神经系统病理生理课件

神经系统病理生理神经系统病理生理神经系统病理生理1主要内容主要内容第一节第一节 意识障碍意识障碍第二节第二节 疼痛疼痛第三节第三节 Alzheimer Alzheimer病病主要内容2脑的基本特点脑的基本特点意识障碍意识障碍疼痛疼痛AlzheimerAlzheimer病病脑的基本特点意识障碍疼痛Alzheimer病3脑的基本特点脑的基本特点脑的基本特点4The brain and spinal cordThebrainandspinalcord5Structural Characteristics 解剖特征解剖特征：颅腔内：颅腔内 skullskull 细胞组成：细胞组成：神经元神经元 neuronsneurons 胶质细胞胶质细胞 glial glial cells cells 血液供应：血液供应：椎动脉椎动脉 vertebral arteriesvertebral arteries 颈内动脉颈内动脉 carotis interna carotis interna 血脑屏障：血脑屏障：内皮细胞，基膜，内皮细胞，基膜，神经胶质突起，神经胶质突起，紧密连接紧密连接 StructuralCharacteristics解6The Brains Vital Statistics Adult weight:about 3 pounds Adult size:a medium cauliflower Number of neurons:100,000,000,000 (100 billion)Number of synapses (the gap between neurons):100,000,000,000,000 (100 trillion)Human BrainTheBrainsVitalStatisticsH7Inside the Human Brain InsidetheHumanBrain8Cell Types of the Brain 神经元神经元胶质细胞胶质细胞 CellTypesoftheBrain神经元9 Neurons神经元神经元The brain has billions of neurons,each with an axon and many dendrites.To stay healthy,neurons must communicate with each other,carry out metabolism,and repair themselves.Slide 14NeuronsThebrainhasbill10Cellular Functionsn nNeuron is in charge of different functionsn nGlia nourishes and protects the neurons,new ideas in glial cellsCellularFunctionsNeuronis11Characteristics of MetabolismnThe most active organ in energy metabolism n 葡萄糖葡萄糖 Glucose is almost the only source of brain energy n The storage of glucose in the brain is very limitedCharacteristicsofMetabolism12Characteristics of Brain Diseases脑疾病的表现特征脑疾病的表现特征 Region-dependent consequences to injuries Limited capacity for self repair Acute brain damages will cause disturbance in consciousness(意识障碍意识障碍)whereas chronic lesions usually lead to cognitive dysfunction(认知障碍认知障碍)CharacteristicsofBrainDisea13第一节第一节 Consciousness Disorder意意 识识 障障 碍碍 第一节14 1 1、意识、意识 是机体对自身和环境的感知和对外界刺激做出是机体对自身和环境的感知和对外界刺激做出恰当反应的能力，它包括恰当反应的能力，它包括意识清晰度意识清晰度(觉醒成分觉醒成分)和和意识内意识内容容两个组成部分。