锥体系

锥体系

锥体系是大脑皮层下行控制躯体运动的最直接路径。主要是管理骨骼肌的随意运动。锥体系主要由中央前回的锥体细胞的轴突所组成。这些纤维下行经内囊、大脑脚底、脑桥基底、延髓锥体等结构，其中中途终于脑干者称为皮层延髓束，继续下降进入脊髓者称为皮层脊髓束。因此锥体系统（锥体系）包括皮层脊髓束，和皮层延髓束两部分。

在锥体束中位于大脑皮层的中央前回的神经元，称为上运动神经元。位于脊髓前角和脑神经运动核的神经元，称为下运动神经元。目前知道，80％～90％的锥体束纤维与下运动神经元之间有一个以上的中间神经元接替，亦即是多突触的联系。只有10％～20％的纤维与下运动神经元发生直接的单突触联系。电生理研究指出，这种单突触联系在支配前肢的运动神经元比支配后肢的运动神经元多，而且支配肢体远端的肌肉的运动神经元又比支配近端肌肉的运动神经元多。由此可见，运动愈精细的肌肉，受大脑皮层单突触联系支配也愈多

锥体系:pyramidal system

1.锥体系是指由皮层发出并经延髓锥体抵达对侧脊髓前角的皮层脊髓束和抵达脑神经运动核的皮层脑干束。

锥体系的皮层起源主要是大脑皮层4区，10%~20%的纤维与脊髓运动神经元形成单突触联系。锥体系对躯体运动的调节作用是发动随意运动，调节精细动作，保持运动的协调性。

2.锥体外系：是指除锥体系以外的一切调节躯体运动的下行传导系。主要作用是调节肌紧张，配合锥体系协调随意运动。

神经运动系统由四个部分组成。1下运动神经元，2上运动神经元，即锥体系统，3锥体外系统，4小脑系统。

上运动神经元瘫痪的特点，大脑皮质运动区或锥体束受损引起的对侧肢体单瘫或偏瘫，也叫中枢性瘫痪。特点。瘫痪肌肉张力增高，腱反射亢进，浅反射消失，出现病理反射，瘫痪肌肉不萎缩，肌电图显示神经传导正常，无失神经电位，

肌张力增高的特点，上肢的屈肌比伸肌肌张力高，下肢的伸肌比屈肌肌张力高。因此，作被动运动检查肌张力时。伸直上肢及弯曲下肢所遇的阻力大，被动运动快比被动运动慢阻力大。称为折刀样肌张力增高或折刀样痉挛。

锥体外系包括纹状体系统及前庭小脑系统，纹状体系统指，纹状体，红核，黑质，丘脑底核，总称基底节。它的功能是维持及调节身体的姿势和保障动作时必需的肌张力，并担负那些半自动性的刻板的及反射性的运动。

锥体外系病变能引起肌张力变化和不自主运动两大类症状。肌张力变化有增强，减低和游走性增强及减低。不自主运动有舞蹈样运动，手足徐动症，扭转痉挛，震颤等。

锥体外系病变引起的肌张力增高的特点是，伸肌屈肌均增高，被动运动检查时，向各方向的活动所遇的阻力是一致的，故称“铅管样强直”或可感到是断续相间的，称为“齿轮样强直”。

锥体束受损所致“折刀样痉挛”与锥体外系受损所致的“铅管样强直”是不同的。

先后出现嗜睡、乏力、表情呆滞、肌肉震颤、斜颈、吞咽障碍、静坐不能等锥体外系症状

锥体系

锥体系是管理骨骼肌随意运动的系统，主要由上、下两级神经元组成。上运动神经元的胞体主要位于中央前回和旁中央小叶前部，即锥体细胞；它们发出的轴突集聚成下行纤维束称为锥体束。其中下行至脊髓直接或间接终止于脊髓前角运动细胞的纤维束称皮质脊髓束；直接或间接止于脑神经运动核的纤维束称皮质核束。下运动神经元的胞体位于前角和脑神经躯体运动核。前者发出的轴突参与构成脊神经前根及脊神经躯体运动纤维，支配躯干四肢骨骼肌。后者发出的轴突构成脑神经躯体运动纤维，主要支配头面部骨骼肌。

1.皮质脊髓束支配躯干、四肢的骨骼肌。

主要起于中央前回上2/3和中央旁小叶前部的锥体细胞的纤维→内囊后脚（后肢）、中脑、大脑脚、脑桥至延髓→形成锥体→大部分纤维形成锥体交叉→交叉后的纤维皮质脊髓束→逐节间接或直接终止于同侧前角运动细胞。小部分没交叉的纤维→形成皮质脊髓前束（此束只存在中胸节段以上）→逐节交叉至对侧间接或直接止于前角运动细胞。

2.皮质脑干束也称皮质核束或皮质延髓束，支配头面部骨骼肌。

主要起于中央前回下1/3的锥体细胞，纤维经内囊膝下降至脑干，陆续止于脑神经躯体运动核。其中面神经核下部（支配下部面肌）和舌下神经只接受对侧皮质脑干束的支配，其余脑神经躯体运动核均接受双侧皮质脑干束的支配。

一侧皮质脑干束损伤，只有对侧下部面肌和对侧舌肌瘫痪，而受面神经上部支配的上部面肌以及其余脑神经躯体运动核支配的咀嚼肌、眼球外肌、咽喉肌均不受影响。

锥体系的任何部位损伤都可引起其支配的骨骼肌的随意运动障碍，出现瘫痪。由于下运动神经元受上运动神经元的控制，下运动神经元对肌肉还有营养作用并组成反射弧，故上下两级神经元受损后，瘫痪所表现的体征不同：

