中樞興奮

中樞興奮

中樞興奮是由向中性神經傳來的衝動到達中樞部位時中樞興奮而形成的,導致反射活動的出現或反射活動的增強。可以歸於因突觸的活動而在中樞神經元膜上所產生的電位和電導率的變化。

中樞興奮

中樞興奮概念

中樞興奮狀態是由謝靈頓(C.S.Sherrington)所構想的一種生理狀態。是由向中性神經傳來的衝動到達中樞部位時

中樞興奮中樞興奮
而形成的,中樞發生興奮的結果,可導致反射活動的出現或反射活動的增強。在誘發運動神經元的興奮過程中,即使中樞處於不十分興奮的狀態,也可通過對向心神經的高頻反覆刺激的總和,而使中樞到達有效的興奮水平(參見易化)。與中樞興奮狀態相拮抗的作用而使反射減弱的中樞狀態,稱為中樞抑制狀態,這方面有許多的實例來說明。無論是中樞興奮狀態,還是中樞抑制狀態,其內在過程都可以歸於因突觸的活動而在中樞神經元膜上所產生的電位和電導率的變化。

興奮性突觸後電位

興奮性突觸後電位:如將微電極插入突觸後神經元(如脊髓前角運動神經元)的胞體內,可測得靜息電位約-70mV。當

中樞興奮中樞興奮
突觸前神經元發生興奮時,突觸前膜釋放興奮性遞質,遞質作用於突觸後膜,使後膜發生去極化。這種去極化電位稱為興奮性突觸後電位。興奮性突觸後電位發展到一定數值(例如膜電位由-70mV去極化到-52mV左右)時,達到了始段部位的閾電位水平,則始段處首先暴發動作電位,並沿神經軸突傳導出去。這樣,興奮就通過突觸傳遞而完成了傳布過程。

興奮性突觸後電位產生的原理是由於突觸前膜釋放的興奮性遞質,彌散跨越突觸間隙並與突觸後膜的受體相結合,提高了後膜對一切小離子(包括Na 、K 、Cl-,尤其是Na )的通透性,使Na 的內流比K 的外流速度快,從而引起後膜的去極化,出現興奮性突觸後電位。

中樞興奮傳播的特徵

興奮在反射弧中樞部分傳播時,往往需要通過一次以上的突觸接替。當興奮通過化學性突觸傳遞時,由於突觸結構和化學遞質參與等因素的影響,其興奮傳遞明顯不同於神經纖維上的衝動傳導,主要表現為以下幾方面的特徵
1.單向傳播 在反射活動中,興奮經化學性突觸傳遞,只能向一個方向傳播,即從突觸前末梢傳向突觸後神經元。這是由於突觸結構的極性所決定的,因為神經遞質通常由突觸前膜釋放,且通常作用於後膜受體。雖然近年來發現後膜也能釋放一些遞質,而前膜也存在突觸前受體,但其作用主要為調節遞質的釋放,而與興奮傳遞無直接關係。電突觸傳遞則不同,由於其結構無極性,因而興奮可雙向傳播。
2.中樞延擱 興奮通過反射中樞時往往較慢,這一現象稱為中樞延擱(central delay)。這是由於興奮經化學性突觸傳遞時需經歷前膜釋放遞質、遞質在間隙內擴散並作用於後膜受體,以及後膜離子通道開放等多個環節,因而所需時間較長。興奮通過一個化學性突觸通常需要0.3 ~ 0.5ms,這比興奮在同樣長的神經纖維上傳導要慢得多。如果反射通路上跨越的化學性突觸數目越多,則興奮傳遞所需的時間也越長。興奮通過電突觸傳遞時則無時間延擱,因而可在多個神經元的同步活動中起重要作用。
3.興奮的總和 在反射活動中,單根神經纖維的傳人衝動一般不能使中樞發出傳出效應;而若干神經纖維的傳人衝動同時到達同一中樞,才可能產生傳出效應。這是因為單根纖維傳人衝動引起的EPSP是局部電位,它不能引發突觸後神經元的擴布性動作電位;但若干傳人纖維引起的多個EPSP可發生空間總和(spatial summation)與時間總和(temporal summation),如果去極化總和達到閾電位,即可爆發動作電位;如果總和未到達閾電位,此時突觸後神經元雖未出現興奮,但其興奮性有所提高,即表現為易化(facilitation)。
4.興奮節律的改變 如果測定某一反射弧的傳人神經(突觸前神經元)和傳出神經(突觸後神經元)在興奮傳遞過程中的

中樞興奮中樞興奮
放電頻率,兩者往往不同。這是因為突觸後神經元常同時接受多個突觸前神經元的信號傳遞,突觸後神經元自身的功能狀態也可能不同,並且,反射中樞常經過多箇中間神經元接替,因此最後傳出衝動的節律取決於各種影響因素的綜合效應。
5.後發放 如前所述,後發放可發生在環式聯繫的反射通路中。此外,在各種神經反饋活動中,如隨意運動時中樞發出的衝動到達骨骼肌引起肌肉收縮後,骨骼肌內的肌梭不斷發出傳人衝動,將肌肉的運動狀態和被牽拉的信息傳人中樞。這些反饋信息用於糾正和維持原先的反射活動,並且也是產生後發放的原因之一。
6.對內環境變化敏感和容易發生疲勞 因為突觸間隙與細胞外液相通,因此內環境理化因素的變化,如缺氧、CO2過多、麻醉劑以及某些藥物等均可影響突觸傳遞。另外,用高頻電脈衝連續刺激突觸前神經元,突觸後神經元的放電頻率會逐漸降低;而將同樣的刺激施加於神經纖維,則神經纖維的放電頻率在較長時間內不會降低。說明突觸傳遞相對容易發生疲勞,其原因可能與遞質的耗竭有關。

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