神經(jīng)生物學(xué)：代謝功能的神經(jīng)調(diào)節(jié)機(jī)制

1、1代謝功能的神經(jīng)調(diào)節(jié)機(jī)制2 下丘腦(Hypothalamus)3下丘腦的分區(qū)外側(cè)區(qū)內(nèi)測(cè)區(qū)室周區(qū)4 視交叉前區(qū)和視上區(qū)5 視交叉前區(qū)和視上區(qū)6 結(jié)節(jié)區(qū)7 結(jié)節(jié)區(qū)8 乳頭區(qū)9 乳頭區(qū)10按照從第三腦室的內(nèi)側(cè)界到外側(cè)邊界，分三個(gè)帶Zones：外lateral, 內(nèi)medial, 室周periventricular 下丘腦分區(qū)11 室周區(qū)視交叉上核：位于視交叉上方，接受來(lái)自視網(wǎng)膜的神經(jīng)支配，協(xié)調(diào)明暗交替和晝夜節(jié)律。第二組細(xì)胞：調(diào)控自主神經(jīng)系統(tǒng)，調(diào)節(jié)支配內(nèi)臟器官的交感神經(jīng)和副交感神經(jīng)的傳出沖動(dòng)。第三組細(xì)胞：神經(jīng)分泌神經(jīng)元，軸突朝下向垂體延伸。12 垂體位置：腦的基底部。代言人：在顱骨腔內(nèi)。分葉：前葉和后

2、葉。垂體分泌多種激素，影響身體各處的組織與器官。13大細(xì)胞性神經(jīng)分泌細(xì)胞軸突沿垂體柄向下延伸，進(jìn)入垂體后葉，釋放化學(xué)物質(zhì)直接進(jìn)入垂體毛細(xì)血管。 -Ernst,Beta Scharrer,德國(guó) 下丘腦對(duì)垂體后葉的調(diào)控催產(chǎn)素Oxytocin：9個(gè)氨基酸組成的多肽，分娩、分泌乳汁加壓素Vasopressin: 9個(gè)氨基酸組成的多肽，抗利尿激素 ，調(diào)節(jié)血容量和氯化鈉濃度。通過(guò)血管內(nèi)的壓力感受器和鹽濃度感受器感知Neurohormone14 下丘腦對(duì)垂體前葉的調(diào)控主控腺體master gland：垂體前葉不同于垂體后葉，不是腦的一部分，而是一個(gè)腺體。小細(xì)胞性神經(jīng)分泌細(xì)胞parvo-cellular ne

3、urosecretory cell：釋放促垂體激素下丘腦-垂體門(mén)脈系統(tǒng)hypothalamo-pituitary portal circulation：促垂體激素經(jīng)下丘腦-垂體門(mén)脈系統(tǒng)進(jìn)入垂體前葉，與其受體結(jié)合激活后，使垂體細(xì)胞釋放或停止釋放激素進(jìn)入體循環(huán)。1516 下丘腦對(duì)自主神經(jīng)系統(tǒng)的調(diào)控神經(jīng)系統(tǒng)軀體運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)：支配骨骼肌；下運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元位于脊髓或腦干；單突觸路徑自主神經(jīng)系統(tǒng)：支配除骨骼肌以外的所有器官和組織；下運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元位于中樞神經(jīng)系統(tǒng)外，稱自主神經(jīng)節(jié)。雙突觸路徑17支配分泌腺：唾液腺、汗腺、淚腺和各種粘液腺支配心臟和血管以調(diào)節(jié)血壓和血流支配支氣管以滿足機(jī)體對(duì)氧的需求調(diào)節(jié)肝臟、胃腸道和胰腺的

4、消化及代謝功能調(diào)節(jié)腎臟、膀胱、大腸和直腸的功能對(duì)生殖器官的性反應(yīng)具有重要作用與機(jī)體免疫系統(tǒng)相互作用自主神經(jīng)系統(tǒng)18自主神經(jīng)系統(tǒng)autonomic nervous system解剖上互補(bǔ)：交感神經(jīng)節(jié)前神經(jīng)元位于脊髓胸腰段；副交感神經(jīng)節(jié)前神經(jīng)元位于腦干，脊髓骶段功能上拮抗：交感神經(jīng)在機(jī)體危急時(shí)活動(dòng)最強(qiáng)，所產(chǎn)生的行為表現(xiàn)被稱為4F-fight(格斗),flight（逃避）, fright（驚恐）,sex（性）;動(dòng)員機(jī)體，以應(yīng)急；副交感非4F-消化、生長(zhǎng)、免疫、能量?jī)?chǔ)存。保存體能交感副交感神經(jīng)相互協(xié)調(diào)共同調(diào)節(jié)器官功能。收縮瞳孔刺激唾液和淚液分泌收縮呼吸道減慢心率刺激消化刺激胰腺釋放胰島素和各種消化酶刺

5、激膀胱收縮性喚起19 內(nèi)環(huán)境與穩(wěn)態(tài)內(nèi)環(huán)境(Internal enviroment) 組織、細(xì)胞直接接觸的生存環(huán)境(細(xì)胞外液，包括血漿、淋巴、腦脊液及一切組織間液)。穩(wěn)態(tài)(Homeostasis) 實(shí)質(zhì)是內(nèi)環(huán)境理化性質(zhì)的相對(duì)穩(wěn)定。穩(wěn)態(tài)不是固定不變，而是在一定生理范圍內(nèi)的可變，是一種相對(duì)穩(wěn)定的狀態(tài)，是細(xì)胞進(jìn)行正常生命活動(dòng)的必要條件。20 下丘腦與自穩(wěn)態(tài)：體液反應(yīng)(humoral response) 下丘腦神經(jīng)元通過(guò)刺激或抑制垂體激素釋放入血，對(duì)感覺(jué)信號(hào)做出反應(yīng)。內(nèi)臟運(yùn)動(dòng)反應(yīng)(visceromotor response) 下丘腦神經(jīng)元通過(guò)調(diào)節(jié)自主神經(jīng)系統(tǒng)，對(duì)感覺(jué)信號(hào)做出反應(yīng)。軀體運(yùn)動(dòng)反應(yīng)（somat

