2018年神经系统的功能-文档资料.ppt
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1、第一节 神经元与神经胶质细胞的一般功能 一、神经元 熟悉:神经元的一般结构与功能;神经纤维的兴奋传导与分类;神经纤维的轴浆运输;神经的营养作用与神经营养因子。 了解:神经胶质细胞的作用。 第二节 神经元的信息传递 掌握:经典的突触传递(突触的微细结构;突触的分类;突触传递的过程;突触后电位;突触后神经元的兴奋与抑制)。受体的概念。乙酰胆碱及其受体;去甲肾上腺素和肾上腺素及其受体。中枢神经元的联系方式。中枢兴奋传播的特征。中枢抑制的类型及意义。 熟悉:突触传递的可塑性。非定向性突触传递和电突触传递。神经递质(递质的鉴定;调质的概念;递质的共存;递质的代谢)。受体的分类;突触前受体。反射活动的中枢
2、控制。中枢易化。,了解:突触传递的调节。多巴胺及其受体;5-羟色胺及其受体;组胺及其受体;氨基酸类递质及其受体;神经肽及其受体;嘌呤类递质及其受体;其他可能的递质。 第三节 神经系统的感觉分析功能 掌握:特异性投射系统与非特异性投射系统。牵涉痛。 熟悉:丘脑前的传入系统;丘脑的核团。大脑皮层代表区(体表感觉代表区;本体感觉代表区)。躯体感觉(触-压觉;本体感觉;温度觉;痛觉)。内脏痛的特点。 了解:体腔壁痛。特殊感觉的中枢分析(视觉、听觉、平衡感觉、嗅觉和味觉)。 第四节 神经系统对姿势和运动的调节 掌握:脊休克;脊髓对姿态的调节 对侧伸肌反射;牵张反射;节间反射。脑干对肌紧张的调节。大脑皮层
3、的运动调节功能(大脑皮层运动区;运动传导系统及其功能)。小脑的运动调节功能。,熟悉:脊髓和脑干运动神经元;运动单位。脑干对姿势的调节 状态反射;翻正反射。与基底神经节损害有关疾病 肌紧张过强而运动过少性疾病;肌紧张不全而运动过多性疾病;基底神经节的功能。 了解:大脑皮层对姿势的调节。 第五节 神经系统对内脏活动、本能行为和情绪的调节 掌握:自主神经系统的功能和功能特征。 熟悉:自主神经的结构特征。脊髓、低位脑干、下丘脑、和大脑皮层对内脏活动的调节。 了解:本能行为和情绪的神经调节。 第六节 觉醒、睡眠与脑电活动 掌握:睡眠的时相和产生机制。 熟悉:脑电图的波形;脑电波形成的机制。皮层诱发电位。
4、 了解:觉醒状态的维持。,第七节 脑的高级功能 熟悉:学习与记忆的形式和机制。人类的记忆过程和遗忘。优势半球和皮层功能的互补性专门化。 了解: 记忆的过程,学习和记忆的机制。大脑皮层的语言功能。大脑皮层的其他认知功能。两侧大脑皮层功能的相关。,人体是一个复杂的有机体,各器官、各系统之间的功能相互联系、相互协调、相互制约;同时,人体生活在经常变化的环境中,环境的变化随时影响着体内的各种功能。这就需要对体内各种生理功能不断作出迅速而完善的调节,使机体适应内外环境的变化。实现这一调节功能的就是神经系统。包括中枢、外周神经系统。,第一节 神经系统功能活动的基本原理,一、神经元和神经胶质细胞 (一)神经
5、元 1.基本结构: 胞体:接受、整合信息部位 树突:接受、传导信息部位 轴突始段:产生可传导信息(AP)部位 N纤维:传导信息(AP)部位 末稍(突触小体):递质释放部位 2.基本功能: 感受刺激兴奋或抑制 整合、分析、贮存信息 传导信息或分泌激素,2.神经纤维的功能和分类 神经纤维的主要功能是传导兴奋。神经纤维的直径越粗,传导速度越快;轴索直径与神经纤维直径之比为0.6时,传导速度最快。,功能的完整性:如应用麻醉药,麻醉区离子跨 膜运动受阻,兴奋传导障碍,结构的完整性:如损伤或切断兴奋传导障碍,神经纤维传导兴奋的特征 完整性: 绝缘性:兴奋传导是局部电流在一条纤维上构成回路 + 各纤维间存在
6、着结缔组织。 双向性:局部电流可沿N纤维向二个方向构成回路。 相对不疲劳性:比突触传递耗能少。 不衰减性:是以不断产生新的AP的方式进行的,而AP的产生是“全或无”的。,3.神经纤维的轴浆运输,顺向轴浆运输 逆向轴浆运输,快速轴浆运输(400mm/d),慢速轴浆运输(1-12mm/d),(205mm/d),4.神经的营养性作用和支持神经的营养性因子,神经的营养性作用: 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; 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结构和代谢活动。,持续用局部麻醉药阻断AP传导,并不能使所支配的肌肉发生内在
