生理学神经系统一

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第十三章 神 经 系 统,概 述, 最重要的调节和控制系统，是人类高级智慧的物质基础。, 基本功能：,1. Sensation：监控体内外环境的改变,刺激(stimuli)、感受器(receptor),2. Integration：整合感觉信息，以决定适当的反应,3. Reaction：运动输出，控制肌肉或腺体的活动,基本功能,组 成,中枢神经系统,周围神经系统,脑（大脑、间脑、小脑、脑干）,脊髓,脑神经（12对）,脊神经（31对）,按结构分,感觉神经,运动神经,按功能分,躯体运动神经,自主神经,交感神经,副交感神经,神经系统,神经系统,基本概念, 神经组织：由神经细胞和神经胶质细胞组成。, 神经细胞：又称神经元(neuron)，具接受刺激、传导冲动和整合信息的功能；分为胞体、树突、轴突等结构。, 神经胶质细胞：起营养、支持作用并参与髓鞘形成。, 可分为星形细胞、少突胶质细胞、小胶质细胞和施万细胞(p25) 。, 神经纤维：由神经元突起和外面包着的神经胶质细胞组成。, 可分为有髓神经纤维和无髓神经纤维。, 脑神经和脊神经多由有髓神经纤维组成；周围神经的髓鞘来源于施万细胞，中枢神经的髓鞘来源于少突胶质细胞。髓鞘呈有规律的节段，两节间细窄部分称郎飞氏结。, 自主神经多由无髓神经纤维组成。无髓神经纤维也有一薄层髓鞘。,神经元,基本概念, 灰质：中枢神经系统内，神经元胞体和树突聚集而成。, 白质：中枢神经系统内，神经纤维聚集而成。, 神经核：中枢神经系统内，神经元胞体聚集而成的团块。, 神经节：周围神经系统内，神经元胞体聚集而成的团块。, 纤维束（神经束、传导束）：中枢神经系统内，神经纤维聚集成束。, 神经：周围神经系统内，神经纤维聚集而成的条索状结构。, 网状结构：中枢神经系统内，灰质和白质混合而成。,灰质和白质,神经节和神经核,传导束和神经,神经元, 按结构分：,1. 胞体：接受、整合信息，发放神经脉冲,2. 树突：输入信息,3. 轴突：传导神经脉冲,轴丘、髓鞘、郎飞式结、轴突末梢, 按功能分：,1. 接受区：接受刺激,2. 传导区：产生和传导神经脉冲（动作电位）,3. 分泌区：分泌神经递质,神经元分类,兴奋与兴奋性, 广义的兴奋性：对刺激（内、外）产生反应的能力。, 所有细胞都具有广义的兴奋性，但其强弱差异很大。一些细胞的兴奋性很强（很容易产生反应，且反应程度较大），如肌细胞、神经细胞等。, 进一步研究发现，这些兴奋性大的细胞反应都是一种快速的、可传导的点的变化，称为冲动（或动作电位）。, 因此，在高度动物中，一般把兴奋性定义为“能够产生冲动的能力”。, 阈值：刚能引起组织兴奋的临界刺激强度，反映了组织兴奋性的大小。,阈刺激、阈上刺激、阈下刺激,神经元间的通讯, 起源于神经元接受刺激,神经元可以被其它神经元、感受器细胞、或物理事件（如压力）刺激, 一旦神经元接受阈上刺激，它将会将这一信息传递给其它神经元或效应器细胞。,1. 感觉神经元：传入神经元,2. 联络神经元：中间神经元,3. 运动神经元：传出神经元, 因此，神经元间信息传递分两步：,1. 将信息从一个神经元的一端传到另一端,2. 跨过神经元间的缝隙，将信息从一个神经元传到另一个神经元,静息电位(Resting Potential), 静息状态下，由于可兴奋细胞对于不同离子具有不同的通透性，导致Na胞外浓度高，K胞内浓度高。, 体内Na总量远远多于K，导致胞外比胞内带更多正电荷，形成“内负外正”的平衡电位。, 静息时，Na通透性很差，只有极少量可以透过细胞膜扩散。, 静息时，K通透性较大，可跨膜扩散，直至平衡电位。, 胞内记录电压为-65-90 mV，适用于Goldman方程。,静息电位,Sodium ions are more concentrated outside the neuron; potassium ions are more concentrated inside. However, because the body has far more,sodium than potassium, the total number of positive charges is greater outside the cell than inside. Protein and chloride ions (not