上运动神经元（如大脑皮质的躯体运动中枢、锥体束）受损伤时，引起的骨骼肌瘫痪称为中枢性瘫痪，

由于下运动神经元失去了上运动神经元的控制，下运动神经元兴奋性增强可出现：腱反射亢进，肌张力增强，并出现病理反射如巴彬斯基（Babinski）征。

下运动神经元（如前角运动细胞、脑干躯体运动核、脊神经、脑神经）受损伤时，引起的骨骼肌瘫痪，称周围性瘫痪，深、浅反射均消失，肌张力减弱或消失，肌肉变软，又因肌失去了下运动神经元的营养作用，肌萎缩明显。此种瘫痪也称弛缓性瘫或软瘫。

中央前回下部皮质或皮质脑干束受损时，引起的对侧下部面肌和舌肌瘫痪，临床上称核上瘫。面神经核上瘫，其临床表现为：对侧鼻唇沟变浅或消失，发笑时病灶侧口角斜向上，但两侧额纹存在，眼睑闭合正常。舌下神经核的核上瘫表现为伸舌时舌尖偏向病灶的对侧，舌肌不萎缩。

脑神经躯体运动核或脑神经受损时导致的瘫痪又称核下瘫。面神经核的核下瘫表现为患侧所有面肌瘫痪：额纹消失，眼睑不能闭合，鼻唇沟变浅或消失，发笑时口角斜向健侧。舌下神经核的核下瘫表现为：伸舌时舌尖偏向病灶侧，舌肌萎缩。

震颤麻痹又称Parkinson病，是中年以后发病，以静止性震颤、肌强直、运动徐缓为主要表现的一种常见的神经系统变性疾病。

[病因]

通常所称的震颤麻痹或Parkinson病是指原发性者，是一种慢性进行性脑变性病，至今病因尚不明，有认为与年龄老化，环境因素或家族遗传因素有关。继发性者又称震颤麻痹综合征或Parkinson综合征，可因脑血管病（如腔隙梗塞）、药源性（如服用酚塞嗪类或丁酰苯类抗精神病药等）、中毒（一氧化碳、锰、汞等）、脑炎、脑外伤、脑肿瘤和基底节钙化等引起，还有少数震颤麻痹症状则为某些神经系统变性病的部分表现，如可见于进行性核上性麻痹、原发性直立性低血压等。

[病理]

原发性震颤麻痹的病理改变主要在黑质和兰斑，该处神经细胞严重缺失和变性，色素明显减少，胞浆内可见嗜酸性同心圆形玻璃样的包涵体，神经胶质细胞呈反应性增生。脑干网状结构，迷走神经背运动核等也可有类似变化，苍白球、壳核、大脑皮层等处神经细胞亦显减少，并可有老年性斑及Alzheimer神经缠

结 ......

[目的与要求]：熟悉神经元和神经胶质细胞的功能，掌握反射活动的一般规律以及神经系统在调节机体功能活动（如对感觉的分析、躯体运动和内脏活动等）中的作用，理解和掌握本章的基本概念，从而真正理解神经系统在维持稳态、调节机体各器官系统之间的功能平衡中所起的作用。

[重点]：1.突触的基本结构

2.反射的概念，反射弧中枢部分兴奋的传布和中枢抑制

3.丘脑及感觉投射系统（特异性怀非特异性投射系统）

视、听和味觉的代表区，内脏痛的特征与牵涉痛

4.脊休克、屈肌反射与对侧伸肌反射、牵张反射

5.脑干对肌紧张的调节，小脑的功能

6.锥体系与锥体外系

7.交感与副交感神经的结构和功能

8.脑电的活动与睡眠机制

[难点]：1.中枢抑制（特别是突触前抑制）

2.牵张反射

3.α与r－僵直

4.基底神经节对躯体运动的调节

5.诱发电位产生的机制

[课时]：12学时。

[教材]：理学(5版),姚泰主编,人民卫生出版社,2000,北京

[教具]：多媒体投影仪

案例：某患者，女性，30岁，因有机磷农药中毒入院。请列出患者可能出现的症状、体征，发病机理及治疗原则。

概述

一、神经系统的作用与地位

神经系统（Nervous System, NS）是进化的产物；

NS分外周神经系统(Peripheral Nervous System, P和中枢神经系统(Central Nervous System, CNS)。

NS是机体最重要的调节系统（起主导地位）；

脑的工作原理是人类面临的最大挑战。

神经系统的基本功能

1. 协调人体内各系统器官的功能活动，保证人体内部的完整统一；

2．使人体活动能随时适应外界环境的变化，保证人体与不断变化的外界环境之间的相对平衡；

3．认识客观世界，改造客观世界。

图10-1：大脑沟回结构

二、NS的组成

由神经元（neuron）与神经胶质细胞(neuroglia)组成

（一）神经元

1．NS结构（见图10-2）

图10-2：神经元

胞体（Soma）（物质合成部位，代谢中心）

突起（Cytoplasic process），分为：

树突（ Dendrite)

轴突(Axon)

