动物生理学第二版第九章神经系统精选文档.ppt

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1、,扁形虫,蚯蚓,小龙虾,蚱蜢,乌贼,神经系统,中枢神经系统,周围神经系统,脑,脊髓,从结构上分,从功能上分,脑 神 经,脊 神 经,传人神经,传出神经,内脏神经,躯体神经,大脑,小脑,间脑,脑干,中脑,脑桥,延髓,神经系统的组成,(12对),(31对),中枢神经系统（CNS）,外周神经系统（PNS）,神经系统的组成：,神经元(细胞),神经胶质细胞,神经干,神经节,神经元,神经胶质细胞,神经系统的基本结构和功能单位,尽管神经系统的功能如此繁多复杂，而组成神经系统的基本元件只有两个：,第一节 神经元与神经胶质细胞,根据功能或在反射弧中的位置分：,感觉神经元,（传入神经元）,中间神经元,（联络神经元

2、）,运动神经元,（传出神经元）,兴奋性神经元,抑制性神经元,（一）神经元分类,根据对下一级神经元的影响：,一、神经元（neuron),感觉神经元(sensory neuron):也称传入神经元（afferent neuron）是传导感觉冲动的，胞体在脑、脊神经节内。其突起构成周围神经的传入神经。神经纤维终末在皮肤和肌肉等部位形成感受器。运动神经元(motor neuron）：也称传出神经元（efferent neuro），是传导运动冲动的神经元。胞体位于中枢神经系统的灰质和植物神经节内，其突起构成传出神经纤维。神经纤维终未，分布在肌组织和腺体，形成效应器 中间神经元（interneuron）：

3、也称联合神经元（association neuron）是在神经元之间起联络作用的神经元，人类神经系统中，最多的神经元，构成中枢神经系统内的复杂网络。胞体位于中枢神经系统的灰质内，其突起一般也位于灰质。,（二）基本结构与相应功能:1、胞体:接受、整合信息部位 2、树突:接受、传导信息部位 3、轴突始段:产生可传导信息(AP)部位 4、N纤维：传导信息(AP)部位 5、末稍：递质释放部位,一、神经元（neuron),（三）神经纤维的分类 1、根据结构分类 有髓神经纤维和无髓神经纤维 2、根据传导速度和动作电位的特征分类：多用于传出纤维 分为：A、B、C三类 A类：A、A、A、A四种亚型3、根据纤维

4、直径的大小和来源分类：常用于传入纤维 分为 I、II、III、IV,一、神经元（neuron),功能的完整性,结构的完整性,（四）神经纤维传导兴奋的特征 1、生理完整性：2、绝缘性：神经纤维之间无细胞质沟通+各纤维间存在着结缔组织。3、双向性：局部电流可沿N纤维向二个方向传导。4、不衰减性：冲动的大小、频率、速度不变是以不断产生新的AP的方式进行的，而AP的产生是“全或无”的。5、相对不疲劳性：比突触传递耗能少。,（五）影响神经传导速度的因素:,1、神经纤维的直径：纤维直径大的，传导速度快。,2、髓 鞘：有髓、无髓。,3、温 度：温度降低时传导速度降低。,一、神经元（neuron),二、神经胶

5、质细胞（一）分类:1、中枢神经系统：星状、少突、小胶质细胞。2、外周神经系统：施旺氏细胞、卫星细胞。,（二）特点：1、有突起，但无轴突和树突之分 2、细胞间普遍存在缝隙链接，但不形成化学性突触 3、细胞内外存在电位差，但不能产生动作电位 4、产生多种神经活性物质，如神经递质、血管紧张素原以及多种神经营养因子,二、神经胶质细胞,（三）基本功能：,1、支持作用：星形 2、修复和再生作用：小胶质；星形、施旺 3、物质代谢和营养性作用：星形 4、绝缘（少突、施旺）和屏障（星形）作用 5、维持合适的离子浓度：星形 6、摄取和分泌神经递质：星形,第二节、神经元间的功能联系,一个神经元与其它神经元之间相接触

6、，所形成的特殊结构。,突触传递：,突触前神经元的冲动，通过突触而传向突触后神经元的全过程。,（一）突触的概念：,一、突触,（二）突触的分类突触传递信息的方式 化学性突触 电突触对后继神经元的影响 兴奋性突触 抑制性突触突触形成部位 轴突-树突突触 轴突-胞体突触 轴突-轴突突触,一、突触,神经冲动从一个神经元通过突触传递到另一个神经元的过程突触传递。,（三）突触传递：,化学性突触,电突触（大多兴奋）,电能化学能电能,兴奋性,抑制性,电能电能,经典突触传递是一个电-化学-电过程:电:指突触前末梢去极化 化学:指Ca2+进入突触小体,突触小泡释放神经递质,神经递质扩散,递质与突触后膜上受体(或化学

