人体解剖生理学第六章--神经系统(功能)

第六章神经系统第一节概述第二节神经系统结构第三节神经系统的功能第三节神经系统的功能一.概述二.中枢神经系统对运动的控制和调节三.中枢神经系统的感觉功能四.神经系统的高级功能一.概述(一)中枢神经元的联系方式(二)反射和反射弧(三)反射活动的协调(一)中枢神经元的联系方式：辐散式聚合式链锁状环状1.反射的概念：指机体在中枢神经系统的参与下，对内外环境刺激所发生的规律性应答反应。(二)反射和反射弧2.反射弧：是反射活动的结构基础，为从接受刺激到发生反应，兴奋在神经系统内循行的路径。一个完整的反射弧由5个部分组成：感受器传入神经神经中枢传出神经效应器(二)反射和反射弧3.反射的分类：(二)反射和反射弧按反射形成的特点分：非条件反射条件反射按感受器的特点分：外感受性反射内感受性反射本体感受性反射按效应器作用的特点分：躯体反射内脏反射按反应的生物学意义分：防御性反射食物反射性反射探究反射(三)反射活动的协调1)诱导2)最后公路原则3)大脑皮质的协调作用4)反馈①负诱导：一个中枢的兴奋过程引起其他中枢抑制的中枢间相互作用过程。②正诱导：一个中枢的抑制引致其他中枢的兴奋。主要指传出神经元的活动规律。神经元间的环状联系是反馈作用的结构基础。二.中枢神经系统对运动的控制和调节(一)中枢神经系统对躯体运动的调节(二)中枢神经系统对内脏活动的调节。(一)中枢神经系统对躯体运动的调节1.运动神经元及其活动的调节2.脊髓对躯体运动的调节3.脑干对姿势和运动的控制4.大脑皮质对躯体运动的控制5.基底核的功能6.小脑对躯体运动的调节1.运动神经元及其活动的调节◆躯体运动神经元存在于脊髓灰质前角和脑神经躯体运动核中。◆机体运动和姿势的维持是通过中枢神经系统调节控制躯体运动神经元的活动来完成的。◆骨骼肌中存在的感受器肌梭可将肌肉状态的信息传到中枢，从而使骨骼肌的收缩受到精细调节。（1）α和γ运动神经元◇α运动神经元：胞体存在于脊髓灰质前角和脑神经躯体运动核中，这种神经元是大型多极神经元。它们的轴突参与组成脊神经或脑神经，轴突末梢与骨骼肌纤维构成运动终板。运动单位：一个α运动神经元及其轴突分支所支配的全部肌纤维所组成的功能单位。是运动系统的机能单位。一个α运动神经元兴奋会引起它所支配的所有骨骼肌收缩。运动单位◇γ运动神经元：是脊髓灰质前角中的另一类运动神经元。胞体小，支配肌梭的梭内肌纤维，也叫肌梭运动纤维。其兴奋性较高，主要作用是调节肌梭对牵张刺激的敏感性。1.运动神经元及其活动的调节（2）肌肉本体感受器：肌梭肌梭结构示意图（Ⅰα类纤维）（Ⅱ类纤维）肌梭的Ⅰα类纤维对刺激产生动态反应：即在肌肉长度不断变化的过程中，放电频率显著增加，当肌肉维持在被拉长的新长度不变时，放电频率也维持在一定水平不变，此时的放电频率比受牵拉刺激前有所增加，但不如在长度增加时显著。肌梭的Ⅱ类纤维对刺激产生静态反应：即其放电频率在受牵拉刺激后增加，而在肌肉长度被拉长并维持在被拉长的新长度不变时，其放电频率无显著差异。α运动神经元轴突梭外肌γ运动神经元轴突梭内肌肌梭感觉神经末梢肌梭为牵张感受器，能感受肌肉长度的变化γ运动神经元兴奋可调节肌梭的敏感性（2）肌肉本体感受器：腱器官牵拉肌肉或肌肉的收缩都能激活腱器官，但肌肉收缩是较牵拉肌肉更为有效的刺激。腱器官与梭外肌呈串联关系是张力感受器2.脊髓对躯体运动的调节◆脊髓反射：只需要脊髓存在即能完成的反射活动。如膝反射、腹壁反射和肱二头肌反射等。◆脊休克：人和动物在脊髓与高位中枢之间离断后，断面以下节段暂时地丧失反射活动能力，骨骼肌以及内脏反射活动受到完全抑制或减弱的现象。脊髓与高位中枢离断的动物称为脊动物。(1)牵张反射指骨骼肌受外力牵拉时引起受牵拉的同一块肌肉收缩的反射活动。它有相位(动态）牵张反射和紧张性（静态）牵张反射两种类型。2.脊髓对躯体运动的调节★相位牵张反射：指快速牵拉肌腱时,兴奋了Ⅰα类纤维而发生的牵张反射。如:膝反射。作用：对抗肌肉的拉长。