1、人体解剖生理学,涂景生物科学与医学工程学院,第二节 神经的兴奋和传导一、神经细胞的生物电现象二、神经冲动的传导第三节 神经元间的功能联系及活动一、突触的结构及传递二、突触后电位三、兴奋由神经向肌肉的传递四、递质和受体（概念）五、神经反射活动的特征微观神经系统,第三章 神经系统（上）,2,一、神经细胞的生物电现象（一）兴奋与兴奋性（二）静息电位（三）动作电位（四）神经细胞兴奋性的变化二、神经冲动的传导（一）神经纤维传导的基本特征（二）神经冲动在同一细胞中的传导（三）神经纤维的传导速度,第二节 神经的兴奋与传导,3,生物体在生命活动中所表现出的电现象称为生物电几乎所有的细胞或组织在收到适宜的刺激发
2、生反应时，都会伴有电位的变化肌肉收缩神经冲动传导,一、神经细胞的生物电现象,4,心电图肌电图视网膜电图脑电图,记录生物电,5,1、刺激与兴奋刺激：能引起机体活的细胞、组织活动状态发生改变的任何环境因子。给神经-肌肉标本施加电刺激，电刺激即为刺激反应：由刺激而引起机体活动状态的改变。肌肉收缩就是一种反应兴奋：活组织因刺激而产生的冲动的反应。能产生兴奋的组织称为可兴奋组织可兴奋组织具有产生兴奋的能力，称为兴奋性,（一）兴奋与兴奋性,6,（1）刺激强度使组织兴奋，刺激必须达到一定强度、持续一定时间刚能引起组织兴奋的临界刺激强度称为阈强度，或阈值达到阈强度的临界值的刺激是有效刺激，称为阈刺激阈上刺激、
3、阈下刺激,2、引起兴奋的条件,7,（2）刺激的作用时间一定刺激条件下，刺激时间越短，作用越弱（3）强度变化率同样强度的刺激，如刺激强度上升的速率很快，易使组织兴奋，反之不易使组织兴奋有体会么？,8,细胞在没有受到外来刺激时，即处于静息状态下的细胞膜内、外侧所存在的电位差称为静息电位细胞膜内外存在电位差的现象称为极化生理学中规定：细胞膜外的电位为零电位,（二）静息电位,9,静息电位是由细胞膜对特异离子的相对通透性不同和离子的跨膜浓度梯度决定的。Na+，细胞外细胞内Cl-，细胞外细胞内K+，细胞外Na+的通透性膜内电位较膜外电位 为正？为负？,静息电位的形成,10,K+的净外流量等于净内流量，K+
4、跨膜流动达到平衡，膜对K+的跨膜净通量为零，膜两侧的电位差也稳定于某一相对相对恒定的时刻的膜电位称为K+平衡电位。,K+平衡电位,11,静息电位=K+平衡电位 + Na+平衡电位 + Cl+平衡电位 +,静息电位的计算,12,1、动作电位形成的离子机制去极化：膜极化状态变小的变化趋势超极化：膜极化状态变大的变化趋势动作电位：细胞兴奋产生的电位变化称为动作电位，或神经冲动,（三）动作电位,13,阈刺激时，膜对Na+和K+的通透性均增高，但两者增大的程度和时间上是不一致的去极化初期Na+通道几乎立即被激活（0.5ms），效果是？K+通道几乎同时激活，但较Na+通道开放速率慢，意义是？,阈刺激下细胞
5、膜离子通透性变化,14,电压门控离子通道：可兴奋细胞的细胞膜上存在的大量对跨膜电位变化极其敏感并能迅速对其作出反应的离子通道。膜电位经过短暂去极化、超射、复极化后，很快恢复到静息状态水平，与细胞膜上存在的Na+-K+泵有关。Na+-K+泵的工作方向？Na+-K+泵存在的意义？,2、电压门控离子通道（了解）,15,1、细胞膜不应期当单个阈上刺激引起细胞产生一次动作电位后，直到膜电位恢复到正常静息膜电位水平，在此期间细胞膜通常将不再对下一次刺激产生反应，这个时期称为不应期绝对不应期相对不应期,（四）神经细胞兴奋性的变化,16,从阈电位时钠通道的开放，到钠通道的失活，在此期间细胞膜不能对再一次刺激产
