《病理学》第十章 神经系统的功能

1、第十章 神经系统的功能Chapter 10 Function of the Nervous System23第二节 神经系统的感觉分析功能第一节 神经系统功能活动的基本原理第四节 神经系统对内脏活动的调节第三节 神经系统对姿势和运动的调节第六节 脑的高级功能第五节 脑的电活动及觉醒与睡眠4第一节 神经系统功能活动的 基本原理5一、神经元和神经胶质细胞（一）神经元(neuron)胞体突起树突轴突 神经元的结构1. 神经元的一般结构和功能接受、整合并传递信息；神经内分泌。 神经元的基本功能6 神经元的功能分段受体部位AP起始处传导冲动的部位递质释放的部位7图-神经元的分类8图-神经元电镜照片Axo

2、nCell bodyDendrites9图-大脑皮层大锥体细胞102. 神经纤维的功能和分类 直径：正变 传导速度(m/s)6直径(m) 轴索直径与总直径最适比例=0.6 神经冲动传导速度的影响因素 有无髓鞘 温度：正变11完整性 神经纤维传导兴奋的特征绝缘性双向性相对不疲劳性12 神经纤维的分类纤维类型13胞体轴突末梢顺向运输逆向运输3.神经纤维的轴浆运输 (axoplasmic transport) 概念：轴突内借助轴浆流动运输物质的现象(快速、慢速)顺向快速：线粒体、突触囊泡 顺向慢速：可溶性成分逆向：毒素、神经营养因子、辣根过氧化物酶（HRP） 分类：144. 神经的营养性作用 神经的

3、营养性作用（trophic action） 神经的功能性作用AP递质支配组织的功能改变神经末梢经常释放某些营养因子，持续地调整所支配组织的内在代谢活动，影响其持久性的结构、生化和生理变化。15165. 神经营养因子（neurotrophin , NT）来源: 支配的组织、星形胶质细胞作用: 支持神经元的形态、功能已知的:nerve growth factor, NGF；brain-derived neurotrophic factor, BDNF；NT-3；NT4/517有突起,不分树突轴突；细胞间不形成化学性突触，普遍存在缝隙连接；有RP,不产生AP；终身分裂增殖能力。（二）神经胶质细胞 (

4、neuroglia)1. 胶质细胞的特征18(1)支持和引导神经元迁移；(2)修复和再生作用；(3)免疫应答作用；(4)形成髓鞘和屏障作用；(5)物质代谢和营养作用；(6)维持细胞外K+浓度；(7)参与某些活性物质的代谢。2. 胶质细胞的功能19二、突触传递概念：一个神经元的轴突与另一个神经元的胞体或突起相接触，并传递信息的部位。20突触化学性突触 定向突触非定向突触电突触（一）几类重要的突触传递经典的突触神经骨骼肌接头神经心肌接头神经平滑肌接头21突触小泡： 小、清亮- Ach、aa 小、心密- CA 大、心密- NP1. 经典的突触传递（1）突触的微细结构突触前膜突触间隙突触后膜活化区突触

5、前膜图-突触微细结构模式图突触后膜突触间隙22（2）突触的分类轴突-树突式突触轴突-胞体式突触轴突-轴突式突触23图-特殊类型突触模式图24突触前神经元AP传至末梢前膜去极化前膜电压门控钙通道开放， Ca2+内流囊泡出胞式释放递质递质与后膜受体结合后膜离子通透性改变突触后电位（PSP）电化学电的传递过程?（3）突触传递的过程25（4）突触后电位1）兴奋性突触后电位（EPSP）2）抑制性突触后电位（IPSP）1）快突触后电位2）慢突触后电位根据突触后电位去极化和超极化方向：根据突触后电位发生的快慢：26概念：突触后膜在某种神经递质作用下产生的局部去极化电位变化。1）兴奋性突触后电位（EPSP）图

6、-兴奋性突触后电位的产生27动画-兴奋性突触后电位的产生28概念：突触后膜在某种神经递质作用下产生的局部超极化电位变化。2）抑制性突触后电位（IPSP）图-抑制性突触后电位的产生29动画-抑制性突触后电位的产生30 突触前神经元AP传至末梢 前膜去极化前膜电压门控式钙通道开放，Ca2+内流前膜释放兴奋性递质 递质与后膜受体结合后膜对Na+通透性，Na+内流后膜去极化(EPSP)EPSPIPSP 释放抑制性递质Cl-内流后膜超极化(IPSP)31慢突触后电位自主神经节和大脑皮层的神经元：慢EPSP和慢IPSP 持续100mss-min32胞体整合（5）突触后神经元的兴奋与抑制始段产生AP轴突末梢

