执业医师之生理学08
第八节神经系统的功能

一、突触传递

(一)经典突触的传递过程,兴奋性突触后电位与抑制性突触后电位及其产生的原理(★★★)

1.经典的突触传递

(1)经典突触由突触前膜、突触后膜和突触间隙三部分组成。

(2)突触传递的过程:当突触前神经元有冲动传到末梢时,突触前膜发生去极化,前膜上电压门控钙通道开放,细胞外Ca2+进入末梢轴浆内,导致轴浆内Ca2+浓度的瞬时升高,由此触发突触囊泡的出胞,引起末梢递质的量子式释放。然后,轴浆内的Ca2+通过Na+一Ca2+交换迅速外流,使Ca2+浓度迅速恢复。递质释入突触间隙后,经扩散抵达突触后膜,作用于后膜上的特异性受体或化学门控通道,引起后膜对某些离子通透性的改变,使某些带电离子进出后膜,突触后膜即发生一定程度的去极化或超极化,从而形成突触后电位。

2.兴奋性突触后电位与抑制性突触后电位

根据突触后电位去极化和超极化的方向,可将突触后电位分为兴奋性突触后电位和抑制性突触后电位。

(1)兴奋性突触后电位突触后膜在某种神经递质作用下产生的局部去极化电位变化称为兴奋性突触后电位(EPSP)。EPSP的形成机制是兴奋性递质作用于突触后膜的相应受体,使递质门控通道(化学门控通道)开放,后膜对Na+和K+的通透性增大,并且由于Na+的内流大于K+的外流,故发生净内向电流,导致细胞膜的局部去极化。

(2)抑制性突触后电位突触后膜在某种神经递质作用下产生的局部超极化电位变化称为抑制性突触后电位(IPSP)。其产生机制是抑制性中间神经元释放的抑制性递质作用于突触后膜,使后膜上的递质门控氯通道开放,引起外向电流,结果使突触后膜发生超极化。此外,IPSP的形成还可能与突触后膜钾通道的开放或钠通道和钙通道的关闭有关。

兴奋性突触后电位(EPSP):指突触后膜去极化,Na+内流。抑制性突触后电位(IPSP):指突触后膜在超级化,Cl-内流

(二)中枢兴奋传播的特征

1.单向传播;2.中枢延搁;3.兴奋的总和;4.兴奋节律的改变;5.后发放;6.对内环境变化的敏感性和易疲劳性。

(三)外周神经递质和受体

1.乙酰胆碱及其受体(★★)

(1)胆碱能神经元以ACh为递质的神经元称为胆碱能神经元。

(2)胆碱能神经分布脊髓前角运动神经元,丘脑后腹核的特异感觉投射神经元,脑干网状结构上行激动系统的各个环节、纹状体、边缘系统的梨状区、杏仁核、海马等部位也都有胆碱能神经元。

(3)胆碱能纤维以ACh为递质的神经纤维称为胆碱能纤维,包括支配骨骼肌的运动神经纤维、所有自主神经节前纤维、大多数副交感节后纤维(除少数释放肽类或嘌呤类递质的纤维外)、少数交感节后纤维(支配温热性汗腺的纤维和支配骨骼肌血管的交感舒血管纤维)都属于胆碱能纤维。

(4)胆碱能受体能与ACh特异结合的受体称为胆碱能受体,根据药理学特性,胆碱能受体可分成两类,一类是毒蕈碱受体,简称M受体;一类是烟碱受体,简称N受体。胆碱能受体广泛分布于中枢和周围神经系统。

(5)胆碱能系统的作用

1)中枢胆碱能系统:参与神经系统几乎所有功能,包括学习和记忆、觉醒与睡眠、感觉与运动、内脏活动以及情绪等多方面的调节活动。

2)外周胆碱能系统作用:

①M受体激活后可产生一系列自主神经效应,包括包括心脏活动抑制,支气管和胃肠平滑肌、膀胱逼尿肌、虹膜环行肌收缩,消化腺、汗腺分泌增加和骨骼肌血管舒张等。这些作用统称为毒蕈碱样作用,简称M样作用。M样作用可被M受体拮抗剂阿托品阻断。

