目录

  • 1 教学日历
    • 1.1 教学日历与课程表
  • 2 第一章  绪论
    • 2.1 大纲及摘要
    • 2.2 第一节 生理学的基本任务和研究方法
    • 2.3 第二节 生命活动的基本特征
    • 2.4 第三节 机体与环境
    • 2.5 第四节  机体功能活动的调节
    • 2.6 第五节 手术麻醉对人体生理功能的主要影响
    • 2.7 课件与思维导图
  • 3 第二章 细胞的基本功能
    • 3.1 大纲及摘要
    • 3.2 第一节  细胞膜的物质转运功能
    • 3.3 第二节  细胞的生物电现象
    • 3.4 第三节  肌细胞的收缩功能
    • 3.5 课件与思维导图
  • 4 第三章 血液
    • 4.1 大纲及摘要
    • 4.2 第一节  血液的组成及理化性质
    • 4.3 第二节  血细胞生理
    • 4.4 第三节  血液凝固与纤维蛋白溶解
    • 4.5 第四节  血型与输血
    • 4.6 课件与思维导图
  • 5 第四章 血液循环与麻醉
    • 5.1 大纲及摘要
    • 5.2 第一节  心脏的生物电活动
    • 5.3 第二节  心脏的泵血功能
    • 5.4 第三节 血管生理
    • 5.5 第四节 心血管活动的调节
    • 5.6 第五节 器官循环
    • 5.7 课件与思维导图
  • 6 第五章  呼吸与麻醉
    • 6.1 大纲及摘要
    • 6.2 第一节  肺通气
    • 6.3 第二节  气体交换和运输
    • 6.4 第三节  呼吸运动的调节
    • 6.5 第四节 肺循环
    • 6.6 课件与思维导图
  • 7 第六章 消化与吸收,麻醉与肝脏
    • 7.1 大纲及摘要
    • 7.2 第一节 概述
    • 7.3 第二节 消化管各段的消化功能
    • 7.4 第三节 消化道运动和消化液分泌的调节
    • 7.5 第四节 麻醉与肝
    • 7.6 第四节  吸收
    • 7.7 课件与思维导图
  • 8 第七章 能量代谢,体温与麻醉
    • 8.1 大纲及摘要
    • 8.2 第一节 能量代谢
    • 8.3 第二节 体温
    • 8.4 课件与思维导图
  • 9 第八章 尿的生成与排出,麻醉与肾脏
    • 9.1 大纲及摘要
    • 9.2 第一节 尿生成的过程
    • 9.3 第二节 影响尿生成的的因素
    • 9.4 第三节  尿液及其排放
    • 9.5 课件与思维导图
  • 10 第九章 感觉器官的功能
    • 10.1 大纲及摘要
    • 10.2 第一节 概述
    • 10.3 第二节  眼的视觉功能
    • 10.4 第三节 耳的听觉功能
    • 10.5 第四节 前庭器官的平衡感觉功能
    • 10.6 第五节 鼻的嗅觉功能和舌的味觉功能
    • 10.7 课件与思维导图
  • 11 第十章 神经系统的功能与麻醉
    • 11.1 大纲及摘要
    • 11.2 第一节 神经系统功能活动的基本原理
    • 11.3 第二节 神经系统的感觉分析功能
    • 11.4 第三节 神经系统对躯体运动的调节
    • 11.5 第四节 神经系统对内脏活动的调节
    • 11.6 第五节 脑的高级功能与脑电活动
    • 11.7 课件与思维导图
  • 12 第十一章 内分泌与麻醉
    • 12.1 大纲及摘要
    • 12.2 第一节 内分泌和激素
    • 12.3 第二节 下丘脑与垂体的内分泌
    • 12.4 第三节 甲状腺内分泌
    • 12.5 第四节  甲状旁腺和降钙素
    • 12.6 第五节  胰岛
    • 12.7 第六节   肾上腺内分泌
    • 12.8 第七节  其他内分泌腺和激素
    • 12.9 课件与思维导图
  • 13 第十二章 生殖,麻醉与妊娠生理
    • 13.1 大纲及摘要
    • 13.2 第一节    男性生殖
    • 13.3 第二节    女性生殖
    • 13.4 第三节   妊娠和分娩
    • 13.5 第四节  性生理学
    • 13.6 课件与思维导图
  • 14 第十三章 麻醉与老年、小儿生理
    • 14.1 大纲及摘要
    • 14.2 课件
  • 15 实验教学
    • 15.1 前言
    • 15.2 实验一 生理实验仪器介绍和家兔基本手术操作示教
    • 15.3 实验二 阈刺激、阈上刺激和最大刺激
    • 15.4 实验三 单收缩、复合收缩和强直收缩
    • 15.5 实验四 神经干动作电位的观察
    • 15.6 实验五 坐骨神经-缝匠肌标本的制备和终板电位
    • 15.7 实验六 期前收缩和代偿间歇
    • 15.8 实验七 心血管活动的神经体液调节
    • 15.9 实验八 减压神经放电的观察
    • 15.10 实验九 影响心输出量的因素
    • 15.11 实验十 呼吸运动的调节
    • 15.12 实验十一 胸膜腔内负压的观察
    • 15.13 实验十二 膈神经放电的观察
    • 15.14 实验十三 消化管运动的观察
    • 15.15 实验十四 头期胃液分泌机制的分析
    • 15.16 实验十五 尿生成的调节
    • 15.17 实验十六 尿的浓缩与稀释
    • 15.18 实验十七 反射弧的分析
    • 15.19 实验十八 反射时测定
    • 15.20 实验十九 去小脑实验
    • 15.21 实验二十 设计性实验
    • 15.22 教学组织与考核方法
    • 15.23 教学时数分配表
第一节 神经系统功能活动的基本原理
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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 

