神经系统课件-.ppt
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1、第十章第十章 神经系统的功能神经系统的功能中枢神经系统中枢神经系统周围神经系统周围神经系统脑脑 高级中枢高级中枢脊髓脊髓 低级中枢低级中枢脑神经脑神经脊神经脊神经神经元神经元神经胶质细胞神经胶质细胞树突树突轴突轴突胞体胞体突起突起神经元神经元1.神经元的一般结构神经元的一般结构一、神经元和胶质细胞一、神经元和胶质细胞 第一节第一节 神经系统功能活动的基本原理神经系统功能活动的基本原理2.2.神经元的基本功能神经元的基本功能 能感受体内、外各能感受体内、外各种刺激而引起兴奋种刺激而引起兴奋或抑制(接受信息)或抑制(接受信息)对不同来源的兴奋对不同来源的兴奋或抑制进行分析综或抑制进行分析综合并传出
2、(传递信合并传出(传递信息)息)某些神经元还能够某些神经元还能够分泌激素分泌激素冲动的发生部位冲动的发生部位(整合部位)(整合部位)输入部位输入部位轴突:全或无传导轴突:全或无传导(传输部位)(传输部位)神经末梢:分泌神神经末梢:分泌神经递质(传出部位)经递质(传出部位)3.3.神经纤维的分类神经纤维的分类有髓神经纤维有髓神经纤维无髓神经纤维无髓神经纤维传导神经冲动传导神经冲动4.神经纤维主要功能神经纤维主要功能:完整性完整性绝缘性绝缘性双向性双向性相对不疲劳性相对不疲劳性神经纤维传导冲动的特征:神经纤维传导冲动的特征:5.5.神经的营养性作用神经的营养性作用神经对所支配组织神经对所支配组织
3、功能性作用功能性作用 营养性作用(营养性作用(trophic actiontrophic action)神经末梢还能经常性地神经末梢还能经常性地释放某些物质,持续地调释放某些物质,持续地调整被支配组织的内在代谢整被支配组织的内在代谢活动,影响其持久性的结活动,影响其持久性的结构、生化和生理的变化。构、生化和生理的变化。二二、神经元之间的联系神经元之间的联系 一个神经元的轴突末梢与其他神经元的胞体一个神经元的轴突末梢与其他神经元的胞体或突起相接触,相接触处所形成的特殊结构或突起相接触,相接触处所形成的特殊结构突触(突触(synapse)synapse)。突触突触化学突触(经典突触)化学突触(经典
4、突触)电突触电突触非突触性化学传递非突触性化学传递(一)化学突触(一)化学突触 定义:定义:以神经递质为信息传递媒介的突触,称化学突触。以神经递质为信息传递媒介的突触,称化学突触。1.1.经典突触的结构经典突触的结构 突触前膜突触前膜 突触间隙突触间隙 突触后膜突触后膜2.2.突触的分类突触的分类(1 1)轴突树突式)轴突树突式(2 2)轴突胞体式)轴突胞体式(3 3)轴突轴突式)轴突轴突式(二)电突触(二)电突触通道电阻低,局部电流可经过通道从一个细胞传通道电阻低,局部电流可经过通道从一个细胞传到另一个细胞。到另一个细胞。传递特点:双向性、速度快、几乎不存在潜伏期。传递特点:双向性、速度快、
5、几乎不存在潜伏期。意义:促进不同神经元产生同步性活动。意义:促进不同神经元产生同步性活动。电突触特点与意义电突触特点与意义(三)(三)非突触性化学结构非突触性化学结构1.不存在突触前膜与后膜不存在突触前膜与后膜的特化结构;的特化结构;2.2.不存在一对一的直接支不存在一对一的直接支配关系;配关系;3.3.曲张体与效应器细胞间曲张体与效应器细胞间的距离较远;的距离较远;4.4.传递所需时间可大于传递所需时间可大于1s1s;5.5.释放的递质能否产生效释放的递质能否产生效应,取决于效应器细胞应,取决于效应器细胞上有无相应受体。上有无相应受体。三、神经递质三、神经递质概念:概念:有递质的前体与酶系统