两个组成部分。2 2、意识清晰度、意识清晰度（意识的觉醒成分）（意识的觉醒成分）脑干上行网状激脑干上行网状激动系统（动系统（ARASARAS）激活大脑皮层，使其维持一定的兴奋性，）激活大脑皮层，使其维持一定的兴奋性，在此基础上形成意识内容。在此基础上形成意识内容。3 3、意识内容、意识内容 是大脑皮层广泛联系区活动的结果，包是大脑皮层广泛联系区活动的结果，包括思想、记忆、定向、情感等，并通过视觉、语言、技巧括思想、记忆、定向、情感等，并通过视觉、语言、技巧性运动和复杂的机体反应与外界环境保持正常的联系。性运动和复杂的机体反应与外界环境保持正常的联系。4 4、意识障碍、意识障碍 指觉醒系统的不同部位受到损伤，产生指觉醒系统的不同部位受到损伤，产生意识清晰度和意识内容的异常变化。意识清晰度和意识内容的异常变化。（一）几（一）几 个个 概概 念念1、意识是机体对自身和环境的感知和对外界刺激做出恰当反应15（二）意识障碍的原因（二）意识障碍的原因 1 1、颅内疾病、颅内疾病 2 2、代谢紊乱和中毒、代谢紊乱和中毒 营养物质缺乏营养物质缺乏 内源性毒素积聚内源性毒素积聚 外源性毒素积聚外源性毒素积聚 体液和电解质平衡紊乱体液和电解质平衡紊乱 体温过高或过低。体温过高或过低。（二）意识障碍的原因1、颅内疾病16意识维持和意识障碍的脑结构基础意识维持和意识障碍的脑结构基础n n脑干网状结构脑干网状结构n n丘脑丘脑n n大脑皮层大脑皮层（三）意识障碍的发生机制（三）意识障碍的发生机制意识维持和意识障碍的脑结构基础脑干网状结构（三）意识障碍的发17 在脑干中，除了脑神经核、境界明在脑干中，除了脑神经核、境界明确的一些非脑神经核团和长的上、下行确的一些非脑神经核团和长的上、下行纤维束以外，还能看到有分布相当宽广、纤维束以外，还能看到有分布相当宽广、胞体和纤维交错排列成胞体和纤维交错排列成“网状网状”的区域，的区域，称为称为网状结构网状结构 在脑干中，除了脑神经核、境界明确的一些非脑神经核团18脑脑干干网网状状结结构构与与觉觉醒醒脑干网状结构与觉醒19外周感受器的外周感受器的神经冲动神经冲动脑干网状结构脑干网状结构上行激动系统上行激动系统维持大脑维持大脑皮层兴奋皮层兴奋外周感受器的脑干网状结构上行激动系统20Structural Basis for ConsciousnessStructuralBasisforConscious21 1 1、ARASARAS受损受损 三叉神经感觉主核以上水平（脑桥上端以上）三叉神经感觉主核以上水平（脑桥上端以上）受损；受损；中脑网状结构间脑大脑皮层中脑中脑网状结构间脑大脑皮层中脑网状结构之间构成的正反馈环路遭到破坏。网状结构之间构成的正反馈环路遭到破坏。2 2、大脑半球的广泛损伤及功能抑制、大脑半球的广泛损伤及功能抑制 1、ARAS受损22意识障碍表现意识障碍表现 意识清晰度降低（意识浑浊）意识清晰度降低（意识浑浊）意识内容异常意识内容异常两个方面两个方面（四）意识障碍的表现（四）意识障碍的表现 Major Manifestations意识障碍表现意识清晰度降低（意识浑浊）23 意识混浊几种状态意识混浊几种状态 恍惚（恍惚（dizzinessdizziness）嗜睡（嗜睡（somnolencesomnolence）昏睡（昏睡（soporsopor）木僵（木僵（stuporstupor）昏迷（昏迷（comacoma）意识混浊几种状态24 意识内容的意识内容的变化变化 精神错乱（精神错乱（amentiaamentia）谵妄（谵妄（deliriumdelirium）意识模糊（意识模糊（confusionconfusion）朦胧状态（朦胧状态（twilight