假肢矫形器技术与临床应用
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第二节 神经元之间的信息传递

神经元之间存在密切的功能联系,突触是中枢内信息传递的结构基础。本节将叙述突触的结构及其信息传递过程,并介绍反射中枢的功能活动等一系列复杂的生理过程。

一、突触传递

神经元与神经元之间,神经元与效应器之间都是通过突触建立起功能联系的。这些突触联系有的产生兴奋效应,有的产生抑制效应,正是这些最基本的功能结构单元,经过多种复杂组合,才形成神经系统纷繁多样的生理功能。

(一)突触的种类与结构

1.突触的概念和分类 突触是神经元的一种特化接点,神经递质信号分子可通过此连接点从一个神经元传递到另一个神经元或效应细胞。突触既是神经元之间在功能上发生联系的部位,也是信息传递的关键部位。根据突触传递信息的基本方式:可分为电突触、化学性突触。电突触是依靠突触前神经末梢的生物电和离子交换直接传递信息;化学性突触是依靠突触前神经元末梢释放特殊化学物质作为传递信息的媒介来影响突触后神经元。在这两种方式中,以化学性突触传递最普遍、研究也最为深入。

2.化学性突触的结构 经典化学性突触的基本结构有突触前成分、突触间隙和突触后成分。

(1)突触前成分:突触前成分的主体是突触小体。突触前神经元的突起末梢分出许多小支,每个小支的末梢膨大呈球状,形成突触小体。突触小体的末梢膜即为突触前膜。在突触前膜的内侧面(细胞质面)附着有一种由丝状和颗粒物质组成的致密结构并凸向细胞质侧,它和突触前膜的网格一起形成突触前囊泡格栅。突触前囊泡格栅可容纳突触小泡,是突触小泡与突触前膜融合并引起胞吐作用的部位。突触小泡是突触小体的特征性结构,内含神经递质。在突触前膜上存在大量离子通道(主要是Ca2+通道)和受体(即突触前受体)。

(2)突触间隙:突触间隙是位于突触前、后膜之间的细胞外间隙,其宽度因突触类型的不同而异,间隙中含黏多糖、糖蛋白和唾液酸等,这些化学成分能与神经递质结合,促进神经递质由前膜移向后膜,使其不向外扩散或消除多余的递质。

(3)突触后成分:突触后成分的主体是突触后膜。突触后膜多为与突触前膜相对应的突触后神经元的胞体膜或突起膜,在突触后膜上分布着丰富的特异性受体和化学门控的离子通道。

(二)化学性突触传递的过程

化学性突触在传递信息时,经历了极其复杂的突触前和突触后过程。突触信息的传递是通过突触前过程的胞吐释放神经递质和突触后过程将化学信号(神经递质)转换为生物电信号——突触后电位而实现的。

(三)神经-骨骼肌接头的结构与兴奋传递

躯体运动神经轴突末梢与骨骼肌之间形成的功能性联系部位,称为神经-骨骼肌接头。该处的信息传递过程与兴奋性突触的传递相似。

二、反射与反射中枢

反射(reflex)是指在中枢神经系统参与下,机体对内、外环境变化所做出的规律性应答。反射是神经系统功能活动的基本方式,反射活动的结构基础是反射弧。

反射中枢 在中枢神经系统内,调节某一特定生理功能活动的神经元群,称为反射中枢。反射中枢在完成反射过程中,起到综合、分析、整理传入信息,并且决定传出信息性质的重要部位。大量神经元群组合成许多不同的反射中枢,分布在中枢神经系统的不同部位,大体上可以分为脊髓水平、皮质下结构水平和大脑皮质水平。脊髓水平控制的反射都是最简单、最原始的反射;皮质下结构水平,包括延髓、脑桥、中脑、小脑、丘脑、下丘脑和基底神经节等结构控制的反射,这些反射都比较复杂,其中许多是调节生命活动的反射。

反射活动的基本形式——反射的基本过程:①一定的刺激被特定的感受器所感受,引起感受器兴奋;②兴奋以神经冲动的形式经传入神经传向反射中枢;③通过反射中枢的分析和综合活动,反射中枢产生兴奋过程;④中枢的兴奋经过一定的传出神经到达效应器;⑤效应器发生某种活动的改变。在自然条件下,反射活动需要反射弧各部分的结构和功能完整,如果反射弧中任何一个环节发生障碍,则反射将不能完成。

(刘训灿 李贞兰)