7、的代谢改变。 表明:神经的营养性作用与AP无关、而与营养因子有关。,如:,切断运动N所支配的肌肉内糖原合成、蛋白质分解,肌肉逐渐萎缩;将N缝合,经N再生所支配的肌肉内糖原与蛋白质合成,肌肉逐渐恢复。,如:,支持神经的营养性因子 目前已从神经所支配的组织和星形胶质细胞,发现并分离到多种支持N元的生长、发育和功能完整性的神经营养性因子:神经生长因子(NGF)、脑 源性神经营养性因子(BD-NF)、神经营养性因子3(NT-3)、神经营养性因子4/5(NT-4/5)等。 作用机制:,神经营养性因子N末梢的特异受体(TrKA、TrKB、TrKC受体)N末梢摄入轴浆运输(逆流方式)胞体促进N元生长发育。,
8、(二)神经胶质细胞 1. 分类: 周围神经系统:施万细胞、卫星细胞。 中枢神经系统:星形胶质细胞、少突胶质细胞、小胶质细胞。 2.基本功能:,支持和引导神经元迁移的作用 修复和再生作用 免疫应答作用 形成髓鞘和屏障的作用 物质代谢和营养性作用 维持细胞外K+离子浓度 (7)参与某些活性物质代谢,二、兴奋传递的方式,(一)经典突触传递,(二)非定向突触 传递,(三)电突触传递,(一)经典的突触传递 1.突触的结构: 分类:,功能结构: 突触前膜: 递质、受体 突触间隙: 水解酶 突触后膜: 受体、离子通道,轴-胞突触、轴-树突触、 轴-轴突触、树-树突触。,动员、摆渡、着位、融合、出胞,2.化学
9、突触传递过程,突触前轴突末梢的AP,突触小泡中递质释放,递质与突触后膜受体结合,突触后膜离子通道开放,Na+(主) K+ 通透性,Cl-(主) K+ 通透性,Ca2+内流:降低轴浆粘度和 消除突触前膜内的负电位,IPSP,EPSP,兴奋性递质,抑制性递质,突触前轴突末梢的AP,突触小泡中兴奋性递质释放,递质与突触后膜受体结合,突触后膜离子通道开放,Na+(主) K+通透性,EPSP,Na+内流、 K+外流,兴奋性突触后电位(EPSP),Ca2+内流:降低轴浆粘度和 消除突触前膜内的负电位,去极化,慢、迟慢EPSP,突触前轴突末梢的AP,突触小泡中抑制性递质释放,递质与突触后膜受体结合,突触后膜
10、离子通道开放,Cl-(主) K+通透性,IPSP,Cl-内流、 K+外流,抑制性突触后电位(IPSP),Ca2+内流:降低轴浆粘度和 消除突触前膜内的负电位,超极化,慢IPSP,(5) 突触后神经元的兴奋和抑制,一个突触后神经元常和多个突触前神经末梢构成突触。,(6) 影响突触传递的因素,影响递质释放的因素:进入末梢的 Ca2+量,某些影响囊泡着位的蛋白等。,影响已释放递质消除的因素:递质重摄取和酶解代谢因素,影响受体的因素:受体与递质的亲和力及受体数量的影响,(7)突触的可塑性 1.概念:可塑性是指突触的形态和功能可发生较为持久的改变的特性或现象。 2.表现: 强直后增强=强直刺激突触前膜内
11、Ca2+积累持续释放递质突触后电位增强。 习惯化=重复刺激时,突触对刺激的反应逐渐减弱或消失。 敏感化=与习惯化相反。 长时程增强(LTP)=短时间内快速重复刺激后,突触后N元产生一种快速形成的和持续性的突触后电位增强(持续时间大于强直后增强)。 长时程压抑(LTD)=与LTP相反。,(二)非定向突触传递,结构基础:轴突末梢分支上有结节状的曲张体,曲张体内含有递质小泡。 传递过程:,不存在突触前膜与后膜的特化结构;不存在一对一的支配关系;曲张体与效应器间距大于典型突触的间隙间距;递质扩散距离较远,故传递时间大于突触传递;释放的递质能否发挥效应,取决于效应器细胞上有无相应受体。,传递特征:,递质
