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神经系统

最后更新:2020年11月2日

神经系统由大脑、脊髓、感觉器官以及所有将这些器官与身体其他部位连接起来的神经组成。这些器官共同负责身体的控制和各部分之间的交流。大脑和脊髓组成了控制中心,即中枢神经系统(CNS),在这里评估信息并做出决定。周围神经系统(PNS)的感觉神经和感觉器官监测身体内外的情况,并将这些信息发送给中枢神经系统。PNS中的传出神经将信号从控制中心传递到肌肉、腺体和器官,以调节它们的功能。继续滚动阅读更多内容…

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神经系统解剖学

神经组织

神经系统的大部分是由两类细胞组成的组织:神经元和神经胶质细胞。

神经元

神经元,也被称为神经细胞,通过传递电化学信号在体内交流。神经元看起来与身体中的其他细胞非常不同,这是由于从它们的中央细胞体延伸出许多漫长的细胞过程。细胞体是神经元的大致圆形部分,包含细胞核、线粒体和大多数细胞器。被称为树突的小树形结构从细胞体延伸出来,从环境、其他神经元或感觉受体细胞中接收刺激。被称为轴突的长时间传输过程从细胞体延伸,将信号发送到体内的其他神经元或效应细胞。

神经元有三种基本类型:传入神经元、传出神经元和中间神经元。

  1. 传入神经元.传入神经元也被称为感觉神经元,它将感觉信号从体内的受体传递到中枢神经系统。
  2. 传出神经元.传出神经元也被称为运动神经元,它将信号从中枢神经系统传递到身体的效应器,如肌肉和腺体。
  3. 中间神经元.中间神经元在中枢神经系统内形成复杂的网络,整合从传入神经元接收到的信息,并通过传出神经元指导身体的功能。

神经胶质

神经胶质细胞,又称神经胶质细胞,是神经系统的“辅助”细胞。身体中的每个神经元周围都有6到60个神经胶质细胞,它们保护、滋养和隔离神经元。因为神经元是极其特殊的细胞,对身体功能至关重要,几乎不会繁殖,神经胶质对维持神经系统的功能至关重要。

大脑

大脑颅骨是一个柔软、皱褶的器官,重约3磅,位于颅腔内头骨包围并保护它。大脑中大约有1000亿个神经元构成了人体的主要控制中心。大脑和脊髓共同构成了中枢神经系统(CNS),信息在这里被处理并产生反应。大脑是意识、记忆、计划和自主行动等高级心理功能的所在地,它也控制着下半身功能,如呼吸、心率、血压和消化的维持。

脊髓

脊髓是一长而细的束状神经元团,携带信息通过脊椎的椎腔,从延髓在大脑的上端并继续向下延伸到脊柱的腰椎区域。在腰椎区,脊髓分离成一束单独的神经,称为脊髓神经束马尾(由于它与马尾相似)继续次于骶骨而且尾骨.脊髓的白质是神经信号从大脑传递到身体的主要管道。脊髓的灰质整合了对刺激的反射。

神经

神经是周围神经系统(PNS)中的轴突束,充当信息高速公路,在大脑、脊髓和身体其他部位之间传递信号。每个轴突都被称为神经内膜的结缔组织鞘包裹。神经的单个轴突被捆绑成称为束的轴突组,被称为神经周膜的结缔组织鞘包裹。最后,许多神经束被另一层称为神经外膜的结缔组织包裹在一起,形成一整条神经。用结缔组织包裹神经有助于保护轴突,并增加它们在体内交流的速度。

  • 传入神经,传出神经和混合神经.身体中的一些神经专门用于向一个方向传递信息,类似于单行道。将信息从感受器传递到中枢神经系统的神经被称为传入神经。其他神经元被称为传出神经,仅将信号从中枢神经系统传递到肌肉和腺体等效应器。最后,有些神经是混合神经,包含传入和传出轴突。混合神经的功能就像双向街道,传入轴突作为通往中枢神经系统的通道,传出轴突作为离开中枢神经系统的通道。
  • 颅神经.从大脑下方延伸出的是12对颅神经。每个脑神经对都是由罗马数字1到12来识别的,根据它在大脑前后轴上的位置。每条神经都有一个描述性的名称(如嗅觉,视神经等),以确定其功能或位置。脑神经为特殊的感觉器官提供了与大脑的直接连接,头部肌肉颈部、肩膀、心脏和胃肠道。
  • 脊髓神经.脊髓左右两侧分别有31对脊神经。的脊髓神经是在脊髓和身体特定区域之间传递感觉和运动信号的混合神经。31条脊神经被分为5组,以脊柱的5个区域命名。由此可见,颈神经有8对,12对胸神经, 5双腰椎神经, 5双骶神经和1对尾骨神经。每条脊神经通过一对脊椎骨之间的椎间孔或两根脊椎骨之间的椎间孔从脊髓发出C1脊椎和枕骨头骨。

