内容正文:
选必一
第4节
神经系统的分级调节
第2章 神经调节
1
问题探讨
当一位同学在你面前挥一下手,你会不自觉地眨眼;而经过训练的人,却能做到不为所动。
中国人民解放军仪仗队队员可以保持40秒不眨眼
1.为什么眼前有东西飞来时,眼睛会不受控制地眨一下?
因为这一反射活动不需要大脑皮层的参与,是一种保护性的非条件反射。
2. 为什么有些人可以练成长时间不眨眼呢?这说明了什么?
说明眨眼反射是可以受大脑皮层控制的。
中枢神经系统的不同部位,存在着控制同一生理活动的中枢。
2
01
神经系统对躯体运动的分级调节
02
神经系统对内脏运动的分级调节
目录
3
神经系统对躯体运动的分级调节
01
4
一、神经系统对躯体运动的分级调节
研究表明,躯体的运动,如膝跳反射、缩手反射等,不仅受到脊髓的控制,也受到大脑的调节。
它们是如何分工、合作,从而协调地进行调节的呢?
大脑中的神经中枢是如何控制躯体运动的呢?
结构与功能观
5
1
大脑的结构
——白质
(1)位置:
(2)结构:
(3)功能:
位于大脑皮层以内
由 组成
将两个大脑半球以及小脑、脑干、脊髓等巧妙地联系起来
神经纤维
一、神经系统对躯体运动的分级调节
大脑中的神经中枢是如何控制躯体运动的呢?
6
1
大脑的结构
——灰质(大脑皮层)
(1)位置:覆盖在大脑的______
(2)结构:主要由神经元 及其 构成的薄层结构。
(3)特点:有丰富的 (沟即为 部分,回为 部分)。
胞体
树突
凹陷
隆起
表面
沟回
思考:丰富的“沟回”,有什么意义?
使得大脑在有限体积的颅腔内,可以具有更大的表面积。
可以容纳更多的神经元在此发挥作用,为功能分区提供了可能。
一、神经系统对躯体运动的分级调节
大脑皮层作为运动的最高级中枢,是如何调控躯体运动的呢?
7
沟回全部展开
成年人大脑皮层的约为2200cm2
换算成
课本大小
29.7cm
21cm
相当约
3.5本教材大小
1
大脑的结构
——灰质(大脑皮层)
神经系统对躯体运动的分级调节
8
(4)作用
大脑通过 与脊髓相连,大脑发出的指令,可以通过 传到脊髓。
脑干
脑干
大脑皮层
延髓
脊髓
小脑
脑桥
中脑
下丘脑
丘脑
胼胝体
额叶
脑干
1
大脑的结构
——灰质(大脑皮层)
神经系统是如何实现对躯体运动的分级调节的?
9
神经系统对躯体运动的分级调节
资料1:
一位老人突然出现脸部、手臂及腿部麻木等症状,随后上下肢都不能运动。后经医生检查,发现他的脊髓、脊神经等正常,四肢也都没有任何损伤,但是脑部有血管阻塞,使得大脑某区出现了损伤。这类现象称为脑卒中,在我国非常普遍 。
2
大脑皮层与躯体运动的关系
讨论1:在资料1中老人的上肢、下肢和脊髓都没有受伤,为什么不能运动呢?这说明大脑与脊髓之间有什么关系?
老人上肢、下肢和脊髓都没有受伤,但大脑某区受损,肢体失去了大脑的控制,所以不能运动。这说明脊髓控制的运动受到大脑的调控。
10
第一运动区
(中央前回)
中央沟
中央后回
顶部
下部
刺激位置
顶部
下部
刺激顶部引起下肢运动
刺激下部引起头部器官运动
其他部位
刺激其他部位引起其他相应器官运动
讨论2:躯体各部的运动调控在大脑皮层有没有对应的区域?如果有,它们的位置关系有什么特点?
运动中枢
感觉中枢
结论:皮层代表区的位置与躯体各部分的位置关系是 。
倒置的
左脑控制左手左脚的运动?大脑的顶部控制上肢的运动?底部控制下肢的运动?
11
讨论3:皮层代表区的位置与躯体各部分的位置关系是一定是倒置的吗?
2
大脑皮层与躯体运动的关系
左脑中央前回
右脑中央前回
右手
左手
右脚
左脚
左眼
右眼
除面部外的区域:
上下倒置
左右交叉
头面部依然是正置的
上下倒置
左右交叉
1、左脑中央前回控制控制右手右脚: 刺激左大脑皮层的第一运动区顶部,可引起右侧下肢的运动;
刺激左大脑皮层的第一运动区中部,可引起右侧上肢的运动;
刺激左大脑皮层的第一运动区下部,可引起头部器官的运动。
12
讨论4:大脑皮层运动代表区范围的大小,是否与躯体中相应部位的大小相关?
