十章神经系统的功能课件.ppt

第十章,神经系统的功能,主讲人：李东亮,第十章神经系统的功能主讲人：李东亮,Outline,神经元及反射活动的一般规律,NS,的,感,觉,分,析,功,能,NS,对躯体运动的调节,NS,对内脏功能的调节,脑电活动及觉醒和睡眠,脑的高级功能,Outline神经元及反射活动的一般规律NS 的感觉分析功能,神经元的一般结构和功能,?,神经元是神经系统的结,构和功能的基本单位,神经元的一般结构和功能?神经元是神经系统的结构和功能的基本单,产生,AP,的起始部位,受体部位,传导神经冲动部位,引起递质释放部位,受体部位：,树突和胞体,2.,主要功能：,接受刺激,传导信息,产生,AP,部位,:,轴突始段,传导,AP,：,N,纤维,递质释放部位：,末稍,产生AP的起始部位受体部位传导神经冲动部位引起递质释放部位受,神经纤维,1.,神经纤维的分类,2.,影响神经纤维传,导速度的因素,3.,神经纤维传导兴,奋的特征,神经纤维1.神经纤维的分类2.影响神经纤维传导速度的因素3.,神经纤维的分类,神经纤维的分类,影响神经纤维传导速度的因素,?,直径,与内阻有关,?,髓鞘,跳跃式传导,?,温度,低温麻醉,(,神经传导阻滞）,影响神经纤维传导速度的因素?直径与内阻有关?髓鞘跳跃式传导?,神经纤维传导兴奋的特征,?,完整性,结构和功能的完整,性；如切断或应用麻醉药，,兴奋传导障碍。,?,绝缘性,?,双向性,?,相对不疲劳性,神经纤维传导兴奋的特征?完整性结构和功能的完整性；如切断或应,神经纤维的轴浆运输,?,顺向轴浆运输,快速轴浆运输,-,有膜的细胞器，,410mm/d,。,慢速轴浆运输,-,微管和微丝, 1-12mm/d,。,?,逆向轴浆运输,通过入胞作用被末梢摄取的物质，如：神,经生长因子，病毒和毒素等，,205mm/d,。,神经纤维的轴浆运输?顺向轴浆运输快速轴浆运输-有膜的细胞器，,神经的营养作用,?,神经的功能性作用,使所支,配的组织功能上发生变化，,如肌肉收缩，腺体分泌。,?,神经末梢经常释放某些营养,因子，持续地调整收支配组,织内在的代谢活动，从而持,久影响该组织的结构、生化,和生理变化,-,称为神经的,营养作用。,神经的营养作用?神经的功能性作用使所支配的组织功能上发生变化,突触传递,突触,(synapse),神经元之间或神,经元与效应细胞之,间相互联系和信息,传递的特化结,构和区域。,突触传递突触(synapse) 神经元之间或神经元与效应细胞,突触传递,突触,(synapse),神经元之间或神经元与效应细胞,之间相互联系和信息传递的特化结构和区域。,化学性突触,电突触,定向突触,非定向突触,突触的分类,突触传递突触(synapse) 神经元之间或神经元与效应细胞,定向突触传递,突触的微细结构,突触前膜：,突触小泡,突触间隙：,水解酶,突触后膜：,受体、离子通道,定向突触传递突触的微细结构突触前膜：突触小泡突触间隙：水,按接触的部位突触可分为,?,轴,-,树突触,?,轴,-,体突触,?,轴,-,轴突触,按接触的部位突触可分为?轴-树突触?轴-体突触?轴-轴突触,突触小泡与突触前膜融合,突触前膜去极化,Ca,2+,通道开放，,Ca,2+,内流,释放递质于突触间隙,引起突触后电位,(PSP),突触传递的过程,transmition of chemical synapse,突触小泡与突触前膜融合突触前膜去极化Ca2+通道开放，Ca2,突触后电位,（,1,）兴奋性突触后电位,(EPSP),突触后膜的膜电位发生局部,去极化,。,（,2,）抑制性突触后电位,(IPSP,）,突触后膜的膜电位发生超,极化,突触后电位（1）兴奋性突触后电位(EPSP) 突触后膜的膜电,兴奋性突触后电位,(EPSP),突触后膜的,局部去,极化,。