中樞神經系統

標籤: 暫無標籤

593

更新時間: 2013-07-26

廣告

中樞神經系統,是神經系統的主要部分。其位置常在人體的中軸,由明顯的腦神經節、神經索或腦和脊髓以及它們之間的連接成分組成。在中樞神經系統內大量神經細胞聚集在一起,有機地構成網路或迴路。中樞神經系統是接受全身各處的傳入信息,經它整合加工后成為協調的運動性傳出,或者儲存在中樞神經系統內成為學習、記憶的神經基礎。人類的思維活動也是中樞神經系統的功能。

中樞神經系統 -起源

神經系統起源於神經外胚層,由神經管和神經嵴分化而成。

一、組織發生

中樞神經系統神經管畸形
 1、神經管:人胚第3周初,脊索誘導其背側中線的外胚層,神經外胚層形成神經管,神經管前段膨大,衍化為腦
後段較細,衍化為脊髓。

2、神經嵴:在神經管形成過程中,神經褶邊緣的一些神經外胚層細胞隨神經管的形成而下陷,在神經管外側形成左右兩條細胞索,稱神經嵴,神經嵴分化為周圍神經系統的神經節、神經膠質細胞和腎上腺髓質嗜鉻細胞等。

3、神經管上皮發育:早期的神經板為單層柱狀上皮,稱神經上皮(neuroepithelium)。當神經管形成后,管壁變為假復層柱狀上皮。
(1)早期結構:內界膜:神經管腔內面有一層膜;神經上皮細胞:假復層柱狀上皮細胞;外界膜:為上皮的基膜。
(2)結構發育:內界膜原來的神經上皮細胞停止分化,變成一層立方形或矮柱狀細胞,稱室管膜層。套層:神經上皮細胞不斷分裂增殖,部分細胞遷至神經上皮細胞的外周,成為成神經細胞。之後,神經上皮細胞又分化出成神經膠質細胞,也遷至神經上皮細胞的外周。於是,在原神經上皮細胞的外周由成神經細胞和成膠質細胞構成一層新細胞層,稱套層。邊緣層:套層的成神經細胞起初為圓球形,很快長出突起,突起逐漸增長並伸至套層外周,形成一層新的結構,稱邊緣層。隨著成神經細胞的分化,套層中的成膠質細胞也分化為星形膠質細胞和少突膠質細胞,並有部分細胞進入邊緣層。

廣告

4、神經細胞發育成神經細胞屬分裂后細胞,一般不再分裂增殖。起初為圓形,稱無極成神經細胞,以後發生兩個突起,成為雙極成神經細胞,雙極成神經細胞朝向神經管腔一側的突起退化消失,成為單極成神經細胞,伸向邊緣層的一個突起迅速增長,形成原始軸突,單極成神經細胞內側端又形成若干短突起,成為原始樹突,於是成為多極成神經細胞,各極成神經細胞進一步生長分化為各極神經細胞。

5、膠質細胞發育膠質細胞的發生晚於神經細胞,成膠質細胞首先分化為各類膠質細胞的前體細胞,即成星形膠質細胞和成少突膠質細胞;成星形膠質細胞分化為原漿性和纖維性星形膠質細胞;成少突膠質細胞分化為少突膠質細胞;神經膠質細胞始終保持分裂增殖能力。

中樞神經系統脊髓

二、脊髓的發生
1、組織發生:神經管的下段分化為脊髓脊髓基本保持了上述五層結構:內界膜、室管膜層成為室管膜、套層分化為脊髓灰質、邊緣層分化為白質、外界膜,其管腔演化為脊髓中央管。

2、套層演化形成腹側左右兩個基板背側,左右兩個翼板頂壁和底壁為頂板和底板界溝,前正中裂,后正中隔。
(1)神經管的兩側壁由於套層中成神經細胞和成膠質細胞的增生,而迅速增厚腹側部形成左右兩個基板基板形成。脊髓灰質前角背側部形成左右兩個翼板,翼板形成脊髓灰質后角若干成神經細胞聚集於基板和翼板之間,形成脊髓灰質側角。
(2)神經管頂壁和底壁都薄而窄,分別形成頂板和底板。