2
大脑皮层与躯体运动的关系
大脑皮层运动代表区范围的大小取决于躯体运动的精细程度。
运动越精细,大脑皮层代表区的范围越大。
如果大脑皮层运动代表区范围的大小,与躯体中相应部位的大小成正相关。
13
讨论5:分析缩手反射如何受大脑皮层相应区域的调控,推测这种调控的途径是怎样的。
缩手反射的中枢在脊髓,但脊髓缩手反射中枢受大脑皮层相应代表区的调控。
感受器
效应器
脑(高级神经中枢)
脊髓(低级神经中枢)
传入神经
传出神经
向上传导
向下传导
2
大脑皮层与躯体运动的关系
斯佩里左右脑分工理论:大脑两半球在机能上有分工,左半球感受并控制右边的身体,右半球感受并控制左边的身体。
14
脑干
脊髓
中脑
①皮层代表区的位置
与躯体各部分的关系是______的。
②代表区范围的大小
与躯体运动的精细程度呈_____。
③躯体左右 支配,
头面部多为 支配。
1.躯体运动中枢
位于大脑皮层的_________,
又叫第一运动区。
中央前回
2.躯体运动中枢与躯体运动的关系
倒置
正比
交叉性
双侧性
躯体运动中枢及其与躯体运动调节的特点
上下倒置
(头面部除外)
左右交叉
(头面部除外)
15
肌肉收缩等运动
最高级中枢
低级中枢
机体运动更加有条不紊
发出指令不断调整
总结归纳躯体运动分级调节的概念模型
连接
和
维持平衡
大脑皮层(运动区)
小脑
脑干
脊 髓
一、神经系统对躯体运动的分级调节
运动中受大脑皮层调节的只有脊髓?
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一、神经系统对躯体运动的分级调节
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。
17
1.某病人CT检查时发现左侧大脑半球的中央前回有血凝块,该病人可能出出现的后遗症是( )
A.左侧躯体运动的障碍 B.右侧躯体运动的障碍
C.左侧躯体的感觉障碍 D.右侧躯体的感觉障碍
2.进行膝跳反射实验时,若实验前告诉受试者,在其有思想准备的情况下,膝跳反射可能表现会弱一些,原因是( )
A. 反射弧发生变化 B. 传出神经受阻
C. 感受器受到抑制 D. 高级中枢对低级中枢具有调控作用
3.下列关于大脑的结构与功能的叙述,错误的是( )
A.大脑半球的表层叫大脑皮层 B.大脑皮层是神经活动的最高级中枢
C.大脑有许多沟回 D.大脑皮层又称白质,大脑皮层以内是灰质
B
习题巩固
D
D
18
神经系统对内脏运动的分级调节
02
19
二、神经系统对内脏运动的分级调节
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 进行的。
在中枢神经系统的不同部位(如 、 、
和 ),都存在着调节内脏活动的中枢。
反射
脊髓
脑干
下丘脑
大脑
下面我们以排尿反射为例进行分析:
20
二、神经系统对内脏运动的分级调节
资料1:尿在肾中不断生成,经输尿管流入膀胱暂时储存。当膀胱储尿达到一定程度时,引起尿意。控制排尿的低级中枢在脊髓。
资料2:一般成年人可以有意识地控制排尿,你也可以"憋尿"。例如,上课的时候如果你有了尿意但不是很急, 你可以憋到下课再去上厕所;课间,即使你没有尿意,但为了避免上课时去厕所,你可能会选择去排一次尿。
资料3 :婴儿常尿床。有些人由于外伤等使意识丧失,出现像婴儿那样尿床的情况。
例
排尿反射的分级调节
21
副交感神经兴奋, 使膀胱缩小;
感受器:
传出神经:
效应器:
例
排尿反射的分级调节
1、排尿反射的感受器、传出神经、效应器分别是什么?
膀胱壁上的牵张感受器
膀胱逼尿肌、尿道括约肌
交感神经、副交感神经
交感神经兴奋, 导致膀胱缩小。
会
不会
(利于储尿)
(利于排尿)
二、神经系统对内脏运动的分级调节
22
例
排尿反射的分级调节
(1)婴儿尿床时:
牵张感受器
传入神经
脊髓
副交感神经
尿道括约肌舒张
膀胱逼尿肌收缩
无意识
(2)“憋尿”时:
牵张感受器
传入神经
脊髓
交感神经
尿道括约肌收缩
有意识憋尿
大脑皮层
23
例
排尿反射的分级调节
尿意在哪儿产生?
1
产生尿意是不是反射?
2
“憋尿”是不是反射?
