第八章神經系統 (Nervous system) 一 神經系統的組成 ( 一 ) 神經系統 中樞神經系統 (CNS) + 周邊神經系統 (PNS) 二部分 ( 二 ) 中樞神經系統 腦 + 脊髓 ; 發號司令的最高執行機構 ( 三 ) 周邊神經系統 腦神經 + 脊髓神經 + 自主神經 ; 傳入系統 ( 感覺神經元 )+ 傳出系統 ( 運動神經元 ); 傳出系統 軀體神經系統 ( 隨意 )+ 自主神經系統 ( 不隨意 ) 二 神經組織學 胚胎來源 : 由外胚層發育而來 組成 : 主要由神經膠細胞 ( 無法興奮, 能支持 保護及提供營養 ) 與神經元 ( 構造與功能上單位 ) 組成 ( 一 ) 神經膠細胞 (neuroglia) 1. 數目 : 很多, 是神經元的 10~50 倍 2. 分類 : 依構造上及功能上的差異, 可分為 : (1) 中樞 :(Astrocyte) 星狀膠細胞 數量 & 突起最多 構成血腦障壁 (BBB) 疤痕組織 麩胺酸轉換成麩胺醯胺 (Oligodendrocyte) 寡突膠細胞 突起數目較少較短 中樞神經系統的髓鞘 (Microglia) 微小膠細胞 單核球轉化成吞噬細胞 吞噬 (Ependymal cell) 室管膜細胞 構成脈絡叢 分泌腦脊髓液 (CSF) (2) 周邊 :(Schwann cell) 許旺氏細胞 神經鞘細胞 周邊神經系統的髓鞘 (Satellite cell) 衛星細胞 神經節細胞的細胞體周圍 支持神經細胞 ( 二 ) 神經元 (neuron) 1. 構造與功能 (1) 數目 & 功能 : 約含有 10 11 個神經元, 作為神經衝動的傳導 (2) 構造 : A. 細胞體 : 神經元膨大部分, 含有細胞核 細胞質及胞器 尼氏體 ( 顆粒內質網, 合成蛋白質 ) 脂褐質( 包涵體, 與老化有關 ) 神經微纖維( 微小管形成, 支持及運送 ) B. 樹突 (dendrite): 細胞質突起, 一至多條, 短, 可接受神經衝動, 傳向細胞體 C. 軸突 (axon): 單一長纖維狀突起 ; 軸丘 ( 粒線體及神經微纖維, 不含尼氏體, 產生動作電位 ); 軸突終端球 ( 及突觸球, 含突觸囊泡, 儲存神經傳遞物質 ); 髓鞘 ( 包圍軸突, 具絕緣效果 ); 蘭氏結 ( 兩髓鞘間隙無髓鞘部分, 造成跳躍式傳導 ) (3) 其他構造名詞解釋 : A. 神經纖維 (nerve fiber): 指軸突及包於其外的構造, 軸突外有的包有髓鞘, 有的則無 B. 髓鞘 : 蛋白 磷脂質的複合物 ( 中樞神經系統 - 寡突膠細胞, 無再生能力 ; 周邊神經系統 - 許旺氏細胞, 具再生的能力 ) (4) 細胞體合成物質的運送方式 : 軸突漿流 :( 細胞質流動, 單向, 速度慢 )+ 軸突運輸 ( 沿微小管與神經纖維運送, 雙向, 速度快 如 : 疱疹病毒及狂犬病毒 ) (5) 神經元的再生能力 : 大部分在出生後, 細胞體喪失有絲分裂器 ( 中心粒及紡錘絲 ) 及分裂能力, 因此無法被取代或再生, 造成永久死亡 2. 分類 (1) 在構造上依其細胞體突起數目的多寡可分為三類 : A. 多極神經元 多條樹突 + 一條軸突 中樞神經系統大部分神經元, 如 : 腦 脊髓 B. 雙極神經元 一條樹突 + 一條軸突 視網膜 內耳 鼻腔嗅覺上皮 C. 單極神經元 單一突起 脊神經的背根神經節及腦神經的感覺神經節 (2) 神經元在功能上依其傳導衝動的方向分為三類 : A. 感覺或傳入神經元 將神經衝動由中樞傳出 B. 運動或傳出神經元 將神經衝動傳入中樞 C. 聯絡或中間神經元 位於腦 脊髓 : 介於腦與感覺神經元中間, 具聯絡功 能 1
三 神經生理學 - 傳導神經衝動, 以控制及維持身體的恆定 ( 一 ) 靜止膜電位 (Resting membrane potential;rmp) 1. 靜止膜電位 (Resting membrane potential;rmp) (1) 定義 : 靜止狀態 離子分布 ( 濃度差 ) 膜對離子通透性鈉鉀幫浦的作用 外 Na + Cl - 內 K + PO -3 4 pro - 外正電內負電 極化 電位計 RMP (2) 膜電位 : 大部分神經細胞 -70 mv; 骨骼肌 -80 ~ -90 mv, 心肌 -80 mv, 平滑肌 -50 mv (3) 機轉 : A. 離子分布 (A) 吉布斯 - 杜南效應 (Gibbs-Donnan equilibrium 唐南平衡, 多南平衡, 竇南平衡, 都拿平衡 ) 有一種無法擴散的離子存在時, 其他可擴散的離子會自行重新分布而達平衡, 且濃度比是相等的 [K + ]o [Cl - ]o = [K + ]i [Cl - ]i ( 膜兩側可通透的正負離子, 濃度的乘積相等 ) 可以通透膜之離子及無法通透膜之離子所造成在膜兩側之離子重新分布效應 膜兩側維持電中性 細胞及血漿都存有大量無法擴散的蛋白質陰離子, 因此,Donnan effect 對於可擴散離子的分布非常重要 (B) 奈恩斯特 ( 能斯特 ) 方程式 (The Nernst Equation): 當離子穿過一選擇性通透的細胞膜兩側時, 離子的電荷與濃度達到穩定狀態, 所產生之膜兩側之電位差, 稱為此離子之平衡電位 (equilibrium potential; Ex) 平衡電位大小可利用奈恩斯特方程式計算得知, 其單位為毫伏特 (millivolt; mv) 公式如下: [X]o [X] Ex 61log mv o : 細胞外 X 離子濃度 [X]i: 細胞內 X 離子濃度 [X]i 哺乳動物骨骼肌細胞膜各種離子的平衡電位 (mv):na + (+67) Cl - (-90) K + (-98) Ca +2 (+129) (C) Goldman-Hodgkin-Katz 方程式 (GHK equation) 在任一特定時間, 決定 Na + Cl - K +. 等離子的分布情形, 及細胞膜對各個離子的通透性,GHK 方程式可計算靜止膜電位值 B. 細胞膜對離子的通透性 : 受通透性 離子大小 離子通道影響 (A) K + 的通透性較 Na + 好,K + 易流出細胞外而 Na + 不易流入細胞內 (B) 細胞內有機陰離子不具通透性 : 蛋白質分子大 帶負電核, 無法通過細胞膜, 使細胞膜內的負電荷高於細胞外 (C) 在細胞靜止不受刺激時 :PK + :PNa + :PCl - =1:0.04:0.45; 產生動作電位的巔峰時期 :PK + :PNa + :PCl - =1:20:0.45; 氯離子在細胞靜止部受刺激時, 被動地分布於細胞膜兩側 (D) 鈉 & 鉀水合離子大小 : 鈉原子量 23, 鉀原子量 39, 水合後直徑 (nm) 大小 : 鈉 0.18, 鉀 0.12 (E) 離子通道 : 由膜蛋白分子構成, 離子經此進出細胞膜, 離子受到電位及神經傳遞物作用, 影響通過的速率 C. 鈉 - 鉀幫浦 (sodium-potassium pump): (A) 主動運輸方式 (B) 是一種蛋白質或 ATP 水解酶 (ATPase)( 分解 ATP 產生能量 ), 可活化 Na + 和 K +, 稱為 Na + -K + ATPase (C) 每次將 3 個 Na + 送出細胞外且將 2 個 K + 送入細胞內 (D) 維持細胞膜內負電性 正常細胞體積和壓力上具重要的作用 2
( 二 ) 動作電位 1. 定義 : 神經經元受到閾值刺刺激, 所產生生電位的變化稱稱之 2. 主要機轉 : (1) 靜止期 -- 細胞呈呈靜止狀態, 電荷呈現內負負外正的極化化現象 (-70 mv) m (2) 去極化期 - 受到刺刺激, 增加對 Na + 通透性及及膜內負離子的的吸引, 鈉由外 內 (3) 再極化期 - 由鈉通通道關閉, 轉變為增加 K + + 通透性,K 由內 外, 重建負 RMP 電位 (4) 過極化期 - K + 流出出過多至細胞胞外, 且低於於靜止膜電位 (5) 靜止期 -- 鈉鉀幫幫浦作用, 重新新建立靜止膜膜電位, 全部部過程約 2~3 msec m 3. 電位大小 : 正常興奮細胞胞產生的動作作電位大小 ( 即去極化幅度 ) 均相似, 約 +30 mv 4. 不反應期 (1) 不反應期 ( 乏興奮期 ): 當一神經經纖維 ( 即軸突 ) 產生動作作電位時, 在某段時間內, 給予相同於於前次引發動動作電位之刺激激時, 並不能引發第二個動動作電位 (2) 分成二種 : A. 絕對不反反應期 : 細胞胞膜在去極化狀狀況時, 不論論給予多強的的刺激, 也無法法引發第二個個動作電位 B. 相對不反反應期 : 細胞胞膜在再極化狀狀況時, 給予予一大於閾值 ( 或更強 ) 的刺激, 才能能引發反應 (3) 較大神經經纖維的絕對不反應期約 0.4 msec, 第二個神經衝動動可在 1/25000 後傳導出去去, 即每秒可傳導 2500 的衝動 5. 遵循原則 : 全或無定律 (All or None Principle)- 給予閾值以上的的刺激強度, 則以恆定 最最大的強度傳傳導 [ 一定的形形狀 大小, 其與刺刺激強度無關 ] ( 三 ) 神經衝動的的傳導方式 1. 