轴丘（Axon hillock）

突触小体(synaptic knob)：末梢膨大的部分

始段(initial segment)：轴突起始的部位。

2．基本功能：

① 接受信息整合信息传递信息；②神经-内分泌功能。3．分类

1）按突起数目：假单极、双极、多极

2）按功能：感觉、运动、联络

3）按所含递质：DA、Ach、NE、5-HT等

4）按对下一级神经元所产生的效应：兴奋性、抑制性

（二）神经胶质细胞

数量为神经元的10~50倍（见图10-3）。

1．类型

1）周围神经：

①施万细胞(Schwann’s cell)，又称神经膜细胞，形成轴突髓鞘

②卫星细胞(Satellite cell)，又称被囊细胞，存在于脊神经节中2）中枢神经系统：

①星形胶质细胞(Astroglia)

②少突胶质细胞(Oligodendrocyte)

③小胶质细胞(Microglia)

胶质细胞无树突、轴突之分，相邻细胞以缝隙连接相连；胞内外具有膜电位差，且随细胞外K+浓度改变，但不能产生AP。

图10-3：胶质细胞

2．功能

1）支持作用

2）修复和再生作用

3）物质代谢和营养性作用

4）绝缘和屏障作用

5）维持合适的离子浓度

6）摄取和分泌神经递质

7）吞噬作用

Astrocytes are now known to be involved in the most integrated functions of the central nervous system. These functions are not only necessary for the normally working brain but are also critically involved in many pathological conditions, including stroke. Astrocytes may contribute to damage by propagating spreading depression or by sending proapoptotic signals to otherwise healthy tissue via gap junction channels. Astrocytes may also inhibit regeneration by participating in formation of the glial scar. On the other hand, astrocytes are important in neuronal antioxidant defense and secrete growth factors, which probably provide neuroprotection in the acute phase, as well as promoting neurogenesis and regeneration in the chronic phase after injury.

A detailed understanding of the astrocytic response, as well as the timing and location of the changes, is necessary to develop effective treatment strategies for stroke patients (Anderson MF, Blomstrand F, Blomstrand C, et al. Astrocytes and stroke: networking for survival? Neurochem Res. 2003 , 28(2):293-305.

三、NS涉及的问题

1．感受器的换能作用（见感官章）

2．神经纤维如何传递信息？（见神经纤维的功能等）

3．中枢神经系统如何分析、整合信息？（见突触的传递，兴奋与抑制）

4．NS如何产生感觉？

5．NS如何调节内脏活动和骨骼肌运动？

6．人类NS活动的特点－即高级神经活动

包括条件反射、心理活动、睡眠与觉醒、语言、思维和记忆等。

第一节神经纤维

一、概述

（一）组成：神经纤维（nerve fiber，Nf）由神经元胞体上的突起（一般是轴突）延伸而来。

图10-4：神经纤维

（二）神经元的轴浆运输(Axoplasm trasport)

1．特点：

1）双向性：

顺向运输(orthoaxoplasmic transport)：多数神经递质、酶、蛋白质等的运输

逆向运输(antiaxoplasmic transport)：外源性物质、神经营养因子等的运输

可用多种方法来证明为双向运输，如用同位素标记的氨基酸注入蛛网膜下腔（可见氨基酸被胞体摄取胜胞体轴突近端轴突远端），或微电极注入辣根过氧化酶（辣根过氧化酶被轴突末梢摄取胞体）

2）经常性、普遍性

C、快、慢两种速度:

快者达1-4 μm/s；慢速者仅0.01-0.04 μm/s( 1-2 mm/d)

2．轴浆运输的功能：

1）运输作用：

提供营养物质；输送神经递质和酶

2）反馈作用：保持功能联系

二、神经纤维的分类

（一）按有无髓鞘分为

1．有髓鞘纤维，如躯体传出纤维

2．无髓鞘纤维，如植物神经节后纤维

（二）根据电生理特性分为

1． A类：包括有髓鞘的躯体传入与躯体传出纤维。

根据其传导速度还可分为Aα、Aβ、Aγ和Aδ。

2． B类(有髓)：植物神经的节前纤维

3． C类(无髓)：植物神经的节后纤维和后根中的痛觉传入纤维

（三）根据纤维直径的大小和来源分为

1．Ⅰ类：又分为Ⅰa和Ⅰb类。相当于Aα

2．Ⅱ类：相当于Aβ、Aγ

3．Ⅲ类：相当于Aδ、B类

4．Ⅳ类：相当于C类

三、功能

（一）传递信息

1．信息的本质：动作电位（action potential），或称神经冲动（Nerve Impulse）

2．传导机制

在无髓鞘纤维中以局部电流的形式传导；在有髓鞘纤维中以跳跃式传导。

3．传导速度与影响因素

1）影响传导的因素

①纤维直径：与直径成正比，横切面越大，纵向阻抗越小，传导越快。

传导速度V(m/s)=6×直径（μm），也与轴索和总直径的比值有关，其比值= 0.6时为最适比例

②有髓纤维 > 无髓纤维；

③温度：恒温动物 > 变温动物；

在一定范围内，温度↑时传导速度↑；温度↓时传导速度↓。

⑵ 检测传导速度的临床意义：

①评定周围运动和感觉神经传导功能；

②评定纤维病变的程度：传导速度减慢主要反映髓鞘损害；波幅降低反映轴索损害，严重的髓鞘脱失也可继发轴索损害

③鉴别神经与肌肉的病变：如仅为肌肉病变，则神经纤维传导速度不会发生改变。

4．传导特征：

⑴ 完整性：要求结构和生理功能的完整

⑵ 绝缘性：保证了传导的特异性

⑶ 双向性

⑷ 相对不疲劳性

（二）营养作用

通过轴浆流动→末梢释放某些调节性物质→改变组织内在代谢活动，影响其支配组织的结构和功能，与神经冲动无关。

此外，被支配的组织和胶质细胞也能产生支持神经元的神经营养因子( neurotrophin, NT )，其本质为蛋白质，已分离出的NT有：神经生长因子（NGF）、神经营养因子-3 （NT-3）、神经营养因子4/5 (NT-4/5)和脑源性神经营养因子(BDNF)等。

