四、兴奋的产生和传导 一)兴奋在神经纤维上的传导
1.神经细胞形成静息电位及动作电位的原因
1)静息电位的形成---外正内负:在静息状态,一般膜上K通道开放,细胞内K浓度比细胞外高,因此K穿过细胞膜扩散到细胞外,就将正电荷移到细胞外,而有机大分子(带有负电荷)几乎不能通过细胞膜,在膜内形成负电位,而膜外为正电位,这就是静息电位。这个电势差继续扩大,直到它的大小能阻止K外流
2)受到刺激时动作电位形成----外负内正:受到刺激部分膜通透性改变,膜外Na内流,膜两侧的静息电位差急剧减小,直到形成膜内正位、膜外负电位,阻止Na继续内流,从而产生外负内正的动作电位
3)兴奋的传导---局部电流的形成:刺激部位产生动作电位后,左右邻近的膜也都发生通透性改变,和上述过程一样发生动作电位。如此一步步地连锁反应而出现了动作电位的顺序传导,也就是说,兴奋的传导就是动作电位沿神经纤维的顺序发生,这样的过程在神经纤维膜上连续进行下去,就表现为兴奋在整个细胞上的传导,这种神经冲动的传导速度非常快。在静息时,神经细胞的膜电位是膜外为正,膜内为负。神经纤维上某一点受到刺激,如果这个刺激的强度是足够的,这个点对刺激的反应是极性发生改变,Na内流,K外流,
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原来是正电位的外膜表面现在变成了负电位,膜外邻近未兴奋部位的正电荷向兴奋部分移动,膜内的正电荷由兴奋部位向未兴奋部位移动。这种在兴奋部位与相邻未兴奋部位之间的局部电流达到一定程度后,便会引起未兴奋部位产生兴奋,这样兴奋就传递下去了。而 原先兴奋的部位又恢复原先的电位。总之:静息电位是因为K+外流造成的,动作电位(兴奋电位)是由于Na+的内流引起的
二)兴奋在神经元之间的传递 突触结构
在神经系统中,神经元之间在结构上并没有原生质相连,每一个神经元的轴突末梢只能与其他神经元的细胞体或树突相接触,如图:
此接触的部位称为突触。一个神经元的轴突末梢分成许多小枝,每个小枝的末端膨大,呈杯状或球状,称为突触小体,贴附在下一个神经元的细胞体或树突的表面。突触由突触前膜、
突触间隙和突触后膜组成, 如图:
在突触小体内靠近突触前膜处含有大量突触小泡,内含化学物质----神经递质(乙酰胆碱) 当兴奋沿轴突传到突触小体时,突触小泡就向突触前膜移动,与突触前膜接触融合后将神经递质释放到突触间隙里,神经递质再与突触后膜结合,使突触后膜兴奋或抑制,这样就使兴奋从一个神经元传到另一个神经元。突触是两个相联系的神经元之间神经递质的释放、传递、接受的结构。兴奋在神经元之间的传递是单向的,只能由一个神经元的轴突传到另一个神经元的树突或细胞体,但在一个神经元内,兴奋可沿着树突—细胞体—轴突
信号转换:电信号---化学信号---电信号
2、兴奋传导
神经纤维上 双向传导 静息(1)时外正内负
静息电位 → 刺激 → 动作电位→ 电位差→局部电流(双向传导)
(2)神经元之间(突触传导) 单向传导
突触小泡(递质)→ 突触前膜→突触间隙→ 突触后膜(有受体)→产生兴
奋或抑制
三)神经系统的分级调节
1、神经系统分为中枢神经系统和周围神经系统。中枢神经系统包括脑和脊髓两部分,脑可分大脑,小脑、脑干,其中下丘脑属于脑干的一部分 2、人体的神经中枢分布:
大脑:调节机体活动的最高级中枢 下丘脑:体温调节中枢、水平衡调节中枢、 生物的节律行为 脑干:呼吸中枢
小脑:维持身体平衡的作用 脊髓:调节机体活动的低级中枢 3、中枢神经系统对各级中枢的整合作用
中枢神经系统各个部分都具有对躯体和内脏两方面的协调作用,各有其整合水平。同一种生理活动可在中枢神经系统许多部分受到整合。例如,呼吸主要脑干的机能,但也受到大脑的影响。人及其他高等动物,由于大脑两半球高度发达,大脑皮层对中枢神经系统各级中枢都具有控制、协调作用,大脑皮层就成为人及其他高等动物一切机能的统一的管理机构 4.、脑的高级功能
