内容正文:
第24讲 神经调节
考点一 神经调节的结构基础和基本方式
1.神经系统的基本结构
(1)中枢神经系统(连线)
答案:①-e;②-c;③-d;④-a;⑤-b
(2)外周神经系统
①分布: 全身各处 。
②类型
③自主神经系统:支配 内脏 、 血管 和 腺体 的传出神经,他们的活动不受 意识 支配。
比较项目
交感神经
副交感神经
活跃条件
兴奋 状态
安静 状态
瞳孔
扩张
收缩
支气管
扩张
收缩
心跳
加快
减慢
胃肠蠕动
减慢
加强
消化液分泌
减慢
加强
2.神经元的结构与功能
(1)结构
(2)功能:接受刺激,产生 兴奋 ,传导兴奋。
[提醒] “神经元”“神经纤维”与“神经”的区别与联系:神经元包括胞体和突起两部分,突起一般又可分为树突和轴突两种;神经元的长的突起外表大都套有一层鞘,组成神经纤维;许多神经纤维集结成束,外面包着由结缔组织形成的膜,构成一条神经。
3.反射与反射弧
(1)反射
①概念:在 中枢神经系统 的参与下,动物体或人体对 内外环境变化 作出的规律性应答。
②类型:条件反射和 非条件反射 。
③结构基础: 反射弧 。
(2)反射弧
[学以致用]
诊断常考语句,澄清易错易混
1.神经系统结构和功能的基本单位是反射弧,而神经调节的基本方式是反射( × )
2.反射是在大脑皮层参与下,机体对内外刺激作出的规律性应答( × )
3.刺激传出神经也会引起效应器做出反应,这种反应也属于反射( × )
4.条件反射是在非条件反射的基础上形成的( √ )
5.新冠肺炎患者伴有肌肉酸痛和头疼,产生这两种感觉的部位分别是四肢肌肉和大脑皮层( × )
6.效应器的活动包括腺体分泌和肌肉收缩( √ )
阐述基本原理,突破长句表达
1.(选择性必修1 P29“相关信息”)列举神经递质的种类。
提示:乙酰胆碱、氨基酸类、5羟色胺、多巴胺、去甲肾上腺素、肾上腺素等 。
2.(选择性必修1 P31“拓展应用1”)枪乌贼的神经元是研究神经兴奋的好材料。研究表明,当改变神经元轴突外Na+浓度的时候,静息电位并不受影响,但动作电位的幅度会随着Na+浓度的降低而降低。
(1)请对上述实验现象作出解释。
提示:静息电位与神经元内的K+外流相关而与Na+无关,所以神经元轴突外Na+浓度的改变并不影响静息电位。动作电位与神经元外的Na+内流相关,细胞外Na+浓度降低,细胞内外Na+浓度差变小,Na+内流减少,动作电位值下降 。
(2)如果要测定枪乌贼神经元的正常电位,应该在何种溶液中测定?为什么?
提示:要测定枪乌贼神经元的正常电位,应在钠钾离子浓度与内环境相同的环境中进行。因为体内的神经元处于内环境之中,其钠钾离子具有一定的浓度,要使测定的电位与体内的一致,就必须将神经元放在钠钾离子浓度与体内相同的环境中 。
3.(选择性必修1 P30“思考·讨论”节选)服用可卡因为什么会使人上瘾?
提示:因为可卡因可以传递愉悦感。在正常情况下,多巴胺发挥作用后会被突触前膜上的转运蛋白从突触间隙回收。吸食可卡因后,可卡因会使转运蛋白失去回收多巴胺的功能,于是多巴胺就留在突触间隙持续发挥作用,导致突触后膜上的多巴胺受体减少。当可卡因药效失去后,由于多巴胺受体已减少,机体正常的神经活动受到影响,服药者就必须服用可卡因来维持这些神经元的活动,于是形成恶性循环,毒瘾难戒 。
4.交感神经和副交感神经对同一器官的作用,一般是 相反 的,这种调节方式的意义是 使机体对外界刺激作出更精确的反应,使机体更好地适应环境的变化 。
1.传出神经的分类
躯体运动神经
内脏运动神经(自主神经系统)
意识支配
受意识支配
不受意识支配
实例
奔跑
心跳、呼吸的变化
2.自主神经系统的组成
自主神经系统由交感神经和副交感神经两部分组成。
兴奋状态
安静状态
占据优势的神经
交感神经
副交感神经
调节过程
心跳加快,支气管扩张,但胃肠蠕动和消化腺的分泌活动减弱
心跳减慢,但胃肠蠕动和消化腺的分泌活动增强
关系
二者的作用通常是相反的
3.反身弧中相关结构对反射弧功能的影响
反射弧结构
结构特点
功能
结构破坏对
功能的影响
感受器
↓
传入神经
↓
神经中枢
↓
传出神经
↓
效应器
感觉神经末梢
将内、外界刺激的信息转变为神经的兴奋
既无感觉又无效应
主要包括传人神经元的轴突
将兴奋由感受器传至神经中枢
既无感觉又无效应
调节某一特定生理功能的神经元群
对传入的信息进行分析与综合
既无感觉又无效应
主要包括传出神经元的轴突