6、ic motor response） 下丘腦神經(jīng)元，尤其是下丘腦外側(cè)區(qū)的神經(jīng)元，通過(guò)激發(fā)適當(dāng)?shù)能|體運(yùn)動(dòng)行為，對(duì)感覺(jué)信號(hào)做出反應(yīng)。 動(dòng)機(jī)性行為 軀體運(yùn)動(dòng)反應(yīng)（somatic motor response） 身體內(nèi)的各種理化參數(shù) 感受器 下丘腦（室周帶） 加工整合 作出反應(yīng)：21一、攝食調(diào)控的神經(jīng)調(diào)節(jié)機(jī)制二、體溫調(diào)控的神經(jīng)調(diào)節(jié)機(jī)制三、水代謝調(diào)控的的神經(jīng)調(diào)節(jié)機(jī)制22攝食調(diào)控的神經(jīng)調(diào)節(jié)機(jī)制23攝食行為的長(zhǎng)期調(diào)節(jié)攝食行為的短期調(diào)節(jié)我們?yōu)槭裁闯燥垼?4攝食行為的長(zhǎng)期調(diào)節(jié)能量平衡體脂和攝食的體液調(diào)節(jié)和下丘腦調(diào)節(jié)攝食行為的短期調(diào)節(jié)我們?yōu)槭裁闯燥垼?5攝食的意義與進(jìn)化意義：維持正常生理活動(dòng)的物質(zhì)基礎(chǔ)。進(jìn)化：低等

7、動(dòng)物的由胞飲、吞噬、融合消化 到兩棲類和爬行類用喙、牙來(lái)攝食；鳥(niǎo)類的角狀喙；猛禽類用抓或喙，哺乳動(dòng)物的牙齒。26 代謝 (metabolism)：生命活動(dòng)的最基本表現(xiàn)代謝物質(zhì)代謝能量代謝合成代謝分解代謝能量?jī)?chǔ)存釋放生命活動(dòng)維持體溫 合成代謝與分解代謝是物質(zhì)代謝的兩個(gè)相互對(duì)立而又統(tǒng)一的過(guò)程。物質(zhì)代謝進(jìn)行過(guò)程中相伴隨而進(jìn)行的能量的儲(chǔ)存、釋放、轉(zhuǎn)移和利用的過(guò)程稱為能量代謝。27 糖: 糖是機(jī)體生命活動(dòng)的主要能量來(lái)源。 糖的有氧氧化和無(wú)氧酵解。 三大營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的能量轉(zhuǎn)化主要功能是儲(chǔ)存和釋放能量。其主要特點(diǎn)是儲(chǔ)存量大，釋放能量多。 脂肪： 很少(長(zhǎng)期饑餓或極度消耗時(shí)，才成為主要能量來(lái)源)。 蛋白質(zhì)：28機(jī)

8、體能量?jī)?chǔ)備的加載 飯后，機(jī)體處于膳食狀態(tài)(Prandial state)，過(guò)多的能量以糖原(Glycogen，肝臟和骨骼肌)、甘油三酯(Triglycerides，脂肪組織)的形式貯存。 能量平衡合成代謝(Anabolism, anabolic metabolism)29兩餐之間，處于吸收后狀態(tài)(Postabsorptive state)，糖原和甘油三酯分解成較小分子(葡萄糖、脂肪酸、酮體)，作為燃料被機(jī)體細(xì)胞利用。機(jī)體能量?jī)?chǔ)備的消耗分解代謝(Catabolism, catabolic metabolism)30 影響能量代謝的因素肌肉活動(dòng)精神活動(dòng)食物的特殊動(dòng)力效應(yīng)環(huán)境溫度31 肌肉活動(dòng)肌肉活

9、動(dòng)對(duì)能量代謝的影響最大。全身劇烈活動(dòng)時(shí)，短時(shí)間內(nèi)其總產(chǎn)熱量比安靜時(shí)高出數(shù)十倍。 機(jī)體不同狀態(tài)時(shí)的能量代謝率 狀態(tài) 產(chǎn)熱量(KJ/m2.min) 躺臥 2.73開(kāi)會(huì) 3.40擦窗子 8.30洗衣 9.89掃地 11.37打排球 17.05打籃球 24.22踢足球 24.98持重機(jī)槍躍進(jìn) 42.3932人在平靜地思考問(wèn)題時(shí)，能量代謝受到的影響不大，其產(chǎn)熱量一般不超過(guò)4%。但精神處于緊張狀態(tài)(煩躁、恐懼、情緒激動(dòng)等)時(shí)，由于會(huì)導(dǎo)致無(wú)意識(shí)的肌肉緊張性增強(qiáng)、交感神經(jīng)興奮及促進(jìn)代謝的內(nèi)分泌激素釋放增多等原因，產(chǎn)熱量可顯著增加。 精神活動(dòng)心寬體胖VS 哀莫過(guò)于心死，累莫大于心累33 食物的特殊動(dòng)力效應(yīng)人進(jìn)食

