神經(jīng)細(xì)胞生理演示文稿的公開(kāi)課

1、神經(jīng)細(xì)胞生理演示文稿的公開(kāi)課神經(jīng)系統(tǒng)的基本功能 1.協(xié)調(diào)人體內(nèi)各系統(tǒng)、器官的功能活動(dòng)， 保證人體內(nèi)部的完整統(tǒng)一；2.使人體活動(dòng)能隨時(shí)適應(yīng)外界環(huán)境的變化，保 證人體與不斷變化的外界環(huán)境之間的相對(duì)平衡；3.認(rèn)識(shí)客觀世界，改造客觀世界。一、神經(jīng)元的基本結(jié)構(gòu)和功能神經(jīng)元特點(diǎn)：1、發(fā)育高峰后，神經(jīng)元不再增值分裂。體積顯著增大。2、壽命長(zhǎng)，年老后開(kāi)始死亡。3、功能穩(wěn)定對(duì)維持腦中的信號(hào)傳導(dǎo)通路是必要的。神經(jīng)元基本結(jié)構(gòu)(basic structure)： 胞體(cell body)： 突起(processes)： 樹(shù)突(dendrite) 軸突 (axon) 軸丘(axon hillock) 興奮閾低，是信號(hào)

2、觸發(fā)區(qū)。 突觸小體(synaptic knob) 神經(jīng)元的功能部位(functional portions of neuron)：受體部位：指胞體或樹(shù)突膜；能與某些化學(xué)物質(zhì)進(jìn)行特異性結(jié)合，導(dǎo)致此處細(xì)胞膜產(chǎn)生局部興奮或抑制起始部位：指神經(jīng)元的始段或起始處的郎飛氏結(jié) ,是產(chǎn)生動(dòng)作電位的地方 ；傳導(dǎo)部位(conducting portion)：指神經(jīng)元的軸突,能傳導(dǎo)神經(jīng)沖動(dòng)遞質(zhì)釋放部位(releasing portion)：指神經(jīng)末梢, 當(dāng)動(dòng)作電位傳到神經(jīng)末梢時(shí)，能引起末梢釋放遞質(zhì)。神經(jīng)元的基本功能(Basic Function of Neuron） 感受刺激(reception of variou

3、s stimuli) 整合信息(integration of information) 傳遞信息(transmitting information)神經(jīng)細(xì)胞的分類1、突起分類：圖2、樹(shù)突分類：錐體細(xì)胞（60%）、星形和浦肯野細(xì)胞3、功能分類：傳入；傳出神經(jīng)元；中間神經(jīng)元。4、電生理特性分類：興奮性和抑制性神經(jīng)元5、遞質(zhì)分類：膽堿能神經(jīng)元等。6、軸突長(zhǎng)短分類： 投射神經(jīng)元：軸突長(zhǎng)，投射距離遠(yuǎn)（如錐體、浦肯野細(xì)胞） 局部回路神經(jīng)元（中間神經(jīng)元）：軸突短，局部效應(yīng)（如星形細(xì)胞) 。1、突起分類各種神經(jīng)元的類型神經(jīng)元結(jié)構(gòu)-胞體胞體由細(xì)胞膜、細(xì)胞核、細(xì)胞質(zhì)、細(xì)胞器組成 胞體功能：整合功能 、接受刺激的功

4、能單位膜細(xì)胞膜組成： 圖 脂質(zhì)雙分子層 膜蛋白：整合蛋白；表面蛋白。 糖：糖脂；糖蛋白。特點(diǎn)：溶點(diǎn)低呈液態(tài)可流動(dòng)；穩(wěn)定、自動(dòng)形成和維持；脂溶物質(zhì)易通過(guò)。膜的化學(xué)組成和分子結(jié)構(gòu)脂質(zhì)雙分子層構(gòu)成：由雙嗜性脂質(zhì)分子兩兩相對(duì) 排列成雙分子層蛋白質(zhì)特點(diǎn)：蛋白質(zhì)分為表面蛋白：整合蛋白：載體、通道、離子泵等。流動(dòng)性（橫向移動(dòng)）蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)：螺旋或球形糖的功能糖鏈存在外表面與細(xì)胞的識(shí)別、黏附、老化等有關(guān)糖蛋白作為血型抗原蛋白質(zhì)功能 轉(zhuǎn)運(yùn)物質(zhì) 傳遞信息細(xì)胞核細(xì)胞核： 是遺傳信息貯存、復(fù)制和表達(dá)的主要場(chǎng)所；合成各種不同功能的蛋白質(zhì)。 核大而圓，核仁明顯，含RNA的核蛋白，是合成rRNA場(chǎng)所，基因轉(zhuǎn)錄和表達(dá)活躍。核孔

