神经系统生理学

第一节神经系统的基本结构与功能一、神经元和神经纤维Neuron&Nervefiber（一）神经元的基本结构和功能1．神经元的基本结构：(1)胞体Soma：胞核核周胞质(2)突起Cytoplasicprocess：树突(Dendrite)轴突(Axon)2．基本功能：A.功能部位①受体部位;②产生AP的起始部位;③传导神经冲动部位;④释放神经递质部位;B．神经元基本功能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。（二）.神经纤维的分类Classificationofnervefiber⑴按有无髓鞘分：①有髓纤维myelinatednervefiber②无髓纤维unmyelinatednervefiber⑵根据电生理特性分：Aα粗快Aβ有髓躯体传入Aγ和传出纤维AδB类(有髓)：自主神经的节前纤维C类(无髓)：自主神经的节后纤维后根中的痛觉传入纤细慢维A类⑶根据直径分：Ⅰ类：又分为Ⅰa和Ⅰb类。相当于AαⅡ类：相当于Aβ、AγⅢ类：相当于Aδ、B类Ⅳ类：相当于C类（三）Nervefiber兴奋传导的特征：⑴生理完整性⑵绝缘性⑶双向性⑷相对不疲劳性（四）．神经纤维的传导速度Nerveconductionvelocity,NCV⑴影响传导速度的因素：①纤维直径：与直径成正比；V(m/s)=6×D(总直径,μm)，其中:D=轴索+髓鞘厚度；②轴索与总直径的比值：比值=0.6,为最适比例；③有髓纤维无髓纤维；④温度：恒温动物变温动物；在一定范围内:温度↑，速度↑；温度↓，速度↓;（五）神经纤维的轴浆运输1．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；2．轴浆运输Axoplasmtrasport：⑴顺向轴浆运输Anterogradeaxoplasmictrasport自胞体向轴突末梢的运输。按运输速度分为两类：①快速轴浆运输：运输速度较快，可达300-400mm/d（如猴、猫坐骨神经轴浆运输速度为10mm/d）。②慢速轴浆运输：运输速度慢，为1-12mm/d。如与细胞骨架有关的微管、微丝蛋白随微管、微丝的延伸而延伸。⑵逆向轴浆运输(Retrogradeaxoplasmictrasport)自末梢向胞体的运输。如狂犬病病毒、破伤风毒素等的运输。（六）神经的营养作用和支持神经的营养性因子1．神经的营养作用：2．支持神经的营养性因子：⑴神经营养因子(Neurotrophin,NT)①NT的概念：神经所支配的组织和星形胶质细胞所产生的对神经元具有支持作用的蛋白质。二、神经胶质细胞（自学内容）Neuroglia第二节神经元间的信息传递（突触传递）Informationtransmissionfromoneneurontothenext一、神经元间信息传递的方式thepatternsofinformationtransmissionfromoneneurontonext(一)化学性突触(Chemicalsynapse)又称经典突触(Classicalsynapse)1．化学突触的结构：⑴突触小体：A.小体轴浆内有：内含神经递质（neurotransmitter）的大小形态不同的囊泡（vesicle）B.前膜：⑵突触间隙（Synapticcleft）：宽20nm，与细胞外液相通⑶突触后膜（Postsynapticmembrane)：有与神经递质结合的特异受体、化学门控离子通道。2．突触的分类：⑴根据神经元的接触部位分为：①轴突-树突式突触②轴突-胞体式突触③轴突-轴突式突触④树突-树突式突触（2）根据突触的传递功能分为：①兴奋性突触(Excitatorysynapse)②抑制性突触(Inhibitorysynapse)(二)电突触Electricalsynapse（了解）1．