第十一章
神经系统的功能
第一节神经元活动的一般规律
一、神经元和神经纤维
Neuron & Nerve fiber
(一) 神经元的基本结构和功能
1.神经元的基本结构:
(1)胞体 Soma:
胞核
核周胞质
(2)突起 Cytoplasic process:
树突 (Dendrite)
轴突 (Axon)
2.基本功能
① 感受内外环境变化的刺激;
② 传导兴奋;
③ 整合、分析、贮存信息;
④ 神经 -内分泌功能。
(二)神经纤维的兴奋传导和纤维类型
1.神经纤维( Nerve fiber):
轴突和感觉神经元的长树突统称
轴索 (neurite)。
轴索及其外面包裹的髓鞘 myelin
sheath或神经膜 (neurilemma)构
成神经纤维。
2,Nerve fiber 兴奋传导的特征:
⑴ 生理完整性
⑵ 绝缘性
⑶ 双向性
⑷ 相对不疲劳性
⑴ 完整性:
⑵绝缘性:兴奋传导是局部电流在一条纤维上
构成回路,各纤 维传导兴奋时彼此隔绝的。
⑶双向性:局部电流可沿 N纤维向二个方向构
成回路。
⑷相对不疲劳性:连续电刺激数小时,仍保持
传导兴奋的能力,表现为不易发生疲劳。
功能的完整性:如应用麻醉药,麻醉区离子跨
膜运动受阻,兴奋传导受阻
结构的完整性:如损伤或切断兴奋传导受阻
P113
3.神经纤维的分类
Classification of nerve fiber
⑴ 按有无髓鞘分:
① 有髓纤维 myelinated nerve fiber
② 无髓纤维 unmyelinated nerve
fiber
⑵ 根据电生理特性分:
Aα 粗 快
Aβ 有髓躯体传入
Aγ 和传出纤维

B类 (有髓 ):自主神经的节前纤维
C类 (无髓 ):自主神经的节后纤维
无髓躯体传入 细 慢
A类
⑶ 根据直径分:
Ⅰ 类:又分为 Ⅰ a和 Ⅰb 类。相当于 Aα
Ⅱ 类:相当于 Aβ, Aγ
Ⅲ 类:相当于 Aδ, B类
Ⅳ 类:相当于 C类
(三)神经元的蛋白质合成及轴浆运输
1.神经元内蛋白质在胞体的粗面
内质网和高尔基复合体内合成;
2.轴浆运输 Axoplasm trasport:
⑴ 顺向轴浆运输
Anterograde axoplasmic trasport
自胞体向轴突末梢的运输。
按运输速度分为两类:
① 快速轴浆运输:运输速度较快,
可达 300-400mm/d(如猴、猫坐
骨神经轴浆运输速度为 10mm/d)。
② 慢速轴浆运输:运输速度慢,为
1-12mm/d 。如与细胞骨架有关
的微管、微丝蛋白随微管、微丝
的延伸而延伸。
⑵ 逆向轴浆运输
(Retrograde axoplasmic trasport)
自末梢向胞体的运输。如狂犬病病
毒、破伤风毒素等的运输。
(四)神经的营养性作用
① 功能性作用,N元通过传导 AP→ 递质释放
→ 调控所支配组织的功能活动;
②营养性作用,N元合成、轴浆运输、末梢
经常性释放某些营养性因子,持续地调整所
支配组织的内在代谢活动。
二,神经元间相互作用的方式
(一)、经典的突触传递
1,突触分类,
轴 -胞突触
轴 -树突触
轴 -轴突触
树 -树突触
2、突触的微细构,
? ① 突触前膜:
? 递质
? ②突触间隙:
? 水解酶
? ③突触后膜:
? 受体、离子通

( 1)突触前膜:
轴浆内有:内含神经递质的大小
形态不同的囊泡 vesicle。
( 2)、突触间隙
宽 20nm,与细胞外液相通;神经递质经此间隙扩
散到后膜;存在使神经递质失活的酶类。
( 3)、突触后膜
