动物生理学神经系统组成与构造
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动物生理学神经系统简介神经系统是动物体内调节和协调各种生理功能的重要系统。
它由神经组织、神经细胞和神经纤维组成,在动物体内传递信号和信息。
本文将介绍神经系统的基本结构和功能。
神经元神经元是神经系统的基本单位,也是神经信号传递的基本结构。
神经元包含细胞体、树突、轴突和突触等结构。
细胞体中含有细胞核和细胞质,负责细胞代谢和生理功能的维持。
树突负责接收其他神经元传来的信号,而轴突则负责将信号传递给其他神经元或目标组织。
突触是神经元之间的连接点,通过神经递质来传递信号。
神经元之间的连接神经元之间通过突触进行通信和信号传递。
突触分为化学突触和电突触两种类型。
化学突触中,神经递质通过突触间隙传递信号。
电突触则通过直接的电流传导进行信号传递。
这些信号传递的网络构成了复杂的神经系统。
神经系统的结构神经系统分为中枢神经系统和外周神经系统两部分。
中枢神经系统由脑和脊髓组成,负责接收、处理和发出信号。
外周神经系统则包括神经和神经节,负责将信号传递到全身各个部位,并将反馈信号传回中枢神经系统。
神经系统的功能神经系统具有重要的调节和控制作用,其功能主要包括: - 感觉与感知:接收外界刺激并将其转化为神经信号,使动物能够感知和识别外部环境。
- 运动控制:通过发出指令,调节和控制动物的肌肉运动,使动物能够实现各种动作和行为。
- 内脏功能调节:调节和控制内脏器官的活动,保持体内内环境的稳定。
例如,调节心率、血压和呼吸等生理过程。
- 认知和行为:协调各个神经元之间的活动,实现学习、记忆和行为反应。
神经递质神经递质是神经系统中传递信号的化学物质。
常见的神经递质包括乙酰胆碱、多巴胺、谷氨酸和丙氨酸等。
神经递质的种类和含量不同,会产生不同的神经效应和生理反应,从而影响动物的行为和功能。
神经系统的疾病神经系统的疾病包括神经退行性疾病、神经损伤和神经传导障碍等。
例如,阿尔茨海默病是一种神经退行性疾病,常导致记忆力下降和认知功能障碍。
第8章 神经系统8-1 神经元的基本结构和分类神经元由胞体和突起两部分组成。
神经元的胞体大多集中在大脑和小脑皮质、脑干和脊髓灰质以及神经节内。
胞体包括胞核和核周围的胞质。
神经元的突起又分树突(dedrite)和轴突(axon)。
树突发自胞体,分支多而短,呈树枝状,树突可以看成是胞体的延伸部。
在胞体及树突膜上一般有能与神经递质相结合的特异性受体。
轴突是从胞体发出的细长突起,也称为神经纤维(nerve fiber),直径均匀,但长短不一;一个神经元一般只有一根轴突,若有分支,则可垂直于轴突发出;轴突末端可分成许多分支,为神经末梢;轴突一般都有髓鞘包被,但在与胞体连接部(轴丘)及其末梢则失去髓鞘。
神经末梢的末端膨大呈球状,称为突触小体(synaptic knob),突触小体内有丰富的线粒体和小泡,小泡内含神经递质。
根据神经元突起的数目,可将神经元分为:①假单极神经元(pseudounipolar neuron),如脊神经节细胞,从胞体发出一个突起,但很快形成“T”字形分支,一支进入周围组织形成感觉末梢,另一支进入脊髓;②双极神经元(bipolar neuron),如视网膜双极细胞,从胞体相对的两端各伸出一支突起,一支与感觉细胞相连接,另一支与神经节细胞相连接;③多极神经元(multipolar neuron),如脊髓运动神经元,具有一支轴突和多支树突。