②N受体小剂量Ach作用于N受体后,能兴奋自主神经节后神经元,也能收缩骨骼肌;而大剂量ACh作用于N受体后,则可阻断自主神经节的突触传递,这些作用统称为烟碱样作用简称N样作用。N样作用能被筒箭毒碱阻断。由于N1受体分布于自主神经节突触后膜和中枢神经系统,故又称神经元型烟碱受体而,N2受体位于神经一骨骼肌接头的终板膜上,故也称肌肉型烟碱受体。神经元型烟碱受体可被六烃季铵特异阻断;而肌肉型烟碱受体则能被十烃季铵特异阻断。

毒覃碱受体(M受体):阿托品为阻断剂。烟碱受体(N受体):筒箭毒碱能同时阻断N1、N2受体;六烃季铵阻断N1受体,十烃季铵阻断N2受体(六小十大,小的对小的,大的对大的)

2.去甲肾上腺素及其受体

去甲肾上腺素(NE)和肾上腺素(E)均属儿茶酚胺类物质,即含邻苯二酚结构的胺类。

(1)去甲肾上腺素能神经元与肾上腺素能神经元在中枢,以NE为递质的神经元称为去甲肾上腺素能神经元,胞体绝大多数位于低位脑干。以肾上腺素为递质的神经元称为肾上腺素能神经元,其胞体主要分布在延髓。

(2)肾上腺素能纤维在外周,多数交感节后纤维(除支配汗腺和骨骼肌血管的交感胆碱能纤维释放的递质是NE,尚未发现以E为递质的神经纤维,以NE为递质的神经纤维称为肾上腺素能纤维。

(3)肾上腺素能受体能与NE或E结合的受体称为肾上腺素能受体,主要分为α受体和β受体。α受体又有α1、α2两种亚型,β受体则可分为β1、β2、β3三种亚型。

(4)作用

1)中枢去甲肾上腺素能神经元的功能主要涉及心血管活动、情绪、体温、摄食和觉醒等方面的调节;而中枢肾上腺素能神经元的功能则主要参与心血管活动的调节。

2)在外周,多数交感节后纤维末梢支配的效应器细胞膜上都有肾上腺素能受体,但不一定两种受体都有,有的仅有α受体,有的仅有β受体,也有的兼有两种受体。一般而言,NE与α受体(主要是α1受体)结合所产生的平滑肌效应主要是兴奋,包括子宫、虹膜辐射状肌等的收缩,但也有抑制性的,如小肠舒张;NE与β受体(主要是β2受体)结合所产生的平滑肌效应是抑制性的,包括血管、子宫、小肠、支气管等的舒张,但与心肌β1受体结合产生的效应是兴奋性的。β3受体主要分布于脂肪组织,与脂肪分解有关。

酚妥拉明能阻断α受体;哌唑嗪可选择性阻断α1受体,普奈落而能阻断β受体,阿替洛尔和美托洛尔等阻断β1受体。

α受体:主要为兴奋,除小肠舒张。

β受体:分β1、β2和β3受体,主要为抑制,除心肌兴奋;β3受体促进脂肪分解。

二、神经反射

(一)反射与反射弧

反射是指机体在中枢神经系统的参与下,对内、外环境刺激所做出的规律性应答。反射的结构基础是反射弧,由感受器、传入神经、神经中枢、传出神经和效应器五个部分组成。

(二)非条件反射和条件反射

反射分为非条件反射和条件反射两类。非条件反射是指生来就有、数量有限、形式较固定和较低级的反射活动,包括防御反射、食物反射、性反射等。条件反射是指通过后天学习和训练而形成的反射。它是反射活动的高级形式,是人和动物在个体生活过程中按照所处的生活环境,在非条件反射的基础上不断建立起来的,其数量无限,可以建立,也可消退。

(三)反射活动的反馈调节:负反馈和正反馈

1.负反馈

受控部分发出的反馈信息调整控制部分的活动,最终使受控部分的活动朝着与它原先活动相反的方向改变,称为负反馈。人体内的负反馈极为多见,在维持机体生理功能的稳态中具有重要意义。

2.正反馈

受控部分发出的反馈信息促进与加强控制部分的活动,最终使受控部分的活动朝着与它原先活动相同的方向改变,称为正反馈,其意义在于产生“滚雪球”效应,或促使某一生理活动过程很快达到高潮并发挥最大效应。