有与神经递质结合的特异受体、化学门控离
子通道。后膜对电刺激不敏感(直接电刺激后膜
不易产生去极化反应)。
(二 )非突
触性化学传

1.非突触性
化学传递的结
构:
曲张体
2.非突触性化学传递的特点:
① 不存在突触前、后膜的特化结构;
② 不存在一对一的支配关系,一个
曲张体可支配多个效应细胞;
③ 曲张体与效应细胞间距离一般大于
20nm,远者可达几十 μ m;
④ 递质扩散距离远,耗时长,一般传
递时间大于 1s;
⑤ 递质能否产生效应,取决于效应
器细胞有无相应受体。
(三 )电突触传递
Electrical synapse
1.结构特点:
⑴ 结构基础是缝
隙连接
⑵ 两个神经元间
紧密接触部位间距仅
为 2-3nm;
⑶ 膜两侧胞浆内不存在 vesicle,两侧
膜上有沟通两细胞胞浆的水相通道
蛋白质,允许带电离子通过 ;
⑷ 无突触前、后膜之分,为双向传递;
⑸ 电阻低,传递速度快,几乎不存在
潜伏期。
三、神经递质和受体
Neurotransmitter & Receptor
(一 )神经递质
1.神经递质的概念:在突触间起
信息传递作用的化学物质。
2.确定神经递质的条件
3.神经调质 Neuromodulator 的
概念及调质的调制作用
1、神经递质是指由突触前神经元
合成并在末梢释放,经突触间隙扩散,
特异性作用于突触后神经元或效应器
细胞上的受体,引致信息从突触前传
递到突触后的一些化学物质。
2、递质的鉴定
① 在突触前神经元中合成,有合成递
质的前体和酶系统。
② 递质存在于突触小泡内,受到适宜
刺激时,能从突触前神经元释放出来。
③ 与突触后膜上的受体结合并产生
一定的生理效应。
④ 存在有使其失活的机制。
⑤ 有特异的受体激动剂和拮抗剂。
3、神经调质:
( 1)虽由神经元产生,也作用于特定受
体,但不在神经元间起信息传递作用,
而是调节信息传递效率,增强或削弱
递质的效应的一类化学物质。
( 2)调制作用( Modulation):调质所
发挥的作用称为调制作用。
例:阿片肽对交感神经末梢释放去
甲肾上腺素的调制作用:
作用于 δ - receptor,促进末梢
释放 NE,加强血管收缩。
作用于 κ - receptor,抑制末梢
释放 NE,抑制血管收缩。
4.神经递质和神经调质的分类
⑴ 胆碱类 Cholines:
⑵ 单胺类 Monoamines:
⑶ 氨基酸类 Aamino acides:
谷氨酸 (Glu),天冬氨酸
(Asp),
γ -氨基丁酸 (GABA),甘氨酸
(Gly)等,前两种为兴奋性氨基酸,
后两种为抑制性氨基酸。
⑷ Peptide(肽类 ):
① 下丘脑调节肽
② 阿片肽
③ 胃肠肽
④ 其他:血管紧张素 Ⅱ,血管

压素 (VP),催产素 (OXT),心房
钠尿肽.
⑸ 嘌呤类 Purine:
腺苷 adenosine,ATP;
⑹ 脂类 Lipid:
花生四烯酸及其衍生物,
如前列腺 Prostaglandin(PG)
⑺ 气体类,NO,CO;
5.神经递质的共存
⑴ 戴尔原则:
一个神经元的全部末梢均释放
同一种递质。
⑵ 递质共存现象:
应用免疫组织化学方法发现,一个
神经元内可以存在,同时末梢也可释放
两种或两种以上的神经递质 (包括神经
调质 )。
如:外周颈上神经节中有些神经元
末梢可同时释放 NE和 NPY(神经肽 Y);有
些腹腔交感神经纤维可同时释放 NE和生
长抑素;
(二)递质的 生物合成、贮存、
释放和消失过程
1,NA的生物合成、贮存、释放
和消失过程
? ( 1),NA的合成
?
