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文档简介
第十章神经系统生理作用:神经系统是人体生理功能的重要调节系统,它以反射活动调节机体各器官、系统的生理功能,使机体在不断变化的内、外环境中能够保持稳态,从而维持正常的生命活动。1、它使组成人体的各器官、系统的功能活动相互配合、相互制约,使它们相互联系成为一个统一整体;2、当机体内、外环境发生变化时,它又接受这些变化的信息,经过分析、整合、调节和控制各器官、系统的活动,使它们更好地适应机体内、外环境的变化,保持机体与环境之间的统一。本章内容1、神经元的一般特点2、神经系统的信息传递方式3、神经系统对感觉信息的分析处理4、神经系统对躯体运动的调节5、神经系统对内脏活动的管理6、脑的高级功能7、觉醒与睡眠周期神经系统周围神经系统中枢神经系统12对脑神经内脏神经脑脊髓NSCNSPNS31对脊神经神经组织神经元神经胶质细胞神经元的基本功能1、感受内外环境变化的刺激2、传导兴奋3、整合、分析、贮存信息4、神经-内分泌功能神经纤维兴奋传导的特征:1、完整性2、绝缘性3、双向性4、相对不疲劳性1.突触的概念与结构
突触是指神经元之间接触并传递信息的部位。突触由突触前膜、突触间隙和突触后膜三部分组成。2.突触传递
信息通过突触由突触前神经元向突触后神经元传递称为突触传递。一、突触和突触传递突触的类型根据一个神经元的轴突末梢与另外一个神经元相接触的部位不同,突触可分为:轴-体突触:轴突末梢与另一神经元胞体接触;轴-数突触:轴突末梢与另一神经元树突接触;轴-轴突触:轴突末梢与另一神经元轴突接触。根据对下一个神经元活动的影响不同,突触又可以分为兴奋性突触和抑制性突触兴奋性突触:使下一个神经元产生兴奋的突触;抑制性突触:使下一个神经元产生抑制的突触;突触前膜突触间隙突触后膜突触小体根据突触后电位的不同,突触后神经元呈现兴奋或抑制效应。兴奋性突触后电位(EPSP)抑制性突触后电位(IPSP)
递质突触后膜离子运动突触后膜电位变化结局EPSP兴奋性Na+
、K+内流(Na+
为主)去极化兴奋IPSP抑制性Cl-内流超极化抑制突触后电位的产生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IPSPEPSP兴奋性递质抑制性递质缝隙连接缝隙连接:指两个神经元膜紧密接触的部位。特点:传递速度快,无延搁。作用:使一群功能相似的细胞同步兴奋,所以又称为电突触传递。非突触性化学传递有些神经元分支上有大量结节状曲张体,内含大量小泡,可释放递质,通过弥散与附近多个效应细胞膜的受体结合,发挥作用。神经递质定义:神经系统中,参与信息传递的化学物质称为神经递质。分为外周神经递质和中枢神经递质。外周神经递质:由传出神经元末梢释放,参与信息传递的化学物质。主要为乙酰胆碱和去甲肾上腺素。中枢神经递质:中枢神经系统内,参与信息传递的化学物质。包括:乙酰胆碱、单胺类(如:多巴胺、去甲肾上腺素、5-羟色胺)、氨基酸(谷氨酰胺、甘氨酸等)、多肽(如:脑啡肽、内啡肽等)、一氧化碳和一氧化氮等气体。反射中枢的活动(一)中枢神经元的联系方式辐散式联系:指一个神经元通过轴突分支与许多神经元构成突触联系的方式。有利于实现信息的扩散。聚合式联系:许多神经元通过突触末梢共同与一个神经元构成突触联系的方式,称聚合式联系。是“总和”的结构基础。环路式联系:指一个神经元的轴突侧支经过若干突触联系后,又返回到与该神经元发生突触联系的方式。环路式联系是反馈与后发放的结构基础。如果环路中各个神经元生理效应一致,产生正反馈效应;如果环路中某些神经元是抑制性神经元,则产生负反馈效应。中枢信息传递的特征单向传导:突触传递一般只能从突触前膜释放递质扩散至突触后膜与之结合;中枢延搁:突触前膜释放递质、递质扩散、递质与受体结合耗时长,反射中枢内突触数目越多,延搁时间越长;总和:空间总和与时间总和;后发放:反射活动中,当传入刺激停止后,传出神经仍可在一定时间内发放神经冲动,使反射活动持续一段时间的现象称为后发放。环路式联系是后发放的结构基础。对内环境变化的敏感性和易疲劳性易疲劳可能与突触前末梢递质的耗竭有关,防止神经元过度兴奋。突触传导的特征:4)对内环境变化敏感和易疲劳5)后放3)总和:空间总和与时间总和2)突触延搁1)单向传递4.中枢抑制:
