构和区域。,突触的分类,定向突触传递,突触的微细结构 突触前膜： 突触小泡 突触间隙： 水解酶 突触后膜： 受体、离子通道,按接触的部位突触可分为,轴-树突触 轴-体突触 轴-轴突触,突触小泡与突触前膜融合,突触前膜去极化,Ca2+通道开放，Ca2+内流,释放递质于突触间隙,引起突触后电位(PSP),突触传递的过程,transmition of chemical synapse,突触后电位,（1）兴奋性突触后电位(EPSP) 突触后膜的膜电位发生
4、局部去极化。 （2）抑制性突触后电位(IPSP） 突触后膜的膜电位发生超极化,兴奋性突触后电位(EPSP),突触后膜的局部去极化。,兴奋在化学性突触的传递,EPSP,突触前AP,突触后AP,（2）抑制性突触后电位(IPSP),突触后膜的超极化。,突触后神经元的抑制,IPSP,突触前AP,突触后神经元抑制,突触后神经元是兴奋还是抑制？,轴突始段产生AP。,电突触的传递,电传递结构基础：缝隙连接 特点： 两神经元之间的间隙仅为23nm； 水相通道，离子通过； 传递为双向性； 电阻低，传递速度快，无潜伏期； 意义： 多个神经元同步性放电。,三、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
5、散，特异性地作用于突触后神经元或效应器细胞上的受体，产生效应的信息传递物质。,外周神经递质,乙酰胆硷 末梢释放Ach的神经纤维称为胆碱能纤维 去甲肾上腺素 末梢释放NE的神经纤维称为肾上腺素能纤维,中枢神经递质,递质的代谢,递质的合成各不相同； 囊泡储存； Ca2+内流释放； 递质的的消除： 酶降解（Ach-E，MAO） 重摄取（主要为单胺类）,1.概念：,(二) 受 体,受体(receptor) 能选择性地与化学物质（递质、激素、调质、药物等）结合并诱发生物效应的生物大分子，是镶嵌在膜中或存在于胞浆、或存在于核内的蛋白质复合物。 配体（ligand） 能与受体选择性地与化学物质。,分为 激动
6、剂 和 拮抗剂,2.受体与配体结合的特性： 特异性；饱和性；可逆性。,4.受体的调节,上调(up regulation) 受体的数量逐渐增加，亲和力逐渐升高。 下调(up regulation) 受体的数量逐渐减少，亲和力逐渐降低。 “内化”,1、乙酰胆碱及其受体,胆碱能神经元： 以ACh作为递质的神经元 (1)脊髓前角运动N元 (2)丘脑后部腹侧特异性感觉神经元 (3)脑干网状结构上行激动系统 胆碱能纤维： 释放ACh的神经纤维,几乎参与了神经系统的所有功能,交感 神经,副交感 神经,躯体运 动神经,ACh,ACh,ACh,ACh,ACh,NE,支配骨骼肌血管、汗腺,大多数,N1,N1,N1
7、,N2,M,M,胆碱能受体的分布,胆碱能受体,类型,分 布,阻断剂,M,副交感神经节后纤维支配的效应器；交感节后纤维支配的汗腺；骨骼肌血管平滑肌膜,阿托品,N1,N2,N,六烃季铵,箭毒,十烃季铵,自主神经节 突触后膜,神经肌接 头的终板膜,效应,毒蕈碱样作用 （M样作用）,烟碱样作用 （N样作用）,2、去甲肾上腺素和肾上腺素及其受体,（1）合成,（胞质）,（突触小泡）,（肾上腺及部分脑干神经元）,以去甲肾上腺素（NE）为递质的神经元 多数交感神经节后纤维（除去支配汗腺和骨 骼肌血管）,（2）肾上腺素能纤维,（3 )肾上腺素能受体,能与NE结合的受体 多数交感神经节后纤维支配的效应器上,交感
8、神经,副交感 神经,躯体运 动神经,ACh,ACh,ACh,ACh,ACh,NE,支配骨骼肌血管、汗腺,大多数,肾上腺素能受体,肾上腺素能系统的功能主要涉及心血管活动,(1)主要存在于中枢： 黑质-纹状体 躯体运动、行为觉醒 中脑边缘系统 情绪 结节-漏斗部 调节内分泌 (2)五种多巴胺受体: D1 D2 D3 D4 D5 (3)激活机制： cAMP,3、多巴胺及其受体,(1)存在于中枢 胞体-脑干中线区中缝核群 (2)受体多而复杂(7种受体) (3)作用机制 5-HT3为离子通道，其余为G-蛋白耦联。 (4)主要功能 与痛觉、睡眠、情绪精神活动、体温、性行为、垂体内分泌活动有关。,4、5-羟
9、色胺及其受体,主要分布：中枢神经元 (1)兴奋性氨基酸 谷氨酸 门冬氨酸 促代谢型受体： cAMP降低，或IP3和DG升高 促离子型受体： NMDA ：Ca2+ 内流 KA;AMPA：Na+内流、K+外流 (2)抑制性氨基酸 甘氨酸;-氨基丁酸GABA,6、氨基酸类递质及其受体,-氨基丁酸（GABA） 大脑皮层的浅层和小脑皮层的浦肯野细胞层 含量高； GABA-R分类（与谷氨酸一样） 促代谢型受体：升高IP3和DG （GABAB-R） 促离子型受体： Cl-通道 （GABAA-R） GABA可引起突触后膜超极化，产生抑制效应；,反射活动的一般规律,神经元的联系方式 中枢兴奋传播的特征 中枢抑制
