09神经系统的功能

第九章神经系统的功能1神经系统•中枢神经系统•周围神经系统•调节机体的功能活动–反射•高级功能–语言–认知–思维2第一节神经系统功能活动的基本原理•神经元–胞体–突起•树突•轴突–产生动作电位»始段–传导动作电位3接受、整合信息神经纤维及其功能•轴索（轴突或者感觉神经元的长树突）外面包有髓鞘或神经膜–有髓神经纤维；无髓神经纤维•功能–传导兴奋–轴浆运输：借助于轴突内轴浆流动而进行的物质转运•顺向（胞体→末梢）；逆向（末梢→胞体）–营养性作用：神经末梢经常释放某些营养性因子，持续的调整所支配组织的内在代谢活动，影响其持久性的结构、生化和生理的变化4神经纤维的兴奋传导•神经纤维传导兴奋的特征–完整性：结构；功能–绝缘性–双向性–相对不疲劳性•影响神经纤维传导速度的因素–纤维直径–有无髓鞘、髓鞘厚度（轴索直径:纤维直径=0.6:1）–温度5神经纤维的类型6破伤风7二、突触传递•电突触•化学性突触–定向突触–非定向突触8定向突触传递•经典突触的微细结构–突触前末梢•突触前膜•突触囊泡–突触间隙–突触膜•受体9突触传递过程•电–动作电位–Ca2+内流•化学–神经递质•电–突触后电位（局部电位）10影响化学性突触传递的因素•影响递质释放的因素–进入末梢的Ca2+量–灭活囊泡释放有关的蛋白•影响已释放递质清除的因素–突触前末梢重摄取–酶解代谢•影响受体的因素–受体的亲和力–受体的数量11兴奋性和抑制性突触后电位•兴奋性突触后电位（EPSP）–Na+内流→去极化•抑制性突触后电位（IPSP）–Cl-内流→超极化12动作电位在突触后神经元的产生•EPSPIPSP•产生部位–运动神经元和中间神经元：轴突始段–感觉神经元（有髓）：第一个郎飞结13三、神经递质和受体•神经递质：由突触前神经元合成并在末梢处释放，能特异性作用于突触后神经元或效应细胞的受体，并使突触后神经元或效应细胞产生一定效应的信息传递物质•受体–激动剂；拮抗剂–亚型–突触前受体14人体内主要的神经递质和受体系统•乙酰胆碱•单胺类多巴胺、去甲肾上腺素、肾上腺素、5-羟色胺、组胺•氨基酸类谷氨酸、门冬氨酸、甘氨酸、γ-氨基丁酸•神经肽速激肽、阿片肽、下丘脑及垂体调节肽、脑-肠肽•嘌呤类腺苷、ATP•气体类一氧化氮、一氧化碳15人体内主要的神经递质和受体系统•乙酰胆碱及其受体–胆碱能神经元（分布极为广泛）•脊髓前脚运动神经元•丘脑特异感觉投射神经元•脑干网状结构上行激动系统–胆碱能纤维•运动神经纤维•自主神经节前纤维•大多数副交感节后纤维•少数交感节后纤维16人体内主要的神经递质和受体系统•胆碱能受体–M受体（muscarinicreceptor）•M1（脑）；M2（心脏）；M3（平滑肌）；M4（平滑肌，胰腺）；M5•M样作用（muscarine-likeaction）•阻断剂：阿托品–N受体（nicortinicreceptor）•N1（神经元）；N2（骨骼肌）•N样作用（nicotine-likeaction）•阻断剂：筒箭毒碱17病例分析•患者女性，30岁，农民。四肢抽搐1小时由家人抬入急诊科就诊。患者因与家人争吵后，服敌敌畏。服药后患者感觉困倦乏力，无食欲；看物时感觉视物不清；随后又感觉头痛、眼痛、腹痛；随之呕吐，全身大量出汗，病后大小便失禁，神智恍惚，烦躁不安而被家人送至医院就诊。查体：血胆碱酯酶活性10%。平卧位，神智恍惚，被动体位，皮肤湿冷，肌肉颤动，瞳孔针尖样，对光反射弱，口角流涎，两肺较多哮鸣音和散在湿罗音。四肢肌肉强直性痉挛，巴彬斯基征阳性。