生理學(xué)1.1-神經(jīng)系統(tǒng)課件

1、第一章 神經(jīng)系統(tǒng)第一節(jié) 神經(jīng)肌肉的一般生理一、神經(jīng)肌肉的興奮性 可興奮組織：在受到刺激后能迅速產(chǎn)生某種特殊生物電（可傳導(dǎo)的電變化）反應(yīng)的組織。（一）刺激與興奮 不同組織興奮性大小不同,不同組織興奮時(shí)會(huì)有不同的反應(yīng) 。 在研究刺激與興奮的關(guān)系時(shí)通常采用蟾蜍或青蛙的坐骨神經(jīng)腓腸肌標(biāo)本。11、刺激的種類：剛剛能引起組織興奮的刺激強(qiáng)度稱為閾強(qiáng)度。 閾刺激、閾下刺激、閾上刺激。要使組織興奮，必須選用閾刺激或閾上刺激。2、引起興奮的條件：兩個(gè)方面（1）組織的機(jī)能狀態(tài)：是否疲勞，細(xì)胞是否完整。（2）刺激的特征：必須在以下三個(gè)方面達(dá)到最小值：刺激強(qiáng)度：閾強(qiáng)度、基強(qiáng)度（無論刺激的時(shí)間怎樣長，也不能引起組織興奮的

2、強(qiáng)度 ）。刺激作用時(shí)間：能引起組織興奮的最短作用時(shí)間稱時(shí)間閾值。強(qiáng)度時(shí)間變化率：強(qiáng)度時(shí)間變化率太慢也不能引起興奮或需作用較長時(shí)間才能引起興奮。2（二）興奮性的變化：在細(xì)胞接受一次刺激而出現(xiàn)興奮的當(dāng)時(shí)和以后的一個(gè)短時(shí)間內(nèi)，其興奮性將經(jīng)歷一系列有次序的變化，然后才恢復(fù)正常。以粗神經(jīng)纖維為例：1、絕對不應(yīng)期：興奮性為“0”；無論受到多強(qiáng)大刺激，它都不能再產(chǎn)生興奮，歷時(shí)0.3ms 。2、相對不應(yīng)期：興奮性在0100%；刺激強(qiáng)度須超過該組織通常的閾強(qiáng)度才可使組織產(chǎn)生第二次興奮，歷時(shí)3ms。3、超常期：興奮性100%；興奮性逐漸上升并超過正常水平的時(shí)期，歷時(shí)12ms。4、低常期：興奮性100%；興奮性低于

3、正常的緩慢變化期低常期，歷時(shí)70ms。 不應(yīng)期長短制約著單位時(shí)間內(nèi)神經(jīng)所能發(fā)放沖動(dòng)的最高頻率。哺乳動(dòng)物絕對不應(yīng)期一般約為1ms，因此，每秒最多可能傳導(dǎo)沖動(dòng)1000次。 3二、神經(jīng)和肌肉的生物電現(xiàn)象電位（一）生物電的研究和意義： 生物電的概念：生物體在生命活動(dòng)中所表現(xiàn)出的電現(xiàn)象稱為生物電。 動(dòng)物體內(nèi)一切生命活動(dòng)都有生物電的變化，植物界也如此（如光合作用），外界各種能量形式對生物體的作用，最終都是以電的形式作用于生物體的細(xì)胞上。4（二）細(xì)胞的靜息電位與動(dòng)作電位（細(xì)胞的生物電現(xiàn)象）1、靜息電位：細(xì)胞在未受到刺激時(shí)，存在于細(xì)胞膜內(nèi)外的電位差。 規(guī)定膜外電位為“0”，則膜內(nèi)電位為“負(fù)值。 極化狀態(tài)。 如