6、;有递质的前体与酶系统;递质贮存突触小泡内,冲动抵达时能释放递质;递质贮存突触小泡内,冲动抵达时能释放递质;递质作用于后膜上的特异受体发挥生理作用;递质作用于后膜上的特异受体发挥生理作用;失活方式:存在使递质失活的酶;失活方式:存在使递质失活的酶;有特异的受体激动剂和拮抗剂。有特异的受体激动剂和拮抗剂。递质的鉴定:递质的鉴定:递质的共存:递质的共存:过去:戴尔原则过去:戴尔原则-一个神经元的全部神一个神经元的全部神经末梢均释放同一种递质。经末梢均释放同一种递质。现在:现在:一个神经元内可以存在两种或两种一个神经元内可以存在两种或两种以上递质。以上递质。意义:协调某些生理过程意义:协调某些生理过
7、程 递质的代谢:递质的代谢:合成:多在胞体合成。合成:多在胞体合成。贮存:在囊泡内。也具有保护作用。贮存:在囊泡内。也具有保护作用。释放:释放:CaCa2+2+依赖性释放。依赖性释放。失活、降解:重新吸收、酶的降解作用。失活、降解:重新吸收、酶的降解作用。再摄取和再合成再摄取和再合成(一)递质的种类和分布(一)递质的种类和分布 种类:根据递质存在和释放的部位不同种类:根据递质存在和释放的部位不同 周围神经递质周围神经递质 中枢神经递质中枢神经递质1.1.周围神经递质周围神经递质(1)(1)乙酰胆碱乙酰胆碱 所有自主神经(交感、副交感)节前纤维所有自主神经(交感、副交感)节前纤维 副交感神经节后
8、纤维副交感神经节后纤维 少数交感节后纤维(汗腺、骨骼肌血管)少数交感节后纤维(汗腺、骨骼肌血管)末梢释放乙酰胆碱的神经纤维末梢释放乙酰胆碱的神经纤维胆碱能纤维胆碱能纤维(2 2)去甲肾上腺素(去甲肾上腺素(NE)和肾上腺素()和肾上腺素(Adr)分布:分布:多数交感神经节后纤维释放的递质是多数交感神经节后纤维释放的递质是NA NA (支配汗腺和骨骼肌血管的交感舒血管节后纤维(支配汗腺和骨骼肌血管的交感舒血管节后纤维除外)除外)末梢释放末梢释放AdrAdr或或NANA的神经纤维的神经纤维肾上腺素能纤肾上腺素能纤维维(3 3)嘌呤类及肽类递质嘌呤类及肽类递质 分布:分布:胃肠道的壁内神经丛胃肠道的
9、壁内神经丛 释放三磷酸腺苷或肽类的的纤维释放三磷酸腺苷或肽类的的纤维-嘌呤嘌呤能或肽能神经纤维能或肽能神经纤维2.中枢神经递质中枢神经递质(1)乙酰胆碱)乙酰胆碱 胆碱能神经元分布极为广泛胆碱能神经元分布极为广泛(2)单胺类:多巴胺(黑质)单胺类:多巴胺(黑质-纹状体)、纹状体)、NE(低位脑干)、(低位脑干)、5-羟色胺(低位脑干)羟色胺(低位脑干)(3)氨基酸类:谷氨酸、)氨基酸类:谷氨酸、甘氨酸、甘氨酸、-氨基丁酸氨基丁酸(4)肽类:)肽类:P物质、脑啡肽等物质、脑啡肽等(二)、几种主要递质的代谢(二)、几种主要递质的代谢1.1.乙酰胆碱:乙酰胆碱:合成:合成:胆碱胆碱 +乙酰辅酶乙酰辅
10、酶A A灭活:胆碱酯酶灭活:胆碱酯酶 胆碱胆碱 +乙酸乙酸2.NE2.NE和多巴胺:和多巴胺:酪氨酸酪氨酸 多巴多巴 多巴胺多巴胺 NENE灭活:由突触前膜重摄取灭活:由突触前膜重摄取3.5-3.5-羟色胺:羟色胺:色胺酸色胺酸 5-5-羟色胺酸羟色胺酸 5-5-羟色胺羟色胺灭活:同灭活:同NENE羟化酶羟化酶脱羧酶脱羧酶羧化酶羧化酶脱羧酶脱羧酶胆碱乙酰转移酶胆碱乙酰转移酶四、递质的受体四、递质的受体突触后膜上能与神经递质发生特异性结合并突触后膜上能与神经递质发生特异性结合并产生生物效应的特殊生物分子。产生生物效应的特殊生物分子。乙酰胆碱受体乙酰胆碱受体M受体受体/毒蕈碱受体毒蕈碱受体N受体受