脑膜

脑膜是中枢神经系统(CNS)的保护层。它们由硬脑膜、蛛网膜和脑膜三层组成。

  • 硬脑膜.的硬脑膜,意思是“坚强的母亲”,是脑膜中最厚、最坚韧、最表层的一层。它由致密的不规则结缔组织组成,含有许多坚韧的胶原纤维和血管。硬脑膜保护中枢神经系统免受外部损伤,包含围绕中枢神经系统的脑脊液,并为中枢神经系统的神经组织提供血液。
  • 蛛网膜板牙.的蛛网膜板牙“蜘蛛妈妈”的意思是“蜘蛛一样的母亲”,它比硬脑膜要薄得多,也更脆弱。它排列在硬脑膜内部,含有许多细纤维,将硬脑膜与下面的硬脑膜连接起来。这些纤维穿过一个充满液体的空间,即蛛网膜和脑膜之间的蛛网膜下腔。
  • 软脑膜.的软脑膜,意为“温柔的母亲”,是位于大脑和脊髓外部的一层薄薄的细腻组织。脑膜包含许多为中枢神经系统的神经组织提供营养的血管,它覆盖了整个中枢神经系统的表面,穿透到脑沟和脑裂的山谷。

脑脊髓液

中枢神经系统器官周围的空间充满了一种被称为脑脊液(CSF)的透明液体。脑脊液是由血浆通过特殊结构形成的脉络丛.脉络膜丛包含许多毛细血管,内衬上皮组织,过滤血浆,并允许过滤后的液体进入大脑周围的空间。

新产生的脑脊液在大脑内部的空心空间(称为脑室)和脊髓中部的一个小腔(称为中央管)中流动。脑脊液也流经大脑和脊髓周围的蛛网膜下腔。脑脊液不断在脉络膜丛产生,并在称为蛛网膜绒毛的结构被重新吸收到血液中。

脑脊液对中枢神经系统有几个重要的功能:

  1. 脑脊液吸收大脑和头骨之间以及脊髓和椎骨之间的冲击。这种减震器可以保护中枢神经系统免受打击或速度的突然变化,比如在车祸中。
  2. 大脑和脊髓漂浮在脑脊液中,通过浮力减轻它们的表观重量。大脑是一个非常大但柔软的器官,需要大量的血液才能有效地运作。脑脊液中减少的重量使大脑的血管保持开放,并有助于保护神经组织不被自身的重量压碎。
  3. 脑脊液有助于维持中枢神经系统内的化学稳态。它含有离子、营养物质、氧气和白蛋白,支持神经组织的化学和渗透平衡。CSF还可以清除神经组织内细胞代谢的副产物。万博下载官方app下载

感觉器官

人体所有的感觉器官都是神经系统的组成部分。所谓的特殊感官——视觉、味觉、嗅觉、听觉和平衡——都是由大脑等专门器官来检测的眼睛的味蕾和嗅觉上皮细胞。一般感觉的感受器,如触觉、温度和疼痛,遍布身体的大部分。身体的所有感觉感受器都连接到传入神经元,传入神经元将它们的感觉信息传递到中枢神经系统进行处理和整合。

神经系统生理学

神经系统的功能

神经系统有三个主要功能:感觉、整合和运动。

  1. 感觉.神经系统的感觉功能包括从监测身体内外状况的感觉感受器收集信息。然后,这些信号被传递到中枢神经系统(CNS),由传入神经元(和神经)进行进一步处理。
  2. 集成.整合的过程是在任何给定的时间对传递到中枢神经系统的许多感觉信号进行处理。这些信号被评估、比较、用于决策、丢弃或在适当的情况下存入内存。整合发生在大脑和脊髓的灰质中,由中间神经元完成。许多中间神经元共同工作,形成复杂的网络,提供这种处理能力。
  3. 电动机.一旦中枢神经系统的中间神经元网络评估了感觉信息并决定了一个动作,它们就会刺激传出神经元。传出神经元(也称为运动神经元)将信号从中枢神经系统的灰质通过周围神经系统的神经传递到效应细胞。效应器可以是平滑的、心脏的或骨骼肌组织或腺组织。然后,效应器释放一种激素或移动身体的一部分来对刺激做出反应。