5、：核與胞漿間的物質(zhì)運(yùn)輸通道細(xì)胞質(zhì)特征性結(jié)構(gòu)：尼氏體：分布在胞體和樹(shù)突。是神經(jīng)元合成蛋白質(zhì)的中心。 電鏡下的尼氏小體由粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)（合成分泌性膜嵌合或遞質(zhì)囊泡中的蛋白質(zhì)）、游離核糖體和多聚核糖體（合成胞內(nèi)的酶及細(xì)胞本身結(jié)構(gòu)蛋白質(zhì)）共同組成。神經(jīng)原纖維：由微管微絲組成。神經(jīng)元的胞體和突起中有微管微絲。構(gòu)成細(xì)胞骨架協(xié)助軸槳運(yùn)輸。 細(xì)胞質(zhì)滑面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)：合成脂質(zhì)和膽固醇；合成細(xì)胞膜的磷脂，是生成膜的場(chǎng)所；運(yùn)輸胞體合成的蛋白質(zhì) 等。高爾基復(fù)合體：存在細(xì)胞和周圍和樹(shù)突的近端，不進(jìn)入軸突。運(yùn)輸、修飾、加工中心溶酶體：消化細(xì)胞中退化和衰老的細(xì)胞器；神經(jīng)終末內(nèi)的突觸小泡被溶酶體攝取、運(yùn)送到胞體。線粒體：在年幼細(xì)胞較多

6、， 生物氧化和能量轉(zhuǎn)化色素、脂褐素：黑質(zhì)和藍(lán)斑中的神經(jīng)元含黑色素顆粒。脂褐素隨年齡而增多，由溶酶體演化而來(lái)，可能是不被溶酶體消化的物質(zhì)。神經(jīng)細(xì)胞與其他細(xì)胞的區(qū)別細(xì)胞核大、核仁明顯尼氏體：胞體和樹(shù)突有尼氏體，軸突和軸丘中沒(méi)有。脊髓前角運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元光學(xué)顯微鏡下有虎斑紋。有色素顆粒與脂褐素。突起樹(shù)突：有一或多個(gè)。占神經(jīng)元面積的90%。 功能：接受信息（一些神經(jīng)元有樹(shù)突棘形成突觸） 結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和核糖體貫穿樹(shù)突 全長(zhǎng)，而軸突沒(méi)有（是樹(shù)突和軸突的主要鑒別）。軸突（神經(jīng)纖維）：傳導(dǎo)信息 軸丘興奮閾低，是信號(hào)觸發(fā)區(qū)。軸突與樹(shù)突的主要區(qū)別 神經(jīng)纖維(nerve fiber) ： 神經(jīng)元軸突離開(kāi)胞體后的部

7、分，由軸突及髓鞘組成 有髓神經(jīng)纖維；神經(jīng)纖維外包裹有多層髓鞘。 無(wú)髓神經(jīng)纖維：神經(jīng)纖維外沒(méi)有反復(fù)包裹髓鞘。神經(jīng)末梢(nerve terminal) 神經(jīng)纖維末端。 感覺(jué)神經(jīng)末梢(sensory nerve terminals) 運(yùn)動(dòng)神經(jīng)末梢(motor nerve terminals神經(jīng)纖維的分類(Classification of nerve fibers)（1）按有無(wú)髓鞘分為 有髓鞘纖維，如軀體傳出纖維 無(wú)髓鞘纖維，如植物神經(jīng)節(jié)后纖維（2）根據(jù)電生理特性分為A類：有髓鞘的軀體傳入與軀體傳出纖維。根據(jù)其傳導(dǎo)速度還可分為A、A、A和A。 B類(有髓)：植物神經(jīng)的節(jié)前纖維 C類(無(wú)髓)：植物神經(jīng)

