神經系統(tǒng)上

1、人體解剖生理學,涂景生物科學與醫(yī)學工程學院,第二節(jié) 神經的興奮和傳導一、神經細胞的生物電現(xiàn)象二、神經沖動的傳導第三節(jié) 神經元間的功能聯(lián)系及活動一、突觸的結構及傳遞二、突觸后電位三、興奮由神經向肌肉的傳遞四、遞質和受體（概念）五、神經反射活動的特征微觀神經系統(tǒng),第三章 神經系統(tǒng)（上）,2,一、神經細胞的生物電現(xiàn)象（一）興奮與興奮性（二）靜息電位（三）動作電位（四）神經細胞興奮性的變化二、神經沖動的傳導（一

2、）神經纖維傳導的基本特征（二）神經沖動在同一細胞中的傳導（三）神經纖維的傳導速度,第二節(jié) 神經的興奮與傳導,3,生物體在生命活動中所表現(xiàn)出的電現(xiàn)象稱為生物電幾乎所有的細胞或組織在收到適宜的刺激發(fā)生反應時，都會伴有電位的變化肌肉收縮神經沖動傳導,一、神經細胞的生物電現(xiàn)象,4,心電圖肌電圖視網膜電圖腦電圖,記錄生物電,5,1、刺激與興奮刺激：能引起機體活的細胞、組織活動狀態(tài)發(fā)生改變的任何環(huán)境因子。給神經-肌肉標本施加電刺

3、激，電刺激即為刺激反應：由刺激而引起機體活動狀態(tài)的改變。肌肉收縮就是一種反應興奮：活組織因刺激而產生的沖動的反應。能產生興奮的組織稱為可興奮組織可興奮組織具有產生興奮的能力，稱為興奮性,（一）興奮與興奮性,6,（1）刺激強度使組織興奮，刺激必須達到一定強度、持續(xù)一定時間剛能引起組織興奮的臨界刺激強度稱為閾強度，或閾值達到閾強度的臨界值的刺激是有效刺激，稱為閾刺激閾上刺激、閾下刺激,2、引起興奮的條件,7,（2）刺激的作

4、用時間一定刺激條件下，刺激時間越短，作用越弱（3）強度變化率同樣強度的刺激，如刺激強度上升的速率很快，易使組織興奮，反之不易使組織興奮有體會么？,,8,細胞在沒有受到外來刺激時，即處于靜息狀態(tài)下的細胞膜內、外側所存在的電位差稱為靜息電位細胞膜內外存在電位差的現(xiàn)象稱為極化生理學中規(guī)定：細胞膜外的電位為零電位,（二）靜息電位,9,靜息電位是由細胞膜對特異離子的相對通透性不同和離子的跨膜濃度梯度決定的。[Na+]，細胞外>

5、細胞內[Cl-]，細胞外>細胞內[K+]，細胞外Na+的通透性膜內電位較膜外電位 為正？為負？,靜息電位的形成,10,K+的凈外流量等于凈內流量，K+跨膜流動達到平衡，膜對K+的跨膜凈通量為零，膜兩側的電位差也穩(wěn)定于某一相對相對恒定的時刻的膜電位稱為K+平衡電位。,K+平衡電位,11,靜息電位=K+平衡電位 + Na+平衡電位 + Cl+平衡電位 +……+……,靜息電位的計算,12,1、動作電位形成的離子機制去極化：膜極化

6、狀態(tài)變小的變化趨勢超極化：膜極化狀態(tài)變大的變化趨勢動作電位：細胞興奮產生的電位變化稱為動作電位，或神經沖動,（三）動作電位,13,閾刺激時，膜對Na+和K+的通透性均增高，但兩者增大的程度和時間上是不一致的去極化初期Na+通道幾乎立即被激活（0.5ms），效果是？K+通道幾乎同時激活，但較Na+通道開放速率慢，意義是？,閾刺激下細胞膜離子通透性變化,14,電壓門控離子通道：可興奮細胞的細胞膜上存在的大量對跨膜電位變化極其敏感并

