专升本生理学-12神经系统的功能

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神经系统的功能

• 第一节 神经系统功能活动的基本原理
  • 一、神经元和神经胶质细胞
    • （一）神经元的基本结构和功能
      • 神经元=胞体+突起
      • 是神经系统的结构与功能单位
    • （二）神经纤维的功能
      • 1.兴奋传导功能（主要）特征
        • 1）生理完整性
        • 2）绝缘性
        • 3）双向传导
        • 4）相对不疲劳性：不衰减性传导
      • 2.轴浆运输功能：轴浆是指神经元轴突内的细胞质
    • （三）神经胶质细胞
      • 对神经元起支持、保护和营养等作用
  • 二、突触传递
    • （一）突触概念
      • 神经元与神经元之间、神经元与效应细胞之间相互接触并传递信息的部位
    • （二）突触基本结构
      • 经典的突触结构
        • 突触前膜
        • 突触间隙
        • 突触后膜
    • （三）突触传递过程
      • 基本过程
        • 动作电位→突触前神经元轴突末梢→前膜去极化
          • Ca2+通道开放，Ca2+内流进入突触小体→前膜神经递质出胞
            • 递质在突触间隙扩散并与突触后膜受体结合
              • 后膜出现电位变化→突触后神经元活动改变
      • 1.兴奋性突触后电位：前膜释放兴奋性递质，引起后膜局部去极化（主Na+内流），即产生了EPSP，EPSP是局部电位，可总和，如果达到阈电位水平，则产生动作电位，使突触后神经元兴奋
      • 2.抑制性突触后电位：前膜释放抑制性递质，引起突触后膜超极化，K+、Cl-(主Cl-内流），即产生了IPSP，也是局部电位，可总和
      • 突触传递是一个电－化学－电传递的过程
  • 三、神经递质和受体
    • （一）神经递质
      • 外周神经递质
        • （1）乙酰胆碱：凡末梢释放乙酰胆碱（ACh）的神经纤维称为胆碱能纤维
          • 包括
            • 全部交感和副交感神经的节前纤维
            • 大多数副交感神经的节后纤维（除少数释放肽类物质的纤维）
            • 小部分交感神经的节后纤维（如支配汗腺、骨骼肌血管的舒血管纤维）+躯体运动神经纤维
        • （2）去甲肾上腺素：凡末梢释放去甲肾上腺素（NE）的神经纤维，称为肾上腺素能纤维，包括大部分交感神经的节后纤维
      • 中枢递质
        • （1）乙酰胆碱：在中枢分布极为广泛
        • （2）胺类：包括多巴胺、去甲肾上腺素、肾上腺素、5-羟色胺等
        • （3）氨基酸类：包括谷氨酸、γ-氨基丁酸及甘氨酸
    • （二）受体
      • 1.胆碱能受体
        • 毒蕈碱受体 （M受体）
          • 乙酰胆碱与M受体结合后，主产生副交感神经兴奋的效应，如心脏活动抑制，支气管、消化道平滑肌和膀胱逼尿肌收缩，消化腺分泌增加，瞳孔缩小，汗腺分泌增多，骨骼肌血管舒张等，该效应被称为毒蕈碱样作用（简称M样作用）
          • 阿托品是M受体阻断剂
        • 烟碱受体 （N受体）
          • N1受体：位于神经节细胞膜上，引起自主神经节的节后神经元兴奋，六烃季铵阻断N1受体
          • N2受体：位于骨骼肌终板膜上，引起骨骼肌的兴奋收缩，十烃季铵阻断N2受体
          • 筒箭毒碱可阻断N1和N2受体，使肌肉松弛
      • 2.肾上腺素能受体
        • α受体
          • 儿茶酚胺与α受体结合后产生的平滑肌效应以兴奋效应为主（血管收缩、子宫收缩、瞳孔开大肌收缩）
          • 但对小肠平滑肌为抑制效应（小肠平滑肌舒张）
          • 酚妥拉明为α受体阻断剂
        • β受体
          • β1受体：主要分布于心肌细胞，儿茶酚胺与β1受体结合产生的是兴奋效应（心率加快，心肌收缩力增强），阿替洛尔阻断β1受体
          • β2受体：分布于支气管、胃、肠、子宫及许多血管平滑肌细胞上，儿茶酚胺与β2受体结合，产生抑制效应，可使平滑肌舒张，丁氧胺阻断β2受体
          • 普萘洛尔（心得安）均能阻断
  • 四、反射活动的基本规律
    • 中枢兴奋传播的特征
      • 1.单向传递
      • 2.突触延搁（中枢延搁）
      • 3.总和
