内容正文:
第2章 神经调节
第1节 神经调节的结构基础
[主干知识]
一、神经系统的基本结构
1.神经系统的结构:
2.脑的功能
(1)大脑:包括左右两个大脑半球,表面是大脑皮层;大脑皮层是调节机体活动的最高级中枢。
(2)小脑:位于大脑的后下方,它能够协调运动,维持身体平衡。
(3)下丘脑:脑的重要组成部分,其中有体温调节中枢、水平衡的调节中枢等,还与生物节律等的控制有关。
(4)脑干:是连接脊髓和脑其他部分的重要通路,有许多维持生命的必要中枢,如调节呼吸、心脏功能的基本活动中枢。
3.神经的功能
(1)外周神经:包括与脑相连的脑神经和与脊髓相连的脊神经,它们都含有传入神经(感觉神经)和传出神经(运动神经)。传入神经将接受到的信息传递到中枢神经系统;中枢神经系统经过分析和处理,发出指令信息,再由传出神经将指令信息传输到相应器官,从而使机体对刺激作出反应。
(2)自主神经:属于传出神经,其活动不受意识支配,但受大脑控制。
自主神经系统由交感神经和副交感神经两部分组成,它们的作用通常是相反的。当人体处于兴奋状态时,交感神经活动占据优势,心跳加快,支气管扩张,但胃肠的蠕动和消化腺的分泌活动减弱;而当人处于安静状态时,副交感神经活动则占据优势,此时,心跳减慢,但胃肠的辐动和消化液的分泌会加强。
二、组成神经系统的细胞
1.细胞种类:组成神经系统的细胞主要包括神经元和神经胶质细胞两大类。
2.神经元、神经纤维、神经和神经末梢:神经元是神经系统结构与功能的基本单位,它由细胞体、树突和轴突等部分构成。细胞体里面含有细胞核。树突通常短而粗,用来接受信息并将其传导到细胞体。轴突是神经元的长而较细的突起,它将信息从细胞体传向其他神经元、肌肉或腺体。轴突呈纤维状,外表大都套有一层髓鞘,构成神经纤维。许多神经纤维集结成束,外面包有一层包膜,构成一条神经。树突和轴突末端的细小分支叫作神经末梢,它们分布在全身各处。
3.神经胶质细胞:神经胶质细胞广泛分布于神经元之间,其数量为神经元数量的10∽50倍,是对神经元起辅助作用的细胞,具有支持、保护、营养和修复神经元等多种功能。在外周神经系统中,神经胶质细胞参与构成神经纤维表面的髓鞘。神经元与神经胶质细胞一起,共同完成神经系统的调节功能。
[易错辨析]
1.神经系统是由神经中枢和外周神经系统组成(×)(P16教材改编)
点拔:中枢神经系统中含有神经中枢。
2.脑神经和脊神经中都有支配内脏器官的神经。(√)(P17教材)
3.大脑可以通过传出神经随意地支配四肢运动,也可支配胃肠的蠕动 (√)(P18教材改编)
点拨:大脑可以支配胃肠的蠕动,但不能随意支配。
4.交感神经兴奋使血管收缩,副交感神经兴奋使血管舒张(×)(P19教材改编)
点拨:副交感神经不支配血管。
5.神经系统细胞包括神经元和神经胶质细胞,前者数量多于后者(×)(P20教材改编)
6.长的轴突形成神经纤维,许多神经纤维成束后形成神经(×)(P20教材改编)
点拔:长的轴突和包围在外面的髓鞘共同组成神经纤维。
7.支配躯体运动和内脏运动的神经就是外周神经,是由脑和脊髓发出的神经(×)(P20概念检测改编)
点拨:外周神经还包括感觉神经。
8. 每个神经元的轴突和树突外周都包有髓鞘 (×)(21年浙江卷)
第2节 神经调节的基本方式
【主干知识】
一、反射与反射弧
1、反射--------神经调节的基本方式。
