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神经元活动的一般规律

 版权申诉  ppt " "第十一章 神经系统的功能" " 第一节神经元活动的一般规律 一、神经元和神经纤维 Neuron & Nerve fiber (一)神经元的基本结构和功能" " " "1.神经元的基本结构:" " " "(1)胞体Soma: 胞核 核周胞质 (2)突起Cytoplasic process: 树突(Dendrite) 轴突(Axon) " "2.基本功能 ① 感受内外环境变化的刺激; ② 传导兴奋; ③ 整合、分析、贮存信息; ④ 神经-内分泌功能。 " "(二)神经纤维的兴奋传导和纤维类型 1.神经纤维(Nerve fiber): 轴突和感觉神经元的长树突统称 轴索(neurite)。 轴索及其外面包裹的髓鞘myelin sheath或神经膜(neurilemma)构 成神经纤维。 " "2.Nerve fiber 兴奋传导的特征: ⑴ 生理完整性 ⑵ 绝缘性 ⑶ 双向性 ⑷ 相对不疲劳性 " "⑴完整性: ⑵绝缘性:兴奋传导是局部电流在一条纤维上构成回路,各纤 维传导兴奋时彼此隔绝的。 ⑶双向性:局部电流可沿N纤维向二个方向构成回路。 ⑷相对不疲劳性:连续电刺激数小时,仍保持传导兴奋的能力,表现为不易发生疲劳。" "" "" "P113" " 3.神经纤维的分类 Classification of nerve fiber ⑴ 按有无髓鞘分: ① 有髓纤维 myelinated nerve fiber ② 无髓纤维 unmyelinated nerve fiber " "⑵ 根据电生理特性分: Aα 粗 快 Aβ 有髓躯体传入 Aγ 和传出纤维 Aδ B类(有髓):自主神经的节前纤维 C类(无髓):自主神经的节后纤维 无髓躯体传入 细 慢 " "" "" "A类" "" "" "⑶ 根据直径分: Ⅰ类:又分为Ⅰa和Ⅰb类。相当于Aα Ⅱ类:相当于Aβ、Aγ Ⅲ类:相当于Aδ、B类 Ⅳ类:相当于C类 " "(三)神经元的蛋白质合成及轴浆运输 1.神经元内蛋白质在胞体的粗面 内质网和高尔基复合体内合成; 2.轴浆运输 Axoplasm trasport:" " ⑴ 顺向轴浆运输 Anterograde axoplasmic trasport 自胞体向轴突末梢的运输。 按运输速度分为两类: ① 快速轴浆运输:运输速度较快, 可达300-400mm/d(如猴、猫坐 骨神经轴浆运输速度为10mm/d)。 " " ② 慢速轴浆运输:运输速度慢,为 1-12mm/d 。如与细胞骨架有关 的微管、微丝蛋白随微管、微丝 的延伸而延伸。 ⑵ 逆向轴浆运输 (Retrograde axoplasmic trasport) 自末梢向胞体的运输。如狂犬病病 毒、破伤风毒素等的运输。 " "(四)神经的营养性作用" " ①功能性作用:N元通过传导AP→递质释放→调控所支配组织的功能活动; ②营养性作用:N元合成、轴浆运输、末梢经常性释放某些营养性因子,持续地调整所支配组织的内在代谢活动。 " "" "二、 神经元间相互作用的方式 " "(一)、经典的突触传递 " "1、突触分类: 轴-胞突触 轴-树突触 轴-轴突触 树-树突触" " 2、突触的微细构:" " ①突触前膜: 递质 ②突触间隙: 水解酶 ③突触后膜: 受体、离子通道 " "(1)突触前膜: 轴浆内有:内含神经递质的大小形态不同的囊泡vesicle。 " "(2)、突触间隙 宽20nm,与细胞外液相通;神经递质经此间隙扩散到后膜;存在使神经递质失活的酶类。 (3)、突触后膜 有与神经递质结合的特异受体、化学门控离子通道。后膜对电刺激不敏感(直接电刺激后膜不易产生去极化反应)。 " " (二)非突触性化学传递 1.