,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,兴奋性突触后电位,Na,+,内流、,K,+,外流,去极化,兴奋性突触后电位(EPSP)突触后膜的局部去极化。突触前轴突,兴奋在化学性突触的传递,EPSP,突触前,AP,突触后,AP,兴奋在化学性突触的传递EPSP突触前AP突触后AP,（,2,）抑制性突触后电位,(IPSP),突触后膜的,超极化,。,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,突触后膜离子通道开放,抑制性突触后电位,Cl,-,内流、,K,+,外流,超极化,（2）抑制性突触后电位(IPSP)突触后膜的超极化。突触前轴,突触后神经元的抑制,IPSP,突触前,AP,突触后神经元抑制,突触后神经元的抑制IPSP突触前AP突触后神经元抑制,突触后神经元是兴奋还是抑制？,?,轴突始段产生,AP,。,EPSP,和,IPSP,代数,和,突触后神,经元抑制,超极,化,去极化,突触后神,经元兴奋,阈电位,阈电位,突触后神经元是兴奋还是抑制？?轴突始段产生AP。EPSP和I,电突触的传递,?,电传递结构基础：缝隙连,接,?,特点：,两神经元之间的间隙仅为,2,3nm,；,水相通道，离子通过；,传递为双向性；,电阻低，传递速度快，无潜,伏期；,?,意义：,多个神经元同步性放电。,电突触的传递?电传递结构基础：缝隙连接?特点：两神经元之间的,三、神经递质,?,由突触前神经元合,成并在末梢处释放，,经突触间隙扩散，,特异性地作用于突,触后神经元或效应,器细胞上的受体，,产生效应的信息传,递物质。,三、神经递质?由突触前神经元合成并在末梢处释放，经突触间隙扩,外周神经递质,乙酰胆硷,末梢释放,Ach,的神经纤维称为胆碱能纤维,去甲肾上腺素,末梢释放,NE,的神经纤维称为肾上腺,素能纤维,交感,神经,ACh,ACh,NE,支配骨骼肌血管、汗腺,N,1,N,1,M,副交感,神经,ACh,ACh,大多数,N,1,M,躯体运,动神经,ACh,N,2,外周神经递质乙酰胆硷末梢释放Ach的神经纤维称为胆碱能纤维去,中枢神经递质,中枢神经递质,递质的代谢,递质的合成各不相同；,囊泡储存；,Ca,2+,内流释放；,递质的的消除：,酶降解,（,Ach-E,，,MAO,）,重摄取,（主要为单胺类）,递质的代谢递质的合成各不相同；囊泡储存；Ca2+内流释放；递,1.,概念：,(,二,),受,体,受体,(receptor),能选择性地与化学物质（递质、激素、调质、药物,等）结合并诱发生物效应的生物大分子，是镶嵌在膜,中或存在于胞浆、或存在于核内的蛋白质复合物。,配体（,ligand,）,能与受体选择性地与化学物质。,分为,激动剂,和,拮抗剂,2.,受体与配体结合的特性：,特异性；饱和性；可逆性。,1.概念：(二) 受体受体(receptor)能选择性地与化,4.,受体的调节,上调,(up regulation),受体的数量逐渐增加，亲和力逐渐升高。,下调,(up regulation),受体的数量逐渐减少，亲和力逐渐降低。,“内化”,4.受体的调节上调(up regulation)受体的数量逐,1,、乙酰胆碱及其受体,胆碱能神经元：,以,ACh,作为递质的神经元,(1),脊髓前角运动,N,元,(2),丘脑后部腹侧特异性感觉神经元,(3),脑干网状结构上行激动系统,胆碱能纤维：,释放,ACh,的神经纤维,几乎参与了神经系统的所有功能,1、乙酰胆碱及其受体胆碱能神经元：以ACh作为递质的神经元(,交感,神经,副交感,神经,躯体运,动神经,ACh,ACh,ACh,ACh,ACh,NE,支配骨骼肌血管、汗腺,大多数,N,1,N,1,N,1,N,2,M,M,胆碱能受体的分布,交感神经副交感神经躯体运动神经AChAChAChAChACh,胆碱能受体,类型,分,布,阻断剂,M,副交感神经节后,纤维支配的效应,器；交感节后纤,维支配的汗腺；,骨骼肌血管平滑,肌膜,阿托