7、能迅速對其作出反應的離子通道。膜電位經過短暫去極化、超射、復極化后，很快恢復到靜息狀態(tài)水平，與細胞膜上存在的Na+-K+泵有關。Na+-K+泵的工作方向？Na+-K+泵存在的意義？,2、電壓門控離子通道（了解）,15,1、細胞膜不應期當單個閾上刺激引起細胞產生一次動作電位后，直到膜電位恢復到正常靜息膜電位水平，在此期間細胞膜通常將不再對下一次刺激產生反應，這個時期稱為不應期絕對不應期相對不應期,（四）神經細胞興奮性的變化,1

8、6,從閾電位時鈉通道的開放，到鈉通道的失活，在此期間細胞膜不能對再一次刺激產生反應。神經細胞的絕對不應期只有0.3-0.5ms心肌細胞的絕對不應期可達250-300ms有何生理意義？,絕對不應期,17,當鈉通道逐步恢復到正常的靜息狀態(tài)并穩(wěn)定在靜息電位水平期間，膜的興奮性逐漸上升，但仍不能恢復到原有水平，這時需要用超過正常閾值強度的刺激才能引起組織的興奮。,相對不應期,18,如同時給予神經纖維兩個或多個閾下刺激，或短時間內連續(xù)給予神

9、經纖維兩個或多個閾下刺激，可能引起組織的興奮，這種現(xiàn)象稱為總和。總和表明，閾下刺激雖不足以引起神經系統(tǒng)的興奮，但可以提高它的興奮性。,2、總和,19,,,20,時間性總和,空間性總和,（一）神經纖維傳導的基本特征神經沖動具有“全或無”的性質；計算機的0和1意義？,二、神經沖動的傳導,21,1、生理完整性2、雙向傳導3、非遞減性4、絕緣性5、相對不疲勞性這些特征分別有什么意義？,神經傳導的一般特征：,22,動作電位可沿

10、細胞膜向周圍傳導，興奮可由神經干的一端傳向另一端局部去極化——引起電位差——導致局部電流的流動——對未興奮部位是個有效刺激,（二）神經沖動在同一細胞中的傳導,23,無髓纖維神經沖動連續(xù)傳遞,傳遞類型,24,電流從一個郎飛結跳到下一個或下幾個郎飛結（跳躍傳導）加快傳導速度Na+內流數量減少，節(jié)約能量,有髓纖維,25,1、神經纖維的傳導速度神經纖維的傳導速度的特征：纖維越粗，傳導速度越快，興奮閾越低，動作電位幅度越大纖維越細，

11、傳導速度越慢，興奮閾越高，動作電位幅度越小感覺功能喪失的順序：痛覺、冷覺、溫覺和觸覺,（三）神經纖維的傳導速度,26,,2、單相和雙相動作電位（略）,27,一、突觸的結構及傳遞動作電位在神經元間的傳遞靠特殊結構——突觸完成突觸：使一個神經元得沖動傳到另一個神經元或肌細胞的相互接觸的部位。1890年，謝靈頓首次提出,第三節(jié) 神經元間的功能聯(lián)系及活動,28,突觸突觸前膜突觸間隙突觸后膜,（一）突觸的結構,29,神經元的軸突末梢

12、分支膨大成小球狀，稱為突觸小體，與另一個神經元的胞體或突起相接觸突觸前膜：軸突終末突觸小體的膜突觸后膜：與突觸前膜對應的突觸后神經細胞膜突觸間隙：突觸前膜、突觸后膜間存在的間隙（10-50nm）,突觸,30,突觸小體的軸漿內，含有大量的線粒體和突觸囊泡突觸囊泡內含化學遞質線粒體可以提供合成新遞質所需的能量ATP突觸后膜上存在特殊的蛋白質結構——受體受體與一定的遞質發(fā)生特異性結合改變突觸后膜的離子通透性激起突觸后神經元產

13、生電位的變化突觸后膜中含使遞質失活的酶,突觸前膜、突觸后膜間傳遞,31,神經元：軸突、樹突和胞體突觸軸突-胞體型突觸軸突-樹突型突觸軸突-軸突型突觸作用分類興奮性突觸抑制性突觸,（二）突觸的分類,32,1、動作電位傳至軸突末梢2、突觸前膜去極化、通透性改變3、Ca2+內流入前膜4、囊泡與前膜融合并通過胞吐釋放遞質5、遞質通過突觸間隙與突觸后膜受體結合6、突觸后膜離子通透性改變7、突觸后膜產生突觸后電位,（三）