11、体/烟碱受体烟碱受体分布:副交感节后纤维支配的效应器分布:副交感节后纤维支配的效应器抑制剂:阿托品抑制剂:阿托品N1受体受体分布于神经节突触后膜分布于神经节突触后膜 阻断剂:六羟季胺阻断剂:六羟季胺N2受体受体分布于运动终板膜分布于运动终板膜 阻断剂:十羟季胺阻断剂:十羟季胺(能与(能与ACh特异性特异性结合的受体)结合的受体)肾上腺素受体肾上腺素受体受体受体受体受体1 分布于突触后膜分布于突触后膜 哌唑嗪为阻断剂哌唑嗪为阻断剂 2 分布于突触前膜分布于突触前膜 育亨宾为阻断剂育亨宾为阻断剂 1 分布于心肌细胞分布于心肌细胞 2 分布于外周血管分布于外周血管 普萘洛尔普萘洛尔(心得安)为阻心得
12、安)为阻断剂断剂五、五、兴奋在突触传递的过程兴奋在突触传递的过程兴奋传至神经末梢兴奋传至神经末梢 突触前膜去极化突触前膜去极化 前膜电压门控式前膜电压门控式CaCa2 2通道开放通道开放 CaCa2 2进入突触前膜进入突触前膜 神经递质通过出胞作用释放到突触间隙神经递质通过出胞作用释放到突触间隙递质作用于突触后膜的特异性受体或递质作用于突触后膜的特异性受体或化学门控式通道化学门控式通道突触后膜上某些离子通道通透性改变突触后膜上某些离子通道通透性改变某些离子进入突触后膜某些离子进入突触后膜 后膜去极化或超极化后膜去极化或超极化 (突触后电位)(突触后电位)递质与突触后膜上的受体结合后,引起的突触
13、后膜递质与突触后膜上的受体结合后,引起的突触后膜的电位变化,具有局部电位的性质。的电位变化,具有局部电位的性质。突触后电位突触后电位去极化去极化excitatory postsynaptic potential,EPSP(兴奋性突触后电位兴奋性突触后电位)超极化超极化inhibitory postsynaptic potential,IPSP(抑制性突触后电位抑制性突触后电位)突触前膜释放兴奋性递质突触前膜释放兴奋性递质作用于突触后膜上的受作用于突触后膜上的受体体后膜对后膜对NaNa的通透性的通透性局部膜的去极化局部膜的去极化(兴奋兴奋性突触后电位性突触后电位)。兴奋性突触后电位兴奋性突触后电
14、位 突触前膜释放抑制性递质突触前膜释放抑制性递质作用于突触后膜作用于突触后膜的受体的受体后膜上的后膜上的ClCl-通道开放通道开放ClCl-内流内流超极超极化化(抑制性突触后电位)。抑制性突触后电位)。抑制性突触后电位抑制性突触后电位兴奋传至神经末梢兴奋传至神经末梢 突触前膜去极化突触前膜去极化 前膜电压门控式前膜电压门控式CaCa2 2通道开放通道开放CaCa2 2进入突触前膜进入突触前膜 兴奋性递质释放到突触间隙兴奋性递质释放到突触间隙(出胞出胞)递质作用于突触后膜的特异性受体递质作用于突触后膜的特异性受体或化学门控式通道或化学门控式通道突触后膜上突触后膜上NaNa通道开放通道开放NaNa
15、进入突触后膜进入突触后膜 突触后膜去极化突触后膜去极化 (EPSP)(EPSP)总和达阈电位总和达阈电位动作电位动作电位(兴奋)兴奋)兴奋传至神经末梢兴奋传至神经末梢 突触前膜去极化突触前膜去极化 前膜电压门控式前膜电压门控式CaCa2 2通道开放通道开放CaCa2 2进入突触前膜进入突触前膜 抑制性递抑制性递质质释放到突触间隙释放到突触间隙(出胞出胞)递质作用于突触后膜的特异性受体递质作用于突触后膜的特异性受体或化学门控式通道或化学门控式通道突触后膜上突触后膜上ClCl通道开放通道开放ClCl进入突触后膜进入突触后膜 突触后膜超极化(突触后膜超极化(IPSPIPSP)(抑制)(抑制)突触后膜