将兴奋由神经中枢传至效应器
只有感觉无效应
传出神经末梢和它所支配的肌肉或腺体
对内、外界刺激作出相应的应答
只有感觉无效应
4.传入神经与传出神经的判断方法
(1)根据是否具有神经节:有神经节的是传入神经。
(2)根据脊髓灰质内突触结构判断:图示中与“”相连的为传入神经,与“”相连的为传出神经。
(3)根据脊髓灰质结构判断:与前角(膨大部分)相连的为传出神经,与后角(狭窄部分)相连的为传入神经。
(4)切断实验法:若切断某一神经,刺激远离中枢的位置,肌肉不收缩,而刺激近中枢的位置,肌肉收缩,则切断的为传入神经,反之,则为传出神经。
[真题真练]
(2024·山东卷)瞳孔开大肌是分布于眼睛瞳孔周围的肌肉,只受自主神经系统支配。当抓捏面部皮肤时,会引起瞳孔开大肌收缩,导致瞳孔扩张,该反射称为瞳孔皮肤反射,其反射通路如图所示,其中网状脊髓束是位于脑干和脊髓中的神经纤维束。下列说法错误的是( C )
面部皮肤感受器脑干脊髓(胸段)瞳孔开大肌
A.该反射属于非条件反射
B.传入神经①属于脑神经
C.传出神经②属于躯体运动神经
D.若完全阻断脊髓(颈段)中的网状脊髓束,该反射不能完成
解析:该反射只受自主神经系统支配,不受意识支配,属于非条件反射,A正确。神经包括与脑相连的脑神经和与脊髓相连的脊神经。人的脑神经主要分布在头面部,负责管理头面部的感觉和运动;脊神经主要分布在躯干、四肢,负责管理躯干、四肢的感觉和运动。传入神经①属于脑神经,B正确。传出神经②支配瞳孔开大肌,又知瞳孔开大肌只受自主神经系统支配,推测传出神经②属于内脏运动神经,C错误。已知网状脊髓束是位于脑干和脊髓的神经纤维束,若完全阻断脊髓(颈段)中的网状脊髓束,该反射不能完成,D正确。
2.(选择性必修1 P20)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、轴突等部分构成。
3.(选择性必修1 P22)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。
4.(选择性必修1 P23)兴奋: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。
5.(选择性必修1 P24)非条件反射与条件反射:出生后无须训练就具有的反射,叫作非条件反射;出生后在生活过程中通过学习和训练而形成的反射叫作条件反射。
6.(选择性必修1 P19)交感神经和副交感神经共同调节同一器官,且作用一般相反。
考点二 兴奋的传导与传递
1.兴奋的产生与传导
(1)兴奋: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。
(2)兴奋在神经纤维上的传导
①传导形式: 电信号(或局部电流) ,也称神经冲动。
②传导过程
③传导特点:__双向传导__,即图中a←b→c。
④兴奋在神经纤维上的传导方向与局部电流方向的关系
在膜外,局部电流方向与兴奋传导方向__相反__。
在膜内,局部电流方向与兴奋传导方向__相同__。
2.兴奋在神经元之间的传递
(1)突触的结构及其兴奋传递过程
(2)突触类型
①神经元间形成突触的主要类型(连线):
②效应器形成的突触类型:轴突—肌肉型、轴突—腺体型。
(3)传递特点
①单向传递:只能从一个神经元的轴突传到下一个神经元的__细胞体__或__树突__。其原因是神经递质只能由突触前膜释放,作用于__突触后膜__。
②突触延搁:神经冲动在突触处的传递要经过电信号→__化学信号__→电信号的转变,因此比在神经纤维上的传导要慢。
(4)作用效果:使后一个神经元(或效应器)__兴奋或抑制__。
(5)有关神经递质的分析
项目
分析
来源
轴突末梢__突触小体__内的突触小泡
传递
突触前膜→突触间隙(组织液)→突触后膜
释放
方式为胞吐,细胞内形成突触小泡,包裹神经递质,通过突触前膜释放到突触间隙,该过程体现了__生物膜的流动性__
作用
与相应的受体结合,使下一个神经元发生膜电位变化(兴奋或抑制)
去向
神经递质发生效应后与受体分开,并迅速被降解或回收进细胞
神经
递质
乙酰胆碱、多巴胺、去甲肾上腺素、肾上腺素、5-羟色胺、氨基酸类等
[学以致用]
诊断常考语句,澄清易错易混
1.膜内的K+通过Na+—K+泵主动运输排出,导致动作电位的形成( × )
2.神经纤维膜内K+/Na+的比值,动作电位时比静息电位时高( × )