3
不是
是
大脑皮层
思考:
(3)特殊情况下,无尿意时成人主动排尿:
大脑皮层
脊髓排尿中枢
尿道括约肌舒张
传出神经
晚修前,为了避免晚修途中产生尿意,我们即使没有尿意,也可以主动排尿
24
大脑皮层
脊髓
交感神经
副交感神经
膀胱
缩小
膀胱
不缩小
控制有意识排尿
控制无意识排尿
(利于储尿)
(利于排尿)
①排尿不仅受到_____的控制,也受到__________的调控;
②脊髓对膀胱扩大和缩小的控制是由______________支配的:_________兴奋,不会导致膀胱缩小; 兴奋, 会使膀胱缩小;
③人之所以能有意识地控制排尿,是因为_________________________。
脊髓
大脑皮层
自主神经系统
交感神经
副交感神经
大脑皮层对脊髓进行着调控
例
排尿反射的分级调节
有意识的排尿有分级调节;
25
讨论1:成人可以有意识地控制排尿,婴儿却不能,二者控制排尿的神经中枢的功能有什么差别?
脊髓对膀胱扩大和缩小的控制是由自主神经系统支配的。 成年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;
而婴儿大脑皮层发育不完善,还不能对脊髓排尿反射中枢进行有效的控制。
说明调节同一反射活动的中枢既有大脑皮层,也有大脑皮层以下的中枢,这些中枢之间是有联系的,而且大脑皮层是高级中枢,对低级中枢有着调控作用。
讨论2:有些成人患者出现不受意识支配的排尿情况,是哪里出现了问题?
讨论3:这些例子说明神经中枢之间有什么联系?
思考·讨论
成年人出现不受意识支配的排尿,说明大脑皮层对脊髓排尿反射中枢不能进行有效的调控,可能是大脑皮层相应中枢出现损伤,也可能是大脑皮层与脊髓反射中枢的神经联系出现了损伤。
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(1)脊髓
①脊髓是调节内脏活动的___________;
低级中枢
②脊髓可以完成简单内脏反射活动,如______、______、
等。
排尿
排便
血管舒缩
③特点: 脊髓对这些反射活动的调节是_____的,并______很好地适应正常生理活动的需要;
例如: 如果没有高级中枢的调控,排尿反射 进行,但___________,也_____受意识控制
初级
不能
可以
排尿不完全
不能
二、神经系统对内脏运动的分级调节
2
神经系统对其他内脏活动的分级调节
27
(2)脑干
③特点: 脑干一旦受到损伤,各种生理活动即______,
严重时______或______会停止
①脑干有许多重要的调节内脏活动的____________。
②脑干中的重要基本中枢主要包括调节__________的中枢、
调节 的中枢等
失调
基本中枢
呼吸运动
心血管活动
呼吸
心跳
二、神经系统对内脏运动的分级调节
2
神经系统对其他内脏活动的分级调节
28
(3)下丘脑
①下丘脑是调节内脏活动的____________,
它也使内脏活动和 _______________相联系。
较高级中枢
②下丘脑可调节______、________、______等主要生理过程。
其他生理活动
体温
水平衡
摄食
(4)大脑皮层
大脑皮层是许多低级中枢活动的___________,它对_________的活动起_____作用,这就使得自主神经系统并______________。
高级调节者
各级中枢
调整
不完全自主
二、神经系统对内脏运动的分级调节
2
神经系统对其他内脏活动的分级调节
29
脊髓(低级中枢)
排尿、排便、血管舒缩等
交感神经
副交感神经
大脑(高级中枢)
脑干(基本中枢)
呼吸运动
心血管运动等
交感神经
副交感神经
下丘脑(较高级中枢)
体温、水平衡、摄食等
交感神经
副交感神经
(1)高级神经中枢和低级神经中枢共同参与,分级调节内脏活动;
(2)内脏活动受到交感神经和副交感神经的双重调控。
3
神经系统对内脏活动调节的主要特点
(3)大脑皮层是许多低级中枢活动的最高调节者,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。
30
课堂小结
大脑皮层
(最高级中枢)
体温、水平衡、摄食
排尿、排便、血管舒缩
脑干
脊髓
下丘脑
调节
调节
调节
(低级中枢)
(基本中枢)
(较高级中枢)
交感与副交感神经
呼吸、心血管运动
调控
意义:它对各级中枢的调整使得自主神经系统并不完全自主。
1. 基于对神经系统分级调节的理解,判断下列表述是否正确。
(1)脑与脊髓中的神经中枢分工明确,独立地调控机体的生命活动。( )
(2)自主神经系统是不受意识控制的,因此它对机体活动的调节与大脑皮层无关。( )
2.因交通事故,某人的脊髓不幸从胸部折断了,一般情况下会表现出( )
A.膝跳反射存在,针刺足部有感觉
B.膝跳反射存在,针刺足部无感觉
C.膝跳反射不存在,针刺足部有感觉
D.膝跳反射不存在,针刺足部无感觉
×
×
B
一、概念检测
课堂练习
32
3.以下是关于自主神经系统的错误假设。不妨逆向思考一下, 在其中任何一种假设成立时, 机体的调控机能可能发生哪些改变? 这对你深人理解自主神经系统的特点有哪些启示?