10、后一段時(shí)間內(nèi)(從進(jìn)食后1h開(kāi)始,持續(xù)78h),即 使同樣處于安靜狀態(tài),但產(chǎn)熱量卻比進(jìn)食前有所增加，這些 “額外” 熱量是由進(jìn)食引起的。食物能使機(jī)體產(chǎn)生“額外” 熱量的現(xiàn)象稱為食物的特殊動(dòng)力效應(yīng)各種營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的食物特殊動(dòng)力效應(yīng)不同，進(jìn)食蛋白質(zhì)時(shí) 產(chǎn)熱量增加30，混合性食物增加10，糖和脂肪增加46。其產(chǎn)生的機(jī)制尚不十分清楚，可能與肝臟處理蛋白 分解產(chǎn)物時(shí)的額外能量消耗有關(guān)。34 環(huán)境溫度人體安靜時(shí)的能量代謝,在2030的環(huán)境中較為穩(wěn)定。環(huán)境溫度超過(guò)30，能量代謝率增加。當(dāng)環(huán)境溫度低于20時(shí)，隨著溫度的不斷下降，機(jī)體產(chǎn)生寒戰(zhàn)和肌緊張?jiān)黾右杂?，同時(shí)增加能量代謝率。35能量平衡和體脂。(a)正常能量平

11、衡維持正常體脂；(b)長(zhǎng)期正能量平衡導(dǎo)致肥胖；(c)長(zhǎng)期負(fù)能量平衡導(dǎo)致消瘦。平衡是由腦來(lái)調(diào)節(jié)的！363738攝食行為的長(zhǎng)期調(diào)節(jié)能量平衡體脂和攝食的體液調(diào)節(jié)和下丘腦調(diào)節(jié)攝食行為的短期調(diào)節(jié)我們?yōu)槭裁闯燥垼?9體脂和食物消耗下丘腦和攝食瘦素水平對(duì)下丘腦的影響下丘腦外側(cè)區(qū)肽類對(duì)攝食的控制40在一個(gè)設(shè)定值周圍體重穩(wěn)定的維持。正常情況下體重是穩(wěn)定的。如果限制動(dòng)物攝食，動(dòng)物體重降低，在恢復(fù)自由攝食后丟失的體重將迅速補(bǔ)回。如果強(qiáng)迫動(dòng)物多食，動(dòng)物體重將會(huì)增加。然而一旦讓動(dòng)物恢復(fù)自由進(jìn)食，其體重就會(huì)減輕。體脂與攝食的聯(lián)系脂肪組織和腦之間一定存在某種信息交流恒脂學(xué)說(shuō)：這種腦監(jiān)測(cè)體脂量并對(duì)抗能量貯存紊亂的觀點(diǎn)。195

12、3，Gordon Kennedy,UK激素？41血中激素對(duì)體脂的調(diào)節(jié)。如果將遺傳性ob/ob肥胖小鼠（DNA缺乏兩個(gè)ob基因）通過(guò)外科方法與正常小鼠縫合，使兩只小鼠共享血中的激素信號(hào)，ob/ob小鼠的肥胖程度將會(huì)明顯減輕。ob基因編碼的蛋白質(zhì)leptin瘦素,由脂肪細(xì)胞釋放的激素,直接影響下丘腦神經(jīng)元而調(diào)節(jié)體重1960S, Douglas Coleman等，Bar habor，Jackson lab1994, Jeffery Friedman等，洛克菲勒大學(xué)遺傳性肥胖小鼠ob -/-假設(shè)：ob基因編碼的是一種激素，該激素可告知大腦脂肪儲(chǔ)備處于正常狀態(tài)。42兩個(gè)有肥胖(ob)基因缺陷的小鼠。這種

13、突變通常引起脂肪量的顯著增加。給予ob基因編碼的蛋白質(zhì)-瘦素（Leptin），能夠降低ob小鼠的體重。43血糖濃度：血糖濃度降低會(huì)引起饑餓氨基酸：血中氨基酸濃度減少，引起食欲。脂肪酸：血中脂肪酸濃度增加，抑制食欲。總之：當(dāng)動(dòng)物體內(nèi)營(yíng)養(yǎng)物儲(chǔ)備減少，下丘腦的攝食中心就興奮起來(lái)（如飽中樞神經(jīng)元對(duì)葡萄糖敏感），引起食欲，開(kāi)始進(jìn)食。44體脂和食物消耗下丘腦和攝食瘦素水平對(duì)下丘腦的影響下丘腦外側(cè)區(qū)肽類對(duì)攝食的控制45雙側(cè)損毀大鼠的下丘腦引起的攝食行為和體重變化。(a)損毀下丘腦外側(cè)區(qū)引起的以厭食為特征的下丘腦外側(cè)區(qū)綜合征。(b)損毀下丘腦腹內(nèi)側(cè)區(qū)引起的以肥胖為特征的下丘腦腹內(nèi)側(cè)區(qū)綜合征?！癉ual cen

14、ter” model過(guò)于簡(jiǎn)單！A.W. Hetherington, S.W. Ranson, 1940, Northwestern Univ.饑餓中樞飽中樞46體脂和食物消耗下丘腦和攝食瘦素水平對(duì)下丘腦的影響下丘腦外側(cè)區(qū)肽類對(duì)攝食的控制 體脂和攝食的體液調(diào)節(jié)和下丘腦調(diào)節(jié)47對(duì)攝食控制有重要作用的下丘腦核團(tuán)。(a)人腦的正中矢狀面，顯示下丘腦的位置。(b)人腦冠狀切面，部分顯示控制攝食行為的3對(duì)重要核團(tuán)：弓狀核，室旁核和下丘腦外側(cè)區(qū)。室旁核弓狀核下丘腦外側(cè)區(qū)48Leptin升高作用于下丘腦的弓狀核！脂肪細(xì)胞 leptin 血流 下丘腦弓狀核（arcuate nucleus of the hypo

