自主神經(jīng)系統(tǒng)是指調(diào)節(jié)內(nèi)臟功能的神經(jīng)裝置,也可稱為植物性神經(jīng)系統(tǒng)或內(nèi)臟神經(jīng)系統(tǒng)。實(shí)際上,自主神經(jīng)系統(tǒng)還是接受中樞神經(jīng)系統(tǒng)的控制的,并不是完全獨(dú)立自主的。按一般慣例,自主神經(jīng)系統(tǒng)僅指支配內(nèi)臟器官的傳出神經(jīng),而不包括傳入神經(jīng);并將其分成交感神經(jīng)和副交感神經(jīng)兩部分。(圖10-40)
圖10-40 自主神經(jīng)分布示意圖
從中樞發(fā)出的自主神經(jīng)在抵達(dá)效應(yīng)器官前必須先進(jìn)入外周神經(jīng)節(jié)(腎上腺髓質(zhì)的交感神經(jīng)支配是一個(gè)例外),此纖維終止于節(jié)仙神經(jīng)元上,由節(jié)內(nèi)神經(jīng)元再發(fā)現(xiàn)纖維支配效應(yīng)器官。由中樞發(fā)出的纖維稱為節(jié)前纖維,由節(jié)內(nèi)神經(jīng)元發(fā)出的纖維稱為節(jié)后纖維。節(jié)前纖維性有髓鞘B類神經(jīng)纖維,傳導(dǎo)速度較快;節(jié)后纖維性無髓鞘C類神經(jīng)纖維,傳導(dǎo)速度較慢。交感神經(jīng)節(jié)離效應(yīng)器官較遠(yuǎn),因此節(jié)前纖維短而節(jié)后纖維長;副交感神經(jīng)節(jié)離效應(yīng)器官較近,有的神經(jīng)節(jié)就在效應(yīng)器官壁內(nèi),因此節(jié)前纖維長而節(jié)后纖維短。
交感神經(jīng)起自脊髓胸腰段的外側(cè)柱。副交感神經(jīng)的起源比較分解,其一部分起正腦干的縮瞳核、上唾液核、下唾液核、迷走背核、疑核,另一部分起自脊髓骶部相當(dāng)于側(cè)角的部位。交感神經(jīng)的全身分布廣泛,幾乎所有內(nèi)臟器官都受它支配;而副交感神經(jīng)的會(huì)布較局限,某些器官不具有副交感神經(jīng)支配。例如,皮膚和肌肉內(nèi)的血管、一般的汗腺、豎毛肌、腎上腺髓質(zhì)、腎就只有交感神經(jīng)支配。
刺激交感神經(jīng)的節(jié)前纖維,反應(yīng)比較彌散;刺激副交感神經(jīng)的節(jié)前纖維,反應(yīng)比較局限,m.payment-defi.com/zhuyuan/因?yàn)橐桓桓泄?jié)前纖維往往和多個(gè)節(jié)內(nèi)神經(jīng)元發(fā)生突觸聯(lián)系,而副交感神經(jīng)則不同。例如,貓頸上神經(jīng)節(jié)內(nèi)的交感節(jié)前與節(jié)后纖維之比為1:11-17,睫狀神經(jīng)節(jié)內(nèi)的副交感節(jié)前與節(jié)后纖維之比為1:2。
通過熒光組織化學(xué)的研究,發(fā)現(xiàn)哺乳動(dòng)物中,交感神經(jīng)節(jié)后纖維交不都是支配效應(yīng)器官細(xì)胞的。在心臟和膀胱中,少量交感神經(jīng)節(jié)后纖維支配器官壁內(nèi)的神經(jīng)節(jié)細(xì)胞;在胃和小腸中,多數(shù)交感神經(jīng)節(jié)后纖維支配器官壁內(nèi)的神經(jīng)節(jié)細(xì)胞。由此看來,交感和副交感神經(jīng)的相互作用,可以發(fā)生在器官壁內(nèi)神經(jīng)節(jié)細(xì)胞水平上,而不一定發(fā)生在效應(yīng)器官細(xì)胞水平上。
自主神經(jīng)系統(tǒng)的功能在于調(diào)節(jié)心肌、平滑肌和腺體(消化腺、汗腺、部分內(nèi)分泌腺)的活動(dòng)(表10-7)。除少數(shù)器官外,一般組織器官都接受交感和副交感的雙重支配。在具有雙重支配的器官中,交感和副交感神經(jīng)的作用往往具有拮抗的性質(zhì)。例如,對于心臟,迷走神經(jīng)具有抑制作用,而交感神經(jīng)具有興奮作用;對于小腸平滑肌,迷走神經(jīng)具有增強(qiáng)其運(yùn)動(dòng)的作用,而交感神經(jīng)卻具有抑制作用。這種拮抗性使神經(jīng)系統(tǒng)能夠從正反兩個(gè)方面調(diào)節(jié)內(nèi)臟的活動(dòng),拮抗作用的對立統(tǒng)一是神經(jīng)系統(tǒng)對內(nèi)臟活動(dòng)調(diào)節(jié)的特點(diǎn)。