連續傳導 : 無髓鞘纖維傳傳導神經衝動動的方式, 如 : 自主神經節節後纖維, 傳導慢痛的神經經纖維 2. 跳躍傳導 : 有髓鞘纖維傳傳導神經衝動動時, 電流是由一個蘭氏結結移到另一個個蘭氏結的跳躍躍方式傳導 ( 四 ) 神經衝動的的傳導速度 1. 與刺激強度度無關 2. 溫度 ( 溫度, 速度 ) 壓力( 壓力, 速度 ) 纖維直徑 ( 直徑, 速度 ) 有有無髓鞘 ( 相等直徑纖維,V 有髓鞘 >V 無髓鞘 ) 缺氧( 速度 ) 麻醉劑劑存在 ( 速度,C 纖維先先受影響 ) 有關 3. 哺乳動物神神經纖維的分類類及個別特徵 : 有髓鞘 - 跳躍傳導 α 12~20μm β 5~12μm γ 3~6μm Aδ 2~5μm 70~120 m/sec 本體感覺 軀體運動 ( 體運動神經 ) 30~70 m/sec 觸覺 壓覺覺 15~30 m/sec 肌梭運動 12~30 m/sec 痛覺 ( 快痛 ) 溫覺 有髓鞘 - 跳躍傳導 - B 3μmm 3~ ~15 m/sec 自主神經節節前纖維 無髓鞘 - 連續傳導 - C 0.4~ ~1.2μm 0..5~2 m/sec 痛覺 ( 慢痛 ) 自主神經經節後纖維 ( 五 ) 突觸 : 1. 定義 : 二個個神經元之間交交接的部分 2. 構造 : 突觸觸前神經元 ( 將衝動傳到突突觸, 發送訊息 ) 突觸後後神經元 ( 將衝衝動傳離突觸觸, 接受訊息 ) 突觸裂縫 3. 突觸的種類 (1) 電性突觸 : 隙裂接合, 電流傳遞, 快速, 雙向向傳導, 如 : 平滑肌及心肌肌 (2) 化學性突突觸 : 突觸裂裂縫, 神經傳遞遞物傳遞, 單向傳導, 如 : 軸突 - 細胞胞體間的突觸觸 軸突 - 軸突突間的突觸 軸軸突 - 樹突間的的突觸 3
4. 化學性突觸觸的傳導步驟 : (1) 動作電位位傳遞至軸突末稍的突觸 (2) 電位管制制鈣通道 (Calcium channel) 打開, 鈣離子子進入突觸內內 (3)Ca +2 濃度度上升, 促使使突觸小泡移至至突觸裂縫, 藉由胞吐作用將突觸小泡泡內的神經傳傳遞物釋放於於突觸裂縫 (4) 神經傳遞遞物作用於突觸觸後神經元的的接受器 (5) 促使突觸觸後神經元活化化 (6) 神經傳遞遞物被回收或代代謝 ( 六 ) 突觸的傳導 1. 興奮性傳導 - 興奮性突觸觸後電位 (EPSP):NT(glutamate asparate)+ R 去極化 RMP (Na + 流流出 )< 閾值 2. 抑制性傳導 - 抑制性突觸觸後電位 (EPSP):NT(glycine GABA)+ R 過極化 RMP (K + 流出或或 Cl - 流入 )<RMP 3. 突觸的整合 (1) 突觸後神經經元是一個整整合器 (integrator), 能接收興興奮或抑制訊訊號並加成作作用整合之, 然然後據以反應應出去 (2) 加成作用 : A. 空間性加加成 (spatial summation): 同時刺激兩部部同部位, 所造成的電位改改變為空間加加成作用 B. 時間性加加成 (temporal summation) : 對同一部位位連續刺激, 所造成的電位位改變為時間間加成作用 (3) 突觸後神經經元最後為興興奮或抑制電位位的加成作用, 可能以下列幾種方式反反應 : A. E 大於 I, 但總合小於於刺激的閾值值水平, 則只產產生促進作用, 而不能引起衝動 B. E 大於 I, 且其總合等等於或高於刺刺激的閾值水平, 則產生一一個衝動 C. I 大於 E, 則會抑制衝衝動的產生 (4) 長期增益現現象 (Long-term Potentation; LTP) A. 經實驗, 以高頻刺激大大白鼠海馬迴迴數秒, 突觸興興奮性加強, 持續數小時至數數週, 這種興興奮加強稱長期期增益現象 B. 腦部神經經記憶儲存需需要神經迴路不不斷活化, 常被活化的迴路路有 LTP 產生, 如負責短期期記憶的海馬馬常有 LTP 產生, 神經傳遞遞物為麩胺酸, 作用在 NMDA 接受器 ( 一種麩胺酸接接受器 ), 因此此研究認為,L LTP 可能是神神經的學習作作用 ( 七 ) 神經傳遞遞物質 1. 神經傳遞物物質 (NT) 必須具具備下列三要要項 : 存於突觸觸球 改變突突觸後膜對離離子的通透性 在裂縫內被被酶分解 2. 依化學結構構的不同, 可將將神經傳遞物質質分成 : 乙醯醯膽鹼 (acetylcholine;ach) 生物胺類 (biogenic amine) ) 胺基酸類(amino acid) 神經經胜肽類 (neuropeptide) 及氣氣體類 (gases)[ 如一氧化碳 (CO) 和一氧化化氮 (NO)] 等五五類 4. 老年性失智智症患者缺乏乙乙醯膽鹼 ; 帕金森氏症患者缺乏多巴胺胺 5. 兒茶酚胺類 (Catecholamines): 多巴胺胺 正腎上腺腺素及腎上腺素素由酪胺酸 (tyrosine) 衍生而而來 6. 自主神經節節前傳遞物 副副交感神經節節後傳遞物 骨骨骼肌收縮 : 分泌 Ach 7. 中樞參與行行為及精神活動動 與藥物濫濫用有關 : 多巴胺 8. 與睡眠 情情緒 行為 ( 憂鬱 ) 有關 : 血清素 (serotonin, 5-HT) 9. 與痛覺有關 :P 物質 (substance P) 10. 與止痛有關 : 腦內啡 (endophins) 腦腦啡呔 (enkephalines) 內生生性大麻類 4
四 中樞神經系統 (central nervous system;cns) --- 由腦與脊髓所組成, 由外胚層神經管發育而成 --- 腦 大腦 + 間腦 ( 視丘 下視丘 ) + 腦幹 ( 中腦 橋腦及延髓 )+ 小腦等部分 ( 一 ) 大腦 (cerebrum): 腦的主體 1. 大腦的結構特徵 : (1) 灰質 - 位大腦表層 2~4 mm, 俗稱皮質 ; 皮質的皺摺稱腦回, 較深 腦裂 ; 較淺腦溝 (2) 白質 - 皮質下方, 位於皮質深部, 由神經纖維 [ 有髓鞘的軸突 ] 組成 A. 聯絡纖維 - 傳遞同側大腦半球的神經衝動 B. 連合纖維 - 傳遞對側大腦半球的神經衝動 包含 : 胼胝體 前連合 後連合 C. 投射纖維 - 連接大腦與其他腦部的纖維 脊髓上升徑與下降徑的形成 如內囊 Internal capsule (3) 二裂 : 縱裂 ( 大腦分成左右兩半球 )+ 橫裂 ( 分隔大腦與小腦 ) (4) 三溝 : 中央溝 ( 頂葉 + 額葉 ) 側腦溝( 額葉 + 顳葉 ) 頂枕溝( 頂葉 + 枕葉 ) (5) 四葉 : 每一大腦半球包含額葉 + 頂葉 + 顳葉 + 枕葉 + 腦島 [ 位側腦溝深部 ] 2. 基底神經節 (basal ganglia) 或稱大腦核 (1) 位置 : 白質深層中的灰質塊 (2) 組成 : A. 紋狀體 最大部分, 尾狀核 + 豆狀核 (= 鼓核 + 蒼白球 ) + 帶狀核 + 杏仁核 + 內囊 + 黑質 + 紅核 + 視丘下核 (3) 功能 : A. 負責計劃性隨意運動所需肌肉的緊張度, 如改變姿勢 彎身 舉手等動作 B. 控制骨骼肌的潛意識運動, 如走路時手臂自然擺動 C. 紋狀體與黑質可分泌多巴胺 (dopamine) (4) 病變 : 漢丁頓氏舞蹈症 紋狀體分泌膽鹼及 GABA 的神經元喪失, 手腿或軀幹不自主運動 帕金森氏症 紋狀體與黑質分泌之多巴胺不足, 導致肌肉僵直 (rigidity) 靜止震顫(tremor) 運動不能(akinesia) 治療: 前驅物 levodopa 補充 植入刺激電極致患者的黑質體, 取代受損細胞活性 3. 邊緣系統 (limbic system) 或稱內臟腦 情緒腦或嗅腦 ) (1) 組成 : 邊緣葉 ( 扣帶回及海馬旁回 )+ 海馬 + 杏仁核 + 下視丘的乳頭體 + 視丘前核所組成, 成一複雜的封閉迴路 [ 海馬 穹窿 乳頭體 乳頭視丘徑路 視丘前核 扣帶回皮質 海馬 ] (2) 功能 : A. 主司情緒 ( 憤怒 逃避 快樂 ) 與記憶, 與嗅覺 ( 味覺 ) 進食行為 性行為( 射精 排卵 交配 流產 ) 自主神經反應 ( 交感神經興奮, 如 Bp HR 代謝 ) 進食行為有關 C. 破壞雙側海馬的腹面, 會影響患者的近記憶, 可學習新事物, 保留舊記憶, 但無法形成新的長期記憶 D. 阿茲海默式老年性癡呆症 (Alzheimer s disease): 大腦皮質和海馬的膽鹼性神經末梢功能喪失, 且與基底前腦神經核投射至海馬 杏仁核 新皮質的膽鹼性神經元細胞體皆有嚴重損傷 4. 網狀致活系統 (The Reticular Activating System; RAS) (1) 在中腦 延腦的腹側面, 有許多小神經元複雜地交織成網狀的排列, 稱為網狀結構 (2) 若廣泛地刺激網狀結構 活化大腦皮質 中腦 大腦, 整個系統稱網狀致活系統 (3) 上行網狀活化系統 : 接受器 腦幹上傳纖維側枝 中央網狀結構 視丘 大腦皮質第一層 (4) 與意識與清醒維持有關的神經結構, 睡眠 麻醉 此系統關閉, 清醒 系統被活化 5. 大腦皮質的功能區 (1) 大腦的功能繁多且複雜, 一般將其分成感覺區 運動區及聯絡區 (2) 1909 年 Brodmann 將大腦皮質分成 52 區,, 試圖將構造與功能配合起來 A. 感覺區 (Sensory Area) : 負責詮釋感覺性衝動 (A) 主要感覺區 ( 第 1 2 3 區, 頂葉中央後回 ) 觸 壓 溫度 痛 本體感覺 (B) 主要視覺區 ( 第 17 區, 枕葉內側面之禽距裂兩側 ) 詮釋物體的形狀 顏色及運動 (C) 主要聽覺區 ( 第 41 42 區, 顳葉 ) 詮釋聲音的意義 (D) 主要嗅覺區 ( 顳葉海馬回 ) 詮釋嗅覺訊息 (E) 主要味覺區 ( 第 43 區, 側腦溝上方頂葉 ) 解釋味覺訊息 5