廣告

(3)由於基板和翼板的增厚,在神經管的內表面出現了左右兩條縱溝,稱界溝。

(4)由於細胞繼續增多,左右兩基板之間出現一縱溝,稱前正中裂。而左右兩翼板增大向內側推移並在中線癒合,癒合處形成一隔膜,稱后正中隔。

3、脊髓發育 胚胎第3個月之前:脊髓與脊柱等長,其下端可達脊柱的尾骨第3個月後:由於脊柱增長比脊髓快,脊柱逐漸超越脊髓向尾端延伸,脊髓的位置相對上移。至出生前:脊髓下端與第3腰椎平齊,僅以終絲(為拉長成線狀的軟脊膜)與尾骨相連。由於節段分佈的脊神經均在胚胎早期形成,並從相應節段的椎間孔穿出,當脊髓位置相對上移后,脊髓頸段以下的脊神經根便越來越斜向尾側,至腰、骶和尾段的脊神經根則在椎管內垂直下行,與終絲共同組成馬尾。

(三)腦的發生

中樞神經系統端腦
1、腦早期結構胚胎第4周末,神經管頭段形成三個膨大,即腦泡由前向後分別為前腦泡、中腦泡和菱腦泡

2、結構演變 至第5周時,前腦泡的頭端向兩側膨大,形成左右兩個端腦,以後演變為大腦兩半球而前腦泡的尾端則形成間腦中腦泡,演變為中腦菱腦泡演變為頭側的後腦和尾側的末腦,後腦演變為腦橋和小腦末腦演變為,延髓腦的內腔成為腦室和中腦導水管。

3、腦壁結構發育腦壁的演化與脊髓相似由於套層的增厚,使側壁分成了背側的翼板和腹側的基板。

廣告

(1)端腦和間腦的側壁大部分形成翼板,基板甚小端腦套層中的大部分細胞都遷至外表面,形成大腦皮質小部分細胞聚集成團,形成神經核邊緣層分化為大腦白質。

(2)中腦、後腦和末腦中的套層細胞多聚集成細胞團或細胞柱,形成各種神經核翼板中的神經核多為感覺中繼核基板中的神經核多為運動核。
(3)小腦是由後腦兩側翼板的背側部分對稱性增厚發育而成。

中樞神經系統 -組成

脊椎動物的中樞神經系統脊椎動物的腦位於顱腔內,脊髓位於椎管內。脊椎動物的中樞神經系統從胚胎時身體背

中樞神經系統中樞神經系統的組成
側的神經管發育而成。神經管的頭端演變成腦,尾端成為脊髓。神經管腔在腦內的部分發展演變成為腦室,在脊髓部分演變成為中央管。腦在開始時是3個腦:前腦泡、中腦和菱腦泡,以後又衍化成為端腦、間腦、中腦、小腦、腦橋和延髓。

脊椎動物的中樞神經系統內許多神經纖維是有髓鞘的,它們聚集在一起時,肉眼觀呈白色,稱白質。相反,神經細胞體集中的部位,肉眼觀呈灰色,由大量神經細胞體和樹突上大量突觸組成,稱灰質。中樞神經系統內由功能相同的神經細胞體集聚組成的,具有明確範圍的灰質團塊叫做神經核。在脊髓中進行的神經活動,主要是按節段進行的反射性活動;但脊椎動物的許多活動都帶有整體性,這有賴於腦與脊髓之間聯繫來完成。在中樞神經系統內出現了許多縱向走行的神經纖維束。在腦和脊髓的左、右兩側之間也有許多連合纖維,其中最粗大的是大腦兩半球之間的胼胝體。

脊髓還保留著原來神經管的模式,灰質居中央管的周圍,而白質圍於灰質的表面。脊髓的背側部分由胚胎時期神經管的翼板發展而成,主要接受感受器的傳入信息。腹側部分由基板發育而成,其功能是運動性的。腦幹的顱神經核的位置按其感覺、運動的性質,基本上與脊髓的排列方式相似,但由於腦室的形狀變化,當然,不如脊髓那樣明顯而整齊。腦幹中的一些既非感覺又非運動性的神經核,如紅核、橄欖核等,則位於腦幹的不同部分。由於腦室及眾多的神經束和傳導束的出現,腦幹的構造比脊髓要複雜得多。大腦及小腦的灰質主要分佈在表層,分別稱為大腦皮層和小腦皮層;而白質則在深層。
中樞神經系統 -結構

