神经元和神经胶质细胞的神经元和神经胶质细胞的结构和功能结构和功能 神经元和神经纤维神经元和神经纤维1. 1. 神经纤维神经纤维兴奋传导的特征兴奋传导的特征完整性完整性绝缘性绝缘性双向性双向性相对不疲劳性相对不疲劳性2. 2. 神经纤维神经纤维的分类的分类神经纤维分类神经纤维分类纤维分类纤维分类功功 能能直直 径径( (微米微米) )传导速度传导速度(m/s)(m/s)相当于传入相当于传入纤维的类型纤维的类型A A类类( (有髓有髓) )B (B (有髓有髓) )C (C (无髓无髓) )后根后根交感交感肌梭腱器官本体感觉，肌梭腱器官本体感觉，支配支配梭外肌梭外肌触触- -压觉压觉支配支配梭内肌梭内肌痛觉痛觉, ,温度觉温度觉, ,触触- -压觉压觉自主神经节前纤维自主神经节前纤维痛觉痛觉, ,温度觉温度觉, ,触触- -压觉压觉交感节后纤维交感节后纤维13-228-134-81-41-30.4-1.20.3-1.370-12030-7015-3012-303-150.6-2.00.7-2.3Ia, IbIIIIIIV注意注意:Ia:Ia类纤维直径稍粗类纤维直径稍粗, Ib, Ib类纤维直径稍细类纤维直径稍细. .3. 3. 神经胶质细胞神经胶质细胞 人类神经系统含有人类神经系统含有(1-5)1012神经神经胶质细胞胶质细胞, ,为神经元的为神经元的10-50倍倍, ,有胞体和突有胞体和突起起, ,但无树突和轴突之分但无树突和轴突之分, ,为缝隙连接为缝隙连接. .可改可改变膜电位变膜电位, ,但不产生动作电位但不产生动作电位. .神经胶质细胞的功能神经胶质细胞的功能: : 支持作用支持作用 修复和再生作用修复和再生作用 物质代谢和营养性作用物质代谢和营养性作用 绝缘和屏障作用绝缘和屏障作用 维持合适的离子浓度维持合适的离子浓度 摄取和分泌神经递质摄取和分泌神经递质 免疫应答作用免疫应答作用神经元的信息传递神经元的信息传递 突触传递突触传递化学突触（神经递质）化学突触（神经递质）电突触（局部电流）电突触（局部电流）经典突触经典突触非定向突触非定向突触1.突触的微细结构突触的微细结构突触前膜突触前膜突触间隙突触间隙突触后膜突触后膜 突触前轴突突触前轴突末梢的末梢的APAP突触小泡中递质量子释放突触小泡中递质量子释放递质作用于突触后膜特异性受体或化递质作用于突触后膜特异性受体或化学门控通道学门控通道突触后电位突触后电位P Postosts synaptic ynaptic p potential,otential,PSPPSPCaCa2+2+内流内流：CaCa2+2+与钙调蛋白结合为与钙调蛋白结合为4 4Ca2+- CaM 激活钙调蛋白激活钙调蛋白 依赖的蛋白激酶依赖的蛋白激酶，使小泡外表面的突触蛋白，使小泡外表面的突触蛋白磷酸化磷酸化 并与小泡表面解离，以解除它对小泡与前膜融合的阻碍并与小泡表面解离，以解除它对小泡与前膜融合的阻碍2.2.突触传递（电突触传递（电- -化学化学- -电）的过程电）的过程后膜对某些离子通透性改变后膜对某些离子通透性改变后膜电位改变（去或超极化）后膜电位改变（去或超极化）兴奋性突触后电位兴奋性突触后电位(excitatory postsynaptic potential,EPSP)兴奋性突触后电位兴奋性突触后电位抑制性突触后电位抑制性突触后电位(inhibitory postsynaptic potential,IPSP)抑制性突触后电位抑制性突触后电位EPSP AND IPSP动作电位在突触后神经元产生：动作电位在突触后神经元产生：EPSP在轴突的始段达到在轴突的始段达到52mV左左右时，就可以引发动作电位。