        • 在中枢内兴奋和抑制都可以产生总和现象。突触后神经元的活动取决于突触后电位总和的结果
      • 4.兴奋节律的改变
        • 突触后神经元对多途径传来信息的整合会使其兴奋节律与突触前神经元有所不同
      • 5.后发放
        • 反射活动中，当对传入神经刺激停止后，传出神经仍继续发放冲动，使反射活动仍持续一段时间的现象
      • 6.对内环境变化敏感和易疲劳性
• 第二节 神经系统的感觉功能
  • 二、丘脑感觉投系统
  • 三、痛觉
    • （一）概念
      • 机体受到伤害性刺激时所产生的一种复杂感觉，常伴有不愉快的情绪活动和防御反应。具有保护性作用
    • （二）疼痛的生理和心理反应
      • 疼痛可引起心率加快、血压升高、呼吸急促等生理反应
      • 若是剧烈疼痛则可使血压降低，心脏活动减弱。疼痛还会引起焦虑、烦躁不安、恐惧等情绪反应
    • （三）皮肤痛觉
      • 皮肤痛觉是当伤害性刺激作用于皮肤时所引起的痛觉。可先后引起：快痛和慢痛
      • 快痛：受到刺激时立即出现的尖锐的“刺痛”，产生和消失迅速，感觉清楚，定位明确
      • 慢痛：一种烧灼痛，定位不准确，持续时间较长，并伴有情绪反应及心血管和呼吸等方面的变化
    • （四）内脏痛与牵涉痛
      • 内脏痛：内脏器官受到伤害性刺激时产生的疼痛感觉。是病理性疼痛
        • 特点
          • ①对机械性牵拉、痉挛、缺血、炎症等刺激敏感，而对切割、烧灼等刺激不敏感
          • ②疼痛发起缓慢、持续时间长
          • ③定位不精确，对刺激的分辨能力差
          • ④常伴有牵涉痛
      • 牵涉痛：某些内脏疾病引起远隔体表一定部位发生疼痛或痛觉过敏的现象
• 第三节神经系统对躯体运动的调节
  • 一、脊髓对躯体运动的调节
    • （一）牵张反射
      • 概念：有神经支配的骨骼肌，在受到外力牵拉而伸长时，能引起受牵拉的肌肉收缩
      • 分类
        • 肌紧张
          • 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发生轻微而持续收缩，以维持肌肉的紧张性收缩状态，阻止其被拉长
          • 特点：不易疲劳。肌紧张是一种多突触反射。肌紧张是维持躯体姿势最基本的反射活动，不表现明显的动作，是姿势反射的基础
        • 腱反射
          • 快速牵拉肌腱时发生的牵张反射。表现为被牵拉肌肉快速而显著的缩短
          • 特点：反射时间短，是一种单突触反射
      • 2.牵张反射的反射弧
        • 牵张反射的感受器是肌梭，中枢在脊髓内，传入及传出纤维都包含在支配该肌肉的神经中，效应器就是该块肌肉的肌纤维。故感受器与效应器都在同一块肌肉中，是牵张反射反射弧最显著的特点
        • 肌梭：一种感受牵拉刺激的梭形感受器，可感受肌肉长度的变化，属于本体感受器
          • 肌梭呈梭形，内有梭内肌纤维。肌梭外的一般肌纤维称为梭外肌，与梭内肌纤维平行排列呈并联关系。梭外肌纤维受α传出神经支配，梭内肌纤维受γ传出神经支配
        • 腱器官：肌肉内的另一种感受装置，分布于肌腱胶原纤维之间，与梭外肌纤维呈串联关系。它是一种张力感受器，感受肌张力的变化。当梭外肌收缩而张力增大时，腱器官发放的传入冲动增加，通过抑制性中间神经元，使支配同一梭外肌的α-运动神经元被抑制，从而使牵张反射受到抑制
        • 当肌肉受到外力牵拉时，首先刺激肌梭而引起牵张反射，结果出现肌肉收缩来对抗牵拉。当牵拉力进一步加强时，则刺激腱器官，使牵张反射受到抑制，从而避免被牵拉肌肉因过度收缩而受损
    • （二）脊休克
      • 概念：当人和动物的脊髓与高位脑中枢突然断离后，断面以下的脊髓会暂时丧失反射活动能力而进入无反应的状态的现象
      • 表现：在横断面以下的脊髓所支配的骨骼肌紧张性减低甚至消失，外周血管扩张，血压下降，发汗反射消失，尿粪潴留等，躯体与内脏反射活动均减退以至消失
      • 特点：脊休克现象只发生在切断水平以下的部分。脊休克现象持续一段时间后，脊髓反射可以逐渐恢复。最先恢复的是一些比较简单和原始的反射，而后是较复杂的反射。但恢复的这些反射功能并不完善
      • 脊休克的发生，并不是脊髓切断的损伤刺激引起的，而是由于断面以下的脊髓突然失去高位中枢的调控而兴奋性降低
    • （三）屈肌反射与对侧伸肌反射
      • 屈肌反射：当肢体皮肤受到伤害性刺激时，可反射性引起受刺激一侧肢体的屈肌收缩，出现肢体屈曲。该反射可使机体迅速离开伤害性刺激，具有保护性作用