囊泡胞浆
酪氨酸 多巴胺 -?羟化酶多巴脱羧酶多巴 多巴胺酪氨酸羟化酶 NA
Ad苯乙胺 -N-甲基转移酶
( 2),NA的贮存
NA与 ATP和嗜铬颗粒蛋白结合,贮存于囊
泡中,一个囊泡内约含有 10000分子的 NA。
( 3),NA的释放
(1) 胞裂外排 (exocytosis):当神经冲动
Ca2+进入末梢 促进囊泡向前膜移动 囊泡
与前膜融合 NA排入突触间隙。
(2) 量子化释放 (quantal release):每一个
,量子, 相当一个囊泡的释放量,一个, 量
子, 释放不引起动作电位,数百个, 量子,
释放才引起动作电位的产生及效应。
( 4),NA的消失
(1) 摄取 (uptake)
① 摄取 -1 (uptake-1)或神经摄取 (neuroal up-take)或摄取贮
存型。释放到间隙的 NA约有 75~90%被神经末梢摄取到
囊泡内贮存重新利用。主动转运机制。
② 摄取 -2 (uptake-2)或非神经组织摄取( non-
neuroal up-take)或摄取代谢型。心肌、血管、
肠道平滑肌摄取 NA,摄取的 NA很快被 COMT和
MAO代谢。
(2).灭活
① 摄取 -1的 NA,部分末进入囊泡可被胞质中的线粒
体膜上的单胺氧化酶 (mono-anine ox-dase,MAO)破坏。
②摄取 -2的 NA被细胞内的儿茶酚氧位甲基转移酶
(actechol-O-ethyltransferease,COMT)和 MAO所破坏。
(3).释放的 NA与突触后膜的受体结合产生效应。
2,Ach的生物合成、贮存、释
放及消失过程
? ( 1),Ach的合成
( 2),Ach的贮存
Ach合成后进入囊泡,与囊泡内的 ATP及蛋白
结合,贮存于囊泡中。每一个囊泡内约含
1000~50000分子的 Ach。
( 3),Ach的释放
胞裂外排和量子化释放。
( 4),Ach的消失
Ach释放到间隙后,被间隙内的乙酰胆碱
酯酶 (acetylcholinesterase,AchE)所水
解。每一分子的 AchE 1min内可水解 105
分子 Ach。
(三 )Receptor(受体 )
1,Receptor的概念
位于细胞膜或细胞内能与某些化学
物质(如递质、调质、激素等)发生特
异性结合并诱发生物学效应的特殊生物
分子。一般位于细胞膜上的 receptor是
带有寡糖链的跨膜蛋白质分子。
2.受体的激动剂和拮抗剂
Agonist and Antagonist
⑴ 激动剂:
能与 Receptor发生特异性结合

产生生物效应的化学物质 (一
般指药物制剂 )。
⑵ 拮抗剂( antagonist):
只与 Receptor发生特异性结合,
但并不产生生物效应的化学物
质 (一般指药物制剂 )。
⑶ 配体 (Ligand):
激动剂、拮抗剂及神经递质、神
经调质、激素等化学信号物质统
称配体。
3,Receptor与 Ligand结合的特性
⑴ 相对特异性;
⑵ 饱和性;
⑶ 可逆性;
4.关于神经递质受体的认识
⑴ 受体有亚型:对每个配体来说,
有数个亚型。这样同一 ligand在与不同
亚型受体结合后,可产生多样化效应。
⑵ 受体存在部位:受体不仅存在于突
触后膜,而且存在于前膜。大多数前膜
受体与配体结合后,其作用是抑制前膜
递质的进一步释放,如 NE作用于前膜
α 2受体可抑制 NE的释放。少数突触前
受体能易化递质释放。





⑶ 受体的分类:
根据递质与受体结合后引起突触后
膜产生生物学效应的机制的不同,受
体分为两类:
(三 )外周神经递质及其受体
Peripheral neurotransmitter &
Its receptor
1,AC h及其受体
在外周神经系统,末梢释放递质
ACh的神经纤维称为胆碱能纤维
Cholinergic fiber。
( 1)胆碱能纤维的分布:
① 交感神经的节前纤维;
② 支配汗腺的交感神经的节后纤维;
③ 支配骨骼肌血管舒张的交感神经
的节后纤维;
④ 副交感神经的节前纤维;
⑤ 副交感神经的节后纤维;
⑥ 躯体运动神经末梢;
节前纤维
节后纤维
( 2)胆碱能受体:
A.胆碱能受体分类:
分 N,M两类。
1)毒蕈碱受体( Muscarinic
Receptor,M受体),是通过 G蛋白和蛋
白激酶途径的受体。
① ACh与其结合所产生的效应称为毒
蕈碱样作用( M样作用)。如心脏活动的
抑制、支气管平滑肌收缩、胃肠平滑肌