中樞神經系統是人體神經系統的最主體部分,包括腦和脊髓,其主要功能是傳遞、儲存和加工信息,產生各種心理活動,支配與控制人的全部行為。

廣告

中樞神經系統中腦

(一)腦 人類的腦是由約140億個腦細胞構成的重約1400克的海綿狀神經組織。腦是中樞神經系統的主要部分,在構造上,按部位的不同分為前腦、中腦和後腦三大部分,分別具有不同的功能。

1、後腦位居腦的後下部,其中包括三部分。

(1)延腦,位於脊髓的上端,與脊髓相連,呈細管狀,大如手指。延腦的主要功能在於控制呼吸、心跳、吞咽及消化,稍受損傷即危及生命。

(2)腦橋,位於延腦之上,是由神經纖維構成的較延腦為肥大的管狀體。腦橋連接延腦與中腦,如果受損可能使睡眠失常。

(3)小腦,位於腦橋之後,形似兩個相連的皺紋半球,其功能主要是控制身體的運動與平衡。如果小腦受損,即喪失身體自由活動的能力。

2、中腦位於腦橋之上,恰好處在整個腦的中間。中腦是視覺和聽覺的反射中樞。在中腦的中心有一個網狀的神經組織,稱為網狀結構。網狀結構的主要功能是控制覺醒、注意、睡眠等意識狀態。網狀結構的作用擴及腦橋、中腦和前腦。中腦與後腦的腦橋和延腦合在一起,稱為腦幹。腦幹是生命中樞。

3、前腦是腦的最複雜部分,也是最重要的部分。前腦主要包括五部分。
(1)大腦皮質 大腦皮質是中樞神經系統中最重要的部分,平均厚度為2.5~3.0毫米,面積約為2200平方厘米,上面布滿了下凹的溝和凸出的回。分隔左右兩半球的深溝稱為縱裂。縱裂底部由胼胝體相連。大腦半球外側面,由頂端起與縱裂垂直的溝稱為中央溝。在半球外側面,由前下方向後上方斜行的溝稱為外側裂。半球內側面的後部有頂枕裂。中央溝之前為額葉。中央溝後方、頂枕裂前方、外側裂上方為頂葉。外側裂下方為顳葉。頂側裂後方為枕葉。胼胝體周圍為邊緣葉。每葉都包含很多回。在中央溝的前方有中央前回,後方有中央后回。大腦半球深部是基底神經節,主要包括尾狀核和豆狀核,合稱為紋狀體。其機能主要是調節肌肉的張力來協調運動。

(2)邊緣系統 邊緣系統是位於胼胝體之下包括多種神經組織的複雜神經系統。邊緣系統的構造與功能尚不能十分確定,在範圍上除包括部分丘腦和下丘腦之外,還包括海馬和杏仁核等。海馬的功能與學習、記憶有關,杏仁核的功能與動機、情緒有關。

(3)丘腦是卵形的神經組織,其位置在胼胝體的下方,具有轉運站的功能。從脊髓傳來的神經衝動,都先中止於丘腦,然後再由丘腦分別傳送至大腦皮質的相關區域。如丘腦受損,將使感覺扭曲,無法正確了解周圍的世界。

廣告

中樞神經系統下丘腦
(4)下丘腦位於丘腦之下,其體積雖比丘腦小,但功能比丘腦複雜。下丘腦是自主神經系統的主要控制中心。它直接與大腦皮質的各區相連,又與主控內分泌系統的腦垂體連接。下丘腦的主要功能是控制內分泌系統、維持新陳代謝、調節體溫,並與飢、渴、性等生理性動機及情緒有關。如下丘腦受損,將使個體的飲食習慣與排泄功能受到影響。