B. 運動區 (Motor Area) : 負責控制制肌肉的運動 (A) 主要運運動區 ( 第 4 區, 額葉的中中央前回 ) 與肌肉張力的的維持有關, 支配對側身身體肌肉的收收縮, 負責隨隨意精細的運運動, 投射至至脊髓錐體徑路 ; 頂部 : 軀幹 ; 中間 : 手臂 ; 底部 : 臉及嘴 (B) 運動前前區 ( 第 6 區, 額葉 ) 瞭解動作的複複雜性與順序性, 如寫字 打字 與與技巧性動作相相關 (C) 額葉視視野區 ( 第 8 區, 額葉 ) 控制眼球的的隨意性掃描動作 (D) 語言運運動區 布洛洛卡氏區 (Broca s area) ( 第 44 45 區, 額葉鄰側側腦溝 ) 控制制口腔 咽 喉之肌肉造造成協調性收收縮, 因而可說說話 ; 受損時 : 運動性或表達性失語症 ( 語言表達達困難 ) 失寫寫症 ( 不能寫寫字 ) 文字聾 ( 無法了解解所講文字意思 ) 文字盲( 不能了解所所寫文字的意意思 ) C. 聯絡區 ( Association Area): 佔大腦腦皮質大部分, 涉及情緒及及智力的衍生生過程 (A) 體感覺覺聯絡區 ( 第 5 7 區, 頂葉後方 ) 整合 解釋感感覺 貯存感感覺記憶 (B) 視覺聯聯絡區 ( 第 18 19 區, 枕葉 ) 與視覺覺經驗判斷有有關 (C) 聽覺聯聯絡區 魏尼尼凱氏區 (Wernicke's) ( 第 22 區, 主要要聽覺區下方方的顳葉 ) 解解釋文字與講講話意思 (D) 其他 : 與記憶 情情緒 理性 意意志 判斷 人格異常及及智力有關, 額葉皮質破壞壞 人格異常 (E) 聽覺 視覺訊息 Wernicke's 區 弓狀束 Broca s 區 唇 舌舌 咽運動 語言 Wernicke's 區受受損 : 感覺性失失語症 ( 雞同同鴨講 牛頭頭不對馬嘴 ); Broca s 區受受損 : 表達性失語症 (F) 優勢半腦 (Dominant hemisphere): (a) 語言 數字 科學技術與與理論等功能 左大腦半半球較發達 (b) 音樂 藝術的的了解 想像像力 空間感 洞察力 對對感覺的聯想力 右大腦腦半球較發達達 6. 腦電波圖 (Electroencephalogram, EEG) (1) 腦波 : 腦細細胞 ( 指大腦腦皮質 ) 產生的的動作電位稱稱腦波, 易穿過骨頭由電極極而被偵測紀紀錄, 稱為腦電電波圖 (2) 最早由德國國心理學家漢漢斯貝格 (Hans Berger) 偵測測 (3) 依頻率與振振幅分為四種 : 波形 α 波 俗稱鬆弛波 頻率 (Hz) 8 ~13 頻率 & 振幅高頻率 高振幅 β 波 忙碌波 14~30 高頻率 低振幅 θ 波 欲睡波 4~7 低頻率 低振幅 δ 波 沉睡波 <4 低頻率 高振幅 出現時機 清醒休息息 閉眼 鬆懈懈 清醒思考考 張眼 緊張張 小孩及成成人失意 挫折折 非快速動動眼期的第三 四期 與血清素素有關 沉睡不不易被喚醒 (4) 不同形式 EEG 可用來診診斷癲癇 感感染性疾病 腫瘤 外傷及及血腫病變 (5) 判斷腦死標標準之一 : 一直線的腦電波圖 (6) 從清醒到深深睡期的腦波波變化 : 強度變小而頻率變變慢 7. 睡眠週期 (1) 控制中樞 : 位於脊髓 腦幹 間腦的網狀結構 (RAS; Reticular activating system) s (2) 週期型態 :(NREM REM: 佔 90 分鐘 ), 重複複循環 3~5 次 A. 非快速動動眼期 (NREM): 佔 80%, 分四期第一期 (α 波 ) --- 呼吸規規則 脈搏均勻勻 思想快速, 被喚醒覺得沒有入睡 第二期 ( 梭形波 ) -- 眼球左左右轉動 第三期 (α& 梭形波 )- 極度放放鬆, 很難被喚喚醒, 體溫 血壓下降 第四期 (δ 波 )--- 夢遊 尿床 心跳 血壓 體溫溫為最低狀況 B. 快速動眼眼期 (REM): 佔 20% (A) EEG 呈不協調 β 波, 骨骼肌呈呈低張鬆弛狀狀態, 降太多會會有短暫肌肉肉麻痺現象 (B) 呼吸吸脈搏增加且不不規則, 與血血清素及正腎腎上腺素活性減減少有關, 生長激素分泌泌增加 C. 幼童及老老年人 REM 所佔比例較高 ; 嗜睡症患患者發病直接進進入快速動眼期, 產生生肌肉麻痺現象象 6
( 二 ) 間腦 (diencephalon) = 視丘 + 下視丘 + 上視丘 + 視丘下核, 其中間的空腔為第三腦室 1. 視丘 (Thalamus) (1) 位置及組成 : 視丘為神經核組成的灰質塊, 深埋於大腦半球的白質內, 以內囊與大腦為界 A. 內側膝狀核 - 司聽覺 B. 外側膝狀核 - 司視覺 C. 腹前核 --- 司隨意運動與清醒狀態維持 D. 腹後核 --- 一般感覺及味覺 E. 腹外核 --- 司隨意運動 (2) 視丘是感覺衝動的轉換站, 但嗅覺除外, 其他來自全身的感覺衝動皆經由視丘轉至大腦皮質 2. 下視丘 ( Hypothalamus) (1) 位置及組成 : 第三腦室底部及部分外側壁, 位於腦下垂體上方, 與腦下垂體相連, 前有視神經交叉, 後有乳頭體 (2) 其主要功能如下 : A. 調控自主神經的功能 血壓 心跳 胃腸蠕動 呼吸 瞳孔大小等 B. 調節體溫 ----- 下視丘前部 - 散熱中樞 ; 下視丘後部 - 產熱中樞 C. 調節攝食 ----- 飽食中樞 腹內側核, 刺激 食慾, 破壞 食慾 ; 飢餓中樞 腹外側核 ; 刺激 食慾 ; 破壞 食慾 D. 調節水份的平衡 -- 體液 滲透壓接受器 視上核 分泌 ADH 腦下腺貯存及釋放 調節水分 ; 口渴中樞 E. 調控內分泌的功能 - 分泌釋放因子, 調控腦下垂體前葉的分泌 ; 視上核分泌抗利尿激素 室旁核分泌催產素, 再由腦下垂體釋放 F. 調節睡 - 醒週期 -- 睡眠與覺醒中樞 ; 生理節律中樞 : 位於下視丘的視叉上核, 體內各項生理引發節律的中樞, 如體溫白天高 晚上低, 生長激素白天少 晚上多等 ; 日變節律現象 : 每 24 小時有一週期變化的現象 G. 影響情緒反應與行為 下視丘前核為邊緣系統的一部份, 與大腦皮質及腦幹有聯繫 3. 上視丘 (epithalamus) (1) 位置及組成 : 視丘後上方, 包含 : 松果腺 + 韁核及其神經 (2) 作用 : 影響下視丘神經元及自主神經元, 參與性腺激素 黑色素 腦下垂體前葉的分泌 (3) 松果腺 : 腦上腺 腦砂, 分泌松果腺素 Melantonin, 可調節時差 4. 視丘下核 (subthalamic nucleus) (1) 位置 : 視丘腹部 (2) 作用 : 與身體運動有關, 功能常合併於基底神經節中 7
( 三 ) 腦幹 (Brain stem) 中腦 (Midbrain) + 橋腦 (Pons) + 延髓 (Medulla Oblongata) 1. 中腦 (Midbrain) (1) 位置 : 位於橋腦與間腦之間, 長約 2.5 公分, 大腦導水管貫穿其間, 並連接第三與第四腦室 (2) 結構 : A. 大腦腳 ----- 位中腦腹側成對 ; 含上升與下降纖維 - 腦的上部與下部及脊髓的主要聯絡路徑 B. 四疊體 - 上丘 位於中腦背部頂蓋的四個圓形隆起 - 視覺反射中樞 下丘 聽覺反射中樞 C. 黑質 ------ 基底神經節的一部份 ; 合成多巴胺 -- 肌肉控制 D. 紅核 ------ 位黑質與大腦導水管之間 ------ 形成紅核脊髓徑 E. 內側蹄系 ---- 腦幹共同構造, 為白色纖維束 ---- 傳遞觸覺 本體感覺至視丘 F. 網狀結構 ---------------------- 與意識覺醒有關 2. 橋腦 (Pons) (1) 位置 : 橋腦是腦幹的膨大部分, 位於延髓的上方 小腦的前方, 長約 2.5 公分 (2) 組織結構 : 包括白質及神經核 A. 白質 : 橫向纖維 ( 構成中小腦腳與小腦連接 )+ 縱向纖維 ( 感覺與運動徑 ; 使脊髓或延腦與腦幹相連接 ) B. 灰質 : 橋腦含有第 5~8( 前庭枝 ) 等四對腦神經之神經核 (3) 生理功能 : 呼吸調節區及長吸區, 兩者與延髓的節律區共同控制呼吸作用 3. 延髓 (Medulla Oblongata), 通常指延腦 (1) 位置 : 腦幹的最下部, 所有連接腦與脊髓的上行及下行徑皆需通過延髓 (2) 組織構造 : A. 白質 : 含有上升徑及下降徑 ( 錐體路徑 : 由來自大腦皮質的皮質脊髓徑所構成 ) B 灰質 : 橄欖體 (olive): 位延腦兩側 有神經纖維, 內含下橄欖核及副橄欖核, 經下小腦腳與小腦相連 薄核及楔狀核 : 位延腦背側, 一般感覺的傳遞核 ; 將觸覺 本體感覺傳至對側視丘 第 9 10 11 12 對腦神經的神經核及涉及自主神經反射的神經核 (3) 重要生理功能 : 生命中樞之稱 A. 