20神经系统
The nervous system
The nervous system is
composed of the brain,the
spinal cord,and the
peripheral nerves that
extend throughout the body.
神经系统的基本结构与功能
Nerve cells,or neurons,make up the nervous system,
1,神经细胞 ---(神经元 )---产生和传导兴奋,整合信息,作出反应,
神经元的总数有 1012个,在结构上由胞体和突起组成,突起分轴突(一个)和树突(多个)。
神经系统的基本结构与功能
2,胶细胞 ---支持与营养神经细胞
20.1
突触的兴奋传递
20.1.1.3 突触的结构和分类突触的分类按连接方式突触的分类按信息传递的基本方式,
1,化学性突触传递兴奋性突触后电位
excitatory postsynaptic potential,EPSP
抑制性突触后电位
inhibitory postsynaptic potential,IPSP
2,电突触传递,(发生在缝隙连接处桥状结构,连接蛋白”,起通道作用,传递速度快,且方向是双向的。 )
3,非突触性化学传递
1化学性突触传递 兴奋性突触后电位 ( EPSP)
excitatory postsynaptic potential,
抑制性突触后电位 ( IPSP)
inhibitory postsynaptic potential,
1.化学性突触传递兴奋性突触后电位 ( EPSP)
抑制性突触后电位 ( IPSP)
2.电突触传递 在缝隙连接( gap junction)
处桥状结构,通道作用,传递速度快,双向。
意义:使相邻神经元 同步活动
3.非突触性化学传递
20,1.2 突触传递的机理突触前神经末梢兴奋→突触前膜电压门控式 C a
2+
通道开放→ C a
2+
内流→突触前末梢释放神经递质→突触后膜对某些离子通透性改变→突触后电位→突触后神经元兴奋或抑制
1,兴奋性化学突触突触前末梢释放兴奋性递质→突触后膜对 Na
+
,K
+
(尤其是 Na
+
)通透性↑→
突触后膜局部去极化( EPS P )→ EPS P 总和达阈电位水平时,引发突触后神经元轴突始段产生扩布性动作电位,整个突触后神经元兴奋。
突触后膜局部去极化 -- 兴奋性突触后电位
( e x c i t a t o r y p o s t s y n a p t i c p o t e n t i a l,E P S P )
2,抑制性化学突触抑制性中间神经元末梢释放抑制性递质→突触后膜对 Cl
-
通透性↑,Cl
-
内流
→突触后膜超极化( IPSP )→突触后神经元不容易产生兴奋而表现为抑制。
突触后膜超极化 -- 抑制性突触后电位( i n h i b i t o r y
p o s t s y n a p t i c p o t e n t i a l,I P S P )
IPSP
突触前神经末梢兴奋
Ca2+内流突触前膜释放 抑制性 递质递质通过突触间隙弥散达突触后膜并与相应受体结合突触后膜对 某些 小离子
( 尤 Cl-)的 通透性 增加突触后膜 超 极化,产生
I PSP
EPSP
突触前神经末梢兴奋
Ca2+内流突触前膜释放 兴奋性 递质递质通过突触间隙弥散达突触后膜并与相应受体结合突触后膜对 所有 小离子
(尤 Na + )的 通透性 增加突触后膜 去 极化,产生
EPSP
20.1.2.3 突触前抑制 ( presynaptic inhibition)
结构基础:轴 -轴型突触
20.1.3 神经递质
20.1.3.1 外周神经递质
1,乙酰胆碱( acetylcholine,Ach)
2,去甲肾上腺素( noradrenaline,NE)
3,肽类
20.1.3.2 中枢神经递质
1,乙酰胆碱
2,单胺类:多巴胺、去甲肾上腺素,5-羟色胺
3,氨基酸类:谷氨酸、甘氨酸,γ-氨基丁酸肽类其他递质,NO,CO,组胺。
递质的合成:
胆硷乙酰化酶
