第三章 动物生理学神经系统3_张铭2009

动物生理学CAI课件第三章神经系统CellPhysiology华中师范大学生命科学学院张铭编制第二节中枢神经系统对运动机能的控制和调节第一节总论第三章神经系统第四节中枢神经系统的高级机能第一节中枢神经系统活动的基本规律第三节中枢神经系统的感觉分析功能华中师范大学生命科学学院张铭编制二、神经系统对内脏活动的调节华中师范大学生命科学学院张铭编制（一）自主神经系统的结构特征脊髓骶段（2～4节）侧角（皮肤血管、汗腺、竖毛肌、肾上腺髓质没有副交感神经支配）(几乎所有脏器都有交感神经支配)神经纤维长度节前短，节后长节前长，节后短节前∶节后＝1∶11～17节前∶节后＝1∶2纤维数量比支配的效应器较广泛较局限神经节位置离效应器远离效应器近或在效应器壁内T1～L3灰质侧角脑干（Ⅲ、Ⅶ、Ⅸ、Ⅹ对脑神经）中枢部位（中间）（两端）交感神经系统副交感神经系统释放递质节前纤维为ACh节前、节后纤维皆为Ach少部分节后纤维为Ach大部分节后纤维为NE华中师范大学生命科学学院张铭编制（二）自主神经系统的功能特点：（一）双重支配如：心脏（拮抗）、唾液腺（协同），但汗腺、肾上腺髓质、皮肤和肌肉的血管平滑肌只接受交感神经支配。（二）紧张性支配切断心迷走N,心率加快；切断心交感N,心率减慢。（三）效应器所处功能状态的影响如：刺激交感神经抑制无孕子宫的运动加强有孕子宫的运动（四）对整体生理功能调节的意义交感神经活动较广泛，交感-肾上腺髓质系统：动员器官潜能，提高机体对应急刺激的适应能力副交感神经活动较局限，迷走-胰岛素系统：促进消化，贮存能量，保护机体华中师范大学生命科学学院张铭编制（三）自主神经系统各级中枢的功能1、脊髓对内脏活动的调节初级中枢：通过脊髓可以完成血管张力反射、出汗反射、排尿反射、排便反射等。2、脑干对内脏活动的调节脑干是调节内脏活动的基本中枢。（1）延髓：有呼吸中枢、血管运动中枢、心脏活动调节中枢，称为“基本生命中枢”。（2）脑桥：脑桥有呼吸调整中枢和角膜反射中枢，还有与消化功能有关的中枢，如吞咽、呕吐、消化腺分泌等反射中枢。。（3）中脑：中脑有瞳孔对光反射中枢。华中师范大学生命科学学院张铭编制3、下丘脑对内脏活动的调节下丘脑是调节内脏活动的皮层下最高级中枢。成为自主性、躯体性和内分泌功能活动的整合中枢（1）调节体温（2）调节腺垂体分泌功能（3）调节内脏的活动（4）调节摄食行为下丘脑腹内侧核=饱中枢：电刺激此核动物拒食，下丘脑外侧区=摄食中枢：电刺激此区动物多食，（5）调节水平衡控制饮水的区域：下丘脑外侧区摄食中枢的尾侧控制排水的区域：下丘脑视上核（ADH）华中师范大学生命科学学院张铭编制（6）调节情绪变化和行为情绪是一种心理活动，常伴随一系列生理功能变化，包括植物性功能的变化和躯体运动功能的变化，称为情绪的生理反应。不同的情绪有不同的情绪反应形式，如发怒时会出现心率增快、动脉血压升高、呼吸加快、瞳孔变大、出汗等交感神经兴奋为主的反应，同时还会出现肌紧张加强、运动增加，甚至大吼大叫等躯体行为反应。（7）边缘系统华中师范大学生命科学学院张铭编制（7）控制生物节律机体的各种生命活动常按一定时间顺序发生变化，这种变化的节律称为生物节律（biorhythm）。这是因为生物在长期的进化过程中，形成了适应时间变化的内部调节功能。生物节律按其频率的高低可分为：高频周期：周期＜1天(如心动周期、呼吸周期)；中频周期：日周期(如体温、ACTH的分泌)；低频周期：周期＞1天(如月经周期)。实验证明：下丘脑的视交叉上核可能是日节律周期的控制中心。通过视网膜-视交叉上核束使机体的昼夜节律与外环境的昼夜节律相同步。华中师范大学生命科学学院张铭编制第三节神经系统的感觉分析功能内外环境的各种变化感受器换能作用传入神经冲动传导路大脑皮层分析综合产生感觉感觉是人脑对客观事物的主观反映。感觉的产生过程:一.