《神经1五年制》ppt课件.ppt

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1、The function of nervous system,第十章,神经系统的功能,THIRD MILITARY MEDICAL UNIVERSITYCOLLEGE OF BASIC MEDICAL SCIENCES,张 骏 Tel:775266生理学教研室,使用教材：生理学，人卫出版社，第7版，2008年参考资料：Guyton&Hall,Medical Physiology,第10版推荐网站：生理学教研室教学网站：,Dept Physiology,TMMU,Dept Physiology,TMMU,中枢神经系统：包括脑（主要为大脑、小脑和脑干）和脊髓两个部分。周围（外周）神经系统：指脑和脊

2、髓以外的神经细胞和神经，其中主要的神经为颅神经和脊神经。,神经系统：包括中枢神经系统和周围（外周）神经系统两个部分。,神经元 突触传递神经元传递信息的方式 反射活动神经系统功能活动的基本形式,本次授课内容,第一节 神经系统功能活动的基本原理,重点：神经元的结构功能纤维的传导功能轴浆运输神经的营养作用,重点：突触传递过程突触后电位中枢神经递质难点：突触后电位的机制,重点：中枢兴奋传播的特征中枢抑制难点：突触前抑制的机制,神经元和胶质细胞,突触传递,反射活动基本规律,一、神经元(Neuron),(一)神经元的结构和功能,胞体树突轴突末梢,接受、整合信息接受、传导信息传导信息递质释放,其他功能：神经

3、营养,结构,功能,完整性 绝缘性双向性 相对不疲劳性,(二)神经纤维的兴奋传导功能和分类,有髓纤维无髓纤维 与直径呈正比 传导速度(/s)6直径 温度 升高，加快 降低，减慢(低温麻醉),A B C,(三)神经纤维的轴浆运输（axoplasmic transport）,Dept Physiology,TMMU,Dept Physiology,TMMU,顺向快速运输的机制：通过一种类似于肌球蛋白的驱动蛋白（kinesin）实现的。,Dept Physiology,TMMU,辣根过氧化物酶（horseradish peroxidase,HRP）可被逆向运输，因而在神经科学研究中可用作示踪剂。,神经

4、末梢释放一些营养因子，可持续调节所支配组织的代谢活动，影响其结构、生化和生理。,（四）神经的营养性作用（trophic action）,Dept Physiology,TMMU,神经营养不足或过剩：导致所支配组织代谢紊乱,脊髓灰质炎破坏运动神经元小儿麻痹症,NGF、BDNF、NT-3、NT-4/5、NT-6,（五）神经营养因子（neurotrophin,NT）,二、神经胶质细胞,(一)胶质细胞的分类,Dept Physiology,TMMU,支持和引导神经元迁移,（1）,修复和再生作用,（2）,物质代谢和营养性作用,（3）,绝缘和屏障作用,（4）,维持合适的离子浓度,（5）,摄取和分泌神经递质

5、,（6）,(二)胶质细胞的功能,稳定细胞外的K+浓度：星形胶质细胞膜上的钠泵活动可将细胞外过多的K+泵入胞内，并通过缝隙连接将其分散到其他胶质细胞，以维持细胞外合适的K+浓度，有助于神经元电活动的正常进行。当胶质细胞增生而发生疤痕变化时，其泵K+的能力减弱，可导致细胞外高K+，使神经元的兴奋性增高，从而形成局部癫痫病灶。,(一)突触的概念和分类,化学性突触,电突触,三、突触(Synapse)传递,1.突触的概念,2.突触的分类,神经元间紧密接触并进行信息传递的部位。,定向突触非定向突触,前膜:突触递质小泡 间隙:2040nm 后膜:上有受体,(二)经典化学突触的传递,1.突触的微细结构,突触囊

6、泡的类型,小而清亮透明的囊泡：内含乙酰胆碱或氨基酸类递质。小而具有致密中心的囊泡：内含儿茶酚胺类递质。大而具有致密中心的囊泡：内含神经肽类递质。,小而清亮的囊泡,大而致密的囊泡,轴-树突触,2.经典化学突触的分类,按神经元接触部位,轴-轴突触,轴-体突触,按组合形式,蛋白,AP,突触后膜,突触前神经元,突触间隙,突触小泡,电压门控 Ca2+通道,Ca2+,Ca2+内流,突触前动作电位,神经递质释放,突触后受体变构离子通道开放,突触后电位变化,3.突触传递过程,(电化学电),4.突触后电位(1)兴奋性突触后电位 Excitatory postsynaptic potential,EPSP,突触前