10、,神经元的联系方式,1.辐散式 扩散效应，感觉通路多见。 2.聚合式 整合效应，传出通路多见。 3.连锁式 空间上加强或扩大作用范围。 4.环路式 可引起正反馈（在时间上加强了作用的持久性）或负反馈（使活动及时终止）。,中枢兴奋传播的特征,单向传递 中枢延搁 0.30.5ms 总和 时间总和和空间总和 兴奋节律的改变 突触前N元与突触后N元上记录的放电频率不同。 后发放 传入神经刺激停止后,传出神经仍发放冲动,反射维持一段时间。 对内环境变化敏感和易疲劳 缺氧、PCO2敏感; 递质耗竭。,中枢抑制,突触后抑制,突触前抑制,突触后抑制,传入侧支性抑制 一个传入神经元兴奋一个中枢神经元的同时，经侧
11、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：中枢之间的活动协调。,回返性抑制 兴奋从一中枢发出后，通过侧支 兴奋抑制性中间神经元，后者释放抑制性递质，反过来抑制原先发动兴奋的神经元及同一中枢的其他神经元。 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。,突触前抑制,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。,轴突 B,刺激 A,刺激 B,刺激 B后,刺激 A,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。,第二节 神经系统的感觉分析功能,内外环境各种变化,感受器,换能
12、作用,传导路,大脑皮层,分析综合产生感觉,感觉:是人脑对客观事物的主观反映。,感觉产生过程:,神经冲动,特点：先上行（延髓）再交叉。 主要传导： 本体感觉和精细触压觉,（1）深感觉,传入纤维入脊髓,延髓薄束核和楔束核,对侧丘脑感觉接替核,（二级）,（三级）,（一级）,内侧丘系,在同侧后索上行,（2）浅感觉,传入纤维入脊髓,（一级）,脊髓后角,（二级）,对侧丘脑感觉接替核,（三级）,前外侧丘系,特点：先交叉（前连合）再上行。 主要传导： 痛觉、温觉和粗略触压觉,2. 丘脑的核团,丘脑是除嗅觉以外的各种感觉传入通路的重要中继站,丘脑的核团,感觉接替核 接受感觉的投射纤维，经换元后进一步投射到脑皮层
13、特定的感觉区，是机体特定感觉冲动（嗅觉除外）传向大脑皮层的换元站。 联络核 不直接感觉的投射纤维，而接受丘脑感觉接替核和其他皮层下中枢来的纤维，换元后投射到大脑皮层特定区域，是各种感觉通向大脑皮层的联系和协调部位。 髓板内核群 不与大脑皮层直接联系，而通过多突触的接替换元再弥散地投射到整个大脑皮层，主要有中央中核，束旁核。对维持大脑皮层的觉醒状态有重要的作用。,感觉投射系统,特异性投射系统 由丘脑(第一、二类细胞群)沿特定的途径点对点的投射至皮层特定感觉代表区的N纤维。,非特异性投射系统 由丘脑(第三类细胞群)弥散地投射到皮层广泛区域的N纤维。,感觉投射系统,（二）大脑皮层代表区,Brodma
14、nn分区（52区）,1.体表感觉代表区 2.本体感觉代表区,第一感觉区,位置：中央后回 (3-1-2区) 功能：定位明确、感觉分析较清晰。 投射特点： 交叉投射 (除头面部是双侧性外)； 倒置分布； 投射区的大小与感觉分辨的精细程度呈正 比(如拇指和食指的投射区大)；, 第二感觉区,位置：中央前回与脑岛之间。 功能：定位较差、感觉分析粗糙(麻木感)；可能与痛觉有关。 投射特点：,.双侧性投射 .分布正立而不倒置， 有较大的重叠区。,2.本体感觉代表区,与运动区重叠在一起,痛觉,痛觉是机体受到伤害性刺激时产生的一种不 愉快的感觉，常伴有情绪变化和防御反应。 感受器：游离神经末梢，伤害性刺激达到损
15、伤程度； 致痛物质：ATP、H+、K+、5-HT、组胺、乙酰胆碱、蛋白溶解酶、缓激肽等。,皮肤痛觉,快痛：刺激后很快发生，消失也快，是一种尖锐而定位清楚的“刺痛”，是由A类纤维传导。 慢痛：一种定位不清楚的“烧灼痛”，在刺激后0.51.0秒才能感觉到，持续时间长，并伴有情绪反应及心血管和呼吸等变化，由C类纤维传导,内脏痛,各种伤害性刺激作用于内脏痛觉感受器可引起内脏痛。 内脏痛发起缓慢，持续时间较长；定位不准确（感受器数量少），定性不清楚；对牵拉、痉挛、缺血、炎症敏感；伴有明显的不愉快情绪反应。,牵涉痛（referred pain）,概念：某些内脏疾病常引起远隔的体表部位感觉疼痛或痛觉过敏的现
16、象。,常见内脏疾病牵涉痛的部位,患病器官 心 胃、胰,心前区 左臂尺侧,左上腹肩胛间,体表疼痛部位,患病器官,肝、胆 肾 阑尾,体表疼痛部位,右肩胛,腹股沟区,上腹部 脐区,1.试述特异和非特异感觉投射系统的组成和功能？ 2.何所谓牵涉痛？其是如何产生的？ 3.试述第一感觉代表区的投射规律？,思 考 题,1.试述神经元的结构，哪些因素可以影响经 纤维的传导速度？ 2.试述突触传递的过程及原理。 3.试比较兴奋性突触后电位和抑制性突触后 电位的机制和异同？,思 考 题,1.试述神经元的结构，哪些因素可以影响经纤维的传导速度？ 2.试述突触传递的过程及原理。 3.试比较兴奋性突触后电位和抑制性突触后电位的机制和异同？ 4.什么叫神经递质？中枢内有哪些主要的神经递质？ 5.中枢兴奋传播的特征？ 6.试比较突触后抑制