突触前抑制:前膜释放的兴奋递质↓
突触后抑制:前膜释放抑制递质中枢抑制突触前抑制:前膜释放的兴奋递质↓
突触后抑制:前膜释放抑制递质5.中枢递质:
a.乙酰胆碱:兴奋性b.单胺类:去甲肾上腺素、多巴胺、5-羟色胺,以抑制为主c.氨基酸类:酸性:兴奋(谷氨酸和天门冬氨酸)中性:抑制(甘氨酸、丙氨酸)d.肽类:P物质、前列腺素
第二节神经系统的感觉功能感觉是一种心理现象,是客观世界的主观反映,它是以生理过程为基础。感觉的形成:内外环境的变化(刺激)→内外感受器→感觉传导通路→大脑皮层→产生感觉1.感觉投射系统:感觉冲动由感受器传至大脑皮层的路径。分为两种路径:特异性投射系统和非特异性投射系统。
特异投射系统与非特异投射系统的比较项目特异投射系统非特异投射系统传导途径有专一途径无专一途径传入神经元接替少多投射部位大脑皮层特定区域大脑皮层广泛区域感觉与大脑皮层定位关系有点对点关系无点对点关系生理功能产生特定感觉维持和改变大脑皮层兴奋性,维持觉醒二、丘脑与大脑皮质的感觉功能(一)丘脑丘脑核团分3类:感觉接替核:腹后核传递躯体感觉信号;内侧膝状体是听觉传导通路的换元站;外侧膝状体是视觉传导通路的换元站。联络核:丘脑前核、腹外侧核、丘脑枕等,接受丘脑感觉接替核和其他皮下中枢来的纤维,换元后投射到大脑皮质特定区,起联系协调作用;髓板内核群:中央中核、束旁核等,通过多突触换元,弥散投射到整个大脑皮质,维持和改变大脑皮质兴奋性。丘脑是感觉冲动传入大脑的中转站;丘脑与痛觉有关,可能是痛觉中枢;丘脑接受大脑的传出冲动,还参与运动功能的调节。2.内脏感觉的特征:a.一般活动不引起感觉(肠蠕动),只有强烈活动才能引起感觉(肠痉挛)。b.对冷热、膨胀、牵拉刺激敏感,对切割、火烧不敏感。c.定位模糊。3.背侧丘脑为感觉冲动传导的中继站,与痛觉有关,可能为痛觉中枢。
大脑皮质大脑皮质为感觉的最高级中枢,神经冲动在此作最后分析、综合并产生感觉。大脑皮层不同部位的感觉功能不同:1.体表感觉区:第一躯体感觉区(中央后回)投射特点:①交叉投射,一侧体表感觉投射到对侧中央后回,但头面部的感觉投射是双侧的;②投射区域的空间分别是上下倒置,但头面部投射区空间分布是正立的;③各代表区域的大小与感觉的敏感程度呈正相关。第二躯体感觉区(中央前回和岛叶之间)投射特点:双侧投射,对感觉仅有粗糙的分析功能;可能与痛觉有关。特点:①交叉投射。②投射区有一定的分布规律,为倒置人形安排(头面部不倒置)。③投射区大小与感觉精细程度有关,越精细投射部位越大。2.视觉:枕叶距状裂上下缘左侧:接受左眼颞侧和右眼鼻侧视网膜传入纤维的投射;右侧:接受右眼颞侧和左眼鼻侧视网膜传入纤维的投射。一侧枕叶受损--双眼对侧偏盲3.本体感觉和内脏感觉区:本体感觉:中央前回;内脏感觉区:第二体感区及皮质边缘叶。4.听觉:颞横回5.味觉:中央后回头面部感觉区下方6.嗅觉:边缘叶的前底部痛觉疼痛是伤害性刺激作用于机体发生的一种复杂的、伴有明显不愉快的情绪变化和防卫反应的感觉,对机体有一定的保护意义。任何刺激超过一定强度都可产生痛觉。疼痛的生理、心理反应疼痛的特点:常伴有HR↑,BP↑,呼吸急促等,剧烈疼痛可使BP↓,心脏活动减弱;疼痛常伴有焦虑、烦躁、恐惧等情绪反应;疼痛的主观体验及所伴随的各种反应,常常因为机体所处的环境、机体的功能状态和心理状态不同而有很大差别。伤害性刺激→局部释放致痛物质→痛觉感受器→传入神经→痛觉中枢→产生痛觉皮肤痛特点:①快痛:首先出现,时间短,定位清楚,为“刺痛”。②慢痛:随后出现,时间长,定位不清,为“烧灼痛”。内脏痛特点:①缓慢而持久。②定位不清楚。③分辨力差。④对牵拉、膨胀、缺血痉挛、炎症等刺激敏感,对切割、烧灼不敏感。
