医学第十章 神经系统的功能

这是一篇关于第十章 神经系统的功能的思维导图，包含神经系统对躯体运动的调控、神经系统对内脏活动、本能行为和情绪的调节等。

第十章 神经系统的功能

神经系统功能活动的基本原理

神经元和神经胶质细胞

神经元

神经元的一般结构

在树突分支上，树突膜突起而形成多形性树突棘，与其他神经元的轴突末梢形成突触

树突棘在数量和形态上都具有易变性，被认为是脑功能可塑性的基础

神经元的主要功能：接收、整合、传导和传递信息

胞体和树突主要负责接受和整合信息

轴突始段主要负责产生动作电位，也参与信息整合

沿轴突传向末梢

逆向传到胞体

消除神经元此次兴奋前不同程度的去极化或超极化的影响，使其状态得到一次“重启”

轴突负责传导信息

轴突末梢负责向效应细胞或其他神经元传递信息

神经纤维及其功能

构成髓鞘：施万细胞（周围）少突胶质细胞（中枢）

主要功能：兴奋传导、物质运输

兴奋传导

特征

完整性（对完整的神经纤维结构和功能的依赖性）

绝缘性（互不干扰）

双向性

相对不疲劳性（能长时间保持其兴奋传导的能力）

速度影响因素：直径大小、髓鞘有无以及厚度、温度

轴浆运输

顺向轴浆运输

快速：线粒体、突触囊泡、分泌颗粒

慢速：微管蛋白、神经微丝蛋白

逆向轴浆运输：轴突末梢摄取的物质（神经营养因子、狂犬病病毒、破伤风毒素）

神经对效应组织的营养性作用

功能性作用：沈静通过末梢释放神经递质引起所支配的组织迅速执行其主要功能

营养性作用：神经末梢释放某些营养因子，调整所支配组织的代谢活动，缓慢但持续地影响其结构和功能状态

脊髓灰质炎：脊髓灰质前角运动神经元变性死亡，失去对肌肉的营养作用

神经营养因子NT对神经元的调控

由神经所支配的效应组织和神经胶质细胞（主要是星形胶质细胞）产生，为神经元生长与存活所必须

神经胶质细胞

结构和功能特征

无树突和轴突之分

不形成化学性突触，但普遍存在缝隙连接

不能产生动作电位

终身具有分裂增殖的功能

类型和功能

中枢神经系统

星形胶质细胞（数量最多、功能最复杂）

机械支持和营养；隔离和屏障；迁移引导；修复和增生；免疫应答；稳定细胞外液中钾离子浓度；代谢某些递质和活性物质

少突胶质细胞：形成髓鞘

小胶质细胞：相当于吞噬细胞

外周神经系统

施万细胞：形成髓鞘

卫星细胞：可能为神经元提供营养及形态支持，调节神经元外部的化学环境

突触传递

电突触

以电流为传递媒质，结构基础是缝隙连接

两个细胞之间以电突触相连接的关系称为电紧张耦联

双向性、快速性

化学突触

定向突触

突触囊泡

小而清亮透明：乙酰胆碱或氨基酸类递质

小而具有致密中心：儿茶酚胺类递质

大而具有致密中心：神经肽类递质

递质的释放量与进入轴浆内的钙离子量成正相关

量子释放：以囊泡为单位的释放方式

突触后电位：发生在突触后膜上的电位变化

兴奋性突触后电位EPSP

抑制性突触后电位IPSP

非定向突触（非突触性化学传递）

无特定的突触后成分，因而作用部位较分散

无固定的突出间隙，因而递质扩散的距离远近不等，时间长短不一

释放的递质能否产生信息传递效应，取决于靶细胞上有无相应的受体

突触的可塑性（突触效能的改变、形态和数量的变化）

强直后增强（轴浆内钙离子浓度增加）

习惯化和敏感化