立即给予氯解磷定和阿托品以及补液，并且用肥皂水清洗患者的皮肤和毛发•有机磷农药中毒18人体内主要的神经递质和受体系统•去甲肾上腺素和肾上腺素及其受体–去甲肾上腺素能神经元•低位脑干–肾上腺素能神经元•延髓–肾上腺素能纤维•多数交感节后纤维19人体内主要的神经递质和受体系统•肾上腺素能受体–α受体•α1；α2（突触前膜）•阻断剂：酚妥拉明–β受体•β1；β2；β3•阻断剂：普萘洛尔20四、反射活动的基本规律•反射的分类–非条件反射（unconditionedreflex）•生来就有、数量有限、比较固定、形式低级•通过皮层下各级中枢形成•初步适应环境–条件反射（conditionedreflex）•通过后天学习和训练形成、数量无限、可建立和消退、高级形式•主要中枢部位：大脑皮层•对各种环境具有更加完善的适应性21中枢神经元的联系方式•单线式联系•辐散式联系–在传入通路中较多见•聚合式联系–在传出通路中较多见•链锁式联系–扩大空间作用范围•环式联系–抑制：负反馈–兴奋：正反馈；后发放（后放电）22中枢兴奋传播的特征•单向传播–突触前末梢→突触后神经元•中枢延搁：兴奋在中枢传播时需要较长时间•兴奋的总和：空间总和；时间总和–突触后电位：局部电位•兴奋节律的改变–突触前神经元与突触后神经元的放电频率不同•后发放•对内环境变化敏感和易疲劳23中枢抑制•突触后抑制–抑制性神经元→抑制性神经递质→抑制性突触后电位–传入侧支性抑制；回返性抑制24中枢抑制•突触前抑制–兴奋性递质释放↓–轴突-轴突型突触–Ca2+•内流减少–Cl-外流↑：细胞膜去极化→动作电位幅度↓–K+外流↑：复极化加快→动作电位时程↓•敏感性降低25第二节神经系统的感觉功能26感觉的产生•感受器或感觉器官↓•神经通路↓•大脑皮层特定区域27一、感觉概述•感受器：生物体内一些专门感受体内、外环境变化的结构或装置–游离神经末梢–神经末梢+包绕被膜样结构–感觉器官：感受细胞+附属结构•根据感受刺激的来源不同，分为：–内感受器；外感受器•根据感受刺激的性质不同，分为：–光感受器；机械感受器；温度感受器；化学感受器28感受器的一般生理特性•感受器的适宜刺激–一种感受器通常指对某种特定形式的刺激最敏感•感受器的换能作用–刺激能量→感受器电位（局部电位）→传入神经的动作电位29感受器的一般生理特性•感受器的编码功能–刺激所包含的信息（类型、部位、强度、持续时间）→动作电位的序列30感受器的一般生理特性•感受器的适应现象–若以一个强度恒定的刺激持续作用于某一个感受器，相应的感觉神经纤维上动作电位频率逐渐降低–快适应感受器：对刺激变化灵敏–慢适应感受器：长时间持续监测31二、躯体和内脏感觉•躯体感觉：浅感觉；深感觉（本体感觉）–传入通路•脊神经节或者脑神经节•脊髓后角或者脑干•丘脑•内脏感觉：痛觉32病例——刀伤致感觉丧失•患者女性，23岁。背部被屠刀刺伤。感觉检查发现其右踝关节的震动觉丧失，右脚砪趾的位置觉丧失。左侧脐水平以下的痛温觉丧失。患者右下肢远端活动困难和牵张反射缺失。1个月后这些感觉障碍仍然存在，右下肢的反射亢进，出现病理反射，巴宾斯基征阳性，此时患者的右下肢肌力仍然较弱。在以后的7年中患者的病情无实质性改善。33•第一类细胞群（特异感觉接替核）–后外侧腹核：躯干和四肢感觉•足部：外侧；上肢：内侧–后内侧腹核：头面部感觉–内侧膝状体：听觉–外侧膝状体：视觉•第二类细胞群（联络核）•第三类细胞群（非特异投射核）–髓板内核群丘脑的核团34感觉投射系统•特异投射系统–特异感觉接替核点对点投射至大脑皮层特定感觉区–引起特定感觉，激发大脑皮层发出传出冲动•非特异投射系统–非特异投射核弥散投射至大脑皮层的广泛区域–维持和改变大脑皮层兴奋状态–脑干网状结构上行激动系统35•体表感觉代表区–第一感觉区：中央后回–感觉投射规律•躯干四肢：交叉性投射；头部：双侧性投射•投射区域的大小与感觉分辨精细程度有关•总体安排倒置，头面部代表区内部安排正立躯体和内脏感觉的皮层代表区36痛觉•躯体痛–体表痛•快痛：Aδ类纤维→体表感觉代表区•慢痛：C类纤维→扣带回–深部痛（慢痛）•定位不明确；自主神经反应；缺血性疼痛•内脏痛–慢痛：定位不明确；发生缓慢，持续时间长–中空内脏器官对牵拉性刺激和扩张性刺激敏感–引起不愉快的情绪活动和自主神经反应37牵涉痛•由某些内脏疾病引起的远隔体表部位发生疼痛或痛觉过敏的现象•皮节法则38牵涉痛•会聚-投射理论39病例——结肠癌•患者女性，75岁。