第13章.神经系统与神经调节

第13章神经系统与神经调节一、神经元的结构与功能二、神经系统的结构三、脊椎动物神经系统的功能四、人脑重点：神经冲动产生与传导的机制；人的神经系统的组成、脊髓的结构、脑的组成；内脏神经系统的功能特点；大脑皮层的功能—运动区躯体感觉区的分布功能特点。神经系统的作用及特点人体协调内部的生物信息过程主要涉及两个系统：

神经系统协调内、外

内分泌系统主要协调内部

作用：神经系统是机体内起主导作用的调节机构，全身各器官、系统在神经系统的的统一控制和调节下，互相影响、互相协调、保证机体的整体统一及其与外界环境的相对平衡。神经调节的特点：（1）接受刺激，直接反应。迅速、准确。（2）调节或控制内分泌系统间接调节。一、神经元的结构与功能1、神经元（neuron）是神经系统的基本的结构功能单位2、神经冲动3、神经冲动的传导4、突触的信号传导一、神经元的结构与功能1.神经元（neuron）是神经系统的基本的结构功能单位神经元的结构：胞体、突起（轴突、树突）。细胞膜:传导电冲动胞体:营养和整合中心。细胞核大、有丰富的神经原纤维。树突:较短、有小突起，是接受冲动并将神经冲动传入胞体的重要结构。轴突：一般只有一个，细长。起始部位称轴丘，其末梢分支很多并形成终扣。轴突外周有髓鞘包着。轴突传出神经冲动。

一、神经元（一）神经元的基本结构和功能

神经组织由神经元和神经胶质细胞（星状，少突胶质和小胶质细胞）构成。

胞体

神经元代谢与营养中心神经元

树突

较短，一个或多个，

突起

接受冲动，传向胞体。

轴突

较长，一个，将冲动由胞体传向轴突末梢。

387B.C.柏拉图在雅典教学，他相信脑是心智运作的所在地。(二)神经纤维兴奋传导1.神经纤维传导兴奋的特征1)双向传导2)绝缘性3)生理完整性4)相对不疲劳性

2.神经纤维的传导速度直径粗＞细；有髓＞无髓；温度↓，传导速度↓。上肢正中神经内，运动纤维传导速度为58m/s，感觉纤维65m/s。神经胶质细胞的功能支持作用修复和再生作用免疫应答作用物质代谢和营养作用绝缘和屏蔽作用稳定细胞外的K+浓度（保持低钾）参与某些递质和生物活性物质的代谢脊髓及神经静息膜电位：神经元在静息状态时，即未接受刺激，未发生神经冲动时，细胞膜内积聚负电荷，细胞膜外积聚着正电荷，膜内外存在着－70mV电位差。呈极化状态。(五)静息电位的产生机制膜两侧[K+]差是促使K+扩散的动力，但随着K+的不断扩散，膜两侧不断加大的电位差是K+继续扩散的阻力，当动力和阻力达到动态平衡时，K+的净扩散通量为零→膜两侧的平衡电位。二、动作电位(actionpotentialAP)

(一)概念：可兴奋细胞受到刺激，细胞膜在静息电位基础上发生一次短暂的、可逆的,并可向周围扩布的电位波动称为动作电位。AP实验现象动作电位—神经冲动的产生细胞受刺激时，神经元细胞膜的透性发生急剧变化，首先Na离子通道打开，少量Na离子的流入，导致轴突膜电位发生变化，当这种变化超过一定的阈值时，就会引起瞬时间Na离子的大量内流，离子经通道的流动产生了电流，电流改变了膜电位，这就是电信号。去极化，至中性后继续反极化。随着膜内正离子增加，Na离子通道逐渐关闭，而这时K离子继续外流，由于K离子流出，使膜再次极化，膜极性恢复到静息时的状态。在去极化－反极化－再极化过程中膜电位的变化，即由膜的外正内负到外负内正，再到外正内负的过程称为动作电位—神经冲动。动作电位去极化上升支下降支(二)动作电位的图形刺激局部电位阈电位去极化零电位反极化（超射）复极化（负、正）后电位图8动作电位示意图去极化复极化钠钾泵:绝对不应期相对不应期和超常期低常期3、神经冲动的传导神经冲动的传导(三)与AP相关的概念:极化:以膜为界，外正内负的状态。去极化:膜内电位向负值减小的方向变化的过程。超极化:膜内电位向负值加大的方向变化的过程。复极化:去极化后再向极化状态恢复的过程。反极化:细胞膜由外正内负的极化状态变为内正外负的极性反转过程。阈电位:引发AP的临界膜电位数值。局部电位:低于阈电位的去极化电位。后电位：锋电位下降支最后恢复到RP水平以前，一种时间较长、波动较小的电位变化过程。包括：负后电位=去极化后电位，

