神经系统对内脏活动的调节

神经系统对内脏活动的调节

神经系统对内脏活动的调节 自主神经系统 (autonomic nervous system) 调节内脏器官组织 平滑肌和腺体活动的神经系统 交感神经 Sympathetic nervous system 副交感神经 Parasympathetic nervous system

胸段脊髓水平的交感神经传入纤维和传出纤维联系示意图

交感 副交感神经结构特征 1) 由节前神经元 节后神经元组成 ; 节前神经元 : 胞体位于中枢, 轴突为节前纤维 ; 节后神经元 : 节后神经元轴突为节后纤维 2) 交感神经节离效应器远, 节前纤维短而节后纤维长 ; 副交感神经节离效应器近, 节前纤维长而节后纤维短

中枢通过交感神经和副交感神经调节内脏活动 自主神经分布示意图 实线 : 节前纤维虚线 : 节后纤维

交感 副交感神经系统的功能特征 1 紧张性支配 2 双重支配, 作用拮抗 3 作用与效应器本身的功能状态有关 4 对整体功能调节意义

交感 副交感神经系统的功能作用

交感神经系统的功能 - 对整体功能调节意义 在环境急骤变化时, 交感神经系统可动员机体器官的潜能以适应环境的急剧变化 ( 应急反应 ) 当机体遭遇紧急情况时, 如 : 剧烈运动 窒息 失血 寒冷 创伤疼痛等情况下, 机体出现心率加快, 皮肤 内脏血管收缩, 血液的贮存库排出血液, 使循环血量增加, 红细胞数量增加, 支气管舒张, 糖原分解加速, 血糖浓度上升, 肾上腺素分泌增加等交感 - 肾上腺髓质系统活动增强现象, 所以交感神经在环境急骤变化的条件下可以动员机体许多器官的潜在力量, 以适应环境的急变

副交感神经系统的功能 - 对整体功能调节意义 保护机体, 休整恢复, 促进消化, 积蓄能量, 加强排泄 生殖功能 如 : 副交感神经活动增强时, 心脏活动减弱 瞳孔缩小 消化功能增强以促进营养物质的吸收和能量的补充

内脏活动的中枢调节 ( 一 ) 脊髓 (spinal cord) 对内脏活动的调节 - 初级中枢 自主神经起源于脊髓侧角中间外侧柱 血管张力反射 排尿反射 排便反射等的反射中枢 初级反射调节, 不能很好的适应生理功能的需要

低位脑干 (Lower brain stem) 对内脏活动的调节 延髓发出的自主神经传出纤维 头面部腺体 心 支气管 食管胃肝小肠等, 心血管中枢 呼吸中枢, 称生命中枢 脑干网状结构 脊髓调节自主神经功能 ; 中脑 : 瞳孔对光反射中枢

下丘脑 (Hypothalamus) 是调 节内脏活动的较高级中枢 将机体内脏活动和躯体活动 情绪反应等联系起来, 进行整合 与边缘系统 脑干网状结构有紧密的形态和功能联系

下丘脑的功能 1. 调节垂体内分泌功能促甲状腺激素释放激素促性腺激素释放激素促肾上腺皮质激素释放激素生长激素释放激素生长激素释放抑制激素催乳素释放因子催乳素释放抑制因子促黑激素释放因子促黑激素释放抑制因子 2 调节体温下丘脑视前区 - 前部 PO/AH 是基本的体温调节中枢 PO/AH 中的温度敏感神经元活动决定体温的调定点

3. 调节水平衡 通过渴觉引起水的摄入, 通过肾脏的排尿过程控制水的排出下丘脑在渴觉的形成和控制水的摄入与排出过程中起重要作用

4. 控制生物节律 (biorhythm) 机体的各种生理活动按一定时间顺序发生的周期性变化 下丘脑视交叉上核 ( suprachiasmatic nucleus, SCN) 可能是日周期生物节律的控制中心 ( 视网膜 - 视交叉上核束与视觉感受装置发生联系 ), 松果体激素褪黑素 (melatonin) 可能对器官起时钟指针作用 ( 体液因素 ) 5. 控制情绪和本能行为下丘脑可调节情绪活动, 参与情绪的生理反应形成 下丘脑在基本本能行为如摄食行为 饮水行为和性行为的控制中起重要作用