shown) bear,negative charges inside the cell. At rest, very few sodium ions cross the membrane except by the sodium-potassium pump. Potassium tends to,flow into the cell because of an electrical gradient but tends to flow out because of the concentration gradient., 神经元受刺激后，转入兴奋状态，膜通透性剧烈变化，离子移动，极性翻转，产生动作电位或神经冲动(Neural Pulse)。, 膜电位达到阈值，Na通道开放，Na内流，膜电位升高，“去极化”，升到“内正外负”的状态，称“反极化”，或“超射”, 动作电位的升支。, Na通道失活，K通道开放，K外流，膜电位降低，“复极化”, 动作电位的降支, K通道失活缓慢，导致膜电位会降到静息电位以下，称“超极化”,动作电位(Active Potential),Nerve Impulse Diagram, 峰电位, 负后电位, 正后电位, 绝对不应期：0.3ms, 相对不应期：3ms, 超常期：2ms，负后电位期, 低常期：70ms，正后电位期,p56,动作电位的时相, 动作电位的“全或无”特征,(All-or-None), 与阈值的关系, 动作电位的大小是否都一样？为什么？, 传导的特性：,生理完整性,双向传导,非递减性：幅度、速度,绝缘性,相对不疲劳性,动作电位的特点, 动作电位在轴丘处产生，一直传到轴突末梢, 依靠局部电流, 动作电位的传导方向,双向？单向？为什么？, 根据轴突外有无髓鞘，分为两种传导方式。, 连续式：无髓纤维；速度慢, 跳跃式：有髓纤维（郎飞式结）；速度快, 传导速度还和神经纤维的粗细有关；越粗，传导越快。,动作电位的传导,跳跃式传导, 神经元通过释放神经递质的方式将信息传递给下一个神经元或肌细胞。,完成该功能的地点叫做突触，它是神经元与另一个神经元或肌细胞接触的地方。, 突触的结构：突触前膜、突触间隙、突触后膜。,突触小体、突触囊泡、递质、受体,突触(synapse), 突触的分类：,1. 按接触部位分，常见3种：,轴突树突、轴突胞体，轴突轴突,2. 按功能分：,兴奋型、抑制型,突触(synapse), 动作电位传到轴突末端，使突触前膜上的Ca通道开放。, Ca流入突触前膜细胞内，促使囊泡与前膜融合，并释放囊泡内递质（胞吐作用）, 递质跨过突触间隙到达突触后膜，与其上的特异性受体结合。, 突触后膜的离子通道开放，引起后膜的膜电位发生变化，产生突触后电位。,突触传递过程, 突触后电位不是动作电位，而是梯度电位(graded potential)。它不是全或无的方式，而是可以累积的。, 兴奋性突触后电位（EPSP）：一些递质导致突触后膜的阳离子通道开放(Na内流)，使得膜电位去极化。这将使得突触后神经元的兴奋性增强。,突触后电位, 抑制性突触后电位（IPSP）：一些递质导致突触后膜的阴离子通道开放(Cl内流)，使得膜电位超极化。这将使得突触后神经元的兴奋性减弱。,突触后电位, 神经元的树突接受兴奋性刺激后，会使阳离子通道开放，导致细胞“去极化”。, 树突和胞体的细胞膜上较缺少“电压门控式”离子通道，而轴丘和轴突上“电压门控式”离子通道很多。, 说明什么？,梯度电位, 如果EPSP的初始值足够大，传到轴丘处仍然大于阈值，便可以产出动作电位。, 一个EPSP很难产生足够大的梯度电位，不足以引起动作电位的发放。但EPSP可以整合。,突触整合,时间整合和空间整合, 辐散式(divergence)：一个神经元和多个神经元联系。, 聚合式(convergence)：多个神经元和一个神经元联系。, 环状回路：,神经元的联络方式,神经肌肉接头(NMJ),突触前膜、突触后膜(终板膜)、突触间隙,乙酰胆碱使终板膜上离子通道开放，终板电位去极化,量子式释放、Na+内流、K+外流,神经递质,成分上,1 胆碱类：乙酰胆碱(Ach),2 单胺类：,儿茶酚胺：多巴胺、去甲肾上腺素和肾上腺素,吲哚胺：5-羟色胺,3 氨基酸类：谷aa、甘aa、-氨基丁酸(GABA)、门冬aa,其它：前列腺素、P物质、组胺,功能上,兴奋型：如Ach,抑制型：如GABA,递质的去除,Why?,How?,酶降解,扩散,重吸收,动作电位到底怎样传递信息？,是根据大小吗？,