7、抑制图-复杂的神经突触联系超极化去极化33（6）影响突触传递的因素1）影响递质释放的因素2）影响已释放递质消除的因素3）影响受体的因素Ca2+、AP破伤风毒素、肉毒梭菌毒素三环类抗抑郁药、有机磷农药筒箭毒碱、-银环蛇毒34突触前末梢受一短串高频刺激，引起PSP。1）强直后增强突触前末梢Ca2+末梢持续释放递质PSP2）习惯化和敏感化（7）突触的可塑性习惯化：重复温和的刺激-突触反应逐渐敏感化：重复较强的刺激-突触反应突触前末梢Ca2+末梢释放递质PSP突触前末梢Ca2+末梢释放递质PSP35突触后神经元Ca2+PSP3）长时程增强（long-term potentiation, LTP）4）长

8、时程抑制(LTD)突触前N元短时内受到快速重复刺激，引起快速长时间的EPSP。突触传递效率长时间362.非定向突触传递（1）结构基础曲张体（非突触性化学传递）（2）特点：无特化的突触前、后膜；与突触后成分距离远；突触传递时间长；无一对一的支配关系；产生效应与否取决于突触后有无相应受体。373. 电突触传递 双向传递； 电阻低，传递快，几乎无潜伏期。（2）特点：（1）结构基础 缝隙连接（3）功能：促进神经元同步化活动。38（二）神经递质和受体1.神经递质 ( neurotransmitter) 概念：由神经元合成，突触前末梢释放，能特异性作用于突触后膜受体，并产生PSP的信息传递物质。39递质的

9、合成；递质的储存和释放；释放后作用于后膜受体；递质的失活；特异的受体激动剂和拮抗剂。NO,CO等（1）递质的鉴定（经典的递质符合的条件）40 （2）神经调质（neuromodulator）（3）递质共存现象(neurotransmitter co-existance) 意义:协调某些生理过程。对递质的信息传递起调节作用的物质调制作用 概念：一个神经元内存在两种或两种以上的递质（包括调质）的现象。 Dale principle：一个神经元内只有一种递质，其全部末梢只释放同一种递质的现象。41(4) 递质的代谢酶解Ach、肽类重摄取NE图-递质消除的方式模式图422.受体（receptor）配体(

10、ligand)拮抗剂/阻断剂(antagonist/blocker)激动剂(agonist) 概念：细胞膜上或细胞内，能与某些化学物质特异结合并诱发特定生物学效应的特殊生物分子。43受体与配体结合的特性：高亲和力；高特异性； 饱和性；可逆性。44（1） 受体的亚型 如 胆碱能受体: M1-M5 /N1,N2 肾上腺素能受体： 1、2 /1、2、3（2） 突触前受体/自身受体存在于突触前膜，负反馈递质释放。 NE受体: 前膜2受体45 离子通道型受体 G蛋白耦联受体（大多数） 酶偶联受体（3）受体的作用机制（4）受体的浓集（5）受体的调节受体的上调（up regulation）受体的下调（dow

11、n regulation）463.主要的递质和受体系统（1）乙酰胆碱（ACh）及其受体 胆碱能神经元（cholinergic neuron） 胆碱能纤维（cholinergic fiber） 胆碱能受体（cholinergic receptor）47乙酰胆碱胆碱能神经元胆碱能纤维胆碱能敏感神经元胆碱能受体48 胆碱能神经元（中枢）脊髓前角运动神经元丘脑特异感觉投射神经元脑干网状结构上行激动系统纹状体、边缘系统等 参与神经系统几乎所有功能49所有自主神经节前纤维大多数副交感神经节后纤维少数交感神经节后纤维(支配汗腺、骨骼肌 血管的交感舒血管纤维)胆碱能纤维（外周）支配骨骼肌的运动神经纤维50（外

12、周）胆碱能受体毒蕈碱(M)受体 烟碱(N)受体分布(外周)胆碱能节后纤维支配的效应器自主神经节突触后膜（N1）神经-骨骼肌接头终板膜(N2) M-样作用副交感神经兴奋效应自主神经节神经元兴奋终板电位骨骼肌收缩 阻断剂阿托品-M肌肉型-十烃季铵-N2神经元型-六烃季铵-N1效应筒箭毒碱-NN-样作用51（2）去甲肾上腺素(NE/NA)和肾上腺素(E/AD) 及其受体以E为递质的神经元 肾上腺素能受体（adrenergic receptor） 肾上腺素能神经元（adrenergic neuron）能与NE或E结合的受体 肾上腺素能纤维（adrenergic fiber）以NE为递质的神经纤维 去甲

13、肾上腺素能神经元（noradrenergic neuron）以NE为递质的神经元大多数交感节后纤维52受体（1-2）分布效应阻断剂大多数交感神经节后纤维支配的效应细胞兴奋性效应（除小肠平滑肌）1受体(+)；2受体（-） 3-脂肪组织酚妥拉明-,1普萘洛尔（心得安）- （外周）肾上腺素能受体受体（1-3）哌唑嗪：1，育亨宾：2阿替洛尔和美托洛尔：1，丁氧胺：253 黑质-纹状体系统：黑质纹状体 中脑-边缘系统 结节-漏斗系统受体：D1D5（3） 多巴胺及其受体54图-多巴胺受体的作用D1受体D2受体55（4） 5-羟色胺及其受体胞体集中在低位脑干的中缝核受体：5-HT15-HT7（5） 组胺及其