1)胆硷 +乙酰辅酶 A 乙酰胆碱 (Ach)
酪氨酸羟化酶 多巴脱羧酶
2)酪氨酸 多巴 多巴胺 ( DA)
多巴胺 β-羟化酶多巴胺(入小泡) 去甲肾上腺素 ( NE)
色氨酸羟化酶 5-羟色胺酸脱羧酶
3)色氨酸 5-羟色氨酸 5-羟色胺 ( 5- HT)
谷氨酸脱羧酶
4)谷氨酸 γ-氨基丁酸( GABA)
递质的释放递质的失活:
胆硷酯酶
1) Ach 胆硷 +乙酸
2) NE,A,经血循在肝内灭活。
B,在效应细胞内由儿茶酚氧位甲基移位酶和单胺氧化酶破坏。
C,70%-90%由突触前膜主动重吸收。
3) DA,5-HT:与 NE相似。
20.1.3.4 受体 学说细胞膜上专与某种化学物质亲合力非常强的物体 (蛋白质 ) 称为 受体 (Receptor)
激动剂( agonist) 结合 生物效应
拮抗剂( antagonist)结合 无生物效应
配体( ligand)激动剂和拮抗剂
受体的特性:特异性,饱和性,可逆性受体
Receptor
1,胆硷能受体 2,肾上腺素能受体 3,突触前受体
20.1.4 神经肌肉接头
Neuromuscular junction
神经肌接头处的兴奋传导接头前膜接头后膜
(终板膜)
接头间隙囊泡内含递质受体化学依赖性离子通道神经肌接头处的兴奋传导神经肌接头处的兴奋传递
Ca2+
AP
量子式释放 递质 Ach
N型受体化学门控性离子通道终板电位
AP
某些药物对神经肌接头兴奋传递的影响
箭毒类,胆碱能受体阻断剂
依色林、新斯的明等,抑制胆碱酯酶
……
神经肌接头处的兴奋传导
20.2 神经元的联系与反射根 据反射弧中传入神经元、中间神经元和传出神经元之间联系方式的不同,可将反射弧分为 monosynaptic reflex arc and polysynapt ic ref lex arc 。
20.2.1 神经元的联系方式辐散式联系 ( divergent contact)
聚合式联系 ( convergent contact)
链锁式联系 ( chain like contact )
环状式联系 (circuitous contact)
20.2.2 反射中枢
20.2.3 兴奋传递的特征
3.1 单突触反射的 特征
1.单向传递
2.突触延搁
3.总和
4.阻塞
5.对内外环境变化敏感以及易疲劳性
3.2 多突触反射的 特征
1.中枢延搁
2.兴奋节律的改变
3.反应形式的变化
20,2,4 中枢抑制突触后抑制 突触前抑制
1,结构基础抑制性中间神经元轴 - 轴型突触
2,产生机制突触后膜超极化( IP SP )
突触前末梢释放的兴奋性递质↓→突触后膜 EPSP ↓
3,突触后膜兴奋性
↓ 不变
4,潜伏期持续时间较短较短 ( 10 m s)
较长较长( 100 - 200 ms )
突触后抑制 突触前抑制
5,影响范围抑制突触后神经元所有的兴奋性信息传递仅抑制某一传入神经末梢的信息传递
6,生理意义调节传出神经元活动。使神经元活动及时终止或促进同一中枢内神经元活动协调调节传入神经元活动,选择性控制传入的感觉信息
20.3 神经系统的感觉分析功能
Sensory function of the nervous system
20.3.1脊髓感觉传导的特征
20.3.2 背側丘脑及其投射系统
20.3.2 背側丘脑及其投射系统
1 特异性投射系统感受器(嗅觉除外)发出的冲动,沿特定的传入通路投射到大脑皮层 特定区域,产生 特定感觉 。
投射 特征,
①投射途径专一性;②部位特异性,丘脑与皮层
“点对点”关系;③传递可靠性,换元少。
特异性投射系统投射 功能,
①产生特定感觉;
20.3.2 背側丘脑及其投射系统
2非 特异性投射系统,
感觉传导通路的传入纤维,经过脑干时,发出侧支与脑干网状结构中的神经元发生突触联系,多次短突触换元后上行,到丘脑的非特异性核群换元,然后 弥散地投射 到大脑皮层的广泛区域,不产生特定的感觉 。
特征,为各种不同感觉的共同上行通路。