根据神经元的功能差异或在反射弧中的位置,可将神经元分为:①感觉(或传入)神经元,能接受体内、外的刺激,将兴奋传到中枢神经系统;②运动(或传出)神经元,能把兴奋从中枢传至肌肉、腺体等效应器,如脊髓的运动神经元;③联络(或中间)神经元,它们主要在中枢内起中间连接作用,如脊髓中的闰绍细胞。
根据轴突上是否含有髓鞘,可将神经纤维分为有髓神经纤维(myelinated nerve fiber)和无髓神经纤维(unmyelinated nerve fiber)两种。
实际上,即使是无髓纤维的轴突也包绕有一薄层神经膜。
动物神经生理学动物神经生理学是研究动物神经系统结构、功能以及神经活动与行为之间的关系的学科。
神经生理学家通过观察和实验研究来揭示动物神经系统的奥秘,为我们理解动物行为和人类神经疾病提供了重要的基础。
一、神经元与神经网络神经元是神经系统的基本单位,也是神经信号传递的核心。
它们通过突触相互连接,形成庞大复杂的神经网络。
神经元的结构包括细胞体、树突、轴突和突触等部分。
树突负责接收来自其他神经元的信号,而轴突则将信号传递给下一个神经元或者靶组织。
二、动物神经系统的组成动物神经系统分为中枢神经系统(CNS)和外周神经系统(PNS)。
CNS包括大脑和脊髓,是信息处理和调控行为的中心。
PNS则由神经纤维和神经节组成,负责将感觉信息传递到CNS,并将运动指令传递给肌肉和腺体。
三、动物神经系统的传导神经系统通过神经信号的传导来实现信息交流。
神经信号可以是电信号,也可以是化学信号。
电信号通过神经元膜上的离子通道传播,化学信号则通过神经递质在突触间传递。
神经系统的传导速度取决于神经纤维的直径和被髓鞘覆盖的程度。
四、感觉与运动感觉是动物获取外界信息的方式。
感觉信息经过感觉器官,通过神经纤维传递到CNS,并在大脑中被解码和加工。
运动则是动物对感觉信息做出的反应,其调控由脊髓和运动皮层等神经结构完成。
五、认知与学习动物神经生理学研究了动物的认知和学习过程。
认知是动物对信息的处理和理解能力,而学习则是通过经验获取新的知识和技能。
通过实验行为学和神经影像学等方法,研究者揭示了不同动物在认知和学习方面的能力差异和神经基础。
六、神经可塑性与发育神经可塑性是指神经系统在经历经验和学习后发生的可逆变化。
它包括突触可塑性和结构可塑性两个方面。
在神经发育过程中,神经系统会经历重要的建立和精细调控过程,这些研究对于揭示神经系统正常发育以及儿童神经发育障碍具有重要意义。
七、神经传导疾病和脑科学研究神经生理学的研究对于理解和治疗神经传导疾病具有重要作用。
动物生理学神经系统(一)引言概述:神经系统是动物生理学中关键的研究领域之一。
它在动物的生命体系中扮演着重要的角色,控制和协调了动物的各种生理功能。
本文将对动物神经系统的一些基本概念进行介绍,并重点探讨神经元和神经信号传递的机制。
正文内容:一、神经元的结构与功1. 神经元的基本结构: 神经元由细胞体、树突、轴突和突触等组成,每个部分都有着特定的功能。
2. 神经元的功能: 神经元是神经系统的基本单位,其主要功能包括接收、处理和传递信息。
二、神经信号传递的方式1. 神经信号的产生: 神经元内部通过离子通道的开闭来产生神经信号。