7、轴突末梢AP,兴奋性递质释放,递质与后膜受体结合,后膜离子通道开放,EPSP,Na+内流(K+外流),Ca2+内流,去极化,(2)抑制性突触后电位 Inhibitory postsynaptic potential,IPSP,突触前轴突末梢AP,抑制性递质释放,递质与后膜受体结合,后膜离子通道开放,IPSP,Cl-内流(K+外流),Ca2+内流,超极化,(5)对内环境变化敏感,(3)突触疲劳,(4)突触传递的总和,(2)突触延搁,(1)单向传递,5.突触传递的特点（中枢兴奋传播的特征）,定义：电-化学-电突触传递耗时相对较多的现象。,(突触前突触后),6.影响突触传递的因素,（1）影响递质释放

8、的因素 Ca2，突触前动作电位的频率和幅度、突触前受体、破伤风毒素、肉毒梭菌毒素（2）影响已释放递质的清除 利舍平、有机磷农药、新斯的明（3）影响受体的因素 上调、下调和阻断，筒箭毒,7.突触的可塑性(Plastcity),（1）强直后增强（posttetanic potentiation）高频刺激后，突触后电位持续增大（2）习惯化（habituation）和敏感化(sensitization)（3）长时程增强（long-term potentiation,LTP）和长时程抑制(long-term drepression,LTD),强直后增强（posttetanic potentiation）

9、,连续刺激运动神经元轴突，可使得：1（蓝框）、骨骼肌细胞的EPP首先出现易化和压抑；2（红框）、刺激中断之后，单脉冲刺激引起的EPP幅度加大（强直后增强）。,习惯化（habituation）,习惯化和敏感化测试的实验模型：由诺贝尔生理学和医学奖获得者Eric R.Kandel用海兔及其缩腮反射所创立。,敏感化（sensitization）,一次刺激（伤害性刺激）使突触对原有刺激（非伤害性刺激）的反应增强和延长，传递效率提高的现象。,(三)非定向突触传递,1.结构基础 曲张体（varicosity）递质囊泡2.传递过程 经组织液扩散到 临近的效应器上。,1.结构基础 缝隙连接（gap junct

10、ion）2.传递过程 电-电(局部电流方式)3.传递特征 双向性 速度快 无潜伏期,(四)电突触传递,突触前末梢释放，特异性地作用于突触后神经元或效应器上的受体，引致信息从突触前传递到突触后的一些化学物质。,(一)神经递质(Neurotransmitter),神经调质 Neuromodulator 由神经元产生，存在于神经系统，调节信息 传递的效率，改变递质的效应的化学物质。,四、神经递质和受体,Experiment,1921The idea for the famous heart experiment came to my dreams.,?,Otto Loewis(1873-1961),

11、历史,1998年诺贝尔生理或医学奖授予了三位美国科学家，因为他们发现硝酸甘油及其他有机硝酸酯可释放一氧化氮气体，而后者则能扩张血管平滑肌从而使血管舒张。,Dept Physiology,TMMU,罗伯特F弗奇戈特 路易斯J伊格纳罗 弗里德穆拉德,突触前合成酶 贮存于囊泡可释放(NO,CO除外)作用突触后受体发生生理效应 失活酶或重摄取 激动剂和拮抗剂,1.递质的判断标准,2.递质和调质的分类,*为一类物质的总称,一个神经元含有两种或以上的神经递质或调质。,3.递质共存（neurotransmitter co-existence）,递质共存的意义：使神经元可以通过两种递质的释放来协调某种生理活动

12、。,猫唾液腺的神经支配和递质共存现象及其作用：交感神经所含的NE有促进唾液分泌和减少血供的作用，而神经肽Y（NPY）主要减少血供，两者共同作用可使唾液腺分泌少量而黏稠的唾液。副交感神经所含的ACh能引起唾液分泌，而血管活性肠肽（VIP）可舒张血管，增加唾液腺的血供，两者共同作用可引起唾液腺分泌大量而稀薄的唾液。,4.递质的代谢,基本过程 合成、储存、运输、释放、消除消除方式 降解：酶促降解 重摄取：突触前和胶质细胞(膜转运体),细胞膜或细胞内能与某些化学物质(递质、调质、激素)特异性结合并产生生物效应的特殊分子。,(二)受体(Receptor),1.受体的概念,激动剂(agonist):能与受