非突触性化学传递的结构: 曲张体" "2.非突触性化学传递的特点: ① 不存在突触前、后膜的特化结构; ② 不存在一对一的支配关系,一个 曲张体可支配多个效应细胞;" "③ 曲张体与效应细胞间距离一般大于 20nm,远者可达几十μm; ④ 递质扩散距离远,耗时长,一般传 递时间大于1s;   ⑤ 递质能否产生效应,取决于效应 器细胞有无相应受体。" "(三)电突触传递 Electrical synapse 1.结构特点: ⑴ 结构基础是缝隙连接 ⑵ 两个神经元间紧密接触部位间距仅为2-3nm; " "⑶ 膜两侧胞浆内不存在vesicle,两侧 膜上有沟通两细胞胞浆的水相通道 蛋白质,允许带电离子通过; ⑷ 无突触前、后膜之分,为双向传递; ⑸ 电阻低,传递速度快,几乎不存在 潜伏期。" " 三、神经递质和受体 Neurotransmitter & Receptor (一)神经递质 1.神经递质的概念:在突触间起 信息传递作用的化学物质。 2.确定神经递质的条件 3.神经调质 Neuromodulator 的 概念及调质的调制作用" " 1、神经递质是指由突触前神经元合成并在末梢释放,经突触间隙扩散,特异性作用于突触后神经元或效应器细胞上的受体,引致信息从突触前传递到突触后的一些化学物质。 " "2、递质的鉴定 ①  在突触前神经元中合成,有合成递质的前体和酶系统。 ②  递质存在于突触小泡内,受到适宜刺激时,能从突触前神经元释放出来。" "③  与突触后膜上的受体结合并产生 一定的生理效应。 ④  存在有使其失活的机制。 ⑤  有特异的受体激动剂和拮抗剂。" "3、神经调质: (1)虽由神经元产生,也作用于特定受体,但不在神经元间起信息传递作用,而是调节信息传递效率,增强或削弱递质的效应的一类化学物质。" " (2)调制作用(Modulation):调质所发挥的作用称为调制作用。 例:阿片肽对交感神经末梢释放去 甲肾上腺素的调制作用: 作用于δ- receptor,促进末梢 释放NE,加强血管收缩。 作用于κ- receptor,抑制末梢 释放NE,抑制血管收缩。" " 4.神经递质和神经调质的分类 ⑴ 胆碱类 Cholines: ⑵ 单胺类 Monoamines: ⑶ 氨基酸类 Aamino acides: 谷氨酸 (Glu),天冬氨酸 (Asp), γ-氨基丁酸(GABA),甘氨酸 (Gly)等,前两种为兴奋性氨基酸, 后两种为抑制性氨基酸。" " ⑷ Peptide(肽类): ① 下丘脑调节肽 ② 阿片肽 ③ 胃肠肽 ④ 其他:血管紧张素Ⅱ,血管加 压素(VP),催产素(OXT),心房 钠尿肽. " "⑸ 嘌呤类Purine: 腺苷adenosine,ATP; ⑹ 脂类Lipid: 花生四烯酸及其衍生物, 如前列腺Prostaglandin(PG) ⑺ 气体类:NO, CO; " "5.神经递质的共存 ⑴ 戴尔原则: 一个神经元的全部末梢均释放同一种递质。" "⑵ 递质共存现象: 应用免疫组织化学方法发现,一个神经元内可以存在,同时末梢也可释放两种或两种以上的神经递质(包括神经调质)。 如:外周颈上神经节中有些神经元末梢可同时释放NE和NPY(神经肽Y);有些腹腔交感神经纤维可同时释放NE和生长抑素;" "(二)递质的生物合成、贮存、释放和消失过程" "1、NA的生物合成、贮存、释放和消失过程" "(1).NA的合成 " " " "" "" "" "" "囊泡" "胞浆" "酪氨酸" "多巴胺-羟化酶" "多巴脱羧酶" "多巴" "多巴胺" "酪氨酸羟化酶" "NA" "Ad" "苯乙胺-N-甲基转移酶" "" "" "" "" " " "(2).NA的贮存 NA与ATP和嗜铬颗粒蛋白结合,贮存于囊泡中,一个囊泡内约含有10000分子的NA。 " "(3).NA的释放 (1) 胞裂外排(exocytosis):当神经冲动 Ca2+进入末梢 促进囊泡向前膜移动 囊泡与前膜融合 NA排入突触间隙。 " "" "" "" "" "(2) 量子化释放(quantal release):每一个“量子”相当一个囊泡的释放量,一个“量子”释放不引起动作电位,数百个“量子”释放才引起动作电位的产生及效应。 " " (4).NA的消失 (1) 摄取(uptake) ① 摄取-1 (uptake-1)或神经摄取(neuroal up-take)或摄取贮存型。释放到间隙的NA约有75~90%被神经末梢摄取到囊泡内贮存重新利用。主动转运机制。 " "②摄取-2 (uptake-2)或非神经组织摄取(non- neuroal up-take)或摄取代谢型。心肌、血管、肠道平滑肌摄取NA,摄取的NA很快被COMT和MAO代谢。 " "(2).灭活 ① 摄取-1的NA,部分末进入囊泡可被胞质中的线粒体膜上的单胺氧化酶(mono-anine ox-dase,MAO)破坏。 ②摄取-2的NA被细胞内的儿茶酚氧位甲基转移酶(actechol-O-ethyltransferease,COMT)和MAO所破坏。 (3).释放的NA与突触后膜的受体结合产生效应。 " "2、Ach的生物合成、贮存、释放及消失过程" "(1).Ach的合成 " "" "" "(2).Ach的贮存 Ach合成后进入囊泡,与囊泡内的ATP及蛋白结合,贮存于囊泡中。每一个囊泡内约含1000~50000分子的Ach。" "(3).Ach的释放 胞裂外排和量子化释放。 (4).Ach的消失 Ach释放到间隙后,被间隙内的乙酰胆碱酯酶(acetylcholinesterase,AchE)所水解。每一分子的AchE 1min内可水解105分子Ach。 " " (三)Receptor(受体) 1、Receptor的概念 位于细胞膜或细胞内能与某些化学 物质(如递质、调质、激素等)发生特异性结合并诱发生物学效应的特殊生物分子。一般位于细胞膜上的receptor是带有寡糖链的跨膜蛋白质分子。" " 2.受体的激动剂和拮抗剂 Agonist and Antagonist ⑴ 激动剂: 能与Receptor发生特异性结合并 产生生物效应的化学物质(一 般指药物制剂)。 " "⑵ 拮抗剂(antagonist): 只与Receptor发生特异性结合, 但并不产生生物效应的化学物 质(一般指药物制剂)。 ⑶ 配体(Ligand): 激动剂、拮抗剂及神经递质、神 经调质、激素等化学信号物质统 称配体。 " "3.Receptor与Ligand结合的特性 ⑴ 相对特异性; ⑵ 饱和性; ⑶ 可逆性;" "4.关于神经递质受体的认识 ⑴ 受体有亚型:对每个配体来说,有数个亚型。这样同一ligand在与不同亚型受体结合后,可产生多样化效应。" "⑵ 受体存在部位:受体不仅存在于突触后膜,而且存在于前膜。大多数前膜受体与配体结合后,其作用是抑制前膜递质的进一步释放,如NE作用于前膜α2受体可抑制NE的释放。少数突触前受体能易化递质释放。" "突触前受体" "⑶ 受体的分类: 根据递质与受体结合后引起突触后膜产生生物学效应的机制的不同,受体分为两类:" "(三)外周神经递质及其受体 Peripheral neurotransmitter & Its receptor 1.ACh及其受体 在外周神经系统,末梢释放递质 ACh的神经纤维称为胆碱能纤维 Cholinergic fiber。" "(1)胆碱能纤维的分布: ① 交感神经的节前纤维; ② 支配汗腺的交感神经的节后纤维; ③ 支配骨骼肌血管舒张的交感神经 的节后纤维; ④ 副交感神经的节前纤维; ⑤ 副交感神经的节后纤维; ⑥ 躯体运动神经末梢;" "节前纤维" "节后纤维" "(2)胆碱能受体: A.胆碱能受体分类: 分N、M两类。 " " 1)毒蕈碱受体(Muscarinic Receptor,M受体),是通过G蛋白和蛋白激酶途径的受体。 ① ACh与其结合所产生的效应称为毒蕈碱样作用(M样作用)。如心脏活动的抑制、支气管平滑肌收缩、胃肠平滑肌收缩、消化腺分泌增加、汗腺分泌增加、骨骼肌血管舒张等。" "有机磷农药中毒" " ② M受体又分为M1、M2、M3、M4、M5等亚型。M1亚型在脑内含量丰富;M2亚型存在于胰腺腺泡和胰岛组织,介导胰酶和胰岛素分泌;M2和 M4亚型存在于平滑肌;M3 和M5亚型作用不清。 ③ M受体的阻断剂是阿托品 Atropine" " M受体小结 M受体: 心脏:抑制, 腺体:汗腺、唾液腺、胃腺、呼吸道腺。 分泌增加。 眼睛:瞳孔、睫状肌收缩。 胃肠平滑肌:兴奋时收缩,蠕动增加,括约肌 松弛。 膀胱逼尿肌:兴奋时收缩,蠕动增加,括约肌 松弛。 支气管平滑肌:兴奋时收缩。 " " 2)烟碱受体 :(Nicotinic receptor,N受体),是配体化学门控通道。 ① ACh与其结合所产生的效应称为烟碱样作用(N样作用)。如: 兴奋自主神经节节后神经元、引起骨骼肌收缩等。" " ② N受体又分为肌肉型、神经元型两个亚型。 神经元型烟碱受体分布于中枢神经系统和自主神经节神经元突触膜上,又称为 N1型烟碱受体; 肌肉型烟碱受体分布于骨骼肌终板膜,又称为N2烟碱受体。" " ③ N受体的阻断剂是筒箭毒碱 (Tubocurarine); 神经元型烟碱受体的阻断剂是六烃季铵 (Hexamethnium); 肌肉型烟碱受体的阻断剂是十烃季铵(Decamethonium)" "B.胆碱能受体的分布: 分布于胆碱能纤维所对应的突触 后膜上,即: ① 交感神经节的突触后神经元细胞膜上:(N1受体); ② 交感神经的节后纤维所支配的汗腺腺细胞膜上 :(M受体);" "③ 交感神经节后舒血管纤维支配的骨骼肌血管平滑肌细胞膜上:(M受体); ④ 副交感神经节的突触后神经元细胞膜上:(N1受体); ⑤ 副交感神经节后纤维所支配的效应器细胞膜上:(M受体);" " ⑥ 躯体运动神经支配的骨骼肌终板 膜上:(N2受体) *:重症肌无力患者,由于体内产生一 种对抗和破坏骨骼肌终板膜上N2受 体的抗体,使骨骼肌不能接受运动 神经元释放的ACh的调控而产生肌无 力。是一种自身免疫性疾病。" "" " 2.NE 及其受体: 在外周神经系统,末梢释放递质 去甲肾上腺素的神经纤维称为肾上腺素能纤维(Adrenergic fiber)。" " (1)肾上腺素能纤维的分布: 除了支配汗腺和骨骼肌血管舒张的交感神经节后纤维以外的所有交感神经节后纤维。" "节前纤维" "节后纤维" " (2)肾上腺素能受体: 能与肾上腺素及去甲肾上腺素(NE) 结合的受体称为肾上腺素能受体。但作为外周神经递质来说,只有NE。" "" "" "" " ①肾上腺能受体分类及阻断剂: α1受体:哌唑嗪; 酚 妥 拉 明 α2 受体激动剂:可乐定Clonidine。 由于其可激动α2受体,抑制NE释放, 因而用于治疗高血压。" "α受体 " "" " α2受体:育亨宾;" "" "Prazosin" "" "Yohimbine" "Phentolamine" "  " "" " β1受体:阿提洛尔 普拉洛尔 β2受体:丁氧胺 β3受体:参与脂肪 代谢。 伴有呼吸系统疾病的心脏病患者应 该用心得宁。 " "β受体 " "" "" "Propranolol心得安 " "普 萘 洛 尔" "Atenolo氨酰心安" "Practolol心得宁" "Butoxamine 心得乐" "②肾上腺能受体的分布: 大多数交感神经节后纤维所支配的效应细胞膜上(汗腺和受交感舒血管纤维支配的骨骼肌血管除外)。但不一定都有α和β受体,有的仅有α受体如,皮肤血管),有的仅有β受体(如,支气管平滑肌),有的α和β受体均有如,心肌)。" " ③ 肾上腺素能受体激动后的效应: A.