8、的節(jié)后纖維和后根中的痛覺(jué)傳入纖維神經(jīng)纖維的分類(Classification of nerve fibers)（3）根據(jù)纖維直徑的大小和來(lái)源分為 類：又分為a和b類。相當(dāng)于A 類：相當(dāng)于A、A 類：相當(dāng)于A、B類 類：相當(dāng)于C類神經(jīng)纖維的興奮傳導(dǎo)功能及其分類神經(jīng)沖動(dòng)：沿神經(jīng)纖維傳導(dǎo)興奮或動(dòng)作電位。1.傳導(dǎo)原理：有髓鞘纖維：跳躍傳導(dǎo)、速度快無(wú)髓鞘纖維：連續(xù)傳導(dǎo)、速度慢神經(jīng)纖維的興奮傳導(dǎo)神經(jīng)纖維的興奮傳導(dǎo)功能及其分類2神經(jīng)纖維傳導(dǎo)興奮的特征： 生理完整性 絕緣性 雙向性 相對(duì)不疲勞性 不衰減性3.神經(jīng)纖維的興奮傳導(dǎo)速度 公式：AP經(jīng)過(guò)兩點(diǎn)的距離/兩點(diǎn)傳導(dǎo)的時(shí)間傳導(dǎo)速度神經(jīng)纖維的興奮傳導(dǎo)速度影響傳導(dǎo)

9、速度的因素神經(jīng)纖維的直徑無(wú)髓鞘、有髓鞘溫度AP去極化速度和幅度神經(jīng)元的蛋白合成與軸漿運(yùn)輸 軸漿運(yùn)輸( axoplasmic transport )：在軸突內(nèi)借助軸漿流動(dòng)來(lái)運(yùn)輸物質(zhì)的現(xiàn)象。圖順向軸漿運(yùn)輸：由胞體到末梢的軸漿運(yùn)輸 快速軸漿運(yùn)輸：主要運(yùn)輸膜性細(xì)胞器（線粒體、滑面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)等），分泌囊泡、合成蛋白質(zhì)和遞質(zhì)的酶；代謝產(chǎn)物等）410nm/d。驅(qū)動(dòng)蛋白圖慢速軸漿運(yùn)輸：細(xì)胞骨架成分和軸漿內(nèi)可溶性成分隨微管微絲等的延伸 1-12nm/d. 實(shí)驗(yàn)：同位素標(biāo)記；結(jié)扎神經(jīng)纖維；顯微鏡觀察逆向軸漿運(yùn)輸：運(yùn)輸軸突末梢攝取的物質(zhì)：神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)因子、狂犬病毒、破傷風(fēng)病毒。實(shí)驗(yàn)：辣根過(guò)氧化酶注射 軸漿運(yùn)輸驅(qū)動(dòng)蛋白 具有

10、一個(gè)桿部和兩個(gè)呈球狀的頭部。桿部尾端的輕鏈可連接被運(yùn)輸?shù)募?xì)胞器；頭部則形成橫橋，具有ATP酶活性，能與微管上的微管結(jié)合蛋白結(jié)合。當(dāng)一個(gè)頭部結(jié)合于微管時(shí)，ATP酶被激活，橫橋分解ATP而獲能，使驅(qū)動(dòng)蛋白的頸部發(fā)生扭動(dòng)，于是，另一個(gè)頭部即與微管上的下一個(gè)位點(diǎn)結(jié)合，如此不停地交替進(jìn)行，細(xì)胞器便沿著微管被輸送到軸突末梢。軸漿運(yùn)輸機(jī)制神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)性作用和神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)因子1神經(jīng)的營(yíng)養(yǎng)性作用功能性作用：傳導(dǎo)神經(jīng)沖動(dòng)，釋放神經(jīng)遞質(zhì)，調(diào)節(jié)所支配組織的功能活動(dòng)。 營(yíng)養(yǎng)性作用：通過(guò)神經(jīng)末梢經(jīng)常地釋放某些營(yíng)養(yǎng)性因子，持續(xù)地作用于所支配的組織，對(duì)它們的內(nèi)在代謝活動(dòng)發(fā)揮影響。脊髓灰質(zhì)炎、切斷神經(jīng)，肌肉逐漸萎縮。 2神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)性因子