在一般情況下,交感神經(jīng)中樞的活動(dòng)和副交感神經(jīng)中樞的活動(dòng)是對立的,也就是說當(dāng)交感神經(jīng)系統(tǒng)活動(dòng)相對加強(qiáng)時(shí),副交感神經(jīng)系統(tǒng)活動(dòng)就處于相對減退的地位,而在外周作用方面卻表現(xiàn)協(xié)調(diào)一致。但是,在某些情況下,也可出現(xiàn)交感和副交感神經(jīng)系統(tǒng)活動(dòng)都增強(qiáng)或都減退,然而兩者間必有一個(gè)占優(yōu)勢。在某些外周效應(yīng)器上,交感和副交感神經(jīng)的作用是一致的,例如唾液腺的交感神經(jīng)和副交感神經(jīng)支配都有促進(jìn)分泌的作用;但兩者的作用也有差別,前者的分泌粘稠,后者的分泌稀薄。
表10-7 自主神經(jīng)的主要功能
器官 | 交感神經(jīng) | 副交感神經(jīng) |
循環(huán)器官 | 心跳加快加強(qiáng) 腹腔內(nèi)臟血管、皮膚血管以及分布于唾液腺與外生殖器官的血管均收縮,脾包囊收縮,肌肉血管可收縮(腎上腺素能)或舒張(膽堿能) | 心跳減慢,心房收縮減弱 部分血管(如軟腦膜動(dòng)脈與分布于外生殖器的血管等)舒張 |
呼吸器官 | 支氣管平滑肌舒張 | 支氣管平滑肌收縮,促進(jìn)粘膜腺分泌 |
消化器官 | 分泌粘稠唾液,抑制胃腸運(yùn)動(dòng),促進(jìn)括約肌收縮,抑制膽囊活動(dòng) | 分泌稀薄唾液,促進(jìn)胃液、胰液分泌,促進(jìn)胃腸運(yùn)動(dòng)和使括約肌舒張,促進(jìn)膽囊收縮 |
泌尿生殖器官 | 促進(jìn)腎小管的重吸收,使逼尿肌舒張和括約肌收縮,使有孕子宮收縮,無孕子宮舒張 | 使逼尿肌收縮和括約肌舒張 |
眼 | 使虹膜輻射肌收縮,瞳孔擴(kuò)大使睫狀體輻射狀肌收縮,睫狀體增大 使上眼瞼平滑肌收縮 | 使虹膜環(huán)形肌收縮,瞳孔縮小 使眼下狀體環(huán)形肌收縮,睫狀體環(huán)縮小 促進(jìn)淚腺分泌 |
皮膚 | 豎毛肌收縮,汗腺分泌 | |
代謝 | 促進(jìn)糖原分解,促進(jìn)腎上腺髓質(zhì)分泌 | 促進(jìn)胰島素分泌 |
自主神經(jīng)對效應(yīng)器的支配,一般具有持久的緊張性作用,例如,切斷支配心臟的迷走神經(jīng),則心率增加,說明心迷走神經(jīng)本來有緊張性沖動(dòng)傳出,對心臟具有持久的抑制作用;切斷心交感神經(jīng),則心率關(guān)慢,說明心交感神經(jīng)也有緊張性沖動(dòng)傳出。又如,切斷支配虹膜的副交感神經(jīng),則瞳孔散大;切斷其交感神經(jīng),則瞳孔縮小,也說明自主神經(jīng)的活動(dòng)具有緊張性。自主神經(jīng)中樞具有緊張性沖動(dòng)傳出的原因是多方面的,其中有反射性和體液性原因。例如來自主動(dòng)脈弓和頸動(dòng)脈竇區(qū)域的壓力和化學(xué)感受器的傳入沖動(dòng),對維持自主神經(jīng)的緊張性活動(dòng)有重要作用;而中樞神經(jīng)組織內(nèi)CO2濃度,對維持交感縮血管中樞的緊張性活動(dòng)與有重要作用。
自主神經(jīng)的外周性作用與效應(yīng)器本身的功能狀態(tài)有關(guān)。例如,刺激交感神經(jīng)可引致動(dòng)物無孕子宮的運(yùn)動(dòng)受到抑制,而對有孕子宮卻可加強(qiáng)其運(yùn)動(dòng)(因?yàn)闊o孕與有孕子宮的受體不一樣);又如,胃幽門如果原來處于收縮狀態(tài),則刺激迷走神經(jīng)使之舒張,如原來處于舒張狀態(tài),則刺激迷走神經(jīng)使之收縮。
交感神經(jīng)系統(tǒng)的活動(dòng)一般比較廣泛,常以整個(gè)系統(tǒng)參與反應(yīng)。例如,當(dāng)交感神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)生反射性興奮時(shí),除心血管功能亢進(jìn)外,還伴有瞳孔散大、支氣管擴(kuò)張、胃腸活動(dòng)抑制等反應(yīng)。有人認(rèn)為,交感神經(jīng)系統(tǒng)作為一個(gè)完整的系統(tǒng)進(jìn)行活動(dòng)時(shí),其主要作用在于促使運(yùn)動(dòng)機(jī)體能適應(yīng)環(huán)境的急聚變化。在劇烈肌肉運(yùn)動(dòng)、窒息、失血或冷凍等情況下,機(jī)體出現(xiàn)心率加速、皮膚與腹腔內(nèi)臟血管收縮、血液貯存庫排出血液以增加循環(huán)轎量、紅細(xì)胞計(jì)數(shù)增加、支氣管擴(kuò)張、膽糖原分解加速以及血糖濃度上升、腎上腺素分泌增加等現(xiàn)象,這些現(xiàn)象大多是由于交感神經(jīng)系統(tǒng)活動(dòng)亢進(jìn)所造成的。