16、的电位取决于同时产生的突触后膜的电位取决于同时产生的EPSPEPSP和和IPSPIPSP的的代数和。代数和。突触后神经元的兴奋和抑制突触后神经元的兴奋和抑制 六、突触的可塑性六、突触的可塑性 (1 1)定义:)定义:突触传递的功能可发生较长时程的增强或减弱。突触传递的功能可发生较长时程的增强或减弱。意义:在学习和记忆等脑的高级功能中有特别意义:在学习和记忆等脑的高级功能中有特别重要的意义。重要的意义。(2 2)习惯化和敏感化)习惯化和敏感化 习惯化习惯化(habituation):当较为温和的刺激一遍当较为温和的刺激一遍又一遍地重复时,突触对刺激的反应逐渐减弱甚又一遍地重复时,突触对刺激的反应
17、逐渐减弱甚至消失。至消失。重复刺激重复刺激 Ca Ca2 2通道逐渐失活通道逐渐失活 Ca Ca2 2内流内流 释放递质释放递质。敏感化敏感化(sensitization):重复性刺激重复性刺激(尤其是尤其是有害刺激有害刺激)使突触对刺激的反应性增强,传递效能使突触对刺激的反应性增强,传递效能增强。增强。CaCa2 2内流内流 释放递质释放递质。(3)长时程增强)长时程增强long-term potentiation,LTP 突触前神经元在受到短时间内快速重复性刺突触前神经元在受到短时间内快速重复性刺激后,突触后神经元所产生的一种快速形成的激后,突触后神经元所产生的一种快速形成的和持续性增强的
18、突触后电位。和持续性增强的突触后电位。持续时间最长可达数天。持续时间最长可达数天。与突触后神经元细胞内与突触后神经元细胞内CaCa2 2的增多有关。的增多有关。七、神经胶质细胞七、神经胶质细胞 (neuroglia)数量:数量:为神经元的为神经元的10105050倍倍 形态结构:形态结构:有突起,但无轴突和树突之分,普遍有突起,但无轴突和树突之分,普遍存在缝隙连接,但不形成化学性突触。存在缝隙连接,但不形成化学性突触。功能:功能:支持、修复、屏障、营养。支持、修复、屏障、营养。小胶质细胞小胶质细胞星形胶质细胞星形胶质细胞少突胶质细胞少突胶质细胞室管膜细胞室管膜细胞第二节第二节 反射活动的基本规
19、律反射活动的基本规律一、反射和反射弧一、反射和反射弧 概念:在中枢神经系统参予下,机体对内、概念:在中枢神经系统参予下,机体对内、外环境变化所作出的规律性应答。外环境变化所作出的规律性应答。非条件反射非条件反射(unconditioned reflex)条件反射条件反射(conditioned reflex)Unconditioned reflex and conditioned reflex 非条件反射非条件反射 条件反射条件反射来源来源先天先天(生来就有)生来就有)后天学习和训练后天学习和训练数量数量有限有限 无限无限反射弧反射弧固定固定 可建立,也能消退可建立,也能消退主要中枢主要中枢较
20、低级中枢较低级中枢 大脑皮层大脑皮层意义意义初步适应环境初步适应环境 更好地适应环境更好地适应环境 反射的结构基础反射的结构基础反射弧反射弧 5 5个组成部分:感受器、传入神经、中枢神经、传出神经、个组成部分:感受器、传入神经、中枢神经、传出神经、效应器。效应器。一个神经元的轴突通一个神经元的轴突通过分支与许多神经元过分支与许多神经元建立联系建立联系 传入通路多见。传入通路多见。二、中枢神经元的联系方式二、中枢神经元的联系方式1.1.辐散式辐散式2.2.聚合式联系聚合式联系 一个神经元的细胞体一个神经元的细胞体与树突接受许多轴突与树突接受许多轴突末梢的突触联系。末梢的突触联系。传出神经通路多见