13、体发生特异性结合并产生生物学效应的化学物质。拮抗剂(antagonist)：与受体发生特异性结合但不产生生物学效应的化学物质。受体亚型（subtype）突触前受体（presynaptic receptor）受体的作用机制：G蛋白耦联受体和离子通道型受体,2.受体相关概念,G蛋白耦联受体：如多巴胺(DA)受体,FLASH,离子通道型受体：如氨基丁酸(GABA)受体,FLASH,Dept Physiology,TMMU,3.受体的调节:数量和亲和力 受体的上调（up regulation)：递质分泌不足时 受体的下调(down regulation)：递质释放过多时 受体的内化（internali

14、zation):受体蛋白内吞入胞,Dept Physiology,TMMU,（三）主要的递质和受体系统1、乙酰胆碱及其受体,胆碱能神经元：以ACh为递质的神经元分布：脊髓前角运动神经元、脑干网状结构上行系统,乙酰胆碱,胆碱能纤维：以ACh为递质的神经纤维分布：运动神经纤维、所有自主神经节前纤维、大多数副交感神经节后纤维,M受体作用机制 G-蛋白偶联受体，以cAMP，IP3和DG为第二信使效 应 毒蕈碱样作用阻 断 剂 阿托品N受体亚 型 N1（神经元型烟碱受体）、N2（肌肉型烟碱受体）分 布 自主神经突触后膜和神经-肌肉接头的终板 作 用 烟碱样作用阻断剂 N1受体六烃季铵 N2受体十烃季铵

15、N1、N2受体筒箭,Dept Physiology,TMMU,一、中毒原因,Dept Physiology,TMMU,小知识 有机磷类中毒,军事毒剂，化学武器,自杀意图：易于购得,小孩误食：保存不当及易取得,市场上销售品种繁杂,慢性暴露：农业上的大量使用,二、中毒机制 体内有二种AChE，在红细胞上的称为True cholinesterase，在血清中的称为Pseudocholinesterase 1、上述AChE皆可与有机磷结合 2、有机磷与AChE结合，ACh不被水解，造成overactivity,Dept Physiology,TMMU,三、有机磷中毒临床表现,Dept Physiolo

16、gy,TMMU,M受体过度激活,呼吸系统胸闷气促分泌增加,消化系统 恶心 呕吐 腹痛,外分泌腺流汗流泪流口水,心血管系统心博过缓血压下降,泌尿系统尿频小便失禁,Dept Physiology,TMMU,N受体过度激活,心血管系统苍白心博过速血压上升,骨骼肌肌肉颤动抽搐无力麻痹,四、有机磷中毒的诊断临床症状表现血清中AChE減少对于Anticholinergic药物的治疗有反应,Dept Physiology,TMMU,三项综合,如何处置？（讨论）,Dept Physiology,TMMU,给予抗胆碱药物,监测呼吸功能，作动脉血分析,意识不清之病人须插管,保护呼吸道：抽吸分泌物,去除毒物：洗胃,

17、2、去甲肾上腺素（NE）和肾上腺素（A）及其受体,合成,去甲肾上腺素能神经元：分布：低位脑干尤其是脑干网状结构、蓝斑、延髓,肾上腺素能神经元：分布：延髓,Dept Physiology,TMMU,阿替洛尔美托洛尔,心得乐,育亨宾,哌唑嗪,心得安,酚妥拉明,1,2,1,3,2,肾上腺素能受体,Dept Physiology,TMMU,肾上腺素能受体的分布及作用,受体,受体,受体,皮肤、胃肠、肾的血管平滑肌,骨骼肌和肝脏的血管平滑肌,Dept Physiology,TMMU,Dept Physiology,TMMU,受体,平滑肌（除小肠）兴奋，收缩,1受体,心肌兴奋,2受体,平滑肌抑制，舒张,3受

18、体,脂肪分解,NE,3、多巴胺及其受体,Dept Physiology,TMMU,分布,受体,作用,黑质一纹状体中脑边缘系统结节-漏斗部,D1D5,躯体运动精神情绪活动垂体内分泌功能心血管活动,4、5-HT及其受体,5、氨基酸类及其受体,（1）兴奋性氨基酸 分布：大脑皮层，脊髓背侧 受体：促离子型受体 KA受体 AMPA受体 NMDA受体 促代谢型受体,Dept Physiology,TMMU,（2）抑制性氨基酸：GABA 分布：大脑皮层，小脑皮层 受体：促离子型受体GABAA受体 促代谢型受体GABAB受体,(一)反射与反射弧,四、反射弧中枢部分的活动规律,2.反射弧(reflex arc)

