2018年神经系统第七版ppt课件-文档资料.ppt
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1、神经系统是人体内最重要的调节系统。 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主要是神经系统。,第十章 神经系统的功能,第三节 神经系统对姿势和运动的调节,第一节 神经系统功能活动的基本原理,第五节 脑电活动及觉醒和睡眠,第四节神经系统对内脏活动、本能行为和情绪的调节,第二节 神经系统的感觉分析功能,第六节 脑 的 高 级 功 能,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 (
2、一)神经元(1011) 1. 一般结构与功能: 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:递质释放部位 基本功能:接受和传递信息 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.神经纤维的功能与分类 主要功能:传导兴奋 传导兴奋的特征 完整性: 绝缘性: 双向性: 相对不疲劳性:,神经纤维的传导速度 纤维直径: 直径粗直径细 髓鞘: 有髓鞘的无髓鞘的 无髓鞘 局部电流 有髓鞘 跳跃式 温度: 温度降低时传导速度,.神经纤维的分类 根据神经纤维兴奋传导速度差异分类 A :、 B C 多用
3、于传出神经纤维。 根据神经纤维直径和来源分类 : a和b 多用于传入神经纤维。,3.神经纤维的轴浆运输,概念:在轴突内借助轴浆流动运输物质的现象称为。 分类: 顺向运输:主要 轴浆由胞体轴突末梢 快速( 410mm/d ):运输具有膜结构的细胞器 慢速(112mm/d):微管、微丝等结构的向前延伸 逆向运输( 205mm/d):轴浆由轴突末梢细胞体 神经生长因子、狂犬病病毒、破伤风毒素等。 意义:对维持神经元的结构和功能的完整性具有重要意义。,4.神经的营养性作用(自学),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
4、子,持续地调整所支配组织的内在代谢活动。,神经胶质细胞(自学) 中枢神经系统 星状胶质细胞、少突胶质细胞、小胶质细胞 总数(15)1012个,为神经元的1050倍。 周围神经系统 施万细胞 形成髓鞘 卫星细胞 位于神经节内,功能 :(1)支持作用:星形胶质细胞以其长突起在脑和脊髓内交织成网而构成支持神经元的支架; (2)修复和再生作用:如脑和脊髓受伤时,小胶质细胞能转变成巨噬细胞,清除变性的神经组织碎片;而星形胶质细胞则能依靠增生来充填缺损,但过度增生则可能形成脑瘤; (3)免疫应答作用:星形胶质细胞能与处理过的外来抗原结合,将其呈递给T淋巴细胞; (4)物质代谢和营养性作用:星形胶质细胞一方
5、面通过血管周足和突起连接毛细血管与神经元,对神经元起运输营养物质和排除代谢产物的作用;另一方面还能产生神经营养因子,以维持神经元的生长、发育和功能的完整性; (5)绝缘和屏障作用:少突胶质细胞可形成神经纤维髓鞘,起一定的绝缘作用。星形胶质细胞的血管周足是构成血脑屏障的重要组成部分; (6)稳定细胞外K浓度; (7)参与某些递质及生物活性物质的代谢。,二、突触传递 突触: 指神经元之间或神经元与效应器之间相接触并传递信息 的部位。 (一)几类重要的突触传递 化学性突触 定向突触:经典的突触、神经-骨骼肌接头 类型: 非定向突触: 神经-心肌接头 神经-平滑肌接头 电突触,1.经典的突触传递 突触
6、的微细结构:突触前膜:7.5nm 内含较多线粒体和 突触囊泡(小泡) A.小而清亮透明的囊泡(含乙酰胆碱或氨基酸类递质) B. 小而具有致密中心的囊泡(含儿茶酚胺类递质) C.大而具有致密中心的囊泡 (含神经肽类递质) 活化区:在形态学上与其他部位 具有明显区别的特定膜结构区域 突触间隙:20-40nm 水解酶 突触后膜: 7.5nm 受体、离子通道,突触的分类: 经典的突触分三类 轴突-树突式突触: 最多见 轴突-胞体式突触: 较常见 轴突-轴突式突触: 是构成突触前抑制和突触前易化的重要结构基础。,A. 突触的基本类型: a 、 b 、 c 分别表示轴突 - 树突式突触、轴突 - 胞体式突