收缩、消化腺分泌增加、汗腺分泌增加、
骨骼肌血管舒张等。
有机磷农药中毒
② M受体又分为 M1,M2,M3,M4,M5等
亚型。 M1亚型在脑内含量丰富; M2亚型
存在于胰腺腺泡和胰岛组织,介导胰酶
和胰岛素分泌; M2和 M4亚型存在于平滑
肌; M3 和 M5亚型作用不清。
③ M受体的阻断剂是阿托品
Atropine
M受体小结
? M受体:
? 心脏:抑制,
? 腺体:汗腺、唾液腺、胃腺、呼吸道腺。
分泌增加。
? 眼睛:瞳孔、睫状肌收缩。
? 胃肠平滑肌:兴奋时收缩,蠕动增加,括约肌
松弛。
? 膀胱逼尿肌:兴奋时收缩,蠕动增加,括约肌
松弛。
? 支气管平滑肌:兴奋时收缩。
2)烟碱受体,( Nicotinic
receptor,N受体),是配体化学门控
通道。
① ACh与其结合所产生的效应称为
烟碱样作用( N样作用)。如:
兴奋自主神经节节后神经元、引起
骨骼肌收缩等。
② N受体又分为肌肉型、神经元型两
个亚型。
神经元型烟碱受体分布于中枢神
经系统和自主神经节神经元突触膜上,
又称为 N1型烟碱受体;
肌肉型烟碱受体分布于骨骼肌终
板膜,又称为 N2烟碱受体。
③ N受体的阻断剂是筒箭毒碱
(Tubocurarine);
神经元型烟碱受体的阻断剂是六烃季铵
(Hexamethnium);
肌肉型烟碱受体的阻断剂是十烃季铵
(Decamethonium)
B.胆碱能受体的分布:
分布于胆碱能纤维所对应的突触
后膜上,即:
① 交感神经节的突触后神经元细
胞膜上,(N1受体 );
② 交感神经的节后纤维所支配的
汗腺腺细胞膜上, (M受体 );
③ 交感神经节后舒血管纤维支配的骨
骼肌血管平滑肌细胞膜上,(M受体 );
④ 副交感神经节的突触后神经元细胞
膜上,(N1受体 );
⑤ 副交感神经节后纤维所支配的效应
器细胞膜上,(M受体 );
⑥ 躯体运动神经支配的骨骼肌终板
膜上,( N2受体)
*:重症肌无力患者,由于体内产生一
种对抗和破坏骨骼肌终板膜上 N2受
体的抗体,使骨骼肌不能接受运动
神经元释放的 ACh的调控而产生肌无
力。是一种自身免疫性疾病。
③ 胆碱能受体
M 受体 N 型 Ach 门控通道
亚型 M
1 ~ 5
肌肉型烟硷受体
神经元型烟硷受体
类型 G 蛋白耦联受体 离子通道耦联受体
作用 心脏活动↓,支气管平滑 骨骼肌收缩
肌、胃肠平滑肌、膀胱逼 自主神经节神经元兴奋
尿肌、虹膜环行肌收缩,
消化腺、汗腺分泌↑,
骨骼肌血管舒张
拮抗剂 阿托品 筒箭毒
2,NE 及其受体:
在外周神经系统,末梢释放递质
去甲肾上腺素的神经纤维称为肾上腺
素能纤维 (Adrenergic fiber)。
(1)肾上腺素能纤维的分布:
除了支配汗腺和骨骼肌血管舒张
的交感神经节后纤维以外的所有交感
神经节后纤维。
节前纤维
节后纤维
(2)肾上腺素能受体:
能与肾上腺素及去甲肾上腺素( NE)
结合的受体称为肾上腺素能受体。但
作为外周神经递质来说,只有 NE。
① 肾上腺能受体分类及阻断剂:
α 1受体:哌唑嗪; 酚 妥 拉 明
α 2 受体激动剂,可乐定 Clonidine。
由于其可激动 α 2受体,抑制 NE释放,
因而用于治疗高血压。
α

体 α 2受体:育亨宾 ;
Prazosin
Yohimbine
Phentolamine
β 1受体:阿提洛尔
普拉洛尔
β 2受体:丁氧胺
β 3受体:参与脂肪
代谢。
伴有呼吸系统疾病的心脏病患者应
该用心得宁。
β


Propranolol心得安
普 萘 洛 尔
Atenolo氨酰心安
Practolol心得宁
Butoxamine 心得乐
② 肾上腺能受体的分布:
大多数交感神经节后纤维所支配的
效应细胞膜上 (汗腺和受交感舒血管纤
维支配的骨骼肌血管除外 )。但不一定
都有 α 和 β 受体,有的仅有 α 受体如,
皮肤血管),有的仅有 β 受体(如,支
气管平滑肌),有的 α 和 β 受体均有如
,心肌)。
③ 肾上腺素能受体激动后的效应:
A.与受体特性有关:
肾上腺素和 NE与 α 受体 (主要是 α 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
(虹膜辐射肌)收缩等;但也有抑制性
的,如小肠舒张。
(1)? 受体
?1 受体
?皮肤、粘膜血管,内脏血管,?1受体
激动时血管收缩。
?冠状血管收缩。
?胃肠平滑肌松弛。
? 突触前膜:激动时负反馈抑制 NA的释放。
?