15、thalamus，位于第三腦室底部）神經(jīng)元上的 leptin受體Arcuate neurons - 神經(jīng)肽peptides - MSH (黑色素細(xì)胞-刺激激素，-melanocyte-stimulating hormone), CART(可卡因-苯丙胺-調(diào)節(jié)的轉(zhuǎn)錄本，cocaine and amphetamine-regulated transcript)這些神經(jīng)肽的含量與瘦素水平相關(guān)弓狀核神經(jīng)元軸突-室旁核-垂體-TSH,ACTH -低位腦干和脊髓，控制交感神經(jīng) -脊髓灰質(zhì)中間外側(cè)區(qū) -下丘腦外側(cè)區(qū)-抑制攝食49過(guò)度肥胖和瘦素水平升高對(duì)機(jī)體會(huì)引起什么綜合反應(yīng)？1. 體液反應(yīng) Humoral

16、response TSH (thyroid-stimulating hormone，促甲狀腺激素) 和 ACTH (adreno-corticotropic hormone，促腎上腺皮質(zhì)激素)分泌增加 使全身細(xì)胞代謝率增加；2. 內(nèi)臟運(yùn)動(dòng)反應(yīng) Visceromotor response 自主神經(jīng)（ANS）交感部分（sympathetic division）緊張?jiān)鰪?qiáng) 代謝率增加(部分由于體溫增高)；3. 軀體運(yùn)動(dòng)反應(yīng) Somatic motor response 減少進(jìn)食行為。MSH和CART神經(jīng)元組織和發(fā)起這種整合反應(yīng)50瘦素水平升高的反應(yīng)。 室旁核弓狀核下丘腦外側(cè)區(qū)刺激垂體前葉ACTH和TS

17、H的釋放激活腦干神經(jīng)元和自主神經(jīng)系統(tǒng)的交感神經(jīng)節(jié)前神經(jīng)元弓狀核MSH和CART神經(jīng)元投射到室旁核。體液反應(yīng)由激活下丘腦室旁核引起 促進(jìn)促垂體激素釋放 調(diào)節(jié)垂體前葉TSH和ACTH分泌；室旁核同時(shí)通過(guò)向腦干和脊髓節(jié)前神經(jīng)元的投射控制自主神經(jīng)交感部分的活動(dòng)；弓狀核通過(guò)下丘腦外側(cè)區(qū)抑制進(jìn)食行為。 MSH和CART神經(jīng)元本身可以直接投射到脊髓灰質(zhì)中間外側(cè)區(qū)；腦內(nèi)注射MSH和CART有提高leptin同樣效果，可以抑制食欲，故稱為致厭食肽或瘦肽(anorectic peptides)，有通過(guò)調(diào)節(jié)食欲調(diào)節(jié)能量代謝的作用。51關(guān)閉由MSH和CART神經(jīng)元介導(dǎo)的反應(yīng)；激活下丘腦弓狀核中另一類神經(jīng)元：神經(jīng)肽Y(

18、Neuropeptide Y,NPY)和刺鼠相關(guān)肽(Agouti-related peptide,AgRP) ；抑制室旁核神經(jīng)元，從而抑制垂體釋放TSH和ACTH，刺激副交感神經(jīng)活動(dòng)。激活刺激攝食行為的下丘腦外側(cè)區(qū)神經(jīng)元。一些被激活的下丘腦外側(cè)區(qū)神經(jīng)元中含有黑色素濃集激素(Melanin-concentrating hormone,MCH)和食素(Orexin) 。瘦素水平降低的反應(yīng)。NPY和AgRP對(duì)能量平衡的作用正好與MSH和CART的作用相反，刺激進(jìn)食行為，因此這些肽被稱為促食欲肽(orexigenic peptides)52MC4受體激活的競(jìng)爭(zhēng)。 MSH是一種致厭食肽， AgRP是一種

19、促食欲肽。二者通過(guò)在同一個(gè)下丘腦神經(jīng)元的MC4受體上相互對(duì)抗，在合成代謝和攝食控制中發(fā)揮相反作用。 MSH激活MC4受體，AgRP阻斷MSH對(duì)MC4受體的作用。53體脂和食物消耗下丘腦和攝食瘦素水平對(duì)下丘腦的影響下丘腦外側(cè)區(qū)肽類對(duì)攝食的控制 體脂和攝食的體液調(diào)節(jié)和下丘腦調(diào)節(jié)54下丘腦外側(cè)區(qū)肽類黑色素濃集激素（MCH）MCH系統(tǒng)接受弓狀核瘦素敏感神經(jīng)元的直接輸入，把血液中瘦素水平傳達(dá)到大腦皮層，發(fā)動(dòng)覓食行為。食素（orexin）接受弓狀核的直接輸入 ，刺激攝食。55刺激攝食的大鼠下丘腦外側(cè)區(qū)神經(jīng)元。 在這張顯微照片上，含食素(Orexin)信使RNA的神經(jīng)元在黑色背景上發(fā)亮。食素是下丘腦外側(cè)區(qū)刺

20、激攝食行為的肽類物質(zhì)之一。56下丘腦的致厭食肽和促食欲肽致厭食肽類促食欲肽類縮寫(xiě)全名部位縮寫(xiě)全名部位MSH-黑色素細(xì)胞-刺激激素弓狀核NPY神經(jīng)肽Y弓狀核CART可卡因-苯丙胺-調(diào)節(jié)的轉(zhuǎn)錄本弓狀核AgRP刺鼠相關(guān)肽弓狀核MCH黑色素濃集激素下丘腦外側(cè)區(qū)Orexin食素下丘腦外側(cè)區(qū)57LeptinLevels MSH, CART in the arcuate nucleus Feeding Metabolism Levels NPY, AgRPin the arcuate nucleusMCH, orexinin the lateral hypothalamus Feeding Metaboli

