计算机软件及应用第九篇神经系统

计算机软件及应用第九篇神经系统第1页/共49页神经系统中枢神经系统外周神经系统脑脊髓神经干神经节第二十九章组成神经系统的细胞及其一般功能第2页/共49页

一、神经元（neuron）神经细胞，是构成神经系统的结构和功能的基本单位。(一)神经元的基本结构突起：树突（>=1）轴突（=1）胞体神经元第一节神经元第3页/共49页第4页/共49页第5页/共49页第6页/共49页海马神经元第7页/共49页三叉神经节神经元第8页/共49页9（二）神经元的一般功能

1.在信息输送过程中

·树突和胞体:接受、整合信息

·轴突始段:爆发动作电位

·轴突:传导信息

·轴突末梢:传递信息第9页/共49页2.树突棘：突触(synapse)形成部位

·

在智力发育中具有重要意义

·

也参与突触可塑性3.胞体:除信息处理外，是蛋白质合成部位

·

在维持神经元生长发育及正常功能中发挥重要作用第10页/共49页大脑皮层锥体细胞顶树突上的树突棘示意图第11页/共49页神经纤维有髓神经纤维无髓神经纤维神经末稍感觉神经末稍运动神经末稍轴索：轴突和感觉神经元的长树突神经纤维：轴索外包有髓鞘或细胞膜第12页/共49页神经纤维的主要功能:传导兴奋神经冲动：指沿神经纤维传导的兴奋或动作电位.１．神经纤维传导兴奋的特征：

完整性（integrality)绝缘性（isolatedpropagation）双向性（bidirectionalpropagation）相对不疲劳性（indefatigability）（三）兴奋在神经纤维(nervefibers)

上的传导第13页/共49页２．神经纤维传导兴奋的速度

影响因素：有髓纤维>无髓纤维与直径呈正比轴索直径与总直径的比例：0.6左右温度：升高，加快；降低，减慢。第14页/共49页３．神经纤维的分类

（１）依据传导速度

A.有髓躯体传入和传出纤维

B.有髓自主神经节前纤维

C.无髓自主神经节后纤维:痛觉传入纤维A>B>C第15页/共49页

（２）依据纤维直径、来源分类

Ⅰａ：肌梭的传入纤维（Aα

）

Ⅰｂ：腱器官的传入纤维

Ⅱ：皮肤的机械感受器传入纤维（Aβ

）

Ⅲ：皮肤痛、温觉、肌肉的深部压觉传入（Aδ）

Ⅳ：无髓的痛、温觉、机械感受器传入（C）第16页/共49页

类型功能直径(mm)速度(m/s)相当于Aa本体感觉,躯体运动12~2270~120Ia、IbAb触-压觉5~1230~70IIAg支配梭内肌(使收缩)3~615~30Ad痛、温、触-压觉2~512~30IIIB自主神经节前纤维<33~15sC交感节后纤维0.3~1.30.7~2.3IVdrC痛、温、触-压觉0.4~1.20.5~2.0IV哺乳动物周围神经纤维的分类第17页/共49页（五）轴浆运输借助轴浆流动在胞体与轴突末梢之间运输物质的现象。第18页/共49页轴浆运输的双向性顺向轴浆运输:（自胞体向末梢）逆向轴浆运输:（自末梢向胞体）快速：410mm/d,线粒体、分泌颗粒、递质囊泡等。（驱动蛋白）慢速：1～12mm/d,微丝、微管等

205mm/d，通过入胞作用被末梢摄取，如神经生长因子、狂犬病病毒、破伤风毒素等。（动力蛋白）

第19页/共49页（六）神经的营养性作用

1.神经对所支配组织的两大作用

·

功能性作用

·

营养性作用

2.神经的营养性作用现象

·

正常情况下不易被觉察

·

切断神经后，肌糖原合成↓，蛋白质分解↑，肌萎缩

第20页/共49页3.神经的营养性作用机制

·

神经元产生某些营养性因子

·

通过顺向轴浆运输作用于被支配组织4.神经的营养性作用意义

·

脊髓灰质炎等疾病出现肌萎缩的机制第21页/共49页与神经冲动无关。因为局部麻醉药阻断神经冲动传导，不引起所支配肌肉发生代谢变化。通过神经末梢经常释放某些营养性因子，作用于所支配的组织而实现的。第22页/共49页神经营养因子NeurotrophinsReceptors神经生长因子Nervegrowthfactor(NGF)trkA脑源神经营养因子Brain-derivedneurotrophicfactor(BDNF)trkB神经营养因子3Neurotrophin3(NT-3)trkC(mainly)神经营养因子4/5Neurotrophin4/5(NT-4/5)trkB（七）神经元的发育、存活与正常功能的维持

神经营养因子

第23页/共49页神经元胶质细胞数量少（1011个）多（10~50倍）突起树突和轴突无树突和轴突之分细胞间突触联系形成不形成缝隙连接部分存在普遍存在随[K+]o改变的膜电位存在存在产生动作电位能不能神经递质受体存在(信息传递)存在(不传递信息)再生能力无终身保持二、神经胶质细胞（一）胶质细胞的特征