右时，就可以引发动作电位。始段爆发的动作电位向两个方向始段爆发的动作电位向两个方向扩布。扩布。逆向扩布的动作电位将刷新神经逆向扩布的动作电位将刷新神经元胞体的状态。元胞体的状态。3.中枢抑制中枢抑制 兴奋冲动兴奋冲动抑制性中间神经元兴奋抑制性中间神经元兴奋释放抑制性递质释放抑制性递质突触后神经元产生突触后神经元产生IPSPIPSP突触后神经元发生突触后神经元发生抑制抑制（超极化抑制）（超极化抑制）传入侧支性抑制传入侧支性抑制回返性抑制回返性抑制突触后抑制（突触后抑制（ postsynaptic inhibition ）传入侧支性抑制传入侧支性抑制兴兴 奋奋 冲冲 动动 传传 入入传入侧支兴奋抑制性中间神经元传入侧支兴奋抑制性中间神经元抑制性中间神经元释放抑制性递质抑制性中间神经元释放抑制性递质抑制另一神经元抑制另一神经元突触后膜突触后膜 产生产生IPSPIPSP 意义意义: :调控其它神经元，以便活动协调同步。调控其它神经元，以便活动协调同步。兴奋一神经元兴奋一神经元突突触触后后膜膜产产生生EPSPEPSP回返性抑制回返性抑制 意义意义: :调控神经元本身，使其活动及时终止。调控神经元本身，使其活动及时终止。神经元兴奋冲动沿轴突传出神经元兴奋冲动沿轴突传出回返侧支兴奋抑制性中间神经元回返侧支兴奋抑制性中间神经元抑制性中间神经元释放抑制性递质抑制性中间神经元释放抑制性递质原兴奋的神经元抑制原兴奋的神经元抑制突触后膜突触后膜 产生产生IPSPIPSP兴奋一神经元兴奋一神经元突突触触后后膜膜产产生生EPSPEPSP传入侧支性抑制传入侧支性抑制 回返性抑制回返性抑制主要发生部位主要发生部位感觉传入神经元感觉传入神经元传出运动神经元传出运动神经元被抑制的神经元被抑制的神经元 非同类神经元非同类神经元同类神经元或同类神经元或该神经元本身该神经元本身生理意义生理意义使不同中枢之间的使不同中枢之间的活动相互协调，称活动相互协调，称交互抑制交互抑制 负反馈，使神经元活动负反馈，使神经元活动及时终止，使同一中枢及时终止，使同一中枢内各神经元同步活动。内各神经元同步活动。两类突触后抑制的比较两类突触后抑制的比较结构基础结构基础 轴轴2-轴轴1-胞胞3串联突触。串联突触。 通过改变突触前膜电位使突触通过改变突触前膜电位使突触后神经元后神经元EPSP减小的抑制称为突触减小的抑制称为突触前抑制。前抑制。概念概念突触前抑制（突触前抑制（presynaptic inhibition）突突触触前前抑抑制制先刺激轴先刺激轴2 2轴轴2 2兴奋释放递质兴奋释放递质(GABA)(GABA)，与轴与轴1GABAA受体结合受体结合轴轴1 1部分去极化部分去极化(Cl(Cl- -电导电导，ClCl- -外流外流外流外流) )在此基础上再刺激轴在此基础上再刺激轴1 1轴轴1 1产生产生APAP幅度幅度轴轴1 1 CaCa2+2+内流量内流量轴轴1 1释放递质量释放递质量胞胞3 3EPSPEPSP幅度幅度胞胞3 3不易达到阈电位而抑制（不易达到阈电位而抑制（去极化抑制去极化抑制）减少或排除干扰信息的传入，减少或排除干扰信息的传入，使感觉功能更为精细。使感觉功能更为精细。意义意义4.