4、果膜內(nèi)外電位差增大超極化。反之去極化。 哺乳動(dòng)物的神經(jīng)纖維靜電值在-70 -95mv之間。常用的材料是槍烏賊巨大神經(jīng)纖維（1mm）。5（3）動(dòng)作電位的組成：鋒電位：包括整個(gè)上升相和下降相中陡峭的部分。其持續(xù)時(shí)間短（0.52.0ms），在此期間，細(xì)胞不再對第2個(gè)刺激產(chǎn)生反應(yīng)。負(fù)后電位：到達(dá)靜息前的時(shí)期，幅度為鋒電位的56%，持續(xù)約15 ms。正后電位：基線水平之后較長時(shí)期，幅度僅為鋒電位的0.2%，持續(xù)6080 ms。鋒電位是刺激的信息單位，而后電位則表示細(xì)胞興奮后的恢復(fù)過程。7在靜息狀態(tài)下，膜對K+和Cl-通透性大，對Na+通透性小，而對A-不通透。（三）生物電產(chǎn)生的機(jī)制（離子學(xué)說)： 細(xì)胞膜

5、內(nèi)外離子分布不同，生物電的產(chǎn)生依賴于細(xì)胞膜對化學(xué)離子的嚴(yán)格選擇的通透性，及其在不同條件下的變化。1、靜息電位產(chǎn)生的機(jī)制：可以從以下兩考慮（1）靜息電位產(chǎn)生的離子基礎(chǔ)：細(xì)胞在靜息狀態(tài)下，膜內(nèi)外各種離子的分布不同。正離子：膜外Na+高，膜內(nèi)K+高。負(fù)離子：膜外Cl-高，膜內(nèi)有機(jī)負(fù)離子高。無論內(nèi)液或外液，不同電荷均以相等毫克當(dāng)量的正負(fù)離子組成。就整體而言，膜內(nèi)外總電荷為0。810112、動(dòng)作電位產(chǎn)生的機(jī)制：2、動(dòng)作電位產(chǎn)生的機(jī)制：（1）去極化過程： 處于極化狀態(tài)的細(xì)胞，當(dāng)其膜上點(diǎn)受到有效刺激而興奮時(shí)，就會(huì)立即打開膜上Na+通道，大量Na+立即快速流入膜內(nèi)，抵消了膜內(nèi)負(fù)電荷，使靜電迅速減小去極化。去極

6、化后期Na+還有內(nèi)流，造成短暫的電位倒轉(zhuǎn)，即反極化（或超射）。當(dāng)排斥力與Na+內(nèi)流的擴(kuò)散力抵消，此時(shí)Na+內(nèi)流與外流量相等，處于動(dòng)態(tài)平衡狀態(tài)，此時(shí)的電位即Na+平衡電位。 刺激發(fā)生后，細(xì)胞膜對K+通透性稍遲也升高，使K+少量、緩慢外流，抵消了小部分Na+ 平衡電位。 當(dāng)Na+內(nèi)流與K+外流相等時(shí)，達(dá)到動(dòng)作電位峰值。故動(dòng)作電位鋒值稍低于Na+平衡電位，其組成主要是Na+平衡電位。12（2）復(fù)化化過程：快速復(fù)極：Na+通道很快關(guān)閉。相反K+通透性大增，并且超過了Na+ 通透性，K+因濃度差和電位差推動(dòng)向膜外大量擴(kuò)散，膜電位又由最高點(diǎn)向負(fù)值發(fā)展復(fù)化化過程，直至接近達(dá)到靜息電位。緩慢復(fù)極：是膜內(nèi)外的離