(1)反射:在中枢神经系统的参与下,机体对内外刺激所产生的规律性应答反应叫作反射。
(2)实例:缩手反射、眨眼反射、膝跳反射等。
(3)反射的结构基础:完成反射的结构基础是反射弧。
2、反射弧----反射活动需要经过完整的反射弧来实现
(1)反射弧组成:反射弧通常是由感受器、传入神经、神经中枢、传出神经和效应器(传出神经末梢和它所支配的肌肉或腺体等)组成的。反射是否正常发生是检测反射弧是否完整的依据。
(2)反射弧各部分结构、功能和效应归纳
反射弧结构
结构组成
功能
破坏对功能影响
感受器
感觉(传入)神经元树突末梢
将适宜的内外界刺激的信息转变为兴奋(神经冲动)
既无感觉又无效应
传入神经
感觉(传入)神经元树突部分
将兴奋由感受器传入神经中枢
既无感觉又无效应
神经中枢
调节某一特定生理功能的神经元胞体组成
对传入的兴奋进行分析与综合
既无感觉又无效应
传出神经
运动(传出)神经元轴突部分
将兴奋由神经中枢传至效应器
有感觉无效应
效应器
运动(传出)神经元轴突末梢及其支配的肌肉或腺体
对内外界刺激产生相应的规律性应答
有感觉无效应
(3)反射弧图示及判断
a:依据是否有神经节:有神经节的是传入神经;
b:依据脊髓内的突触结构:图示中表示轴突末梢,兴奋的传递方向总是从轴突传递到下一个神经元树突或胞体,依据兴奋在反射弧传导方向可以确定反射弧各部分;
c:依据前角和后角:前角是传出神经发出部位,后角是传入神经连接部分,其中前角粗大,后角狭长。
(4)兴奋及兴奋的传导
a:兴奋的定义:兴奋是指动物体或人体内的某些细胞或组织(如神经组织)感受外界刺激后,由相对静止状态变为显著活跃状态的过程。
b: 兴奋的传导:兴奋除了在反射弧中传导,还会在脑与脊髓等中枢神经系统中传导。兴奋还会从位于脊髓的低级中枢传导到大脑皮层从而产生相应的感觉。
二、非条件反射和条件反射
1.条件反射和非条件反射的比较
条件反射
非条件反射
含义
出生后无须训练就具有的反射,是先天性的,数量有限
出生后在生活过程中通过学习和训练而形成的反射,是后天性的,数量无限
刺激类型
具体的直接刺激引起的反应
信号(光、声音等)刺激引起的反应
神经中枢
大脑皮层以下的神经中枢(小脑、脑干和脊髓等)
经过大脑皮层
神经联系
反射弧及神经联系永久、固定,反射一般不消退
反射弧及神经联系暂时、可变、反射易消退,需要强化适应
意义
完成机体基本的生命活动
使机体具有更强的预见性、灵活性和适应性,大大提高了动物应对复杂环境变化的能力
举例
缩手反射、膝跳反射、眨眼反射等
看梅止渴、画饼充饥、谈虎色变等
联系
条件反射是在非条件反射的基础上通过学习和训练而建立的。条件反射建立之后要维持下去
还需要非条件刺激的强化。如果反复应用条件刺激而不给予非条件刺激,条件反射就会逐渐减弱,以至最终完全不出现,这是条件反射的消退。
2.条件反射的建立
给狗喂食,狗分泌唾液
非条件刺激(食物)→非条件反射(分泌唾液)
只听铃声不喂食,狗不分泌唾液
无关刺激(铃声)→不产生反射(不分泌唾)
先听铃声再喂食
无关刺激(铃声)和非条件刺激(食物)多次结合
只听铃声,狗分泌唾液
条件刺激(铃声)→条件反射建立(分泌唾液)
3.条件反射的消退
条件反射的消退不是条件反射的简单丧失,而是中枢把原先引起兴奋性效应的信号转变为产生抑制性效应的信号。因此,条件反射的消退使得动物获得了两个刺激间新的联系,是一个新的学习过程,需要大脑皮层的参与。