中枢易化中枢易化Postsynaptic facilitationPostsynaptic facilitation，突触后易化：突触后易化： 表现为表现为EPSPEPSP的总和。的总和。Presynaptic facilitationPresynaptic facilitation，突触前易化：突触前易化： 与突触前抑制具有同样的结构基础。与突触前抑制具有同样的结构基础。 某些因素某些因素突触前突触前APAP时程时程CaCa2+2+内流延长、内流延长、增多增多递质释放递质释放去极化去极化 EPSP EPSP，即产，即产生突触前易化。生突触前易化。5.突触传递的特征突触传递的特征单向传递单向传递中枢延搁中枢延搁兴奋的兴奋的总和总和后发放后发放兴奋节律的改变兴奋节律的改变对内环境变化敏感和易疲劳性对内环境变化敏感和易疲劳性突触传递的特征（总和）突触传递的特征（总和）6.突触的可塑性突触的可塑性 指突触传递的功能可发生较长时程指突触传递的功能可发生较长时程的增强或减弱。的增强或减弱。F 强直后增强强直后增强 突触前末梢在接受一短串强直性刺激后，突突触前末梢在接受一短串强直性刺激后，突触后电位发生明显增强的现象。触后电位发生明显增强的现象。机制：机制：强直性刺激使强直性刺激使Ca2+在突触前神经元内积累，在突触前神经元内积累，胞质内胞质内Ca2+的结合位点全部被占据，细胞内游离的结合位点全部被占据，细胞内游离Ca2+的浓度持续升高，使突触前末梢持续释放神经的浓度持续升高，使突触前末梢持续释放神经递质，导致突触后电位增强。递质，导致突触后电位增强。(posttetanic potentiation)F 习惯化习惯化(habituation) 当重复给予较温和的刺激时，突触对刺当重复给予较温和的刺激时，突触对刺激的反应逐渐减弱甚至消失，这种可塑性称激的反应逐渐减弱甚至消失，这种可塑性称为习惯化。为习惯化。F 敏感化敏感化(sensitization) 当重复给予较强的刺激当重复给予较强的刺激(尤其是伤害性刺激尤其是伤害性刺激)时，突触对刺激的反应性逐渐增强，传递效能时，突触对刺激的反应性逐渐增强，传递效能增强，这种可塑性称为敏感化。增强，这种可塑性称为敏感化。F 长时程增强长时程增强long-term potentiation, LTP 突触前神经元受到短时间的快速重复刺激突触前神经元受到短时间的快速重复刺激后，在突触后神经元快速形成的持续时间较长后，在突触后神经元快速形成的持续时间较长的突触后电位增强。的突触后电位增强。机制：机制：Ca2+在突触后神经元内积累。在突触后神经元内积累。F 长时程压抑长时程压抑long-term depression, LTD指突触传递效率的长时程降低。指突触传递效率的长时程降低。 兴奋传递的其他方式兴奋传递的其他方式非定向突触传递非定向突触传递结构基础：结构基础： 轴突末梢分支上有结节状的轴突末梢分支上有结节状的曲张体曲张体(varicosity)，曲张体内含有递质小泡。，曲张体内含有递质小泡。传递过程：传递过程： 递质释放后，经组织液扩散到临近的效递质释放后，经组织液扩散到临近的效应器上，与相应受体结合发挥生理作用。应器上，与相应受体结合发挥生理作用。