3.突触的功能是参与信息的传递( √ )
4.兴奋传递过程中,突触后膜上的信号转换是电信号→化学信号→电信号( × )
5.神经递质作用于突触后膜上,就会使下一个神经元兴奋( × )
6.经突触前膜释放的神经递质可与骨骼肌细胞膜上的特异性受体结合( √ )
7.在完成反射活动的过程中,兴奋在神经纤维上的传导方向是双向的,而在突触处的传递方向是单向的( × )
8.突触前膜释放神经递质的过程说明某些小分子物质也可能通过胞吐分泌出细胞( √ )
9.神经递质的释放和在突触间隙处的移动都需要消耗能量( × )
阐述基本原理,突破长句表达
1.兴奋在神经元之间单向传递的原因是__神经递质只存在于突触前膜的突触小泡中,只能由突触前膜释放然后作用于突触后膜__。
2.神经递质不是生物大分子却通过胞吐运输的意义是__胞吐运输方式可以短时间大量集中释放神经递质,从而引起突触后膜的电位变化__。
3.据图分析,吗啡止痛的原理是__吗啡与神经递质的特异性受体结合,阻碍兴奋传递到大脑,从而阻碍疼痛的产生__。
1.膜电位和兴奋在神经纤维上传导的测量
(1)膜电位的测量
①实验设计:电表两电极分别置于神经纤维的膜内侧和外侧(如图)。
②实验结果:未受刺激时,电表指针偏转反映静息电位,受刺激后,电表指针偏转反映动作电位。
(2)兴奋在神经纤维上传导的测量
①实验设计:电表两电极分别置于神经纤维膜外不同位置(如图)。
②实验结果:未受刺激时,电表指针不偏转,受刺激后,电表指针发生2次方向相反的偏转(如图)。
2.兴奋在神经纤维上传导和在神经元间传递的比较
比较项目
兴奋在神经纤维上的传导
兴奋在神经元间的传递
结构基础
神经元(神经纤维)
突触
信号形式
(或变化)
电信号
电信号→化学信号→电信号
速度
快
慢
方向
双向传导
单向快递
3.膜电位变化曲线解读
[真题真练]
(2024·浙江卷)以枪乌贼的巨大神经纤维为材料,研究了静息状态和兴奋过程中,K+、Na+的内向流量与外向流量,结果如图所示。外向流量指经通道外流的离子量,内向流量指经通道内流的离子量。
下列叙述正确的是( A )
A.兴奋过程中,K+外向流量大于内向流量
B.兴奋过程中,Na+内向流量小于外向流量
C.静息状态时,K+外向流量小于内向流量
D.静息状态时,Na+外向流量大于内向流量
解析:由图可知:兴奋过程中,K+外向流量大于内向流量,Na+内向流量大于外向流量,A正确,B错误;静息状态时,K+外向流量大于内向流量,Na+外向流量小于内向流量,CD错误。故选A。考点三 神经系统的分级调节与人脑的高级功能
一、神经系统的分级调节
1.神经系统对躯体运动的分级调节
(1)最高级中枢:__大脑皮层__。
(2)高级中枢:__小脑、脑干__。
(3)低级中枢:__脊髓__。
2.神经系统对内脏活动的分级调节
(1)最高级中枢:__大脑皮层__。
(2)高级中枢
①脑干:含有调节__呼吸、心血管__活动的中枢。
②下丘脑:含有调节体温、__水平衡、摄食__等生理过程的中枢。
(3)低级中枢:__脊髓__。
二、人脑的高级功能
1.感知外部世界。
2.控制机体的__反射__活动。
3.语言功能
(1)语言文字:是人类社会信息传递的主要形式。
(2)大脑皮层言语区及损伤症
4.学习与记忆
(1)概念:是指神经系统不断地接受__刺激__,获得新的__行为__、__习惯和积累经验__的过程。
(2)记忆过程的四个阶段
(3)机理: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。
(4)短时记忆与长时记忆
①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。
②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。
5.情绪
(1)两种表现形式
①积极情绪:__开心、兴奋__、对生活充满信心。
②消极情绪: __失落、沮丧__、对事物失去兴趣。
(2)消极情绪
①产生:当人们遇到精神压力、__生活挫折__ 、疾病、死亡等情况时,常会产生消极的情绪。
②消极情绪的发展及危害
→短期抑郁→调整缓解
__抑郁__症
(3)应对情绪波动的措施
①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。