7、触、 轴突 - 轴突式突触; B. 几种特殊型式的突触:箭头表示突触传递的方向,交互性突触中 a 、 b 分别代表两个不同方向的突触传递,突触传递的过程,突触前神经元AP达末梢,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,Ca2+内流:,突触后膜去极化或超极化,突触后电位,突触前膜去极化,轴浆内Ca2+浓度 轴浆内钙调蛋白 4Ca2+ -CaM复合物 激活 蛋白激酶 递质释放机制: 突触蛋白磷酸化 突触蛋白与细胞骨架丝的结合力减弱 动员(mobilization) 突触囊泡从骨架上游离 小G蛋白Rab3帮助 摆渡(trafficking) 突触囊泡向活化区移动 着位(do
8、cking) 突触囊泡蛋白与突触前膜靶蛋白结合 轴浆内高Ca2+ 突触囊泡膜突触结合蛋白变构 消除对融合的钳制作用 融合(fusion) 突触囊泡膜与突触前膜融合 融合孔 出胞(esocytosis) 递质释放,突触传递过程突触囊泡释放递质的示意图 图示突触囊泡在 Ca 2+ 的触发下所经历的动员、摆渡、着位和融合等一系列步骤。 图中的突触囊泡附着在细胞骨架丝上,在激活的 Ca 2+ -CaM 依赖的蛋白激酶 ( Ca 2+ -CaM K )的作用下被动员,然后在小 G 蛋白 Rab3 的帮助下完成 摆渡,着位和融合分别用两个虚线框分开。虚线箭头表示多种神经毒素的作用靶点,突触后电位 根据突触
9、后膜去极化或超极化 兴奋性突触后电位(EPSP):突触后膜去极化 抑制性突触后电位(IPSP):突触后膜超极化 根据电位发生的快慢和持续的时间的长短 快突触后电位: 慢突触后电位:,兴奋性递质释放,递质与突触后膜受体结合,突触后膜门控通道开放,Na+(主) K+通透性,EPSP,Na+内流 K+外流,局部去极化,兴奋性突触后电位(EPSP) 概念:突触后膜在某种神经递质作 用下产生的局部去极化电位变化。 快EPSP形成机制:,快EPSP:和骨骼肌终板电位一样,具有局部兴奋的性质。 慢EPSP: 存在于自主神经节和大脑皮层神经元,潜伏期100-500ms,持续数秒至数十秒 。 形成机制:膜的K+
10、电导降低所致,在交感神经节K+电导的降低由乙酰胆碱激活M型胆碱能受体所触发。 迟慢EPSP: 存在于在交感神经节的神经元中,潜伏期1-5s,持续10-30min。 形成机制:膜的K+电导降低所致。,突触小泡中抑制性递质释放,递质与突触后膜受体结合,突触后膜递质门控氯通道开放,Cl-内流,IPSP,局部超极化,抑制性突触后电位(IPSP) 概念:突触后膜在某种神经递质作 用下产生的局部超极化电位变化。 快IPSP形成机制:,慢IPSP: 存在于自主神经节和大脑皮层神经元,潜伏期和持续时间与慢EPSP相似。 形成机制:通常由膜的K+电导增加而产生。,突触后神经元的兴奋与抑制 突触后神经元EPSP、
11、 IPSP进行总和 去极化 超极化 神经元兴奋性 达阈电位 突触后神经元抑制 轴突始段爆发AP扩布至末梢和逆向传到胞体 突触后神经元兴奋,影响突触传递的因素 影响递质释放的因素: 递质释放量主要决定于进入末梢的Ca2+量。凡能影响末梢处Ca2+内流的因素都能改变递质的释放。 影响已释放递质消除的因素: 凡能影响递质重摄取和酶解代谢的因素也能影响突触传递。 影响受体的因素: 受体发生上调或下调从而影响突触传递。,突触的可塑性(自学) 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。 普遍存在于中枢神经系统,尤其是与学习和记忆有关的部位,被认为是学习和记忆产生机制的生理学基础。 形式: 强直