传递特征：传递特征： 不存在突触前膜与后膜的特化结构；不存在突触前膜与后膜的特化结构； 不存在一对一的支配关系，无特定的靶点；不存在一对一的支配关系，无特定的靶点； 曲张体与效应器间距大于经典的突触间隙间曲张体与效应器间距大于经典的突触间隙间 距，大于距，大于20nm，有的超过，有的超过400nm； 递质扩散距离较远，故传递时间较长，递质扩散距离较远，故传递时间较长， 且长短不一；且长短不一； 释放的递质能否发挥效应，取决于效应器细释放的递质能否发挥效应，取决于效应器细 胞上有无相应受体。胞上有无相应受体。电突触传递电突触传递结构基础：结构基础： 是缝隙连接是缝隙连接(gap junction)(gap junction)。缝隙连接是二。缝隙连接是二个神经元紧密接触（个神经元紧密接触（2-4nm）的部位上有沟通两）的部位上有沟通两细胞浆的水通道蛋白，允许带电离子通过，且电细胞浆的水通道蛋白，允许带电离子通过，且电阻低。阻低。缝隙连接缝隙连接传递过程：传递过程： 局部电流和局部电流和EPSP也可以电紧张扩布的也可以电紧张扩布的形式传递。形式传递。传递特征：传递特征： 双向性，速度快，几乎无潜伏期。双向性，速度快，几乎无潜伏期。神经递质和受体神经递质和受体神经递质神经递质(neurotransmitter) 传递化学信息的信号分子。指由突触前神传递化学信息的信号分子。指由突触前神经原合成并在末梢处释放，能特异性作用于突经原合成并在末梢处释放，能特异性作用于突触后神经元或效应器上的受体，并使突触后神触后神经元或效应器上的受体，并使突触后神经元或效应器细胞产生一定效应的信息传递物经元或效应器细胞产生一定效应的信息传递物质。质。 能与突触后膜受体结合发挥特定的生理作用。能与突触后膜受体结合发挥特定的生理作用。 突触前神经元内具有合成神经递质的物质及酶系统，能突触前神经元内具有合成神经递质的物质及酶系统，能 够合成该递质。够合成该递质。 递质的条件递质的条件 递质贮存于突触小泡，冲动到达时能释放入突触间隙。递质贮存于突触小泡，冲动到达时能释放入突触间隙。 存在能使该递质失活的酶或其它环节（如重摄取）。存在能使该递质失活的酶或其它环节（如重摄取）。 用递质拟似剂或受体阻断剂能加强或阻断递质的作用。用递质拟似剂或受体阻断剂能加强或阻断递质的作用。调质（调质（neuromodulator） 1 1、与受体亲和力较低，结合受体后主要通过第二信使物、与受体亲和力较低，结合受体后主要通过第二信使物 质中介起作用；质中介起作用；2、分子量大（多肽），脑内含量低，发挥效率慢、持久；、分子量大（多肽），脑内含量低，发挥效率慢、持久；3、同一神经元所释放的化学信息物质，既可作为递质，、同一神经元所释放的化学信息物质，既可作为递质， 又可作为调质起作用（对不同的神经元）。又可作为调质起作用（对不同的神经元）。脊髓内发现的神经递质和调质种类脊髓内发现的神经递质和调质种类递质和调质的分类递质和调质的分类按分泌部位按分泌部位按化学性质按化学性质外周神经递质外周神经递质中枢神经递质中枢神经递质胆碱类胆碱类胺类胺类氨基酸类氨基酸类肽类肽类嘌呤类嘌呤类脂类、气体类等脂类、气体类等l胆碱类胆碱类: AChl胺类胺类: Dopamine (DA), Noradrenaline(NA，NE), Adrenaline(Adr,E), 5-HT, histamine (HA)l氨基酸类氨基酸类: 兴奋性：兴奋性：glutamate acid(Glu), aspartic acid (Asp) 抑制性：抑制性：glycine (Gly), aminobutyric (GABA)l肽类肽类: VP, OXT, 