品,N,1,N,2,N,六烃季铵,箭毒,十烃季铵,自主神经节,突触后膜,神经肌接,头的终板膜,效应,毒蕈碱样作用,（,M,样作用）,烟碱样作用,（,N,样作用）,胆碱能受体类型分布阻断剂M副交感神经节后纤维支配的效应器；交,2,、去甲肾上腺素和肾上腺素及其受体,酪氨酸,多巴胺,去甲肾上腺素,肾上腺素,（,1,）合成,（胞质）,（突触小泡）,（肾上腺及部分脑干神经元）,以去甲肾上腺素（,NE,）为递质的神经元,多数交感神经节后纤维,（除去支配汗腺和骨,骼肌血管）,（,2,）肾上腺素能纤维,（,3,),肾上腺素能受体,能与,NE,结合的受体,多数交感神经节后纤维支配的效应器上,2、去甲肾上腺素和肾上腺素及其受体酪氨酸多巴胺去甲肾上腺素肾,交感,神经,副交感,神经,躯体运,动神经,ACh,ACh,ACh,ACh,ACh,NE,支配骨骼肌血管、汗腺,大多数,交感神经副交感神经躯体运动神经AChAChAChAChACh,肾上腺素能受体,类型,a,分布,阻断剂,b,普萘洛尔,心脏,皮肤、肾、胃,肠的血管平滑,肌,小肠平滑肌,哌唑嗪,育亨宾,心得乐,酚妥拉明,NE,，,E,配体特异性,E,，,异丙肾,效应,兴奋性,抑制性,兴奋性,抑制性,1,2,1,2,阿提洛尔,骨骼肌、肝,脏的血管,平滑肌,肾上腺素能系统的功能主要涉及心血管活动,肾上腺素能受体类型a分布阻断剂b普萘洛尔心脏皮肤、肾、胃肠的,(1),主要存在于中枢：,黑质,-,纹状体,躯体运动、行为觉醒,中脑边缘系统,情绪,结节,-,漏斗部,调节内分泌,(2),五种多巴胺受体,:,D,1,D,2,D,3,D,4,D,5,(3),激活机制：,cAMP,3,、多巴胺及其受体,(1)主要存在于中枢：黑质-纹状体躯体运动、行为觉醒中脑边缘,(1),存在于中枢,胞体,-,脑干中线区中缝核群,(2),受体多而复杂,(7,种受体,),(3),作用机制,5-HT,3,为离子通道，其余为,G-,蛋白耦,联。,(4),主要功能,与痛觉、睡眠、情绪精神活动、体温、,性行为、垂体内分泌活动有关。,4,、,5-,羟色胺及其受体,(1)存在于中枢胞体-脑干中线区中缝核群(2)受体多而复,主要分布：中枢神经元,(1),兴奋性氨基酸,谷氨酸,门冬氨酸,促代谢型受体：,cAMP,降低，或,IP,3,和,DG,升,高,促离子型受体：,NMDA,：,Ca,2+,内流,KA;AMPA,：,Na,+,内流、,K,+,外流,(2),抑制性氨基酸,甘氨酸,;,-,氨基丁酸,GABA,6,、氨基酸类递质及其受体,主要分布：中枢神经元(1)兴奋性氨基酸谷氨酸门冬氨酸促代谢型,-,氨基丁酸（,GABA,）,大脑皮层的浅层和小脑皮层的浦肯野细胞层,含量高；,GABA-R,分类（与谷氨酸一样）,促代谢型受体：升高,IP,3,和,DG,（,GABAB-R,）,促离子型受体：,Cl,-,通道,（,GABAA-R,）,GABA,可引起,突触后膜超极化,，产生抑制效应；,-氨基丁酸（GABA）大脑皮层的浅层和小脑皮层的浦肯野细,反射活动的一般规律,?,神经元的联,系方式,?,中枢兴奋传,播的特征,?,中枢抑制,反射活动的一般规律?神经元的联系方式?中枢兴奋传播的特征?中,神经元的联系方式,1.,辐散式,扩散效应，感觉通路多见。,2.,聚合式,整合效应，传出通路多见。,3.,连锁式,空间上加强或扩大作用范围,。,4.,环路式,可引起正反馈（在时间上加,强了作用的持久性）或负反馈（使,活动及时终止）。,+,神经元的联系方式1.辐散式扩散效应，感觉通路多见。2.聚合式,中枢兴奋传播的特征,?,单向传递,?,中枢延搁,0.3,0.5ms,?,总和,时间总和和空间总和,?,兴奋节律的改变,突触前,N,元,与突触后,N,元上记录的放电频,率不同。,?,后发放,传入神经刺激停止后,传出神经仍发放冲动,反射维,持一段时间。,?,对内环境变化敏感和易疲劳,缺氧、,PCO,2,敏感,;,递质耗竭。