概述（一）感觉的生物学意义和分类华中师范大学生命科学学院张铭编制感受器:分布在体表或组织内部的一些专门感受机体内、外环境中所发生的改变的结构和装置感受器+附属结构感觉器官感受器与感觉器官华中师范大学生命科学学院张铭编制二.感觉通常分为三种：①躯体感觉（浅感觉和深感觉）。②内脏感觉（内脏痛觉和脏器感觉）。③特殊感觉（视、听、嗅、味觉和前庭感觉）。分类温度感受器(冷,热)外感受器机械感受器(压觉,触觉)(皮肤,头部)痛觉感受器化学感受器(味觉,嗅觉)感受器声感受器(听觉)光感受器(视觉)平衡感受器(旋转,直线加速度)内感受器本体感受器(肌肉长度,张力)(机体内部)内脏感受器(血压,PH值,渗透压等)华中师范大学生命科学学院张铭编制三.感受器的一般生理特性1.感受器的适宜刺激----最敏感的刺激形式2.感受器的换能作用感受器(生物换能器):刺激能量→电能(动作电位)感受器电位(receptorpotential,感受器细胞内)发生器电位(generatorpotential,感觉神经末梢上)局部电位:不是“全或无”,与刺激强度成比例;有总和现象;以电紧张形式扩布（一）感受器的一般生理特征官华中师范大学生命科学学院张铭编制华中师范大学生命科学学院张铭编制三.感受器的一般生理特性3.感受器的编码作用刺激包含的信息→动作电位的序列和组合•不同种类感觉的引起,不但决定于刺激的性质和被刺激的感受器,也决定于传入冲动所到达的大脑皮层的终端部位;•刺激的强度既可通过每一条传入纤维上的冲动频率来反映,也可通过参与电信号传输的神经纤维的数目来反映.华中师范大学生命科学学院张铭编制•传入纤维上动作电位的频率和刺激强度有一定的比例关系华中师范大学生命科学学院张铭编制华中师范大学生命科学学院张铭编制三.感受器的一般生理特性4.感受器的适应现象当某一恒定强度的刺激作用于感受器时,虽然刺激仍在继续作用,但其感觉传入神经纤维上的传入冲动频率已开始下降,这一现象称为感受器的适应现象.快适应感受器:传递有关刺激强度发生改变及其变化速率的信息;慢适应感受器:不断向中枢报告刺激是否存在以及刺激的强度.华中师范大学生命科学学院张铭编制（一）外周的感觉神经二.感觉传入途径华中师范大学生命科学学院张铭编制（二）脊髓的感觉传导通路1.浅感觉传导通路：痛觉、温觉→脊髓后角→脊髓丘脑侧束→丘脑感觉接替核轻触觉→脊髓后角→脊髓丘脑前束→丘脑感觉接替核2.深感觉传导通路：肌肉本体深压觉→薄束核、楔束核→内侧丘系→丘脑后腹核二.感觉传入途径华中师范大学生命科学学院张铭编制感觉传导途径有两类：浅感觉传导途径深感觉传导途径换元交叉处脊髓延髓传导途径先交叉后上行先上行再交叉在脊髓半断离的情况下，浅感觉障碍发生在断离的对侧，而深感觉障碍发生在断离的同侧。脊髓空洞症浅感觉传导通路的痛觉、温觉与轻触觉分离，前者发生障碍。华中师范大学生命科学学院张铭编制（三）头面部感觉的传导途径二.感觉传入途径华中师范大学生命科学学院张铭编制（四）丘脑及其感觉投射系统丘脑与大脑皮层之间构成丘脑-皮层投射，决定大脑皮质的觉醒状态与感觉功能（除嗅觉外）1、丘脑的核团（1）感觉接替核后复核、内外侧膝状体（2）联络核枕核、外侧复核、前核（3）髓板内核群中央中核、束旁核、中央外侧核华中师范大学生命科学学院张铭编制2、丘脑及其感觉投射系统（2）非特异性投射系统由丘脑(第三类细胞群)弥散地投射到皮层广泛区域的N纤维。（1）特异性投射系统由丘脑(第一、二类细胞群)沿特定的途径点对点的投射至皮层特定感觉代表区的纤维。