所以,交感神經(jīng)系統(tǒng)在環(huán)境爭聚變化的條件下,可以動(dòng)員機(jī)體許多器官的潛在力量,以適應(yīng)環(huán)境的急變。交感神經(jīng)系統(tǒng)活動(dòng)具有廣泛性,但并不意味著毫無選擇性,實(shí)際上交感神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)生反射反應(yīng)時(shí),各部位的交感神經(jīng)活動(dòng)還是有判別的。例如,失血后的開始10分鐘內(nèi),交感神經(jīng)傳出的活動(dòng)增加,主要表現(xiàn)為心臟活動(dòng)增強(qiáng)與腹腔內(nèi)臟血管的收縮,而其他反應(yīng)就明顯;又如,加溫刺激下丘腦引致體溫調(diào)節(jié)反應(yīng)時(shí),皮膚血管的交感神經(jīng)活動(dòng)減弱而使皮膚血流增加,但內(nèi)臟血管的交感神經(jīng)活動(dòng)卻增強(qiáng)。這些都說明,交感神經(jīng)系統(tǒng)的反應(yīng)還是具有相對選擇性的。
副交感神經(jīng)系統(tǒng)的活動(dòng),不如交感神經(jīng)系統(tǒng)的活動(dòng)那樣廣泛,而是比較局限的。其整個(gè)系統(tǒng)的活動(dòng)主要在于保護(hù)機(jī)體、休整恢復(fù)、促進(jìn)消化、積蓄能量以及加強(qiáng)排泄和生殖功能等方面。例如,心臟活動(dòng)的抑制,瞳孔縮小避免強(qiáng)光的進(jìn)入,消化道功能增強(qiáng)以促進(jìn)營養(yǎng)物質(zhì)吸收和能量補(bǔ)給等,這些都是副交感神經(jīng)積蓄能量和保護(hù)機(jī)體的例子。
前文已述及自主神經(jīng)末梢是通過釋放遞質(zhì)而發(fā)揮作用的,副交感神經(jīng)節(jié)后纖維和支配汗腺的交感神經(jīng)節(jié)后纖維的遞質(zhì)均為乙酰膽堿,且均屬于M樣作用;當(dāng)有機(jī)磷中毒時(shí),由于膽堿酯酶失去活性,乙酰膽堿不能被水解而失活,這時(shí)就會(huì)出現(xiàn)廣泛的副交感神經(jīng)系統(tǒng)興奮的癥狀(支氣管痙攣、瞳孔縮小、流涎、大小便失禁等),同時(shí)大汗淋漓。這些癥狀均可被大劑量M受體阻斷劑(阿托品)所解除,起到搶救的作用。但是,阿托品并不能恢復(fù)膽堿酯酶的活性,也不能解除乙酰膽堿N樣作用的癥狀(如骨骼肌顫動(dòng)),因此搶救時(shí)要和膽堿酯酶復(fù)活劑(解磷定、氯磷定)聯(lián)合使用,才能收到更好效果。
交感神經(jīng)和部分副交感神經(jīng)發(fā)源于脊髓的外側(cè)柱及相當(dāng)于外側(cè)柱的部位,因此脊髓可以成為內(nèi)臟反射活動(dòng)的初級中樞。在脊髓頸第五節(jié)段以上離斷的動(dòng)物,脊休克過去以后,血壓可以上升恢復(fù)到一定水平,說明脊髓中樞可以完成基本的血管張力反射,以維持血管的緊張性,保持一定的外周阻力;同時(shí)還可具有反射性排尿和排糞的能力,說明基本的排尿反射與排便反射可以脊髓中樞內(nèi)完成。在脊髓高位離斷的病人,脊休克過去以后,也可見到血管張力發(fā)射、發(fā)汗反射、排快活反射、勃起反射的恢復(fù)。但是,這種反射調(diào)節(jié)功能是初級的,不能很好適應(yīng)生理功能的需要。例如,當(dāng)由平臥位轉(zhuǎn)成站立時(shí),病人就感到頭暈;因?yàn)檫@時(shí)體位性血壓反射的調(diào)節(jié)能力很差,脊髓以上的心血管中樞活動(dòng)已不能控制脊髓的初級中樞,血管的外周阻已不能及時(shí)發(fā)生改變。又如,損害性刺激雖可以引致發(fā)汗反射,但由下丘控制的體溫調(diào)節(jié)性發(fā)汗功能去消失。再如,基本的排尿反射可以進(jìn)行,但排尿不能受意識控制,而且排尿也不完全;但在脊髓離斷的病人,搔爬骶部皮膚也可以反射性地引致膀胱收縮而排尿,這使病人能夠在一定程度上自己掌握排尿反射。
由延髓發(fā)出的自主神經(jīng)傳出纖維支配頭部的所有腺體、心、支氣管、喉頭、食管、胃、胰腺、肝和小腸等;同時(shí),腦干網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)中存在許多與內(nèi)臟活動(dòng)功能有關(guān)的神經(jīng)元,其下行纖維支配脊髓,調(diào)節(jié)著脊髓的自主神經(jīng)功能。因此,許多基本生命現(xiàn)象(如循環(huán)、呼吸等)的反射調(diào)節(jié)在延髓水平已能初步完成。臨床觀察和動(dòng)物實(shí)驗(yàn)觀察證明,延髓由于受壓、穿現(xiàn)等原因而受損時(shí),可迅速造成死亡,以致有人稱延髓為基本生命中樞,延髓中的心血管功能、呼吸功能、消化功能等反射調(diào)節(jié)中樞,已分別在有關(guān)章節(jié)敘述,不再重復(fù)。