牵涉痛:内脏疾病引起的体表部位疼痛或痛觉过敏称为牵涉痛。d.心理因素对痛觉的影响第三节神经系统对躯体运动的调节一、兴奋由神经向肌肉的传递神经肌肉接头定义:运动神经纤维轴突末梢与骨骼肌纤维连接的部位,称为神经肌肉接头。由接头前膜、接头间隙和接头后膜(运动终板)组成。神经肌肉接头的传递过程兴奋从运动神经纤维传至接头前膜→接头前膜去极化→钙通道开放,钙进入接头前膜→接头小泡释放乙酰胆碱→通过接头间隙扩散到接头后膜→与其乙酰胆碱受体结合→后膜对Na+通透性增高→后膜去极化→形成终板电位→达阈电位时产生动作电位→兴奋-收缩耦联→肌细胞收缩。胆碱酯酶能及时将乙酰胆碱水解失活,因此一次神经冲动只引起一次肌肉收缩。有机磷等可使胆碱酯酶失活,肌肉持续收缩;箭毒可与乙酰胆碱竞争乙酰胆碱受体,使肌肉松弛。脊髓的躯体运动反射脊髓是最基本的躯体运动反射中枢。脊髓对躯体运动调节的基本方式是牵张反射。1.牵张反射的概念
人体骨骼肌受外力牵拉而伸长时,反射性的引起该肌肉收缩,称为牵张反射。2.牵张反射的类型及其意义
牵张反射分两种类型:腱反射和肌紧张。
(1)腱反射:当骨骼肌受到一次快速牵拉时,引起该肌肉的一次快速收缩。(2)肌紧张:骨骼肌在自然重力作用下受到持续缓慢牵拉时引起的紧张性收缩。牵张反射过程肌肉受牵拉→刺激螺旋感觉器(+)→传入神经→脊髓→兴奋α运动神经元→所支配的骨骼肌收缩。特点:感受器和效应器在同一块肌肉里。
牵张反射的意义:增强:高位中枢损伤(对脊髓的控制减弱)减弱或消失:反射弧完整性受到破坏。
屈反射与交叉伸肌反射屈反射:当肢体皮肤受到刺激时,可反射性引起受刺激一侧肢体的屈肌收缩,肢体屈曲的反射称为屈反射。对机体具有保护性意义。交叉伸肌反射:当刺激强度增大时,则本侧肢体屈曲的同时,还会出现对侧肢体伸直的反射。是一种姿势反射。脊休克:概念:当脊髓与高位脑中枢的联系突然完全切断,断面部位以下的脊髓反射功能完全丧失的现象叫脊休克。表现:肌紧张下降或消失,BP下降,发汗反射消失,粪尿积聚,躯体与内脏反射活动均减退甚至消失。原因:离断面以下的脊髓突然失去高位脑中枢对脊髓的易化作用而表现为无反应状态。脊休克期过后:脊髓的反射活动恢复,说明脊髓可以实现简单的反射,也说明脊髓的反射活动受到高位中枢的调控。(二)脑干网状结构对肌紧张的调节
部位作用发放冲动易化区脑干中央区的背外侧部加强肌紧张及肌运动自动抑制区延髓网状结构的腹内侧部抑制肌紧张及肌运动被动(大脑皮层控制)
易化与抑制保持协调平衡,易化略占优势,从而维持一定的肌紧张。*去大脑僵直:在动物的中脑上、下丘之间切断脑干,动物出现四肢伸直、头尾昂起、脊柱梃硬等伸肌紧张亢进的现象,称去大脑僵直。原理:抑制区失去高位中枢的始动作用而减弱,易化区仍自动发放冲动,所以肌紧张升高,主要作用于伸肌。
小脑对躯体运动的调节大脑皮质对躯体运动的调节
大脑皮质是躯体运动的最高级中枢,主要运动区位于大脑皮质中央前回。
大脑皮质对躯体运动的调节具有如下特征:(1)对躯体运动调节是交叉支配的,但头面部多数是双侧支配。(2)有精细的功能定位,呈倒置安排。但头面内部是正立的。(3)功能代表区大小与运动精细程度有关。(4)刺激皮质运动区所引起的肌肉运动单纯,不发生肌群的协调收缩。大脑皮层对躯体运动的调节是通过锥体系和锥体外系来完成的。锥体系:指由大脑皮质发出经延髓锥体下达脊髓的锥体束和由大脑皮质发出下达脑神经运动核的皮质脑干束。功能:发动骨骼肌的随意运动,调节精细动作。锥体外系:指不经过延髓锥体的、管理躯体运动的下行传导系统。功能:调节肌紧张及肌群的协调动作。
