1、第十章第十章 神经系统的功能神经系统的功能Function of the nervous system 大脑皮质大脑皮质 大脑半球大脑半球 皮质下灰质皮质下灰质( (基底基底N N节节) ) 丘丘 脑脑 下丘脑下丘脑 中脑中脑 脑桥脑桥 低位脑干低位脑干 延髓延髓 小脑小脑 脊髓脊髓 周围神经系统周围神经系统(peripheral nervous system) 间脑间脑脑脑 中中 枢枢神神经经系系统统脑干脑干第一节第一节 神经系统功能活动的基本原理神经系统功能活动的基本原理The basic principle of nervous system activityPart 1 神经元和神经胶
2、质细胞神经元和神经胶质细胞 Neuron and Neuroglia （一）神经元（一）神经元 1.神经元的一般结构和功能神经元的一般结构和功能 ( (1) )神经元的基本结构：神经元的基本结构： 胞体胞体Soma： 胞核胞核 核周胞质核周胞质 突起突起Cytoplasic process： 树突树突( (Dendrite) ) 轴突轴突( (Axon) ) ( (2) )神经元的基本功能神经元的基本功能 受体部位受体部位 产生产生AP的起始部位的起始部位 传导神经冲动部位传导神经冲动部位 释放神经递质部位释放神经递质部位2.神经纤维神经纤维的功能和分类的功能和分类 ( (1) )神经纤维神经
3、纤维( (Nerve fiber) )： 轴突和感觉神经元的长树突统称轴突和感觉神经元的长树突统称轴索轴索。 轴索及其外面包裹的髓鞘轴索及其外面包裹的髓鞘或神经膜或神经膜构成构成 神经纤维。神经纤维。 末端称为末端称为神经末梢神经末梢( (nerve terminal) ) 有髓有髓纤维纤维( (myelinated fiber) ) 无髓无髓纤维纤维( (unmyelinated fiber) ) 功能功能:传导兴奋（神经冲动）传导兴奋（神经冲动）( (2) )神经纤维的传导速度神经纤维的传导速度 Nerve conduction velocity, NCV 1) )影响传导速度的因素：影响
4、传导速度的因素： 纤维直径：与直径成正比纤维直径：与直径成正比 V( (m/s) )=6D( (总直径总直径,m),m)， 其中其中: :D = 轴索轴索 + 髓鞘厚度；髓鞘厚度； 直径越粗直径越粗, ,传导速度越快。传导速度越快。 有髓纤维有髓纤维 无髓纤维；无髓纤维； 轴索与总直径的比值：轴索与总直径的比值： 比值比值= 0.6,为最适比例为最适比例 温度：恒温动物温度：恒温动物 变温动物；变温动物； 在一定范围内在一定范围内: : 温度温度，速度，速度； 温度温度，速度，速度; ;2) )神经传导速度神经传导速度( (NCV) )检查及临床意义：检查及临床意义： NCV检查是用于评定周围
5、运动神经和检查是用于评定周围运动神经和 感觉神经传导功能的一项诊断技术。感觉神经传导功能的一项诊断技术。 包括测定包括测定: 运动神经传导速度运动神经传导速度 MCV 感觉神经传导速度感觉神经传导速度 SCV MCV和和SCV异常主要表现：异常主要表现： 传导传导速度减慢速度减慢和和波幅降低波幅降低。 速度速度减慢主要反映髓鞘损害。减慢主要反映髓鞘损害。 波幅波幅降低反映轴索损害，严重降低反映轴索损害，严重 的髓鞘脱失也可继发轴索损害。的髓鞘脱失也可继发轴索损害。( (3) )Nerve fiber 兴奋传导的特征：兴奋传导的特征： 完整性：完整性： 绝缘性绝缘性 双向性双向性 相对不疲劳性相
6、对不疲劳性解剖结构、生理功能解剖结构、生理功能 ( (4) )神经纤维的分类神经纤维的分类 Classification of nerve fiber A.有无髓鞘分：有无髓鞘分： 有髓纤维有髓纤维 myelinated nerve fiber 无髓纤维无髓纤维 unmyelinated nerve fiberB. .根据兴奋根据兴奋APAP传导速度差异传导速度差异分：分： A A 粗粗 快快 A A 有髓躯体传入有髓躯体传入 A A 和传出纤维和传出纤维 A A B类类( (有髓有髓) ):自主神经的节前纤维自主神经的节前纤维 C类类( (无髓无髓) ):自主神经的节后纤维自主神经的节后纤维
