第十章神经系统一、神经元和神经纤维即神经细胞,为NS的结构和功能的基本单位。㈠N元的结构与功能:1.结构:胞体N元树突:树突棘(dendrite)突起轴突:始段,突触小体(axon)1.神经纤维传导兴奋的特征神经纤维传导的特征1).生理完整性2).绝缘性3).双向性4).相对不疲劳性神经纤维的传导速度神经纤维运输某些物质(轴浆运输)神经的营养性作用1.突触种类和结构突触:神经元之间相接触所形成的特殊结构突触的微细结构突触前膜突触间隙突触后膜根据突触接触部位分为轴突—树突式;轴突—胞体式;轴突—轴突式。二、神经元之间相互作用的方式突触结构:①突触前膜②突触间隙③突触后膜2.突触传递的过程(电—化学—电的传递过程)突触前神经元兴奋突触前膜去极化前膜的电压门控式Ca2+通道打开胞外Ca2+进入突触前膜神经递质释放递质在突触间隙内扩散与后膜上的特异受体结合后膜上某些离子通道开放某些离子进入胞内突触后膜去极化或超极化。1)突触传递过程:电位变化(神经冲动)→膜通透性变化→Ca2+内流→递质释放入间隙→递质与受体结合→产生局部的突触后电位EPSP/IPSP2).兴奋性突触后电位*概念:在递质作用下,突触后膜的膜电位发生去极化改变,使突触后神经元的兴奋性升高,这种电位变化称为EPSP。*实验证据:*形成EPSP的机制:兴奋性递质作用于突触后膜上受体增大后膜对Na+和K+的通透性,特别是Na+的通透性局部膜的去极化。*概念:在递质作用下,突触后膜的膜电位产生超极化改变,使突触后神经元兴奋性下降,这种后电位变化称为IPSP。*实验证据:刺激伸肌肌梭的传入神经纤维,屈肌运动神经元记录。*产生IPSP的机制:抑制性递质作用突触后膜,使后膜上的Cl-通道开放Cl-内流↑膜电位发生超极化。3).抑制性突触后电位三、反射活动的一般规律中枢神经元的联系方式辐散式(divergence):扩大影响聚合式(convergence):实现整合功能链锁状(chaincircuit)与环状(recurrentcircuit):中间神经元的联系方式中枢神经元的联系方式及生理意义2.突触传递的特征:单向传递突触延搁总和兴奋节律的改变对内环境变化敏感、易疲劳项目化学性突触传递神经纤维传导方向单向传递双向传导速度慢,有突触延搁迅速,无延搁变化特征电-化学变化→突触前膜释放化学递质→后膜产生兴奋性突触后电位→引起AP。电变化,以动作电位形式传导,表现“全或无”现象。可总和性可以总和无总和现象代谢水平高低易疲劳性易疲劳不易疲劳对外界刺激的反应易受理化因素的影响不易受理化因素的影响其他特征有后放,兴奋节律可改变无后放,兴奋节律不改变化学性突触传递和神经纤维传导的区别(三)中枢抑制过程突触后抑制(postsynapticinhibition)由抑制性中间神经元释放抑制性递质,在突触后膜形成IPSP,导致突触后神经元呈现抑制性效应。突触后抑制的分类①传入侧支性抑制(afferentcollateralinhibition)②返回性抑制(recurrentinhibition)突触前抑制(presynapticinhibition)指通过轴-轴型突触活动,导制突触后膜(前膜)递质释放量减少,引起后膜EPSP减小,不易使其突触后神经元兴奋,从而使其突触后神经元呈现出抑制性效应。突触前抑制和突触后抑制区别:第二节神经系统的感觉功能一、脊髓的感觉传导功能(一)感觉传入通路1、丘脑前(脊髓与脑干)的传入系统Aβ类纤维:传导机械刺激引起的触-压觉。Aδ类纤维:传导温度觉、痛觉和触-压觉。C类纤维:传导痛觉、温度觉和触-压觉。1、丘脑前(脊髓与脑干)的传入系统传导痛觉、温度觉和轻触觉AδC纤维脊髓后角换元第二级神经元中央管前交叉至对侧前外侧系脊髓丘脑侧束(传导痛觉、温度觉)脊髓丘脑前束(传导触-压觉)丘脑的髓板内非特异感觉接替核丘脑的特异感觉接替核特点:先交叉后上行传导精细触觉和肌肉本体感觉的神经纤维Aβ同侧后索上行第二级神经元发出纤维交叉到对侧内侧丘系丘脑(特异感觉接替核)。