内容正文:
第25讲 神经调节的结构基础和基本方式
【思维导图】
考点一 神经调节的结构基础
【夯实基础】
一、神经系统的基本结构
1.中枢神经系统
【判断对错】
神经中枢位于脑和脊髓中,所有反射的神经中枢都需要大脑皮层的参与。 (×)
2.外周神经系统
(1)外周神经系统的组成
(2)自主神经系统
【归纳提升】
自主神经的调节特点
(1)双重支配:大多数内脏器官或组织同时接受交感神经和副交感神经的支配。
(2)相互制约:交感神经和副交感神经对人体器官或组织的调节相互制约,使机体处于稳态中,共同协调和控制机体的生理活动。
(3)相对“自主”:大脑、脑干、脊髓都存在调节内脏活动的中枢,有些复杂的自主神经调节的活动也受到大脑皮层高级中枢的控制,因此自主神经的“自主”是相对的。
二、组成神经系统的细胞
1.神经元:神经系统结构与功能的基本单位。
【提醒】神经纤维、神经和神经末梢的辨析
(1)神经纤维:轴突外表大都套有一层髓鞘,构成神经纤维。
(2)神经:许多神经纤维集结成束,外面包有一层包膜,构成一条神经。
(3)神经末梢: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。
2.神经胶质细胞
(1)分布:广泛分布于神经元之间。
(2)数量:是神经元数量的10~50倍。
(3)功能:支持、保护、营养和 修复 神经元等。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 。
【判断对错】
(1)神经系统结构和功能的基本单位是神经胶质细胞。 (×)
【提示】 神经系统结构和功能的基本单位是神经元。
(2)神经纤维就是神经元的轴突,二者指代完全相同。 (×)
【提示】 大多数神经纤维由轴突与轴突外表的髓鞘构成。
【深化探究】
一、结构与功能观
(1)树突的分支状结构显著扩大了细胞膜的表面积,使树突能同时接收来自多个突触前神经元的信号,确保神经细胞能综合分析不同来源的刺激。
(2)轴突通常细长(如人体坐骨神经的轴突可长达1米),且外包由施旺细胞(胶质细胞的一种)形成的髓鞘。髓鞘通过“跳跃式传导”加快神经冲动的传递速度(无髓鞘纤维的传导速度为0.5~10 m·s-1,有髓鞘纤维的传导速度可超过100 m·s-1),从而实现了信号的快速传递。
(3)突触前膜释放神经递质(化学信号),突触后膜通过受体将其转化为电信号,这种“电信号—化学信号—电信号”的转换机制既是神经元间信号传递的结构基础,也为信号调节提供了可能(如神经递质的种类和数量可影响信号强度)。
二、稳态与平衡观
自主神经系统(交感神经和副交感神经)对内脏活动的调节,是维持器官水平稳态的重要机制,其核心是“对立统一的平衡调节”。
(1)双重支配与功能相抗衡:大多数内脏器官同时受交感神经和副交感神经的双重支配,通常二者功能相反但协同维持平衡。如交感神经兴奋时心率加快,副交感神经(迷走神经)兴奋时心率减慢,共同维持心率在60~100次·min-1的稳态。
(2)结构差异与调节的灵活性:交感神经的节前纤维短、节后纤维长,且节后纤维分支多,可同时支配多个器官(如应急时,交感神经兴奋可同时引起心跳加快、呼吸加深、血管收缩等多器官反应);副交感神经的节前纤维长、节后纤维短,通常只支配特定器官,调节更精准。这种结构差异使自主神经系统既能应对紧急状态(交感神经主导),又能维持日常稳态(副交感神经主导)。
(1)当手触碰到滚烫的水杯时,信号从手指传到脊髓的速度极快(约为50 m·s-1),而指尖皮肤的痛觉信号传到大脑皮层的速度较慢(约为1 m·s-1)。请分别从髓鞘和突触的角度分析可能的原因:
。
(2)运动员在百米冲刺时,呼吸急促、心跳加快,而冲过终点后逐渐恢复平静。请分析这一过程中自主神经系统的调节机制:
。
(3)人在睡眠时,胃肠蠕动加快、瞳孔收缩,而在剧烈运动时则相反。请从自主神经系统的特性角度分析原因:
。
(4)交感神经可支配肾上腺髓质分泌肾上腺素,而副交感神经无类似支配关系。从结构对功能的支撑作用角度,解释这一差异的意义:
。
【答案】 (1)手指到脊髓的神经纤维可能为有髓鞘的传入神经,而痛觉信号的传导纤维多为无髓鞘纤维,传导速度更慢;痛觉信号传至大脑皮层需经过的突触比手指传到脊髓的更多,故传递速度较慢 (2)冲刺时,交感神经兴奋(占优势),可通过加快心跳、加深呼吸为肌肉供能;冲过终点后,副交感神经的活动增强,使心率、呼吸逐渐恢复稳态。这一过程中,交感神经与副交感神经二者的功能相抗衡与协调维持了机体的器官水平稳态 (3)睡眠时副交感神经兴奋(占优势),促进胃肠蠕动、收缩瞳孔,适应休息时的消化与保护需求;剧烈运动时交感神经兴奋(占优势),抑制胃肠蠕动、扩张瞳孔,适应能量供应与环境感知需求。二者通过功能相抗衡维持机体在不同状态下的稳态 (4)交感神经的纤维分支多且支配范围广,它可支配肾上腺髓质分泌肾上腺素(激素),该激素可快速动员全身器官(如心脏、肺、代谢器官等)以应对紧急状态;副交感神经以精准调节内脏稳态为主要功能,无须通过激素放大信号
【高考联接】
神经系统的基本结构及功能
1.(2025·浙江卷6月,T18)人体的传出神经有躯体运动神经和内脏运动神经(植物性神经),后者包括交感神经和副交感神经。下列叙述正确的是()。
A.交感神经和副交感神经的作用完全相反
B.躯体运动神经受大脑皮层的控制,内脏运动神经不受控制
C.所有的内脏器官同时受交感神经和副交感神经的双重支配
D.内脏运动神经既可支配心脏等,也可调节某些内分泌腺的活动
【答案】 D
【解析】 交感神经和副交感神经的作用通常是相反的,但并非完全相反,在某些情况下可能协同调节器官活动,A错误;躯体运动神经受大脑皮层意识支配,而内脏运动神经虽不受意识直接控制,但仍受中枢神经系统(如下丘脑、脑干等)的调控,B错误;并非所有内脏器官均受交感神经和副交感神经的双重支配,例如,肾上腺髓质仅受交感神经的支配,C错误;内脏运动神经可支配心脏、血管等器官,同时调节某些内分泌腺的活动(如交感神经直接刺激肾上腺髓质分泌肾上腺素),D正确。
2.(2024·安徽卷,T7)人在睡梦中偶尔会出现心跳明显加快、呼吸急促,甚至惊叫。如果此时检测这些人的血液,会发现肾上腺素含量明显升高。下列叙述错误的是()。
A.睡梦中出现呼吸急促和惊叫等生理活动不受大脑皮层控制
B.睡梦中惊叫等应激行为与肾上腺髓质分泌的肾上腺素有关
C.睡梦中心跳加快与交感神经活动增强、副交感神经活动减弱有关
D.交感神经兴奋促进肾上腺素释放进而引起心跳加快,属于神经—体液调节
【答案】 A
【解析】 睡梦中出现呼吸急促和惊叫等生理活动受大脑皮层控制,A错误。
考点二 神经调节的基本方式
【夯实基础】
反射和反射弧
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。
2.反射弧:完成反射的结构基础。
【归纳提升】
反射弧中传入神经和传出神经的判断方法
(1)根据是否具有神经节判断: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,刺激外周段(远离中枢的位置),肌肉不收缩,而刺激向中段(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。
3.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。
【思考】
(1)某特定反射弧中相关结构破坏对反射弧功能的影响
反射弧的结构
结构破坏对功能的影响
感受器