twilight statestate）意识内容的变化25谵妄谵妄谵妄谵妄 Delirium Delirium精神错乱精神错乱Confusion昏睡昏睡 Drowsiness昏迷昏迷Coma谵妄Delirium精神错乱Confusion昏睡Dro26 意识障碍程度意识障碍程度 轻度意识障碍轻度意识障碍 中度意识障碍中度意识障碍 重度意识障碍重度意识障碍意识障碍程度27植物状态植物状态(vegetative state)植物状态(vegetativestate)28 防防 治治 原原 则则Principles of Prevention and Therapy n n紧急应对措施紧急应对措施 n n尽快明确诊断对因治疗尽快明确诊断对因治疗 n n检测生命指征、意识状态检测生命指征、意识状态 n n脑保护脑保护 防治原则PrinciplesofPrevent29第二节第二节 疼疼 痛痛 PainPain第二节疼痛Pain30(一一)概述概述 Introduction v疼痛的概念疼痛的概念 Concepts of painpain 疼痛疼痛是脑对急性或慢性组织损伤所引起的伤害性是脑对急性或慢性组织损伤所引起的伤害性传入进行抽象化和概括后所形成的痛苦感受，并传入进行抽象化和概括后所形成的痛苦感受，并常伴有复杂的自主神经活动、运动反射、心理和常伴有复杂的自主神经活动、运动反射、心理和情绪反应。情绪反应。包括包括痛感觉痛感觉痛感觉痛感觉和和痛反应痛反应痛反应痛反应是人类对疼痛的感觉，是人类所特有的是人类对疼痛的感觉，是人类所特有的(一)概述Introduction疼痛的概念Conc31痛觉痛觉：发生在躯体某一部分的厌恶和不愿忍受：发生在躯体某一部分的厌恶和不愿忍受的感觉，属于知觉范畴，发生在脑的高级部位，的感觉，属于知觉范畴，发生在脑的高级部位，尤其是大脑皮层，是人独有的。尤其是大脑皮层，是人独有的。伤害性感受伤害性感受：CNSCNS对伤害性感受器激活而引起的对伤害性感受器激活而引起的传入信息的反应和加工，以提取组织损伤的信息，传入信息的反应和加工，以提取组织损伤的信息，它可以发生在它可以发生在CNSCNS的各个水平，从低等动物到人均的各个水平，从低等动物到人均有有由于痛觉是意识水平的感觉，我们无法确定动由于痛觉是意识水平的感觉，我们无法确定动物是否具有痛觉，只能观察其对伤害性刺激的行物是否具有痛觉，只能观察其对伤害性刺激的行为反应。为反应。因而在描述动物时伤害性感受取代疼痛因而在描述动物时伤害性感受取代疼痛痛觉：发生在躯体某一部分的厌恶和不愿忍受的感觉，属于知觉范32（二）疼痛的原因（二）疼痛的原因 伤害性刺激伤害性刺激 1、温度刺激 温度性伤害感受器 A神经纤维末梢 2、机械刺激 机械性伤害感受器 A神经纤维末梢 3、化学刺激 多觉性伤害感受器 无髓鞘C类神经纤维末梢 4、炎症 寂静性伤害感受器 （二）疼痛的原因伤害性刺激33 痛觉感受器及其刺激痛觉感受器及其刺激 感受器：游离神经末梢感受器：游离神经末梢 致痛物质：致痛物质：ATP、H+、K+、5-HT、组胺、组胺、乙酰胆碱、蛋白溶解酶、缓激肽等。乙酰胆碱、蛋白溶解酶、缓激肽等。痛觉传入纤维痛觉传入纤维 快痛：快痛：A类（类（1230M/S）；）；慢痛：慢痛：C类（类（0.52M/S）痛觉感受器及其刺激34神经系统病理生理课件35（三）产生疼痛的组织及其疼痛的特点（三）产生疼痛的组织及其疼痛的特点 1 1、皮肤、皮肤 尖锐痛尖锐痛 2 2、深部组织、深部组织 钝痛钝痛 3 3、内脏、内脏 钝痛钝痛 4 4、血管、血管 强烈疼痛。强烈疼痛。