正后电位=超极化后电位。(四)动作电位的特征：①是非衰减（疲劳）式传导的电位。②具有“全或无”的现象：即同一细胞上的AP大小不随刺激强度和传导距离而改变的现象。

(五)动作电位的意义：

AP的产生是细胞兴奋的标志——可兴奋性组织与兴奋性神经冲动的传导在无髓鞘神经纤维上的兴奋传导。在兴奋部位局部产生的电位差刺激了相邻的部位，则两者之间产生的局部电流，使相邻部位去极化，达到域值则在相邻部位产生兴奋。兴奋以这种机制快速传播下去直到神经末梢。连续传导。在有髓鞘神经纤维上的兴奋传导。(髓鞘间断处)神经兴奋是从一个郎氏结跳跃到下一个郎氏结。跳跃传导。神经纤维传导神经冲动的特点动作电位沿神经纤维传导，电位恒定，各神经纤维传间的传导互不影响，具绝缘性。

2、传导方式：无髓鞘N纤维或细胞膜上为近距离局部电流有髓鞘N纤维为远距离(跳跃式)局部电流4、突触的信号传导突触：神经末梢（轴突的末端终板）与另一个神经元或效应细胞的联结处。即神经元与神经元或效应细胞之间的信息传递装置。突触：突触前膜、突触间隙、突触后膜。5、生物信息细胞间传递间直接物质传导直接物质传导化学突触电突触传导或细胞间隙连接相邻细胞相互靠近连接蛋白部分水溶性物质和电

N—M接头处的兴奋传递1、N-M接头结构

接头前膜

接头间隙接头后膜终板膜2.N-M接头处的兴奋传递过程当神经冲动传到轴突末梢膜Ca2＋通道开放，膜外Ca2＋向膜内流动接头前膜内囊泡移动、融合、破裂，囊泡中ACh释放(量子释放)ACh与终板膜上的N2受体结合，受体蛋白分子构型改变终板膜对Na＋、K＋(尤其是Na＋)通透性↑终板膜去极化→终板电位（EPP）EPP电紧张性扩布至肌膜去极化达到阈电位爆发肌细胞膜动作电位4、突触的信号传导动作电位通过神经元与神经元之间的突触进行传播。神经突触包括电突触和化学突触两种。突触传递过程突触前轴突末梢的AP突触小泡中递质释放递质与突触后膜受体结合突触后膜离子通道开放Na+(主)

K+通透性↑Cl-(主)

K+通透性↑Ca2+内流：降低轴浆粘度和消除突触前膜内的负电位IPSPEPSP兴奋性递质抑制性递质3.突触传递的特点:（1）单向传递（2）突触延搁：需时0.3-0.5ms/次（3）总和:分为时间和空间总和（4）后发放:主要原因是中间神经元的环式联系（5）对内环境敏感和易疲劳（4）递质的种类①胆碱类：乙酰胆碱②单胺类：去甲肾上腺素、5-羟色胺、多巴胺③氨基酸类：γ-氨基丁酸、谷氨酸、天冬氨酸

多巴胺、γ-氨基丁酸为抑制性递质，其余为兴奋性递质。跨越细胞间隙传导神经冲动的两种方式：

电突触化学突触

间隙2nm20nm

传导电位神经递质

逆向可以不可以已知，绝大多数突触为化学突触。化学突触：即信息以化学物质（递质）的形式从前一神经元向后一神经元传递。神经元在突触处释放化学物质，称为神经递质。突触后细胞的细胞膜上有特殊受体，与神经递质特异结合而使神经冲动的信号传播下去。这种情况下的突触称为化学突触。化学突触常见于高等动物，如：脊椎动物，人体。化学突触突触前膜内侧有几百上千个“突触小泡”，每个小泡内含化学递质分子。当冲动到达前膜时，就会导致一定量的突触小泡与前膜融合，并释出递质进入间隙。递质扩散到后膜，即同后膜上特异的受体结合，继而引发后膜电位变化。信息经突触的传递还具有“单向性”，即只能从突触前神经元向突触后神经元传递，而不能逆传。神经递质