基底节损伤的表现:①帕金森病:运动过少而肌紧张增强;②舞蹈病:运动过多而肌紧张降低。第四节神经系统对内脏活动的调节内脏功能主要接受自主神经系统的调节。其中绝大多数内脏同时接受交感神经、副交感神经双重支配,两者互相拮抗,从正反两方面调节内脏器官的活动,使之达到平衡。而汗腺、皮肤及骨骼肌血管、竖毛肌、肾上腺髓质只接受交感神经支配。自主神经的信息传递自主神经的信息传递是通过节前纤维和节后纤维及其释放的外周递质与节后神经元,或效应器上相应受体起作用而实现的。自主神经的功能及其意义交感神经活动的意义:使机体适应环境的急剧变化参与应急反应。副交感神经活动的意义:在机体安静时活动较强,保护机体,有利于机体调整恢复,促进消化吸收,积蓄能量,有利于排泄生殖。自主神经外周递质
自主神经末梢释放的递质包括乙酰胆碱、去甲肾上腺素。(1)乙酰胆碱:释放乙酰胆碱作为递质的神经纤维,称为胆碱能纤维。它包括自主神经的全部节前纤维、副交感神经节后纤维和小部分交感神经节后纤维(支配汗腺的节后纤维和支配骨骼肌和腹腔内脏的交感舒血管纤维)。另外,躯体运动神经纤维也属于胆碱能纤维。
(2)去甲肾上腺素:凡释放去甲肾上腺素作为递质的神经纤维,称为肾上腺素能纤维。它包括大部分的交感神经节后纤维。
(3)其他:近年发现还有肽能纤维,末梢释放肽类递质,使胃肠道平滑肌舒张。自主神经的受体
递质必须与突触后膜或效应器细胞膜上的特异性受体结合后,才能发挥效应。凡能占据受体或改变受体构型,使递质不能发挥作用的化学物质(药物等),称为受体阻断剂。受体分布及作用受体分布作用阻断剂胆碱能受体毒蕈碱受体(M受体)副交感节后和交感胆碱节后副交感N兴奋的作用阿托品烟碱受体(N受体)N1内脏神经节内脏神经兴奋筒箭毒N2骨骼肌骨骼肌兴奋肾上腺素能受体α受体
脑血管、皮肤粘膜血管、瞳孔开大肌血管收缩、瞳孔扩大酚妥拉明β受体
β1
受体心脏心肌兴奋心得安β2受体
平滑肌抑制效应,平滑肌舒张各级中枢对内脏活动的调节(四)情绪可通过自主神经和内分泌活动的改变,影响内脏活动,要重视病人的情绪。第五节脑的高级功能条件反射1.条件反射的形成:经典的条件反射实验条件反射实验强化:无关刺激与非条件刺激在时间上的结合称为强化。任何刺激通过强化后,都可以成为条件刺激而建立条件反射,因此条件反射数量无限。2.条件反射的消退:条件反射建立后,如果只是反复使用条件刺激,不再用非条件刺激强化,一段时间后,条件反射逐渐减弱,甚至消失。3.条件反射的意义:使机体在环境中具有更大的预见性、灵活性和适应性。
人类大脑皮层活动的特征大脑皮层的反射系统也称为信号系统。1.第一信号:以客观事物及其属性作为信号,如:声、光、味。对第一信号发生反应的大脑皮层功能系统称第一信号系统,人和动物共有。2.第二信号:以客观事物的抽象信号作为信号,如:语言、文字。对第二信号发生反应的大脑皮层功能系统称第二信号系统,为人所特有。大脑皮质的语言中枢失语症:凡不是由于听觉、视觉或骨骼肌运动障碍引起的语言缺陷。人类两侧大脑半球的功能左侧大脑半球:主导思维、语言和计算能力。右侧大脑半球:感知非语言信息、音乐、图形和时空概念。脑的高级功能向一侧大脑半球集中的现象称为一侧优势,这侧大脑半球称为优势半球。大部分人的语言优势半球在左侧。(1)非条件反射和
条件反射⑥物种共有⑤多为维持生命的本能活动④各级中枢均可完成
③刺激性质为非条件刺激
②反射弧较简单、固定、数量有限①先天就有,无需后天训练非条件反射条件反射①在非条件反射基础上经后天训练获得②反射弧较复杂、易变、数量无限③刺激性质为条件刺激④需要高级中枢参与⑤能更高度地精确适应内外环境的变化⑥个体特有知觉、学习与记忆知觉:指人脑对作用于感觉器官的客观事物的整体反映。学习:是通过神经系统不断接受环境变化的信息,而获得新的行为习惯(或称经验)的神经活动过程。记忆:将学习中获得的信息在脑内贮存和读出的神经过程。记忆可分四个阶段:感觉性记忆、第
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