神经营养因子的运输：

NT作用于神经末梢的特异受体→被末梢摄取→逆向轴浆运输→胞体。

在神经末梢发现有用种NT的受体：Trk A、Trk B和Trk C。

Nerve growth factor was the first identified protein with anti-apoptotic activity on neurons. This prototypic neurotrophic factor, together with the three structurally and functionally related growth factors brain-derived neurotrophic factor (BDNF),

neurotrophin-3 (NT3) and neurotrophin-4/5 (NT4/5), forms the neurotrophin protein family. Target T cells for neurotrophins include many neurons affected by neurodegenerative diseases such as Alzheimer's disease, Parkinson's disease, amyotrophic lateral sclerosis and peripheral polyneuropathies. In addition, the neurotrophins act on neurons affected by other neurological and psychiatric pathologies including ischemia, epilepsy, depression and eating disorders. Work with cell cultures and animal models provided solid support for the hypothesis that neurotrophins prevent neuronal death. While no evidence exists that a lack of neurotrophins underlies the etiology of any neurodegenerative disease, these studies have spurred on hopes that neurotrophins might be useful symptomatic-therapeutic agents. However first clinical trials led to variable results and severe side effects were observed. For future therapeutic use of the neurotrophins it is therefore crucial to expand our knowledge about their physiological functions as well as their pharmacokinetic properties. A major challenge is to develop methods for their application in effective doses and in a precisely timed and localized fashion.

第二节神经元间的功能联系

——突触传递(synapse transmission)

一、突触的结构与分类

（一）经典的突触概念

突触(synapse)最初是指细胞与细胞之间相互接触并传递信息的部位。因此，广义的突触也包括了神经-肌接头。

1．涵义：具体到神经系统，突触是指神经元之间相互接触并传递信息的部位。

2．组成：由一个神经元的轴突然袭击与其它神经元的胞体或突起形成。

3．结构：电镜下可见突触接触处各有膜分开。轴突末梢的分支膨大构成突触小体，突触小体膜称为突触前膜，与前膜相对应的胞体或突起膜称为突触后膜，两膜之间的间隙称为突触间隙。

图10-5：突触的结构

结构特点：①突触前、后膜比一般的神经元膜增厚约7nm

②间隙较宽，约20~30 nm，其间有粘多糖和糖蛋白

③突触小体内有许多的线粒体和囊泡（囊泡内含递质）

④突触后膜上有相应的受体

注意：①一个神经元的轴突末梢分支形成许多突触小体，与其后的神经元形成突触，所以一个神经元可以通过突触与许多其它神经元构

成联系；

②一个神经元的胞体可接触许多神经元的突触，故一个神经又可接受许多不同种类和不同性质神经元的影响。

4．分类

1）按传递信息物质（性质）：分为化学性突触（经典的突触）、电突触（又称缝隙连接，见图10-5）和混合性突触

2）按突触排列方式：分为交互突触；并联突触；串联突触（见图10-6）

3）按对下一级神经元活动的影响：分为兴奋性突触和抑制性突触

4）按接触的部位：分为轴-树突触；轴-体突触；轴-轴突触；体-体突触等（见图10-7）

图10-6：突触的排列方式图10-7：突触接触的部位

（二）缝隙连接（gap junction）

除了经典的化学性突触传递外，还存在缝隙连接（见图5）。它与经典的突触相比较，神经元膜紧密接触的部位两层膜间的间隙只有2~3nm，连接部位的神经元膜没有增厚，其它轴浆内无突触小泡聚聚，连接部位的膜阻抗较低，容易发生电紧张性扩布。

这种神经元之间的电传导速度快，几乎不存在潜伏期，可能有助于不同神经元产生同步性放电。

（三）非突触性化学传递（nonsynaptic chemical transmission）

在交感神经节肾上腺素能神经元、5-HT能神经纤维和多巴胺能神经纤维等神经元中，发现其轴突末梢有许多分支，在分支上有大量的结节状曲张体（varicosity），曲张体内含有大量的小泡，是递质释放的部位。曲张小体类似于突触小体，但它不与效应器细胞形成经典的突触，而是处于效应器附近（见图10-8）。

图10-8：交感神经肾上腺素能神经元曲张体

它与经典的突触相比，具有以下特点：

①不存在突触前、后膜的特化结构；

②不存在1：1支配关系，一个曲张体能支配多个效应器细胞；

③曲张体与效应器细胞间隔>20nm；

④递质弥散的距离大，传递耽误时间长，常超过1秒；

⑤递质弥散至效应器细胞，能否产生传递效应决定于效应器细胞上有无相应的受体；

⑥除轴突末梢外，树突和轴突膜均可释放递质。

二、突触传递的机制

（一）突触传递的基本过程

AP抵达轴突末梢→突触前膜去极化→电压门控性Ca2+通道开放→Ca2+内流入突触前膜→突触小泡前移与前膜融合、破裂→递质释放入间隙弥散与突触后膜特异性受体结合→化学门控性通道开放→突触后膜对某些离子通透性增加→突触后膜电位变化（突触后电位）（去极化或超极化）→总和效应→突触后神经元兴奋或抑制