7、; 后根中的痛觉传入纤维后根中的痛觉传入纤维 细细 慢慢 A类类C.根据纤维直径分：根据纤维直径分： 类：又分为类：又分为a和和bb类，相当于类，相当于AA 类：相当于类：相当于AA、AA 类：相当于类：相当于AA、B B类类 类：相当于类：相当于C C类类3.神经元的轴浆运输神经元的轴浆运输 1) )神经元内蛋白质在胞体的粗面神经元内蛋白质在胞体的粗面 内质网和高尔基复合体内合成；内质网和高尔基复合体内合成； 2) )轴浆运输轴浆运输 Axoplasm transport:轴浆运输示意图轴浆运输示意图（驱动蛋白）（驱动蛋白）头部头部杆杆轻链轻链1 21 2 A.顺向轴浆运输顺向轴浆运输 An
8、terograde axoplasmic transport 按轴浆运输速度分为两类：按轴浆运输速度分为两类： 快速轴浆运输快速轴浆运输：运输速度：运输速度较快较快, 可达可达300-400mm/d。 膜性结构的细胞器的运输膜性结构的细胞器的运输慢速轴浆运输：运输速度慢，慢速轴浆运输：运输速度慢， 为为1-12mm1-12mm/ /d d。 随微管、微丝的延伸而运输随微管、微丝的延伸而运输 可溶性成分的运输可溶性成分的运输 B.逆向轴浆运输逆向轴浆运输 Retrograde axoplasmic transport 可被神经末梢摄取的物质，自末梢向胞体可被神经末梢摄取的物质，自末梢向胞体的运输
9、。的运输。 神经生长因子、神经生长因子、 狂犬病病毒、狂犬病病毒、 破伤风毒素等的运输。破伤风毒素等的运输。 由动力蛋白由动力蛋白( (dynein) )运输运输; 速度速度约为约为205mm/d 4.神经的营养作用神经的营养作用( (trophic action) ) 神经末梢释放某些营养因子神经末梢释放某些营养因子,持续地调整持续地调整 所支配组织的内在代谢活动所支配组织的内在代谢活动,影响其持久影响其持久 性的结构、生化和生理的变化性的结构、生化和生理的变化,称为称为。 神经切断后，所支配肌肉出现萎缩。神经切断后，所支配肌肉出现萎缩。 脊髓灰质炎脊髓灰质炎( (二二) )神经胶质细胞神经
10、胶质细胞（自学内容）（自学内容） Neuroglia Part 2 Part 2 神经元间的信息传递神经元间的信息传递一、突触传递一、突触传递 依突触传递的媒介物性质分：依突触传递的媒介物性质分： 定向突触定向突触: :经典的突触经典的突触 化学性突触化学性突触 非定向突触非定向突触 电突触电突触 ( (一一) )经典的突触传递经典的突触传递 三部分组成：三部分组成： 突触前膜突触前膜（活化区）（活化区） 突触间隙突触间隙 突触后膜突触后膜 突触间隙：突触间隙： 宽宽20nm20nm，与细胞外液相通与细胞外液相通； 神经递质经此间隙扩散到后膜。神经递质经此间隙扩散到后膜。 细胞外液成分发生改变
11、会影响突触传递细胞外液成分发生改变会影响突触传递 突触后膜：突触后膜： 有与神经递质结合的特异性受体或有与神经递质结合的特异性受体或 化学门控化学门控离子通道。离子通道。 后膜对电刺激不敏感。后膜对电刺激不敏感。2 2突触突触的分类的分类 types of synapses： 三种分类方法三种分类方法 根据构成突触的部位根据构成突触的部位, ,经典经典 的突触分为三类：的突触分为三类： 轴突轴突- -树突式突触：最常见，树突式突触：最常见，98%98% 轴突轴突- -胞体式突触：胞体式突触：2%2% 轴突轴突- -轴突式突触轴突式突触 其它方式：树突其它方式：树突- -树突树突 树突树突- -
12、胞体胞体 树突树突- -轴突轴突 胞体胞体- -轴突轴突 胞体胞体- -树突树突 胞体胞体- -胞体等。胞体等。 特殊部位的突触：如神经特殊部位的突触：如神经- -骨骼肌接头骨骼肌接头等。等。 根据突触的组合形式分为：根据突触的组合形式分为： 根据突触的传递功能分为：根据突触的传递功能分为： 兴奋性突触兴奋性突触 (Excitatory synapse) 抑制性突触抑制性突触 (Inhibitory synapse)3.3.突突触触传传递递过过程程突触传递过程突触传递过程 突触前神经元的兴奋传到末梢突触前神经元的兴奋传到末梢 突触前膜去极化突触前膜去极化； 突触前膜电压门控突触前膜电压门控Ca