21、sm Weight Weight 58大鼠顯示下丘腦與能量穩(wěn)態(tài)有關(guān)結(jié)構(gòu)的冠狀切片室旁核-PVN；TSH,ACTH腹內(nèi)側(cè)核-VMN；飽中樞 弓狀核-ARC；aMSH, CART; NPY,AgRP下丘腦外側(cè)區(qū)-LHA 饑餓中樞59攝食行為的長(zhǎng)期調(diào)節(jié)攝食行為的短期調(diào)節(jié)進(jìn)食、消化和飽(胃擴(kuò)張、膽囊收縮素和胰島素）我們?yōu)槭裁闯燥垼?0攝食行為短期調(diào)節(jié)的假想模型。 該圖描述一種由飽信號(hào)調(diào)節(jié)食物消耗的可能方式。攝食時(shí)產(chǎn)生飽信號(hào)，當(dāng)飽信號(hào)增強(qiáng)時(shí)，攝食被抑制。當(dāng)飽信號(hào)減弱至消失時(shí)，抑制解除，攝食再次發(fā)生。飽信號(hào)61 進(jìn)食、消化和飽機(jī)體的反應(yīng)可分為頭期、胃期和腸期。頭期(Cephalic phase)：食物的外

22、觀和氣味觸發(fā)了一系列生理過(guò)程，自主神經(jīng)系統(tǒng)的副交感神經(jīng)和腸神經(jīng)系統(tǒng)被激活，引起口腔中的唾液分泌和消化液分泌。胃期(Gastric phase)：開(kāi)始咀嚼、吞咽，把食物送入胃里的時(shí)候，上述反應(yīng)更為強(qiáng)烈。腸期(Substrate phase)：胃被充滿時(shí)，部分消化的食物進(jìn)入小腸，營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)開(kāi)始被吸收入血液。幾個(gè)飽滿信號(hào): 胃擴(kuò)張膽囊收縮素胰島素62在大鼠，食物進(jìn)入胃以前不引起明顯飽滿，而進(jìn)食后的胃擴(kuò)張起重要飽滿信號(hào)作用。63胃擴(kuò)張與膽囊收縮素(CCK)對(duì)攝食行為的協(xié)同作用。 兩種信號(hào)在迷走神經(jīng)的軸突上會(huì)聚，共同觸發(fā)飽感。胃擴(kuò)張-迷走神經(jīng)感覺(jué)纖維-激活延髓孤束核(Nucleus of the soli

23、tary tract)-抑制攝食行為。膽囊收縮素(Cholecystokinin, CCK)：存在于小腸細(xì)胞和腸神經(jīng)系統(tǒng)的一些神經(jīng)元中。這些細(xì)胞受到小腸內(nèi)某些食物成分，尤其是脂肪成分的刺激時(shí)就會(huì)釋放CCK-CCK作為飽信號(hào)-迷走神經(jīng)感覺(jué)纖維-激活延髓孤束核-抑制攝食行為。飽感 64進(jìn)餐前、進(jìn)餐期間與進(jìn)餐后血中胰島素水平的變化。胰島素(Insulin)是由胰腺-細(xì)胞釋放入血；能夠作用于肝臟、脂肪、肌肉等多種器官組織以調(diào)節(jié)血糖水平加速葡萄糖的利用。胰島素能提高細(xì)胞膜對(duì)葡萄糖的通透性，促進(jìn)葡萄糖由細(xì)胞外轉(zhuǎn)運(yùn)到細(xì)胞內(nèi)，為組織利用糖提供有利條件，又能促進(jìn)葡萄糖激酶(肝內(nèi)) 和己糖激酶(肝外)的活性，促進(jìn)

24、葡萄糖轉(zhuǎn)變?yōu)?磷酸葡萄糖，從而加速葡萄糖的酵解和氧化；并在糖元合成酶作用下促進(jìn)肝糖元和肌糖元的合成和貯存。抑制葡萄糖的生成，能抑制肝糖元分解為葡萄糖，以及抑制甘油、乳酸和氨基酸轉(zhuǎn)變?yōu)樘窃?，減少糖元的異生。65頭期(Cephalic phase)：迷走神經(jīng)刺激細(xì)胞釋放胰島素。引起血葡萄糖水平輕微降低。該變化被腦內(nèi)神經(jīng)元監(jiān)測(cè)到后，驅(qū)使進(jìn)餐。胃期(Gastric phase)：食物進(jìn)入胃，胰島素的分泌被胃腸激素如CCK，進(jìn)一步刺激而釋放。腸期(Substrate phase)：當(dāng)食物最終在小腸被吸收，血糖水平也升高時(shí)，胰島素釋放達(dá)到峰值。胰島素水平升高和血糖水平的升高，則共同作為一種飽信號(hào)，促使進(jìn)食

25、停止。胰島素對(duì)進(jìn)食行為的調(diào)節(jié) 血中胰島素直接作用于下丘腦腹內(nèi)側(cè)核和弓狀核而發(fā)揮抑制攝食行為的作用。66大鼠在進(jìn)食以前一小段時(shí)間有血糖下降現(xiàn)象67將胰島素注入6只狒狒側(cè)腦室后的進(jìn)食及體重的變化情況 隨胰島素進(jìn)入腦內(nèi)，進(jìn)食減少，體重減輕；停止使用胰島素后，體重恢復(fù)。68 NPY直接注入大鼠下丘腦室旁核后進(jìn)食量及體重的變化 將胰島素注入大鼠腦室可以抑制Neuropeptide Y (NPY)的合成，而NPY注入腦室或直接注入下丘腦室旁核（paraventricular nuclei, PVN）可以促進(jìn)進(jìn)食；NPY的這種效應(yīng)沒(méi)有耐受性，持續(xù)腦內(nèi)給NPY可以引起大鼠肥胖。69澳大利亞莫納什大學(xué)的Tony