此外,中腦是瞳孔對光反射的中樞部位。中腦和下丘腦、邊緣前腦對自主神經(jīng)功能的調(diào)節(jié)是不可分割的。
下丘腦大致可分為四區(qū),即前區(qū)、內(nèi)側(cè)區(qū)、外側(cè)區(qū)與后區(qū)(圖10-41)。前區(qū)的最前端為視前核,嚴(yán)格說來它屬于前腦的范疇,稍后為視上核、視交叉上核、室旁核,再后是下丘腦前核,內(nèi)側(cè)區(qū)又稱結(jié)節(jié)區(qū),緊靠著下丘腦前核,其中有腹內(nèi)側(cè)核、背內(nèi)側(cè)核、結(jié)節(jié)核與灰白結(jié)節(jié),還有弓狀核與結(jié)節(jié)乳頭核。外側(cè)區(qū)有分解的下丘腦外側(cè)核,其間穿插有內(nèi)側(cè)前腦束。后區(qū)主要是下丘腦后核與乳頭體核。
圖10-41 下丘腦神經(jīng)核群示意圖
A:前連合 1:外側(cè)視前核 2:內(nèi)側(cè)視前核 3:室旁核4:下丘腦前核
5:視交叉上核 6:視上核 7:下丘腦背側(cè)核8:下丘腦腹側(cè)內(nèi)側(cè)核
9:下丘腦后側(cè)核 10,11,12,13:乳頭體核群14:中腦之腳間核
15:下丘腦外側(cè)核 16:韁紋 17:穹窿 18:后屈束橫貫下丘腦的纖維為內(nèi)側(cè)前腦束
下丘腦與邊緣前腦及腦干網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)緊密的形態(tài)和功能方面的聯(lián)系,共同調(diào)節(jié)著內(nèi)臟的省城。進(jìn)入下丘腦的傳入沖動(dòng)可來逢邊緣前腦、丘腦、腦干網(wǎng)狀結(jié)構(gòu);其傳出沖動(dòng)也可抵達(dá)這些部位,還可通過垂體門脈系統(tǒng)和下丘腦-垂體束調(diào)節(jié)垂體前葉和后葉的活動(dòng)。垂體門脈是正中隆起(灰白結(jié)節(jié)的內(nèi)側(cè)前部)與腺垂體之間的門脈系統(tǒng);許多含有分泌顆粒的神經(jīng)末梢終止于正中隆起,其分泌物可通過這一門脈系統(tǒng)到達(dá)腺垂體,調(diào)節(jié)腺垂體的活動(dòng),下丘腦-垂體束是由視上核、室旁核和結(jié)節(jié)發(fā)出的神經(jīng)纖維束,它經(jīng)垂體柄到達(dá)神經(jīng)垂體,與神經(jīng)垂體的活動(dòng)密切相關(guān)。
在實(shí)驗(yàn)中,曾經(jīng)觀察到電刺激下丘腦的后區(qū)可獲得血壓升高、心率加速、瞳孔散大等交感神經(jīng)性反應(yīng);因此有人認(rèn)為下丘腦的后部是交感神經(jīng)中樞,而前部是副交感神經(jīng)不樞。但這個(gè)概念沒有得到足夠?qū)嶒?yàn)事實(shí)的支持,已不被公認(rèn)。現(xiàn)在知道,下丘腦不是單純的交感和副交感神經(jīng)中樞,而是較高級的調(diào)節(jié)內(nèi)臟活動(dòng)和其它生理活動(dòng)聯(lián)系起來,調(diào)節(jié)著體溫、營養(yǎng)攝取、水平衡、內(nèi)分泌、情緒反應(yīng)、生物節(jié)律等重要生理過程。
哺乳類運(yùn)動(dòng)在下丘腦以下部位橫切腦干后,即不能保持體溫的相對穩(wěn)定;而在間腦以上切除大腦皮層的動(dòng)物,體溫仍能基本保持相對穩(wěn)定?梢娫陂g腦水平存在著體溫調(diào)節(jié)中樞。現(xiàn)已肯定,調(diào)節(jié)體溫的中樞在下丘腦。有人認(rèn)為,體溫調(diào)節(jié)中樞內(nèi)有些部位能感知溫度當(dāng)血溫超過或低于一定水平(這水平稱為調(diào)定點(diǎn),正常時(shí)約為36.8℃)時(shí),即可通過調(diào)節(jié)產(chǎn)熱和散熱活動(dòng)使體溫保持相對穩(wěn)定。體溫調(diào)節(jié)中樞內(nèi)的另一些部位對溫度變化不敏感,但在溫度敏感區(qū)的作用下,發(fā)出傳出沖動(dòng)以改變與產(chǎn)熱和散縶有關(guān)器官的活動(dòng),從而保持體溫的相對穩(wěn)定。因此下丘腦的體溫調(diào)節(jié)中樞,包括溫度感受部分和控制產(chǎn)熱和散熱功能的整合作用部分。