19、的构成,在中枢神经系统的参与下，机体对刺激产生的规律性反应。,感受器，传入神经，中枢，传出神经，效应器,1.反射(reflex),(二)反射的中枢控制,单突触反射（monosynaptic reflex）多突触反射（polysynaptic reflex）反射活动的中枢整合,腱反射（单突触）,(三)中枢神经元的联系方式 传入神经元、中间神经元和传出神经元,突触传递过程神经冲动轴突末梢突触前膜去极化Ca2+通透Ca2+进入突触小体突触小泡向膜靠近融合，释放介质与受体结合变构离子通透后膜兴奋或抑制,5.对内环境变化敏感性,4.节律的改变和后发放,3.突触传递的总和,2.中枢延搁,1.单向传递,（四

20、）中枢兴奋传播的特征,由突触的结构决定 递质由突触前膜释放突触前神经末梢突触后神经元,兴奋通过突触需消耗一定时间0.300.50ms这段时间发生了什么？,代谢的变化离子浓度的改变神经递质失活障碍神经递质和受体结合障碍,1.突触后抑制(postsynaptic inhibition),(五)中枢抑制,(1)交互抑制（reciprocal inhibition）(2)回返抑制（recurrent inhibition）,由抑制性中间神经元的轴突末梢释放抑制性递质，在突触后神经元产生IPSP，使之发生抑制。,(1)交互抑制,通过兴奋中枢抑制性中间神经元的而引起。意义：保证反射活动的协调性。,(2)回

21、返抑制,兴奋发出后，通过反馈回路，使原先发出冲动的神经元或邻近神经元的活动减弱或停止。意义：运动或反射的及时终止。,2.突触前抑制,机制,轴B兴奋释放递质(GABA),轴A部分去极化,轴A产生AP幅度,轴A Ca2+内流量,轴A释放递质量,胞C EPSP幅度,特征：是去极化抑制,突触前和突触后抑制的比较,3.突触后易化(postsynaptic facilitation),表现为突触后膜的EPSP总和对兴奋性突触传递的容易化。,4.突触前易化,与突触前抑制具有相同的结构基础。,神经元之间的信息传递发生在突触。突触有化学突触和电突触两种类型。经典化学突触传递是电-化学-电过程。即突触前兴奋(AP

22、)引起钙离子内流而使突触小泡释放神经递质，与突触后膜上的受体结合后产生突触后电位(EPSP/IPSP)，经总和而使突触后细胞产生兴奋或抑制。突触传递具有“单延疲总敏”的特征。,Summary,神经递质是由突触前末梢释放，特异地作用于突触后神经元上的受体，引致信息从突触前传递到突触后的一些化学物质。ACh、NE、E是重要的神经递质，其受体具有多种类型，分布广泛。中枢抑制是反射弧对调节输入信息的方式。有突触前抑制和突触后抑制。突触前抑制的本质是去极化抑制；突触后抑制有交互抑制和回返抑制。,突触传递过程如何，有何特点？简述神经递质的标准。中枢抑制有哪几种方式，各有什么生理意义？,复习思考题,名词解释

23、突触(synapse)神经递质(neurotransmitter)兴奋性突触后电位(excitatory postsynaptic potential，EPSP)抑制性突触后电位(inhibitory postsynaptic potential，IPSP)突触后抑制 突触前抑制,专业词汇axoplasmic transport synapsesynapse vesicle excitatory postsynaptic potential(EPSP)varicosity inhibitory postsynaptic potential(IPSP)gap junction non-synap

24、tic chemical transmissionneurotransmitter neuromodulator Acetylcholine(Ach)cholinergic neuron muscarinic receptor Nicotinic receptor atropine norepinephrine(NE)epinephrine adrenergic receptor dopamine recurrent inhibitioncentral delay central inhibition presynaptic inhibition afferent collateral inhibition,预习,第十章 神经系统 P 295-302,神经系统的感觉分析功能,Thank you,无髓神经纤维兴奋传导,有髓神经纤维兴奋传导,突触小泡量子释放递质,递质释放量与突触前膜内Ca2+浓度成正比。,ACh的代谢,