大脑皮层对内脏活动的调节 -- 新皮层 1 新皮层 (Neocortex) N ) 刺激新皮层, 引起躯体运动外, 也能引起内脏活动变化 如 : 刺激 4 区底部, 引起消化道运动, 唾液分泌 刺激内侧面 4 区一定部位引起直肠膀胱运动 刺激 6 区一定部位, 会出现竖毛 出汗 上下肢血管舒缩反应 8 19 区, 眼区运动和瞳孔反应

边缘叶 (Limbic cortex) 大脑半球内侧面皮层与脑干连接部和胼胝体旁的环周结构称为边缘叶边缘叶 在功能上与皮层密切相关的岛叶 颞叶眶回皮层的杏仁核隔区下丘脑丘脑前核等, 统称为边缘系统 主要参与情绪反应本能行为学习记忆 内脏活动调节 边缘系统的活动大致有两方面 : 维持个体生存的反应 : 摄食与防御维持种系生存的反应 : 生殖与性行为

本能行为和情绪 一 本能行为是维持个体生存和种族延续的行为本能行为 (Instinctual behavior) 在进化过程中形成而经遗传固定下来的行为对个体和种族延续具有重要意义的行为主要包括摄食行为 饮水行为和性行为受下丘脑和边缘系统等中枢部位的调节受社会 文化和教育等后天因素影响

( 一 ) 摄食行为是维持个体生存的基本行为 1. 摄食中枢 (feeding center) 和饱中枢 (satiety center) 下丘脑外侧区是摄食中枢, 腹内侧核为饱中枢摄食中枢与饱中枢之间存在交互抑制杏仁核的基底外侧核群能易化饱中枢, 抑制摄食中枢 2. 葡萄糖敏感神经元活动与摄食行为的控制饱中枢活动与葡萄糖敏感神经元的葡萄糖利用度葡萄糖利用度 饱中枢活动 摄食中枢活动 饱感 摄食 反之, 葡萄糖利用度 饥饿感 摄食 糖尿病 : 胰岛素 神经元对葡萄糖的利用度 ( 虽然血糖很高 ), 摄食中枢活动 多食

3. 调控摄食行为的神经肽神经肽 Y (neuropeptide Y,NPY) : 促进食欲 增加摄食行为瘦素 (leptin): 调节脂肪代谢 减少体内脂肪沉积 抑制摄食活动 减轻体重增食因子 (orexin): 促进食欲 增加摄食活动 引起肥胖生长素 (ghrelin): 促进生长激素分泌 增加摄食活动 引起肥胖 4. 大脑皮层对摄食行为的控制大脑皮层可在一定程度上控制摄食中枢活动, 影响摄食行为饮食习惯 对食物的厌恶和喜爱 进食动机 情绪和心理活动均可影响摄食行为

( 二 ) 饮水行为通常由渴觉激发 1. 血浆晶体渗透压变化与渴觉和饮水行为 机体失水过多时, 血浆晶体渗透压升高, 作用于下丘脑视前区附近的渗透压感受器 ( 神经元细胞脱水 ), 引起口渴和饮水行为, 并引起血管升压素释放增多而减少水的排出 2. 循环血量变化与渴觉和饮水行为循环血量降低时, 作用于容量感受器, 肾素 - 血管紧张素系统激活, 血管紧张素 II 通过血脑屏障薄弱的部位作用于穹窿下器和终板血管器引起口渴和饮水行为

3. 动脉血压变化与渴觉和饮水行为血压升高通过压力感受性反射抑制口渴和饮水行为 4. 松弛素和心房钠尿肽等与渴觉和饮水行为妊娠时卵巢的黄体所分泌松弛素 (relaxin) 促进饮水行为增食因子促进饮水行为循环血量增多促使心房肌分泌心房钠尿肽抑制饮水行为胰高血糖素样肽 -1(glucagon-like peptide-1) 抑制饮水行为