用埋藏電極刺激動(dòng)物下丘腦外側(cè)區(qū),引致動(dòng)物多食,而破壞此核后,則動(dòng)物食欲增大而逐漸肥胖。由此認(rèn)為,下丘腦外側(cè)區(qū)存在攝食中樞(feeding center)。而腹內(nèi)側(cè)核存在飽中樞(satiety center),后者可以抑制前者活動(dòng)。用微電極分別記錄下丘腦外側(cè)區(qū)和腹內(nèi)側(cè)核的神經(jīng)元放電,觀察到動(dòng)物在饑鋨時(shí),前者放電頻率較高而后者放電頻率較低;靜脈注入葡萄糖后,則前者放頻率減少而后者放電頻率增多。說明攝食中樞與飽中樞的神經(jīng)元活動(dòng)具有相互制約的關(guān)系,而且這些神經(jīng)元對血糖敏感,血糖水平的高低可能調(diào)節(jié)著攝食中樞和飽中樞的活動(dòng)。用電滲法(electroosmosis)法將葡萄糖注到腹內(nèi)側(cè)核神經(jīng)元旁,也能使神經(jīng)元放電頻率增加,進(jìn)一步說明飽中樞神經(jīng)元對葡萄糖敏感。
水平衡包括水的攝入與排出兩個(gè)方面,人體通過渴覺引起攝水,而排水則主要取決于腎的活動(dòng)。損壞下丘腦可引致煩渴與多尿,說明下丘腦對水的攝入與排出調(diào)節(jié)均關(guān)系。
下丘腦控制攝入的區(qū)域與上述攝食中樞極為靠近。破壞下丘腦外側(cè)區(qū)后,動(dòng)物除拒食外,飲水也明顯減少;刺激下丘腦外側(cè)區(qū)某引起部位,則可引致動(dòng)物飲水增多但是,控制攝水的中樞在確切部位還不清楚,不同動(dòng)物的實(shí)驗(yàn)結(jié)果也不一致。
下丘腦控制排水的功能是通過改變抗利尿激素的分泌來完成的。抗利尿激素是由視上核和室旁核的神經(jīng)元(神經(jīng)分泌大細(xì)胞)合成的,神經(jīng)分泌顆粒沿下丘腦-垂體束纖維向外周運(yùn)輸(軸漿運(yùn)輸)而貯存于神經(jīng)垂體。以高滲鹽水注入動(dòng)物的頸內(nèi)動(dòng)脈,則能刺激抗利尿激素的分泌;如注入低滲鹽水則抑制抗利尿激素的分泌。因此認(rèn)為,下丘腦內(nèi)存在著滲透壓感受器,它能按血液的滲透壓變化來調(diào)節(jié)抗利尿激素的分泌,此種感受器可能就在視上核和室旁核內(nèi)。電生理研究觀察到,當(dāng)頸動(dòng)脈內(nèi)注入高滲鹽水時(shí),視上核內(nèi)某些神經(jīng)元放電增多,這一事實(shí)支持滲透壓感受器就在視上核內(nèi)的推測。一般認(rèn)為,下丘腦控制攝水的區(qū)域與控制抗利尿激素分泌的核團(tuán)在功能上是有聯(lián)系的,兩者協(xié)同調(diào)節(jié)著水平衡。
下丘腦內(nèi)有些神經(jīng)元(神經(jīng)分泌小細(xì)胞)能正確性調(diào)節(jié)腺垂體激素分泌的肽類物質(zhì),這些物質(zhì)是:促甲狀腺素釋放激素、促性腺素釋放激素、生長至少釋放抑制激素、生長素釋放激素、促腎上腺皮質(zhì)激素釋放激素、促黑素細(xì)胞激素釋放因子、促黑素細(xì)胞激素釋放抑制因子、催乳素釋放因子、催乳素釋放抑制因子等。這些肽類物質(zhì)在全盛后即經(jīng)軸突運(yùn)輸并分泌到正中隆起,由此經(jīng)垂體門脈系統(tǒng)到達(dá)腺垂體,促進(jìn)或抑制某種腺垂體激素的分泌。此處,下丘腦還有些神經(jīng)元對血液中某些激素濃度的變化比較敏感,這咱神經(jīng)元稱為監(jiān)察細(xì)胞;例如,前區(qū)的某些神經(jīng)元對卵巢激素敏感,內(nèi)側(cè)區(qū)的某些神經(jīng)元對腎上腺皮質(zhì)激素敏感,另有一些區(qū)域的某些神經(jīng)元對各種垂體促激素很敏感。這些監(jiān)察細(xì)胞在感受血液中激素濃度變化的信息后,可以反饋調(diào)節(jié)上述肽類物質(zhì)的分泌,從而更好地控制腺垂體的激素分泌活動(dòng)。