华中师范大学生命科学学院张铭编制特异性投射系统组成功能①引起特定的感觉②激发皮层发出神经冲动①不引起特定的感觉②维持和改变大脑皮层的兴奋状态(上行唤醒作用)非特异性投射系统①传入丘脑前沿特定的途径上行②纤维由丘脑第一二类核团发出③丘脑-皮层为点对点的投射关系①传入丘脑前经脑干网状结构多次交换神经元②纤维由丘脑第三类核团发出③丘脑-皮层为弥散性投射特点①多次更换神经元②投射区广泛③易受药物影响（巴比妥类催眠药物的作用原理）①投射区窄小②功能依赖于非特异性投射系统的上行唤醒作用3、感觉投射系统的组成、功能和特点华中师范大学生命科学学院张铭编制三、大脑皮层的感觉分析功能感觉代表区的分区与结构特点：外侧面体表感觉区=3-1-2区(第一感觉区)+岛叶(第二感觉区)本体感觉区=4区(又是运动区)内脏感觉区=第二感觉区+运动辅助区听觉区=41区+42区视觉区=17区大脑皮层是人体感觉的最高级中枢。人的大脑皮层内神经元的数量大约140亿个，大脑皮层分成52个区。大脑皮层的不同区域在功能上具有不同的分工，称为大脑皮层的功能定位。大脑皮层的神经元分布呈柱状排列，构成感觉皮层的最基本功能单位-感觉柱。华中师范大学生命科学学院张铭编制人的体表感觉指浅感觉，即皮肤感觉，包括温度觉、痛觉、触觉等。1.第一体表感觉区位置：中央后回(3-1-2区)感觉特点：定位明确、性质清晰华中师范大学生命科学学院张铭编制投射特点：Ⅰ.交叉支配:除头面部是双侧性外Ⅱ.倒置安排:除头面部是直立外Ⅲ.皮层投射区的大小与感觉分辨的精细程度呈正比:如:舌和拇指的投射区华中师范大学生命科学学院张铭编制2.第二感觉区位置：中央前回与岛叶之间。感觉特点：定位较差、感觉分析粗糙；可能与痛觉有关。投射特点：①双侧性投射；②分布正立而不倒置，有较大的重叠区。华中师范大学生命科学学院张铭编制3、视觉代表区位置：枕叶距状裂的上下缘(17区)。投射特点：①视网膜的鼻侧交叉投射到对侧枕叶，颞侧不交叉投射到同侧枕叶。②视网膜的上(下)半部投射到距状裂的上(下)缘;黄斑区(周边区)投射到距状裂的后(前)部。华中师范大学生命科学学院张铭编制四、痛觉痛觉是机体受到伤害性刺激时产生的一种不愉快的感觉，常伴有自主神经活动、运动反射与情绪反应。对机体具有保护意义。引起疼痛的刺激是损伤性刺激。任何形式的刺激（例如温度、机械、酸碱等）只要达到一定强度而具有损伤性作用时，都称为损伤性刺激，并能引起疼痛。痛觉感受器：游离神经末梢（化学感受器）分布与皮肤、肌肉、关节和内脏器官。致痛物质：K+、H+、组织胺、缓激肽、5-羟色胺、前列腺素等。华中师范大学生命科学学院张铭编制皮肤痛躯体痛内脏痛深部痛快痛慢痛体腔壁痛牵涉痛刺激后0.5-1.0s出现，烧灼痛(难以忍受)持续时间长,定位不准确,常伴有情绪反应刺激后立即出现刺痛持续时间短,定位准确,不伴有情绪反应疼痛与慢痛相类似内脏疾患引起体表某部位的疼痛或痛觉过敏内脏疾患累及临近的体腔壁所产生的疼痛，性质与躯体痛相类似*痛觉的分类：以空腔脏器壁受刺激产生的疼痛为主，表现为“钝痛”华中师范大学生命科学学院张铭编制皮肤（快、慢）痛内脏痛(包括躯体深部痛)外周纤维疼痛特点①产生和消失迅速②定位明确、分辨能力强躯体传入纤维(快痛Aδ，慢痛C类)①产生缓慢、持续时间长②定位不清、分辨能力差③慢痛的情绪反应明显③情绪反应明显④无牵涉痛④有牵涉痛敏感刺激钝性刺激(牵拉、痉挛、炎症、缺血等)锐性刺激(切割、烧灼等)多数沿交感通路传入，少数沿副交感通路传入皮肤痛与内脏痛的比较华中师范大学生命科学学院张铭编制（三）牵涉痛(referredpain)内脏疾病引起体表某部位的疼痛或痛觉过敏的现象。1.常见内脏疾病牵涉痛的部位患病器官心胃、胰肝、胆肾脏阑尾体表疼痛心前区左上腹右肩胛腹股上腹部的部位左臂尺侧肩胛间沟区或脐区华中师范大学生命科学学院张铭编制2.牵涉痛产生的机制（1）会聚学说患病内脏与某部位体表的感觉传入纤维会聚于同一个后角神经元→产生痛觉错觉。会聚学说华中师范大学生命科学学院张铭编制（2）易化学说患病内脏的痛觉信息传入提高邻近躯体感觉神经元的兴奋性→对体表传入冲动产生易化作用（痛觉过敏）→平常不引起痛觉的躯体传入也能引起痛觉。患病内脏华中师范大学生命科学学院张铭编制