7、子恢復(fù)靜息狀態(tài)下分布狀況的過程。負(fù)后電位是由于K+外流減慢，恢復(fù)到靜息狀態(tài)前由于正電排斥而趨于停止的過程；正后電位則是鈉泵將Na+泵出細(xì)胞所造成的輕微超極化電位。14（四）神經(jīng)沖動(dòng)的傳導(dǎo) 指沖動(dòng)在同一神經(jīng)纖維上的傳播過程。1、傳導(dǎo)的機(jī)制：設(shè)想一條單一的無髓神經(jīng)纖維的某一段，因受到足夠強(qiáng)的外加刺激而出現(xiàn)了動(dòng)作電位，結(jié)果：（1）在興奮區(qū)由于出現(xiàn)了膜電位的暫時(shí)倒轉(zhuǎn)，與臨近靜息區(qū)之間存在電位差；由于電位差的存在而有電荷流動(dòng)局部電位。（2）局部電流刺激臨近靜息區(qū)的細(xì)胞膜，使之去極化達(dá)閾電位水平，從而產(chǎn)生動(dòng)作電位?？傊?，神經(jīng)纖維的順序性興奮是沖動(dòng)傳導(dǎo)的本質(zhì)。153、傳導(dǎo)的一般特性：（1）完整性：包括解剖完

8、整性和生理完整性。（2）絕緣性：髓鞘等絕緣物質(zhì)使各條神經(jīng)纖維上的沖動(dòng)基本上互不干擾。（3）雙向傳導(dǎo)：局部電流向興奮點(diǎn)兩側(cè)電壓低的鄰近區(qū)域流動(dòng)，因而興奮的傳導(dǎo)也是雙向的。（4）相對不疲勞性：神經(jīng)纖維可經(jīng)受長時(shí)間的刺激而仍具有傳導(dǎo)神經(jīng)沖動(dòng)的能力。（5）非遞減性：峰電位的幅度和傳導(dǎo)速度在任何部位都是相同的，不因離原興奮點(diǎn)遠(yuǎn)反而減小或減慢。17三、神經(jīng)元間的信息傳遞突觸傳遞：沖動(dòng)通過突觸到達(dá)下一個(gè)神經(jīng)元。 （一）突觸傳遞的過程和機(jī)制：神經(jīng)沖動(dòng)到達(dá)突觸小體前膜，Ca+通道開放， Ca+流入膜內(nèi)；突觸小泡向前膜移動(dòng)；在Ca+作用下小泡與前膜融合破裂并釋放遞質(zhì)；遞質(zhì)與后膜受體結(jié)合，膜對離子的通透性改變；后膜

9、電位發(fā)生改變；帶電離子的重新分布，使后一神經(jīng)元（或非神經(jīng)細(xì)胞）的膜去極化或超極化。18（二）突觸后電位1、興奮性突觸后變化（EPSP） ： 興奮性突觸前膜釋放的遞質(zhì)，通過突觸間隙與突觸后膜上的受體結(jié)合，使后膜去極化，這時(shí)記錄到的后膜局部電變化興奮性突觸后電位。 當(dāng)去極化達(dá)閾電位水平時(shí)，可引起突觸后神經(jīng)元產(chǎn)生一次可傳導(dǎo)的電變化，即產(chǎn)生一次動(dòng)作電位。2、抑制性突觸后電位（IPSP）：抑制性突觸前膜釋放的遞質(zhì)通過突觸間隙與突觸后膜上的受體結(jié)合時(shí)，使后膜超極化，此時(shí)，在后膜上記錄到的電位變化抑制性突觸后電位（IPSP）。 超極化的結(jié)果使突觸后神經(jīng)元的興奮性降低，使后一神經(jīng)元接受其他沖動(dòng)而興奮的難度增大