(5)腦垂體位於下丘腦之下,其大小如豌豆,在部位上雖屬於前腦,但在功能上則屬於內分泌系統中最主要的分泌腺之一。此外,胼胝體連接大腦兩半球,使兩半球的神經網路得以彼此溝通。

(二)脊髓上接腦部,外連周圍神經,31對脊神經分佈於它的兩側。脊髓的活動受腦的控制。來自軀幹、四肢的各種感覺信息通過感覺神經傳送至腦,進行高級的分析和綜合;腦的活動也要通過運動神經傳至效應器。脊髓本身也可以不經大腦完成許多反射活動,如牽張反射、膀胱和肛門反射等。

廣告

中樞神經系統 -功能

中樞神經系統像是一部容器巨大的信息加工器,加工的結果可以出現反射活動、產生感覺或記憶。例如動物遇到

中樞神經系統中樞神經系統調節功能

傷害性的東西,會逃避躲開,這是一種反射動作。在這個反射動作中,傷害性刺激所引起的信息,傳入中樞,經過中樞的加工,再經運動神經傳出,引起了肌肉的活動。中樞神經系統接受傳入信息后,可以傳到腦的特定部位,產生感覺,這一點在人類是可以根據主觀的經驗明確地報告出來的,在動物或許也有同樣或類似的「感受」。有些感覺信息傳入中樞后,經過學習的過程,還可在中樞神經系統內留下痕迹,成為記憶。

中樞神經系統在完成上述功能活動時,有一個非常重要的特徵,即協調與整合。協調指整體作用中的各個作用結合成為和諧運動的過程。整合是指把單獨的、部分的活動變成為一個完整的活動過程。在這裡,輸出不再與輸入呈一對一的關係,可以是多個輸入,轉化成單個輸出,或者相反。例如,當左腿屈曲時,右腿為了支持體重一般都是伸直的,而左腿屈肌是收縮的,伸肌卻是鬆弛的。這些活動都體現了中樞神經系統的協調與整合作用。

如果從有機體與環境之間的相互關係來看,則中樞神經系統的功能可以歸納成兩類:主動作用與對抗作用。對抗作用就是對抗外界環境給予機體的刺激,力圖維持機體活動的原先狀態,在生理學上稱穩態性作用。這對保持機體生理狀態的相對穩定,對於各種生理正常功能的進行有著重要的意義。各種先天的反射性活動,基本上都是屬於這一類,如體溫調節反射,食物引起的胃腸活動反射等。另一類作用並非由明顯的外界刺激所引起而是由機體主動發動的,稱主動作用,這在高等動物尤為明顯,如貓向老鼠撲去,如人們隨意想發動某個動作等。在這兩種活動的基礎上還可經過學習,獲得新的行為。

中樞神經系統 -病毒感染
中樞神經系統中樞神經系統錐體外系
中樞神經系統病毒感染是世界各國兒童神經系統感染和死亡的主要原因之一。雖然疫苗接種能夠預防許多病毒引起的神經系統嚴重疾病(例如脊髓灰質炎、麻疹腦炎、腮腺炎腦膜腦炎及乙型腦炎等),但仍有許多病毒感染對中樞神經系統的結構與功能造成嚴重危害。病毒所致的中樞神經系統感染包括單純皰疹病毒(HSV)腦炎、腸道病毒感染、先天性巨細胞病毒(CMV)感染、人類免疫缺陷病毒(HIV)腦病,以及其他許多類型。中樞神經系統病毒感染的臨床表現多種多樣,以急性無菌性腦膜炎或腦炎最為常見。多數病例的病因診斷尚存在一定困難。除少數病毒外,中樞神經系統病毒感染的治療缺乏特效方法。