大脑除了对外部世界的感知以及控制机体的反射活动外,还具有语言,学习,记忆和思维等方面的高级功能。
二.激素调节
1.激素:(荷尔蒙)
由内分泌器官(或细胞)分泌具有调节(并不是催化功能)功能的化学物质
大多数的激素的化学本质是蛋白质,少数为类固醇,例如:胰岛素是蛋白质。而性激素是类固醇
2.人和脊椎动物激素的来源及其作用 (1)下丘脑------------------内分泌调控中枢 激素 经血液进入垂体 促肾上腺皮质激素释放激素 促性腺激素释放激素 生长激素释放抑制激素 促甲状腺激素释放激素 经分泌神经元进入垂体 (2)垂体------------最主要的内分泌腺,具有管理、调节其他某些内分泌腺的作用 腺体 垂体 激素 促激素 生长激素 (3)其他内分泌腺 腺体 甲状腺 肾上腺皮质 激素 甲状腺激素 盐皮质激素 糖皮质激素 少量性激素 肾上腺髓质 胰岛 睾丸 卵巢 肾上腺素 胰岛素 胰高血糖素 雄激素 雌激素 孕激素 胸腺 内泌失调症:
生长激素:幼年缺少得侏儒症,幼年分泌过多得巨人症。 甲状腺激素:幼年分泌过少得呆小症,幼年分泌过多得 甲亢,成年分泌过少得甲状腺肿 胰岛素分泌过少易得糖尿病。
3.内分泌腺与外分泌腺的区别
内分泌腺,是没有分泌管的腺体称为内分泌腺。它们所分泌的物质(称为激素)直接进入周围的血管和淋巴管中,由血液和淋巴液将激素输送到全身。如:甲状腺,胰腺
外分泌腺,是一类有导管的腺体,其分泌物不进入血液,且由导管流出。如肝脏产生胆汁,通过总胆管流到十二指肠。唾液腺、汗腺、皮脂腺、胃腺、胰腺,肠腺、肝等均属于外分泌腺。但胰腺既是内分泌腺也是外分泌腺,做为内分泌腺分泌胰岛素和胰高血糖素,作为外分泌腺分泌胰蛋白酶,胰麦芽糖酶,胰脂肪酶。
胸腺素 主要作用 促进和维持代谢活动 调节水盐平衡 调节代谢,增强抵抗力 促进性腺发育、生殖细胞的生成,维持第二性征 提高心率和血压,升高血糖 降低血糖 升高血糖 促进性腺发育、生殖细胞的生成,维持第二性征 促进子宫内膜和乳腺等的生长发育,为受精卵着床和泌乳准备条件 促进T细胞大量产生,增强免疫力 主要作用 促进相应腺体的生长发育,调节相应的腺体合成和分泌激素 主要促进蛋白质合成和骨的生长 抗利尿激素 作用 促进促肾上腺皮质激素的分泌 促进促性腺激素的分泌 抑制生长激素的分泌 促进促甲状腺激素的分泌 控制水的排泄,调节水盐平衡
4.激素分泌调节
激素的分泌受神经和体液因素调节,主要有以下两种形式
(1) 神经调节:当机体内外环境条件发生变化时,传入中枢神经系统的信号经过分析和
综合后传到下丘脑,影响下丘脑控制的激素合成与分泌。其中一种是神经直接调节激素分泌,如肾上腺髓质和胃肠激素的分泌就属于这类调节。另一类是间接神经调节,也就是神经--体液调节,如中枢神经系统通过下丘脑分泌各种促激素释放激素刺激垂体,垂体在分泌各种促激素刺激腺体就属于这类
(2) 反馈调节:正常情况下,在中枢神经系统的控制下,下丘脑分泌的促激素释放激素
促进垂体分泌相应的促激素,进而促进相应的腺体分泌激素,但当某种激素浓度升高时,又会抑制下丘脑和垂体分泌相应的促激素释放激素和促激素,从而使这种激素的浓度降低,当激素浓度降到一定程度时又会解除对下丘脑和垂体的抑制,经逐级促进,使这种激素的浓度不致太高,也不致太低,从而保持相对稳定的生理浓度值,发挥正常的调节功能。
5.神经—体液调节实例 (1)血糖平衡的调节
人体正常血糖浓度;0.8—1.2g/L
低于0.8 g/L:低血糖症 高于1.2 g/L;高血糖症、严重时出现糖尿病,那么我们人体怎么调节血糖平衡使我们的血糖浓度维持在0.8—1.2g/L呢? 首先我们需要分析血糖的来源和去向
人体血糖的三个来源:食物、肝糖原的分解、非糖物质的转化
三个去处:氧化分解、合成肝糖原肌糖原、转化成脂肪蛋白质等