心臟中樞 : 調節心跳速率及心臟收縮強度 B. 血管運動中樞 : 調節血管平滑肌的收縮而改變口徑, 因而調節血壓 C. 呼吸中樞 : 控制呼吸的速率 深度 D. 其他 : 可調節吞嚥 咳嗽 打噴嚏 打嗝 及嘔吐等的反射中樞 (4) 網狀結構 (reticular formation): 位於脊髓 腦幹 間腦之散列灰質區 ; 與意識及清醒的維持有關 ( 四 ) 小腦 (cerebellum) 1. 位置 : 位於橋腦與延髓之後方, 大腦枕葉之下方, 以橫裂及小腦天幕與大腦相隔 2. 構造 : 一蚓 中央蚓部 ( 分隔左右小腦半球 ) 一裂 分隔前葉及後葉,( 與骨骼之潛意識運動有關 ) 三葉 前葉 + 後葉 + 小葉小結葉 ( 絨球小結葉, 與平衡有關 ) 3. 三對小腦腳 : 上小腦腳 ( 連接小腦與中腦 )+ 中小腦腳 ( 連接小腦與橋腦 )+ 下小腦腳 ( 連接小腦與延腦 ) 4. 重要生理功能 : (1) 骨骼肌潛意識運動 : 為協調 姿勢的維持 平衡所必須 ( 肌肉動作之協調 ) (2) 維持正常的肌肉張力 (3) 維持身體的平衡 5. 受損會造成站立不穩 運動失調 意向震顫及姿態不穩 8
( 五 ) 脊髓 1. 構造 (1) 位於脊椎管管內, 在枕骨骨大孔與延腦相連接 (2) 高度 : 至第 1 與第 2 腰椎的高度 (3) 兩處膨大 : 頸膨大 [C4~ ~T1], 腰膨大 [T9~T12] (4) 腰膨大以下下形成脊髓圓圓錐, 伸出非神神經組織的終終絲, 終止於尾尾骨 (5) 表面附著 31 對脊神經, 分為 31 個脊髓節 (6) 前正中裂 ; 和後正中溝, 左右兩邊脊髓的表面分分界線 (7) 橫切面 : 灰質與白質 A. 灰質 (A) 位於於深部, 上下延延伸的柱狀構構造, 橫切面面呈 H 型 (B) 灰質 = 聯絡神經元元的細胞體 & 樹突 & 無髓鞘鞘軸突 + 運動神經元的細胞體 & 樹突突 & 無髓鞘軸突突組成 (C) 灰質 H 型 : 直立立部份 - 前角 -- 發出運動神經纖纖維, 可分布布至骨骼肌 後角 -- 由傳傳遞感覺訊息息的聯絡神經經元構成 外側角 - 僅存存在胸脊髓節節與上段腰脊脊神經節 橫桿桿部份 - 中央管 - 貫穿穿整條脊髓, 上端與腦部部的第 4 腦室相相連接, 內含含腦脊髓液 B. 白質 : (A) 有髓髓鞘的神經纖纖維所組成, 被灰質的前角角及後角分成成前柱 後柱柱及外側柱 (B) 白質質柱內的神經經纖維構成 : 上行徑 ( 感覺覺徑 )+ 下行行徑 ( 運動徑 ) 2. 功能 (1) 二種主要為為維持身體的的恆定所須的功功能 : 聯絡中中樞 ( 感覺衝衝動 : 周邊 腦 ; 運動衝動動 : 腦 周邊 )+ 反射中樞樞 (2) 脊髓的主要要上行徑 前柱 ( 索 ) 徑路前側側脊髓視丘徑 - 傳至對側視視丘 大腦皮皮質 外側側脊髓視丘徑 - 傳至對側視視丘 大腦皮皮質 後柱 ( 索 ) 徑路 - 薄束束與楔狀束 -- 傳至同側延延髓 大腦皮皮質 側柱 ( 索 ) 徑路後脊脊髓小腦徑 -- 傳至同側小小腦 ----- 前脊脊髓小腦徑 -- 傳至同側及及對側小腦 -- 粗略略觸覺 壓覺覺溫覺覺和痛覺實體體感 本體感感 兩點辨識 精細觸覺 辨別別重量及震動動感潛意意識本體感潛意意識本體感 (3) 脊髓的主要要下行徑外側皮質脊脊髓徑 ( 延髓髓交叉, 椎體交交叉 ) 而協協調精確 有有技巧的動作 前側皮質脊脊髓徑 ( 脊髓髓交叉 )----- 而協協調精確 有有技巧的動作 紅核脊髓徑 ------------- 維持持肌肉之張力力及姿勢 四疊板脊髓髓徑 ------------ 控制制由聽覺 視覺及皮膚刺激激所引起的頭頭部運動 前庭脊髓徑 ------------- 調節節因頭部運動 ( 平衡 ) 所引起起的身體張力力 9
( 六 ) 腦脊 ( 髓 ) 膜 1. 腦膜 (cranial meninges) 包圍圍腦部, 並與與包圍脊髓的脊脊膜 (spinal meninges) 於枕枕骨大孔處相連連 2. 腦脊膜由外向向內分成三層 : 硬膜 蜘蛛蛛網膜 軟膜膜 硬 膜 蛛 網 膜 蛛網膜下腔 軟 膜 - 骨膜層 - 中間 - 腦膜層 外層較較厚 大部分分與腦膜層癒合, 與顱骨間間空間有限, 硬膜外出血時時, 空間會撐撐開 某些部部位分離, 形成成硬膜靜脈竇, 收集靜脈血, 導引到頸頸內靜脈 內層較較薄 與脊椎椎管內的脊髓硬硬膜鞘相連 向內延延伸形成隔膜, 限制腦移動, 包括 : 大腦腦鐮 ( 分隔左左右大腦半球, 前附雞冠, 後 附小腦天幕 ; 小腦鐮 ( 分隔左右小小腦半球, 附於於枕骨嵴 ); 小小腦天幕 ( 分隔枕葉與小腦 ) 硬脊膜 : 強韌結締組組織, 只含腦腦膜層, 上端至硬腦膜, 下下端至 S2, 形成硬膜鞘 硬膜上上腔 : 硬膜鞘與與脊椎管壁間間構造, 充滿組組織液 脂肪肪 結締組織織及靜脈叢, 圍繞脊髓的緩衝墊 ;L2 高度以下的硬硬膜上腔可做做麻醉注射 蛛網膜伸伸出絲狀構造造連到軟膜 特化成蛛蛛網膜絨毛突突進上矢狀竇,CSF 由此被被吸收到靜脈脈血 下端達 S2 高度, 脊髓下端到 L1 下緣, 因此,L3 以下可進進行腰椎穿刺刺由蛛網膜下下腔抽取 CSF 蛛網膜 & 軟膜間的空空腔, 有腦脊髓髓液 (CSF) 透明且富富含血管的薄薄膜, 覆於腦腦與脊髓表面 具脈絡叢, 製造 CSF 脊髓兩側側伸出齒狀韌韌帶附著到硬硬膜鞘, 使脊髓髓浮懸於鞘中, 保護脊髓, 避免受震動動傷害 ( 七 ) 腦室與腦腦脊髓液 1. 腦室 (Ventricle) 腦內的的空間, 包括括側腦室 第第三腦室及第四四腦室 A. 側腦室 位於左 右大腦半球內, 以室間孔孔與第三腦室 ( 位於間腦 ) 相通 B. 第三腦室 以穿過中中腦的大腦導水水管與第四腦腦室 ( 位於橋橋腦 延髓 小小腦 ) 相通 C. 第四腦室 以正中孔 ( 位於延髓高高度 ) 及二個個外側孔 ( 位於橋腦高度 ) 與蛛網膜下下腔相通, 且與脊髓中央管管相連 2. 腦脊髓液 (Cerebrospinal Fluid;CSF) (1) 分布 : 循流流於腦室 脊脊髓中央管及蜘蜘蛛膜下腔 (2) 功能 : 腦與與脊髓的保護護墊 協助營養養腦與脊髓 協助移除腦與脊髓的代謝謝廢物 (3) 製造 : 由脈脈絡叢所產生, 每天約 500 毫升, 但腦腦室及蛛網膜下腔約只含 140 毫升 (4) 水腦 (hydrocephalus): 腦脊液循環或或回流受到阻礙, 則腦部會會漸積聚腦脊脊液, 而形成水水腦 (5) 循環 : 側腦腦室的脈絡叢叢所產生的腦脊脊液, 由室間間孔進到第三腦室, 而與第第三腦室所產生者匯合, 然後再經經由大腦導水水管, 而進入第第四腦室 ( 八 ) 腦的血液供供應與血腦障障壁 1. 血流供應 : (1) 耗氧量佔 20%, 腦若缺缺氧超過 4 分鐘, 腦細胞即即會造成永久久性的傷害 ( 原因 : 缺氧會會使腦細胞自我分解 ) (2) 腦部血液供供應 : 由頸內內動脈與椎動脈脈供應 可增增加腦部血流流量, 血管擴張張程度 H + 成正正比 (3) 腦細胞的能能量來源 : 血液中的葡萄糖糖 (4) 威廉氏循環 : 由大腦前前動脈 大腦前前交通動脈 大腦後交通動動脈 大腦後後動脈共同組成組成所供應 其其中又以內頸頸動脈脊椎動脈為為主要分支 2. 血腦障壁 (blood-brain barrier; BBB) (1) 構成 : 由腦微血管壁內皮皮細胞緊密接接合 ( 無間隙存存在 ) 構成故 + 星狀膠細胞周周足附著於腦腦微血管壁 + 微血管的基底底膜 (2) 可通過物質 : 血液中的的小分子 (O CO), 脂溶性性物質 ( 酒精 尼古丁 ) 及葡葡萄糖 氨基酸酸等物質 (3) 不通過物質 : 蛋白質 抗生素 氫離離子不易通過過 10