长时程增强：脊椎动物学习和记忆机制在细胞水平的基础

长时程压抑

神经递质和受体

神经调质：对递质信息传递起调节作用的物质

主要神经递质

乙酰胆碱

胆碱能神经元：在中枢神经系统，以乙酰胆碱作为递质的神经元

胆碱能纤维：在周围神经系统，释放乙酰胆碱的神经纤维

胆碱能受体

毒蕈碱受体M-R（阿托品）：副交感节后纤维支配的效应器（细胞膜上、汗腺、血管）

烟碱受体N-R（箭毒）

N1（六烃季铵）：自主神经节突出后膜

N2（十烃季铵）：神经-骨骼肌接头后膜）

单胺类递质

儿茶酚胺（NE、E、DA）

去甲肾上腺素NE

去甲肾上腺素能纤维：在外周。大部分交感神经节后纤维

去甲肾上腺素能神经元：地位脑干（网状结构、蓝斑）

肾上腺素E

肾上腺素能神经元：主要在延髓部位

肾上腺素能受体特性：G蛋白偶联受体

反射活动的基本规律：单向传播；中枢延搁；兴奋的总和；兴奋节律的改变；后发放与反馈；对内环境变化的敏感性和易疲劳性

脑的高级功能

脑电活动及睡眠与觉醒

神经系统对内脏活动、本能行为和情绪的调节

神经系统对躯体运动的调控

第十章 神经系统的功能

神经系统对躯体运动的调控

运动的中枢调控概述

运动的分类：反射运动、随意运动、节律性运动

运动调控中枢

最高水平（总体策划）：大脑皮层联络区、基地神经节和皮层小脑

中间水平（协调、组织和实施）：运动皮层和脊髓小脑

最低水平（执行）：脑干和脊髓

脊髓对躯体运动的调控作用

脊休克：动物的脊髓与高位中枢离断后，暂时丧失了反射活动能力而进入无反应状态

脊髓前角运动神经元与运动单位

脊髓运动神经元

a运动神经元支配梭外肌纤维，是躯体运动反射的最后公路（引发随意运动、调节姿势、协调不同肌群）

r运动神经元支配梭内肌纤维，调节肌梭对牵拉刺激的敏感性

运动单位：由1个a神经元及其所支配的全部肌纤维所组成的功能单位

脊髓对姿势反射的调节

姿势反射：中枢神经系统通过反射改变骨骼肌的肌紧张或产生相应的动作，以保持或改变身体的姿势避免发生倾倒

屈肌反射与对侧伸肌反射

屈肌反射：当脊动物一侧肢体的皮肤受到伤害性刺激时，可反射性引起受刺激侧肢体关节的屈肌收缩而伸肌舒张，使肢体屈曲（躲避伤害）（非姿势反射）

对侧伸肌反射：刺激强度进一步加大，引起对侧肢体的伸展（保持平衡）（姿势反射）

牵张反射：有完整神经支配的骨骼肌在受外力牵拉伸长时引起的被牵拉的同一肌肉发生收缩

感受器：肌梭

中枢：脊髓前角a运动神经元

效应器：梭外肌纤维

类型

腱反射：快速牵拉，单突触反射（位相性牵张反射）

肌紧张：缓慢持续牵拉，多突触反射，维持身体姿势（紧张性牵张反射）

腱器官与反牵张反射：防止牵张反射过强而拉伤肌肉

节间反射：与高位中枢失去联系后，脊髓依靠上下节段的协同活动完成一定的反射活动

脑干对肌紧张和姿势的调控

脑干对肌紧张的调控

脑干网状结构

抑制区：较小，位于延髓网状结构的腹内侧部

易化区：较大，分布于脑干中央区域

去大脑僵直

现象：在麻醉动物，于中脑上、下丘之间切断脑干，肌紧张出现明显亢进，表现为四肢伸直，坚硬如柱，头尾昂起，脊柱硬挺，呈角弓反射状态

机制：在中脑水平切断脑干后，中断了大脑皮层、纹状体等部位与脑干网状结构之间的功能联系，造成抑制区和易化区之间的活动失衡，使抑制区的活动减弱，易化区的活动明显占优势