当然,不幸的是,我们的神经系统并不总是正常运作。有时这是疾病的结果,比如阿尔茨海默氏症以及帕金森症。你知道DNA测试可以帮助你发现你的遗传风险,获得某些健康状况,影响我们的神经系统器官?晚发性阿尔茨海默病,帕金森病,黄斑变性-访问我们的指南DNA健康检测为了了解更多。

神经系统的分支

中枢神经系统

大脑和脊髓共同构成了中枢神经系统,简称CNS。中枢神经系统通过提供身体的处理、记忆和调节系统,充当身体的控制中心。中枢神经系统从身体的感觉感受器接收所有有意识和潜意识的感觉信息,以保持对身体内部和外部条件的意识。利用这些感官信息,它就有意识和潜意识的行为做出决定,以维持身体的内稳态并确保生存。中枢神经系统还负责神经系统的高级功能,如语言、创造力、表达、情绪和个性。大脑是意识的中心,它决定了我们是谁。

周围神经系统

外周神经系统(PNS)包括大脑和脊髓之外的所有神经系统部分。这些部分包括所有的颅神经和脊神经、神经节和感觉感受器。

躯体神经系统

躯体神经系统(SNS)是PNS的一个分支,包括所有的自愿传出神经元。SNS是PNS中唯一被有意识控制的部分,负责刺激体内的骨骼肌。

自主神经系统

自主神经系统(ANS)是PNS的一个分支,包括所有不自主传出神经元。ANS控制潜意识的效应器,如内脏肌肉组织、心肌组织和腺体组织。

人体内的自主神经系统有两个分支:交感神经和副交感神经。

  • 富有同情心的.交感神经区形成了身体对压力、危险、兴奋、锻炼、情绪和尴尬的“战斗或逃跑”反应。交感神经分区会增加呼吸和心率,释放肾上腺素和其他应激激素,并减少消化以应对这些情况。
  • 副交感神经.当身体放松、休息或进食时,副交感神经区形成身体的“休息和消化”反应。副交感神经的作用是在有压力的情况下解除交感神经的作用。在其他功能中,副交感神经部门的工作是降低呼吸和心率,增加消化,并允许清除废物。

肠神经系统

肠神经系统(ENS)是ANS的分支,负责调节消化和消化器官的功能。ENS通过自主神经系统的交感神经和副交感神经接收来自中枢神经系统的信号,以帮助调节其功能。然而,ENS主要独立于中枢神经系统工作,并且在没有任何外部输入的情况下继续工作。因此,ENS通常被称为“肠道的大脑”或身体的“第二大脑”。ENS是一个巨大的系统——几乎和脊髓中的神经元一样多。

动作电位

神经元通过产生和传播被称为动作电位(APs)的电化学信号发挥作用。AP是由钠离子和钾离子通过神经元膜的运动产生的。(见水和电解质.)

  • 静态电位.休息时,神经元在细胞外保持钠离子的浓度,在细胞内保持钾离子的浓度。这个浓度是由细胞膜上的钠钾泵维持的,每2个钾离子泵入细胞,就有3个钠离子泵出细胞。离子浓度导致静息电势为-70毫伏(mV),这意味着与周围环境相比,细胞内部具有负电荷。
  • 阈值的能力l.如果刺激允许足够的正离子进入细胞的某个区域,使其达到-55毫伏,细胞的该区域将打开其电压门控钠通道,并允许钠离子扩散到细胞内。-55 mV是神经元的阈值电位,因为这是它们必须达到的“触发”电压,以越过阈值形成动作电位。
  • 去极化.钠带正电荷,与正常的负电荷相比,它会导致细胞去极化(带正电)。所有神经元去极化电压均为+30 mV。细胞的去极化是由神经元作为神经信号传递的AP。正离子扩散到细胞的邻近区域,当它们达到-55 mV时,在这些区域启动一个新的AP。AP继续沿着神经元的细胞膜扩散,直到到达轴突的末端。
  • 复极化.在去极化电压达到+30 mV后,电压门控钾离子通道打开,允许正离子钾离子扩散出电池。钾的损失以及钠离子通过钠-钾泵泵出细胞恢复到-55 mV静息电位。在这一点上,神经元准备开始一个新的动作电位。