6、生反应。神经细胞的绝对不应期只有0.3-0.5ms心肌细胞的绝对不应期可达250-300ms有何生理意义？,绝对不应期,17,当钠通道逐步恢复到正常的静息状态并稳定在静息电位水平期间，膜的兴奋性逐渐上升，但仍不能恢复到原有水平，这时需要用超过正常阈值强度的刺激才能引起组织的兴奋。,相对不应期,18,如同时给予神经纤维两个或多个阈下刺激，或短时间内连续给予神经纤维两个或多个阈下刺激，可能引起组织的兴奋，这种现象称为总和。总和表明，阈下刺激虽不足以引起神经系统的兴奋，但可以提高它的兴奋性。,2、总和,19,20,时间性总和,空间性总和,（一）神经纤维传导的基本特征神经冲动具有“全或无”的性质；计算
7、机的0和1意义？,二、神经冲动的传导,21,1、生理完整性2、双向传导3、非递减性4、绝缘性5、相对不疲劳性这些特征分别有什么意义？,神经传导的一般特征：,22,动作电位可沿细胞膜向周围传导，兴奋可由神经干的一端传向另一端局部去极化引起电位差导致局部电流的流动对未兴奋部位是个有效刺激,（二）神经冲动在同一细胞中的传导,23,无髓纤维神经冲动连续传递,传递类型,24,电流从一个郎飞结跳到下一个或下几个郎飞结（跳跃传导）加快传导速度Na+内流数量减少，节约能量,有髓纤维,25,1、神经纤维的传导速度神经纤维的传导速度的特征：纤维越粗，传导速度越快，兴奋阈越低，动作电位幅度越大纤维越细，传导速度越慢
8、，兴奋阈越高，动作电位幅度越小感觉功能丧失的顺序：痛觉、冷觉、温觉和触觉,（三）神经纤维的传导速度,26,2、单相和双相动作电位（略）,27,一、突触的结构及传递动作电位在神经元间的传递靠特殊结构突触完成突触：使一个神经元得冲动传到另一个神经元或肌细胞的相互接触的部位。1890年，谢灵顿首次提出,第三节 神经元间的功能联系及活动,28,突触突触前膜突触间隙突触后膜,（一）突触的结构,29,神经元的轴突末梢分支膨大成小球状，称为突触小体，与另一个神经元的胞体或突起相接触突触前膜：轴突终末突触小体的膜突触后膜：与突触前膜对应的突触后神经细胞膜突触间隙：突触前膜、突触后膜间存在的间隙（10-50nm
9、）,突触,30,突触小体的轴浆内，含有大量的线粒体和突触囊泡突触囊泡内含化学递质线粒体可以提供合成新递质所需的能量ATP突触后膜上存在特殊的蛋白质结构受体受体与一定的递质发生特异性结合改变突触后膜的离子通透性激起突触后神经元产生电位的变化突触后膜中含使递质失活的酶,突触前膜、突触后膜间传递,31,神经元：轴突、树突和胞体突触轴突-胞体型突触轴突-树突型突触轴突-轴突型突触作用分类兴奋性突触抑制性突触,（二）突触的分类,32,1、动作电位传至轴突末梢2、突触前膜去极化、通透性改变3、Ca2+内流入前膜4、囊泡与前膜融合并通过胞吐释放递质5、递质通过突触间隙与突触后膜受体结合6、突触后膜离子通透性
10、改变7、突触后膜产生突触后电位,（三）突触的传递过程,33,递质发挥作用后被相关的酶破坏“失活”被突触前膜重新摄取失活的意义？,递质的失活,34,化学突触中信息的传递通过突触前膜释放化学分子，作用到突触后膜上的受体，引起突触后膜电位的变化，称为突触后电位兴奋性突触后电位抑制性突触后电位突触整合,二、突触后电位,35,突触前膜释放兴奋性递质，与突触后膜受体结合后，引起细胞膜电位朝着去极化的方向发展，使突触后神经元的兴奋性升高提高了突触后膜Na+、K+离子通透性,（一）兴奋性突触后电位,36,一个突触兴奋不足以使突触后电位达到阈电位水平多个突触同时兴奋，或递质连续快速释放引起空间和时间上的总和效应
11、最终导致突触后神经元产生可扩布的动作电位,37,突触前膜释放抑制性递质，该递质与突触后膜上受体结合后，引起细胞膜电位向着超极化方向发展，突触后膜兴奋性降低提高了突触后膜Cl-、K+离子的通透性,（二）抑制性突触后电位,38,中枢神经系统中，存在极其普遍的抑制性反射回路一般需要抑制性中枢神经元发生抑制性突触后电位时，突触后神经元不易去极化,39,一个神经元最终产生的效应将取决于大量传入信息共同作用的结果各个突触并不简单汇聚权重不同,（三）突触整合,40,（一）从神经向肌肉的冲动传递的发生部位神经肌肉接头突触的特殊形式位于神经末梢与肌纤维接触处反复分支形成大量终末前细支终末前细支脱去髓鞘，形成纤细