      • 对侧伸肌反射：若引起屈肌反射的刺激强度很大，不但会出现受刺激一侧肢体的屈曲还会出现对侧肢体伸直，以支撑体重，维持姿势，防止歪倒
  • 二、小脑对躯体运动的调节
    • 小脑分部：前庭小脑、脊髓小脑、皮质小脑
    • （一）维持身体平衡
      • 前庭小脑（古小脑）：是维持身体平衡。前庭小脑主要由绒球小结叶构成
    • （二）调节肌紧张
      • 脊髓小脑（旧小脑）：调节肌紧张。脊髓小脑由小脑前叶和后叶中间带区构成。脊髓小脑损伤后，主要表现为肌张力降低、肌无力等症状
    • （三）协调随意运动
      • 新小脑：脊髓小脑后叶中间带及皮层小脑—协调随意运动
      • 受损的患者，不能完成各种精细动作，行走摇晃蹒跚状、指物不准、动作笨拙，出现意向性震颤、肌张力减弱及肌无力等症状。（共济失调）
• 第四节 神经系统对内脏活动的调节
  • 概述
    • 内脏运动神经主要分布于平滑肌、心肌和腺体
    • 包括交感神经系统+副交感神经系统两部分
    • 不受意识控制，不具有随意性，又被称为自主神经系统
  • 一、自主神经系统
    • （一）自主神经系统的功能
      • 交感神经系统：体内分布十分广泛，其主要作用是促使机体迅速适应环境的急骤变化
      • 副交感神经系统：活动比较局限，安静时活动较强，且常伴有胰岛素分泌增多。该系统活动的主要意义在于保护机体、休整恢复、促进消化、积蓄能量以及加强排泄和生殖功能等
    • （二）自主神经系统的功能特征
      • 1.紧张性作用
        • 自主神经对内脏器官不断发放低频率神经冲动，使效应器经常维持一定的活动状态
      • 2.双重神经支配
        • 人体大多数器官都接受交感和副交感神经系统的双重支配
        • 但少数器官只受交感神经支配，如皮肤和肌肉的血管、汗腺、竖毛肌等
        • 在双重支配的器官中，交感和副交感神经系统的作用往往是相互拮抗的。但有时交感和副交感神经的作用也可以是一致的
      • 3.受效应器所处功能状态的影响
        • 交感神经兴奋可使有孕子宫收缩加强，对无孕子宫可抑制其运动
  • 二、中枢对内脏活动的调节
    • （一）脊髓
      • 脊髓是调节内脏活动的初级中枢。基本的排便反射、排尿反射、发汗反射和血管张力反射等活动可在脊髓完成，但这些反射一般受高位中枢的控制
    • （二）低位脑干
      • 脑干包括延髓、脑桥和中脑。延髓中有心血管活动、呼吸运动、消化功能等基本反射中枢。如果损伤延髓，心跳、呼吸会立即停止，因而延髓又被称为“生命中枢”。脑桥中存在呼吸调整中枢和角膜反射中枢；中脑有瞳孔对光反射中枢等。
    • （三）下丘脑
      • 1.对体温的调节：体温调节的基本中枢在视前区－下丘脑前部（PO/AH)（调定点学说）
      • 2.对水平衡的调节
      • 3.对腺垂体激素分泌的调节：下丘脑内的神经分泌细胞可合成多种下丘脑调节肽，后者通过垂体门脉系统被运送到腺垂体，可调节腺垂体激素的合成与分泌
      • 4.生物节律的控制：下丘脑的视交叉上核可能是控制日周期的关键部位
• 第五节脑的高级功能和脑电图
  • 一、脑电图
    • α波：成年人安静时的主要脑电波。在清醒、安静、闭眼时出现。睁开眼睛或接受其他刺激时，α波立即消失，再次安静闭眼时，α波又重现
    • β波：为快波。当睁眼视物或接受其他刺激时即出现β波
    • θ波：成年人一般在困倦时出现
    • δ波：常在睡眠状态下出现，极度疲劳或麻醉状态下也可出现
  • 二、觉醒与睡眠
    • （一）觉醒状态的维持
      • 脑干网状结构具有上行唤醒作用，因此称为网状结构上行激动系统。 上行激动系统主要通过非特异性感觉投射系统而到达大脑皮质。觉醒状态的维持与脑干网状结构上行激动系统的作用有关。
    • （二）睡眠的时相
      • 慢波睡眠（脑电波呈同步化慢波）
        • 机体的耗氧量下降，但脑的耗氧量不变，同时生长激素分泌增多，有利于机体生长和体力恢复
      • 异相睡眠（脑电波呈去同步化快波，又称快波睡眠，快速眼球运动睡眠）
        • 期间各种感觉进一步减退，骨骼肌反射和肌紧张进一步减弱。此相睡眠时脑内蛋白质合成加快，促进学习和记忆功能，有利于精力恢复。做梦是异相睡眠的特征之一
      • 慢波睡眠和异相睡眠均可直接转为觉醒状态，但在觉醒状态下只能进入慢波睡眠，而不能直接进入异相睡眠
      • 整个睡眠过程中两个时相交替出现。成年人睡眠开始后首先进入慢波睡眠，持续80~120分钟后转入异相睡眠，后者维持20~30分钟，又转入慢波睡眠。整个睡眠过程中，如此反复交替4~5次