Ca2+在突触传递中的作用：

①降低轴浆的粘度，有利于突触小泡的位移（降低囊泡上肌动蛋白结合蛋白与肌动蛋白的结合）；

②消除突触前膜内侧的负电位，促进突触小泡和前膜接触、融合和胞裂，促进神经递质的释放

（二）突触后电位（Postsynaptic Potential，PSP）

1．兴奋性突触后电位（excitatory Postsynaptic Potential, EPSP）

1）概念：

兴奋性递质引起突触后膜去极化，下一级神经元容易发生兴奋（AP）,这种电位变化称为EPSP。EPSP具有局部电位的特点：①电紧张性扩布；②等级性电位，即其大小与刺激强度呈正比；③可进行时间和空间上的总和。

2）产生的机制：

兴奋性递质（如Ach）→ 突触后膜受体→ Na+、K+和Cl- 等通道开放→ Na+离子内流>K+和Cl-外流→ 膜内正电荷↑→后膜局部去极化（EPSP）（见图10-8）。

由于神经轴突始段比较细小，形成电流的密度较大，当EPSP总和使膜电位改变达阈电位时，轴突始段的电压门控Na+通道打开→ Na+迅速内流→ 爆发AP

3）传递过程：

AP传至轴突末梢→前膜PCa2+↑→ Ca2+内流→ 释放兴奋性递质→ 通过间隙→与后膜受体结合→后膜PNa+↑ 、PK+↑ 、PCl-↑ (特别是PNa+↑↑)→ 后膜去极化→EPSP →总和→ AP

2．抑制性突触后电位(inhibitory postsynaptic potential, IPSP)

1）概念：

抑制性递质引起突触后膜超极化，下一级神经元难以发生兴奋（AP），这种电位变化称为IPSP。IPSP也具有局部电位的特点：①电紧张性扩布；②等级性电位，即其大小与刺激强度呈正比；③可进行时间和空间上的总和（总和的结果是使突触后神经元不易兴奋-即抑制）。

2）机制：

抑制性递质→突触后膜Cl-和/或K+通道开放→ K+外流和或Cl-内流→ 膜内正电荷↓→膜内外电位差↓→ 后膜局部超极化（IPSP）（见图10-9）。

因为后膜电位远离产生AP的阈电位，不易产生AP→ 抑制。

3）传递过程：

AP传至轴突末梢→前膜PCa2+↑ →Ca2+内流→ 释放抑制性递质→ 通过间隙→ 与后膜受体结合→ 后膜PK+↑ 和PCl- ↑→后膜超极化→IPSP。

图10-9：兴奋性突触后电位与抑制性突触后电位

表10-1： EPSP与IPSP主要异同点的比较

（三）突触传递的特征

1．单向传递（因为只有前膜能释放递质）；

2．突触延搁；

3．总和，包括时间性总和和空间性总和；

4．对内环境变化敏感和易疲劳；

5．兴奋节律性改变（同一反射活动中传入神经与传出神经发放的频率不一致）；

6．后放（刺激停止后，传出神经在一定时间内仍发放冲动）。

三、神经递质与受体(neurotransmitter and receptor)

（一）递质（neurotransmitter）

突触前膜释放的化学物质称为递质。

1．神经神经递质的确定条件

1）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）存在使其失活的机制。

5）有特异的受体激动剂和拮抗剂。

2．递质的分类

1）按分泌部位分为：中枢神经递质和外周神经递质

2）按化学性质分为胆碱类、胺类、氨基酸类、肽类、嘌呤类、脂类和气体类等

3．外周神经递质

1）乙酰胆碱（acetylcholine，Ach）

凡以ACh作为递质的神经元和神经纤维，称为胆碱能神经元和胆碱能纤维。

外周胆碱能纤维包括：①交感神经和副交感神经的神经节前纤维；②大多数副交感神经节后纤维③副交感神经的节后纤维；④少数交感神经节后纤维（汗腺和骨骼肌舒血管）；⑤躯体运动神经纤维（神经-肌接头处）。

2）去甲肾上腺素（noradrenaline，NE）

凡以NE作为递质的神经元和神经纤维，称为肾上腺素能神经元和肾上腺素能纤维。

大部分交感节后纤维均为肾上腺素能纤维。

3）嘌呤类/肽类

目前认为，植物神经系统除胆碱能纤维和肾上腺素能纤维外，可能还有第三类纤维，即嘌呤或肽类递质。

理由：利用阿托品阻断胆碱能纤维和胍乙啶阻断肾上腺素能纤维后，用电刺激肠壁仍可引起其舒张。目前研究得较多的有血管活

性肠肽、胃泌素、生长抑素等。

Receptive and adaptive relaxations of the proximal third of the stomach are reflex responses that enable the stomach to accommodate large volumes with minimal increases in intraluminal pressure. The smooth muscle relaxations are termed non-adrenergic non-cholinergic (NANC). Nitric oxide (NO) and vasoactive intestinal polypeptide (VIP) are considered to be the principal neurotransmitters of NANC relaxation of the rat stomach. NO appears to be mainly responsible for the speed of the relaxation and VIP appears to be responsible for the duration. Studies indicate that inhibitory neurons may also release other neurotransmitters, such as adenosine triphosphate (ATP) and peptide histidine isoleucine (PHI). NANC relaxation of the rat stomach is a complex phenomenon that appears to involve many neurotransmitters, each with a specific role(Curro D, Preziosi P.