结构特点：⑴结构基础是缝隙连接Gapjunction⑵两个神经元间紧密接触部位膜间距仅为2-3nm；⑶膜两侧胞浆内不存在vesicle，两侧膜上有沟通两细胞胞浆的水相通道蛋白质，允许带电离子通过；⑷无突触前、后膜之分，为双向传递；2．功能意义：使许多神经元产生同步性放电或同步性活动。(三)非突触性化学传递Non-synapticchemicaltransmission（了解）1．非突触性化学传递的结构：二、突触传递过程与突触后电位Theprocessofsynaptictransmission&Postsynapticpotential(一)突触传递过程processofsynaptictransmission1.突触前过程：神经冲动到达突触前神经元轴突末梢→突触前膜去极化→电压门控Ca2+通道开放→膜外Ca2+内流入前膜→轴浆内[Ca2+]升高→①降低轴浆粘度；②消除前膜内侧负电荷→促进囊泡向前膜移动、接触、融合、破裂→以出胞作用形式将神经递质释放入间隙。（囊泡膜可再循环利用）Ca++vesiclemitochondrionsynapseActionpotentialPostreceptoractioninhibitionorexcitement2．间隙过程：神经递质通过间隙并扩散到后膜。3．突触后过程：神经递质→作用于后膜上特异性受体或化学门控离子通道→后膜对某些离子通透性改变→带电离子发生跨膜流动→后膜发生去极化或超极化→产生突触后电位Postsynapticpotential。总之，在突触传递过程中，突触前末梢去极化是诱发递质释放的关键因素；Ca2+是前膜兴奋和递质释放过程的耦联因子(二)突触后电位1．兴奋性突触后电位Excitatorypostsynapticpotential,EPSP⑴兴奋性突触后电位的记录电刺激传入纤维后，脊髓前角运动神经元发生去极化，产生EPSP。随刺激强度增加，EPSP发生总和而逐渐增大,当EPSP总和达到阈电位时，就在轴突始段出现电流密度较大的外向电流，从而爆发可扩布性的AP⑵EPSP产生机制：突触前神经元末梢释放兴奋性递质作用于后膜受体，提高后膜对Na+和K+，尤其是Na+的通透性，导致后膜局部去极化。2．抑制性突触后电位Inhibitorypostsynapticpotential,IPSP⑴抑制性突触后电位的记录⑵IPSP产生机制：突触前神经元(抑制性中间神经元)末梢释放抑制性递质作用于突触后膜，后膜①Cl-通道开放，Cl-内流，膜发生超极化；②对K+的通透性增加、K+外流增加，以及Na+或Ca2+通道关闭，膜发生超极化。3．突触后电位的特点：EPSP和IPSP均属局部电位①等级性：大小与递质释放量有关；②电紧张扩布：这种作用取决于局部电位与邻近细胞RP之间的电位差的大小和距离的远近，电位差.越大，距离越近，影响越大。③总和性4．EPSP和IPSP在突触后神经元的整合（integration）同时与多个神经末梢形成突触的突触后神经元，其电位变化的总趋势取决于同时所产生的EPSP和IPSP的代数和。三、神经递质和受体Neurotransmitter&Receptor(一)神经递质1．神经递质的概念：在突触间起信息传递作用的化学物质。1、外周神经递质及其受体Peripheralneurotransmitter&Itsreceptor（1）．AＣh在外周神经系统，末梢释放递质ACh的神经纤维称为胆碱能纤维Cholinergicfiber。⑴胆碱能纤维的分布：①交感神经的节前纤维；②支配汗腺的交感神经的节后纤维；③支配骨骼肌血管舒张的交感神经的节后纤维；④副交感神经的节前纤维；⑤副交感神经的节后纤维；⑥躯体运动神经末梢；2．NE及其受体：在外周神经系统，末梢释放递质去甲肾上腺素的神经纤维称为肾上腺素能纤维(Adrenergicfiber)。⑴肾上腺素能纤维的分布：除了支配汗腺和骨骼肌血管舒张的交感神经节后纤维以外的所有交感神经节后纤维。(二)Receptor(受体)1．Receptor的概念位于细胞膜或细胞内能与某些化学物质（如递质、调质、激素等）发生特异性结合并诱发生物学效应的特殊生物分子。