12、、裸露的无髓鞘终末末端形成大小不等的梅花桩膨大终止于肌纤维上,三、兴奋由神经向肌肉传递,41,一根神经终末支配一条肌纤维，一个运动神经元最多可支配200多条肌纤维,42,突触前终末突触前膜明显增厚，含大量突触囊泡，内含乙酰胆碱递质及线粒体突触后膜又称终板膜，为特化的肌膜，显著增厚向肌细胞内凹入，形成小皱壁，增大面积，上存大量乙酰胆碱受体突触间隙与细胞间隙相通，内含糖蛋白和唾液酸,神经肌肉接头,43,1、神经肌肉接头的化学事件突触前膜内Ca2+浓度提升，释放乙酰胆碱递质乙酰胆碱释放量与Ca2+浓度正相关乙酰胆碱进入突触间隙后与终末板上的乙酰胆碱受体结合受体结构改变，膜上Na+、K+离子通道一定程
13、度开放乙酰胆碱与受体的结合是可逆，作用后即被释放、扩散，并被乙酰胆碱酶水解,（二）信号在神经肌肉接头间的传递,44,终末板离子透膜流动的使肌膜去极化，产生电位变化，即终板电位。局部去极化电位，可总和当肌膜去极化达到阈电位水平，即可促发一次传向整个肌细胞的“全或无”的动作电位,2、神经肌肉接头的电学事件,45,有机磷农药及一些神经毒剂可导致神经传导阻滞,3、神经肌肉传递可被毒素、药物或损伤所阻断（了解）,46,肌肉的收缩是机体的主要活动形式之一，是实现许多生理活动的基础肌肉组织骨骼肌（以骨骼肌为例）心肌平滑肌,（三）骨骼肌的收缩,47,（1）粗肌丝和细肌丝构成肌原纤维肌肉肌束肌纤维肌原纤维肌节肌
14、丝,1、骨骼肌的功能解剖与超微结构,48,染色后，每条肌原纤维呈现有规律的明、暗交替的条纹带,横纹肌,49,暗带又称A带A带中间有窄的着色较浅的区，称为H带相邻A带之间的明带，称为I带I带正中有一条染色较深的间线，称为Z线,50,每一个A带的中间部分和两侧各1/2的I带，组成一个肌节,肌节,51,A带中含有粗肌丝，粗肌丝由肌球蛋白组成直径10nm，长约1.5um，与A带长度相同I带中含有细肌丝，细肌丝由肌动蛋白组成直径5nm，长约1.95um由Z线伸出，纵贯I带全长，并伸至A带，与粗肌丝交错对插,粗肌丝与细肌丝,52,细肌丝由两条相互缠绕而成的双螺旋链组成每条链都由大量呈椭圆球状的单体肌动蛋白
15、大分子亚基组成肌动蛋白双螺旋结构凹槽中镶嵌着原肌球蛋白和肌钙蛋白,（2）粗肌丝与细肌丝的功能解剖,53,几乎全部由肌球蛋白组成，肌球蛋白由两部分组成一部分为长的直杆状主干另一部分由杆状末端部分及两个“球头”组成伸出粗肌丝表面，形成横桥,粗肌丝,54,静息状态下，横桥与主干垂直在一定条件下可与细肌丝中的肌动蛋白分子发生可逆结合，拖动细肌丝向A带中央滑动,横桥,55,现象：收缩过程中，A带长度保持恒定，I的长度随着肌纤维长度的改变而发生直接的变化本质：肌丝滑行理论,2、骨骼肌的收缩机制,56,肌肉收缩时在形态上表现为整个肌肉和肌纤维缩短，但在肌细胞内并无肌丝或他们所含的分子结构的缩短，而只是在每一
16、个肌小节内发生了细肌丝向粗肌丝之间的滑行，结果使肌小节长度变短，引起肌原纤维、肌细胞和整条肌肉长度的缩短。,肌肉收缩的滑行学说,57,A、横桥与细肌丝上的肌动蛋白分子呈可逆性结合，同时向A带中央方向的扭动，继而出现横桥与细肌丝的解离、复位，然后再与细肌丝上另外的作用点结合，出现新的扭动，横桥的这种往复运动称为横桥循环；B、横桥具有ATP酶的作用，通过分解ATP获得能量，作为横桥摆动和做功的能量来源。,横桥的作用,58,兴奋由神经传向肌肉并引起肌肉收缩全过程的主要事件A、动作电位到达轴突终末，引起突触前膜去极化，Ca2+从细胞外进入突触前膜中；B、在Ca2+的促发下，突触小泡与前膜融合，乙酰胆碱