     神经系统主要由神经细胞和神经胶质细胞组成。神经细胞是神经系统中结构和功能的基本单位,又称为神经元。神经胶质细胞是神经系统内的辅助成分,但目前越来越多的实验证据表明,它在神经系统的功能活动中发挥重要作用。 
(一)神经元 
1.神经元的一般结构和基本功能 
(1)神经元的一般结构:人类中枢神经系统约含1011个神经元,可分为胞体和突起两部分(图10-1)。突起由胞体发出,分为树突和轴突两种。树突较多,粗而短,反复分支,逐渐变细;轴突一般只有一条,细长而均匀,中途分支较少,末端则形成许多分支,每个分支末梢的膨大部分称为突触小体,它与另一个神经元相接触而形成突触。 


(2)神经元的基本功能:神经元的基本功能是处理信息,包括接受、整合、传导和输出信息。 
2.神经纤维  轴突外面包有髓鞘或神经膜成为神经纤维。 
神经纤维的主要功能是传导兴奋。在神经纤维上传导的兴奋称为神经冲动。 
(1)神经纤维传导兴奋的特征 
1)生理完整性:包括结构和功能两方面的完整。 
2)绝缘性:一条神经干中包含很多神经纤维,但每条神经纤维传导的冲动基本互不干扰,称为传导的绝缘性。 
3)双向性:刺激神经纤维上任何一点所引起的兴奋可同时向神经纤维的两端传导,此即兴奋传导的双向性。 
4)相对不疲劳:神经纤维可以接受高频率、长时间的有效电刺激,并始终保持其传导兴奋的能力,表现为不易发生疲劳。 
(2)神经纤维传导兴奋的速度:不同类型的神经纤维传导兴奋的速度差别较大,这与以下几个因素有关:①纤维直径:一般纤维愈粗,传导速度愈快;②髓鞘:有髓神经纤维以“跳跃式”方式传导兴奋,因此其传导速度比无髓神经纤维快;③温度:在一定范围内,传导速度与温度成正比,当温度降至0℃以下时就可发生传导阻滞,局部暂时失去感觉,这就是临床上低温麻醉的机制之一。 
(3)神经纤维的轴浆运输:神经元轴突内的胞质称为轴浆,轴浆在胞体与轴突末稍之间的流动称为轴浆流动,借助轴浆流动在胞体与轴突末稍之间运输物质的现象称为轴浆运输。 
(二)神经胶质细胞 
神经胶质细胞广泛分布于中枢和周围神经系统中。神经胶质细胞的特点是:数量多;有突起,但无树突和轴突之分;普遍有缝隙连接;不产生动作电位;终身具有分裂增殖能力。神经胶质细胞的功能十分复杂,除了支持作用和维持神经系统结构的稳定性外,它对神经元的功能活动也有重要影响。 

二、神经元之间的信息传递 

      神经元间主要通过突触传递信息。突触是指神经元之间或神经元和其他效应器细胞之间发生功能性联系的结构。 
      根据突触传递方式的不同,突触可分为化学性突触和电突触两类,以前者为主。电突触则是通过缝隙连接实现的细胞间信号的直接联系。 
1.突触传递  突触传递是神经元之间信息传递的主要方式。 
(1)突触的微细结构:突触由突触前膜、突触间隙和突触后膜三部分组成(图10-2)。突触前膜是突触前神经元突触小体的膜,与之相对应的另一个神经元的胞体膜或突起膜称为突触后膜,突触前膜与突触后膜之间存在宽约20~40nm的间隙,称为突触间隙。在突触前膜内含有大量囊泡,称为突触小泡,内含神经递质。在不同的神经元,突触前膜内囊泡的大小和形态不完全相同,其内所含的神经递质也不同。 