一般位于细胞膜上的receptor是带有寡糖链的跨膜蛋白质分子。两个概念：受体的激动剂和拮抗剂AgonistandAntagonist2、胆碱能受体：A．胆碱能受体分类：分N、M两类。N受体：即烟碱受体Nicotinicreceptor，a．ACh与其结合所产生的效应称为烟碱样作用（N样作用）。如：兴奋自主神经节节后神经元、引起骨骼肌收缩等。b．N受体又分为N1、N2两个亚型。N1亚型分布于中枢神经系统和自主神经节节后神经元膜上，又称为神经元(节)型烟碱受体；N2亚型分布于骨骼肌终板膜，又称为肌肉型烟碱受体。c．N受体的阻断剂是筒箭毒碱(Tubocurarine)；a．ACh与其结合所产生的效应称为毒蕈碱样作用（M样作用）。M受体：即毒蕈碱受体Muscarinicreceptorb．M受体又分为M1、M2、M3、M4、M5等亚型。c．M受体的阻断剂是阿托品(Atropine)。B．胆碱能受体的分布：分布于胆碱能纤维所对应的突触后膜上，即：①交感神经节的节后神经元细胞膜上：(N1受体)；②交感神经的节后纤维所支配的汗腺腺细胞膜上：(M受体)；③交感神经的节后舒血管纤维支配的骨骼肌血管平滑肌细胞膜上：(M受体)；④副交感神经节的节后神经元细胞膜上：(N1受体)；⑤副交感神经节后纤维所支配的效应器细胞膜上：(M受体)；⑥躯体运动神经支配的骨骼肌终板膜上:（N2受体）*：重症肌无力患者，由于体内产生一种对抗和破坏骨骼肌终板膜上N2受体的抗体，使骨骼肌不能接受运动神经元释放的ACh的调控而产生肌无力。是一种自身免疫性疾病。3、肾上腺素能受体：能与肾上腺素及去甲肾上腺素（NE）结合的受体称为肾上腺素能受体。但作为外周神经递质来说，只有NE。①肾上腺能受体分类及阻断剂：α1受体：α受体α2受体：Phentolamine对α1受体作用强。β1受体：阿提洛尔普拉洛尔β2受体：丁氧胺β3受体：参与脂肪代谢。伴有呼吸系统疾病的心脏病患者应该用心得宁。β受体Propranolol心得安普萘洛尔Atenolo氨酰心安Practolol心得宁Butoxamine心得乐②肾上腺能受体的分布：大多数交感神经节后纤维所支配的效应细胞膜上(汗腺和受交感舒血管纤维支配的骨骼肌血管除外)。(四)中枢神经递质及其受体(Centralneurotransmitter&Itsreceptor)第三节中枢活动的一般规律三、反射中枢内兴奋传递的特征(一)单向或向前性传递(二)突触延搁(Synapticdelay)，又称中枢延搁(Centraldelay)(三)总和(Summation)(四)兴奋节律的改变(五)后发放(六)易疲劳，对环境因素变化敏感：四、中枢抑制(一)突触抑制1．突触后抑制Postsynapticinhibition⑴突触后抑制特点：由抑制性中间神经元活动引起；突触后神经元产生IPSP；⑵突触后抑制的分类及意义：①传入侧枝性抑制，又称为交互抑制Afferentcollateralinhibition；Reciprocalinhibition意义：使不同中枢之间的活动协调起来。②回返性抑制(recurrentinhibition)意义：使发出兴奋的神经元的活动及时终止；使同一中枢内许多神经元之间的活动步调一致。2．突触前抑制Presynapticinhibition⑴突触前抑制的概念：通过某种生理机制改变突触前膜活动，使其兴奋性递质释放减少，造成突触后神经元产生抑制效应。⑵突触前抑制的结构基础：是轴—轴型突触的存在。图中A纤维末梢与神经元C形成突触，可兴奋该神经元C；B纤维末梢与A纤维末梢形成轴—轴型突触。B纤维兴奋可引起A纤维膜部分去极化。如先兴奋B纤维，当A纤维再有兴奋AP传到其末梢时，AP的幅值会相对减小，由此引起进入A纤维末梢的Ca2+数量减少，A纤维末梢释放的神经递质减少,使神经元C的EPSP变小，达不到阈电位，造成神经元C抑制。⑶突触前抑制产生机制：B纤维兴奋→释放GABA→激活A末梢上GABAA受体→A末梢Cl-