7、门控通道上的受体)发生特异结合,电位:突触后膜对离子通透性改变,离子进入突触后膜,产生突触后电位。,1、化学性突触传递,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,突触前膜去极化Ca2+内流内突触小体,IPSP,EPSP,兴奋性递质,抑制性递质,A,B,兴奋性突触后电位（excitatory postsynaptic potential,EPSP)：突触后膜在兴奋性递质的作用下发生去极化，使突触后神经元对其他刺激的兴奋性提高，这种电位变化称为EPSP。,抑制性突触后电位（inhibitory posts

8、ynaptic potential,IPSP)：抑制性中间神经元兴奋时，轴突末梢释放抑制性递质，突触后膜在该抑制性递质的作用下产生超极化，使突触后神经元对其他刺激的兴奋性降低，这种电位变化称为IPSP。,兴奋性突触后电位产生机制,抑制性突触后电位产生机制,2、电突触 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。,Muscle fibers,Axon terminals,Terminal button,3.神经-肌肉接头处兴奋的传递,Action p

9、otentialpropagationin muscle fiber,乙酰胆碱受体,乙酰胆碱酯酶,Voltage-gated Na+channel,Chemically gated cation channel化学门控通道,Contractile elements within muscle fiber,Motor end plate运动终板,K+,Na+,Ca2+,Na+,Voltage-gatedcalcium channel,Action potentialpropagationin motor neuron,神经-骨骼肌接头,神经-骨骼肌接头传递与经典突触传递有无不同之处？,神经肌肉接

10、头运动神经每传来一次动作电位都能引起肌膜产生一次动作电位和一次肌肉收缩（因一次动作电位释放的ACh量所形成的终板电位大小是引起及细胞膜动作电位所需阈值的3-4倍）“一对一”的关系,在中枢的突出传递中，突触前神经原的一次动作电位只能是突触后膜产生很低的突触后电位，不可能使突触后神经原产生一次动作电位。必须同时或相继而来的动作电位所引起的局部去极化总合达到足够强度时才能使突触后神经原兴奋。需要“总和”,经典突触传递与神经-骨骼肌接头传递的特点,单方向性；有时间延迟（突触延搁synaptic delay）易受环境因素和药物的影响：美洲箭毒，-银环蛇毒 与ACh竞争终板膜受体 有机磷农药抑制胆碱酯酶-

11、ACh积聚 易疲劳性，称为突触疲劳(synapse fatigue),二、神经递质,神经递质指是指突触前末梢处释放，能特异性作用于突触后膜受体，并产生突触后电位的信号物质。,神经调质：由神经元产生的一类化学物质，也作用于特定的受体，但在神经元之间不是起直接传递信息的作用，而是调节信息传递的效率，起到增强或消弱递质效应的作用，起调质作用而不是传递作用。,神经递质的标准:,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。存在能使该递质失活的酶或其它环节（如重摄取）。用递质拟似剂或受体阻断剂能加强或

12、阻断递质的作用。,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。,二、神经递质,外周神经递质：,乙酰胆碱（Ach）,去甲肾上腺素（NA）,嘌呤或肽类,绝大多数交感节后纤维。,某些自主神经节后-主要存在于胃肠道。,全部植物性神经节前纤维；绝大多数副交感神经节后纤维；支配汗腺和舒血管平滑肌的交感节后纤维。全部躯体运动神经纤维；,神经递质的分类,外周递质、中枢递质,二、神经递质,二、神经递质,胆碱能纤维：凡释放乙酰胆碱作为递质的神经纤维自主神经节前纤维和运动神经纤维释放乙酰胆碱的作用：烟碱样作用（N样作用）副交感神经节后纤维释放乙酰胆碱的作用：毒蕈碱样

13、作用（M样作用）肾上腺素能纤维：凡释放去甲肾上腺素作为递质的神经纤维,中枢神经递质：,乙酰胆碱:,单氨类:,肽 类:,神经肽，阿片肽，脑肠肽,氨基酸:,谷氨酸（主兴奋）、GABA（主抑制）、甘氨酸,NE，E，5-HT，多巴胺,多数为兴奋作用,其他递质:腺苷，ATP，NO、CO,二、神经递质,受体（receptor)：镶嵌于细胞膜或细胞内、能与某些化学物质（递质、调质、激素）发生特异性结合并诱发生物效应的特殊生物分子。配体（ligand):能与受体发生特异性结合的物质。包括激动剂（agonist)和拮抗剂（antagonist),三、神经递质受体,受体与配体结合的特性：特异性；饱和性；可逆性,胆