阿片肽，脑肠肽，阿片肽，脑肠肽，AngII 等等l嘌呤类嘌呤类: 腺苷，腺苷，ATPl气体气体: NO，COl脂类脂类: 花生四烯酸及其衍生物花生四烯酸及其衍生物哺乳类动物神经递质和调质的分类哺乳类动物神经递质和调质的分类胃肠道神经所释放的神经递质种类示意图胃肠道神经所释放的神经递质种类示意图递质的共存递质的共存 一个神经原内可以存在两种或两种以上的一个神经原内可以存在两种或两种以上的神经递质或调质，末梢可同时释放两种或两种神经递质或调质，末梢可同时释放两种或两种以上的递质或调质。以上的递质或调质。递质共存（递质共存（neurotransmitter co-existence）：）：递质的代谢递质的代谢合成：主要在胞体合成：主要在胞体贮存：囊泡贮存：囊泡释放：释放： Ca2+ 依赖性释放。依赖性释放。失活：重摄取失活：重摄取(reuptake)：主要为单胺类；：主要为单胺类； 酶降解：如酶降解：如ACh-E，MAO等；等； 稀释扩散稀释扩散主要的递质和受体系统主要的递质和受体系统外周神经递质外周神经递质乙酰胆碱和胆碱能纤维乙酰胆碱和胆碱能纤维NE和肾上腺素能纤维和肾上腺素能纤维肽能纤维肽能纤维乙酰胆碱和胆碱能纤维乙酰胆碱和胆碱能纤维包括：包括：全部自主神经节前纤维全部自主神经节前纤维绝大多数副交感节后纤维绝大多数副交感节后纤维 （个别肽能纤维除外）（个别肽能纤维除外）个别交感节后纤维个别交感节后纤维 （如支配汗腺、骨骼肌的血管平滑肌）（如支配汗腺、骨骼肌的血管平滑肌） 全部躯体运动神经全部躯体运动神经NE和肾上腺素能纤维和肾上腺素能纤维绝大多数交感节后纤维属之。绝大多数交感节后纤维属之。NE的合成：的合成：酪氨酸酪氨酸酪氨酸羟化酶酪氨酸羟化酶多巴多巴多巴脱羧酶多巴脱羧酶多巴胺多巴胺- -羟化酶羟化酶去甲肾上腺素去甲肾上腺素NE的灭活：的灭活：前膜重新摄取、酶的水解、入血前膜重新摄取、酶的水解、入血肽能纤维肽能纤维主要分布在胃、肠粘膜内主要分布在胃、肠粘膜内中枢神经递质中枢神经递质胆胆 碱碱 类：类： 乙酰胆碱乙酰胆碱胺胺 类：类： 多巴胺、多巴胺、NENE、5-5-羟色胺等羟色胺等 氨基酸类：氨基酸类： 谷氨酸、甘氨酸、谷氨酸、甘氨酸、GABAGABA等等肽肽 类：类： 下丘脑调节肽、下丘脑调节肽、VPVP、脑、脑- -肠肽等肠肽等嘌嘌 呤呤 类：类： 腺苷、腺苷、ATPATP气气 体体 类：类： NO NO、COCO脂脂 类：类： 花生四烯酸及其衍生物（花生四烯酸及其衍生物（PGPG等）等）受受 体体 （receptor）受体是指细胞膜或细胞内能与某些化学物质（如递质、受体是指细胞膜或细胞内能与某些化学物质（如递质、 调质、激素等，又称为配体，调质、激素等，又称为配体，Ligand）发生特异）发生特异 性结合并诱发生物效应的特殊生物分子。性结合并诱发生物效应的特殊生物分子。分为：分为：离子通道型受体离子通道型受体（促离子型受体）如：烟碱受体和（促离子型受体）如：烟碱受体和 部分氨基酸类递质受体部分氨基酸类递质受体 G-蛋白耦联受体蛋白耦联受体（促代谢型受体）如：毒蕈碱受体、（促代谢型受体）如：毒蕈碱受体、 肾上腺素能受体、肽类递质受体等肾上腺素能受体、肽类递质受体等胆碱能受体胆碱能受体1.1.毒蕈碱受体（毒蕈碱受体（m muscarinic receptor,uscarinic receptor,M M型受体型受体) ) 全部分布在胆碱能纤维所支配的效应器上，分全部分布在胆碱能纤维所支配的效应器上，分M1M5 5种亚型。