26、 Tiganis在國(guó)際頂尖期刊cell發(fā)表論文，瘦素和胰島素直接注入野生型小鼠的下丘腦，成功促進(jìn)了白色脂肪的棕色化。他們認(rèn)為瘦素和胰島素能夠協(xié)同作用于POMC（ pro-opiomelanocortin，類嗎啡樣肽）神經(jīng)元驅(qū)動(dòng)白色脂肪棕色化以維持機(jī)體能量平衡。70攝食行為的長(zhǎng)期調(diào)節(jié)攝食行為的短期調(diào)節(jié)我們?yōu)槭裁闯燥?？多巴胺在?dòng)機(jī)形成中的作用5-羥色胺、食物和情緒71 吃的動(dòng)機(jī) 喜歡食物 屬于快樂(lè)動(dòng)機(jī) - hedonic - feels good 從食物的色香味、對(duì)食物的感覺(jué)和進(jìn)食動(dòng)作中享受愉快；因饑餓而想吃飯 - want food 屬于驅(qū)動(dòng)復(fù)原動(dòng)機(jī) - drive reduction 滿足欲望

27、；喜歡（Liking）和需要（wanting）分別受腦內(nèi)不同環(huán)路所調(diào)控。 72中腦皮層邊緣葉的多巴胺系統(tǒng) 動(dòng)物行為-攝食，被以一些方式刺激多巴胺在基底前腦區(qū)釋放而激發(fā)起來(lái)-快感獎(jiǎng)賞有關(guān)。多巴胺在動(dòng)機(jī)形成中的作用腹側(cè)被蓋區(qū)刺激下丘腦外側(cè)區(qū)引發(fā)進(jìn)食行為損傷DA神經(jīng)元或阻斷DA受體則減少上述效應(yīng)美味食物促使DA釋放，形成愉快感覺(jué)但是73損傷下丘腦外側(cè)區(qū)的DA纖維可減少攝食行為而不減少對(duì)食物的愉快反應(yīng)：將美味食品放置舌上，仍有愉快表現(xiàn)；損傷DA系統(tǒng)的動(dòng)物喜歡食物，但不需要食物；- 缺少吃食物的動(dòng)機(jī)。刺激正常動(dòng)物下丘腦外側(cè)區(qū)DA系統(tǒng)只增加對(duì)進(jìn)食的渴望，而非增強(qiáng)其對(duì)進(jìn)食的愉快。74進(jìn)餐前和進(jìn)餐期間5-羥色

28、胺水平的變化 5-羥色胺水平在預(yù)期食物到達(dá)時(shí)升高，進(jìn)食期間達(dá)到高峰（主要對(duì)碳水化合物攝入反應(yīng)），吸收后期降低。進(jìn)食的情緒興奮作用可能與腦內(nèi)5-羥色胺的釋放有關(guān)。5-羥色胺、食物和情緒75五羥色胺源自食物中的色氨酸（tryptophan）- 血液中色氨酸水平與食物碳水化合物量相關(guān)；血液中色氨酸水平升高及腦內(nèi)5-HT與提高吃巧克力派情緒有關(guān)；提高腦內(nèi)5-HT水平的藥物（如Redux)可以抑制食欲，可治療肥胖（但有其它副作用）；76神經(jīng)性厭食(Anorexia nervosa)：患者自愿把體重維持在一個(gè)異常低的水平。神經(jīng)性貪食(Bulimia nervosa)：患者頻繁的進(jìn)食行為，以及采用強(qiáng)迫性嘔吐

29、來(lái)糾正自己的過(guò)度進(jìn)食。抑郁癥抗抑郁藥-氟氧苯丙胺是一種最常見(jiàn)的5-羥色胺選擇性重?cái)z取抑制劑，延長(zhǎng)了已經(jīng)釋放的5-羥色胺的作用時(shí)間，對(duì)神經(jīng)性貪食病人有治療效果。5-羥色胺5-羥色胺能彌散性調(diào)節(jié)系統(tǒng) 5-羥色胺神經(jīng)元主要聚集于9個(gè)中縫核內(nèi)（沿著腦干中線集聚），每個(gè)核團(tuán)發(fā)出纖維廣泛投射到腦的各級(jí)中樞。77體溫調(diào)控的神經(jīng)調(diào)節(jié)機(jī)制78行為性體溫調(diào)節(jié)：指機(jī)體在不同的環(huán)境中，通過(guò)改變行為，從而達(dá)到保溫或散熱，以影響體溫，這種體溫調(diào)節(jié)方式稱之。自主性體溫調(diào)節(jié)：在體溫調(diào)節(jié)中樞的控制下，通過(guò)增減皮膚的血流量、發(fā)汗、戰(zhàn)栗等調(diào)節(jié)反應(yīng)，使體溫保持相對(duì)恒定。79正常體溫機(jī)體的產(chǎn)熱和散熱體溫調(diào)節(jié)80正常體溫機(jī)體的產(chǎn)熱和散熱

30、體溫調(diào)節(jié)81臨床測(cè)定:口腔:腋窩:直腸:36.737.736.037.436.937.9人身體內(nèi)部的溫度，在37.5左右外部溫度低于內(nèi)部，隨著外界溫度變化而變化。82正常體溫變動(dòng)于 36C - 38C, 平均口腔溫度37C. 深部組織體溫非常恒定(0.6C)13C低溫與 54C高溫時(shí)（干燥）體溫約為 36C/ 37.5C。 正常體溫83人的體溫在一晝夜中呈現(xiàn)周期性波動(dòng)，稱為體溫的晝夜節(jié)律。一般是清晨26h時(shí)最低，下午28h最高，波動(dòng)幅度一般不超過(guò)1。 體溫的生理變動(dòng) 晝夜節(jié)律變化84性別差異成年女子體溫平均比男子高0.3。女子體溫隨月經(jīng)周期而產(chǎn)生周期性變動(dòng)。排卵日最低（約1）。85 年齡差異新