5 5、神经纤维、神经纤维（三）产生疼痛的组织及其疼痛的特点36伤害性刺激伤害性刺激致痛物质释放致痛物质释放伤害性感受器伤害性感受器将将化学信号转变为电信号化学信号转变为电信号传入神经传入神经(A(A和和C C纤维纤维)释放疼痛信号传递物质释放疼痛信号传递物质(P(P物质，谷氨酸物质，谷氨酸)脊脊髓特异性及非特异性伤害性神经元髓特异性及非特异性伤害性神经元伤害性信息伤害性信息脊髓各种传导束脊髓各种传导束丘脑丘脑大脑皮层感觉区大脑皮层感觉区痛痛觉觉（四）痛觉产生基本环节（四）痛觉产生基本环节伤害性刺激致痛物质释放伤害性感受器将化学信号转变为电信37 损伤组织释放的致痛化学物质的来源损伤组织释放的致痛化学物质的来源：直接从损伤细胞中溢出的，如直接从损伤细胞中溢出的，如K K+、H H+、histaminehistamine、AChACh、5 5 HTHT和和ATPATP等等在局部由损伤细胞的酶促合成的物质，或通过血浆在局部由损伤细胞的酶促合成的物质，或通过血浆 蛋白及白细胞游走带入到损伤区的物质。缓激肽蛋白及白细胞游走带入到损伤区的物质。缓激肽(BK)(BK)和花生四烯酸的代谢产物，如前列腺素和白细胞三烯和花生四烯酸的代谢产物，如前列腺素和白细胞三烯 (leukotrienes)(leukotrienes)由伤害性感受器本身释放的致痛物质，如由伤害性感受器本身释放的致痛物质，如substance Psubstance P神神经经细细胞胞及及免免疫疫细细胞胞释释放放的的细细胞胞因因子子：EGF,EGF,IL-1,IL-1,IL-8,IL-8,TNFTNF 激活伤害性感受器的致痛物质激活伤害性感受器的致痛物质损伤组织释放的致痛化学物质的来源：激活伤害性感受器的38致痛物质激活伤害性感受器的方式：致痛物质激活伤害性感受器的方式：直接作用：直接作用：损损伤伤组组织织释释放放K K+和和合合成成缓缓激激肽肽直直接接兴兴奋奋伤伤害害性性感感受器的末梢受器的末梢间接作用：间接作用：a.a.通通过过引引起起血血管管舒舒张张和和组组织织水水肿肿，增增加加致致痛痛物物质的积累质的积累b.b.促促使使其其他他致致痛痛物物质质的的合合成成释释放放，产产生生协协同同作作用用致痛物质激活伤害性感受器的机制：致痛物质激活伤害性感受器的机制：引引起起初初级级传传入入末末梢梢去去极极化化使使感感受受器器兴兴奋奋，换换能机制，化学信号变为电信号。能机制，化学信号变为电信号。致痛物质激活伤害性感受器的方式：39Fig.5painpainMechanical,Chemical-electricalMechanical,Chemical-electrical-chemical-electrical-chemical-electricalSPglutamateFig.5painMechanical,Chemical-40从脊髓到脑高级中枢传递伤害性信息的三条主要上行通路从脊髓到脑高级中枢传递伤害性信息的三条主要上行通路 从脊髓到脑高级中枢传递伤害性信息的三条主要上行通路41 （五）常见的疼痛类型及其产生机制）常见的疼痛类型及其产生机制(1)(1)快痛与慢痛快痛与慢痛 快痛：刺激后很快发生，消失也快，是一种尖锐快痛：刺激后很快发生，消失也快，是一种尖锐而定位清楚的而定位清楚的“刺痛刺痛”，是由，是由AA类纤维类纤维传导。传导。慢痛：一种定位不清楚的慢痛：一种定位不清楚的“烧灼痛烧灼痛”，在刺激后，在刺激后0.51.00.51.0秒才能感觉到，持续时间长，并伴有情绪反秒才能感觉到，持续时间长，并伴有情绪反应及心血管和呼吸等变化，由应及心血管和呼吸等变化，由C C类纤维类纤维传导。传导。（五）常见的疼痛类型及其产生机制42痛觉信息通过感觉纤维动作电位向中枢传导痛觉信息通过感觉纤维动作电位向中枢传导 痛觉信息通过感觉纤维动作电位向中枢传导43 （2 2）灼性神经痛）灼性神经痛 神经受损后出现的一种持久的剧烈疼神经受损后出现的一种持久的剧烈疼痛，特征是患肢的烧灼样剧烈疼痛，以及痛，特征是患肢的烧灼样剧烈疼痛，以及对热刺激的阈值降低，以指（趾）和手、对热刺激的阈值降低，以指（趾）和手、脚掌最明显。脚掌最明显。（2）灼性神经痛44（3 3）痛觉过敏）痛觉过敏 痛觉过敏指原来不引起疼痛的刺激引起痛觉过敏指原来不引起疼痛的刺激引起了疼痛，或者损伤性刺激引起的痛觉比通常了疼痛，或者损伤性刺激引起的痛觉比通常情况下剧烈的一种状态，通常是神经或组织情况下剧烈的一种状态，通常是神经或组织受损导致伤害性信息持续传入的结果。