第六讲 自主神经和下丘脑 上一节 返回
 
  讲座2 自主神经和下丘脑(2)  
 
二、自主神经系统  

4.功能特点

(3)交感神经和副交感神经对同一器官的促进作用

如图所示。交感神经和副交感神经对某些器官的生理作用都是促进作用,但产生的生理效应却不完全相同。例如,交感神经和副交感神经对唾液腺的分泌都有促进作用,但交感神经活动引起唾液腺分泌的唾液量少而粘稠,而副交感神经引起唾液腺分泌的唾液量多而稀薄。

(4)交感神经和副交感神经对效应器的紧张性支配

如上图所示。在没有明显外来刺激的情况下,支配内脏活动的交感神经与副交感神经仍然有一定频率的传出冲动,对所支配的效应器有着持续、微弱的调节作用,这种作用称为自主神经对效应器的紧张性支配。

例如,交感神经和副交感神经对心率的调节,当交感神经兴奋占优势时,心率加快;当副交感神经兴奋占优势时,心率减慢。但在任何情况下,交感神经与副交感神经都有一定频率的传出冲动,只是在一定条件下,交感神经与副交感神经传出冲动的频率有差异而已。

自主神经对效应器的紧张性支配产生原因,一般认为是由于来自脊髓以上心血管中枢的紧张性活动。而中枢的紧张性活动又由于感觉神经的持续性传入所致。

脊髓与脑干是内脏反射活动的基本中枢。脊髓与脑干通过内脏传入神经以及交感和副交感传出神经调节内脏活动。

而下丘脑在调节自主神经的功能方面,具有特别重要的作用。例如,下丘脑通过调节饮水和咸味觉,控制血液的容量和电解质的组成,从而控制了血压;通过调节代谢和改变行为调节和控制体温;通过调节摄食行为和自主神经活动,控制能量代谢;通过直接和间接的控制内分泌系统的功能,从而调节性行为和生殖;通过整合躯体、内脏活动以及情绪反应调节机体的应急和应激反应。等等。

下面让我们来学习下丘脑的结构与功能,深刻理解下丘脑在生命活动过程中,所起的重要作用。

三、下丘脑  

下丘脑也称丘脑下部,是控制自主神经系统的高级中枢,是间脑的一部分,它有许多重要核团,对血压、体温、摄食、水平衡、内分泌调节具有重要影响。

1.结构

下丘脑有着复杂的细胞群和纤维通路。

 

如图所示。下丘脑位于丘脑的前下方,包括第三脑室侧壁下部的一些灰质核团。根据功能结构,下丘脑可分为前部、中间部和后部3个区域。

前部存在日周期节律的起步点和体温的调定点。下丘脑前部接受各种感觉传入,并将传入信息进行加工,调整日周期节律与生物钟之间的偏差,将体温调节在正常水平。

中部的核团,例如室旁核、视上核、腹内侧核和弓状核等,可以直接或间接地调节垂体的内分泌功能。此外,中部的神经元还支配延髓和脊髓内的自主神经节前神经元的活动,把机体的其他功能变化与内脏活动密切联系起来。

后部的乳头体等结构,在调节唤醒等方面具有重要作用。

因此,下丘脑与垂体及中枢神经系统其他脑区联系密切,是皮质下自主神经的高级中枢,与内脏活动紧密相关。下丘脑所释放的神经激素,通过垂体,进而调节全身大多数内分泌腺的活动。

下面让我们来总结一下下丘脑的主要功能。

2.主要功能

(1)体温调节

体温调节中枢位于下丘脑。

下丘脑存在对体温变化敏感的神经元。对升温变化起反应的神经元,称为热敏神经元;对温度降低起反应的神经元,称为冷敏神经元。

下丘脑前部存在体温调节中枢。如果用哺乳动物做实验,损伤动物的下丘脑前部,那么,动物就表现出散热机制失控的状态。如果把动物的下丘脑前部损伤,下丘脑后部也损伤,那么,动物的体温不能维持,类似于冷血动物。

如果人体因为感染或生病而发热时,下丘脑体温调节中枢的调定点温度上移,体温升高。中暑时,下丘脑体温调节功能失调,体温升高。

(2)摄食行为的调节

下丘脑、肝脏、胃、小肠壁可能存在葡萄糖感受器。当血液中的葡萄糖浓度下降时,这些葡萄糖感受器产生兴奋,因而导致饥饿感觉的产生。

下丘脑的葡萄糖感受器主要位于腹内侧区,当血糖浓度升高,饱中枢兴奋,产生饱胀的感觉,停止摄食。

下丘脑是处理和调节饥饿、饱胀信息的主要中枢。下丘脑外侧区有摄食中枢,内侧区有饱中枢。在正常情况下,摄食中枢和饱中枢的活动处于拮抗状态。

如果用动物做实验,把下丘脑的双侧内侧区损毁,可导致动物过量进食而产生肥胖。如果下丘脑的双侧外侧核损毁,就能使动物失去摄食反应,拒绝进食,甚至被活活饿死。

如果用埋藏电极,刺激下丘脑的外侧区,动物摄食行为就会增强。如果用埋藏电极,刺激下丘脑的内侧区,动物就会出现厌食行为,甚至吐出口中食物。

三、下丘脑  

2.主要功能

(3)水平衡调节

下丘脑的外侧区有控制饮水的中枢,与摄食中枢非常靠近。

下丘脑的前部,存在渗透压感受器,可调节下丘脑抗利尿激素的分泌,而抗利尿激素可以调节肾脏产生的尿量。

下丘脑控制饮水的中枢,和控制分泌抗利尿激素的中枢,协同调节水平衡。

如果损伤下丘脑,可引起烦渴和多尿。如果下丘脑发生病变,导致抗利尿激素的分泌减少,还会产生尿崩症。

(4)对腺垂体激素分泌的调节

 