上行系统有后索(脊髓)或内侧丘系(脑干)。特点:先上行,然后在薄束核和楔束核处交叉到对侧。2、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。3、感觉投射系统特异投射系统(1)定义指丘脑的第一类细胞群,它们投向大脑皮层的特定区域,具有点对点的投射关系。来自特异投射系统的纤维的主要终止于皮层的第四层。(2)功能引起特定的感觉,并激发大脑皮层发出神经冲动。非特异性投射系统(1)定义指丘脑的第三类细胞群,它们弥散地投射到在脑皮层的广泛区域,不具有点对点的投射关系。(2)功能维持和改变大脑皮层的兴奋状态。(3)脑干网状结构上行激活系统在脑干头端网状结构内存在具有上升唤醒作用的功能系统(通过非特异性投射系统发挥作用)。由于该系统是多突触接替的系统,所以易受药物的影响(如麻醉药、安定等)而发生传导阻滞。特异投射系统与非特异投射系统的比较:4、大脑皮层的感觉分析功能1)感觉代表区的分区与功能体表感觉代表区:位于中央后回。①感觉投射规律:a.交叉投射,但头面部的投射为双侧;b.投射区域的大小与不同体表部位的感觉分辨精细程度有关;c.投射总的安排为倒置,但头面部为立正。2)其他大脑皮层的感觉代表区视觉区左右两侧枕叶皮层内侧面的距状裂上下两缘。单眼视觉刺激反应-皮层第四层双眼视觉刺激反应-其他层(双眼视觉与立体视觉)听觉区颞横回和颞上回(41,42区)嗅觉区嗅觉在大脑皮层的投射区随着进化而愈益缩小,在高等动物只有边缘叶的前底部区域与嗅觉功能有关(包括梨状区皮层的前部、杏仁核的一部分等)。味觉区味觉投射区在中央后回头面部感觉投射区之下侧。5、痛觉(一)痛的类型、及其性质(1)体表痛快痛: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Aδ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。(2)躯体深部痛:定位不明确,可伴有恶心、出汗和血压的改变。其机制可能是组织产生了P物质的缘故。2、内脏痛•内脏痛的特征:①缓慢、持续、定位不清和对刺激的分辨能力差。②能使皮肤致痛的刺激(切割、烧灼等),作用于内脏一般不产生疼痛;而机械性牵拉、缺血、痉挛和炎症等刺激作用于内脏,则能产生疼痛。和躯体痛一样,内脏痛也可能是某些致痛物质作用于痛觉感受器引起的,如HCI,5-羟色胺、组胺和缓激肽等。3、牵涉痛(referredpain)内脏疾病往往引起身体远隔的体表部位发生疼痛或痛觉过敏。常见内脏疾病牵涉痛的部位和压痛区患病器官心胃、胰肝、胆囊肾结石阑尾炎体表疼痛部位心前区左上腹右肩胛腹股沟区上腹部左臂尺侧肩胛间或脐区牵涉痛发生的原因发生牵涉痛的部位与真正发生痛觉的患病内脏部位有一定的解剖关系:它们都受同一脊髓节段的后根神经所支配,即患病内脏的传入神经纤维和被牵涉皮肤部位的传入神经纤维由同一后根进入脊髓。第四节神经系统对躯体运动的调节一、脊髓对躯体运动的调节(一)脊髓运动神经元与运动单位1.α运动神经元胞体大小不等,其纤维支配梭外肌纤维。α神经元为反射弧的传出部分,因此称为最后公路。2.由一个α运动神经元及其所支配的全部肌纤维组成的功能单位,称为运动单位。3.γ运动神经元胞体较α运动神经元小,其纤维支配梭内肌纤维。γ运动神经元的兴奋性高。4.α、γ运动神经元的末梢释放Ach作为递质。α运动神经元与γ运动神经元(四)牵张反射定义:有神经支配的骨骼肌在受到外力牵拉时能引起受牵拉的同一肌肉收缩的反射活动。牵张反射的类型:腱反射(位相性牵张反射):指快速牵拉肌腱时发生的牵张反射,为单突触反射。