受损导致伤害性信息持续传入的结果。（3）痛觉过敏45痛觉过敏痛觉过敏机制机制：外周伤害性感受器的敏化外周伤害性感受器的敏化 脊髓后角神脊髓后角神经元的过度兴奋经元的过度兴奋 发条拧紧：发条拧紧：在严重和持续性损伤的情况下，在严重和持续性损伤的情况下，C C类类纤维的重复放电使脊髓后角神经元对传入冲动纤维的重复放电使脊髓后角神经元对传入冲动的反应性呈现进行性增加，这一现象称为的反应性呈现进行性增加，这一现象称为发条发条拧紧拧紧，即中枢敏感化。，即中枢敏感化。痛觉过敏机制：外周伤害性感受器的敏化46 脊髓后角神经元的生化特性和兴奋性的变脊髓后角神经元的生化特性和兴奋性的变化能引起化能引起自发性疼痛自发性疼痛（spontaneous painspontaneous pain），），并能使疼痛的阈值降低。最有力的证据就是并能使疼痛的阈值降低。最有力的证据就是幻幻肢痛肢痛（phantom limb painphantom limb pain），即患者持续感），即患者持续感到已被切除的肢体疼痛。到已被切除的肢体疼痛。脊髓后角神经元的生化特性和兴奋性的变化能引起自发性疼痛47 （4 4）中枢性疼痛）中枢性疼痛 中枢性疼痛：中枢性疼痛：脊髓丘脑束投射的靶细胞（丘脑外脊髓丘脑束投射的靶细胞（丘脑外侧核群，丘脑内侧核群）的损害可引起剧烈的疼痛。侧核群，丘脑内侧核群）的损害可引起剧烈的疼痛。丘脑综合症丘脑综合症thalamic syndrome or Dejerine-thalamic syndrome or Dejerine-Roussy syndromeRoussy syndrome）：丘脑腹后外侧部的小范围梗死，丘脑腹后外侧部的小范围梗死，病人经常会出现自发性的烧灼痛或对一些通常情况下病人经常会出现自发性的烧灼痛或对一些通常情况下不会引起疼痛的刺激产生触痛。不会引起疼痛的刺激产生触痛。疼痛说示不能综合征疼痛说示不能综合征(asymbolia for pain)asymbolia for pain)：损：损伤脑岛皮层，患者可感受到伤害性刺激引起的疼痛，伤脑岛皮层，患者可感受到伤害性刺激引起的疼痛，亦可区分锐痛和钝痛，但不能对疼痛表现出适当的情亦可区分锐痛和钝痛，但不能对疼痛表现出适当的情感和情绪反应。感和情绪反应。（4）中枢性疼痛48 （5 5）牵涉痛）牵涉痛 某些内脏病变可引起体表一定部位疼某些内脏病变可引起体表一定部位疼痛或痛觉过敏。痛或痛觉过敏。会聚学说；会聚学说；易化学说。易化学说。（5）牵涉痛49神经系统病理生理课件50 疼痛的防治原则疼痛的防治原则 1 1、去除引起疼痛的原发病灶是消除去除引起疼痛的原发病灶是消除疼痛的根本办法。疼痛的根本办法。2 2、药物阻断痛觉信息的传导及感受药物阻断痛觉信息的传导及感受是缓解疼痛的有效方法。是缓解疼痛的有效方法。疼痛的防治原则1、去除引起疼痛的原发病灶是消除疼51第三节第三节 阿尔茨海默病阿尔茨海默病 Alzheimer第三节阿尔茨海默病Alzheimer52神经系统病理生理课件53Alzheimer Disease(AD)AlzheimerDisease(AD)54（一）基本概念（一）基本概念 1 1、痴呆、痴呆 是指在意识清醒状态下，出现记忆、认知是指在意识清醒状态下，出现记忆、认知和思维功能缺损，或伴有语言、视空间技能、情感及和思维功能缺损，或伴有语言、视空间技能、情感及人格障碍的获得性、持续性智能障碍综合症，是影响人格障碍的获得性、持续性智能障碍综合症，是影响老年人健康和生活质量的常见病多发病。老年人健康和生活质量的常见病多发病。2 2、Alzheimer Alzheimer 病病 临床表现上出现明显的记忆、认知、临床表现上出现明显的记忆、认知、思维、情感及精神障碍以及性格改变等智能障碍（痴思维、情感及精神障碍以及性格改变等智能障碍（痴呆），病理学上以呆），病理学上以神经细胞内神经原纤维缠结神经细胞内神经原纤维缠结和和细胞细胞外淀粉样物质沉淀外淀粉样物质沉淀为主要特征的神经变性疾病。