10、，表現(xiàn)為抑制。19（三）神經(jīng)遞質(zhì)：除下述三類外，肽類也可能是遞質(zhì)。1、乙酰膽堿（膽堿類）：其作用主要是興奮性的。2、單胺類：1）多巴胺：多巴胺主要由黑質(zhì)制造，在紋狀體貯存。2）去甲腎上腺素：3）5羥色胺：單胺類在不同的部位效應(yīng)不同，有時(shí)起興奮性影響，有時(shí)起抑制性影響。3、氨基酸類：谷氨酸、甘氨酸、r氨基丁酸（GABA）4、肽類：包括P物質(zhì)（11肽），腦啡肽（5肽）。20（三）中樞神經(jīng)元的聯(lián)系方式：主要有三種方式：1、輻散式聯(lián)系：一個(gè)神經(jīng)元的軸突通過多個(gè)未梢分枝與許多不同神經(jīng)元建立突觸聯(lián)系，稱輻散式聯(lián)系。 功能：使一個(gè)神經(jīng)元的興奮引起許多神經(jīng)元的興奮或抑制，從而擴(kuò)大了該神經(jīng)元的影響范圍。2、聚合

11、式聯(lián)系：一個(gè)神經(jīng)元的胞體和樹突可以接受許多不同神經(jīng)元的軸突未梢，呈現(xiàn)出聚合狀態(tài)故名。 功能：使興奮和抑制活動(dòng)得到總和213.鏈鎖狀與環(huán)狀聯(lián)系：鏈鎖狀聯(lián)系：在空間上加強(qiáng)信息或擴(kuò)大信息的作用范圍。環(huán)狀聯(lián)系：在時(shí)間上實(shí)現(xiàn)正反饋或負(fù)反饋。 222、中樞抑制過程的特征：當(dāng)遞質(zhì)作用的結(jié)果是后一神經(jīng)元超極化時(shí)，則稱為中樞抑制。（1）突觸后抑制：當(dāng)存在于中樞神經(jīng)系統(tǒng)的抑制性中間神經(jīng)元興奮時(shí)，其軸突未梢釋放抑制性遞質(zhì)，使突觸后膜產(chǎn)生抑制性突觸后電位，即使突觸后膜超極化導(dǎo)致后一神經(jīng)元興奮性降低。 傳入側(cè)支性抑制、返回性抑制。（2）突觸前抑制：由于前位神經(jīng)元的興奮而使形成突觸的神經(jīng)元的突觸前膜釋放的興奮性遞質(zhì)減少，

12、使突觸后神經(jīng)元因不能產(chǎn)生達(dá)到閾值的突觸后電位因而不能興奮。 24（二）反射活動(dòng)的協(xié)調(diào)：中樞內(nèi)部的興奮和抑制過程存在著有規(guī)律的相互影響和相互制約，即協(xié)調(diào)。1、交互抑制（誘導(dǎo)）：一個(gè)中樞的興奮過程可導(dǎo)致功能上與之相拮抗的其它中樞的抑制。2、擴(kuò)散：某一中樞的興奮或抑制通過突觸聯(lián)系擴(kuò)布到其它中樞的過程，即擴(kuò)散。3、反饋：一個(gè)刺激引起一個(gè)反射后，效應(yīng)器的活動(dòng)又可成為新的刺激，產(chǎn)生繼發(fā)性反射，可維持和糾正反射活動(dòng)的正常進(jìn)行。4、最后公路原則：不管中樞內(nèi)神經(jīng)元聯(lián)系多么復(fù)雜，最終都要把信息傳到直接支配效應(yīng)器的運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元，再由運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元傳到相應(yīng)的效應(yīng)器以發(fā)生反射。因此，謝靈頓提出運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元的軸突是反射活動(dòng)的最后

13、公路。25(二）神經(jīng)肌肉接點(diǎn)傳遞的特征：1、單向傳遞：即沖動(dòng)只能由軸突未梢傳到肌細(xì)胞，而不能反向。2、時(shí)間延擱：興奮在接點(diǎn)處傳遞耗時(shí)要比在神經(jīng)纖維上傳導(dǎo)慢得多，因?yàn)閭鬟f過程復(fù)雜，環(huán)節(jié)多，費(fèi)時(shí)長。3、易疲勞性：同一接點(diǎn)連續(xù)發(fā)生多次興奮傳遞后，傳遞興奮的能力會(huì)降低，此稱為易疲勞性。4、易感性：易受藥物及環(huán)境因素的影響。27（二）肌肉的收縮附A、肌纖維的光鏡結(jié)構(gòu): 長圓柱狀，有橫紋,多核，肌質(zhì)內(nèi)含大量肌原纖維 。明帶（I帶）：Z線；暗帶（A帶）：H帶、M線。 肌節(jié):肌原纖維上相鄰兩Z線之間的區(qū)域是肌肉收縮和舒張的基本結(jié)構(gòu)單位。肌節(jié)=1/2I帶+A帶+1/2I。肌肉肌束肌纖維肌原纖維IAZ線肌節(jié)H帶M