12、后增强(posttetanic potentiation) 习惯化(habituation)和敏感化(sensitization) 长时程增强(long-term potentiation,LTP) 和长时程压抑(long-term depression,LTD),强直后增强:是指突触前末梢在接受一短串高频刺激后,突触后电位幅度持续增大的现象。 习惯化和敏感化 习惯化:是指重复给予较温和的刺激时突触对刺激的反应逐渐减弱甚至消失的现象。 敏感化:是指重复性刺激(尤其是伤害性刺激)使突触对原有刺激反应增强和延长,传递效率提高的现象。 长时程增强和长时程压抑 长时程增强(LTP):是指突触前神经元在
13、短时间内受到快速重复的刺激后,在突触后神经元快速形成的持续时间较长的EPSP增强,表现为潜伏期缩短、幅度增高、斜率加大。 长时程压抑(LTD):是指突触传递效率的长时程降低。,2.非定向突触传递,概念:通过不与效应器形成经典突触联系的曲张体释放出递质, 经弥散作用于效应细胞的受体,使效应细胞发生反应,这种 化学传递称为。又称为非突触性化学传递。 如交感神经对平滑肌的支配.,非定向突触传递的结构模式图 右上部分示放大的曲张体和平滑肌,结构基础:曲张体,递质小泡。 传递过程:经组织液扩散到临近的效应器上。 传递特征: 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; 曲张体与突触后成分之
14、间的距离20nm ; 作用部位分散而无特定的靶点; 传递时间较长且长短不一; 能否产生传递效应,取决于突触后成分上有无相应的受体。,3.电突触传递 结构基础:是缝隙连接。 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 1.神经递质 指由神经元合成,突触前末梢释放,能特异性作用于突触后受体,并产生突触后电位的信息传递物质。 哺乳动物神经递质分类 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
15、等 嘌呤类 腺苷、ATP 气体 NO、CO 脂类 PG类,递质的鉴定: 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。 能与突触后膜受体结合发挥特定的生理作用。 存在使该递质失活的酶或其他失活方式 用递质拟似剂或受体阻断剂能加强或阻断递质的作用。,调质的概念 由神经元产生的能增强或削弱递质效应的化学物质。 神经递质的共存: 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。 意义:协调某些生理过程。,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。,受体 概念:
16、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效应的特殊生物分子。 激动剂: 能与受体发生特异性结合并产生生物效应的 化学物质称为激动剂。 拮抗剂:能与受体发生特异性结合,但不产生生物效 应的化学物质则称为拮抗剂(或称阻断剂)。 配体: 能与受体发生特异性结合的化学物质。包括 激动剂及拮抗剂。 一般认为受体与配体的结合具有相对特异性、 饱和性和可逆性。,受体的亚型: 如: 胆碱能受体:M受体 N受体(N1和N2受体亚型)。 肾上腺素能受体:受体(1和2受体亚型) 受体( 1、2和3受体亚型) 一种递质能选择性地作用于多种效应器细胞而产生多种多样的生物学效应。,突
17、触前受体:位于突触前膜的受体称为突触前受体或自身受体。可抑制或易化突触前神经递质的释放。 如: NE+突触前膜2受体 NE释放 NE+突触前膜血管紧张素受体 NE释放 受体的作用机制: 受体递质跨膜信号转导突触后神经元活动 效应器细胞 效应 G蛋白耦联受体(多数) 离子通道型受体 受体的调节 上调:递质分泌 受体数渐、亲和力渐 下调:递质分泌 受体数渐 、亲和力渐,3.主要的递质和受体系统 .乙酰胆碱及其受体 : 乙酰胆碱(acetylcholine, ACh)是重要的神经递质。 胆碱能神经元:释放乙酰胆碱作为递质的神经元称之。胆碱能神经元在中枢分布极为广泛。 分布: 脊髓前角运动神经元 特异