功能,不产生特定感觉,但可提高大脑皮层兴奋性,维持觉醒,易化特异性感觉两种投射系统之间存在相互依存、相互制约的关系。非特异性投射系统的传入冲动来自特异性传入通路的侧支;特异性投射系统的发挥有赖于非特异性投射系统普遍提高皮层兴奋性及其所维持的清醒状态。由此引出脑干网状上行激活系统。
脑干网状上行激活系统
Ascending reticular activating system
20.3.3 大脑皮质的感觉分析功能神经系统的感觉功能躯体感觉 代表区
1,第一体表感觉区分 布:中央后回( 3-1-2)
投射规律,1,交叉投射
2,倒置安排
3,面积与感觉灵敏度有关
2,第二体表感觉区(中央前回与岛叶间)
本体感觉 (中央前回 4区间)
对感觉作粗糙分析,与痛觉有关。
视觉代表区
20.3.4 痛觉伤害性感受器感受,缓激肽,5- HT、组胺、前列腺素,K+,H+等化学致痛物质。
适宜 刺激:伤害性刺激。
皮肤痛觉特征,先快痛,后慢痛 。
快痛,①发生消失均快,后作用短;
②刺痛;③定位清楚;
④伴有反射性屈肌收缩。
慢痛,①潜伏持续均长,有后作用;
②烧灼痛;③定位不清;
④伴有情绪、心血管、呼吸功能变化。
传入纤维:
快痛,Ad类纤维,定位投射;
慢痛,C类纤维,弥散投射。
神经系统的感觉功能
1.内脏痛 visceral pain
特点,*发起慢,持续长,定位不准,辨别力差。
*对机械性牵拉、痉挛、缺血和炎症等刺激比较敏感,对切割、灼烧等刺激不敏感。
*常引起牵涉痛。
*沿交感神经上传。
2.牵涉痛 referred pain
2.牵涉痛 referred pain
20.4 神经系统对躯体运动的调节
20.4.1 肌紧张和牵张反射
肌牵张反射 Stretch reflex
屈反射 flexion reflex
交叉伸肌反射 crossed extensor reflex
神经系统对躯体运动的调节
20.4.1 肌紧张和牵张反射牵张反射 Stretch reflex
反射种类刺激性质 快速牵拉肌腱 缓慢持久牵拉肌腱感受器 肌梭 肌梭效应器 快肌纤维为主 慢肌纤维为主效应 单次快速收缩 轻度持久收缩特点 单突触反射 多突触反射生理意义据其反射强弱可了解机体的运动功能状态,分析神经系统损伤部位一切姿势反射的基础,
维持肢体姿势腱反射 tendon jerk reflex 肌紧张 muscle tonus
神经系统对躯体运动的调节
20.4.2 脑干对 肌紧张 的调节
1,脑干网状结构易化系统对肌紧张的调节(易化区)
2,脑干网状结构抑制系统对肌紧张的调节(抑制区)
神经系统对躯体运动的调节现象本质,是反射性伸肌紧张性亢进,
是过强的牵张反射临床意义,出现去大脑僵直提示脑干病变 *
去大脑僵直 decerebrate rigidity
人类去皮层僵直
20.4.3 大脑皮质的 主要运动区部位,4,6区(中央前回、运动前区)
功能特征,1)交叉支配
2)精细定位
3)代表区大小与运动精细程度有关运动辅助区皮层内侧面,刺激后致双侧肢体运动与发音锥体系与锥体外系大脑皮层脊髓运动神经元调制脊髓前角运动神经元及中间神经元的兴奋性,调节肢体远端肌肉的精细活动皮层下核团调节肌紧张,
调整姿势,
协调肌群运动旁椎体系 经典的椎体外系 皮层起源的椎体外系椎体系:
pyramidal system
椎体外系:
extrapyramidal system
锥体系与锥体外系
20.4.4
4.3 皮层运动区和锥体系功能障碍对运动的影响临床 上运动神经元麻痹 下运动神经元麻痹表现 (硬瘫,痉挛性瘫,中枢性瘫)(软瘫,萎缩性瘫,周围性瘫 )
损害部位 皮层运动区,椎体束 脊髓前角运动神经元,运动神经麻痹范围 较为广泛 较为局限肌紧张 张力过强,痉挛 张力减弱,松弛腱反射 增强 减弱 /消失浅反射 减弱 /消失 减弱 /消失病理反射 巴彬斯基征阳性 阴性肌萎缩 不明显 明显皮层运动区 椎体束 脊髓 运动神经 肌肉自主神经系统分布示意图
20.5 神经系统对内脏活动的调节自主神经与运动神经的比较自主神经系统的结构特征与功能交感神经 副交感神经起源 脊髓 (胸腰段灰质侧角)
( T1~L3)
脑干 ( III,VII,IX,X)