情緒是人類一種心理現(xiàn)象,但伴隨著情緒活動(dòng)也發(fā)生一系列生理變化。這些客觀的生理變化,稱為情緒生理反應(yīng)。自主神經(jīng)系統(tǒng)的情緒反應(yīng),可以表現(xiàn)為交感神經(jīng)系統(tǒng)活動(dòng)相對亢進(jìn)的現(xiàn)象,例如貓對痛刺激產(chǎn)生情緒反應(yīng)時(shí),可以出現(xiàn)心率加速、血壓上升、胃腸運(yùn)動(dòng)抑制、腳掌出汗、豎毛、瞳孔散大、脾收縮而血液中紅細(xì)胞計(jì)數(shù)增加、血糖濃度上升,同時(shí)呼吸往往加深加快。人類在發(fā)怒情況下,也可見到類似的現(xiàn)象。自主神經(jīng)系統(tǒng)的情緒反應(yīng),在某些情況下也可表現(xiàn)為副交感神經(jīng)系統(tǒng)活動(dòng)相對亢進(jìn)的現(xiàn)象。例如,食物性嗅覺刺激可引致消化液分泌增加和胃腸運(yùn)動(dòng)加強(qiáng),動(dòng)物發(fā)生性興奮時(shí)則生殖器官血管舒張;人類焦急不安可引致排尿排便次數(shù)加頻,憂慮可引致消化液分泌加多,悲傷則流淚,某些人受驚嚇會(huì)引致心率減慢。因此,情緒生理反應(yīng)主要是交感和副交感神經(jīng)系統(tǒng)活動(dòng)兩者對立統(tǒng)一的改變。持久的情緒活動(dòng)會(huì)造成自主神經(jīng)系統(tǒng)功能的紊亂。
在間腦水平以上切除大腦的貓,常出現(xiàn)一系列交感神經(jīng)系統(tǒng)興奮亢進(jìn)的現(xiàn)象,并且張牙舞爪,好似正常貓?jiān)诓窌r(shí)一樣,故稱之為假怒(sham rage)。平時(shí)下丘腦的這種活動(dòng)受到大腦的抑制而不易表現(xiàn)。切除大腦后則抑制解除,下丘腦的防御反應(yīng)功能被釋放出來,在微弱的刺激下就能激發(fā)強(qiáng)烈假怒反應(yīng)。研究指出,下丘腦內(nèi)存防御反應(yīng)區(qū)(defense zone),它主要位于下丘腦近中線兩旁的腹內(nèi)側(cè)區(qū)。在動(dòng)物麻醉?xiàng)l件下,電刺激該區(qū)可獲得骨骼肌的舒血管效應(yīng)(通過膽堿能交感舒血管纖維),同時(shí)伴有血壓上升、皮膚及小腸血管收縮、心率加速和其他交感神經(jīng)性反應(yīng)。在動(dòng)物清醒條件下,電刺激該區(qū)還可出現(xiàn)防御性行為。此外,電刺激下丘腦外側(cè)區(qū)或引致動(dòng)物出現(xiàn)攻擊撕殺行為,電刺激下丘腦背側(cè)區(qū)則出現(xiàn)逃避性行為?梢,下丘腦與情緒生理反應(yīng)的關(guān)系很密切。人類下丘腦的疾病也往往伴隨著不正常的情緒生理反應(yīng)。
機(jī)體內(nèi)的各種活動(dòng)常按一定的時(shí)間順序發(fā)生變化,這種變化的節(jié)律稱為生物節(jié)律(biorhygym)。人體許多生理功能都有日周期節(jié)律,例如血細(xì)胞數(shù)、體溫、促腎上腺皮質(zhì)激素分泌等一瑚一個(gè)波動(dòng)周期。身體內(nèi)各種不同細(xì)胞都具有各自的日周期節(jié)律,但在自然環(huán)境中生活的人體器官組織卻表現(xiàn)統(tǒng)一的日周期節(jié)律,這說明體內(nèi)有一個(gè)總的控制生物節(jié)律的中心,它能使各種位相不同的生物節(jié)律統(tǒng)一起來,趨于同步化。研究指出,下丘腦的視交叉上核可能是生物節(jié)律的控制中心,在小鼠中觀察到視交叉上核神經(jīng)元的代謝強(qiáng)度和放電活動(dòng)都表現(xiàn)明確的日周期節(jié)律。在胚胎期,當(dāng)視交叉上核與周圍組織還未建立聯(lián)系時(shí),其代謝和放電活動(dòng)的日周期節(jié)律就已存在。破壞小鼠的視交叉上核,可使原有的日周期節(jié)律性活動(dòng)(如飲水、排尿)的日周期喪失。視交叉上核可通過視網(wǎng)膜-視交叉上核束與視覺感受裝置發(fā)生聯(lián)系,因此外環(huán)境的晝夜光照變化可影響視交叉上核的活動(dòng),從而使體內(nèi)日周期節(jié)律與外環(huán)境的晝夜節(jié)律同步起來。
神經(jīng)與內(nèi)分泌功能間有密切的關(guān)系,近來年的研究發(fā)現(xiàn),神經(jīng)、內(nèi)分泌和免疫功能間也有密切的關(guān)系,并認(rèn)為三者共同構(gòu)成一個(gè)完整的調(diào)節(jié)網(wǎng)絡(luò)。
神經(jīng)可以通過兩條途徑來影響免疫功能,一條是通過神經(jīng)釋放遞質(zhì)來發(fā)揮作用,另一條是通過改變內(nèi)分泌的活動(dòng)轉(zhuǎn)而影響免疫功能。骨髓、胸腺、淋巴結(jié)等免疫器官均有自主神經(jīng)進(jìn)入,雖然神經(jīng)纖維主要是支配血管的,但末梢釋放的遞質(zhì)(去甲腎上腺素、乙酰膽堿、肽類)可以通過彌散而作用于免疫細(xì)胞。