12、释放后,经组织液扩散到临近的效应器上,与相应受体结合发挥生理作用。,(三) 电突触传递 结构基础:是缝隙连接。 缝隙连接是二个N元紧密接触的部位上有沟通两细胞浆的水通道蛋白,允许带电离子通过,且电阻低。 传递过程:电-电(AP以局部电流方式)。 传递特征:双向性,速度快,几乎无潜伏期。,二、神经递质和受体 (一) 神经递质 1.神经递质的标准:,以往:一N元只能释放一种递质=Dales原则。 近来:一N元内可存在二种或二种以上的递质=共存。,2.神经递质的共存现象:, 突触前神经元内具有合成神经递质的物质及酶系统,能够合成该递质。 递质贮存于突触小泡,冲动到达时能释放入突触间隙。 能与突触后膜
13、受体结合发挥特定的生理作用。 存在能使该递质失活的酶或其它环节(如重摄取)。 用受体激动剂或受体阻断剂能加强或阻断递质的作用。,3.神经递质分类 分类 家 族 成 员 胆碱类 乙酰胆碱 胺类 多巴胺、NE、5HT、组胺 氨基酸类 谷氨酸、门冬氨酸、甘氨酸、GABA 肽类 下丘脑调节肽、ADH、催产素、阿片肽、 脑-肠肽、A、心房钠尿肽等 嘌呤类 腺苷、ATP 气体 NO、CO 脂类 PG类,4.递质的代谢:包括递质的合成、储存、释放、降解、重摄取和再合成等步骤。,(二)神经递质受体 1.概念:,胆碱能受体(N、M) 肾上腺素能受体(、) 5-HT受体、氨基酸类受体等,与离子通道耦联受体 激活G
14、蛋白和蛋白激酶途径受体,注:各类受体有亚型,激动剂:能与受体发生特异性结合并产生生物效应的化学物质。 拮抗剂:能与受体发生特异性结合不产生生物效应的化学物质。,配体,2.受体与配体结合的特性:特异性;饱和性;可逆性。,3.分类:,分布部位分:突触前受体、突触后受体,生物效应分:,结合递质分亚型:,4.受体的调节:上调,下调,(三)主要的递质、受体系统,递质 受 体 第二信使 拮抗剂 通道效应 递质主要分布,ACh,外周: 所有自主N节前纤维、大多数副交感N节后纤维、少数交感N节后纤维、骨骼肌N纤维; 中枢: 脊髓前角运动N元、丘脑后部腹侧的特异感觉投射N元、脑干网状结构上行激动系统、纹状体、边
15、缘系统等。,筒箭毒 十烃季铵,Na+ 和其他小离子,阿托品,筒箭毒 六烃季铵,M2 (心),Ca2+,IP3/DG,cAMP,IP3/DG,cAMP,K+,N2 (肌肉型烟碱受体),N1 (N元型烟碱受体),M1,M4 (腺体),M3,递质 受 体 第二信使 拮抗剂 通道效应 递质主要分布,NE,外周: 多数副交感N节后纤维; 中枢: 低位脑干及上行投射到皮层、边缘前脑、下丘脑以及下行到达脊髓后角、侧角、前角的纤维。,1,多巴胺,1 (心) 2,IP3/DG,cAMP,IP3/DG,cAMP,cAMP,K+,酚妥拉明,酚妥拉明,育亨宾,心得安 阿替洛尔,丁氧胺,D1,D5,D2,D3,D4,c
16、AMP,K+ Ca2+,黑质-纹状体、 结节-漏斗、 中脑边缘系统。,5-HT,中缝核内及上行投射到纹状体、下丘脑等以及下行到脊髓背角、侧角、前角。,5-HT1,5-HT2,cAMP,K+,K+,K+ Ca2+,2 (突触前膜 小肠),氨基酸,兴奋性,抑制性,谷氨酸、门冬氨酸,-氨基丁酸、甘氨酸,气体类递质,三、反射活动的基本规律 (一)反射及其分类 1.反射(reflex):在CNS参与下,机体对内外环境刺激的规律性应答反应。,2.分类:,感受器传入N中枢传出N效应器,反射弧(reflex arc)是反射的结构基础和基本单位。,3.反射弧:,条件反射 非条件反射,4.反射的中枢控制:,单突触
17、反射,适宜刺激,感受器,传入神经,反射中枢,传出神经,效应器,内分泌腺,效应器,多突触反射,激素,血液,+,AP,AP,环式,链锁式,(三)神经元的联系方式 (单线式联系),后发放,传入通路,传出通路,(五)中枢兴奋传递的特征: 单向传递:突触前N元突触后N元。 中枢延搁:需时0.30.5ms/个突触。 兴奋的总和:时间总和和空间总和。 兴奋节律的改变:,(6)对内环境变化的敏感性和易疲劳性:,在同一反射弧中的突触前N元与突触后N元上记录的放电频率不同。 主要原因与中间神经元的环式联系和突触后N元常接受多个突触的信息,最后整合所致。,对缺氧、PCO2、药物敏感(如pHN元兴奋性;士的宁递质释放