11、神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)性因子： 由神經(jīng)所支配的組織和星形膠質(zhì)細(xì)胞產(chǎn)生的為神經(jīng)元生存所必需的蛋白質(zhì)。目前已發(fā)現(xiàn)的有：神經(jīng)生長(zhǎng)因子、腦源性神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)性因子等二、神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞（Neuroglia）數(shù)量為神經(jīng)元的10-50倍 ，分為：1、周圍神經(jīng)系統(tǒng)：施萬(wàn)細(xì)胞稱神經(jīng)膜細(xì)胞，形成軸突髓鞘衛(wèi)星細(xì)胞，稱被囊細(xì)胞，存在于脊神經(jīng)節(jié)2、中樞神經(jīng)系統(tǒng)：星形膠質(zhì)細(xì)胞少突膠質(zhì)細(xì)胞小膠質(zhì)細(xì)胞膠質(zhì)細(xì)胞無(wú)樹(shù)突、軸突之分，相鄰細(xì)胞以縫隙連接相連；胞內(nèi)外具有膜電位差，且隨細(xì)胞外K+濃度改變，但不能產(chǎn)生AP。中樞神經(jīng)系統(tǒng)的膠質(zhì)細(xì)胞星形膠質(zhì)細(xì)胞特點(diǎn)：1、體積大、數(shù)量最多，突觸及神經(jīng)元的空隙幾乎全由其填充。2、有終足占腦內(nèi)毛細(xì)血管表面的85% -99

12、%3、終足之間低電阻連接4、使帶電離子在膠質(zhì)細(xì)胞間擴(kuò)散，單糖、氨基酸等自由通過(guò)。5、終生具有分裂增殖能力。6、無(wú)尼氏體，標(biāo)志物-膠原纖維酸性蛋白。 星形膠質(zhì)細(xì)胞神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞（Neuroglia) 少突膠質(zhì)細(xì)胞和小膠質(zhì)細(xì)胞少突膠質(zhì)細(xì)胞：構(gòu)成中樞神經(jīng)系統(tǒng)的髓鞘施萬(wàn)氏細(xì)胞：構(gòu)成外周神經(jīng)系統(tǒng)的髓鞘。小膠質(zhì)細(xì)胞：吞噬能力，分裂增殖能力。神經(jīng)膠質(zhì)增生呈瘢痕組織。多發(fā)性硬化癥：漸進(jìn)性、外周和中樞周期性髓鞘脫失。 感染性神經(jīng)炎：外周和運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元髓鞘損傷。膠質(zhì)細(xì)胞功能1.支持作用2.修復(fù)和再生作用3.免疫應(yīng)答作用4.絕緣和屏障作用5.物質(zhì)代謝和營(yíng)養(yǎng)性作用6.穩(wěn)定細(xì)胞外的K濃度7.參與物質(zhì)代謝膠質(zhì)細(xì)胞功能(1)支

13、持和引導(dǎo)神經(jīng)元遷移：中樞內(nèi)除神經(jīng)元和血管外，其余空間主要由星形膠質(zhì)細(xì)胞充填，它們以其長(zhǎng)突起在腦和脊髓內(nèi)交織成網(wǎng)，形成支持神經(jīng)元胞體和纖維的支架。此外還觀察到，在人和猴的大腦和小腦皮層發(fā)育過(guò)程中，發(fā)育中的神經(jīng)元沿膠質(zhì)細(xì)胞突起的方向遷移到它們最終的定居部位。 膠質(zhì)細(xì)胞功能 (2)損傷修復(fù)和再生作用：當(dāng)腦和脊髓受損而變性時(shí)，小膠質(zhì)細(xì)胞（有溶酶體和吞飲小泡）能轉(zhuǎn)變成巨噬細(xì)胞，加上來(lái)自血中的單核細(xì)胞和血管壁上的巨噬細(xì)胞，共同清除變性的神經(jīng)組織碎片。碎片清除后留下的缺損，則主要依靠星形膠質(zhì)細(xì)胞的增生來(lái)充填，但增生過(guò)強(qiáng)則可形成腦瘤。在周圍神經(jīng)再生過(guò)程中，軸突沿施萬(wàn)細(xì)胞所構(gòu)成的索道生長(zhǎng)。 膠質(zhì)細(xì)胞功能(3)免