18、性感觉传入通路的第三级神经元 脑干网状结构上行激动系统 纹状体 边缘系统,胆碱能纤维: 以Ach为递质的神经纤维,称为胆碱能纤维。 包括: 躯体运动神经纤维、 所有自主神经节前纤维、 大多数副交感节后纤维 (除少数释放肽类或嘌呤类递质的纤维外)、 少数交感节后纤维 (支配汗腺的纤维和支配骨骼肌血管的交感舒血 管纤维),胆碱能受体: 能与乙酰胆碱特异性结合的受体称为胆碱能受体。 毒蕈碱受体(muscarinic receptor, M受体): 能与天然植物中的毒蕈碱结合并产生生物效应。 有M1M5五种亚型,均为G-蛋白耦联受体。 烟碱受体(nicotinic receptor, N受体): 能与
19、天然植物中的烟碱结合并产生生物效应。 有N1和N2两种亚型,均为离子通道型受体。,毒蕈碱受体,中枢 分布 广泛 效应几乎参与神经系统所有功能。 学习和记忆、觉醒与睡眠、感觉与运动、内脏活动以及情绪等。 阻断剂 阿托品,外周 大多数副交感、少数交感节后纤维所支配的效应器细胞膜上 一系列自主神经效应,称为毒蕈碱样作用(M样作用)。 心脏活动的抑制、支气管和胃肠平滑肌、膀胱逼尿肌、虹膜环行肌的收缩、消化腺及汗腺分泌的增加、骨骼肌血管舒张等。,烟碱受体 类型 N1受体 N2受体 神经元型烟碱受体 肌肉型烟碱受体 分布 自主神经节突触后膜 神经骨骼肌接头终板膜 效应 烟碱样作用(N样作用) (小剂量)兴
20、奋性突触后电位 终板电位 神经元兴奋 骨骼肌收缩 阻断剂 筒箭毒碱 六烃季胺 十烃季胺,.去甲肾上腺素和肾上腺素及其受体 去甲肾上腺素能神经元 在中枢,以NE为递质的神经元称去甲肾上腺素能神经元。 胞体: 大多数位于低位脑干,尤其是中脑网状结构、脑桥的蓝斑以及延髓网状结构的腹外侧部分。 纤维投射:上行部分-大脑皮层、边缘前脑和下丘脑; 下行部分-脊髓后角的胶质区、侧角和前角; 支配低位脑干部分-低位脑干内部 功能: 主要涉及心血管活动、情绪、体温、摄食和觉醒等方面的调节。,肾上腺素能神经元 在中枢,以E为递质的神经元称肾上腺素能神经元。 胞体: 主要分布于延髓 纤维投射: 上行部分、下行部分
21、功 能: 可能在心血管活动的调节中参与作用。,肾上腺素能纤维 释放去甲肾上腺素作为递质的神经纤维,称为肾上腺素能纤维。 在外周,多数交感神经节后纤维释放的递质为去甲肾上腺素。 在外周尚未发现以E为递质的神经纤维。,肾上腺素能受体 能与肾上腺素或去甲肾上腺素结合的受体称为肾上腺素能受体。 所有的肾上腺素能受体都属于G-蛋白耦联受体。 广泛分布于中枢和周围神经系统,分布有肾上腺素能受体的神经元称为肾上腺素能敏感神经元。 肾上腺素能受体分为两类:型肾上腺素能受体和型肾上腺素能受体。,型肾上腺素能受体(受体) 类型 1 2 均为G-蛋白耦联受体 分布 广泛分布于中枢和周围神经系统 大部分交感神经节后纤
22、维 神经元突触前膜 末梢支配的效应器细胞膜 属于突触前受体 效应 平滑肌兴奋为主 负反馈作用 血管、子宫、虹膜 调节神经末梢递质NE释放 辐射状肌收缩等 (激动剂氯压啶可治疗高血压) 小肠平滑肌舒张 阻断剂 酚妥拉明 哌唑嗪 育亨宾,型肾上腺素能受体(受体) 类型 1 2 3 均为G-蛋白耦联受体 分布 心脏组织如窦房结 支气管、胃、肠、 脂肪组织 房室传导系统、心肌等 子宫、血管平滑肌 效应 兴奋性 抑制性 脂肪 心率心缩力 平滑肌舒张 分解代谢 阻断剂 普萘洛尔(propranolol,心得安) 美托洛尔和阿替洛尔 丁氧胺(心得乐),胆碱受体、肾上腺素能受体的分布及效应,多巴胺及其受体(d
23、opamine,DA)属于儿茶酚胺类。 分布:多巴胺系统主要存在于中枢,包括黑质-纹状体、中脑边缘系统和结节-漏斗三个部分。 脑内的多巴胺主要由中脑的黑质制造,沿黑质-纹状体投射系统分布,在纹状体储存,其中以尾核含量最多。 受体类型:已发现并克隆出D1、D2、D3、D4、 D5五种, 均为G-蛋白耦联受体。 主要功能:参与对躯体运动、精神情绪活动、垂体内分泌功能以及心血管活动等的调节。,.5-羟色胺及其受体(5-hydroxytryptamine,5-HT) 分布: 主要存在于中枢。 胞体: 主要集中于低位脑干的中缝核内。 纤维投射: 上行部分: 中缝核上部(5-HT含量最多)纹状体、丘脑、
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