,中枢兴奋传播的特征?单向传递?中枢延搁0.30.5ms?总,中枢抑制,?,突触后抑制,突触前抑制,中枢抑制?突触后抑制突触前抑制,突触后抑制,?,传入侧支性抑制,一个,传入神经元兴奋一个中枢,神经元的同时，经侧支兴,奋另一个抑制性中间神经,元，进而使另一个神经元,抑制,，意义：,中枢之间的,活动协调,。,?,回返性抑制,兴奋从一中枢发出后，通过侧支,兴奋抑制性,中间神经元，后者释放抑制性递质，反过来抑制原先发动兴,奋的神经元及同一中枢的其他神经元。,?,使神经元的活动及时终止，也促使同一中枢神经元之间的活,动步调一致。,突触后抑制?传入侧支性抑制一个传入神经元兴奋一个中枢神经元的,GABA,突触前抑制,结构基础,：,轴突,-,轴,突式突触。,存在部位,：多见于,感觉传入途径,意义,：,控制从外周,传入中枢的感觉信,息，使感觉更加清,晰和集中。,轴突,A,轴突,B,神经元,C,刺激,A,刺激,B,刺激,B,后,刺激,A,概念,通过,改变突触前膜的活动,而使突触后神经元,产生抑制的现象。,GABA突触前抑制结构基础：轴突-轴突式突触。存在部位：多见,第二节,神经系统的感觉分析功能,内,外,环,境,各,种,变,化,感,受,器,换,能,作,用,传导路,大,脑,皮,层,分,析,综,合,产,生,感,觉,感觉,:,是人脑对客观事物的主观反映。,感觉产生过程,:,神,经,冲,动,第二节神经系统的感觉分析功能内外环境各种变化感受器换能作用传,特点：,先上行（延髓）再交叉。,主要传导：,本体感觉和精细触压觉,（,1,）深感觉,传入纤维入脊髓,延髓薄束核和楔束核,对侧丘脑感觉接替核,（二级）,（三级）,（一级）,内侧丘系,在同侧后索上行,特点：先上行（延髓）再交叉。主要传导：本体感觉和精细触压觉,（,2,）浅感觉,传入纤维入脊髓,（一级）,脊髓后角,（二级）,对侧丘脑感觉接替核,（三级）,前外侧丘系,特点：,先交叉（前连合）再上行。,主要传导：,痛觉、温觉和粗略触压觉,（2）浅感觉传入纤维入脊髓（一级）脊髓后角（二级）对侧丘脑感,2.,丘脑的核团,丘脑是除嗅觉以外的各种感觉传入通路的重要中继站,前核,腹前核,腹后核,腹外侧核,腹枕核,内侧膝状体,外侧膝状体,2. 丘脑的核团丘脑是除嗅觉以外的各种感觉传入通路的重要中,丘脑的核团,感觉接替核,接受感觉的投射纤维，经换元后进一步投射到脑皮,层特定的感觉区，是机体特定感觉冲动（嗅觉除外）,传向大脑皮层的换元站。,联络核,不直接感觉的投射纤维，而接受丘脑感觉接替核和,其他皮层下中枢来的纤维，换元后投射到大脑皮层特,定区域，是各种感觉通向大脑皮层的联系和协调部位,。,髓板内核群,不与大脑皮层直接联系，而通过多突触的接替换元,再弥散地投射到整个大脑皮层，主要有中央中核，束,旁核。对维持大脑皮层的觉醒状态有重要的作用。,丘脑的核团感觉接替核接受感觉的投射纤维，经换元后进一步投射到,感觉投射系统,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。,非特异性投射系统,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。,感觉投射系统特异性投射系统由丘脑(第一、二类细胞群)沿特定的,感觉投射系统,特异性投射系统,非特异性投射系统,经丘脑第一、二,类细胞群,经脑干网状结构,经丘脑第三类细胞群,引起特定的感觉；激发,皮层发出神经冲动。,维持和改变大脑皮层的兴奋,状态。,三次更换,N,元,投射区窄小,(,点对点关系,),功能依赖于非特异性投射,系统的上行激醒作用,多次更换,N,元,投射区广泛,(,点对面关系,),易受药物影响（巴比妥类,催眠药物的作用原理）,感觉投射系统特异性投射系统非特异性投射系统经丘脑第一、二类细,（二）大脑皮层代表区,（二）大脑皮层代表区,Brodmann,分区（,52,区）,1.,体,表感觉代表区,2.,本体感觉代表区,Brodmann分区（52区）1.