为主要特征的神经变性疾病。（一）基本概念1、痴呆是指在意识清醒状态下，出现记55（二）危险因素（二）危险因素 1 1、老龄、老龄 2 2、基因异常、基因异常 （二）危险因素1、老龄56（三）（三）AlzheimerAlzheimer病临床表现特征病临床表现特征 1 1、记忆障碍、记忆障碍 2 2、认知思维障碍、认知思维障碍 3 3、性格改变、性格改变 4 4、情感及精神障碍、情感及精神障碍 （三）Alzheimer病临床表现特征1、记忆障碍57Learning and Memory Deficits LearningandMemoryDeficits58（四）（四）AlzheimerAlzheimer病的发病机制病的发病机制 1 1、神经原纤维缠结：、神经原纤维缠结：P-tau P-tau TauTau过磷酸化过磷酸化 不溶性不溶性tautau蛋白蛋白神经元纤维神经元纤维神经元纤维缠结神经元纤维缠结细细胞骨架损害胞骨架损害神经元死亡神经元死亡（四）Alzheimer病的发病机制1、神经原纤维缠59Normal tauAD p-tauSer Thr p p p p p pp p p pp p p p p p ADPADP ATPATP p p p p Protein kinases?Protein phosphatases Ser Thr PiPi 神经原纤维缠结神经原纤维缠结NormalADp-tauSerppppppp602 2、脑内淀粉样物质沉淀、脑内淀粉样物质沉淀 ：A A A A-淀粉肽前体蛋白淀粉肽前体蛋白 A A-淀粉肽淀粉肽2、脑内淀粉样物质沉淀：A61AlzheimerAlzheimer病时神经原纤维缠结和老年斑病时神经原纤维缠结和老年斑 Alzheimer病时神经原纤维缠结和老年斑62 Alzheimer Alzheimer病时易受损的神经元和传导通路病时易受损的神经元和传导通路Alzheimer病时易受损的神经元和传导通路63神经系统病理生理课件64 治治 疗疗支持、对症治疗支持、对症治疗治疗65不择手段、不记后果地强制性地获取使用某种毒品不择手段、不记后果地强制性地获取使用某种毒品毒毒 品品 成成 瘾瘾不择手段、不记后果地强制性地获取使用某种毒品毒品成瘾66Dopamine Projection of dopaminergic neurons Dopamine67Neuroanatomyn nNigrostriataldopaminepathwayNigrostriataldopaminepathway(黑质纹状体多巴胺通路黑质纹状体多巴胺通路黑质纹状体多巴胺通路黑质纹状体多巴胺通路):):Substabtianigra(Substabtianigra(黑质黑质)caudoputamen(caudoputamen(尾壳核尾壳核)n nMesoaccumbensdopaminepathwayMesoaccumbensdopaminepathway(中脑边缘多巴胺通路中脑边缘多巴胺通路中脑边缘多巴胺通路中脑边缘多巴胺通路):Ventraltegmentalarea(VTA)(Ventraltegmentalarea(VTA)(腹侧背盖区腹侧背盖区)Nucleusaccumbens(Nucleusaccumbens(伏核伏核)n nMesocorticaldopaminepathwayMesocorticaldopaminepathway(中脑皮质多巴胺通路中脑皮质多巴胺通路中脑皮质多巴胺通路中脑皮质多巴胺通路):Ventraltegmentalarea(VTA)Ventraltegmentalarea(VTA)prefrontalcortexprefrontalcortex NeuroanatomyNigrostriataldopa68神经系统病理生理课件69Production of Dopamine ProductionofDopamine70Rats self-administer heroinRatsself-administerheroin71