五 周邊神經系統 12 對腦神經 + 31 對脊神經 + 分部於臟器的神經纖維 解釋名詞 : - 神經核 : 中樞神經系統 ( 腦 & 脊髓 ) 的細胞本體聚集而成 - 神經徑 (tract): 中樞神經系統的神經束 - 神經節 (ganglion): 周邊神經系統的神經細胞本體聚集而成 - 神經 (nerve): 周邊神經系統的神經纖維束 ( 一 ) 腦神經 1. 12 對腦神經背誦口訣 :1 嗅 2 視 3 動眼,4 滑 5 三 6 外旋,7 顏 8 聽 9 舌咽,10 迷 1 副 2 舌下 2. 大 (1) 間 (1) 中 (2) 橋 (4) 延 (4); 不起源於腦幹 :1 2 起源於腦幹:3~12 中腦:3 4; 橋腦 :5~8; 延髓 :8~12 3. 通過眶上裂 :3~6 4. 通過內耳道 :7 8 5. 通過頸靜脈孔 :9~11 6. 純感覺性腦神經 ( 屬雙極神經元者 ):1 2 8 7. 主要為運動性腦神經 :3 4 6 11 12; 8. 混合性 ( 感覺 & 運動 ) 腦神經 :5 7 9 10 9. 含副交感腦神經 3 7 9 10 10. 眼球運動的控制神經 3 4 6 11. 味覺的支配神經 :7 9 10 12. 與咽有關 :9 10 11 13. N3: 支配瞳孔括約肌 & 睫狀肌 上直肌 內直肌 下直肌 下斜肌 提上瞼肌 14. N4: 最小, 支配上斜肌 15. N5 最大, 舌前 2/3 一般感覺 ( 拔牙 ) 咀嚼肌, 三分叉通過 : 眶上列 ( 眼枝 ) 圓孔( 上頷枝 ) 及卵圓孔 ( 下頷枝 ) 16. N6: 支配外直肌 17. N7: 舌前 2/3 味蕾 & 淚腺 舌下腺 下頜下腺 ; 支配表情肌 ; 受損顏面麻痺 (Bell s palsy) 18. N9: 舌後 1/3 一般感覺 舌後 1/3 味蕾 & 耳下腺 ( 腮腺 ) 傳遞( 血 ) 壓力訊息 ( 接受器為頸動脈竇 主動脈竇 ) 19. N10: 最廣, 傳遞化學訊息 ( 接受器為頸動脈體 主動脈體 ) 20. N11: 支配斜方肌 & 胸鎖乳突肌 21. N12: 支配舌內肌 & 舌外肌 22. 運動神經核 : 疑核 ; 感覺神經核 : 孤獨 ( 立 ) 核 三叉神經核 ( 二 ) 脊神經 (spinal cord)- 共有 31 對 - 依起源命名 : 頸 ( 脊 )N 8 對 [C1~C8] + 胸 ( 脊 )N 12 對 [T1~T12] + 腰 ( 脊 )N 5 對 [L1~L5] + 薦 ( 脊 )N 5 對 (S1~S5) + 尾 ( 脊 )N 1 對 [Co1] - 由椎間孔離開脊柱 但 C1 除外, 由寰椎與枕骨間離開 - 馬尾 : 脊髓終於 L1 或 L2, 末端形成脊髓圓錐 ; 正中央稱終絲, 自 L2 至 S2 與硬腦膜形成尾骨韌帶, 附著於尾骨 - 脊髓組成 : 腹根 ( 運動根 )+ 背根 ( 感覺根 ) 1. 脊髓神經的分部 : (1) 背側枝 : 支配軀幹背部深層肌肉及皮膚 皮節 (2) 腹側枝 : 軀幹腹側 外側及背部淺層肌肉與四肢 神經叢 (3) 脊 ( 髓 ) 膜枝 : 支配脊椎管之構造, 由椎間孔回脊椎管內, 分布至椎骨 脊韌帶 脊髓 脊膜 (4) 交通枝 : 自主神經 ( 交感 ) 的一部份 11
2. 神經叢 (1) 五大神經叢 : 頸神經叢 (C1~C4) + 臂神經叢 (C5~T1) + 腰神經叢 (L1~L4) + 薦神經叢 (L4~S2) + 尾神經叢 (S4~S5 Co1) (2) T2~T11: 除外, 沒有形成神經叢, 直接進入肋間隙, 支配肋間組織 (3) 重要神經 : 頸神經叢 C1~C4 頭 頸 肩之皮膚及肌肉 膈神經 支配橫膈 橫膈麻痺, 影響呼吸 C3~C5 臂神經叢 C5~T1 上肢 肩胛之皮膚及肌肉 胸長神經 前鋸肌 闊背肌 天使翼 腋神經 三角肌 小圓肌 肩關節 上臂無法外展及外旋 肌皮神經 肱二頭肌 肱肌 喙肱肌 無法彎曲前臂 橈神經 肱橈肌 肱三頭肌 前臂伸肌 腕部關節垂落症 (wrist drop) 拐杖手 最大分枝 肱骨中段 1/3 骨折最易受損 尺神經 尺側腕屈肌 屈指肌 鷹爪手 肱骨內上髁骨折易受傷 正中神經 橈側腕屈肌 掌長肌 大拇指無法對掌, 出現腕關節症候群 腰神經叢 L1~L4 前外側腹壁 外生殖器及下肢部份 股神經 髂腰肌 縫匠肌 股四頭肌 無法伸小腿 大腿前內側皮膚感覺消失 膝反射消失 最大分枝 閉孔神經 內收肌群 ( 長 短 大 ) 及股薄肌 大腿內收功能不全 薦神經叢 L4~S2 臀部 會陰部及下肢的皮膚 坐骨神經 膝窩 腓總神經及脛神經 支配腿後肌 大腿伸張 內收衰弱 膝屈不能 踝反射消失 體內最大神經分枝 腓總神經 腓骨長肌 腓骨短肌 脛骨前肌 指 腓骨頭骨折, 此神經受損時會垂足, 但踝反射正常 長伸肌 脛神經 脛骨後肌 比目魚肌 腓長肌 屈趾 長肌 陰部神經 會陰部肌肉 陰莖 ( 囊 ) 小陰唇等 皮膚 尾神經叢 S4~S5 Co1 最小的神經叢 肋間神經 肋內間肌 肋外間肌及腹壁肌肉 不形成神經叢 3. 皮節 : 由脊神經的背根所支配的皮膚節段 神經 C1 三叉神經 T5 T10 T12 S1 L5 S2 支配部位不支配皮膚顏面及頭皮 乳頭 肚臍 鼠蹊 足底 足背 陰囊 12
六 反射作用 (reflex) ( 一 ) 反射與反射弧 1. 反射 : 人體對內 外在的潛意識之刺激 能產生快速 自動的反應, 如 : 心跳速率 呼吸 消化 排尿 排便 脊髓反射 - 反射單獨由脊髓完成 軀體反射 - 反射結果引起骨骼肌收縮 內臟 ( 自主 ) 反射 - 反射引起平滑肌或心肌收縮, 或腺體分泌 2. 反射弧 reflex are: 感覺接受器 (receptor) 感覺神經元 (sensory) 中樞 (center) 運動神經元 (motor neuron) 動作器 (effector) 3. 種類 : 單突觸反射 牽扯 ( 伸張, 肌梭 只具 2 個神經元 ( 輸入與輸出 ) 膝反射 (patellar reflex) stretch reflex) 同側反射弧 深腱反射 輕敲膝韌帶 股四頭肌 反射肌梭 脊髓 股四頭肌收縮 小腿向前伸張 肌腱反射 肌腱器 感覺 + 運動 + 聯絡神經元 腹部 提睪 足底反射 多突觸反射 保護肌腱及肌肉, 以免過度張力之傷害 屈肌反射 痛覺受器 感覺 + 運動 + 聯絡神經元 交叉性伸肌反射 屈肌反射 縮回反射 withdrawal reflex ( 二 ) 反射與診斷 : 膝反射 股神經 L1~L4 踝反射 坐骨神經 L4~S3 肘反射 橈神經 C5~T3 足底反射 皮質脊髓徑 皮質脊髓徑 瞳孔反射 視神經傳入, 動眼神經傳出 中腦 角膜反射 三叉神經眼枝傳入, 顏面神經傳出 橋腦 咽反射 舌咽神經傳入, 迷走神經傳出 延腦 以筆尖在患者足底外側由足跟向腳趾輕劃 正常 異常 五趾皆屈曲 大腳趾徐緩伸展, 其他四趾分開 Babinski s reflex 但 1 歲以前的小孩, 因皮質脊髓徑未發育完成, 為正常現象 13
七 自主神經系統 (Autonomic nercous system, ANS) ( 一 ) 構造 - 構造 : 交感神經 + 副交感神經組成 ; 內臟傳出神經元組成之神經 神經節及神經叢 ; 二個神經元及一個神經節組成 節前神經元 節後神經元 髓鞘 無髓鞘 細胞體位置 中樞 ( 腦或脊髓 ) 自主神經節 軸突是否具有髓鞘有無腦或脊髓節前神經元節後神經元臟器 B 纖維纖維種類自主神經節 C 纖維 B C 軸突名稱 節前神經元纖維節後神經元纖維 - 功能 : 不隨意識控制, 調節平滑肌 心肌及腺體的活動 - 體神經系統與自主神經系統的比較 特徵 體神經系統 (SNS) 自主神經系統 (ANS) 起源 腦神經 3~12 脊髓灰質前角 腦神經 3 7 9 10 T1~L2,S2~S4 脊髓灰質側角 參與之神經元數目 1( 運動神經元 ) 2 ( 節前神經元 節後神經元 ) 神經節數目 0 1 ( 位於脊髓旁或臟器邊 ) 神經末梢與作用器接合處特化之運動終板 無特化結構 神 經 傳 遞 物 質乙醯膽鹼 乙醯膽鹼 正腎上腺素 作用部位 ( 骨骼肌 ) 骨骼肌 心肌 平滑肌 腺體 ( 臟器及血管 ) 對 作 用 器 的 影 響興奮 骨骼肌收縮 促進或抑制肌肉的收縮或腺體的分泌 控 制 形 式隨意 ( 意識可控制 ) 不隨意 ( 不受意識控制 ) ( 二 ) 交感神經分系與副交感神經分系比較 ( 構造分類 ) 特徵 交感神經分支 副交感神經分支 節前神經元 ( 起源 ) 第 1~12 胸段脊髓 ; 第 1~2 腰段脊髓 [ 灰質外側角 ] 腦神經第 3 7 9 10 分支 ; 第 2~4 薦段神經 胸腰神經 顱薦神經 自主神經節 (Autonomic Ganglia) * 交感神經幹神經節 ( 脊柱旁神經節 ) - 頸神經節 (3) 胸神經節(11) 腰神經節(4) 薦神經節 (4) * 脊柱前神經節 ( 側副神經節 ) - 腹腔神經節 腸系膜上神經節 腸系膜下神經節 * 終末 ( 壁內 ) 神經節 : - 腦神經第 3 7 9 10 的神經纖維 - 睫狀 翼腭 下頷下 耳下神經節 1.N3 睫狀神經節 瞳孔括約肌 睫狀肌 2.N7 翼顎神經節 淚腺及鼻 口 咽之黏膜 下頷下神經節 頷下腺 舌下腺 3.N9 耳下神經節 耳下腺 ( 腮腺 ) 4.N10 胸腔與腹腔神經叢內的終末神經節 胸腔與腹腔內臟 5. 骨盆內臟神經 骨盆神經叢或內臟終末神經節 後半段結腸 輸尿管 膀胱及生殖器官 神經軸突長短 節前神經軸突較短 ; 節後神經軸突較長 節前神經軸突較長 ; 節後神經軸突較短 神經節位置 靠近中樞, 遠離作用器 靠近或位於所支配的作用器 神經傳遞物質 節前神經 : 乙醯膽鹼節後神經 : 正腎上腺素 節前神經 : 乙醯膽鹼節後神經 : 乙醯膽鹼 作用器官 全身 : 包括皮膚 主要 : 頭胸 腹部及骨盆腔內臟 14