如图所示。在下丘脑内,有些神经元,能合成一些调节腺垂体激素的肽类物质,称之为下丘脑调节肽。这些肽类物质合成后,经神经元的轴突运输,在轴突末梢释放到正中隆起,经过垂体门脉系统到达腺垂体,促进或者抑制腺垂体某些激素的分泌。

(5)对情绪反应的影响

情绪反应包括躯体神经系统的活动和自主神经系统的活动。如果用动物做实验,给动物下丘脑做埋藏电极的手术,等动物恢复正常活动后,在埋藏电极施加电刺激,使下丘脑的某些部位产生兴奋,结果,动物就会表现出“攻击”、“逃避”、“假怒”等反应。

(6)对生物节律的控制

日周期是最重要的生物节律,人体的许多生理功能都有日周期节律,例如血细胞数量的周期性变化、体温的周期性变化、促肾上腺皮质激素分泌的周期性变化等等。

下丘脑的视交叉上核可能是日周期节律的控制中心。外界的昼夜光照变化可以影响下丘脑视交叉上核的活动,使体内的日周期节律与外环境的昼夜节律同步。如果人为改变每天光照、黑暗的时间,可以使机体日周期位相发生移动。

当我们从东半球乘飞机到达西半球,或者从西半球飞回东半球,都存在倒时差的困惑,开始几天,白天昏昏欲睡,到了晚上却非常清醒。原因就是,我们的下丘脑存在日周期节律的控制中心。

下丘脑调节这些基本的生命活动,是保持机体内环境稳态的重要原因。

下丘脑对自主神经的调节主要是它的整合功能,包括将不同内脏功能整合,以及将内脏功能与躯体运动、内分泌、情绪等整合。

四、下丘脑与垂体  

在高中生命科学第二册第17页,涉及到下丘脑对垂体功能的重要调节作用,下面让我们系统、全面的了解二者的相互关系。

如图所示,下丘脑与垂体在结构和功能上密切联系,把机体的神经与体液调节整合起来,对全身激素的分泌和代谢过程发挥调控作用。

1.下丘脑的神经内分泌细胞

如图所示。下丘脑的神经内分泌细胞是指下丘脑内分泌功能的神经元。这些神经元分泌的激素称为神经激素。

下丘脑的神经元具有内分泌功能,同时又与大脑皮质等中枢部位的神经元发出的神经纤维形成突触,因此。下丘脑神经元还接受中枢神经系统的控制,将大脑等处传来的神经信号变为激素信号。这样,下丘脑把神经调节和体液调节紧密联系在一起。

2.下丘脑与垂体

垂体分为前叶和后叶两部分,前叶为腺垂体,后叶为神经垂体,这两部分的结构和功能不同。

下丘脑与神经垂体和腺垂体联系非常密切。

四、下丘脑与垂体  

2.下丘脑与垂体

(1)下丘脑与神经垂体

如图所示。下丘脑的视上核、室旁核神经元轴突构成的下丘脑垂体神经束,穿过正中隆起投射到神经垂体。主要产生抗利尿激素、催产素。

神经垂体主要含有下丘脑垂体神经束的神经纤维末梢,和神经胶质细胞,不含腺体细胞,只是储存和释放下丘脑内分泌细胞分泌的神经激素。

(2)下丘脑与腺垂体

如图所示。下丘脑的内分泌神经元轴突末梢,分泌各种释放激素和释放抑制激素,经垂体门脉系统,到达腺垂体,控制腺垂体内分泌细胞的功能。

下丘脑的内分泌神经元的轴突末梢与门脉系统的第一级毛细血管网相接触,下丘脑的内分泌神经元释放的神经激素,通过扩散进入垂体门脉系统,然后下行,在腺垂体的第二级毛细血管网释放出来,从而调节腺垂体内分泌细胞的激素分泌。

四、下丘脑与垂体  

2.下丘脑与垂体

(2)下丘脑与腺垂体

下面罗列了相关下丘脑神经激素的名称和主要功能。

神经激素

基本作用

促甲状腺激素释放激素(TRH)

促进腺垂体的促甲状腺激素(TSH)分泌

促肾上腺皮质激素释放激素(CRH)

促进腺垂体的促肾上腺皮质激素(ACTH)分泌

促性腺激素释放激素(GnRH)

促进黄体生成素(LH)与促卵泡激素(FSH)分泌

生长素释放激素( GHRH)和生长抑素(GHRIH)

调节腺垂体分泌生长素

催乳素释放因子(PRF)和催乳素抑制释放因子(PIF)

调节腺垂体分泌催乳素

抗利尿激素或血管升压素(VP/ADH)

抗利尿作用

催产素(OXT)

促进乳汁排出,刺激子宫收缩

3.下丘脑是神经与内分泌信息传递的枢纽

如图所示。它接受来自边缘系统、大脑皮质、丘脑及脊髓等各方面传来的神经信息。因此,神经递质可通过直接或中间神经元的作用对下丘脑肽能神经元激素的分泌发生调节。例如,当机体受到寒冷刺激,可激发中枢神经系统产生去甲肾上腺素,从而增加促甲状腺激素释放激素分泌,使促甲状腺激素分泌增加。

好了,让我们总结一下本环节的主要内容。自主神经系统的分布、结构、递质和受体、功能特点;下丘脑的结构和功能;下丘脑与垂体结构和功能的相互关系。

希望大家及时复习并完成作业。

下个环节再见。