突触

突触是神经元和另一个细胞之间的连接点。突触可以在两个神经元之间形成,也可以在神经元和效应细胞之间形成。人体内有两种类型的突触:化学突触和电突触。

  • 化学突触.在神经元轴突的末端是轴突的一个扩大区域,称为轴突末梢。轴突末端与下一个细胞之间有一个称为突触间隙的小间隙。当AP到达轴突末端时,它打开电压门控钙离子通道。钙离子会导致含有神经递质(NT)的囊泡通过胞吐作用释放到突触间隙。NT分子穿过突触间隙,与细胞上的受体分子结合,与神经元形成突触。这些受体分子打开离子通道,这些离子通道既可以刺激受体细胞形成新的动作电位,也可以在受到另一个神经元刺激时抑制细胞形成动作电位。
  • 电突触.当两个神经元通过称为间隙连接的小孔连接时,就形成了电突触。间隙连接允许电流从一个神经元传递到另一个神经元,因此一个细胞中的AP通过突触直接传递到另一个细胞。

髓鞘形成

许多神经元的轴突被一层称为髓磷脂的绝缘涂层所覆盖,以增加全身神经传导的速度。髓鞘由两种类型的胶质细胞形成:PNS中的雪旺细胞和中枢神经系统中的少突胶质细胞。在这两种情况下,胶质细胞将质膜多次包裹在轴突周围,形成一层厚厚的脂质覆盖层。这些髓鞘的发育称为髓鞘形成。

髓鞘化通过减少信号到达轴突末端必须形成的ap数量来加速轴突内ap的运动。髓鞘形成过程在胎儿发育时开始加速神经传导,并持续到成年早期。髓鞘轴突由于脂质的存在而呈白色,并形成脑内和脊髓外的白质。白质专门用于在大脑和脊髓中快速传递信息。大脑和脊髓的灰质是处理信息的无髓鞘整合中心。

反应

反射是对刺激的快速、无意识的反应。最著名的反射是髌骨反射,当医生在体检时轻拍病人的膝盖时,就会检查这种反射。反射整合在脊髓的灰质或脑干中。反射使身体在神经信号到达大脑的意识部分之前,通过向效应器发送反应,对刺激做出非常迅速的反应。这就解释了为什么人们经常会在意识到自己疼痛之前把手从滚烫的物体上移开。

颅神经的功能

12条脑神经在神经系统中都有特定的功能。

  • 嗅觉神经(I)将气味信息从鼻腔顶部的嗅觉上皮细胞传递到大脑。
  • 视神经(II)将视觉信息从眼睛传递到大脑。
  • 动眼肌、滑车和外展神经(III、IV和VI)一起工作,让大脑控制眼睛的运动和焦点。的三叉神经(V)携带来自面部的感觉并支配咀嚼肌肉。
  • 面神经(VII)支配面部肌肉做出面部表情,并从舌头前2/3处传递味觉信息。
  • 前庭耳蜗神经(VIII)将听觉和平衡信息从耳朵传递到大脑。
  • 舌咽神经(IX)从舌头的后1/3处携带味觉信息并协助吞咽。
  • 迷走神经(X),有时被称为游走神经,因为它支配许多不同的区域,“游走”通过头部,颈部和躯干。它将重要器官的状况信息传递给大脑,传递运动信号来控制语言,并向许多器官传递副交感神经信号。
  • 舌下神经(XII)控制舌头说话和吞咽。

感官生理学

所有的感觉感受器都可以根据它们的结构和它们检测到的刺激的类型来分类。从结构上讲,感觉感受器分为三类:游离神经末梢、包裹神经末梢和特化细胞。游离神经末梢就是神经元末端延伸到组织中的游离树突。疼痛、热和冷都是通过游离神经末梢感知的。包被神经末梢是被圆形结缔组织包膜包裹的游离神经末梢。当被膜因触摸或压力而变形时,神经元就会受到刺激,向中枢神经系统发送信号。特化细胞检测来自5种特殊感官的刺激:视觉、听觉、平衡、嗅觉和味觉。每一种特殊的感官都有自己独特的感觉细胞,比如视网膜上的视杆细胞和视锥细胞,它们探测光线以产生视觉。

在功能上,有6类主要的受体:机械感受器,伤害感受器,光感受器,化学感受器,渗透感受器和热感受器。

  • 的机械.机械感受器对触觉、压力、振动和血压等机械刺激很敏感。
  • 痛觉受器.痛觉感受器对极热、极冷或组织损伤等刺激做出反应,将疼痛信号发送到中枢神经系统。
  • 光感受器.视网膜上的感光细胞通过探测光线来提供视觉。
  • 化学感受器.化学感受器检测血液中的化学物质,并提供味觉和嗅觉。
  • 嗅觉感受器.渗透感受器监测血液的渗透压,以确定身体的水合水平。
  • 温度感受器.温度感受器可以检测身体内部和周围环境的温度。