膝反射。肌紧张(紧张性牵张反射):指缓慢持续牵拉肌腱时发生的牵张反射,为多突触反射。特点:肌紧张反射收缩力不大;表现为同一肌肉的不同运动单位进行交替性收缩,不是同步收缩;不易产生疲劳。生理意义:维持站立姿势。检查牵张反射的意义。牵张反射弧①感受器:肌梭与肌肉纤维并行排列,并附着于肌纤维上,或以两端固着在肌腱上。两端具横纹,接受γ纤维的支配,可收缩;②传入神经(感觉神经纤维):Aα纤维:较粗,螺旋状末梢,对动态牵拉敏感。Aβ纤维:较细,花枝状末梢,对静态牵拉敏感。③中枢:基本中枢在脊髓,并受高位中枢调节。④传出神经(运动神经元):α-运动神经元(只有)⑤效应器:肌(梭外肌)纤维引起相应运动单位的收缩,许多运动单位的收缩使肌肉产生一定张力,来对抗或抵消被动牵拉效果。牵张反射弧(二)脊休克在第5节颈脊水平以下切断脊髓,使得脊髓与高位中枢离断的动物称为脊动物。脊休克概念:与高位中枢离断的脊髓,暂时丧失反射活动能力,进入无反应状态。脊休克表现:骨骼肌肌紧张减低甚至消失,血压下降,外周血管扩张,发汗反射消失,尿粪潴留(躯体和内脏反射消失)。脊休克产生的原因:离断的脊髓突然失去了高位中枢的调节。二、脑干对肌紧张和姿势的调节(一)脑干网状结构易化区延髓网状结构的背外侧部、脑桥的被盖。刺激该区可加强肌紧张和皮层运动反应。抑制区延髓网状结构的腹内侧部,刺激该区可抑制肌紧张和皮层运动反应。(二)神经系统的易化系统和抑制系统易化系统加强肌紧张和肌运动区域,包括延髓网状结构的背外侧部分,脑桥的被盖,中脑的中央灰质及被盖、下丘脑、丘脑中线核群。抑制系统抑制肌紧张和肌运动区域,位于延髓网状结构的腹内侧部分。去大脑僵直在中脑上、下丘之间及红核的下方水平面上切断脑干,动物出现伸肌过度紧张、四肢强直、头尾昂起(脊柱反张后挺反张)等肌紧张亢进现象。如果切断脊髓背根,消除肌梭传入的影响,则僵直消失。说明去大脑僵直为一种过强的牵张反射。四、小脑对躯体运动的调节前庭小脑:主要由绒球小结叶构成,其功能是与身体姿势平衡有关。脊髓小脑:由小脑前叶和后叶的中间带区构成,其功能为调节肌紧张和协调随意运动。当切除或损伤后叶中间带后,出现意向性震颤。若患者轮替动作障碍,则称为小脑共济失调。皮层小脑:指后叶的外侧部,它仅受来自大脑皮层传来的信息。与运动区、感觉区、联络区之间的联合活动和运动计划形成及运动程序的编制有关。基底神经节对躯体运动的调节①稳定随意运动②调节肌紧张③处理本体感觉传入信息震颤麻痹(帕金森病)运动过少而肌紧张过强。临床表现:全身肌紧张增强,肌肉强直,随意运动下降,动作迟缓,面部表情呆板,静止性震颤(多见于上肢,节律4-6次/分,静止时出现,情绪激动时增多,自主运动时减少,入睡后停止)。病变部位:中脑黑质,脑内DA减少。发病机制:黑质的DA功能受损,纹状体内ACh功能相对亢进。治疗:给予左旋多巴治疗。可用M受体阻断剂等。但对静止性震颤无效。舞蹈病(手足徐动症)运动过多而肌紧张不全。临床表现:不自主的上肢和头部的舞蹈样动作,并伴有肌张力下降等。病理学改变:纹状体病变明显,新纹状体严重萎缩,黑质-纹状体通路完好,脑内DA正常。发病机制:纹状体内胆碱能和GABA能神经元的功能下降,黑质DA功能神经元功能相对亢进。治疗:利血平耗竭DA可缓解症状。①发动、协调随意运动②调节肌紧张交叉性支配(头面部多为双侧性)机能代表区大小与运动精细程度呈正变关系倒置机能定位(头面部局部正立)大脑皮层功能一、自主神经系统的结构特征(图)1.交感神经起自脊髓胸腰段灰质侧角的中间外侧柱;副交感神经部分起自3、7、9、10对脑神经核,一部分起处脊髓骶部灰质相当于侧角部位。2.交感神经的节前纤维短而节后纤维长;副交感神经则相反。3.交感神经分布广泛,而副交感神经分布局限。4.刺激交感神经节前纤维引起反应弥散;刺激副交感神经节前纤维引起