既无感觉也无效应
传入神经
既无感觉也无效应
神经中枢
既无感觉也无效应或只有感觉但无效应
传出神经
有感觉但无效应
效应器
有感觉但无效应
(2)以下描述属于反射的是 ①② 。
①针扎后缩手 ②摄入盐分过多,血浆渗透压升高,引起渴觉,并喝水 ③植物向光弯曲生长的特性 ④直接刺激肌肉,肌肉收缩 ⑤滴加NaCl溶液,鞭毛虫会远离滴加的地方 ⑥病人肌肉注射时,会感觉到疼痛
4.反射的类型——条件反射和非条件反射
比较项目
非条件反射
条件反射
不同点
形成
与生俱来
后天学习和训练
特点
一般稳定
可建立,可 消退
数量
有限
几乎 无限
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
【归纳提升】
“三看法”判断条件反射与非条件反射
5.条件反射的建立和消退
【高考联接】
一、反射和反射弧的结构分析
(2024·山东卷,T19)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()。
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
【答案】 C
【解析】 该反射是一种比较低级的神经活动,由大脑皮层以下的神经中枢(脑干和脊髓)参与,属于非条件反射,A正确;与脑相连的神经为脑神经,脑神经主要分布在头面部,负责管理头面部的感觉和运动,故传入神经①属于脑神经,B正确;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,自主神经系统不包括躯体运动神经,故传出神经②属于内脏运动神经,C错误;反射活动需要经过完整的反射弧,若完全阻断脊髓(颈段)中的网状脊髓束,则该反射弧不完整,该反射不能完成,D正确。
二、与反射弧功能有关的实验分析
(2025·北京卷,T10)外科医生给足外伤患者缝合伤口时,先在伤口附近注射局部麻醉药,以减轻患者疼痛。局部麻醉药的作用原理是()。
A.降低伤口处效应器的功能
B.降低脊髓中枢的反射能力
C.阻断相关传出神经纤维的传导
D.阻断相关传入神经纤维的传导
【答案】 D
【解析】 效应器由传出神经末梢和它所支配的肌肉或腺体等构成,麻醉药作用于伤口附近,若作用于效应器则不能减轻患者疼痛,A不符合题意;脊髓中枢的反射能力涉及完整的反射弧,而局部麻醉药作用于足部伤口,并未作用于脊髓中枢,B不符合题意;传出神经负责将中枢信号传递至效应器,但疼痛信号的传递依赖传入神经,故阻断传出神经不会影响痛觉的产生,C不符合题意;传入神经负责将痛觉信号从感受器传递至神经中枢,局部麻醉药通过阻断传入神经纤维的传导,使痛觉信号无法传递到大脑皮层,从而减轻患者疼痛,D符合题意。
三、非条件反射和条件反射的分析
(2024·甘肃卷,T8改编)条件反射的建立提高了人和动物对外界复杂环境的适应能力,是人和高等动物生存必不可少的学习过程。下列叙述正确的是()。
A.实验犬看到盆中的肉时唾液分泌增加,这是先天具有的非条件反射
B.有人听到“酸梅”就分泌唾液,这是条件反射,与大脑皮层言语区的S区有关
C.条件反射的消退是中枢神经系统内产生了抑制性效应的结果
D.条件反射的建立需要大脑皮层参与,条件反射的消退不需要大脑皮层参与
【答案】 C
【解析】 实验犬看到盆中的肉时唾液分泌增加,这是后天性行为,需在大脑皮层的参与下完成,属于条件反射,A错误;有人听到“酸梅”就分泌唾液,这是条件反射,与大脑皮层言语区的H区(听觉性语言中枢)有关,B错误;条件反射的建立需要大脑皮层参与,而条件反射的消退也是一个新的学习过程,也需要大脑皮层的参与,D错误。
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