[易错辨析]
1. 反射是神经调节的基本方式,完成反射的结构基础是反射弧(√)(P22教材)
2.效应器是指传出神经支配的肌肉或腺体(×)(P23教材改编)
3. 神经中枢的兴奋经过传出神经到达效应器,效应器对刺激作出应答,这就是反射(×)(P23教材)
4. 兴奋还会从位于脊髓的低级中枢传导到大脑皮层从而产生相应的感觉(√)(P23教材改编)
5.所有的生物都具有非条件反射(×)(P24教材改编)
6. 反复应用非条件刺激条件反射就会逐渐增强(×)(P24教材改编)
7. 条件反射的消退就是条件反射的丧失(×)(P25教材改编)
8. 条件反射的消退使得动物获得了两个刺激间新的联系,是新的学习过程,需要大脑皮层的参与(√)(P25教材)
9. 实验大看到盆中的肉时唾液分泌增加是先天具有的非条件反射(×)(24年甘肃卷)
10. 若完全阻断脊髓(颈段)中的网状脊髓束,膝跳反射不能完成(√)(24年山东卷)
提示:膝跳反射中枢没有被破坏。
第3节 神经冲动的产生和传导
【主干知识】
一、兴奋在神经纤维上的传导
1.兴奋在神经纤维上传导的形式:兴奋是以电信号的形式沿着神经纤维传导的,这种电信号也叫
神经冲动。神经表面电位差变化如下图:
提示:(1)电表两个电极分别连接在神经表面(内、外均可);(2)电表指针偏转方向与电流方向一致;(3)测量结果见下图:
2.兴奋在神经纤维上传导过程:
这种局部电流又刺激相近的未兴奋部位发生同样的电位变化,将兴奋向前传导(图下方的箭头方向),后方又恢复为静息电位
当神经纤维某一部位受到刺激时,细胞膜对Na+的通透性增加,Na+内流,膜电位表现为内正外负的兴奋状态。此时的膜电位称为动作电位。在兴奋部位和未兴奋部位之间由于电位差的存在而发生电荷移动,这样就形成了局部电流。
在未受到刺激时,神经纤维处于静息状态。此时,神经细胞外的Na+浓度比膜内要高,K+浓度比膜内低,膜主要对K+有通透性,造成K+外流,使膜外阳离子浓度高于膜内。细胞膜两侧的电位表现为内负外正
提示:(1)动作电位Na+内流和静息电位K+外流均是协助扩散过程;(2)兴奋的传导方向与膜内局部电流方向一致而与膜外局部电流方向相反;(3)检测静息电位和动作电位需要将电表两极连接在膜内外两测,测量结果及分析见下图:
二、兴奋在神经元间的传递
1.传递的结构基础-----突触
(1)突触的组成:突触是由突触前膜、突触间隙和突触后膜组成的,其中突触前膜属于上一个神经元轴突末梢细胞膜,突触后膜是下一个神经元树突或胞体膜。
(2)结构示意图:
2.传递的特点及原因
(1)神经元之间兴奋的传递只能是单方向的,只能从一个神经元的轴突传到下个神经元的胞体或树突。原因是:神经递质只存在于突触小泡中,只能由突触前膜释放,然后作用于突触后膜上。
(2)传递速度较慢,原因是兴奋在神经纤维上以电信号进行传导,在突触要完成电信号-化学信号-电信号的转化。
提示: 神经元与肌肉细胞或某些腺体中的细胞之间也是通过突触联系的,神经元释放的神经递质可以作用于这些肌肉细胞或腺细胞,引起肌肉的收缩或腺体的分泌。
三、滥用兴奋剂、吸食毒品的危害
1. 兴奋剂、毒品等化学物质作用位点往往是突触:例如,有些物质能促进神经递质的合成和释放,有些会干扰神经递质与受体的结合,有些会影响分解神经递质的酶的活性。