18、;咖啡因递质释放)。与递质的耗竭有关。,(5)后发放,一、中枢的抑制 1.突触后抑制 机制:,回返性抑制:,(六)中枢抑制和中枢易化,传入侧支性抑制:,兴奋冲动,抑制性中间N元,释放抑制性递质,突触后N元产生IPSP,突触后N元发生抑制,分类:,2.突触前抑制,兴 奋 冲 动 传 入,侧支兴奋 抑制性中间N元,抑制性中间N元释放抑制性递质,抑制另一N元,突触后膜产生IPSP,交互抑制,传入侧支性抑制:,意义:调控其它N元,以便活动协调同步。,兴奋一N元,突触后膜产生,EPSP,回返性抑制,回返性抑制:,意义:调控N元本身,使其活动及时终止。,N元兴奋冲动沿轴突传出,侧支兴奋 抑制性中间N元,抑
19、制性中间N元 释放抑制性递质,原兴奋的 N元抑制,突触后膜产生IPSP,兴奋 效应细胞,突触后膜产生,EPSP,2.突触前抑制,实验A:刺激轴突1时,胞3产生10mV的EPSP; 实验B:先刺激轴突2,再刺激轴突1时,胞3产生5mV的EPSP。,结构基础: 轴2-轴1-胞3串联突触。 概念: ,机制:(见下页),减少或排除干扰信息的传入,使感觉功能更为精细。,意义:,通过改变突触前膜(轴1)电位使突触后N元兴奋性降低的抑制称为突触前抑制。,机制:,先刺激轴2,轴2兴奋释放递质(GABA),轴1部分去极化(Cl-电导),在此基础上再刺激轴1,轴1产生AP幅度,轴1 Ca2+内流量,轴1释放递质量
20、,胞3EPSP幅度,胞3不易总和达到阈电位而兴奋 = 胞3抑制,特征:是去极化抑制。,(二)中枢的易化 1.概念:易化是指某些生理过程变得容易。 2.表现: 突触后易化=EPSP总和。 突触前易化=在与突触前抑制同样的结构基础上,由于到达轴1的AP时程延长,Ca2+通道开放时间增加,胞3产生得EPSP变大。,复习思考题 1.什么是突触后抑制和突触前抑制?它们是怎样形成的?其发生机制有何异同? 2.试述突触传递的过程及其特点。何谓兴奋性突触后电位和抑制性突触后电位? 3.什么叫神经递质及调质?中枢内有哪些主要的神经递质和调质?如何分类?它们分布在什么部位?其主要生理功能是什么? 4.神经递质的受
21、体起什么作用?递质受体可分为几类?它们的分子结构与其所起的作用有何关系? 5.一个反射弧有哪几部分组成?试举一个体表受温度刺激引起体热产生或散失发生改变的例子加以说明。 6.在一次腱反射活动过程中,反射弧的各个部分发生什么变化?其变化过程如何进行? 7.试举一实例说明腱反射是如何发生的?,第二节 神经系统的感觉分析功能,内外环境的各种变化,感受器,换能作用,神经冲动,传导路,大脑皮层,分析综合产生主观感觉,概 述 感觉:是人脑对客观事物的主观反映。,感觉产生过程:,深感觉脊髓 后索上行 薄、楔束核换元 交叉到对侧 内侧丘系 丘脑感觉接替核 脊髓后索(精细触觉、本体感觉和深感觉) 浅感觉 脊髓换
22、元 交叉到对侧 脊髓前外侧部上行分成: 脊髓丘脑侧束:传导痛觉、温觉。 脊髓丘脑前束(少部分不交叉):传导触觉、压觉。,脊髓感觉传导功能,丘脑是大量神经原组成的核团集群,是躯体感觉 传导的总换元站。,二、丘脑及其感觉投射系统,丘脑的主要核团,1.第一类细胞群=感觉接替核:腹后核的内侧部与外侧部,内、外膝状体。,功能特点:接受第二级感觉投射纤维,换元后投射到皮层特定感觉代表区(构成特异投射系统),功能上具有点对点空间定位关系,引起特定感觉。,功能特点:接受脑干网状结构的上行纤维,换元后弥散地投射到皮层广泛区域(构成非特异投射系统),功能上与维持和改变皮层兴奋状态有关。,3.第三类细胞群=髓板内核
23、群:束旁核、中央中核、中央外侧核。,功能特点:接受感觉接替核和其他皮层下中枢的纤维,换元后投射到皮层特定感觉代表区,功能上与各种感觉在丘脑和皮层水平的联系协调有关。,2.第二类细胞群=联络核:丘脑枕、丘脑前核、外侧腹核。,(三)感觉投射系统,1.特异性投射系统,3.两种投射系统组成、功能、特点比较,(见下页),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。,2.非特异性投射系统,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。,特异性投射系统,组 成,功 能,引起特定的感觉 激发皮层发出神经冲动,不引起特定的感觉 维持和改变大脑皮层的兴奋状态(上行激醒
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