去甲腎上腺素能抑制免疫反應(yīng),免疫細(xì)胞上有相應(yīng)有腎上腺素能受體。乙酰膽堿能增強(qiáng)免疫反應(yīng),免疫細(xì)胞上的膽堿能受體主要為M型。腦啡肽能增強(qiáng)免疫反應(yīng),而β-內(nèi)啡肽的作用比較多樣,有時(shí)能促進(jìn)免疫反應(yīng),有時(shí)則抑制免疫反應(yīng)。
神經(jīng)細(xì)胞在特定的條件下也可產(chǎn)生免疫因子,例如在內(nèi)毒素處理后可產(chǎn)生白細(xì)胞介素-1(白介素-1)等。
在大鼠實(shí)驗(yàn)中觀察到,用注入羊紅細(xì)胞的方法來誘導(dǎo)免疫反應(yīng),當(dāng)抗體生成增多達(dá)頂峰時(shí),下丘腦某些神經(jīng)元的電活動(dòng)增加1倍以上,提示免疫反應(yīng)可以改變神經(jīng)活動(dòng)。在裸鼠中注入白介素-1,可以使下丘腦有關(guān)神經(jīng)元釋放更多的促腎上腺皮持激素釋放激素,導(dǎo)致血中促腎上腺皮質(zhì)激素和糖皮質(zhì)激素升高幾倍,說明白介素-1可以作用于下丘腦神經(jīng)元。
促腎上腺皮質(zhì)激素釋放激素能直接促使人外周白細(xì)胞(經(jīng)內(nèi)毒素預(yù)處理后)產(chǎn)生促腎上腺皮質(zhì)激素和內(nèi)啡肽。促腎上腺皮質(zhì)激素具有抑制免疫反應(yīng)的作用,糖皮質(zhì)激素一般也具有抑制免疫反應(yīng)的作用。雌激素、孕激素和雄激素均有抑制免疫功能的作用。促甲狀腺素釋放激素、促甲狀腺素、甲狀腺激素均有增強(qiáng)免疫功能的作用。生長激素也有增強(qiáng)免疫功能的作用。
前文已述及白介素-1能作用于下丘腦而增加促腎上腺皮質(zhì)激素和糖皮質(zhì)激素的血中含量。在大鼠中觀察到,注入羊紅細(xì)胞誘導(dǎo)免疫反應(yīng)達(dá)到高峰期間,血中糖皮質(zhì)激素含量上升而甲狀腺激素含量下降,這一機(jī)制可能是一種負(fù)反饋調(diào)節(jié),使免疫反應(yīng)受到壓抑而不致過分。此外,較低濃度的白介素-1能使胰島B細(xì)胞的胰島素分泌增加。
免疫細(xì)胞具有內(nèi)分泌細(xì)胞樣功能。免疫細(xì)胞分泌折各種免疫因子均為多肽或蛋白質(zhì),可以認(rèn)為免疫因子是免疫細(xì)胞產(chǎn)生的內(nèi)分泌樣物質(zhì)。此外,免疫細(xì)胞還可產(chǎn)生一般的激素。例如,巨噬細(xì)胞經(jīng)內(nèi)毒素外理后能分泌促腎上腺皮質(zhì)激素、β-內(nèi)啡肽和腦啡肽,外周淋巴細(xì)胞在葡萄糖菌毒素A的刺激下可產(chǎn)生促甲狀腺素。
在動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中電刺激新皮層,除了能引致軀體運(yùn)動(dòng)等反應(yīng)以外,也可引致內(nèi)臟活動(dòng)的變化。刺激皮層內(nèi)側(cè)面4區(qū)一定部位,會(huì)產(chǎn)生直腸與膀胱運(yùn)動(dòng)的變化;刺激皮層外側(cè)面一定部位,會(huì)產(chǎn)生呼吸、血管運(yùn)動(dòng)的變化;刺激4區(qū)底部,會(huì)產(chǎn)生消化道運(yùn)動(dòng)及唾液分泌的變化。刺激6區(qū)一定部位可引致豎毛與出汗,也會(huì)引致下肢血管反應(yīng)的區(qū)域也與下肢軀體運(yùn)動(dòng)代表區(qū)相對應(yīng)。此外,刺激8區(qū)和19區(qū)等,除了可引致眼外肌運(yùn)動(dòng)外,也可引致瞳也的反應(yīng)。所有這些結(jié)果,說明新皮層與內(nèi)臟活動(dòng)有關(guān),而且區(qū)域分布和軀體運(yùn)動(dòng)代表區(qū)的分布有一定的地方。電刺激人類大腦皮層也以覓到類似的結(jié)果。
大腦半球內(nèi)側(cè)面皮層與腦干連接部和胼胝體旁的環(huán)周結(jié)構(gòu),曾被稱為邊緣葉(圖10-42)。這部分結(jié)構(gòu)從進(jìn)化上是比較古舊的;其最內(nèi)側(cè)的一環(huán)狀結(jié)構(gòu)(包括海馬、穹窿等)稱為古皮層,其較外圈的一環(huán)狀結(jié)構(gòu)(包括扣帶回、海馬回等)稱為舊皮層。這部分結(jié)構(gòu)曾被認(rèn)為只與嗅覺聯(lián)系,而稱為嗅腦;但現(xiàn)已明確,其功能遠(yuǎn)不止這些,而是調(diào)節(jié)內(nèi)臟活動(dòng)的重要中樞。由于邊緣葉在結(jié)構(gòu)和功能上和大腦皮層的島葉、顳極、眶回等,以及皮層下的杏仁核、隔區(qū)、下丘腦前核等,是密切相關(guān)的,于是有人把邊緣葉連同這些結(jié)構(gòu)統(tǒng)稱為邊緣系統(tǒng)。更有人見到中腦的中央灰質(zhì)、被蓋等也與上述結(jié)構(gòu)有密切的上下行纖維雙向聯(lián)系,于是把中腦的部分結(jié)構(gòu)也包括在邊緣系統(tǒng)和概念之中。由此出現(xiàn)了邊緣前腦(limbicforebrain)與邊緣中腦(limbic midbrain)的概念,前者包括海馬、穹窿、海馬回、扣帶回、杏仁核、隔區(qū)、梨狀區(qū)、島葉、顳極、眶回等結(jié)構(gòu),后者指中腦的中央灰質(zhì)、被蓋的中央部分及外側(cè)部、腳間核等。邊緣前腦的功能比較復(fù)雜,現(xiàn)僅述及其幾個(gè)方面。