诊断为结肠癌。由于内脏痛和癌症骨转移至脊柱，患者出现严重的癌性疼痛。起初，使用非甾体镇痛药可以控制疼痛，但是后来疼痛越来越严重，以致需要使用吗啡才能控制疼痛，使得患者思维意识受到影响。在癌症终末期应采用多种方法可以提高癌症患者的生活质量。40三、视觉•折光功能–角膜：折射主要在角膜前表面–房水–晶状体–玻璃体•感光功能–视网膜–380~760nm电磁波41简化眼•与正常眼折光系统等效的简单模型•前后径20mm，折光率1.333•使平行光线（6m以外的物体）聚焦于视网膜上•远点42眼的调节•晶状体变凸–副交感神经→睫状肌收缩→睫状小带松弛→晶状体变凸–折光能力增强–近点：眼做充分调节时眼所能看清楚的眼前最近物体所在之处–老视：凸透镜矫正43眼的调节•瞳孔缩小（瞳孔近反射）–副交感纤维→虹膜环形肌收缩→瞳孔缩小–减少折光系统的球面像差和色像差–瞳孔对光反射•调节进入眼内的光量•双侧性•视轴会聚（辐辏反射）–动眼神经→内直肌收缩→视轴会聚–使物像始终落在两眼视网膜的相应点上，以避免复视44病例——双眼电击性白内障•患者女性，14岁。3年前不慎被高压电击伤，当时昏迷后送医院治疗，2年后感双眼视力逐渐下降、视物模糊。眼科检查：两眼视力均为0.06，上下眼睑无红肿，结膜无充血，角膜透明，晶状体前皮质浅层可见片状灰白色浑浊；散瞳后，从晶状体周边透明部可见玻璃体、眼底无明显异常。B超检查：未见玻璃体混浊及眼底病变。45病例——右眼急性闭脚型青光眼（发作期）•患者女性，50岁。两年来右眼在过度劳累或情绪波动后出现间歇性视力模糊，伴有虹视和雾视等症状，休息减轻。3天前因情绪不好，出现右眼疼痛，伴同侧头痛、恶心、视力下降等症状就诊。46病例——右眼急性闭脚型青光眼（发作期）47眼的感光换能功能•视网膜的功能结构48视网膜中的感光换能系统视杆系统视锥系统分布视网膜周边视网膜中心外段形状杆状锥状视觉暗视觉明视觉色觉无有视色素视紫红质视锥色素会聚现象多单线联系空间分辨能力弱强49视杆细胞的感光换能机制50•视紫红质•夜盲症颜色视觉及其产生机制51•视锥细胞•三色学说•色盲，色弱病例——左眼球挫伤、震荡伤、视网膜震荡•患者男性，20岁。进行篮球比赛时被球击中左眼球，出现左眼疼痛、畏光、流泪，视力减退1天。检查：视力左眼0.1，右眼1.0，眼睑有轻度淤血，结膜轻度充血，前房有积血，散瞳后做全视网膜镜检查发现视网膜震荡。治疗：双眼包盖，口服复方丹参片、云南白药、维生素B1、维生素C，静脉注射氨甲苯酸等。治疗后视力有显著提高，左眼0.8，右眼1.0.52•视敏度（视力）•明适应与暗适应•视野与视觉有光的若干生理现象53病例——肢端肥大症伴视野受损•患者男性，35岁。因为外貌改变就诊。患者的手和脚持续增大，额和下颌也越来越大。检查时医生用手指在患者双侧颞侧以外的视野移动，患者看不到医生的手指。详细的视野检查发现患者双颞侧视野受损。54四、听觉55•传音功能–外耳–中耳•感音换能作用–内耳四、听觉56•听阈•最大可听阈•听域–20~20000Hz–1000~3000Hz中耳的功能57•鼓膜，听骨链，鼓室，咽鼓管•准确：鼓膜–较好的频率响应–较小的失真度•高效：听骨链–杠杆的支点在听骨链的重心–惰性最小；效率最高•增压作用：减小振幅，增大压强–鼓膜：卵圆窗=18.6：1–听骨链长臂：短臂=1.3：1声波传入内耳的途径58•气传导–主要途径–鼓膜→听骨链→卵圆窗→内耳淋巴液振动•骨传导–耳蜗骨壁→内耳淋巴液振动内耳耳蜗的功能59•耳蜗的结构–螺旋器（柯蒂器）–毛细胞耳蜗的感音换能作用60•基底膜的震动和行波理论•底部：高频声音•顶部：低频声音病例——左耳突发性耳聋61•患者女性，50岁。因左耳闷、耳鸣、听力减退2天就诊。发病前无感冒史。查体：全身检查无异常，双外耳道通畅，鼓膜无充血，电测听结果显示听力下降，尤以高频听力下降为甚，血常规、凝血功能及肝肾功能均正常，脑血流图