与受体特性有关: 肾上腺素和NE与α受体(主要是α1 受体)结合产生的平滑肌效应以兴奋为主,如:血管收缩,子宫收缩,扩瞳肌(虹膜辐射肌)收缩等;但也有抑制性的,如小肠舒张。" "(1) 受体 1 受体 皮肤、粘膜血管,内脏血管, 1受体激动时血管收缩。 冠状血管收缩。 胃肠平滑肌松弛。" " 突触前膜:激动时负反馈抑制NA的释放。 2受体 突触后膜(20%):皮肤、粘膜血管收缩, 胃、肠平滑肌松弛,脂肪分解。 " "" " 肾上腺素和NE与β受体(主要是β2受体)结合产生的平滑肌效应以抑制为主,如:血管舒张,子宫舒张,支气管舒张等;但与心肌β1受体结合产生的效应是兴奋性的。" " 受体 1受体:心脏 1受体激动时心脏兴奋性增加 心收缩力加强 传导加快 心率加快 心输出量增加" "2受体: 支气管平滑肌、冠状血管、骨骼肌血管的2受体激动时均表现为扩张。 骨骼肌收缩。 糖原分解、糖异生、脂肪分解。 " "突触前膜受体:激动时促进NA释放。 中枢受体:激动时交感神经活性增加。 " " B.与配体的特性有关:(以其对心 血管的作用为例) a.NE对α受体作用强,对β1受体作用弱,对β2受体几乎无作用。NE与α受体结合,使皮肤血管、胃肠道及肾血管收缩→外周阻力↑→血压上升。 (用作升压药) *:NE用于抗休克,提升血压;用于消化道出血,收缩血管产生止血效应" "b.肾上腺素对α和β受体作用均强。 与β1受体结合:心肌收缩力↑,心 率↑→心输出量↑→血压↑ 与α受体结合:皮肤粘膜血管、内 脏尤其肾血管收缩→血压↑ 与β2受体结合:骨骼肌血管、冠脉 舒张→血压↓" "先升后降" "" "由于对骨骼肌血管的舒张作用抵消了皮肤粘膜血管的收缩作用,故血压总的变化不大,只是血流在身体各部位的重新分布。这样,对β1受体的作用变得突出,故肾上腺素是强效心脏兴奋药。" "C.取决于器官上两种受体的分布情况: 如器官上有α和β两种受体,其效 应取决于何种受体数量上占优势。 例如:血管平滑肌上有α和β受体,在皮肤、肾、胃肠的血管平滑肌上α受体数量上占优势,肾上腺素产生的效应是血管收缩;而骨骼肌和肝脏的血管β受体占优势,肾上腺素产生的效应是血管舒张。 " "(四)中枢神经递质及其受体 (Central neurotransmitter & Its receptor) 中枢神经递质的分类: 1、 胆碱类:乙酰胆碱 Acetylcholine , Ach " " 脊髓前角支配骨骼肌的运动神经元,其轴突侧支支配脊髓内的闰绍细胞,以乙酰胆碱为递质;感觉的特异投射传入第二级(脊髓背角)神经元、第三级(丘脑接替核)神经元的投射纤维; 脑干网状结构上行激活系统的各环节,纹状体中的尾核、壳核、苍自球,边缘系统中的梨状区、海马。" " 2、单胺类 monoamines (1) 儿茶酚胺catecholamine, CA a 、去甲肾上腺素 norepinephrine nor adrenaline b、多巴胺 dopamine c 、肾上腺素 epinephrine (2) 吲哚胺(indole amine , IA) 5-羟色胺(5-hydroxytryptamine, 5-HT) " " 3 、氨基酸类amino acids (1)抑制性氨基酸类: γ-氨基丁酸 、甘氨酸 (2)兴奋性氨基酸类: 谷氨酸 、门冬氨酸" "4 、多肽类,神经肽类 阿片肽 神经肽 5 、其他可能的神经递质 前列腺素,组胺, NO(内皮源性舒张因子),嘌呤类(ATP,腺苷可能是外周抑制性递质,腺苷可能是脑内调质) cohabitation, putative








































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