Non-adrenergic non-cholinergic relaxation of the rat stomach. Gen Pharmacol. 1998;31(5):697-703).

4．中枢递质

因为血-脑屏障的存在，以及中枢神经元种类多、功能复杂等原因，对中枢递质的研究相对缓慢。目前的研究认为主要有4类。

1） Ach

中枢Ach常为兴奋性递质，亦可为抑制性递质，主要存在于：①脊髓前角运动神经元；②丘脑后腹侧特异感觉投射纤维；③脑干网状结构上行激动系统；④尾核、壳核、苍白球；⑤边缘系统（梨状区、杏仁核、海马）等。

2）单胺类

包括多巴胺（Dopamine ，DA）, NE和5-羟色胺（ 5-HT）。

NE主要见于低位脑干（延髓、脑桥等），与维持觉醒状态、情绪和内分泌以及躯体运动等有关；DA主要存在于黑质-纹状体、中脑边缘系统和结节漏斗部分，与躯体运动有关；5-HT集中于中缝核内，与维持觉醒和睡眠状态、情绪和内分泌等有关。

3）氨基酸类

具有兴奋作用的氨基酸，如谷氨酸和门冬氨酸等；

具有抑制作用的氨基酸，如GABA和甘氨酸等。

4）肽类

为发现的最多一类递质，包括：神经降压素，血管活性肠肽，脑肠肽，P物质，胆囊收缩素等。

总之，神经系统发挥作用基本上是通过递质来完成的。长期以来，以为一个神经元的全部神经末梢均释放同一种神经递质（戴尔原则）。近年来发现一个神经元内可以存在两种或两种以上的神经递质，末梢可同时释放两种或两种以上的递质（递质共存）。如：支配唾液腺的副交感（ACh/VIP）和支配输精管的交感（NA/NPY）。

根据神经递质对效应器细胞作用的机制不同，有人提出应区分为递质与调质两类。①神经递质（neurotransmitter）：一般是指通过经

典的突触联系作用于效应器细胞的递质物质，它的作用时间快速而短暂，作用于受体后，主要引起离子通道开放，从而产生兴奋或抑制效应（如神经-肌接头处的Ach；②神经调质（neuromodulator）：一般是指通过非经典突触联系的方式作用于效应器细胞的调节性物质，它的作用时间缓慢而较持久（常超过1秒），通过第二信使转而改变膜的兴奋性或其它递质的释放，产生调制传递的效应。此类物质多属肽类物质。

5．递质的代谢

1）合成

主要在胞体合成。如胆碱和乙酰辅酶A在胆碱乙酰移位酶的作用下合成Ach；酷氨酸经羟化酶加上一个羟基后生成多巴，后者经脱羧酶作用脱羧成DA，DA经β-羟化酶作用合成NE；谷氨酸经脱羧酶作用脱羧成GABA等。

2）释放

当神经纤维末梢有AP传来→PCa2+↑→ Ca2+内流→ 使一定量的小囊泡与突触前膜紧贴融合起来→ 然后出现破裂口→ 递质释放。

3）失活

递质发挥作用后，随后通过酶解（如Ach被胆碱脂酶水解为胆碱和乙酸）、被血液带走、重新利用等失活。

（二）受体(receptor)

1．概念：

细胞膜或细胞内能与某些化学物质（递质、调质、激素等）特异性结合并诱发生物效应的特殊生物分子，其体质为蛋白质。每一种受体均有其相应的激动剂（agonist）和拮抗剂（antagonist）。神经递质必须通过与受体结合后才能发挥作用。

图10-10：NMDA受体示意

2．特性：

⑴特异性；⑵饱和性；⑶可逆结合性；⑷活性可变化性，包括反应性↑（致敏现象）或受体数目↑（上调）和反应性↓（脱敏现象）或数目↓（下调）。

3．重要的受体系统

1）胆碱能受体（Ach-R）：

胆碱能受体分为毒蕈碱受体（muscarinic receptor，M-R）和烟碱受体（nicotinic receptor，N-R）两型。①M-R分M1~M5五个亚型。M-R 兴奋表现为平滑肌收缩，心脏抑制，消化腺分泌，汗腺分泌和骨骼肌血管舒张等。它可被阿托品阻断。N-R分神经原型烟碱受体（N1）和肌肉型烟碱受体（N2）2个亚型。N1被筒箭毒碱和六烃季铵阻断，N2被筒箭毒碱和十烃季铵阻断。

2）肾上腺素能受体(adrenergic receptor) ：

能与肾上腺素（adrenaline，Adr）和NA结合的受体称为肾上腺素能受体。分a （a1、a2和b（b1、b2 和b3）受体2型。

肾上腺素能受体特征：①肾上腺素能受体与M受体具有高度同源性，结构十分相似，作用机制也通过G蛋白介导；②α受体（主要是α1受体）产生的效应主要是兴奋性的，β受体（主要是β2受体）产生的效应主要是抑制性的；③NA对α受体的作用较β受体强； Adr对α和β

受体的作用都强；异丙肾上腺素主要对β受体有强烈作用。

肾上腺素能受体阻断剂：①α受体，酚妥拉明（主要是α1受体）和育亨宾（α2受体）；②β受体，普萘洛尔（β1 、β2受体）、阿提洛尔（β1受体）和丁氧胺（β2受体）。