1921年德国科学家Loewi发现证实神经递质的存在。经过12年，1933年由英国科学家HenryH

Dale证实，这个化学物质是乙酰胆碱。两人因此项工作获1936年诺贝尔医学与理学奖。迄今已发现的神经递质已有十几种，大多数是一些有机小分子。乙酰胆碱是最普遍的神经递质。神经递质由突触前细胞释放，通过受体作用于突触后细胞，引起突触后细胞的反应。电突触在电突触部位，突触前膜与突触后膜仅有约2纳米左右的间隙，且有若干间断的膜融合，融合膜有小孔，电阻很低，易于离子通过。当冲动到达时，可以无滞缓地从前膜传导到后膜。电突触的传导方向一般是双向的，但也有例外情况，即从前一神经元传向后一神经元比相反方向的传导要容易。电突触常见于低等动物如：蚯蚓、虾、海参等。

一个神经元就是一个整合器随时接受成百上千个信息，进行加工，作出决定：兴奋/抑制。

随时输出大量信息至不同胞体。

二、神经系统的结构1.神经系统的演变2.脊椎动物中枢神经系统的进化3.人的神经系统二、神经系统的结构1.神经系统的演变腔肠动物开始：神经网神经节连成神经索脑。在动物长期进化的过程中，动物神经系统经历了由简单到复杂、由分散到集中的演化。

2.脊椎动物中枢神经系统的进化鸟、哺乳动物：脑是神经系统的主导地位。大脑：大为发达，进化主流。脑中脑：变化不大小脑：逐渐发展脊椎动物脑的进化过程鱼蛙鸟人古脑皮，嗅觉原脑皮，嗅觉无新皮质，纹状体发达新皮质（沟、回），多种功能人的神经系统是不可分割的整体。中枢神经系统主要包括脑和脊髓，脑包括大脑、小脑、间脑、中脑、脑桥和延髓；周围神经系统主要由12对脑神经和31对脊神经组成。

二、神经系统的结构3.人的神经系统脑的变化以大脑、小脑最显著—小脑逐渐发展；大脑大为发达成为进化的主流；中脑变化不大，相对体积减小，重要性降低（哺乳类中脑四叠体中有视觉和听觉反射中心）；丘脑对低等脊椎动物是主要的感觉整合中心。3.人的神经系统

中枢神经系统周围神经系统脊髓脑干脑小脑间脑（丘脑、下丘脑）大脑（端脑）延髓脑桥中脑脊神经脑神经神经系统二、神经系统的结构

传入神经（感觉神经）周围神经系统躯体神经传出神经交感神经（运动神经）内脏神经副交感神经

(1)脊髓白质：神经束，传递神经冲动灰质：胞体、树突，低级神经中枢脊髓的内部结构包括灰质、白质和中央管。灰质横切面呈“H”形，主要由胞体、树突构成；白质在灰质外面，由成束的神经纤维构成。后根前根

后角白质灰质前角

后根神经节前根脊神经(1)脊髓（2）脑脑位于颅腔内，由大脑、间脑、中脑、脑桥、延髓和小脑组成，通常把中脑、脑桥和延髓合称为脑干。脑干：包括中脑、脑桥和延髓，脑干下端为延髓，向下与脊髓相连，宽大的中部为脑桥，上端缩窄的部分为中脑，向上与间脑相连。脑干是大脑、小脑与脊髓之间连系的干道。此外，脑干内还有许多重要中枢，如心血管中枢、呼吸中枢等。小脑：有中央与左右半球，外灰质内白质，是平衡、协调肌肉运动的控制中心。大脑：左右两半球、胼胝体，外灰质为大脑皮层，内白质髓质，最高级控制中枢。（3）脑神经：12对（4）脊神经：31对，脊神经是混合神经脊神经是混合神经。

脊髓的功能：传导、反射。

三、脊椎动物神经系统的功能1.反射—神经活动的基本形式2.神经系统对躯体运动