17、被释放到突触间隙中，完成电信号向化学信号的转换；C、乙酰胆碱与终板膜上的乙酰胆碱受体结合，启动肌膜上Na+和K+通道开放，Na+和K+沿肌膜离子通道流动，产生终板电位，完成化学信号向电信号的转换；,（2）兴奋-收缩偶联是电和机械事件,59,D、当终板电位达到肌细胞膜的阈电位时，引发肌膜产生肌动作电位，动作电位并沿肌膜迅速向整个肌细胞扩布；E、肌动作电位传入肌内膜系统，引发肌内膜系统终池中的Ca2+进入肌丝处；F、Ca2+与肌钙蛋白复合体结合，使横桥与肌动蛋白的作用点结合，粗细肌丝相对滑动，肌小结缩短，肌肉收缩。肌膜上的电信号最终转换成肌肉的机械收缩。,60,（1）等长收缩和等张收缩肌肉长度不变
18、，张力不断增加的收缩，称为等长收缩用力握拳肌肉长度变化，张力维持不变的收缩，称为等张收缩肢体自由屈伸,3、骨骼肌的机械收缩,61,单收缩：肌肉接受单个刺激时发生的一次迅速收缩潜伏期、收缩期、舒张期骨骼肌单收缩动作电位维持1-2ms,（2）单收缩与强直收缩,62,骨骼肌正在收缩时或舒张还未结束时连续给予动作电位刺激，新的收缩会叠加在上一次收缩之上，使骨骼肌张力持续增加，称为总和。,总和,63,低频刺激下，两次刺激之间肌肉部分处于舒张状态，因此产生的肌张力曲线呈震荡波形，称为不完全强直收缩；加大频率，肌肉处于持续稳定的收缩状态，个收缩波完全融合，不能分辨，称为完全强直收缩。,强直收缩,64,（一）
19、神经递质与神经调质1、神经递质：一般指由神经末梢释放的、可与突触后膜上的受体作用并能发挥快速而精确调节的物质相对分子质量较小、多为氨基酸前体、或氨基酸胆碱类：乙酰胆碱单胺类：多巴胺，5-羟色胺氨基酸类：谷氨酸、门东氨酸2、神经调质：对主神经递质起调制作用的，一般不参加信号传递的分子量相对较大的物质，一般为多肽，含量极低。,四、递质与受体（概念）,65,1、受体：能与特定的生物活性物质可选择性结合的生物大分子，是镶嵌在细胞膜上或存在于细胞膜内的蛋白质复合体。2、受体的分类与离子通道偶联的受体与G蛋白偶联的受体,（二）受体的分类及其特性,66,（一）反射机体在中枢神经系统的参与下，对内外环境刺激所
20、发生的规律性应答。（二）反射弧的组成1、感受器：感受内外环境刺激的结构，刺激-冲动2、传入神经：冲动-中枢3、神经中枢：中枢系统某特定生理功能的神经元群4、传出神经：中枢-外周5、效应器：发生应答的器官,五、神经反射活动的特征,67,68,1、单向传递：由传入神经元向传出神经元方向，不可逆2、中枢延搁：突触传递时，因经历递质的释放、扩散、与后膜受体结合、总和等电-化学-电反应转换过程所需的较长时间；通过中枢的突触越多，中枢延搁所需的时间就越长。,（三）中枢神经系统兴奋传递过程的特征,69,3、总和一次冲动一般不能引起反射性反应，能引起阈下兴奋多个冲动或多传入纤维同时冲动，阈下兴奋可总和，达到一
21、定水平就能发放冲动4、后放刺激的作用停止后，中枢兴奋不立即消失，反射常会延续一段时间，这一现象为中枢兴奋的后放一定限度内，刺激越强或作用时间越长，后放越显著,70,1、辐散：一对多扩大影响,（四）中枢神经系统的联系方式,71,综合影响,2、聚合：多对一,72,正反馈与负反馈,3、连锁状与环状联系,73,1、交互抑制：一组肌肉收缩时，与它作用相反的拮抗肌则舒张，两者配合得以完成某一动作。行走时，左右腿交互屈伸心脏，迷走神经和交感神经吸气中枢与呼气中枢,（五）反射活动的协调,74,某一个中枢的兴奋或抑制通过突触联系扩布到其他中枢的过程。刺激一侧下肢趾端皮肤引起踝关节发生屈曲刺激强度增大，引起膝关节及髋关节也发生屈曲进一步增强，扩散到对侧，对侧下肢伸直,2、扩散,75,环状联系为反馈基础反馈的生理意义：提高控制系统稳定性反馈为什么能够提高稳定性？正反馈排尿负反馈血压调节,3、反馈,76,第二节 神经的兴奋和传导一、神经细胞的生物电现象二、神经冲动的传导第三节 神经元间的功能联系及活动一、突触的结构及传递二、突触后电位三、兴奋由神经向肌肉的传递四、递质和受体（概念）五、神经反射活动的特征,微观神经系统,77,今天4-5节，万遂人老师的课调至10月9日，周三，1-2节基一201,通知,78,