2.兴奋剂的定义:兴奋剂原是指能提高中枢神经系统机能活动的一类药物,如今是运动禁用药物的统称。为了维护比赛的公平,保护参赛者的身心健康,运动比赛禁止使用兴奋剂
3.毒品的定义:毒品是指片海洛因、甲基苯丙胺(冰毒)、吗啡、大麻、可卡因以及国家规定管制的其他能够使人形成瘾癖的麻醉药品和精神药品。有些兴奋剂就是毒品,它们会对人体健康带来极大的危害。
[易错辨析]
1. 兴奋是以电信号的形式沿着神经纤维传导的,这种电信号也叫神经冲动(√)(P27教材)
2. 静息时,膜主要对Na+有通透性,造成Na+内流(×)(P28教材改编)
3. 在兴奋部位和未兴奋部位之间由于电位差的存在而发生电荷移动,这样就形成了局部电流(√)(P28教材)
4. 突触的结构包括突触小体、突触间隙与突触后膜(×)(P28教材改编)
5. 神经递质会与受体分开,并迅速被降解或回收进细胞,以免持续发挥作用(√)(P29教材改编)
6.突触后膜可以完成电信号转化成化学信号(×)(P29教材改编)
7. 骨骼肌细胞兴奋与组织液中Na协助扩散进入细胞有关(√)(24年江苏卷)
8. 正常环境中细胞的动作电位峰值受膜内外钠离子浓度差影响(√)(24年湖南卷)
9. 突触前膜释放兴奋性递质和抑制性递质,分别使突触后膜通透性增大和降低(×)(24年浙江卷改编)
提示:抑制性递质作用于突触后膜,后膜的通透性也会增大,氯离子进入后膜。
第4节 神经系统的分级调节
【主干知识】
一、神经系统对躯体运动的分级调节
1. 大脑的结构:大脑的表面覆盖着主要由神经元胞体及其树突构成的薄层结构--大脑皮层。人的大脑有着丰富的沟回(沟即为凹陷部分,回为隆起部分),这使得大脑在有限体积的颅腔内,可以具有更大的表面积。
2.大脑对躯体运动的分级调节:大脑通过脑干与脊髓相连,大脑发出的指令可以通过脑干传到脊髓,
3.大脑皮层与躯体运动的关系
(1) 躯体各部分的运动机能在皮层的第一运动区内都有它的代表区,而且皮层代表区的位置与躯体各部
分的关系是倒置的: 刺激大脑皮层中央前回的顶部,可以引起下肢的运动;刺激中央前回的下部,则会引起头部器官的运动。
(2)躯体的运动受大脑皮层以及脑干、脊髓等的共同调控,脊髓是机体运动的低级中枢,大脑皮层是最高级中枢,脑干等连接低级中枢和高级中枢。机体的运动在大脑皮层以及其他中枢的分级调节下,变得更加有条不紊与精准
二、神经系统对内脏活动的分级调节
神经系统对内脏活动的调节与它对躯体运动的调节相似,也是通过反射进行的。
1.排尿调节:排尿不仅受到脊髓的控制,也受到大脑皮层的调控。脊髓对膀胱扩大和缩小的控制是由自主神经系统支配的:交感神经兴奋,不会导致膀胱缩小;副交感神经兴奋,会使膀胱缩小。而人之所以能有意识地控制排尿是因为大脑皮层对脊髓进行着调控。
2.其它内脏的分级调节:
(1)脊髓是调节内脏活动的低级中枢,通过它可以完成简单的内脏反射活动,但脊髓对这些反射活动的调节是初级的,并不能很好地适应正常生理活动的需要。
(2)脑干中也有许多重要的调节内脏活动的基本中枢,如调节呼吸运动的中枢,调节心血管活动的中枢等。
(3)下丘脑是调节内脏活动的较高级中枢,它也使内脏活动和其他生理活动相联系,以调节体温、水平衡、摄食等主要生理过程。
(4)大脑皮层是许多低级中枢活动的高级调节者,它对各级中枢的活动起调整作用,这就使得自主神经系统并不完全自主。
[易错辨析]