②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。
[学以致用]
诊断常考语句,澄清易错易混
1.(选择性必修1 P33正文)大脑对脊髓的调控都要经过脑干来完成。( × )
2.(选择性必修1 P35正文与图211)对内脏活动调节的神经中枢都不在大脑。( × )
3.(选择性必修1 P35正文)交感神经参与排尿反射,使膀胱收缩排尿。( × )
4.(选择性必修1 P39小字)学习和记忆过程可能涉及脑内某些种类蛋白质的合成。( √ )
5.(选择性必修1 P39正文)人的情绪波动要完全靠自己适应和调节恢复稳定。( × )
6.长时记忆主要与神经元的活动及神经元之间的联系有关( × )
7.某人因意外车祸而使大脑受损,其表现症状是能够看懂文字和听懂别人谈话,但却不会说话。这个人受损伤的部位是言语区的S区( √ )
8.当盲人用手指“阅读”盲文时,参与此过程的高级神经中枢只有躯体感觉中枢和躯体运动中枢( × )
阐述基本原理,突破长句表达
(源于选择性必修1 P35“思考·讨论”)下面是排尿反射的示意图,据图分析:
(1)婴儿会尿床,也就是膀胱内尿满了就会排出,没有控制的意识,那么婴儿的排尿反射的过程是__a→b→c→d→e__(用字母表示)。
(2)成年人在医院尿检时能主动排尿,其过程是__g→h→c→d→e__(用字母表示)。
(3)成年人可有意识地控制排尿,但婴儿不能,其原因是__成人和婴儿控制排尿的初级中枢都在脊髓,但它受大脑控制。婴儿因大脑的发育尚未完善,对排尿的控制能力较弱__。
(4)某些成年人受到外伤或老年人患脑梗塞后,意识丧失,出现像婴儿一样的“尿床”现象,请解释以上现象:__外伤或脑梗塞已伤及控制排尿的“高级中枢(即大脑)”,致使丧失高级中枢对排尿这种低级中枢的“控制”作用__。
1.神经系统对躯体运动的分级调节
(1)躯体运动分级调节示意图
(2)大脑皮层与躯体运动的关系
躯体各部分的运动机能在大脑皮层的第一运动区内都有它的代表区,且代表区的位置与躯体各部分的关系是倒置的;身体不同部位在大脑皮层上的代表区所占面积的大小与运动的精细程度有关;大脑皮层第一运动区对躯体运动的调节一般具有对侧(交叉)支配的特征。
2.神经系统对内脏活动的分级调节
(1)参与调节的神经结构
(2)实例:排尿反射
3.人的大脑分工
(1)左脑:支配右半身的神经和器官,是理解语言的中枢,主要完成语言、分析、逻辑、代数的思考、认识和行为,即逻辑思维。
(2)右脑:支配左半身的神经和器官,是一个没有语言中枢的哑脑,但右脑具有接受音乐的中枢,负责可视的、综合的、几何的、绘图的思考行为。观赏绘画、欣赏音乐、凭直觉观察事物、纵览全局这都是右脑的功能。
4.常见生理或病理现象及参与或损伤的神经中枢
生理或病理现象
神经中枢参与(损伤)
考试专心答题时
大脑皮层言语区V区和W区(高级中枢)参与
聋哑人表演“千手
观音”舞蹈时
大脑皮层视觉中枢、言语区的V区、躯体运动中枢
某同学跑步时
大脑皮层、小脑、下丘脑、脑干和脊髓
生理或病理现象
神经中枢参与(损伤)
植物人
大脑皮层损伤、小脑功能退化、但下丘脑、脑干、脊髓功能正常
高位截瘫
脊髓受伤,大脑皮层、小脑等功能正常
[真题真练],
(2024·广东卷)研究发现,耐力运动训练能促进老年小鼠大脑海马区神经发生,改善记忆功能。下列生命活动过程中,不直接涉及记忆功能改善的是( A ),
A.交感神经活动增加
B.突触间信息传递增加
C.新突触的建立增加
D.新生神经元数量增加
解析:记忆是脑的高级功能,而交感神经活动占据优势,心跳加快,支气管扩张,不直接涉及记忆功能改善,A符合题意;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,BCD不符合题意。故选A。
要语必背
1.支配内脏、血管和腺体的传出神经,它们的活动不受意识支配,称为自主神经系统。
2.静息电位表现为内负外正,主要是由K+外流形成的;动作电位表现为内正外负,主要是由Na+内流形成的。
3.神经递质只存在于膨大的突触小体的突触小泡中,只能由突触前膜释放,作用于突触后膜。
4.一般来说,位于脊髓的低级中枢受脑中相应的高级中枢的调控。
5.大脑皮层除了对外部世界的感知以及控制机体的反射活动外,还具有语言、学习、记忆等方面的高级功能。
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