14、受体分布：下丘脑后部的结节乳头核受体：H1，H2，H356（6）氨基酸类递质及其受体谷氨酸：中枢内的主要兴奋性递质1）兴奋性氨基酸门冬氨酸促离子型受体： NMDA、AMPA和KA促代谢型受体572）抑制性氨基酸-氨基丁酸：中枢内的主要抑制性递质甘氨酸阻断剂：士的宁GABAA, GABAB, GABAC58（7）神经肽及其受体2）阿片肽-脑内具有吗啡样活性的肽类物质-内啡肽 受体脑啡肽 、受体强啡肽 受体神经系统内起递质或调质作用的肽类1）速激肽 P物质593）下丘脑调节肽和神经垂体肽5）其他神经肽 下丘脑调节腺垂体功能的肽类激素4）脑-肠肽（brain-gut peptide）缩胆囊素(CCK

15、)、血管活性肠肽(VIP) 等神经肽Y 、心房钠尿肽60腺苷、 ATP腺苷是抑制性中枢调质咖啡因和茶碱抑制腺苷的作用（8）嘌呤类递质及其受体61（9）气体类递质 NO、 CO（10）其它可能的递质 前列腺素（PG）精氨酸血红素62三、反射活动的基本规律维持个体生存和种族延续低位中枢简单而固定 先天，物种共有非条件反射 条件反射后天获得，有个体差异复杂且易变高级中枢(大脑皮层)能高度适应内外环境的变化项目形成反射弧中枢部位数量生理意义有限无限（一）反射的分类63单突触反射（腱反射）多突触反射（屈肌反射）（二）反射的中枢控制（三）中枢神经元的联系方式1. 单线式联系2. 辐散和聚合式联系3. 连锁

16、式和环式联系 后发放/后放电（afterdischarge）64（四）局部回路神经元和局部神经元回路 在CNS中，有些无轴突和短轴突神经元的树突及轴突仅在某一中枢部位内部起联系作用，这些神经元称为局部回路神经元。 由局部回路神经元及其突起构成的神经元间相互作用的联系通路，称为局部神经元回路。65（五）中枢兴奋传播的特征6. 对内环境变化敏感和易疲劳5. 后发放4. 兴奋节律的改变3. 兴奋的总和 ：空间、时间2. 中枢延搁1. 单向传播66（六）中枢抑制和中枢易化（1）传入侧支性抑制(交互抑制)（2）回返性抑制1. 突触后抑制 概念：由抑制性中间神经元释放抑制性递质，使突触后神经元产生IPSP

17、引起。 形式：67超极化抑制682.突触前抑制 结构基础 轴突-轴突-胞体三联突触 特征去极化抑制 概念由于改变突触前膜的活动，最终使突触后N元兴奋性降低而引起抑制。69先刺激轴B轴B兴奋释放-GABA在此基础上再刺激轴A轴A产生AP幅度轴A Ca2+内流量轴A释放递质量胞CEPSP幅度 机制轴A部分去极化(Cl-电导)胞C不易总和达到阈电位而兴奋 = 胞C抑制703.突触后易化 EPSP的总和,接近阈电位易兴奋4.突触前易化 前膜释放递质EPSP5-HTCa2+内流K+通道关闭突触前AP突触后EPSP突触前Ca2+流71神经纤维传导兴奋的特征突触的概念经典的突触传递过程突触后电位（EPSP

18、和IPSP）的概念、机制神经递质和受体的概念调质的概念及作用递质共存的概念及戴尔原则外周胆碱能和肾上腺素能递质和受体系统反射的概念、过程、分类突触后抑制的概念、形式、意义掌握内容72神经纤维的轴浆运输概念、分类神经的营养性作用概念突触微细结构与分类非定向突触传递特点电突触传递特点、功能递质的分类递质鉴定的条件中枢神经递质和受体中枢兴奋传播的特征突触前抑制、突触易化熟悉内容73了解内容神经元的一般结构与功能神经纤维的分类神经营养因子神经胶质细胞的特征和功能影响突触传递的因素突触的可塑性概念、形式递质的合成、释放、失活的机制受体的分类、亚型及受体的调节其它递质和受体中枢神经元的联系方式及功能特点局部回路神经元和局部神经元回路7475动画- 神经冲动的传导速度比较无髓鞘有髓鞘76动画-神经冲动的双向传导77图-驱动蛋白沿微管运输细胞器胞体末梢78图-HRP逆向轴浆运输的应用79动画-神经的功能性作用80图-渐冻人81N-M接头处的兴奋传递过程82图-突触传递的基本过程83图-突触传递的过程84Ca2+APmobilization; trafficking;docking; fusion; exocytosis图-Ca2+触发递质释放