(1)它的调控不“ 自主" , 而是必须在意识的支配下才能进行调控。
假设自主神经的调控不“自主”,而是必须在意识支配下才能进行,那么我们必须时刻惦记着自己的心跳、呼吸、胃肠蠕动等内脏器官的活动,即使我们在学习、工作、睡眠时也必须用意识去支配心跳、呼吸,某一刻“忘了”支配心跳与呼吸,我们可能就会停止心跳与呼吸。
课堂练习
33
(2)它绝对自主,不受大脑等高级中枢的控制。
如果自主神经绝对自主,不受大脑等高级中枢的控制,那我们随时随地都可能会便溺;我们也无法进行有意识的深呼吸与憋气,机体的适应能力就会大大下降。
(3)内脏活动只受交感神经或副交感神经的单一控制。
如果我们的内脏只受交感神经或副交感神经的控制,那就无法协调内脏器官的活动。例如,心脏如果只受交感神经支配,心跳就会不断加快;如果只受副交感神经支配,心跳就会逐渐减弱。胃肠器官如果只受交感神经支配,蠕动就会逐渐停止;如果只受副交感神经支配,蠕动就会不断加强。
课堂练习
34
1.人的排尿是一种反射活动。回答下列问题。
(1)排尿过程的调节属于神经调节,神经调节的基本方式是反射,排尿反射的初级中枢位于_____,成年人可以有意识地控制排尿,说明排尿反射也受高级中枢控制,该高级中枢位于_____________。
(2)排尿过程中,尿液还会刺激尿道上的_________,从而加强排尿中枢的活动,促进排尿。
脊髓
大脑皮层
感受器
传入神经
脊髓
传出神经
膀胱壁
逼尿肌
大脑皮层
尿液
体外
排出
尿道上的
感受器
刺激
膀胱壁的
感受器
刺激
尿液
传入神经
排尿反射体现了
正反馈调节机制。
习题巩固
35
a
b
c
d
e
f
h
g
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
②成年人在医院尿检时能主动排尿,其过程是: 。
g→h→c→d→e
③说明低级神经中枢和高级神经中枢之间有什么关系?
低级神经中枢受相应的高级神经中枢的调控。
习题巩固
36
2.女排运动员在发球时,一般会先长吸一口气,然后聚精会神、屏住呼吸将球打出;在抢球时,加速奔跑,此时呼吸和心跳也加快。
(1)女排运动员在赛场上,心跳呼吸速度不断发生变化,这其中只有交感神经或副交感神经单一控制吗?为什么?
不是,呼吸心跳在变化过程中两者相互联系协同作用。
(2)在女排运动员调节心跳和呼吸时,大脑皮层有没有参与对
心肺活动的调控?请说出你的理由。
有。如果不能参与调控的话,女排队员就不能做到有意识地深呼吸与憋气,有意识地让自己心跳减慢,机体的调整适应能力就会大大下降。
习题巩固
37
3.(2023·山东高考)脊髓、脑干和大脑皮层中都有调节呼吸运动的神经中枢,其中只有脊髓呼吸中枢直接支配呼吸运动的呼吸肌,且只有脑干呼吸中枢具有自主节律性。下列说法错误的是( )
A.只要脑干功能正常,自主节律性的呼吸运动就能正常进行
B.大脑可通过传出神经支配呼吸肌
C.睡眠时呼吸运动能自主进行体现了神经系统的分级调节
D.体液中CO2浓度的变化可通过神经系统对呼吸运动进行调节
习题巩固
A
分析题意可知,只有脑干呼吸中枢具有自主节律性,而脊髓呼吸中枢直接支配呼吸运动的呼吸肌,故若仅有脑干功能正常而脊髓受损,也无法完成自主节律性的呼吸运动,A错误;
脑干和大脑皮层中都有调节呼吸运动的神经中枢,故大脑可通过传出神经支配呼吸肌,B正确;
神经系统的分级调节表现在高级中枢对低级中枢的抑制和控制上,睡眠时呼吸运动能自主进行体现了脑干对脊髓的控制,也体现了神经系统的分级调节,C正确;
CO2属于体液调节因子,体液中CO2浓度的变化可通过神经系统对呼吸运动进行调节,D正确。
38
$