与神经元相比,特征如下表第24页/共49页（二）神经胶质细胞的类型周围神经系统施万细胞卫星细胞中枢神经系统星型胶质细胞少突胶质细胞小胶质细胞第25页/共49页

室管膜

星形胶质细胞

小胶质细胞

少突胶质细胞第26页/共49页神经胶质细胞

数量：为神经元的10－50倍形态结构：有突起，但无轴突和树突之分，普遍存在缝隙连接，但不形成化学性突触。第27页/共49页星形胶质细胞功能支持作用引导迁移作用隔离作用参与血脑屏障的形成营养作用修复与增生免疫应答维持细胞外液中K+浓度的稳定参与某些递质和生物活性物质代谢第28页/共49页细胞类型功能中枢少突胶质细胞形成髓鞘小胶质细胞在脑损伤时转变为巨噬细胞，清除变性的神经组织碎片室管膜细胞参与形成血-脑脊液屏障、脑-脑脊液屏障外周施万细胞形成髓鞘在神经损伤后再生中，引导轴突沿其形成的索道生长卫星细胞为神经元提供营养及形态支持调节神经元外部的化学环境第29页/共49页要点回顾：神经元的基本结构及其功能神经纤维传导兴奋的特征神经胶质细胞的类型及其功能（选择题）第30页/共49页第三十章神经系统功能活动的基本原理一、突触传递(synaptictransmission)（一）电突触(electricalsynapse)传递

1.结构基础——缝隙连接(gapjunction)第31页/共49页缝隙连接(gapjunction)：细胞膜间隔20Å，每侧膜上整齐地排列多个“颗粒”，每个“颗粒”由6个蛋白质亚基包绕而成，颗粒中心是一条亲水性孔道，允许水、离子、氨基酸及其他小分子物质通过。第32页/共49页2.电紧张耦联(electrotonicallycoupled)

两个细胞之间以电突触相连接的关系称为～。

3.电突触传递的一般特点

·双向性(bidirectionaltransmission)·低电阻性(lowerresistancetransmission)·快速性(rapidtransmission)

第33页/共49页4.电突触传递的意义

·

无脊椎动物：介导逃避反射

·哺乳动物：参与同类神经元之间的同步化活动5.缝隙连接并非持续开放

·

邻接细胞胞质内pH↓或[Ca2+]↑时关闭6.整流型电突触(rectifyingsynapse)

·

具有电压门控特性，允许去极化电流单向传递第34页/共49页（二）化学性突触(chemicalsynapse)传递

1.定向突触(directedsynapse)传递典型的实例：骨骼肌神经-肌接头神经元间的经典突触

第35页/共49页突触细胞交流的方式CNS：1011neurons2,000/neuronCNS：2×1014

突触网络 第36页/共49页

经典突触的主要类型轴突-树突式突触(Axodendriticsynapse)：乙轴突-胞体式突触(Axosomaticsynapse)：甲轴突-轴突式突触(Axoaxonalsynapse)：丙第37页/共49页经典突触的微细结构

突触前膜

微丝、微管、线粒体突触囊泡（三类）活化区

突触间隙

20~40nm宽突触后膜

受体通道第38页/共49页经典的突触传递过程突触传递（synaptictransmission）：突触前神经元的信息传递到突触后神经元的过程

突触传递的实质：“电-化学-电”的过程第39页/共49页ProcessofSynapticTransmission兴奋传至神经末梢↓突触前膜去极化↓前膜电压门控式Ca2＋通道开放↓Ca2＋进入突触前膜↓神经递质通过出胞作用释放到突触间隙↓递质作用于突触后膜的特异性受体或化学门控式通道↓突触后膜上某些离子通道通透性改变↓某些离子进入突触后膜↓后膜去极化或超极化（突触后电位）第40页/共49页突触传递过程中突触囊泡释放递质的示意图1.Ca2+-CaMKⅡ→突触蛋白Ⅰ磷酸化→突触小泡从细胞骨架丝上游离出来（动员）2.由Rab3蛋白引渡到活化区（摆渡）3.由v-SNARE和t-SNARE结合而完成着位4.与突触前膜融合第41页/共49页2.非定向突触(non-directedsynapse)传递

·

典型的实例平滑肌神经-肌接头心肌神经-肌接头

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分布于外周与中枢多见于自主神经节后纤维尤其是交感节后纤维

第42页/共49页·

结构特点:

末梢分支多，

曲张体

·

传递特点1.不存在突触前膜与后膜的特化结构；2.不存在一对一的直接支配关系；3.曲张体与效应器细胞间的距离较远；4.传递所需时间可大于1s；5.释放的递质能否产生效应，取决于效应器细胞上有无相应受体。

第43页/共49页

神经冲动到达曲张体→递质释放→扩散达平滑肌膜受体→平滑肌细胞产生效应。

非突触性化学传递也见于中枢。

第44页/共49页3.影响突触传递的因素(1)影响突触前末梢释放递质的因素

a.递质释放量与进入末梢内的Ca2+成正相关

[Ca2+]o↑或[Mg2+]o↓→递质释放量↑到达末梢的AP频率和幅度↑→Ca2+内流↑→递