三、神经系统的感觉分析功能

(一)感觉的特异投射系统和非特异投射系统(★★)

丘脑是感觉传导的换元接替站,包括三类核团:感觉接替核、联络核、髓板内核群。感觉投射系统见表2-8-1。

表2-8-1感觉投射系统

投射部位

丘脑核团

投射特点

功能

特异性投射系统

皮层特定感觉区

感觉接替核、联络核

点对点投射

引起特定感觉

非特异性投射系统

弥散投射广泛皮层

髓板内核群

广泛投射

维持大脑皮层兴奋或醒觉状态

(二)内脏痛与牵涉痛

1.内脏痛的特点内脏痛是临床常见症状,常由机械性牵拉、痉挛、缺血和炎症等刺激所致。内脏痛的特点是:

(1)定位不准确,这是内脏痛最为主要的特点。

(2)发生缓慢,持续时间较长。

(3)中空内脏器官(如胃、肠、胆囊和胆管等)壁上的感受器对扩张性刺激和牵拉性刺激十分敏感,而对切割、烧灼等通常易引起皮肤痛的刺激却不敏感。

(4)特别能引起不愉快的情绪活动,并伴有恶心、呕吐和心血管及呼吸活动改变。

2.牵涉痛某些内脏疾病往往引起远隔的体表部位发生疼痛或痛觉过敏,这种现象称为牵涉痛。

四、正常脑电图的波形及其意义(★★)

按频率快慢将脑电图分为四种波形:β波α波θ波δ波。这四种波形分别对应人体四种精神状态:

1.成人紧张活动状态(β波);2.成人清醒、安静并闭眼(α波);3.少年正常脑电或成人困倦(θ波);4.婴幼儿正常脑电或成人熟睡时(δ波)。

口诀:闭目养神α,睁眼工作是β,两眼一闭是θ,呼呼大睡δ。婴儿枕叶常见δ波,幼儿则一般为θ波,青春期后才出现成人型α波。

五、神经系统对姿势和躯体运动的调节

(一)骨骼肌牵张反射(★★★)

1.骨骼肌受到外力牵拉使其伸长时,能引起受牵拉肌肉的收缩,这种现象称为牵张反射。感受器为肌梭,效应器为梭外肌。

2.牵张反射的基本过程

当肌肉被牵拉导致梭内、外肌被拉长时,引起肌梭兴奋,通过Ⅰ、Ⅱ类纤维将信息传入脊髓,使脊髓前角运动神经元兴奋,通过α纤维和γ纤维导致梭内、外肌收缩。其中α运动神经兴奋使梭外肌收缩以对抗牵张,γ运动神经元兴奋引起梭内肌收缩以维持肌梭兴奋的传入,保证牵张反射的强度。

3.牵张反射有两种类型:腱反射和肌紧张。

(1)腱反射是指快速牵拉肌腱时发生的牵张反射,主要是快肌纤维收缩。腱反射为单突触反射。

(2)肌紧张是指缓慢持续牵拉肌腱时发生的牵张反射,表现为受牵拉的肌肉能发生紧张性收缩,阻止被拉长。肌紧张是维持躯体姿势的最基本的反射活动,是姿势反射的基础。肌紧张主要是慢肌纤维收缩,是多突触反射。

(二)低位脑干对肌紧张的调节

低位脑干对肌紧张有易化和抑制作用。脑干网状结构内存在抑制或加强肌紧张及肌运动的区域,前者称为抑制区,位于延髓网状结构的腹内侧部分;后者称为易化区。与抑制区相比,易化区的活动较强,在肌紧张的平衡调节中略占优势。

(三)小脑的主要功能

小脑皮层接受来自脊髓、脑干和大脑皮层的传人投射;小脑皮层发出的传出纤维经由小脑深部核中转后投向脑干有关核团和大脑皮层。根据小脑的传人、传出纤维联系,可将小脑分为以下三个主要功能部分。