14、線肌原纖維28附B、骨骼肌的超微結(jié)構(gòu)1 、肌原纖維：粗肌絲，細(xì)肌絲，橫橋肌原纖維肌節(jié)H帶M線肌纖維IAZ線肌原纖維肌節(jié)292 、橫小管：人和哺乳動(dòng)物的橫小管位于明帶和暗帶交界處，并環(huán)繞在每1條肌原纖維周圍。3 、肌質(zhì)網(wǎng)：終末池，ATP酶，收鈣素 三聯(lián)體：在每條肌原纖維周圍，終末池在橫小管兩側(cè)排列，與橫小管合稱三聯(lián)體。肌原纖維肌質(zhì)網(wǎng)終末池橫小管肌質(zhì)網(wǎng)Z線橫小管肌膜基膜304 、肌絲的分子組成：粗肌絲：由許多肌球蛋白分子集合成束而組成。細(xì)肌絲：由肌動(dòng)蛋白、原肌球蛋白和肌鈣蛋白三種分子組成。 2條肌動(dòng)蛋白分子鏈相互絞在一起，有與肌球蛋白的橫橋結(jié)合的功能。 原肌球蛋白由二個(gè)亞單位絞成一條索，阻礙正處于

15、粗肌絲和肌動(dòng)蛋白之間的結(jié)合。 肌鈣蛋白分子，與Ca+結(jié)合后解除粗肌絲和肌動(dòng)蛋白結(jié)合的障礙。31肌原纖維肌質(zhì)網(wǎng)終末池橫小管肌質(zhì)網(wǎng)Z線橫小管肌膜基膜32（二）肌肉的收縮1、肌肉收縮的機(jī)制： 興奮-收縮耦聯(lián)：A、電興奮通過橫管系統(tǒng)，到達(dá)三聯(lián)管。B、三聯(lián)管處的信息傳遞，引起Ca+向肌漿中擴(kuò)散。肌絲滑行：Ca+與肌鈣蛋白結(jié)合，使肌鈣蛋白構(gòu)型改變，造成原肌球蛋白構(gòu)型改變，雙螺旋扭轉(zhuǎn)，橫橋和肌動(dòng)蛋白結(jié)合，橫橋扭動(dòng)，然后解離、再結(jié)合，反復(fù)進(jìn)行。肌肉收縮后Ca+回?cái)z入終末池。與上述過程相反，當(dāng)肌漿中Ca+濃度降低時(shí)，Ca+又和肌鈣蛋白分離，原肌球蛋白又回到原來的位置，出現(xiàn)了肌肉舒張。3334五、肌肉的收縮1、肌肉收縮的形式：（1）等張收縮:肌肉迅速縮短但張力不變。 （2）等長收縮：肌肉發(fā)生變化而長度不發(fā)生改變。 2、單收縮和強(qiáng)直收縮： （1）單收縮：當(dāng)肌肉直接或間接接受單個(gè)閾上刺激時(shí)，發(fā)生一次迅速的收縮，稱單收縮。分三個(gè)時(shí)期： 潛伏期： 收縮期： 舒張期：（2）強(qiáng)直收縮： 不完全強(qiáng)直收縮： 完全強(qiáng)直收縮：353、肌肉收縮的能量代謝（