( 三 ) 性行为由多级中枢参与控制 1. 脊髓脊髓是控制性兴奋和性行为的基本反射中枢 2. 下丘脑和边缘系统下丘脑和边缘系统是调节性行为的较高级中枢内侧视前区和杏仁核在性行为和性欲的调节中起重要作用 3. 大脑皮层大脑皮层可接受视触听嗅味等多种性刺激信号人类大脑皮层对性行为的控制起主导作用人类大脑皮层具有很强的抑制性行为能力

二 情绪是事物情境或观念引起的主观体验和客观表达 情绪 (emotion) 人类对客观事物或情景变化是否符合或满足自己需要的主观情感体验和客观表达 是客观事件同主观需要关系的反映 情绪活动包括主观情感体验和客观生理反应 情绪可有多种表现形式如发怒 恐惧 愉快 痛苦 悲哀 忧虑 兴趣和厌恶等

( 一 ) 恐惧和发怒属于本能的防御反应 对机体或生命可造成伤害和威胁的信号引起恐惧和发怒恐惧 : 出汗 瞳孔扩大 蜷缩 环视四周寻找逃跑机会发怒 : 咆哮声 竖毛 瞳孔扩大 咬或伸爪等攻击行为属于防御反应 (defense reaction), 又称格斗 - 逃避反应 (fight-flight reaction) 在间脑水平以上切除大脑的猫, 常出现假怒 (sham rage) 平时下丘脑的这种活动受到大脑皮层的抑制而不易表现出来

( 二 ) 愉快和痛苦与脑内奖赏系统和惩罚系统的活动有关 愉快 (pleasure) 由一些满足机体需要的刺激引起, 痛苦 (agony) 由导致肉体或精神伤害的刺激引起, 也可因机体的需要得不到满足而引起 愉快是一种积极的情绪活动, 而痛苦是消极的情绪活动 愉快和痛苦的分别与脑内奖赏中枢和惩罚中枢活动有关 电刺激属于奖赏系统 (reward system) 的脑区引起愉快或满足的感觉 电刺激属于惩罚系统 (punishment system) 的脑区引起动物恐惧 痛苦 害怕 防御和逃跑等类似于受到惩罚的反应

属于奖赏系统的为主的脑区约占全脑的 35% 属于惩罚系统为主的脑区约占全脑的 5% 其余 60% 的脑区既不属于奖赏系统也不属于惩罚系统动物自我刺激 (self-stimulation) 实验方法下丘脑的外侧核和腹内侧核的奖赏效应最强惩罚系统的脑区主要位于中脑导水管周围的中央灰质刺激惩罚系统的脑区能完全抑制刺激奖赏系统的脑区的效应

( 三 ) 脑内奖赏系统和惩罚系统活动成为激发或抑制行为的动机 动机 (motivation): 激发人们产生某种行为的欲望或意念 奖赏系统的活动产生愉快情绪, 并激发那些加强愉快情绪的行为 惩罚系统的活动产生不愉快或痛苦的情绪, 并抑制或终止那些引起不愉快或痛苦的行为 奖赏系统和惩罚系统活动在学习和记忆过程中起重要作用

( 四 ) 积极情绪和消极情绪在进化过程中具有不同的适应意义积极情绪 : 带来愉悦感受的情绪, 如愉快 兴趣和爱好等, 属正性情绪在个体的成长和发展等长远利益方面具有适应意义易形成良性循环 消极情绪 : 产生不愉悦感受的情绪, 如愤怒 恐惧和厌恶等, 属负性情绪人类进化过程中长期适应结果有利于机体在受到威胁的环境中生存思维活动往往集中于引起消极情绪的事件或情境导致个体处于警惕和紧张状态, 出现防御相关生理反应

( 五 ) 情绪生理反应 (emotional physiological reaction) 在情绪活动过程中所伴随发生的一系列生理变化 1. 自主神经系统活动变化多数情况下表现为交感神经系统活动相对亢进某些情况下表现为副交感神经系统活动相对亢进强烈或持久的情绪活动导致自主神经系统功能严重紊乱 2. 内分泌系统活动的变化多种激素分泌的变化促肾上腺皮质激素 糖皮质激素 肾上腺素 去甲肾上腺素 甲状腺激素 生长激素和催乳素 情绪波动较大时, 性激素的分泌发生紊乱

交感神经, 副交感神经对内脏活动的影响 下丘脑对内脏活动的调节 边缘系统的组成和作用