五、觉醒与睡眠
觉醒与睡眠是人体正常生命中必不可少的两个生理过程,是人类生存的必要条件。
波形向下为正、向上为负
(一)觉醒
机体只有在觉醒状态下才能从事各种体力和脑力劳动。觉醒状态有脑电觉醒状态(呈现快波)与行为觉醒状态之分。脑电觉醒状态是指脑电图波形由睡眠时的同步化慢波转变成觉醒时的去同步化快波,而行为上不一定呈觉醒状态。行为觉醒状态是指动物觉醒时的各种行为表现。这两种觉醒状态维持的原因不同。目前认为,黑质的多巴胺递质系统可能参与行为觉醒状态的维持;脑干网状结构上行激动系统、乙酰胆碱递质系统、蓝斑上部的去甲肾上腺素递质系统可能参与脑电觉醒状态的维持。
(二)睡眠
睡眠时机体的意识暂时丧失,失去了对环境的精确适应能力。睡眠的主要功能是促进精力和体力的恢复,有助于保持良好的觉醒状态。人每日所需的睡眠时间因年龄、个体而不同,成人每日需7~9h,儿童需10~12h,新生儿需18~20h,老年人所需时间较短,为5~7h。若发生睡眠障碍,常导致中枢神经特别是大脑皮质活动失常,发生幻觉、记忆力和工作能力下降等。
1.睡眠的时相睡眠可分为两种时相:一是脑电波呈现同步化慢波的时相,称为慢波睡眠(slowwavesleep,SWW);二是脑电波呈现去同步化快波的时相,称为快波睡眠(fastwavesleep,FWW),或称异相睡眠(paradoxicalsleep,PS)、快速眼动睡眠。
慢波睡眠表现为一般熟知的睡眠状态。慢波睡眠期间人的嗅觉、视觉、听觉、触觉等感觉功能暂时减退,骨骼肌反射运动和肌紧张减弱,伴有一系列自主神经功能的改变,如瞳孔缩小、心率减慢、血压下降、体温下降、呼吸变慢、尿量减少、胃液分泌增多、唾液分泌减少、发汗功能增强等。此期生长素分泌明显增多,有利于促进生长和体力恢复。
快波睡眠期间脑电图表现为去同步化快波,与觉醒时相似,但在行为表现上却处于熟睡状态,因此又称异相睡眠。在此期间人体的各种感觉功能进一步减退,以致唤醒阈提高;骨骼肌反射活动和肌紧张进一步减弱,肌肉几乎完全松弛,睡眠更深。此外还会出现间断性的阵发性表现,如部分躯体抽动、血压升高、心率加快、呼吸加快而不规则,这可能与某些疾病(如心绞痛、哮喘、阻塞性肺气肿缺氧发作等)在夜间发作有关。动物脑灌流实验观察到,异相睡眠期间脑内蛋白质合成加快。因此认为异相睡眠与幼儿神经系统的成熟有密切关系,并认为异相睡眠有助于建立新的突触联系而促进学习、记忆活动。(https://www.daowen.com)
在睡眠期间,慢波睡眠与异相睡眠交替出现,成人睡眠一开始首先进入慢波睡眠,慢波睡眠持续120min后转入异相睡眠;异相睡眠持续30min后又转入慢波睡眠;以后又转入异相睡眠。整个睡眠期间,这种反复转化出现4~5次,越接近睡眠后期,异相睡眠持续时间越长。若在异相睡眠期间被唤醒,80%左右的人会说正在做梦,可见做梦是异相睡眠的特征之一。
2.睡眠发生的机制睡眠是由中枢内发生主动抑制过程而造成的,中枢内存在产生睡眠的中枢。实验观察到,在脑桥中部离断脑干可以增加大脑皮质的觉醒活动,动物处在长期觉醒状态而很少睡眠;如果用低频电刺激来刺激脑干尾端,可导致脑电慢波的出现。由此认为在脑干尾端存在能引起睡眠和脑电波同步化的中枢,并与上行激动系统的作用相对抗,从而调节着睡眠与觉醒的相互转化。中枢神经递质研究发现,慢波睡眠可能与脑干内5-羟色胺递质系统有关,异相睡眠可能与脑干内5-羟色胺和去甲肾上腺素递质系统有关。
本章主要讲述机体各器官系统完成各种功能的神经调节机制、特征与规律。第一节内容为总论部分,讲述神经系统完成各种功能的基本规律,是学习各论内容所必备的基本知识。神经元是神经系统的基本结构与功能单位,神经元之间进行信息传递的部位是突触。突触前末梢兴奋所释放的神经递质使突触后膜产生兴奋性或抑制性突触后电位,完成细胞间信息的传递。在中枢内既有兴奋活动也有抑制活动,根据抑制发生的部位,可将中枢抑制分为突触后抑制和突触前抑制。在对感觉的分析过程中,中枢神经系统各部位的功能是不同的。丘脑是最重要的感觉接替站,接受嗅觉以外的各种感觉传入,并向大脑皮质发出特异与非特异投射系统。大脑皮质中央后回是躯体感觉的主要分析中枢。内脏痛时,常伴有牵涉痛。躯体运动受到脊髓、脑干和大脑皮质的三级控制,以及脊髓、脑干、基底核、小脑和大脑皮质的调节。内脏器官的活动主要受自主神经系统的调节,人体多数器官都接受交感和副交感神经系统的双重支配。人的大脑具有语言、复杂的条件反射、睡眠等高级功能,脑电图机可记录并描记出大脑活动时的脑电活动波形。
1.试述突触传递的分类及过程。
2.简述特异和非特异投射系统的概念、特点及功能。
3.试述牵拉肌肉时肌肉收缩的调节过程。
4.脊休克的形成和恢复说明了哪些问题?
5.何为胆碱能纤维?包括哪些?何为肾上腺素能纤维?包括哪些?
6.有机磷中毒患者自主神经系统有何表现?为什么?
(王平)