类型

r僵直：高位中枢的下行作用首先提高r运动神经元的活动，使肌梭的敏感性提高，转而使a运动神经元兴奋，导致肌紧张增强而出现僵直

a僵直：高位中枢的下行作用直接或通过脊髓中间神经元间接使a运动神经元活动增强，引起肌紧张增强而出现僵直

脑干对姿势的调控：脑干参与的姿势反射有状态反射、翻正反射

基底神经节对躯体运动的调控

基底神经节是大脑皮层下的一组神经核团，包括纹状体（尾状核、壳核和苍白球）、中脑黑质、丘脑底核

直接通路兴奋大脑皮层，间接通路抑制大脑皮层的兴奋

黑质-纹状体投射系统兴奋大脑皮层

帕金森病：中脑双侧黑质多巴胺能神经元病变，静止性震颤

亨廷顿舞蹈病：新纹状体（壳核和尾状核）GABA（r-氨基丁酸）能中间神经元变性或遗传性缺损

小脑对躯体运动的调控

前庭小脑：控制躯干和四肢近端的肌肉活动，维持身体姿势平衡，调节眼球运动

脊髓小脑：调节肌紧张，协调随意运动

损伤：小脑共济失调（意向性震颤、轮替动作障碍）、肌紧张降低

皮层小脑：随意运动设计、运动程序的编制

神经系统对内脏活动、本能行为和情绪的调节

自主神经系统

交感神经节后纤维长，副交感神经节前纤维长（主要递质是乙酰胆碱和去甲肾上腺素）

功能活动的基本特征：紧张性活动、对同一效应器的双重支配、受效应器所处功能状态的影响、作用范围和生理意义不同（副交感神经：保护机体、休整恢复、促进消化、积蓄能量以及加强排泄和生殖功能）

中枢对内脏活动的调节

脊髓：初级，不能很好适应或满足正常生理功能的需要

脑干：循环、呼吸的反射调节在延髓（生命中枢）水平已基本完成，中脑是瞳孔对光反射的中枢

下丘脑：调节体温、水平衡、生物节律、情绪、摄食，还有内分泌功能

大脑皮层

边缘系统：边缘前脑（参与摄食、性行为、情绪反应、学习记忆以及内脏活动、嗅觉调节）、边缘中脑、边缘叶（调节内脏活动的重要中枢）

新皮层：躯体运动、内脏活动

本能行为和情绪的神经调控（主要受边缘系统和下丘脑的控制，并受新皮层和意识的调控）

本能行为：摄食行为（摄食中枢位于下丘脑外侧区、杏仁核，饱中枢位于下丘脑腹内侧核）、饮水行为（血浆晶体渗透压升高刺激下丘脑前部渗透压感受器，细胞外液量明显减少由肾素-血管紧张素系统介导，产生渴觉）、性行为（多在边缘系统和下丘脑进行）

情绪：恐惧和发怒、愉快和痛苦、焦虑和抑郁

情绪生理反应：重新分配各器官的血流量，引起多种激素分泌改变

脑电活动及睡眠与觉醒

脑电活动

脑电波

a波阻断

用于肿瘤发生部位或癫痫等疾病的判断

形成机制：大量神经元同步发生的突触后电位经总和后形成，与丘脑的功能活动有关

皮层诱发电位：刺激感觉传入系统或脑的某一部位时，在大脑皮层一定部位引出的电位变化（机制：丘脑特意投射系统）

主反应：大锥体细胞的综合电位（皮层中心区）

次反应

后发放：皮层与丘脑感觉接替核之间的环路联系的表现

快速眼动睡眠（快波睡眠）：脑内蛋白质合成增加，利于幼儿的中枢神经系统发育成熟和精力的恢复，利于学习记忆

非快速眼动睡眠（慢波睡眠）：生长激素分泌

觉醒的产生与脑干网状结构的活动有关

觉醒和睡眠都是主动过程

脑的高级功能

学习和记忆

联合性学习与非联合型学习

陈述性记忆与非陈述性记忆

短时程记忆与长时程记忆

顺行性遗忘症与逆行性遗忘症

机制：突出可塑性、脑内蛋白质的合成

语言和其他认知功能

左侧大脑皮层为语言的优势半球

未经学习的一侧大脑皮层在一定程度上能获得另一侧皮层经过学习而获得的某种认知功能

神经系统功能活动的基本原理