14、疫應(yīng)答作用：星形膠質(zhì)細(xì)胞是中樞內(nèi)的抗原呈遞細(xì)胞，其質(zhì)膜上存在特異性組織相容性復(fù)合分子，能與經(jīng)處理過(guò)的外來(lái)抗原結(jié)合，將其呈遞給T淋巴細(xì)胞。 膠質(zhì)細(xì)胞功能(4)形成髓鞘和屏障的作用：少突膠質(zhì)細(xì)胞和施萬(wàn)細(xì)胞（雪旺氏細(xì)胞）可分別在中樞和外周形成神經(jīng)纖維髓鞘。少突膠質(zhì)細(xì)胞分裂再生能力較差，受損傷后可導(dǎo)致中樞神經(jīng)元脫髓鞘。髓鞘的主要作用可能在于提高傳導(dǎo)速度，而絕緣作用則較為次要。 中樞神經(jīng)系統(tǒng)內(nèi)存在血腦屏障、血腦脊液屏障和腦腦脊液屏障。星形膠質(zhì)細(xì)胞的血管周足是構(gòu)成血腦屏障的重要組成部分，構(gòu)成血腦脊液屏障和腦腦脊液屏障的脈絡(luò)叢上皮細(xì)胞和室管膜細(xì)胞也屬于膠質(zhì)細(xì)胞。膠質(zhì)細(xì)胞功能 (5)物質(zhì)代謝和營(yíng)養(yǎng)作用：星形膠

15、質(zhì)細(xì)胞一方面通過(guò)血管周足和突起連接毛細(xì)血管與神經(jīng)元，對(duì)神經(jīng)元起運(yùn)輸營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和排除代謝產(chǎn)物的作用；另一方面還能產(chǎn)生神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)因子，以維持神經(jīng)元的生長(zhǎng)、發(fā)育和功能的完整性。膠質(zhì)細(xì)胞功能(6)穩(wěn)定細(xì)胞外的K濃度：星形膠質(zhì)細(xì)胞膜上的鈉泵活動(dòng)可將細(xì)胞外過(guò)多的K泵人胞內(nèi)，并通過(guò)縫隙連接將其分散到其他膠質(zhì)細(xì)胞，以維持細(xì)胞外合適的K濃度，有助于神經(jīng)元電活動(dòng)的正常進(jìn)行。當(dāng)增生的膠質(zhì)細(xì)胞發(fā)生疤痕變化時(shí)，其泵K的能力減弱，可導(dǎo)致細(xì)胞外高K ，使神經(jīng)元的興奮性增高，從而形成局部癲癇病灶。 膠質(zhì)細(xì)胞功能(7)參與某些活性物質(zhì)的代謝：星形膠質(zhì)細(xì)胞能攝取神經(jīng)元釋放的某些遞質(zhì)，如谷氨酸和氨基丁酸，再轉(zhuǎn)變?yōu)楣劝滨０范D(zhuǎn)運(yùn)到神經(jīng)元內(nèi)，從而消除這類遞質(zhì)對(duì)神經(jīng)元的持續(xù)作用，同時(shí)也為氨基酸類遞質(zhì)的合成提供前體物質(zhì)。此外，星形膠質(zhì)細(xì)胞還能合成和分泌多種生物活性物質(zhì)，如血管緊張素原、前列腺素、白細(xì)胞介素，以及多種神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)因血-腦屏障（blood-brain barrer) 、血-腦脊液屏障腦-腦脊液屏障選擇性阻止某些物質(zhì)進(jìn)入腦組織。血-腦屏障物