21、传出神经通路多见3.3.链锁状联系链锁状联系(chain circuit):扩大作用范围:扩大作用范围4.4.环状联系环状联系(recurrent circuit):回返的冲动有抑:回返的冲动有抑制制(负反馈负反馈),亦有兴奋,亦有兴奋(正反馈正反馈),后者可引起后发放,后者可引起后发放(after discharge)。三、反射的基本过程三、反射的基本过程 初级水平的整初级水平的整合合 高级水平的整高级水平的整合合四、反射活动的反馈调节四、反射活动的反馈调节 负反馈负反馈 如压力感受性反射如压力感受性反射 血压血压 压力感受压力感受器器 传入神经传入神经 延髓延髓 迷走神经迷走神经 心心率减
22、慢,心输出量率减慢,心输出量 正反馈正反馈 如排尿反射如排尿反射 五、中枢抑制五、中枢抑制(一)突触后抑制(一)突触后抑制 抑制性中间神经元兴奋,释放抑制性神经递抑制性中间神经元兴奋,释放抑制性神经递质质突触后神经元产生突触后神经元产生IPSPIPSP。传入纤维兴奋某传入纤维兴奋某一中枢神经元的同时,一中枢神经元的同时,其侧支兴奋另一抑制其侧支兴奋另一抑制性中间神经元,通过性中间神经元,通过抑制性递质转而抑制抑制性递质转而抑制另一中枢,后者常为另一中枢,后者常为功能相反的中枢。功能相反的中枢。1.传入侧支性抑制传入侧支性抑制(Afferent collateral inhibition)意义:
23、协调不同中枢间的活动意义:协调不同中枢间的活动 又称又称交互抑制交互抑制2.回返性抑制(回返性抑制(Recurrent inhibition)某一中枢的神经元兴奋时,某一中枢的神经元兴奋时,其侧支兴奋另一抑制性中间神其侧支兴奋另一抑制性中间神经元,后者兴奋冲动经轴突回经元,后者兴奋冲动经轴突回返来又抑制原先发动兴奋的神返来又抑制原先发动兴奋的神经元及同一中枢的其他神经元。经元及同一中枢的其他神经元。意义:使神经元的活动能及意义:使神经元的活动能及时终止,同一中枢许多神经元时终止,同一中枢许多神经元的活动步调一致。的活动步调一致。(二)突触前抑制(二)突触前抑制(Presynaptic inhi
24、bition)结构基础为轴结构基础为轴-轴突触轴突触 末梢末梢B B兴奋时释放某种递质兴奋时释放某种递质使末梢使末梢A A去极化去极化传到末梢传到末梢A A的的动作电位幅度动作电位幅度 进入末梢进入末梢A A的的CaCa2 2数量数量 末梢末梢A A释放的释放的兴奋性递质兴奋性递质 突触后膜的突触后膜的EPSP EPSP。ABAB六、兴奋在中枢传播的特征六、兴奋在中枢传播的特征1.1.单向传播单向传播 (one-way conduction)(one-way conduction):兴奋只能:兴奋只能由突触前神经元向突触后神经元传布。由突触前神经元向突触后神经元传布。2.2.中枢延搁中枢延搁(
25、central delay)(central delay):兴奋通过一个突触:兴奋通过一个突触需需0.30.30.5 ms0.5 ms。反射活动中,往往通过多个突。反射活动中,往往通过多个突触接替,因此延搁时间常达触接替,因此延搁时间常达101020 ms20 ms,与大脑,与大脑皮层活动相联系的反射可达皮层活动相联系的反射可达500 ms500 ms左右。左右。3.3.兴奋的总和兴奋的总和 EPSPEPSP总和达到阈电位总和达到阈电位爆发动作电位爆发动作电位 时间总和、空间总和时间总和、空间总和4.4.兴奋节律的改变兴奋节律的改变 在一反射活动中,传出神经的冲动频率在一反射活动中,传出神经的
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