脊髓骶段侧角 ( S2~S4)
节前纤维 短(胆碱能) 长(胆碱能)
节后纤维 长(多为肾上腺素能) 短 ( 多为胆碱能 )
支配区域 广泛 局限功能效应在环境骤变的条件下,
动员机体多器官的潜在力量,对抗环境的急变保护机体休整恢复(促进能量补充积蓄,减少消耗)加强排泄和生殖功能交感 —— 肾上腺系统 迷走 —— 胰岛素系统自主神经系统的功能特点一)双重神经支配(协同、拮抗作用)
二)紧张性作用三)效应器所处功能状态的影响(生理作用受效应器功能状态影响)
四)对整体生理功能调节的意义
(交感 -肾上腺髓质系统的应急功能 --应急反应 )
20.5.4 下丘脑对内脏活动的调节
1、调节内脏 的活动
2、调节摄食行为
3、调节水平衡
4、调节体温 (视前区 -下丘脑前部)
5、调节垂体的分泌功能
6、调节情绪变化和行为反应
7、控制生物节律
20.6 大脑皮质的功能
20.6.1 大脑皮质的电活动自发性脑电活动单个神经细胞的电活动:细胞内记录法。
皮层电图,从皮层表面记录到。( ECOG)
脑电图:从头皮表面记录到( EEG)。
诱发电位 皮层诱发电位脑干诱发电位正常脑电波及基本波形诱发电位头皮大脑皮层丘脑中脑
R 脊髓感觉神经
S
皮层诱发电位
EEG与 临床关系密切
α 波,8-13Hz,>20μ V,两侧对称,差 2/3为异常。可见于两半球后部。 清醒、安静、闭目时出现,
β 波,13-30Hz,5-20μ V,两半球前、后部。 大脑皮层兴奋时出现。
θ 波,<8Hz,两半球前部。 困倦时出现,为抑制状态的主要波形。
δ 波,<4Hz,入睡后出现。 也可见于婴儿时期或智力发育不成熟者。
新生儿 EEG低幅、节律不明显,随年龄增长变快、高、
规则、对称、稳定。 10岁 α 波增多,青年已有成人
EEG特征。老年人 EEG节律变慢。
EEG可用于 临床 诊断和 研究 。
20.6.3 条件反射
1,条件反射的建立将无关刺激与非条件刺激反复结合所致
1)食物分泌条件反射
2)操作条件反射
2,条件反射的泛化、分化和消退
1)条件反射的泛化条件反射形成初期,与条件刺激 相似的 刺激也有 阳性 反应。称条件反射 泛化 。
2)条件反射的分化对 条件 刺激保持 阳性 效应,对 相似的刺激出现 阴性 效应。称条件反射 分化 。
分化又称 分化抑制,是鉴别事物的基础。
消退性抑制和分化抑制都是 条件反射性抑制,是大脑皮层内的 抑制 过程。
3)条件反射的消退条件反射建立后,因多次 不强化 而逐渐减弱以致不出现。称为 消退性抑制。(阴性 条件反射)
人类的条件反射
( 个体发生)
1,初生 婴儿:少量非条件反射。
2,4~5个月 婴儿:已能建立条件反射及消退、
分化(认生)。(第一信号系统活动)
3,6个月 后:开始学说话(第二信号系统活动)
4,12个月,语言活动发展最迅速。
以后,人类运用语词进行抽象思维和概括,形成概念,进行推理,不断扩大认识能力。
两种信号系统
1) 第一信号,作用于感受装置的 具体的信号 。
2) 第一信号系统,对第一信号发生反应的 大脑皮层功能系统 。
3) 第二信号,第一信号的相应的 语词 (语言、文字、图象)
4) 第二信号系统,对第二信号发生反应的 大脑皮层功能 系统。
※ 人类可借助于 语词 表达思维,进行抽象思维 。
大脑皮层的语言中枢和一侧优势
1,大脑的语言优势半球语言优势半球和惯用手的关系优势半球( %)
惯用手 左 右 双侧左利手 61 20 16
右利手 90 10 0
左右无差别 60 10 30
2,裂脑实验所揭示的大脑两半球不对称活动左半球:压抑感,文字,语言,
右半球:欣快感,音乐,空间感(绘画)
E N D
思考题
1,突触传递的基本过程?
2,EPSP和 IPSP的区别?
3,神经肌接头兴奋传递的特点?
4,简述神经递质和神经纤维的分类。
5,反射中枢内兴奋传导的特征?
6,受体及其分类?
7,突触前抑制和突触后抑制的区别?
8,特异性投射系统和非特异性投射系统的区别?
9,自主神经的主要功能?
10,突触、受体,肌牵张反射、去大脑僵直、应急反应、条件反射的分化、第二信号系统,