2. 神经信号的传递: 神经信号通过电化学传递和化学传递两种方式进行。
三、突触传递的机制1. 突触的组成和类型: 突触由突触前神经元、突触间隙和突触后神经元组成,有化学突触和电突触两种类型。
2. 突触传递的过程: 突触传递包括突触神经递质的释放、神经递质与受体的结合以及信号的传导等多个步骤。
四、神经系统的组织与功能分区1. 中枢神经系统与周围神经系统: 中枢神经系统由大脑和脊髓组成,主要负责信息的处理和调节;周围神经系统则负责信息的传递和感觉反应。
2. 不同区域的功能分区: 大脑有不同的功能区域,如感觉区、运动区和记忆区等,它们在神经信号的处理和功能调节方面扮演着不同的角色。
五、神经系统的调控与适应1. 自动神经系统的调控: 自动神经系统负责调节内脏器官和腺体的活动,通过交感神经系统和副交感神经系统的相互作用来实现平衡。
2. 神经系统的适应能力: 神经系统具有适应环境变化和保持稳定的能力,可以通过形成新的神经连接或调整现有的连接来适应外界刺激。
总结:动物生理学中的神经系统是一个复杂而精密的系统,控制和调节着动物的各种生理功能。
神经元和神经信号传递是神经系统的核心机制,突触传递的机制和中枢神经系统的功能分区对于理解神经系统的工作方式至关重要。
此外,神经系统还具有调控和适应的能力,可以适应不同的环境和刺激。
神经系统组成:1.神经元(1)神经元的结构:胞体、树突、轴突(2)神经元的功能:①接受、整合信息②产生神经冲动③产生动作电位④释放递质(3)神经纤维:神经元的突起和突起外膜结构(轴索+雪旺氏细胞=)有髓神经纤维、无髓神经纤维→神经纤维→神经束→神经(神经膜包裹,绝缘)(其中还有血管)(4)神经变性:有神经膜的突起被切断后可以再生(中枢神经系统中无神经膜)(5)神经纤维传导的特征:①生理完整性②绝缘性③双向性④不衰减性⑤相对不疲劳性(6)传到速度的影响因素:①纤维直径②髓鞘③温度2.胶质细胞(1)分类:星形细胞、寡突细胞、小胶质细胞(2)功能:支持、修复和再生、营养与代谢、绝缘屏障、摄取分泌神经递质突触类型轴-树或化学性突出、电突触(突触前、后膜形成缝隙连接)轴-体轴-轴树-树树-体体-体体-树中枢神经系统化学性突触的传递过程突触前神经元末梢兴奋→释放兴奋/抑制性递质→兴奋/抑制性突触后电位(突触后膜去/超极化)→突触后神经元兴奋/抑制神经递质的标准①突触前神经元含递质的前体和合成酶系②兴奋冲动抵达神经末梢时,递质进入突触间隙③递质作用突触后膜的特殊受体发挥生理作用,将递质施加到神经元或效应细胞旁能模拟递质引起相同的生理效应④存在使递质失活的酶或其他环节(摄取回收)⑤递质类似物或受体阻断剂能加强或阻断这一递质的突触传递作用神经递质(1)乙酰胆碱ACh乙酰胆碱受体的分类(2)去甲肾上腺素NE肾上腺素和去甲肾上腺素的生物合成途径酪氨酸→多巴→多巴胺→去甲肾上腺素→肾上腺素(3)谷氨酸Glu:脊椎动物中枢神经系统兴奋性突触,昆虫、甲壳动物兴奋性神经肌肉接点(4)天冬氨酸Asp(5)多巴胺(6)γ-氨基丁酸GABA:脊椎动物中枢神经系统(大脑皮层、小脑)的抑制性递质,甲壳动物运动突触的抑制性递质(7)5-羟色胺5-HT(8)神经肽项目兴奋性突触后电位(EPSP)抑制性突触后电位(IPSP)突触前神经元兴奋性神经元抑制性神经元递质兴奋性抑制性Na+内流+++K+外流+Cl-内流++突触后膜电位去极化超极化结果突触后神经元易产生动作电位突触后神经