13、Ca2+2+通道开放通道开放 膜外膜外CaCa2+2+内流内流入入前膜；前膜； CaCa2+2+浓度升高触发囊泡内递质呈浓度升高触发囊泡内递质呈量子式量子式释放入间隙（释放入间隙（递质释放量与内流的递质释放量与内流的CaCa2+2+量呈正量呈正相关相关） 神经递质经间隙神经递质经间隙扩散扩散到后膜。到后膜。 递质作用于后膜上特异性受体或化学递质作用于后膜上特异性受体或化学 门控离子通道门控离子通道后膜对某些离子通透后膜对某些离子通透 性改变性改变离子跨膜流动离子跨膜流动后膜发生去后膜发生去 极化或超极化极化或超极化产生突触后电位产生突触后电位。4.4.突触后电位突触后电位根据突触后膜发生去极化
14、或超极化，分为根据突触后膜发生去极化或超极化，分为 兴奋性突触后电位兴奋性突触后电位 抑制性突触后电位抑制性突触后电位 (1) (1)兴奋性突触后电位兴奋性突触后电位: : （Excitatory postsynaptic potential, EPSP） 定义定义：突触后膜在递质作用下发生：突触后膜在递质作用下发生去去 极化极化，使该突触后神经元的，使该突触后神经元的兴奋性升高兴奋性升高，这种电位变化称为这种电位变化称为EPSP。 EPSP EPSP产生产生机制机制： 兴奋性递质兴奋性递质作用于突触后膜的受体，作用于突触后膜的受体， 使化学门控通道开放，后膜对使化学门控通道开放，后膜对NaN
15、a+ +和和K K+ + 通透性增大，尤其是通透性增大，尤其是NaNa+ +, , NaNa+ +内流内流 K K+ +外流外流， 导致后膜局部导致后膜局部去极化去极化。 (2) (2)抑制性突触后电位抑制性突触后电位 （Inhibitory postsynaptic potential, IPSP） 定义定义：突触后膜在递质作用下发生：突触后膜在递质作用下发生超超 极化极化，使该突触后神经元的兴奋性，使该突触后神经元的兴奋性降低，降低，这种电位变化称为这种电位变化称为IPSPIPSP。IPSPIPSP产生机制：产生机制： 抑制性递质抑制性递质作用于突触后膜，后膜作用于突触后膜，后膜 ClCl
16、- -通道开放，通道开放，ClCl- -内流内流，突触后膜发生，突触后膜发生 超极化超极化。 另外还另外还可能可能与突触后膜与突触后膜K K+ +通道开放，通道开放， 或或NaNa+ +和和CaCa2+2+通道关闭有关。通道关闭有关。（3 3）突触后电位的特点：）突触后电位的特点： EPSPEPSP和和IPSPIPSP均属局部电位均属局部电位 等级性：大小与递质释放量有关等级性：大小与递质释放量有关 电紧张扩布：电紧张扩布： 可叠加性可叠加性 5.5. 突触后神经元的兴奋和抑制突触后神经元的兴奋和抑制 总趋势取决于同时所产生的总趋势取决于同时所产生的 EPSPEPSP和和IPSPIPSP的的代
17、数和代数和。 轴突始段轴突始段是是APAP首先发生部位首先发生部位 该部位该部位Na+Na+通道密度大通道密度大 APAP可顺向传到末梢，可顺向传到末梢， APAP也可逆向传向胞体。也可逆向传向胞体。( (二二) )非定向突触传递非定向突触传递 又称为非突触性化学传递又称为非突触性化学传递 （自主神经节后纤维）（自主神经节后纤维）1.1.非定向突触传递非定向突触传递2 2非定向突触传递的特点：非定向突触传递的特点： 不存在特化的突触前、后膜结构；不存在特化的突触前、后膜结构； 突触前、后成分突触前、后成分不存在一一对应不存在一一对应； 曲张体与效应细胞间递质曲张体与效应细胞间递质扩散距离扩散距
18、离 远，远，且远近不等；一般大于且远近不等；一般大于20nm20nm， 有的超过有的超过400nm400nm。无特定的靶点，作用部位较分散；无特定的靶点，作用部位较分散；递质能否产生效应，取决于效应递质能否产生效应，取决于效应 器细胞有无相应受体。器细胞有无相应受体。 ( (三三) )电突触传递电突触传递 1 1结构特点：结构特点： 结构基础是结构基础是缝隙连接缝隙连接( (Gap junction) 两个神经元间膜间距仅两个神经元间膜间距仅2-3nm2-3nm； 两侧膜上有沟通胞浆的两侧膜上有沟通胞浆的水相通道水相通道 蛋白质蛋白质, ,允许允许带电离子和小分子带电离子和小分子 物质通过物质通过； 无突触前、后膜之分，为无突触前、后膜之分，为双向传递双向传递； 电阻低，电阻低，传递速度快传递速度快，几乎不存在，几乎不存在 潜伏期。潜伏期。2.2.部位：广泛存在于部位：广泛存在于NSNS、视网膜、心肌。、视网膜、心肌。3.3.功能意义：使同类神经元产生功能意义：使同类神经元产生同步性同步性 放电或同步性活动。放电或同步性活动。