31、生兒體溫成年人老年人。體溫隨著年齡的增長(zhǎng)有逐漸降低的趨勢(shì)（與代謝率降低逐漸有關(guān)），大約每增長(zhǎng)10歲，體溫約降低0.05。1416歲的青年人體溫與成年人相近。新生兒（特別是早產(chǎn)兒）由于體溫調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)尚未發(fā)育完善、老年人由于調(diào)節(jié)能力差，易受環(huán)境溫度的影響。86肌肉活動(dòng)時(shí)，肌肉代謝明顯增強(qiáng)，產(chǎn)熱增加，可使體溫暫時(shí)升高12。所以測(cè)體溫時(shí)，要先讓受試者安靜一段時(shí)間，小兒應(yīng)防止其哭鬧。情緒激動(dòng)、精神緊張、進(jìn)食等情況，都會(huì)影響體溫。全身麻醉時(shí)，會(huì)因抑制體溫調(diào)節(jié)中樞和擴(kuò)張血管的作用及骨骼肌松弛，使體溫降低，所以全麻時(shí)應(yīng)注意保溫。87正常體溫機(jī)體的產(chǎn)熱和散熱體溫調(diào)節(jié)88 產(chǎn)熱過(guò)程主要產(chǎn)熱器官： 安靜狀態(tài)，主要產(chǎn)熱

32、器官是肝臟等內(nèi)臟器官。 活動(dòng)狀態(tài), 主要產(chǎn)熱器官是骨骼肌。89戰(zhàn)栗產(chǎn)熱：骨骼肌不隨意的節(jié)律性收縮， 其特點(diǎn)是屈肌和伸肌同時(shí)收縮，不做外功但產(chǎn)熱量很高。非戰(zhàn)栗產(chǎn)熱：又稱代謝產(chǎn)熱，機(jī)體所有的組織器官都能進(jìn)行代謝產(chǎn)熱，但以棕色脂肪組織（線粒體內(nèi)膜存在解偶聯(lián)蛋白）的產(chǎn)熱量最大（約占70%），主要發(fā)生在小兒。產(chǎn)熱形式90 脂肪組織白色脂肪組織是能量倉(cāng)庫(kù)；棕色脂肪組織通過(guò)它細(xì)胞內(nèi)大量的線粒體將食物中的能量轉(zhuǎn)化成熱能棕色脂肪組織供熱能。多存在于新生兒和幼小哺乳動(dòng)物體內(nèi)91 新生兒硬腫癥新生兒脂肪量少，產(chǎn)熱貯備力差。新生兒皮下脂肪組織的飽和脂肪酸多，且比未飽和脂肪酸多。主要表現(xiàn)：體溫低下及皮膚特征生改變，涼

33、硬 腫(凹陷性水腫) 皮膚顏色：早期呈紅色，嚴(yán)重時(shí)變成紫紅色。92 產(chǎn)熱的影響因素因 素效 果甲狀腺素T3，最重要因素，增加 食物使用來(lái)產(chǎn)生ATP ,增加產(chǎn)熱。增加細(xì)胞呼吸與產(chǎn)熱，能量產(chǎn)生。腎上腺素和交感神經(jīng)受刺激在緊張狀態(tài)下重要，增加不少器官的代謝活動(dòng)，增加 ATP和 產(chǎn)熱。骨骼肌正常肌肉活動(dòng)需要ATP; 休息時(shí)熱總量中 18% 由肌肉產(chǎn)生。肝總處于代謝活動(dòng) 中，休息產(chǎn)熱占總量的20%進(jìn)食增加消化道的活動(dòng)，增加了ATP和產(chǎn)熱。體溫升高增加代謝率和產(chǎn)熱，進(jìn)展再增加代謝率與產(chǎn)熱，循環(huán)而產(chǎn)生有害高熱。93散熱部位：主：皮膚面積大與外界接觸血流豐富有汗腺次：肺、尿、糞 散熱過(guò)程94PathwayMe

34、chanism皮膚 (主要途徑)輻射與傳導(dǎo)熱量從身體傳到更冷的空氣或物體。對(duì)流空氣流動(dòng)將溫暖空氣從皮膚上吹走。.出汗汗液從皮膚表面蒸發(fā)帶走熱量呼吸道(次要途徑)蒸發(fā)通過(guò)呼氣蒸發(fā)水分，通過(guò)呼吸道粘液蒸發(fā)散熱泌尿系統(tǒng)(小途徑)泌尿系統(tǒng)排尿帶走熱量.消化道(小途徑)排便95 散熱方式：輻射、傳導(dǎo)、對(duì)流、蒸發(fā)。傳導(dǎo)蒸發(fā)輻射對(duì)流96外界氣溫低于人體表層溫度:人體主要通過(guò)輻射、傳導(dǎo)和對(duì)流方式散熱，其散熱量約占總量70。外界溫度接近或高于皮膚溫度:機(jī)體的散熱是依靠蒸發(fā)方式散熱。 散熱方式：97蒸發(fā)散熱：指體液的水分在皮膚和粘膜表面由液態(tài)轉(zhuǎn)化為氣態(tài)，同時(shí)帶走大量熱量的散熱方式。分不感蒸發(fā)和可感蒸發(fā)。每1.0水