特点：是单突触反射，时程较短；许多肌纤维同步收缩，产生的肌张力较大；发生一次相性收缩。★紧张性牵张反射：指缓慢持续牵拉肌腱时发生的牵张反射。感受器是肌梭中的Ⅰα和Ⅱ类纤维末梢。作用：调节肌肉的紧张度。特点：同一肌肉的不同运动单位交替收缩；只是抵抗肌肉被牵拉，收缩力量并不大；不表现明显的动作。◆紧张性牵张反射是维持身体姿势最基本的反射活动。（2）反牵张反射◆高尔基腱器官引起的反射称为反牵张反射。◆反牵张反射既为牵张反射提供了一种辅助功能，又可避免肌肉在受到过度牵拉时受损。（3)几种多突触脊髓反射：指涉及到一个或多个中间神经元的反射。☆屈肌反射：指伤害性刺激作用于动物肢体时，所发生的相应部位关节屈肌收缩的反射活动。☆对侧伸肌反射：伤害性刺激引起同侧屈肌收缩的同时所发生的对侧伸肌收缩的反射活动。◆在躯体反射中往往相互拮抗的肌肉间存在交互神经支配，支配相互拮抗肌肉的神经中枢间存在交互抑制。3．脑干对姿势和运动的控制（1）脑干网状结构对肌紧张的调节---通过下行系统网状脊髓束●抑制区：位于延髓网状结构腹内侧区，构成下行抑制系统●易化区：位于延髓网状结构背外侧部及中脑背盖中央灰质和丘脑底部，构成下行易化系统。脑干网状结构下行系统经常接受来自大脑皮层、小脑、纹状体和丘脑等高级部位的影响。抑制区本身不是发起下行抑制作用的场所，即需要高位中枢的始动作用，但易化区对高位中枢的依赖性较小，它本身具有某种启动作用。指在中脑上、下丘之间及红核的下方水平面上将麻醉动物脑干切断，动物立即出现的肌紧张加强、四肢强直、脊柱反张后挺现象。★产生机制：中脑水平切断脑干后，中断了皮层、纹状体等对网状结构抑制区的功能联系，结果抑制区的活动减弱、易化区活动相对占优势所致。（2）去大脑僵直通过去大脑僵直可了解脑干对肌紧张的调节作用。（3）脑干对姿势的调节姿势反射：指通过中枢神经系统调节骨骼肌的紧张或相应的运动，以保持或改正身体在空间姿势的反射。①状态反射：头部以及头部与躯干的相对位置改变时，反射性引起的躯体肌肉紧张性改变，称为状态反射。●迷路紧张反射：指内耳椭圆囊、球囊等耳石器官的传入冲动对躯体伸肌紧张性的调节反射。●颈紧张反射：当颈部扭曲时，颈椎关节韧带或肌肉受刺激而引起的四肢伸肌紧张性改变的反射。②翻正反射：动物被推倒后，经一系列反射活动，恢复正常姿势的反射，称为翻正反射。4.大脑皮质通过锥体系和锥体外系对躯体运动进行调节：1)锥体系皮质脊髓束皮质脑干束●锥体系主要调制脊髓前角运动神经元及中间神经元的兴奋性，此外，锥体束中调节植物性功能的神经纤维对内脏活动有一定作用。2)锥体外系：除锥体束以外参与运动调节和控制的神经元及纤维束统称为锥体外系。●锥体外系的主要功能是调节肌紧张以及调协肌群的收缩活动。5.基底核的功能基底核是从大脑皮质出发，经过丘脑又回到大脑皮质这样一个复杂神经环路的中继站。☺通过基底神经节损害所产生的疾病可了解其功能：●帕金森病●手足徐动症是由于黑质多巴胺能神经元损伤，多巴胺释放减少，从而对纹状体内胆碱能神经元的抑制作用减弱，于是导致乙酰胆碱递质系统功能亢进而引起。新纹状体病变引起胆碱能和γ-氨基丁酸能神经元下行抵达黑质反馈控制多巴胺的功能受损，黑质多巴胺能神经元活动相对亢进所致基底神经节的机能：可能参与运动的设计和程序编制，并可能与随意运动的产生、肌紧张的调节和本体感觉传入冲动信息的处理等有关。基底神经节不同部位损伤，常导致运动障碍。6.小脑对躯体运动的调节小脑除参与运动的设计外，还参与运动的执行。1)维持躯体平衡：绒球小结叶与前庭器官和前庭核共同实现躯体平衡的调节。其反射途径：前庭器官→前庭核→绒球小结叶→前庭核→脊髓前角运动神经元→肌肉装置2)调节肌紧张3)协调随意运动4)设计随意运动和编制运动程序：主要是新小脑的功能。●切除或损伤小脑后，主要症状是：共济失调性震颤及辨距不良。主要是脊髓小脑的功能(二)中枢神经系统对内脏活动的调节1.交感和副交感神经系统的功能活动特征：1）紧张性作用正常情况下，不断有冲动传出，使所支配器官处于一定的紧张状态。