流行病學某些病毒所引起的中樞神經系統感染累及所有年齡人群,無明顯的季節或地域差異,例如單純皰疹病毒性腦炎。但也有些病毒性疾患具有明顯的流行性特徵。例如蟲媒病毒感染好發於相應蟲媒生活的地域和季節。在中國乙型腦炎主要發生於夏秋季節(7~9月份),與其主要傳媒-庫蚊的繁殖季節相關。國外報道約70%的病毒性腦炎和腦膜類發生於6~11月,兒童發病者約佔50%,男孩發病稍多,男女之比為1.4:1。腦炎的發病率以2歲以內小兒最高,為16。7/10萬,青春期(15歲)最低,為1.0/10萬。皰疹病毒、腸道病毒(除脊髓灰質炎病毒外)和呼吸道病毒(如腺病毒)等幾類病毒感染占本病的大多數,這可能與近十幾年來腮腺炎、風疹、麻疹、脊髓灰質炎病毒的廣泛預防接種有關。1960年以前,腮腺炎和脊髓灰質炎病毒感染約佔中樞神經系統病毒感染的35%,而近年來在實施了此二病毒計劃免疫的國家,發病者明顯減少。1992年美國全國報告的脊髓灰質炎患者只有4例。近年來中國隨著脊髓灰質炎病毒疫苗的強化接種,野病毒感染者也已較為罕見。其他公共衛生工作的開展,例如檢疫、滅蚊、血液製品監測和動物媒介的預防免疫等,也使得許多類型的神經系統病毒感染明顯減少。

臨床分類根據起病和病程特點,神經系統病毒感染一般可分為四類:急性、亞急性、慢性和胚胎腦病。

中樞神經系統 -病毒類型及其與臨床的關係

1、病毒的分類 根據生物學分類標準,分類應能反映生物體進化與種系發生的關係。病毒分類尚不能按此原則進行。現行的分類法很多,採用較多的是國際病毒分類委員會(ICTV)提出的分類方案。首先根據核酸類型,再根據核酸分子量、結構、衣殼的對稱型、殼粒數、包膜和病毒形態與大小等進一步分類。科學家又發現了比病毒更小的傳染因子,稱為亞病毒(subvims),包括類病毒(viroid)、擬病毒(vimsoid)和朊病毒(virino)。其中朊蛋白或稱朊病毒是1982年美國學者 Prusiner首先報道的一種對核酸酶有抵抗性的感染性蛋白質,也稱蛋白侵染子,被認為是引起瘋牛(羊)病和人類CJD及庫魯病的致病因子。

2、病毒類型與臨床癥候的關係 許多病毒可引起神經系統感染,但各種病毒對神經組織的不同部位可能具有不同的致病性,故臨床特點有所差異。

中樞神經系統人體神經系統示意圖
病理和病理生理特點 病毒感染人體大多通過皮膚、粘膜或胃腸道、呼吸道,部分病例經輸血、器官移植等醫源性途徑獲染。經過在侵入局部的初期複製后釋放人血,形成病毒血症,再擴散至遠處器官特別是網狀內皮系統,產生全身癥狀如發熱、寒戰、腹痛、腹瀉、皮疹或關節疼痛等。多數侵犯神經的病毒於此期經血行進入神經系統;少數如狂犬病病毒通過神經通路侵犯中樞神經系統。病毒在神經細胞內的繁殖可引起相應細胞功能受損並刺激機體的免疫反應。局部組織對病毒感染的炎症性反應包括淋巴細胞和巨噬細胞增多,如呈急性經過則會出現中性粒細胞增加。細胞因子如IL-l,IL-2,TNF-α和干擾素等也參與了機體和病毒的相互作用,並與感染的臨床表現和嚴重併發症有關。在病毒性腦膜炎,炎症細胞通過血管周隙(Virchow--Robin space)波及軟腦膜或淺表皮層,相應的神經病理改變一般能自然消退,不留後遺症。但少致病例可發生蛛網膜炎或室管膜炎,使腦脊液循環通路受阻或引起腦脊液吸收障礙,形成梗阻性或交通性腦積水。

腦炎的典型神經病理改變包括軟腦膜炎、血管周圍白細胞浸潤以及小膠質細胞增殖形成小膠質細胞結節。這些病變的部位和嚴重程度取決於宿主和致病因子的特徵,不同病例及不同病毒的感染差異很大。在急性期,病理改變可能比較輕微,或僅表現為腦水腫。而在重症或慢性腦炎則可能出現嚴重的病理改變,如神經元死亡、組織壞死、膠質增生和囊性腦軟化。感染後腦脊髓炎的病理特點大多為水腫、靜脈周圍脫髓鞘以及單核細胞炎症。