14、突觸的傳遞過程,33,遞質發(fā)揮作用后被相關的酶破壞“失活”被突觸前膜重新攝取失活的意義？,遞質的失活,34,化學突觸中信息的傳遞通過突觸前膜釋放化學分子，作用到突觸后膜上的受體，引起突觸后膜電位的變化，稱為突觸后電位興奮性突觸后電位抑制性突觸后電位突觸整合,二、突觸后電位,35,突觸前膜釋放興奮性遞質，與突觸后膜受體結合后，引起細胞膜電位朝著去極化的方向發(fā)展，使突觸后神經元的興奮性升高提高了突觸后膜Na+、K+離子通透性

15、,（一）興奮性突觸后電位,36,一個突觸興奮不足以使突觸后電位達到閾電位水平多個突觸同時興奮，或遞質連續(xù)快速釋放引起空間和時間上的總和效應最終導致突觸后神經元產生可擴布的動作電位,,37,突觸前膜釋放抑制性遞質，該遞質與突觸后膜上受體結合后，引起細胞膜電位向著超極化方向發(fā)展，突觸后膜興奮性降低提高了突觸后膜Cl-、K+離子的通透性,（二）抑制性突觸后電位,38,中樞神經系統(tǒng)中，存在極其普遍的抑制性反射回路一般需要抑制性中樞神經元

16、發(fā)生抑制性突觸后電位時，突觸后神經元不易去極化,,39,一個神經元最終產生的效應將取決于大量傳入信息共同作用的結果各個突觸并不簡單匯聚權重不同,（三）突觸整合,40,（一）從神經向肌肉的沖動傳遞的發(fā)生部位神經肌肉接頭突觸的特殊形式位于神經末梢與肌纖維接觸處反復分支形成大量終末前細支終末前細支脫去髓鞘，形成纖細、裸露的無髓鞘終末末端形成大小不等的梅花樁膨大終止于肌纖維上,三、興奮由神經向肌肉傳遞,41,一根神經終末支配一

17、條肌纖維，一個運動神經元最多可支配200多條肌纖維,,42,突觸前終末突觸前膜明顯增厚，含大量突觸囊泡，內含乙酰膽堿遞質及線粒體突觸后膜又稱終板膜，為特化的肌膜，顯著增厚向肌細胞內凹入，形成小皺壁，增大面積，上存大量乙酰膽堿受體突觸間隙與細胞間隙相通，內含糖蛋白和唾液酸,神經肌肉接頭,43,1、神經肌肉接頭的化學事件突觸前膜內Ca2+濃度提升，釋放乙酰膽堿遞質乙酰膽堿釋放量與Ca2+濃度正相關乙酰膽堿進入突觸間隙后與終

18、末板上的乙酰膽堿受體結合受體結構改變，膜上Na+、K+離子通道一定程度開放乙酰膽堿與受體的結合是可逆，作用后即被釋放、擴散，并被乙酰膽堿酶水解,（二）信號在神經肌肉接頭間的傳遞,44,終末板離子透膜流動的使肌膜去極化，產生電位變化，即終板電位。局部去極化電位，可總和當肌膜去極化達到閾電位水平，即可促發(fā)一次傳向整個肌細胞的“全或無”的動作電位,2、神經肌肉接頭的電學事件,45,有機磷農藥及一些神經毒劑可導致神經傳導阻滯,3、神經肌

19、肉傳遞可被毒素、藥物或損傷所阻斷（了解）,46,肌肉的收縮是機體的主要活動形式之一，是實現(xiàn)許多生理活動的基礎肌肉組織骨骼肌（以骨骼肌為例）心肌平滑肌,（三）骨骼肌的收縮,47,（1）粗肌絲和細肌絲構成肌原纖維肌肉肌束肌纖維肌原纖維肌節(jié)肌絲,1、骨骼肌的功能解剖與超微結構,48,染色后，每條肌原纖維呈現(xiàn)有規(guī)律的明、暗交替的條紋帶,橫紋肌,49,暗帶又稱A帶A帶中間有窄的著色較淺的區(qū)，稱為H帶相鄰A帶之間的明帶，稱為