2）双重神经支配多数组织器官都接受交感和副交感神经的双重支配，且其作用往往是相互拮抗的；部分器官中，两种神经的作用是协同的。3）与效应器官所处的功能状态有关4）参与整体生理功能的调节2.自主神经系统的兴奋传递交感和副交感神经的作用是通过不同的受体实现的。P112.1)胆碱能纤维：(末梢释放乙酰胆碱)副交感节前(N型作用)副交感节后纤维(M型作用)交感节前纤维(N型作用)交感节后纤维中支配骨骼肌舒血管及汗腺的纤维(M型作用)●M型受体能被阿托品阻断，N型受体能被大剂量烟碱和筒箭毒阻断。2)肾上腺素能纤维(末梢释放去甲肾上腺素)：交感节后纤维中除支配汗腺和骨骼肌舒血管的纤维外。①肾上腺素能受体α型：去甲肾上腺素与其结合引起平滑肌收缩β型：去甲肾上腺素与其结合引起平滑肌松弛，心肌收缩力增强，心律增加。②肾上腺素能受体阻断剂：α型受体阻断剂为酚妥拉明，β型受体阻断剂为心得安。3)自主神经末梢的递质共存3．中枢神经系统对内脏机能的调节1)脊髓对内脏机能的调节脊髓是内脏反射的初级中枢，如脊髓可完成基本的血管张力反射、发汗反射、排尿反射、排便反射等，但这些反射没有高位中枢的调控，是不能很好适应生理活动需要的。2)脑干对内脏机能的调节脑干是部分副交感神经的发源地，尤其延髓是心血管中枢和呼吸中枢的所在部位，有“生命中枢”之称，同时也是吞咽、咳嗽、喷嚏、呕吐等反射活动的整合中枢。3）下丘脑对内脏机能的调节：下丘脑是调节内脏活动的较高级中枢。①对内脏活动的调节②对体温的调节③对水平衡的调节④对摄食行为的调节⑤对垂体释放激素的调节⑥对情绪和行为反应的调节⑦控制生物节律体温调节中枢位于下丘脑内，含温敏神经元和冷敏神经元。下丘脑部位有渗透压感受器，可感受细胞缺水而致的干渴。下丘脑外侧区为摄食中枢，内侧区有饱食中枢，两个中枢的活动处于相互拮抗状态，处理和调制饥饿、胀饱信息。4)大脑皮质对内脏机能的调节大脑皮质是调节内脏活动的高级中枢。①新皮质对内脏活动的调节②边缘系统的功能隔区（胼胝体下回、终板旁回)、扣带回、海马旁回、钩、海马、齿状回等构成边缘叶。由边缘叶与其附近的皮质及皮质下结构组成边缘系统。※调节自主神经系统的活动※产生动机、调节行为和情绪※参与学习记忆过程三.中枢神经系统的感觉机能(一)概述1.感觉的生物学意义与感觉的分类2.感受器的一般生理特征1)各类感受器具有各自的适宜刺激2)感受器的阈值3)感受器的换能作用4)感受器的编码作用5)感受器的适应6)感受器的反馈调节和信息的相互作用对于特定感受器而言，敏感性最高的刺激称为适宜刺激。刺激强度通过单一神经纤维上冲动的频率高低以及参与该刺激信息传输的神经纤维的数量多少来编码。指长时间的连续刺激使感觉减弱、消失，出现抑制过程的现象。(二)感觉的传入途径1.特异性投射系统(图)●特异性投射系统指由感受器发出的神经冲动沿特定的传入通路传到大脑皮质的特定区域而产生特异性感觉的传导径路。其功能是引起特定的感觉和激发大脑皮层发出传出冲动。1)躯干和四肢的意识性本体感觉传导路2)躯干和四肢的浅部感觉传导路3)头面部的浅部感觉传导路2.非特异性投射系统：特异性投射系统上行到脑干水平时，发出纤维分支与网状结构形成突触联系，在网状结构内经过多次换元，到达丘脑内髓板内核群再更换神经元投射到大脑两半球的广泛区域，这一信息传递的上行系统称为非特异性投射系统。其功能是提高和维持大脑皮层的兴奋性，使机体处于觉醒状态，为特异性投射系统功能的实现提供必要条件。脑干网状结构中具有上行唤醒作用的功能系统被称为脑干网状结构上行激动系统。●特异性投射系统与非特异性投射系统比较(表)3.大脑皮质的感觉分析机能1）.大脑皮层第一躯体感觉代表区空间布局特点：①躯干和四肢为交叉投射，头面部感觉的投射是双侧性的。②投射区域具一定的定位。③投射区域的大小与感觉分辨的精细程度有关。2）.第二体感区位于中央前回和岛叶之间，可能与痛觉有较密切的关系。3）.本体感觉代表区在中央前回。4）.