( 三 ) 交感神經分系 - 交感節前神經纖維 椎間孔 白交通枝 同側交感神經幹神經節 1 2 3 節後神經纖維 灰交通枝 脊神經 1. 同一高度之神經節後, 與節後神經元產生突觸 2. 在交感神經幹內上行或下行一段距離, 在其他高度之神經節與節後神經元產生突觸 3. 通過交感神經幹之神經節而形成內臟神經 (splanchnic nerve), 終止於脊柱前神經節 節後纖維 體腔之內臟器官 ( 四 ) 生理學 1. 神經傳遞物質 (Neurotransmitter) 類別 神經傳遞物質 位置 接受器 分解 膽鹼激性纖維 乙醯膽鹼 1. 交感節前纖維 1. 菸鹼 ( 尼古丁 ) 乙醯膽鹼脂酶 (Ach E) (cholinergic fiber) (ACh) 2. 副交感的節前纖維 接受器 3. 副交感的節後纖維 2. 蕈毒接受器 4. 分布至汗腺 骨骼肌的血管 皮膚及外生殖器的交感節後纖維 腎上腺素激性纖維正腎上腺素 大部分的交感節後神經纖維 腎上腺素性接受器 鄰苯二酚甲基轉移酶 (adrenergic fiber) (NE) α β Receptor (COMT) 或單胺氧化酶 (MAO) (1) 腎上腺素性接受器的種類與作用 A. α 受體 : 分成 α1 與 α2 受體 (A) α1 受體 : 位突觸後細胞膜, 導致第二信差 IP 3 產生, 使平滑肌收縮及消化腺體分泌減少, 產生散瞳 血壓上 升 胃腸道蠕動減緩 胰腺分泌減少及刺激射精 (B) α2 受體 : 位神經末梢之突觸前, 當 α 2 受體被活化後會產生負迴饋, 抑制第二信差 camp 濃度, 進而抑制神 經元釋放 NE B. β 受體 : 分 β 1 β 2 β 3 ;AC 活化,cAMP 增加 (A) β 1 受體 : 增加心跳速率 增強心收縮力而使心搏出量及心輸出量均增加 (B) β 2 受體 : 分佈於支氣管 子宮 骨骼肌血管, 使平滑肌鬆弛及升糖素 (glucagon) 分泌 (C) β 3 受體 : 分佈於脂肪組織中, 促進脂肪分解 2. 功能 : 交感神經 副交感神經 功能 活命系統 休息系統 能量 消耗能量 保存及保留能量 反應 戰鬥或逃跑反應 (fight-or-flight response) 休息 安眠系統 (rest-repose system) 無分布 虹膜環狀肌 虹膜放射狀肌 汗腺 腎上腺髓質 腎臟血管及豎毛肌 3. 戰鬥或逃跑反應 : (1) 眼球的瞳孔擴大 - 放射狀肌收縮 ; 睫狀肌鬆弛 - 遠視覺 (2) 心跳速率增加 心肌收縮力, 冠狀動脈擴張 (3) 小支氣管擴張 ( 加速空氣進出肺臟, 而加速呼吸速率 ) (4) 皮膚及內臟之血管收縮 ; 其他部位血管擴張 ( 使血液進到骨骼肌 心肌 肺及腦等血管擴張之器官 ) (5) 糖質新生作用 ( 肝糖轉變成葡萄糖而使血糖升高以供給身體所需之額外能量 ) (6) 刺激腎上腺髓質而產生腎上腺素及正腎上腺素, 以加強並延長交感神經之作用 (7) 胃腸運動被抑制, 如括約肌收縮 ( 與應付緊急狀況無關之身體反應則受抑制 ) 15
4. 自主神經作用之摘要內臟動作器 交感神經之作用 副交感神經之作用 眼 / 虹膜輻射肌 收縮而使瞳孔擴大 沒有神經分布 / 虹膜括約肌 沒有神經分布 收縮而使瞳孔縮小 / 睫狀肌 鬆弛而看遠物 收縮而看近物 腺體 / 汗腺 刺激分泌 沒有神經分布 / 淚腺 沒有神經分布 刺激分泌 / 唾腺 血管收縮而抑制分泌 刺激分泌及血管擴張 / 胃腺 腸腺 血管收縮而抑制分泌 刺激分泌 / 腎上線髓質 促進腎上腺素及正腎上腺素之分泌 沒有神經分泌 / 脂肪細胞 促進脂肪分解 沒有神經分布 / 肺支氣管肌肉 擴張 收縮 / 心臟 增加收縮之速率及強度 ; 冠狀動脈擴張 降低收縮之速率及強度 ; 冠狀動脈收縮 小動脈 / 皮膚及黏膜 收縮 有神經分布 / 骨骼肌 擴張 沒有神經分布 / 腹腔內臟 收縮 大部分沒有神經分布 / 腦 輕微收縮 沒有神經分布 體靜脈 收縮及擴張 沒有神經分布 肝臟 促進肝糖分解及糖質新生 ; 減少膽汁分泌 促進肝糖合成 ; 增加膽汁分泌 膽囊及膽管 鬆弛 收縮 胃及腸 降低運動性及張力 ; 括約肌收縮 增加運動性及張力 ; 括約肌鬆弛 腎臟 血管收縮使尿量減少 ; 分泌腎活素 沒有神經分布 輸尿管 增加運動性 降低運動性 胰臟 抑制酶及胰島素之分泌 ; 促進升糖激素之分泌 促進酶及胰島素之分泌 脾臟 收縮使貯存之血液送到一般循環中 沒有神經分布 膀胱 膀胱壁肌肉鬆弛 ; 內括約肌收縮 膀胱壁肌肉收縮 ; 內括約肌鬆弛 毛囊之豎毛肌 收縮使毛髮豎立 沒有神經分布 子宮 未懷孕時抑制收縮 ; 懷孕時促進收縮 作用小 性器官 在男性, 使輸精管 精囊及前列腺等血管收縮 ; 引起射精 在女性, 引起子宮之逆向蠕動 引起兩性之血管擴張及勃起 ; 在女性, 引起分泌 5. 內臟之自主反射 (1) 可調節內臟動作器之活動 ( 心肌 平滑肌收縮或腺體分泌 ); 扮演極重要的角色 (2) 自主反射的反射弧包括 : 接受器 傳入神經元 聯絡神經元 節前神經元 節後神經元及動作器 (3) 大部分之內臟感覺停留在潛意識階段而不到達大腦皮質 16
第十十三章呼吸系統 (The Respiratoryy System) 一 呼吸系統的組組成 - 呼吸器器官 ( 一 ) 鼻 (nose): 外鼻部 + 內鼻部 + 前庭 + 副鼻竇 + 鼻骨 + 鼻黏黏膜 1. 副鼻竇(四對, 額竇竇 篩竇 蝶竇竇 上頷竇))及鼻淚管開開口在鼻腔 (1) 開口流流入鼻道位置 : 額竇 中鼻鼻道 ; 篩前竇竇 篩中竇 中鼻道 ; 篩後後竇 上鼻道 ; 蝶竇 上鼻鼻甲上方之蝶蝶篩隱窩 ; 上頷竇 中鼻道 ; 鼻淚管開開口於下鼻道道 (2) 功能 : 產生發音共鳴 分泌黏液液 減輕顱骨骨重量 2. 鼻骨 : 頂部 - 以篩板 + 顱腔分隔 ; 底部 - 腭骨 + 上頜骨的的腭突 ; 外側 - 篩骨 + 上頜頜骨 + 下鼻甲 ; 鼻中膈 : 軟骨 ( 前面 )+ 篩骨的垂垂直板 + 犁骨 ( 後面 ), 將鼻腔分成左左右兩部份 3. 鼻黏膜 : 鼻腔內襯黏黏膜, 由偽複複層纖毛柱狀上上皮構成, 含杯狀細胞, 可分泌黏液潤潤濕空氣, 黏住灰塵顆粒 ; 上鼻甲以上上含嗅覺感受受器 ( 稱嗅覺區 ); 上鼻甲甲以下含微血血管及杯狀細胞胞 4. 功能 : 過濾 溫暖及及濕潤空氣 ; 說話聲音的共共鳴腔 ; 產生生嗅覺作用 ( 接受嗅覺刺激激 ) 額 竇 ( 額骨 ) 中鼻鼻道 篩 竇 ( 篩 骨 ) 篩前竇 篩中竇 中鼻鼻道 篩後竇 上鼻鼻道 蝶 竇 ( 蝶骨 ) 上鼻鼻甲後方的蝶篩篩引窩 上頜竇 ( 上頜骨 ) 中鼻鼻道 ( 二 ) 咽 (pharynx) 1. 位置 : 鼻腔 口腔及及喉的後方, 呈漏斗狀 ; 長約 13 公分 ; 咽壁 : 骨骼骼肌 + 內襯黏膜膜 2. 咽的結構 : (1) 鼻咽 ( 上段 ): 以軟軟腭與口咽分界 ; 前壁上方方有鼻後孔與與鼻腔相通 ; 左右側壁有耳耳咽管 ( 歐氏管 ) 與中耳相相通 ; 後壁有有咽扁桃體 (2) 口咽 ( 中段 ): 咽門門與口腔相通通以舌骨與喉喉咽分界 ; 舌基基部有舌扁桃桃體 ; 腭咽弓與與腭舌弓之間間有腭扁桃體 ; 食物與空空氣的通道, 具消化與呼吸吸功能 (3) 喉咽 ( 下段 ): 前方與喉部相通 ; 下方為食食道 ; 上段與口咽相通, 也是食物與空空氣的通道 3. 吞嚥時 : 軟腭蓋住鼻鼻咽, 防止食物 鼻咽 ; 喉頭上提, 會厭軟骨蓋住喉喉門, 防止食食物 氣管 4. 功能 : 食物 ( 消化 ) 與空氣 ( 呼吸 ) 的通道及及發聲的共鳴鳴腔 17
( 三 ) 喉 (larynx), 又稱音箱 1. 位置 : 喉咽前面, 氣管上端, 約 C 4 ~C 6 高度 2. 喉的結構 : 為軟骨構造, 由 9 塊軟骨構成 (1) 甲狀軟骨 ( 單一 ): 兩塊軟骨融合而成, 屬透明軟骨, 最大 ; 前方突出部份是喉結 ( 又稱亞當頻果,Adam s apple), 成年男性特別明顯 ; 聲帶的起點, 上緣在頸總動脈分叉處 (2) 會厭軟骨 ( 單一 ): 屬彈性軟骨 ; 一端游離, 一端附著甲狀軟骨, 吞嚥時蓋住喉頭, 防止食物 氣管 (3) 環狀軟骨 ( 單一 ): 位置最低, 約在 C 6 高度, 與第一塊氣管軟骨相連 (4) 杓狀軟骨 ( 成對 ): 呈錐狀, 位環狀軟骨後上緣 ; 和聲帶及喉肌相連, 是聲帶的止點 (5) 小角軟骨 ( 成對 ): 位杓狀軟骨頂端 (6) 楔狀軟骨 ( 成對 ): 位會厭皺襞上 3. 內襯上皮 : 聲帶以下為偽複層纖毛柱狀上皮, 含杯狀細胞及基底細胞, 幫助捕捉異物顆粒 4. 聲音的產生 : (1) 皺襞 : 由喉黏膜形成 ( 兩對 ); 上方為前庭皺襞 ( 假聲帶 ), 吞嚥時關閉喉 ; 下方 : 聲帶皺襞 ( 真聲帶 ), 其張力可決定音調 ; 聲門 : 聲帶皺襞 + 聲門裂, 吞嚥時關閉 (2) 發音時, 聲門裂呈細裂狀 ; 休息時聲門呈三角狀 5. 神經支配 : 由迷走神經的分枝喉返神經所支配 6. 聲音特質 : 張力, 聲帶拉緊, 震動快, 音調高 ; 張力, 震動慢, 音調低, 男性較女性厚 長 7. 音品 : 被認知的語言, 由聲帶 + 喉 + 鼻腔 + 口腔 + 副鼻竇共同完成 ( 四 ) 氣管 (trachea) 1. 形狀 : 長 12.5 cm, 直徑約 2.5 cm 的管狀通道 2. 位置 : 食道前方, 喉下方 C 6 延伸至 T 4 ~T 5 高度, 再分成左 右支氣管 3. 氣管壁構造 :C 形軟骨 (16~20 塊水平排列 )+ 平滑肌 4. C 形軟骨 : 開口朝食道, 缺口之平滑肌具彈性 ( 食物通過時可突向氣管 ); 軟骨可防止氣管塌陷 5. 黏膜層 : 偽複層纖毛柱狀上皮構成, 具杯狀細胞 ( 五 ) 支氣管 (bronchi) 1. 支氣管樹 : (1) 氣體通道區 (air passages): 鼻 終末細支氣管,16 次分支 (2) 氣體交換的呼吸區 : 呼吸性細支氣管 肺泡囊,7 分支 ; 有肺泡, 可進行氣體交換 (3) 次級支氣管 : 肺葉 ; 三級支氣管 : 肺節 ; 細支氣管 : 肺小葉 ( 含動脈 靜脈及淋巴管 ) 2. 分枝構造變化 : (1) 左右主支氣管比較 : 右主支氣管較短 寬 直, 若有異物進入呼吸道, 較易產生阻塞 (2) 軟骨環 軟骨板 ( 細支氣管無軟骨 ) (3) 軟骨漸少, 平滑肌漸增 ( 阻力增加 ) (4) 偽複層柱狀上皮 單層立方上皮 ( 終末細支氣管 ) 鱗狀上皮 ( 呼吸性細支氣管 ) (5) 細支氣管無軟骨, 但有平滑肌, 當肌肉痙攣時, 會關閉通道而引發氣喘 (asthma) 18