圖10-42 大腦內(nèi)側(cè)面示邊緣系統(tǒng)各部位
1.對情緒反應(yīng)的影響 已知,杏仁核的活動(dòng)與情緒反應(yīng)有較密切的關(guān)系。杏仁核是由幾個(gè)核群組成的復(fù)合體,從進(jìn)化來看其中皮層內(nèi)側(cè)核群比較古老,基底外側(cè)核群進(jìn)化上較新。皮層內(nèi)側(cè)核群經(jīng)終紋與下丘腦腹內(nèi)側(cè)核有聯(lián)系,而基底外側(cè)核群經(jīng)腹側(cè)杏仁傳出系統(tǒng)也腹內(nèi)側(cè)核也有聯(lián)系;前者有抑制腹內(nèi)側(cè)核神經(jīng)元活動(dòng)的作用,執(zhí)行者有促進(jìn)作用,。下丘腦與腹內(nèi)側(cè)區(qū)是防御反應(yīng)區(qū),因此前者有抑制防御反應(yīng)作用,后者有易化防御反應(yīng)的作用。
2.對攝食行為的影響下丘腦腹內(nèi)側(cè)核區(qū)即是防御反應(yīng)區(qū),也是飽中樞所在的部位。因此杏仁核隊(duì)了能影響防御反應(yīng)外,也能影響攝食行為。實(shí)驗(yàn)觀察到,破壞杏仁核的貓,由于攝食過多而肥胖;用埋藏電極刺激杏仁核的基底外側(cè)核群,可抑制攝食活動(dòng);同時(shí)記錄杏佳核基底外側(cè)核群和下丘腦外側(cè)區(qū)(攝食中樞)的神經(jīng)元放電,可見到兩者的自發(fā)放電呈相互制約的關(guān)系,即當(dāng)一個(gè)放電增我則另一個(gè)放電就減少。由此看來,杏仁核的基底外側(cè)核群能易化飽中樞并抑制攝食中樞的活動(dòng)。此外,刺激隔區(qū),也可觀察到相似的結(jié)果,即易化飽中樞并抑制攝食中樞的活動(dòng)。
3.與記憶功能的關(guān)系海馬與記憶功能有關(guān)www.med126.com。由于治療的需要而手術(shù)切除雙側(cè)顳中葉的病人,如扣傷了海馬及有關(guān)結(jié)構(gòu),則引致近期記憶功能的喪失;手術(shù)后對日常遇到的事件喪失記憶力,喪失的程度常決定于損傷部位的大小。臨床上還觀察到,由于手術(shù)切除第三腦室囊腫而損傷了穹窿,也能使患者喪失近期記憶能力;而且還觀察到乳頭體或乳頭體丘腦束的疾患也會(huì)導(dǎo)致近期記憶能力的喪失。把這些事實(shí)聯(lián)系起來,可以認(rèn)為與近期記憶功能有關(guān)的神經(jīng)結(jié)構(gòu)是一個(gè)環(huán)路結(jié)構(gòu),即海馬→穹窿→下丘腦乳頭體→丘腦前核→扣帶回→海馬,稱為海馬環(huán)路。
4.對其他內(nèi)臟活動(dòng)反應(yīng)的影響刺激邊緣前腦不同部位所引起的內(nèi)臟活動(dòng)反應(yīng)是很復(fù)雜的,血壓可以表現(xiàn)升高或降低,呼吸可以加快或抑制,胃腸運(yùn)動(dòng)可以加強(qiáng)或減弱,瞳孔可以擴(kuò)大或縮小等。例如,刺激扣帶回前部可出現(xiàn)患得患失抑制(刺激過強(qiáng)則呼吸加強(qiáng))、血壓下降或上升、心率變慢、胃運(yùn)動(dòng)抑制、瞳孔擴(kuò)大或縮小;刺激杏仁核出現(xiàn)咀嚼、唾液分泌增加、胃酸分泌增加、胃蠕動(dòng)增加、排便、心率減慢、瞳孔擴(kuò)大;刺激隔區(qū)出現(xiàn)陰莖勃起、血壓下降或上升、呼吸暫;蚣訌(qiáng)。這些運(yùn)動(dòng)實(shí)驗(yàn)結(jié)果,說明邊緣前腦的功能和初級中樞的功能不一樣;刺激初級中樞扳應(yīng)比較肯定而一致,而刺激邊緣前腦的結(jié)果變化較大?梢栽O(shè)想,初級中樞的功能比較局限,活動(dòng)反應(yīng)比較單純;而邊緣前腦是許多初級中樞活動(dòng)的調(diào)節(jié)者,它能通過促進(jìn)或抑制各初級中樞的活動(dòng),調(diào)節(jié)更為復(fù)雜的生理功能活動(dòng),因此活動(dòng)反應(yīng)也就復(fù)雜而多變。