种亚型。均为均为G-蛋白耦联受体蛋白耦联受体，胞内第二信使为，胞内第二信使为cAMP或或IP3、DG。有兴奋作用（如支气管、胃肠平滑肌收缩，膀胱逼尿肌。有兴奋作用（如支气管、胃肠平滑肌收缩，膀胱逼尿肌收缩，虹膜环形肌收缩收缩，虹膜环形肌收缩,消化腺和汗腺分泌增加等）；有抑制消化腺和汗腺分泌增加等）；有抑制作用（如心脏活动抑制，骨骼肌血管舒张）。作用（如心脏活动抑制，骨骼肌血管舒张）。其阻断剂为阿其阻断剂为阿托品托品。2. 烟碱受体烟碱受体 (nicotinic receptor, N型受体型受体)N1型型又称神经元型，分布在自主神经神经节的又称神经元型，分布在自主神经神经节的 突触后膜上。突触后膜上。其阻断剂为六烃季铵。其阻断剂为六烃季铵。N2型型又称肌肉型，分布在神经又称肌肉型，分布在神经- -骨骼肌接头的骨骼肌接头的 终板膜上。终板膜上。其阻断剂为十烃季铵其阻断剂为十烃季铵。两者均可被筒箭毒阻断。两者均可被筒箭毒阻断。两种两种N受体受体均为配体门控通道（属化学门控通道）均为配体门控通道（属化学门控通道）分两种亚型：分两种亚型：肾上腺素能受体肾上腺素能受体 1 1受体受体 主要分布在皮肤、粘膜、肾脏、胃肠等主要分布在皮肤、粘膜、肾脏、胃肠等 血管平滑肌和虹膜辐射状肌上，为兴奋血管平滑肌和虹膜辐射状肌上，为兴奋 收缩作用；收缩作用； 阻断剂为哌唑嗪阻断剂为哌唑嗪。受体受体肾上腺素能受体均为肾上腺素能受体均为G-蛋白耦联受体蛋白耦联受体2 2受体受体 为突触前受体。如使小肠平滑肌舒张。为突触前受体。如使小肠平滑肌舒张。 阻断剂为育亨宾阻断剂为育亨宾。 二者均可被酚妥拉明阻断。二者均可被酚妥拉明阻断。受体受体1受体受体 主要分布在心肌上，使心肌产生正性作用，主要分布在心肌上，使心肌产生正性作用， 其阻断剂为心得宁（阿提洛尔）其阻断剂为心得宁（阿提洛尔） 、美托洛尔、美托洛尔。2 2受体受体 主要分布在骨骼肌血管、子宫、小肠、支气管等主要分布在骨骼肌血管、子宫、小肠、支气管等 平滑肌上，均为抑制舒张效应；平滑肌上，均为抑制舒张效应； 其阻断剂为丁氧胺（心得乐）其阻断剂为丁氧胺（心得乐）。 1 1受体、受体、2 2受体均可被普萘洛尔（心得安）所阻断。受体均可被普萘洛尔（心得安）所阻断。 3 3受体受体 主要分布在脂肪组织。主要分布在脂肪组织。 反射弧中枢部分的活动规律反射弧中枢部分的活动规律反射反射(reflex): 在在CNS参与下，机体对内外环境刺激所作的参与下，机体对内外环境刺激所作的 规律性应答。规律性应答。反射弧反射弧(reflex arc)： 是反射的结构基础。是反射的结构基础。反射过程反射过程适宜刺激适宜刺激感受器感受器传入神经传入神经反射中枢反射中枢传出神经传出神经效应器效应器内分泌腺内分泌腺激素激素入血入血 中枢神经元的联系方式中枢神经元的联系方式辐散联系的意义：辐散联系的意义： 一个神经元的兴奋可引起许多神经元同时兴奋一个神经元的兴奋可引起许多神经元同时兴奋 或抑制。或抑制。1.1.使使CNSCNS内神经元活动能够集中；内神经元活动能够集中；2.2.使兴奋或抑制能在后一个神经元上发生总和使兴奋或抑制能在后一个神经元上发生总和 而及时加强或减弱。而及时加强或减弱。聚合联系的意义：聚合联系的意义：环状联系的意义：环状联系的意义：单突触反射和多突触反射单突触反射和多突触反射THE END!