?
? ?2受体
?
?
? 突触后膜( 20%),皮肤、粘膜血管收缩,
? 胃、肠平滑肌松弛,脂肪分解。
?
?
?
肾上腺素和 NE与 β 受体 (主要是
β 2受体 )结合产生的平滑肌效应以抑
制为主,如:血管舒张,子宫舒张,
支气管舒张等;但与心肌 β 1受体结
合产生的效应是兴奋性的。
? 受体
?1受体:心脏
?1受体激动时心脏兴奋性增加
?心收缩力加强
?传导加快
?心率加快
?心输出量增加
? ?2受体:
? 支气管平滑肌、冠状血管、骨骼肌血管的 ?2受
体激动时均表现为扩张。
? 骨骼肌收缩。 糖原分解、糖异生、脂肪分解。
? 突触前膜 ?受体:激动时促进 NA释放。
? 中枢 ?受体:激动时交感神经活性增加。
B.与配体的特性有关,(以其对心
血管的作用为例)
a,NE对 α 受体作用强,对 β 1受体作用
弱,对 β 2受体几乎无作用。 NE与 α 受
体结合,使皮肤血管、胃肠道及肾血
管收缩 → 外周阻力 ↑→ 血压上升。
(用作升压药)
*,NE用于抗休克,提升血压;用于
消化道出血,收缩血管产生止血效应
b.肾上腺素对 α 和 β 受体作用均强。
与 β 1受体结合:心肌收缩力 ↑,心
率 ↑→ 心输出量 ↑→ 血压 ↑
与 α 受体结合:皮肤粘膜血管、内
脏尤其肾血管收缩 → 血压 ↑
与 β 2受体结合:骨骼肌血管、冠脉
舒张 → 血压 ↓
先升后降
由于对骨骼肌血管的舒张作用抵
消了皮肤粘膜血管的收缩作用,故血
压总的变化不大,只是血流在身体各
部位的重新分布。这样,对 β 1受体的作
用变得突出,故肾上腺素是强效心脏
兴奋药。
C.取决于器官上两种受体的分布情况:
如器官上有 α 和 β 两种受体,其效
应取决于何种受体数量上占优势。
例如:血管平滑肌上有 α 和 β 受体,
在皮肤、肾、胃肠的血管平滑肌上 α 受体
数量上占优势,肾上腺素产生的效应是血
管收缩;而骨骼肌和肝脏的血管 β 受体占
优势,肾上腺素产生的效应是血管舒张。
(四 )中枢神经递质及其受体
(Central neurotransmitter
& Its receptor)
中枢神经递质的分类:
1,胆碱类:乙酰胆碱 Acetylcholine,
Ach
脊髓前角支配骨骼肌的运动神经元,
其轴突侧支支配脊髓内的闰绍细胞,以
乙酰胆碱为递质;感觉的特异投射传入
第二级(脊髓背角)神经元、第三级
(丘脑接替核)神经元的投射纤维;
脑干网状结构上行激活系统的各环节,
纹状体中的尾核、壳核、苍自球,边缘
系统中的梨状区、海马。
2、单胺类 monoamines
( 1) 儿茶酚胺 catecholamine,CA
a,去甲肾上腺素 norepinephrine
nor adrenaline
b、多巴胺 dopamine
c,肾上腺素 epinephrine
( 2) 吲哚胺( indole amine,IA)
5-羟色胺( 5-hydroxytryptamine,5-HT)
3,氨基酸类 amino acids
( 1)抑制性氨基酸类:
γ -氨基丁酸,甘氨酸
( 2)兴奋性氨基酸类:
谷氨酸,门冬氨酸
4,多肽类,神经肽类
阿片肽 神经肽
5,其他可能的神经递质
前列腺素,组胺,NO(内皮源性舒
张因子),嘌呤类( ATP,腺苷可能
是外周抑制性递质,腺苷可能是脑内
调质) cohabitation,putative