35、蒸發(fā)可帶走熱量2.43KJ。 蒸發(fā)散熱98不感蒸發(fā)：指體液的水分直接透出皮膚和粘膜表面不斷滲出和液化的過(guò)程。不感蒸發(fā)是持續(xù)進(jìn)行的。人體不感蒸發(fā)量約1000ml/日（皮膚約占2/3,肺占1/3）。臨床上給病人補(bǔ)液時(shí)應(yīng)考慮到由不感蒸發(fā)丟失的體液量。 不感蒸發(fā)99 可感蒸發(fā)：又稱發(fā)汗，是汗腺主動(dòng)分泌的過(guò)程。 汗腺小汗腺：全身各處大汗腺：腋窩和陰部 可感蒸發(fā)炎熱的氣候，短時(shí)間內(nèi)發(fā)汗量可達(dá)1.5L/h。汗腺缺乏或汗腺分泌障礙者，在熱環(huán)境中就可導(dǎo)致體溫升高危及生命。100 汗液的成分： 水分：99固體：大部分為NaCl其余為KCl、尿素、乳酸等無(wú)葡萄糖和蛋白質(zhì)注：汗液是主動(dòng)分泌的等滲液，在分泌過(guò)程中，由于

36、醛固酮 的作用NaCl被吸收而成為低滲液。汗液 101 發(fā)汗是一種反射性活動(dòng)全身汗腺交感膽堿能纖維精神性發(fā)汗溫?zé)嵝园l(fā)汗（體溫調(diào)節(jié)）皮膚溫?zé)嵯虑鹉X手掌前額交感腎上腺素能纖維精神緊張皮層運(yùn)動(dòng)區(qū)102散熱的其他途徑通過(guò)呼吸低等動(dòng)物(1)無(wú)法通過(guò)體表散熱(2) 皮膚無(wú)汗腺喘氣中樞與呼吸中樞相連，都位于腦橋通過(guò)腎與消化道散失熱量103正常體溫機(jī)體的產(chǎn)熱和散熱體溫調(diào)節(jié)104 體溫調(diào)節(jié)的中樞機(jī)制皮膚溫度感受器 溫感受器與冷感受器(1:10) 誘發(fā)寒戰(zhàn)、減少出汗、縮血管。深部組織溫度感受器 位于脊髓、胸腹部大靜脈下丘腦內(nèi)側(cè)-視前區(qū)體溫調(diào)節(jié)細(xì)胞 熱敏細(xì)胞 vs. 冷敏細(xì)胞 (3:1)105 下丘腦的自穩(wěn)態(tài)調(diào)節(jié)：

37、體液反應(yīng)(humoral response) 下丘腦神經(jīng)元通過(guò)刺激或抑制垂體激素釋放入血，對(duì)感覺(jué)信號(hào)做出反應(yīng)。內(nèi)臟運(yùn)動(dòng)反應(yīng)(visceromotor response) 下丘腦神經(jīng)元通過(guò)調(diào)節(jié)自主神經(jīng)系統(tǒng)，對(duì)感覺(jué)信號(hào)做出反應(yīng)。軀體運(yùn)動(dòng)反應(yīng)（somatic motor response） 下丘腦神經(jīng)元，尤其是下丘腦外側(cè)區(qū)的神經(jīng)元，通過(guò)激發(fā)適當(dāng)?shù)能|體運(yùn)動(dòng)行為，對(duì)感覺(jué)信號(hào)做出反應(yīng)。106106下丘腦前部的冷敏神經(jīng)元監(jiān)測(cè)到體溫的降低，從而引起垂體前葉釋放TSH的反應(yīng)。TSH刺激甲狀腺釋放甲狀腺素，而甲狀腺素廣泛提高細(xì)胞代謝。內(nèi)臟反應(yīng)：皮膚血管的收縮和豎毛(雞皮疙瘩)。體液和內(nèi)臟運(yùn)動(dòng)反應(yīng)由下丘腦內(nèi)側(cè)視前區(qū)

38、神經(jīng)元發(fā)起)。一個(gè)不自主的軀體運(yùn)動(dòng)反應(yīng)是打寒戰(zhàn)，另一個(gè)軀體運(yùn)動(dòng)反應(yīng)(下丘腦外側(cè)區(qū)神經(jīng)元發(fā)起)：想辦法取暖。 體溫調(diào)節(jié)-體溫降低107 調(diào)定點(diǎn)的概念下丘腦中的溫度敏感神經(jīng)元起著調(diào)定點(diǎn)(set point)的作用。其中，熱敏神經(jīng)元隨體溫增高活動(dòng)增強(qiáng)，可發(fā)動(dòng)散熱反應(yīng)；冷敏神經(jīng)元隨體溫降低而活動(dòng)增強(qiáng)，可引起產(chǎn)熱反應(yīng)。當(dāng)機(jī)體體溫處于某一數(shù)值如37時(shí)，熱敏神經(jīng)元活動(dòng)引起的散熱速率和冷敏神經(jīng)元活動(dòng)引起的產(chǎn)熱速率正好相等，這種能夠使熱敏神經(jīng)元活動(dòng)恰好，散熱和產(chǎn)熱保持平衡的溫度值，即為體溫控制系統(tǒng)的調(diào)定點(diǎn)。37.1 C108108 下丘腦前部的熱敏神經(jīng)元監(jiān)測(cè)到體溫的升高，TSH釋放就減少，使代謝降低， 血液分流到外周以促進(jìn)散熱，并促使你尋找涼爽的地方。 在某些動(dòng)物，一個(gè)不自主的運(yùn)動(dòng)反應(yīng)是張口喘氣；在人類則是大量出汗。 體溫調(diào)節(jié)-體溫升高109 發(fā)熱 中暑常見(jiàn)于室溫40.5 42.2C。潮熱時(shí)，29.532.2C也能發(fā)生。110水代謝調(diào)控的的神經(jīng)調(diào)節(jié)機(jī)制111 TBW (total body water) 身體總水分 (60%BW); ICF (intracel