1.前庭小脑前庭小脑的主要功能是控制躯体的平衡和眼球的运动。

2.脊髓小脑脊髓小脑的主要功能是调节进行过程中的运动,协助大脑皮层对随意运动进行适时的控制。

3.皮层小脑皮层小脑指半球外侧部,它不接受外周感觉的传人,而主要与大脑皮层感觉区、运动区和联络区构成回路。皮层小脑的主要功能是参与随意运动的设计和程序的编制。

(四)基底神经节的运动调节功能

基底神经节包括尾(状)核、壳核、苍白球、丘脑底核、黑质和红核。尾核、壳核和苍白球统称纹状体;其中苍白球是较古老的部分,称为旧纹状体,而尾核和壳核则进化较新,称为新纹状体。基底神经节有重要的运动调节功能,它与随意运动的稳定、肌紧张的控制、本体感觉传入冲动信息的处理有关。此外,基底神经节中某些核团还参与自主神经的调节、感觉传入、心理行为和学习记忆等功能活动。

六、神经系统对内脏活动的调节

(一)交感和副交感神经系统的功能(★★)

见表2-8-2。

表2-8-2交感和副交感神经系统的功能

器官

交感神经

副交感神经

循环系统

心跳加快加强、皮肤及内脏血管收缩,血压升高

心跳减慢减弱,血压降低

呼吸系统

呼吸道平滑肌舒张

呼吸道平滑肌收缩

消化系统

胃肠平滑肌的活动减弱括约肌收缩

加强胃肠平滑肌的活动括约肌舒张

瞳孔扩大

瞳孔缩小

汗腺

分泌增加

不受副交感神经支配

代谢,内分泌

糖原分解,肾上腺髓质分泌增加

胰岛素分泌增加,糖原合成增加

(二)脊髓、低位脑干和下丘脑对内脏活动的调节

1.脊髓的内脏调节功能脊髓对内脏活动的调节是初级的,基本的血管张力反射、发汗反射、排尿反射、排便反射、阴茎勃起反射等可在脊髓水平完成,但这些反射平时受高位中枢的控制。

2.低位脑干的内脏调节功能由延髓发出的自主神经传出纤维支配头面部的所有腺体、心、支气管、喉、食管、胃、胰腺、肝和小肠等;同时,脑干网状结构中存在许多与内脏活动调节有关的神经元,其下行纤维支配脊髓,调节脊髓的自主神经功能。许多基本生命现象(如循环、呼吸等)的反射调节在延髓水平已初步完成,因此,延髓有“生命中枢”之称。

(三)下丘脑的内脏调节功能

1.体温调节PO/AH中的温度敏感神经元在体温调节中起着调定点的作用。

2.水平衡调节下丘脑内存在渗透压感受器调节抗利尿激素的释放。

3.对腺垂体激素分泌的调节。

4.生物节律控制下丘脑的视交叉上核可能是生物节律的控制中心。

5.其他功能下丘脑能产生某些行为欲,如食欲、渴觉和性欲等,并能调节相应的摄食行为、饮水行为和性行为等本能行为;下丘脑还参与睡眠、情绪及情绪生理反应等。

七、脑的高级功能

(一)语言中枢

与语言有关的闹区位于大脑测沟附近。临床上发现,人类左侧大脑皮层一定区域的损伤可引起各种特殊的语言活动功能障碍:①流畅失语症;②运动失语症;③失写症;④感觉失语症;⑤失读症。

(二)大脑皮层功能的一侧优势

人类两侧大脑半球的功能是不对等的。在主要使用右手的成年人,语言活动主要由左侧大脑皮层管理,左侧皮层在语言活动上占优势,故称为优势半球。

1.在突触传递过程中,引起递质释放的关键因素是

A.兴奋传到神经末梢

B.突触前膜发生去极化

C.Ca2+进入突触前末梢

D.前膜内侧负电位的大小

E.前膜内轴质黏度的高低

答案:B

考点:经典突触的传递过程

解析:当突触前神经元有冲动传到末梢时,突触前膜发生去极化,当去极化达到一定水平时,前膜上电压门控钙通道开放,细胞外Ca2+进入末梢轴浆内,导致轴浆内Ca2+浓度的瞬时升高,由此触发突触囊泡的出胞,引起末梢递质的量子式释放。关键因素是突触前膜发生去极化,只有去极化一定程度才可以发生前膜钙通道开放,才可以实现递质释放。选B。

最后end

阿虎学术









































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