14、碱能受体(N、M)肾上腺素能受体(、)5-HT受体、氨基酸类受体等,离子通道型受体：如N型受体G蛋白耦联型受体：如M型受体,注：各类受体有亚型,受体分类：,分布部位分：突触前受体、突触后受体,分子结构分：,结合递质分：,三、神经递质受体,三、神经递质受体,胆碱能受体1、毒蕈碱（muscarine）受体（M受体）分布：绝大多数副交感节后纤维所支配的效应器上；部分交感节后纤维支配的汗腺及骨骼肌血管壁上。毒蕈碱样作用：乙酰胆碱与受体结合所产生的效应，也称为样作用。样作用的主要表现：心脏活动的抑制;支气管平滑肌、胃肠道平滑肌、膀胱逼尿肌及瞳孔括约肌收缩;消化腺分泌;汗腺分泌，骨骼肌的血管舒张。受体阻断

15、剂：阿托品,胆碱能受体2、烟碱受体（N受体）N受体的分型：分为N1受体与N2受体两种亚型。分布：N1受体（神经元型N受体），分布于中枢神经系统内和自主神经节的突触后膜上；N2受体（肌肉型N受体），分布在神经-肌肉接头的终板膜上。烟碱样作用：乙酰胆碱与受体结合所产生的效应（样作用）。样作用的表现：自主神经节后神经元兴奋骨骼肌兴奋,三、神经递质受体,肾上腺素能受体1、受体（分为1受体和2受体）1受体：1受体分布于肾上腺素能神经所支配的效应器（如平滑肌）细胞膜上。儿茶酚胺与1受体结合后产生的效应主要是兴奋性的，包括血管收缩（尤其是皮肤、胃肠与肾脏等内脏血管）、子宫收缩和扩瞳肌收缩等；也有抑制作用，如

16、使小肠平滑肌舒张。2受体主要分布于肾上腺素能纤维末梢的突触前膜上，属于突触前受体。对突触前NE的释放进行反馈调节，抑制神经末梢释放NE。,三、神经递质受体,肾上腺素能受体2、受体（分为1受体和2受体）1受体：1受体主要分布于心脏及肾脏组织中，其作用是兴奋性的，表现为心脏活动加强及促进肾素分泌。2受体：2受体主要分布在平滑肌，其效应是抑制性的，包括支气管、胃肠道、子宫平滑肌以及部分血管（冠状动脉、骨骼肌血管等）平滑肌舒张。,三、神经递质受体,四、神经系统功能的基本方式-反射(一)反射与反射弧 1.反射(reflex):在中枢神经系统参与下，机体对内外环境刺激的规律性应答反应。是实现神经系统功能的

17、最基本方式,2.分类：,3.反射弧(reflex arc):是反射的结构基础和基本单位。,非条件反射：生来就有，无需大脑参与，通过大脑皮层以下的神经中枢（如脑干、脊髓）参与即可完成，有利于生存，繁衍。条件反射：学习和训练而成。,感受器传入N中枢传出N效应器,4.反射过程：,N反射特点:快、短、准,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,N-体液反射特点：慢、广、久,激素,血液,+,AP,AP,(一)反射与反射弧,辐散式 一个对多个神经元；兴奋和抑制的扩散。聚合式 多个神经元对一个：兴奋和抑制的集中。链锁式 一个神经元接着一个；信号的多次校正。环路式 自控环状的

18、回路，反馈回路 中间神经元是抑制性神经元负反馈回路 中间神经元是兴奋性神经元正反馈回路,（二）中枢神经元的联系方式,中枢神经元的联系方式,环式,链锁式,神经元的联系方式,（三）中枢兴奋,中枢内兴奋传布的特征,兴奋在反射弧中枢部分传布时，往往经过多个化学性突触的接替，由于突触结构和化学递质等因素的影响，情况比兴奋在神经纤维上的传导要复杂得多。中枢兴奋传导有以下特征：,（1）单向传布,（2）反射时和中枢延搁,（3）总和（summation）,（4）扩散与集中,（5）兴奋节律的改变,（6）后放（after-discharge）,（7）易化作用和抑制作用,（8）对内环境变化的敏感性和易疲劳性,突触前抑

19、制：,突触后抑制,传入侧支性抑制（collateral inhibition）,回返性抑制（recurrent inhibition）,突触后膜发生超极化,即产生抑制性突触后电位,使突触后神经元兴奋性降低,不易去极化而呈现抑制。这种抑制就称为突触后抑制（post-synaptic inhibition）,兴奋性突触的突触前神经元轴突末梢受到另一神经元轴突末梢的影响，导致前者所释放的兴奋性递质减少，从而使突触后神经元不易或不能兴奋而呈现抑制，称为突触前抑制(presynaptic inhibition)。,（四）中枢抑制,兴奋冲动,抑制性中间N元,释放抑制性性递质,突触后N元产生IPSP,突触后

20、N元发生抑制,特征：是超极化抑制,突触后抑制机制：,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,1、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,突触后抑制,回返性抑制,2、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,抑制性中间N元释放抑制性递质,原兴奋的N元抑制,兴奋效应细胞,突触后膜产生,EPSP,突触后膜产生IPSP,突触后抑制,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。意义 减少或排除干扰信息的传入，使感觉功能更为精细。,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,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,突触前抑制,