体表感觉代表区2.本体感觉,第一感觉区,?,位置：,中央后回,(3-,1-2,区,),?,功能：,定位明确、,感觉分析较清晰。,?,投射特点：,交叉投射,(,除头面部是,双侧性外,),；,倒置分布；,投射区的大小与感觉分,辨的精细程度呈正,比,(,如拇指和食指的投射,区大,),；,第一感觉区?位置：中央后回(3-1-2区)?功能：定位明确、,第二感觉区,位置,：中央前回与脑岛,之间。,功能,：定位较差、感觉,分析粗糙,(,麻木感,),；可能与,痛觉有关。,投射特点,：,.,双侧性投射,.,分布正立而不倒置，,有较大的重叠区。,第二感觉区位置：中央前回与脑岛之间。功能：定位较差、感,2.,本体感觉代表区,与运动区重叠在一起,2.本体感觉代表区与运动区重叠在一起,痛觉,?,痛觉是机体受到伤害性刺激时产生的一种,不,愉快的感觉，常伴有情绪变化和防御反,应。,?,感受器：,游离神经末梢，伤害性刺激达到损伤程,度；,?,致痛物质：,ATP,、,H+,、,K+,、,5-HT,、组胺、乙,酰胆碱、蛋白溶解酶、缓激肽等。,痛觉?痛觉是机体受到伤害性刺激时产生的一种不愉快的感觉，常伴,皮肤痛觉,?,快痛：刺激后很快发生，消失也快，是一,种尖锐而定位清楚的“刺痛”，是由,A,类,纤维传导。,?,慢痛：一种定位不清楚的“烧灼痛”，在,刺激后,0.5,1.0,秒才能感觉到，持续时间,长，并伴有情绪反应及心血管和呼吸等变,化，由,C,类纤维,传导,皮肤痛觉?快痛：刺激后很快发生，消失也快，是一种尖锐而定位清,内脏痛,?,各种伤害性刺激作用于内脏痛觉感受器可,引起内脏痛。,?,内脏痛发起缓慢，持续时间较长；定位不,准确（感受器数量少），定性不清楚；对,牵拉、痉挛、缺血、炎症敏感；伴有明显,的不愉快情绪反应。,内脏痛?各种伤害性刺激作用于内脏痛觉感受器可引起内脏痛。?内,牵涉痛（,referred pain,）,概念：,某些内脏疾病常引起远隔的体表部位,感觉疼痛或痛觉过敏的现象。,牵涉痛（referred pain）概念：某些内脏疾病常引起,常见内脏疾病牵涉痛的部位,患病器官,心,胃,、,胰,心前区,左臂尺侧,左上腹,肩胛间,体表疼,痛部位,患病器官,肝、胆,肾,阑尾,体表疼,痛部位,右肩胛,腹股沟区,上腹部,脐区,常见内脏疾病牵涉痛的部位患病器官心胃、胰心前区左臂尺侧左上腹,1.,试述特异和非特异感觉投射系统的组成和功能？,2.,何所谓牵涉痛？其是如何产生的？,3.,试述第一感觉代表区的投射规律？,思,考,题,1.试述特异和非特异感觉投射系统的组成和功能？2.何所谓牵涉,第十章神经系统的功能课件,1.,试述神经元的结构，哪些因素可以影响经,纤维的传导速度？,2.,试述突触传递的过程及原理。,3.,试比较兴奋性突触后电位和抑制性突触后,电位的机制和异同？,思,考,题,1.试述神经元的结构，哪些因素可以影响经纤维的传导速度？2.,1.,试述神经元的结构，哪些因素可以影响经纤维的传导速度？,2.,试述突触传递的过程及原理。,3.,试比较兴奋性突触后电位和抑制性突触后电位的机制和异同？,4.,什么叫神经递质？中枢内有哪些主要的神经递质？,5.,中枢兴奋传播的特征？,6.,试比较突触后抑制和突触前抑制的机制和异同？,思,考,题,1.试述神经元的结构，哪些因素可以影响经纤维的传导速度？2.,膜,Ca,2,通道开放，膜外,Ca,2,向膜内流动,膜Ca2通道开放，膜外Ca2向膜内流动,囊泡移动、融合、破裂、,ACh,释放,囊泡移动、融合、破裂、ACh释放,递质与突触后膜上的受体结合后，,受体构型改变，使后膜的电位变化,递质与突触后膜上的受体结合后，受体构型改变，使后膜的电位变化,传入侧支性抑制,传入侧支性抑制,投射区的大小与感觉分辨的精细程,度呈正,比,投射区的大小与感觉分辨的精细程度呈正比,