( 六 ) 肺 (lung) 1. 位置 : 成對, 位於胸胸腔內, 自橫膈膈延伸至鎖骨骨上方, 上緣緣稱肺尖 (apex), 下端稱肺底底 (base) 2. 胸 ( 肋 ) 膜 : 包圍保護護肺臟表面的的漿膜, 共二二層, 壁層胸膜 : 外層, 襯於胸腔內壁 ; 臟層胸膜 : 內層, 覆於於肺臟表面 3. 胸 ( 肋 ) 膜腔 : 臟層胸胸膜與壁層胸胸膜中間的空空腔, 內含漿液, 防止呼吸吸時兩層膜的摩摩擦, 左右不不相通, 完全全密閉且永遠呈呈負壓狀態 ( 但咳嗽及解便便時除外 ), 負壓可使肺肺泡不塌陷 4. 肺門 : 位於縱膈面, 有支氣管 肺肺血管 淋巴巴管及神經進進出肺臟 5. 肺根 : 支氣管 肺血血管 淋巴管及及神經在肺門門外被胸膜及及結締組織包覆覆在一起 6. 左肺 :22 葉 ( 上 下 ; 斜裂 ), 縱膈面有心臟臟壓迹 7. 右肺 :33 葉 ( 上 中 下; 斜裂及及水平裂 ), 縱膈面有心臟臟壓迹 ( 較小 ), 因下方方有肝臟 8. 肺泡囊 & 肺泡 : 呼吸吸性細支氣管 分支 (2~ ~11 條 ) 肺泡泡管 進入 肺泡囊 & 肺泡泡 9. 肺泡壁 : (1) 細胞 - 肺泡第一型細胞( Type I cell ): 鱗狀狀肺泡上皮細細胞, 構成肺泡泡壁的連續內內襯 - 肺泡第二型型細胞( Type II cell ): 中隔細胞( septal cell ), 可分泌表面張張力素(一種種磷脂物質), 降低肺表面面張力, 防止肺肺泡皺縮及塌塌陷 ; 新生兒肺未成熟或成成人肺泡壁受受損, 表面張力力素分泌不足, 成人呼吸吸窘迫症候群 ( ARDS) - 巨噬細胞 ( 灰塵細胞 ) 移除肺泡內內之灰塵顆粒及及其他碎片 (2) 呼吸膜 : 血管與肺泡間的氣體交交換是經呼吸吸膜的擴散作用, 呼吸膜厚厚度只有 0.2 μm, 自肺泡 微血管膜 (O 2 的擴散 ), 如 : 肺泡第第一型細胞 肺泡基底膜 組織間隙 微血管基底底膜 微血管內內皮細胞,CO 2 的擴散則相相反 10. 肺臟約約有三億 (3 10 8 ) 個肺泡 ; 左右兩肺葉葉與微血管接觸的肺泡壁總總面積約 70 m 2, 故氣體分分子能快速擴擴散 11. 影響擴擴散的因素 : 呼吸膜的厚度與與表面積 氣氣體的擴散係數數 膜兩側的壓力差及肺的的血流量 12. 擴散成成年人每分鐘呼呼吸 12~15 次, 每次呼吸吸量約 500 ml, 每分鐘約 6~8 L 二 呼吸作用 - 目的 : 提供氧氧氣給細胞 ; 排除細胞活活動產生的二氧氧化碳 - 過程 : 肺換 ( 通 ) 氣作用用 肺泡與肺肺泡微血管之間間的氣體交換換(即外呼吸吸) 氣體運輸輸作用 組織織與微血管之之間的氣體交交換(即內呼呼吸) 細胞胞新陳代謝 19
( 一 ) 肺的換 ( 通 ) 氣作用( Pulmonary Ventilation ) 1. 指大氣與與肺泡間氣體體交換的過程 ; 空氣藉由壓壓力差在大氣氣與肺之間流動動 2. 吸氣前, 肺內壓 = 大氣壓, 肺膨脹脹增加肺的容容積, 使肺內內壓 < 大氣壓, 空氣才進入入肺 3. 波義耳定定律( Boyle s law ): 在密密閉容器中, 壓力與容積的乘積為固定定常數( K ),P V=K 4. 胸膜腔(肋膜腔): 臟層胸膜(肺臟外面)與與壁層胸膜((體壁內面)間的狹小空間間, 可分泌潤潤滑漿液, 防止摩擦, 除咳咳嗽解便外, 胸內壓呈現負負壓 5. 吸氣 (Inspiration, 主動過程 ): 大氣壓 > 肺內壓 > 胸內壓 (1) 平靜吸吸氣時 : 橫膈膜 ( 為主要的的呼吸肌, 橫膈膈膜收縮使橫橫膈下降, 增加胸腔垂直徑徑 ) 外肋間肌 ( 吸氣時收收縮, 使肋骨骨向上提並將胸骨往前推, 增加胸腔前前後及左右橫徑 ) (2) 用力吸吸氣時, 其他吸吸氣肌 : 胸鎖鎖乳突肌 ( 上提提鎖骨 ) 斜方方肌 ( 提升肋肋骨 ) 提肩胛胛肌 前鋸肌肌 6. 呼氣 (Expiration, 被動過程 ): 肺內壓 > 大氣壓 > 胸內壓 (1) 平靜呼呼氣時 ( 被動過程, 未涉及及肌肉收縮 ): 吸氣肌鬆弛, 肺泡壁彈彈性纖維回彈彈 (2) 用力呼呼氣 ( 主動過程 ): 內肋間間肌收縮使肋肋骨往下移拉, 腹直肌收縮縮使橫膈膜凸向向胸腔, 胸腔腔體積變小壓壓力變大, 大量氣體呼出 吸氣呼氣 大氣氣壓肺內內壓胸內內壓肺間間壓 0-3 -6 +3 大氣氣壓 > 肺內壓 > 胸內壓 0 +3-3 +6 肺內壓 > 大氣氣壓 > 胸內壓 肺容積 體積 (ml) 肺容量 吸氣儲備容積 IRV 3100 吸氣 肺 肺 潮氣容積 TV 500 容量 活 總 呼氣儲備容積 ERV 1200 功 能 量 量 肺餘容積 RV 1200 肺餘量 - ( 二 ) 肺氣體容積積與容量 - 以肺量計計來測量呼吸吸氣體的交換量量與換氣速率, 即肺臟容積積在不同生理理狀況下的變變化 1. 肺容積 - 每次呼吸時時進出肺部的氣氣體容量變化, 臨床上可可做為肺功能的的初步評估標標準 - 吸氣儲備備容積 (IRV, 3100 ml) 潮氣容積(TV,500 ml) 呼氣儲備備容積 (ERV,1200 ml) ) 肺餘容積 (RV,12000 ml, 無法以以肺量計測得 ) 2. 肺容量 - 合併不同的的肺容積(包括括兩個或兩個個以上的肺容容積) - 吸氣容量 (IRV+TV) 功能肺餘餘量 (ERV+RV) 肺活量 (IRV+TV+ERV) 肺肺總量 (IRV+TV +ERV+RV) 3. 通氣量( alveolar ventilation capicity ): (1) 總 ( 分 ) 通氣量 - 每分鐘呼吸吸吸入或呼出的的氣體總量 20
公式 : = 潮氣容積 每分鐘呼吸吸頻率 =500 l2=6000 ml/min (2) 解剖死腔 - 每次吸入 500 ml 的空空氣中, 約有 150 ml 留在在鼻 咽 喉喉 氣管 支氣氣管等氣體通通道區, 不進進行氣體交換換 (3) 肺泡死死腔 - 呼吸區的部分區域無無法進行氣體體交換的區域 (4) 生理死死腔 - 等於解剖死腔 + 肺泡泡死腔, 正常常健康的肺泡, 其肺泡死腔腔為零 (5) 肺泡換 ( 通 ) 氣量 - 每分鐘肺泡與其相鄰血管管所交換的氣氣體總量 公式 : =( 肺潮氣容容積 - 死腔容容積 ) 每分鐘鐘呼吸次數 = 肺潮氣容容積 -( 解剖剖死腔 + 生理死死腔 ) 每分分鐘呼吸次數 =(500-150) l2=4200 ml 決定定肺泡中 O 2 和 CO 2 濃度的的主要因素 總通通氣量固定下, 頻率, 潮氣容積越大, 肺泡通氣量量越大, 進行交交換的氣體越越多 4. 肺功能測測試 (1) 通氣量量測試 : A. 用力呼呼氣測試法 : 最常用 簡單, 第一秒的的用力呼氣容積 (FEV 1.0 )/ 用力肺活量 FVC=80 % B. 疾病 : 阻滯性病變變 呼吸道中, 支氣管或氣體通道區狹狹窄, 第一秒秒的用力呼氣氣容積 (FEV 1.0), 肺活量, FEV 1 1.0/FVC=36 % 限制性病病變 肺中纖維維增生, 吸氣氣時肺泡膨脹受受限制, 第一一秒的用力呼呼氣容積 (FEVV 1.0 ), 但 FEV 1.0 /FVC 比值正常或或增加 (89 %) (2) 肺容積積測試 : 肺量計 氦氣稀釋釋法 人體體體積測量法 氮氮氣置換法 5. 影響氣體體進入肺得因因素 : 呼吸道阻阻力 + 肺組織織的順應性 (Compliance) (1) 呼吸道道阻力 : 主要由小氣管平滑滑肌控制, 阻力增加通氣量量下降 (2) 肺的順順應性 (Compliance) = 可容度 = 彈性性係數 A. C=ΔV/ΔP, 順應性 = 容積改變變量 / 壓力改變變量, 如肺的的擴展能力 B. 順應性性好 : 肺泡易易吸入氣體, 但肺氣腫可能能不易進出 ; 順應性低 : 肺泡不易充氣氣, 要用力吸吸氣, 如肺纖纖維化病人 21