(2)突触的分类:根据神经元接触的部位不同,突触可分为轴–树突触、轴–体突触和轴–轴突触等不同的种类(图10-3),其中轴-树突触最为常见;按突触传递产生的效应不同,可将突触分为兴奋性突触和抑制性突触两类。 


  

(3)突触传递过程:突触前神经元的信息传递到突触后神经元的过程是一个电–化学–电的过程,即由突触前神经元的生物电变化,通过轴突末梢递质的释放,引起突触后神经元发生生物电变化的过程。①当神经冲动到达突触前神经元轴突末梢,使突触前膜发生去极化,并由此引起突触前膜上的Ca2+通道开放, Ca2+内流;②轴浆内Ca2+浓度升高,触发突触囊泡的出胞,神经递质释放至突触间隙;③神经递质经突触间隙扩散到突触后膜,并作用于后膜上特异性受体或化学门控通道,引起突触后膜对某些离子通透性的改变,带电离子进出后膜,导致突触后膜产生一定程度的去极化或超极化,即产生突触后电位。

(4)突触后电位:根据突触后电位去极化和超极化的方向,可将其分为兴奋性突触后电位和抑制性突触后电位。 
1)兴奋性突触后电位:突触前膜释放的神经递质作用于突触后膜的相应受体,引起突触后膜发生短暂的局部去极化,将这种局部的去极化电位变化称为兴奋性突触后电位(EPSP)。EPSP产生的机制如(图10-4)所示,当神经冲动抵达突触前膜时引起突触前膜释放兴奋性递质,该递质作用于突触后膜的受体,可使后膜对Na+和K+的通透性提高, Na+内流远大于K+外流,使膜产生去极化即EPSP。EPSP是一种局部电位,当突触前神经元活动增强或参与活动的突触数量增多时,EPSP发生总和,使电位幅度加大,达到阈电位水平时,在突触后神经元的轴突始段诱发动作电位;如没有达到阈电位水平,虽然不能引发动作电位,但能够使膜电位与阈电位的距离变近,因而使突触后神经元的兴奋性增高。

2)抑制性突触后电位:突触前膜释放的神经递质作用于突触后膜的相应受体,引起突触后膜发生短暂的局部超极化,将这种局部的超极化电位变化称为抑制性突触后电位(IPSP)。IPSP形成的机制如(图10-5)所示,当神经冲动抵达突触前膜时,引起其释放抑制性递质,该递质作用于突触后膜的受体,可使Cl-通道开放,Cl-内流从而使突触后膜发生超极化。IPSP使突触后神经元的膜电位与阈电位的距离增大而不易爆发动作电位,即对突触后神经元产生了抑制效应。IPSP也是一种局部电位,可以总和,总和后对突触后神经元的抑制作用更强。 

    EPSP经总和后使神经元兴奋,IPSP经总和则使其抑制。这些不同性质的突触后电位可以在同一神经元上进行整合即突触整合,最终决定该神经元的兴奋或抑制。如果突触后膜上EPSP的代数和大于IPSP,则突触后神经元去极化,如去极达到阈电位,则在轴突始段首先产生动作电位。如果突触后膜上IPSP的代数和大于EPSP,则突触后神经元发生超极化,呈抑制状态。 
2.电突触传递   细胞之间通过缝隙连接完成的信息传递方式称为电突触传递。在缝隙连接处,两个神经元之间间隔仅2-3nm,通过两侧膜上对称的六聚体蛋白质两两对接,形成了沟通两细胞胞浆的细胞间通道(图10-6)。这种细胞间通道可直接进行物质交换,也能允许局部电流流过,以平衡两个细胞之间的小分子物质和电位。局部电流通过细胞间通道,直接刺激另一细胞产生生物电反应。由于缝隙连接处的两侧膜结构对称,因而信息可双向传递;且该部位电阻低,因而传递速度快,几乎没有潜伏期。电突触传递主要发生在同类神经元之间,具有促进同步化活动的功能。   