3)氨基酸受体

①谷氨酸受体：有促代谢型（metabotropic）glu受体（L-AP4-glu-R、ACPD-glu-R）和促离子型（ionotropic）glu受体（NMDA-glu-R 促Na+ 、Ca2+ 内流、K+外流， KA-glu-R,AMPA-glu-R促Na+内流、K +外流）两类受体；②GABA受体： GABA受体分为GABAA（Cl- 通道）和GABAB（促代谢型受体，激活后可增加K+通道的电导）两型。

图10-11：谷氮酸受体结构图图10-12：GABAA受体

4）阿片样肽受体：有μ（β-内啡肽）、κ和δ（强啡肽）三种受体。

5）其它受体系统

嘌呤受体： A受体（A1 A2A A2B A3）- 介导咖啡因和茶碱受体

P受体（P2U、P2X、P2Y、P2Z）。

组胺受体：CNS有H1、 H2 、H3（突触前）

NO、CO等气体分子直接进入细胞，激活鸟苷酸环化酶。

第三节反射活动的一般规律

一、反射的概念

反射（reflex）是指在中枢神经系统参与下，机体对内外环境变化所产生的规律性的应答反应。分条件反射和非条件反射两种。

要完成反射活动，必须有一个完整的反射弧（reflex arc），反射弧是反射的结构基础。反射弧由感受器、传入神经、中枢、传出神经和效应器5部分组成。

二、中枢内神经元的联络方式

中枢由亿万个神经元组成，根据其在反射弧中所处的部位分为：传入神经元、中间神经元（数目最多）和传出神经元（数目最少）。

（一）神经元之间的联络方式

1．辐散（射）(divergence)

辐射（散）：（多见于感觉传入通路）

1）结构形式：一个神经元的轴突分支与多个神经元发生突触联系（图10-13）。

2）意义：一个神经元的兴奋可引起许多神经元同时兴奋或抑制。

2．聚合（convergence）

（多见于运动传出通路）

1）结构形式：多个神经元与少数或一个神经元发生联系（图10-13）。

2）意义：①使CNS内神经元活动能够集中；②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。

3．链状（Chain）

中间神经元多以此联系。

1）结构形式：一个神经元的轴突分支与多个神经元联系（图10-13）。

2）意义：扩大兴奋；贮存信息。

4．环状（Circuit）

中间神经元多以此联系。

1）结构形式：神经元间构成环路（图10-13）。

2）意义：由于环路联系中神经元的性质种类不同而表现出不同的效应。①如果环路中神经元的生理效应一致，兴奋通过环路传递将加强和延续，因此它是正反馈和后发放的结构基础；②如果环路中有些神经元是抑制性的，则兴奋通过环路后活动将减弱或终止，因而它也是负反馈的结构基础。

图10-13：中枢神经元间的联络方式

（二）单突触反射和多突触反射

1．多突触反射（Monosynaptic reflex）

传入神经元与传出神经元间只有一个突触的反射（见图10-14）。

2．多突触反射（Polysynaptic reflex）

传入神经元与传出神经元间存在一个以上中间神经元参与的反射（见图10-15）。

图10-14：腱反射（单突触反射）图10-15：疼痛反射（双突触反射）

（三）局部回路神经元和局部神经元回路（Local Circuit Neurons and Local Neuronal Circuit）CNS内短轴突或无轴突的神经元间通过轴突和树突构成联系，而不一定需要整个神经元参与，即可进行整合活动；

与高级神经功能活动密切相关；

可形成传递信号的多种突触方式，如串联性突触、混合性突触等

三、中枢兴奋

中枢兴奋是怎样传递兴奋的呢？已在突触（EPSP）中讲授过（简要复习）。

AP传至轴突末梢→ 前膜PCa2+→ Ca2+内流→释放兴奋性递质→ 通过间隙→ 与后膜受体结合→ 后膜PNa+↑、PK+↑ 、PCl- ↑(特别是PNa+↑↑ )→ 后膜去极化 EPSP 总和（后一神经元）AP

附：突触前易化（presynapse facilitation）

突触前易化可以定义为相继的神经冲动触发突触前末梢递质释放量增加，导致突触后电位幅值加大，大体可以分为持续数百毫秒的初级易化和持续数毫秒的强直后电位

可能的机制：

某些因素→突触前AP时程↑→Ca2+内流增多→递质释放↑→去极化↑ →EPSP↑。

四、中枢抑制

（一）概述

如前所述，中枢神经系统内存在着兴奋过程，以及兴奋能从一个神经元传递到另一个神经元。那么，是否也存在着相对应的抑制过程呢？

19世纪中叶，俄罗斯学者谢切诺夫提出了中枢抑制(central inhibition)的概念。他将食盐结晶作用于蛙的间脑部位，观察到食盐刺激间脑能使脊髓支配的下肢屈肌反射明显延长，说明高位中枢的兴奋能抑制低位中枢的反射活动。随后许多实验证明存在着中枢抑制。现在，我们可以这样认为：①在任何反射活动中，中枢内即有兴奋活动，又有抑制活动，且两者都是主动过程；②在某一反射过程中，某些其它反射则受受到抑制，如进行吞咽反射时，反射性地停止呼吸。

因此，由于有抑制的存在，使反射活动能按一定顺序、一定强度地调节机体的活动，从而使反射活动更加协调！所以，抑制和兴奋同等重要。根据中枢抑制产生机制的不同，可分为突触前抑制和突触后抑制。