( 三 ) 呼吸氣體的的交換 (1) 方向 : 氧氣 肺泡 血液 組織織液 細胞 ; 二氧化碳則相相反 (2) 氣體的的分壓( N 2 約 79 %+O 2 約 21 %+CO 2 0.04%+ 少量量氣體 混合合物壓力總合 =760 mmhg) A. 道爾頓頓定律 : 在一定定溫度及容積積下, 容積內內氣體的總壓力力為各氣體分分壓的總和 B. PO 2 在大大氣中 160 mmhg, 在肺泡中 100 mmhg;pco 2 在大氣氣中 0.3 mmhg, 在肺泡中 400 mmhg (3) 每分鐘鐘呼出的二氧化碳約為 2000 ml; 正常成成人每分鐘耗耗氧量約 250 ml; 臨床上上最常用 PaCO2 來作為反映映通氣量的指標 ; 呼氣末期測得得之二氧化碳碳含量約為 5..60% ( 四 ) 外呼吸 1. 肺泡與肺肺微血管血液間間氣體(氧與與二氧化碳)之交換 2. 解剖上促促進外呼吸的因因素 : 呼吸膜膜厚度或總面面積 肺泡與微微血管之間的的壓力差 微血血管窄 3. 影響外呼呼吸擴散速率的的因素 : 海拔拔高度 呼吸膜膜的總面積或或厚度 氣體分分子的擴散能力力 藥物 4. 通氣 / 灌流比 (Ventilation / Perfusion Ratio) (1) 血液中中是否能夠得到適當的氣體體量, 需要肺肺泡通氣量與肺肺臟血液灌流流兩者配合 (2) 通氣 (V)/ 灌流 (Q) 比 : 每分鐘進入入肺泡的通氣量量與血流量間間的比, 正常生生理狀態值為為 0.8~1.2 (3) 通氣量 : 肺底 (0.82)> 肺尖 (0.24), 灌流量 : 肺底 (1.29)>肺尖(0.07) (4)V/Q 比 : 肺尖 (3.4) > 肺底 (0.63), 故 PO 2 較高, 而右肺 V/Q 最高 PO 2 =130 mmhg, 表示氧氣較較充足, 容易易引起肺結核核 (5) 平躺時, 肺泡通氣量及血流量上上升,V/Q 下降 ;V/Q 比值值太高或太低低都不利於換換氣 ( 五 ) 內呼吸 1. 內呼吸作作用 : 組織微血血管與組織細細胞間氣體(氧和二氧化碳碳)之交換 2. 休息狀態, 約有 25 % 氧進到組織細細胞內, 維持持細胞新陳代代謝 ; 運動時, 血紅素與氧氧的親和力降低, 釋放較多多的氧 ( 六 ) 呼吸氣體的的運輸 1. 氧氣 (O 2 2) 的運輸 : 因氧不易溶於水, 只有 3 % 溶於血漿中,97 7 % 與血紅素結結合成為氧合血合血紅素 2. 二氧化碳 (CO 2 ) 的運運輸 (1)CO 2 溶解度為 O 2 的 20 倍, 身體代謝 100 ml 的缺缺氧血中,CO O 2 約含 4 ml; 與體液的酸鹼鹼平衡有關 (2) 運送方方式 : A. 溶於血血漿內約有 7 % 22
B. 與血紅紅素之蛋白質質結合形成碳碳醯胺基血紅素 ( 或稱胺基基甲血紅素 ), 約有 23 % C. 形成重重碳酸離子 (HCO - - 3 ), 約有 70% 是以 HCO 3 之形式式在血漿中被運運輸, 最重要運運送方式 (A)COO 2 由組織細胞胞擴散進入組織織微血管, 再出血漿進入入紅血球 (B)COO 2 + H 2 O 碳酸酐酉每 H 2 CO 3 H + - + HCO 3 a. 碳酸酐酶存在於於紅血球內, 因此上述反應應在紅血球內內進行, 可增增加 5000 倍 - b. 氯轉移 (chloride shift): 是指 HCO 3 離開紅血球進到到血漿內, 並與 Cl - 進行交交換 ( 反向 ) c. 波爾效應 (Bohr effect): 在酸性環境中,H + 與血紅紅素結合而改變其結構, 使使血紅素釋放放出更多的氧 3. 氧合血紅紅素解離曲線 : (1) 飽和狀狀態時, 每克 Hb 含 1.34 ml O 2 ;Hb 含量 : 女性約 14 g/dl, 男性約 16 g/dl,100 ml 血液中約含有 1.34 15 ml = 20.1 ml 與血紅素結合合的氧 (2) 氧的溶溶解量與氧分壓( PO 2 )成成直線關係, 即 PO 2 每升高 1 mmhg 在 100 ml 血血液中, 氧的溶解量升高 0.003 ml (3) 氧合血血紅素解離曲線 : A. 不同的 PO 2 下, 血紅素與氧飽飽和度不相同, 呈 S 型曲線線 B. 曲線右右移代表組織織細胞缺氧或或需要更多的氧, 會增加 HbO 2 解離, 使血紅素釋放放更多的氧, 進一步促使 PO 2 [H + ] ph PCO 2 T 2,3-DPG (A) 氧分分壓 : 決定氧氧與血紅素結結合最重要因素 ; 當 PO 2 為 40 mmhg 時,HbO 2 結合合力為 75% (B)pHH 值 :PCO 2 上升會產生酸酸性的環境, 有助於血紅素素是釋放氧 (C) 溫度 : 在一定定限度內, 當溫溫度上升, 血紅素釋放氧的量會增加 (D)2,3- 二磷酸甘油油( 2,3-diphosphateglycerate, 2,3-DPG ) : 紅血球進進行糖解的產物物 ; 其與血紅紅素結合會改改變血紅素素之結構, 促使血紅素釋放出氧 組織對氧的利用率 Hb+O 2 向右 : 血紅紅素氧飽和度 2 向左 : 組織對對氧的利用率 HbO 2 方程式向向右 :HbO 2 ; 方程式向左 :O 2 Hb+O 2 2 HbO 2 ;PO2 :HbO 2 氧分壓 40 mmhg HbO 2 約 75 % ph7.6 ph7.22 [H + ] CO 2 組織在進行呼呼吸作用 4. 其他 A. 胎兒血血紅素對氧的的親和力, 比母體血紅素對對氧之親和力力高出 20~30% B. 溶解態態氧的運輸 :2~3%, 大量液液態氧存於組織織內會發生氧氣氣中毒, 導致痙痙孿 死亡 視視網膜剝離 C. 一氧化化碳 (CO) 中毒 : (A) 一氧化碳與血紅紅素親和力是是氧與血紅素親親和力的 250 倍 (B)PCO=0.4 mmhg 時,CO 可和 O 2 競爭血血紅素結合位置 ;PCO>0.4 mmhg 時, 致人於死 (C) 血紅紅素攜帶 CO 取代 O 2 導致缺缺氧, 可用供給給病患純氧 (PO 2 =600 mmhg) 來取代 COO 與紅素之結結合 23
三 呼吸的調節 ( 一 ) 呼吸中樞 1. 延腦呼吸吸節律中樞 : 控制呼吸的基基本節律, 屬無意識的呼吸吸 (1) 腹側呼呼吸群 : 促進進呼氣作用, 正常呼氣 3 秒, 需要強有力力的呼吸時, 此區的神經才會會發出衝動 ; 將周邊化學感感受器 壓力感受受器及肺內各各種感受器接受受的感覺訊息息傳到呼吸中中樞 (2) 背側呼呼吸群 : 促進進吸氣作用, 正常吸氣 2 秒, 負責呼吸吸的基本節律 (3) 平靜及及用力呼吸 : A. 平靜吸吸氣 : 吸氣區區神經衝動使使橫膈 ( 膈神經 ) 及外肋間間肌 ( 肋間神經 ) 收縮 B. 平靜呼呼氣 : 吸氣肌肌鬆弛, 肺及及胸腔壁被動回回彈 C. 用力呼呼吸 : 吸氣區區衝動活化呼呼氣區, 引發內內肋間肌及腹腹肌收縮 2. 橋腦呼吸吸調節中樞 : 橋腦上部 1/3, 臂旁神經經核 : 拮抗長吸吸中樞並抑制制吸氣 ; 即不斷斷傳遞抑制性性衝動至橋腦腦長吸中樞與延延腦吸氣區神神經元, 抑制週週期性的吸氣, 進而促進進呼氣 3. 橋腦長吸吸中樞 :( 吸氣氣痙孿區 ) 位於橋腦下部 1/3, 促進吸吸氣 ( 二 ) 呼吸的化學學調節 1. 中樞的化化學感受器 : (1) 動脈中中的 PCO 2 升高時, 腦脊髓髓液的 ph 下降, 直接刺激激延腦的化學學或感受器 (2) 原因 :H + 無法通通過 BBB, 故無法影響延延腦的化學感感受器, 但血血液中的 COO 2 可通過 BBB, 通過後 CO 2 + H 2 O H 2 CO 3 HCO 3 -+H +,HH + 使 CSF 的 ph 值下降, 刺激呼吸中中樞, 改變呼吸吸速率, 因此, 改變呼吸吸速率的是 H +, 而非 CO 2 分子子 2. 周邊的化化學感受器 : 由血液 ph 降低所刺激, 不受血液 CO 2 的影響, 只對 PO 2 大量量降低才敏感感 (1) 主動脈脈動體 : 位於於主動脈弓附近, 經迷走神神經傳至延腦腦 (2) 頸動脈脈體 : 位於頸頸總動脈分支成頸外動脈與與頸內動脈的的地方, 經舌咽咽神經傳至延延腦 ( 三 ) 大腦皮質的的調節 1. 呼吸的速速率可受大腦腦皮質控制, 而隨意改變呼呼吸方式 2. 停止呼吸吸能力會受血血液 PCO 2 的限限制,PCO 2, 吸氣區被刺刺激, 神經衝衝動至吸氣肌 呼吸重新開開始, 即短時時間憋氣後,CO 2 會刺激延延腦造成呼吸會會變得又快又又深 ( 四 ) 膨脹反射, 即赫林一鮑鮑魯爾二氏膨膨脹反射 (Hering Breuer reflex) 1. 目的 : 防止肺臟過度度膨脹 2. 位於肺臟臟內的牽 ( 伸 ) 張感受器受受到牽張 迷走紳經 呼吸吸中樞 ( 延腦腦節律中樞 橋腦呼吸調節節中樞 ) 使延腦節律區 ( 吸氣區 ) 及橋腦長吸區受受抑制 限制制吸氣 產生生呼氣的作用 ( 五 ) 其他因子的的影響 : 血壓壓突然上升 體體溫 ( 體溫 呼吸加快 ; 突然遇冰冷, 造成呼吸暫暫停 ) 外來突突然劇烈刺激 ( 突然的疼痛會會造成呼吸暫暫停, 長期的的痛則使呼吸加加快 ; 情緒 : 緊張時呼吸吸會加快 ) 咽咽或喉受刺激激時, 造成呼呼吸暫停 運動 登高山 年年齡 & 性別 麻麻醉 睡眠窒窒息 24