20、I帶I帶正中有一條染色較深的間線，稱為Z線,,50,每一個A帶的中間部分和兩側各1/2的I帶，組成一個肌節(jié),肌節(jié),51,A帶中含有粗肌絲，粗肌絲由肌球蛋白組成直徑10nm，長約1.5um，與A帶長度相同I帶中含有細肌絲，細肌絲由肌動蛋白組成直徑5nm，長約1.95um由Z線伸出，縱貫I帶全長，并伸至A帶，與粗肌絲交錯對插,粗肌絲與細肌絲,52,細肌絲由兩條相互纏繞而成的雙螺旋鏈組成每條鏈都由大量呈橢圓球狀的單體肌動蛋白大分

21、子亞基組成肌動蛋白雙螺旋結構凹槽中鑲嵌著原肌球蛋白和肌鈣蛋白,（2）粗肌絲與細肌絲的功能解剖,53,幾乎全部由肌球蛋白組成，肌球蛋白由兩部分組成一部分為長的直桿狀主干另一部分由桿狀末端部分及兩個“球頭”組成伸出粗肌絲表面，形成橫橋,粗肌絲,54,靜息狀態(tài)下，橫橋與主干垂直在一定條件下可與細肌絲中的肌動蛋白分子發(fā)生可逆結合，拖動細肌絲向A帶中央滑動,橫橋,55,現(xiàn)象：收縮過程中，A帶長度保持恒定，I的長度隨著肌纖維長度的改變而發(fā)

22、生直接的變化本質：肌絲滑行理論,2、骨骼肌的收縮機制,56,肌肉收縮時在形態(tài)上表現(xiàn)為整個肌肉和肌纖維縮短，但在肌細胞內并無肌絲或他們所含的分子結構的縮短，而只是在每一個肌小節(jié)內發(fā)生了細肌絲向粗肌絲之間的滑行，結果使肌小節(jié)長度變短，引起肌原纖維、肌細胞和整條肌肉長度的縮短。,肌肉收縮的滑行學說,57,A、橫橋與細肌絲上的肌動蛋白分子呈可逆性結合，同時向A帶中央方向的扭動，繼而出現(xiàn)橫橋與細肌絲的解離、復位，然后再與細肌絲上另外的作用點結合

23、，出現(xiàn)新的扭動，橫橋的這種往復運動稱為橫橋循環(huán)；B、橫橋具有ATP酶的作用，通過分解ATP獲得能量，作為橫橋擺動和做功的能量來源。,橫橋的作用,58,興奮由神經傳向肌肉并引起肌肉收縮全過程的主要事件A、動作電位到達軸突終末，引起突觸前膜去極化，Ca2+從細胞外進入突觸前膜中；B、在Ca2+的促發(fā)下，突觸小泡與前膜融合，乙酰膽堿被釋放到突觸間隙中，完成電信號向化學信號的轉換；C、乙酰膽堿與終板膜上的乙酰膽堿受體結合，啟動肌膜上Na

24、+和K+通道開放，Na+和K+沿肌膜離子通道流動，產生終板電位，完成化學信號向電信號的轉換；,（2）興奮-收縮偶聯(lián)是電和機械事件,59,D、當終板電位達到肌細胞膜的閾電位時，引發(fā)肌膜產生肌動作電位，動作電位并沿肌膜迅速向整個肌細胞擴布；E、肌動作電位傳入肌內膜系統(tǒng)，引發(fā)肌內膜系統(tǒng)終池中的Ca2+進入肌絲處；F、Ca2+與肌鈣蛋白復合體結合，使橫橋與肌動蛋白的作用點結合，粗細肌絲相對滑動，肌小結縮短，肌肉收縮。肌膜上的電信號最終轉換成

25、肌肉的機械收縮。,,60,（1）等長收縮和等張收縮肌肉長度不變，張力不斷增加的收縮，稱為等長收縮用力握拳肌肉長度變化，張力維持不變的收縮，稱為等張收縮肢體自由屈伸,3、骨骼肌的機械收縮,61,單收縮：肌肉接受單個刺激時發(fā)生的一次迅速收縮潛伏期、收縮期、舒張期骨骼肌單收縮動作電位維持1-2ms,（2）單收縮與強直收縮,62,骨骼肌正在收縮時或舒張還未結束時連續(xù)給予動作電位刺激，新的收縮會疊加在上一次收縮之上，使骨骼肌張力持續(xù)增