（一）突触后抑制（postsynaptic inhibition）

1．概念

神经元信息传递过程中，通过兴奋一个抑制性中间神经元释放抑制性递质，而引起它的下一级神经元突触后膜产生IPSP，致使其活动发生的抑制。

注意：一个兴奋性神经元，不能直接抑制另一个神经元，必须通过先兴奋抑制性中间神经元，从而通过这个抑制性中间神经元来抑制其它神经元。

根据抑制性中间神经元的功能和联系不同，突触后抑制分为传入侧枝性抑制和回返性抑制两类。

2．传入侧枝性抑制（afferent collateral inhibition）

1）过程

如图10-14乙，传入纤维进入中枢后，一方面兴奋与其直接相连的下一个神经元（假定为伸肌运动神经元），同时发出侧支兴奋抑制性中间神经元，通过抑制性中间神经元来抑制屈肌运动神经元。其反射结果是伸肌收缩，屈肌舒张。

同理，支配屈肌运动的神经元，也可通过其传入侧支兴奋抑制性中间神经元，从而抑制伸肌运动神经元。所以，传入侧枝性抑制又称为交互抑制（reciprocal inhibition）.

图10-16：两类突触后抑制模式图

(2)生理意义

使不同中枢之间的活动相协调

2．回返性抑制(recurrent inhibition)

1)过程

见图10-14甲，某一中枢的神经元（A）兴奋时，其传出冲动沿轴突外传，同时又经轴突侧支兴奋另一抑制性中间神经元（B），后者（B）兴奋时，经其轴突外传到与原来兴奋的运动神经元（A）构成的突触处，释放抑制性递质，使运动神经元（A）超极化。

2）生理意义：①使神经元活动及时终止；②使同一中枢内各神经元同步活动。

3）临床意义

脊髓前角支配骨骼肌运动的α神经元与闰绍氏细胞(Renshow cell)之间的关系，就是这种典型例证。当α神经元兴奋时，通过侧支使Renshow cell兴奋，而Renshow cell的侧支又与α神经元构成了突触联系，Renshow cell通过释放甘氨酸使α神经元超极化，从而使反射活动及时终止。Renshow cell释放的甘氨酸可被破伤风毒素破坏→ Renshow cell功能降低→ 降低回返性抑制→病人出现强烈痉挛。

（二）突触前抑制(presynaptic inhibition)

1.概念：抑制发生在突触前部位，不改变突触后膜兴奋性而使EPSP受到抑制的方式。由于它的发生大多与轴突前末梢的持续去极化发生有关，故又称去极化抑制。

2.过程：

如图10-15所示，三个神经元间形成轴-轴-胞体串联型突触。轴突1与运动神经元3形成兴奋性轴-胞体突触；轴突2（中间性神经元）与轴突1构成轴-轴突触（也是兴奋性突触），轴突2不与运动神经元3直接接触，故不直接影响运动神经元3的活动。

如果轴突2先兴奋，一段时间后轴突1再传来兴奋，此时，轴突1兴奋所引起运动神经元3产生的EPSP比单独轴突1兴奋时所产生的EPSP 小。由于产生的EPSP小，不能在运动神经元3的始段爆发AP。

图10-17：突触前抑制

3．原理

因为：⑴突触前膜末梢释放的递质与突触末梢的AP幅度有关，即释放量∝ AP的幅度；⑵AP幅度的大小∝ 膜电位的高低（AP幅度=RP+超射值）。膜电位高，AP幅度大，递质释放多，EPSP大；膜电位低，AP幅度小，递质释放小，EPSP低。

因此，轴突2兴奋→ 释放递质→轴突1兴奋→ 轴突1膜电位降低（去极化，EPSP）→ 一段时间后轴突1再传来兴奋→ 轴突1 AP 幅度→↓ 递质释放→↓ 兴奋所引起运动神经元3产生的EPSP ↓（不足以产生新的AP）。

4．生理意义

1）调节传入神经的活动（选择性的信息传递）

2）控制传入信息，保证特异性传导。

小结

表10-2：突触前抑制与突触后抑制的比较

第四节中枢神经系统的感觉分析功能

Process of Sensory Information in Central Nervous System

感觉是一种心理现象，是客观世界的主观反映，反以它是以生理过程为基础的。

感觉的产生：

图10-18：皮肤的感受器

一、脊髓与脑干感觉传导通路

躯体与内脏的各种感受器冲动（除视、听、嗅和味觉外），均经脊髓上传至大脑皮层（中央后回）。

（一）传导通路（共有四级神经元参与）

浅感觉：传导痛、温觉和轻触觉

深感觉：深部压觉、肌肉本体觉和辨别觉

1．浅感觉：一级神经元：脊髓神经节的假单极神经元；

二级神经元：脊髓后角；

三级神经元：丘脑→ 大脑后回。

特点：先交叉再上行；

2．深感觉：

传入纤维入脊髓（一级）先在同侧后索上行→延髓薄束核和楔束核（二级）→ 经内侧丘系至对侧丘脑（三级）特点：先上行（延髓）再交叉。

触压觉、肌肉本体感觉： Aβ类纤维。

温度觉、痛觉和触压觉： Aδ类纤维。

温度觉、痛觉和触压觉： C类纤维。

图10-19：脊髓与脑干传导通

（二）临床意义

1．脊髓半横切（一侧脊髓损伤）后的感觉障碍：