1. 由脑干参与的眨眼反射,不需要位于大脑中的中枢参与也能够完成 (√)(P33教材)
2. 大脑与脊髓直接相连,大脑发出的指令可以通过脊髓传给相应器官(×)(P33教材改编)
提示:大脑通过脑干与脊髓相连
3. 躯体各部分的运动机能在皮层的第一运动区内都有它的代表区,而且皮层代表区的位置与躯体各部
分的关系是倒置的(√)(P34教材)
4. 脊髓、脑干、下丘脑和大脑都存在着调节内脏活动的中枢(√)(P35教材)
5. 交感神经兴奋,会导致膀胱舒张;副交感神经兴奋,会使膀胱缩小(×)(P35教材改编)
提示:交感神经兴奋,不会导致膀胱缩小,而不是导致其舒张
6. 自主呼吸运动不需要位于大脑皮层的呼吸中枢参与,自主呼吸运动的节律性是位于脑干的呼吸中枢产生的(√)(23年浙江卷)
7. 人体脊髓完整而脑部受到损伤时,不能完成膝跳反射(×)(23年全国卷)
第5节 人脑的高级功能
[主干知识]
一、语言功能
1.功能及分布:语言功能是人脑特有的高级功能,涉及人类的听、说、读、写。这些特定的区域称为言语区,伴于大脑的左半球。
2.图解示意图:
二、学习和记忆
1.学习和记忆不是由单一脑区控制的,而是由多个脑区和神经通路参与
2. 人类的记忆过程分成四个阶段,即感觉性记忆、第一级记忆、第二级记忆和第三级记忆。前两个阶
段相当于短时记忆,后两个阶段相当于长时记忆。
3.记忆过程的四个阶段及关系
4. 学习和记忆涉及脑内神经递质的作用以及某些种类蛋白质的合成。短时记忆可能与神经元之间即时的信息交流有关尤其是与大脑皮层下一个形状像海马的脑区有关。长时记忆可能与突触形态及功能的改变以及新突触的建立有关。
三、情绪 情绪也是大脑的高级功能之一
1. 抑郁症形成:抑郁通常是短期的,可以通过自我调适、身边人的支持以及心理咨询好转。当抑郁持续下去而得不到缓解时,就可能形成抑郁症。
2. 情绪的调节:积极建立和维系良好的人际关系、适量运动和调节压力都可以帮助我们减少和更好地应对情绪波动。当情绪波动超出自己能够调节的程度时,应向专业人士咨询,这样可以使我们更快地恢复情绪平稳,享受美好的、充满意义的生活。
[易错辨析]
1. 人类语言活动分别由大脑皮层不同的区域控制,它们相互独立(√)(P40概念检测改编)
2. 临时记住某个验证码属于感觉性记忆(×)(P39教材改编)
3.长时记忆与海马区可能与突触形态及功能的改变以及新突触的建立有关(√)(P3教材改编)
4. 交感神经活动增强可以直接改善记忆功能(×)(24年广东卷)
提示:交感神经活动增强心跳加快,支气管扩张,不直接涉及记忆功能改善
5. 大脑皮层H区病变的人,不能看懂文字(×)(22年辽宁卷)
6. 紧张、焦虑等可能抑制成人脑中的神经发生(√)(22年辽宁卷)
提示:紧张、焦虑可能会引起突触间隙神经递质的减少
7. 损伤发生在大脑皮层S区时,患者不能发出声音(×)(22年山东卷)
提示:S区受损患者可以发声。
神经系统
中枢神 经系统
外周神经系统
脑
脊髓
大脑
小脑
脑干
下丘脑
脑神经
脊神经
传入(感觉)神经
传出(运动)神经
传入神经
传出神经
躯体运动神经
内脏运动神经
躯体运动神经
内脏运动神经
自主神经(包括交感 和副交感神经
自主神 经(包括交感和副交感神经)
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