26、加，稱為總和。,總和,63,低頻刺激下，兩次刺激之間肌肉部分處于舒張狀態(tài)，因此產生的肌張力曲線呈震蕩波形，稱為不完全強直收縮；加大頻率，肌肉處于持續(xù)穩(wěn)定的收縮狀態(tài)，個收縮波完全融合，不能分辨，稱為完全強直收縮。,強直收縮,64,（一）神經遞質與神經調質1、神經遞質：一般指由神經末梢釋放的、可與突觸后膜上的受體作用并能發(fā)揮快速而精確調節(jié)的物質相對分子質量較小、多為氨基酸前體、或氨基酸膽堿類：乙酰膽堿單胺類：多巴胺，5-羥色胺氨

27、基酸類：谷氨酸、門東氨酸2、神經調質：對主神經遞質起調制作用的，一般不參加信號傳遞的分子量相對較大的物質，一般為多肽，含量極低。,四、遞質與受體（概念）,65,1、受體：能與特定的生物活性物質可選擇性結合的生物大分子，是鑲嵌在細胞膜上或存在于細胞膜內的蛋白質復合體。2、受體的分類與離子通道偶聯(lián)的受體與G蛋白偶聯(lián)的受體,（二）受體的分類及其特性,66,（一）反射機體在中樞神經系統(tǒng)的參與下，對內外環(huán)境刺激所發(fā)生的規(guī)律性應答。（二

28、）反射弧的組成1、感受器：感受內外環(huán)境刺激的結構，刺激->沖動2、傳入神經：沖動->中樞3、神經中樞：中樞系統(tǒng)某特定生理功能的神經元群4、傳出神經：中樞->外周5、效應器：發(fā)生應答的器官,五、神經反射活動的特征,67,,68,1、單向傳遞：由傳入神經元向傳出神經元方向，不可逆2、中樞延擱：突觸傳遞時，因經歷遞質的釋放、擴散、與后膜受體結合、總和等電-化學-電反應轉換過程所需的較長時間；通過中樞的突觸越

29、多，中樞延擱所需的時間就越長。,（三）中樞神經系統(tǒng)興奮傳遞過程的特征,69,3、總和一次沖動一般不能引起反射性反應，能引起閾下興奮多個沖動或多傳入纖維同時沖動，閾下興奮可總和，達到一定水平就能發(fā)放沖動4、后放刺激的作用停止后，中樞興奮不立即消失，反射常會延續(xù)一段時間，這一現(xiàn)象為中樞興奮的后放一定限度內，刺激越強或作用時間越長，后放越顯著,,70,1、輻散：一對多擴大影響,（四）中樞神經系統(tǒng)的聯(lián)系方式,71,綜合影響,2、聚合

30、：多對一,72,正反饋與負反饋,3、連鎖狀與環(huán)狀聯(lián)系,73,1、交互抑制：一組肌肉收縮時，與它作用相反的拮抗肌則舒張，兩者配合得以完成某一動作。行走時，左右腿交互屈伸心臟，迷走神經和交感神經吸氣中樞與呼氣中樞,（五）反射活動的協(xié)調,74,某一個中樞的興奮或抑制通過突觸聯(lián)系擴布到其他中樞的過程。刺激一側下肢趾端皮膚引起踝關節(jié)發(fā)生屈曲刺激強度增大，引起膝關節(jié)及髖關節(jié)也發(fā)生屈曲進一步增強，擴散到對側，對側下肢伸直,2、擴散,75,

31、環(huán)狀聯(lián)系為反饋基礎反饋的生理意義：提高控制系統(tǒng)穩(wěn)定性反饋為什么能夠提高穩(wěn)定性？正反饋排尿負反饋血壓調節(jié),3、反饋,76,第二節(jié) 神經的興奮和傳導一、神經細胞的生物電現(xiàn)象二、神經沖動的傳導第三節(jié) 神經元間的功能聯(lián)系及活動一、突觸的結構及傳遞二、突觸后電位三、興奮由神經向肌肉的傳遞四、遞質和受體（概念）五、神經反射活動的特征,微觀神經系統(tǒng),77,今天4-5節(jié)，萬遂人老師的課調至10月9日，周三，1-2節(jié)基一