先天性神經系統病毒感染(又稱宮內感染或胚胎腦病)的表現有多種類型,可以是較輕的發育性神經系統缺陷,也可能表現為嚴重的壞死性腦膜腦炎。

神經病理學特點包括

①顱內鈣化(風疹病毒,CMV,HSV,VZV,HIV,淋巴細胞脈絡叢腦膜炎病毒);

②室管膜下原生基質細胞溶解(風疹病毒,CMV);

③無腦回(CMV);

④腦室周圍白質軟化(CMV,風疹病毒,HSV,HIV,VZV);

⑤積水性無腦畸形(HSV,CMV,VZV,委內瑞拉馬腦炎病毒);

⑥囊性腦軟化(HSV,CMV,VZV)等。

中樞神經系統 -病變

中樞神經系統受致病因素影響(尤其是未能查出神經系統器質性病變時)而以精神活動障礙為主要表現的疾病稱為精神病。俗話中常稱精神病為「神經病」,實誤。但神經病與精神病常可並存,如散發性腦炎往往以精神癥狀為首發癥狀,麻痹痴獃患者亦可早期即出現神經癥狀。有些神經病,如腦血管疾病、癲癇、腦炎、腦膜炎等臨床上常見。神經病中慢性病占多數,往往遷延不愈,給患者的工作、生活帶來很大影響,致殘率很高。神經病可由多種病因引起,許多神經病病因不明,也有許多是遺傳病。腦CT掃描和磁共振成像等技術的應用使許多腦和脊髓疾病能得迅速準確的診斷。但因神經細胞損傷后不易再生,許多神經病仍無有效療法。

中樞神經系統化膿性腦膜炎
1、感染 包括細菌感染,如化膿性腦膜炎、腦膿腫,由各種化膿菌引起;病毒感染,如流行性乙型腦炎病毒引起的流行性乙型腦炎、B型庫克薩基病毒引起的流行性胸痛、脊髓灰質炎病毒引起的脊髓灰質炎,庫魯病或屬慢病毒感染而亞急性硬化性全腦炎可能由麻疹病毒的突變株引起;寄生蟲侵染,如腦型瘧疾、腦型並殖吸蟲病、腦型囊蟲病;真菌感染,如白色念珠菌性、隱球菌性腦膜炎;鉤端螺體亦可致腦膜腦炎。一部分癲癇的病因是腦膜或大腦皮質感染后局部瘢痕形成為病灶。

2、中毒 包括金屬中毒,如鉛中毒可致外周運動神經麻痹、鉛中毒性腦病,汞、砷、鉈中毒亦影響神經系統;有機物中毒,如酒精中毒、巴比妥類中毒可抑制中樞神經系統,有機磷中毒使膽鹼能神經過度興奮;細菌毒素中毒,如肉毒中毒可致顱神經麻痹和四肢無力,白喉毒素可致神經麻痹,破傷風毒素可致全身骨骼肌強直性痙攣;動物毒(腔腸動物、貝類、毒蚊、蜘蛛、河豚等所含毒素)亦可致神經癥狀(肌肉軟弱、癱瘓、抽搐、共濟失調等)。

3、遺傳缺陷 許影響神經系統的代謝病(如苯丙酸尿症、糖原貯積病、粘多糖病、脂質貯積病)、變性病(如腦白質營養不良、帕金森氏病、肌萎縮側索硬化、遺傳性視神經萎縮等)和肌病(如進行性肌營養不良)是遺傳病。多為常染色體隱性遺傳。而高、低血鉀性周期性癱瘓為常染色體顯性遺傳。

4、營養障礙 誇希奧科病(蛋白質熱能營養不良的一個類型)患者可有震顫、運動緩慢、肌陣攣等神經癥狀。維生素A缺乏或中毒均可致顱內高壓症。維生素B族缺乏可影響神經系統,如維生素B1缺乏症(腳氣病)表現為多數周圍神經損害,維生素B12缺乏可致亞急性聯合性退行性變。

廣告

廣告