元难产生动作电位突触前抑制:抑制性末梢终止在兴奋性轴突的突触前末梢上,兴奋性冲动在到达突触前就受到了抑制性末梢的影响(运动神经元未超极化,静息电位、膜通透性未发生变化)突触后抑制:……空间总和:多处突触发生的突触电流累加效应产生的去极化时间总和:两个相继发生的突触后电位累加效应产生的去极化反射:在中枢神经系统参与下,机体对内外环境刺激所作出的规律性反应中枢神经元的联系方式视杆细胞:感受光视锥细胞:感受颜色鱼类、两栖动物幼体的侧线系统:感受水压、低频振动,控制趋流性的定向作用,协助视觉测定物体位置一、神经系统对躯体运动的调节(一)脊髓对躯体运动的调节:1.牵张反射(1)腱反射:快速牵拉肌腱时发生的牵张反射(膝反射、跟腱反射)(2)肌紧张:缓慢持续牵拉肌腱时发生的牵张反射,被牵拉的肌肉发生缓慢而持久的收缩,以组织被拉长2.屈反射(1)屈肌反射:以伤害性刺激施于一侧后肢的下部,引起该侧后肢屈曲的反射(脚踩钉子)(2)对侧伸肌反射:刺激本侧肢体引起对侧肢体伸直以支持体重的反射(通过脊髓中枢的交互抑制实现)意义:被刺激侧肢体弯曲,躲避伤害刺激,对侧肢体伸直,维持机体中心不致跌倒,都是比较原始的防御性反射(二)脑干对姿势反射的调节1.状态反射:因头部与躯干的相对位置或头部在空间位置的改变,引起的躯体肌肉紧张性改变的反射活动2.翻正反射:动物被推倒或仰面下落能迅速翻身、起立或改变为四肢朝下的姿势着地(三)基底神经节1.结构:纹状体(苍白球,尾核、核壳)、丘脑底核、黑核、红核2.功能:直接或间接调节运动,对肌紧张有抑制作用(四)小脑对躯体运动的调节1.前庭小脑(绒球小结叶):维持身体平衡、眼球运动2.脊髓小脑(小脑前叶、旁中央小叶):调节肌紧张——损失:小脑共济性失调症3.皮层小脑(后叶外侧部):协调随意运动(五)大脑对躯体运动的调节1.左右交叉(头面部的感觉投影是双侧性的)2.前后倒置:后肢投影在大脑皮质顶部,转向大脑半球内侧面,头部投影在底部3.投影区大小取决于感觉的灵敏度、机能重要程度、动物特有的生化方式●椎体系统:大脑皮质发出并经延髓椎体后行到达脊髓的传导束,即皮质脊髓束、皮质脑干束——调节精细运动●椎体外系统:皮质下某些核团(苍白球,尾核、核壳、黑核、红核)有在延髓椎体之外的后行通路,控制脊髓运动神经元的活动——协调全身各肌肉群的运动,保持正常姿势二、神经系统对内脏活动的调节(一)下丘脑对内脏活动的调节:体温、水平衡、摄食行为、腺垂体等内分泌活动、生物节律控制(二)大脑皮层对内脏活动的调节1.边缘系统:大脑半球内侧面皮质、脑干连接部、胼胝体旁环周结构称为边缘叶,边缘叶、邻近皮质、与其密切联系的皮质下结构构成边缘系统2.功能:内脏活动的重要调节中枢#情绪反应、性行为、摄食行为、内脏活动、嗅觉调节、记忆功能(三)本能行为和情绪反应的神经调节1.本能行为:摄食、饮水、性、防御(攻击、逃避)2.情绪反应:恐惧和发怒,行为的激发脑的高级功能条件反射动力定型:常用的几块肌肉得到锻炼神经活动的类型觉醒和睡眠α波β波θ波δ波频率8-13 14-30 4-7 0.5-3振幅25-100 10-30 100-150 20-200状态闭目安静休息,睁眼消失大脑皮层高水平活动睡眠、深度麻醉、缺氧行为紊乱的儿童,精神压力与挫折的成年人深睡、深度麻醉婴儿、严重脑损伤(癫痫、脑外伤、脑肿瘤)慢波睡眠:通常的睡眠,δ波快波睡眠:异相睡眠,β波,眼球快速转动。