(二)神经递质和受体 
1.神经递质及其受体概述  神经递质是指在化学性突触结构中起信息传递作用的化学媒介物。受体是指位于细胞膜或细胞内能与某些化学物质(递质、激素等)特异结合并产生生物效应的特殊生物分子。能与受体特异性结合并产生生物效应的化学物质称为受体的激动剂;能与受体特异性结合,但不产生生物效应的化学物质,则称为受体的拮抗剂,二者统称为配体。 
2.中枢神经递质 
(1)乙酰胆碱:胆碱能神经元在中枢分布极为广泛。乙酰胆碱是非常重要的一类神经递质,几乎参与了神经系统的所有功能活动,包括学习和记忆、觉醒和睡眠、感觉与运动、内脏活动等多方面的调节过程。 
(2)去甲肾上腺素:去甲肾上腺素能神经元主要位于低位脑干,参与心血管活动、情绪、体温、摄食和觉醒等的调节。 
此外,还有多巴胺、5-羟色胺、氨基酸类、肽类、嘌呤类等多种神经递质。 

三、反射过程中的信息传递 

神经调节的基本方式是反射,而反射活动中的信息传递需要通过完整的反射弧才能完成。 
(一)反射与反射弧 
      反射分为非条件反射和条件反射两类。非条件反射是指生来就有、数量有限、形式较固定和较低级的反射活动,包括防御反射、食物反射、性反射等。条件反射是指机体在后天生活过程中,在非条件反射的基础上,在一定条件下建立起来的一类反射,其数量无限,可以建立,也可消退。条件反射是反射活动的高级形式,与脑的高级功能有着密切的联系。条件反射比非条件反射具有更完善的适应性。 
      反射弧是实现反射活动的结构基础,包括感受器、传入神经、反射中枢、传出神经和效应器五个部分(图10-7)。反射弧中任何一个环节被破坏,反射活动都不能完成。临床上通过检查某些反射活动,有助于疾病的诊断。 


(二)反射中枢及中枢神经元之间的联系方式 
      反射中枢是指中枢神经系统内对某一特定生理功能具有调节作用的神经细胞群,反射活动需要通过中枢整合才能完成。中枢神经元之间的联系主要有以下几种方式(图10-8)。 
1.单线式  一个突触前神经元仅与一个突触后神经元发生联系,称为单线式联系(图10-8A)。 
2.辐散式  一个神经元通过其轴突末梢分支与多个神经元建立突触联系,称为辐散式联系(图10-8B)。 
3.聚合式  多个神经元通过轴突末梢与同一个神经元发生突触联系称为聚合式联系(图10-8C)。 
4.链锁式  链锁式是指神经元之间依次接替,同时都有侧支传出冲动(图10-8D)。 
5.环式  环式是指一个神经元通过轴突侧支与中间神经元联系,中间神经元返回来再直接或间接作用于该神经元,构成闭合环路(图10-8E)。其意义在于实现反馈调节。 

(三)中枢兴奋传播的特征 
在进行反射活动时,兴奋在中枢往往需要通过多次突触传递,其特征主要表现为以下几个方面: 
1.单向传递  指兴奋通过突触进行信息传递时只能由突触前神经元向突触后神经元单方向进行,而不能逆向进行。 
2.中枢延搁  兴奋通过中枢经历的时程较长的现象称为中枢延搁。这是因为兴奋通过突触传递时,需要经历递质的释放、扩散、与突触后膜受体的结合、产生突触后电位等一系列过程,相对于兴奋在神经纤维上的传导来说,突触传递耗时较长,因此也称为突触延搁。 
3.总和  突触传递是通过产生EPSP和IPSP将信息传递给突触后神经元的,而这些局部电位可以发生总和(包括时间总和和空间总和)。突触后神经元的活动取决于这些突触后电位总和的结果。 
4.兴奋节律的改变  突触后神经元的兴奋来源于突触前神经元的传入冲动,但突触后神经元的兴奋节律与突触前神经元的兴奋节律存在差异。 
5.后发放  如前所述后发放指在反射活动过程中,刺激停止后反射仍能持续一段时间,可发生在兴奋通过环式联系的反射通路中。 
6.对内环境变化敏感和易疲劳  由于突触传递涉及多个环节,而这些环节又易受缺氧、CO2过多、麻醉剂以及某些药物等内环境理化因素的影响,导致突触传递过程发生改变。 
(四)中枢抑制 
      中枢神经系统的活动既有兴奋也有抑制,从而保证反射活动的协调进行。中枢抑制的本质就是突触活动的抑制。根据突触抑制发生的部位和机制,将突触抑制分为突触后抑制和突触前抑制两类。