内容正文:
2.4神经系统的分级调节
1.研究人员通过动物实验探究神经系统对内脏活动的分级调节。实验组①切断脊髓与高位脑的联系,组②损毁下丘脑特定区域,组③损毁脑干中呼吸中枢,对照组不作处理。观察不同状态下动物呼吸频率与血压的变化,发现:组①的血压显著降低且无法随体位变化调节;组②在紧急惊吓时血压升高反应消失;组③呼吸节律紊乱甚至停止。下列分析错误的是( )
A.组①结果说明脊髓是调节内脏活动的低级中枢,但不能独立完成精细调节
B.组②结果说明下丘脑作为重要较高级中枢参与应急性内脏活动调节
C.组③结果说明脑干是调节呼吸、心跳等生命活动的唯一基本中枢
D.组①结果体现了神经系统对内脏活动的分级调节模式
2.当膀胱内尿量达400~500mL时,膀胱充盈、扩张,使膀胱壁的牵张感受器受到刺激而兴奋,传导膀胱充胀感觉的盆神经传入冲动增多,送到冲动脊髓排尿中枢,同时也上传至大脑皮层,产生尿意。在环境条件允许时,便发生排尿反射。下面有关分析不正确的是( )
A.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
B.大脑可以对脊髓的排尿中枢进行调控,体现了神经系统对躯体运动的分级调节
C.大脑皮层产生尿意的部位在其中央前回的顶部附近,且其代表区的范围不大
D.婴幼儿虽然大脑皮层发育不完善,但排尿反射依然可以进行,只是排尿不完全
3.脑卒中(脑中风)在我国比较常见,患者往往突然出现脸部、手臂及腿部麻木等症状,随后身体左侧上下肢都不能运动。研究表明,脑中风患者的脊髓、脊神经等正常,四肢也都没有任何损伤,但是脑部血管阻塞使得大脑某区出现了损伤。个别患者即使出院后也有尿失禁现象。下列说法正确的是( )
A.患者的大脑皮层第一运动区可能有损伤
B.患者能发生膝跳反射,但针刺左手没有感觉
C.刺激患者大脑皮层中央前回的顶部,可引起头部器官的运动
D.患者出现尿失禁,是由于血管阻塞破坏了大脑的低级排尿中枢
4.在医院常通过尿检对尿糖和肾功能进行检查,下图是人体排尿反射过程的示意图。下列相关叙述正确的是( )
A.脊髓控制排尿时,交感神经兴奋,膀胱缩小
B.尿检前控制排尿,体现了神经系统对内脏活动的分级调节
C.某成年人能产生尿意但尿失禁,可能是脊髓受损不受大脑的调节引起的
D.若a受损,则无法产生尿意,但能完成排尿反射
5.肺牵张反射是调节呼吸的反射之一,图甲为肺牵张反射示意图,该反射的感受器位于肺中,深吸气后肺扩张,感受器兴奋,神经冲动经传入神经传入脑干,抑制吸气,引起呼气。图甲中神经元①和②之间形成的突触,放大后如图乙所示。下列叙述正确的是( )
A.肺牵张反射弧的神经中枢只位于脑干
B.人体要屏住呼吸必须受到图甲中脑干的调控
C.图甲中大脑皮层并没有直接控制呼吸肌,而是对脊髓进行调控进而控制呼吸肌的收缩和舒张,这体现了神经系统的分级调节
D.由图乙可知,突触后膜位于神经元②的树突,所能完成的信号转换过程是电信号→化学信号→电信号
6.脑干是连接脊髓和脑其他部分的重要通路,自上而下由中脑、脑桥、延髓二部分组成,延髓下连脊髓,如图所示。脊髓中有支配呼吸肌的运动神经元,在其支配下呼吸肌会发生规律性收缩和舒张,引起呼吸运动。生理学家用横切猫脑干的方法,观察到在不同平面横切脑干可使呼吸运动发生不同变化:若在延髓和脊髓之间横断脑干,呼吸运动立即停止;若在中脑和脑桥之间横断脑干,呼吸运动无明显变化。下列叙述错误的是( )
A.呼吸运动的规律性受脑干的控制,但中脑对其规律性的产生不是必需的
B.呼吸运动的低级中枢和较高级中枢分别在脊髓和脑干,但同时也受大脑皮层调控
C.脑干不仅具有呼吸中枢,还与生物节律等的控制有关
D.脊髓本身、支配呼吸肌的传出神经和呼吸肌三者各自均不能产生呼吸运动的规律性
7.排便反射是一种复杂的反射活动,如图所示。a、b表示相应部位的连接神经,正常人的直肠里通常是没有粪便的,一旦粪便从结肠被推送到直肠,就会使直肠中的压力升高,引起脊髓初级排便中枢兴奋,同时冲动还上传至大脑皮层,引起便意。若条件允许,排便就会发生。下列叙述错误的是( )
A.安静状态时,副交感神经活动占据优势,有利于肠胃蠕动,促进排便
B.排便反射反射弧的效应器是肛门内、外括约肌以及结肠和直肠
C.婴儿在睡觉时不自主地排便,该过程由脊髓骶部排便中枢控制完成
D.若大脑皮层受损,直肠中有粪便时排便反射仍可以进行
8.人的摄食和胃肠道活动受到神经系统的调控,相关调节机制如图所示,①②表示参与相关调节的中枢,下列叙述正确的是( )
A.①为脊髓,②为大脑皮层
B.②产生饥饿感促进进食,交感神经兴奋促进胃肠道活动
C.进食过程中可能会刺激神经细胞释放多巴胺令人产生愉悦感,引发进食的欲望
D.研发药物通过抑制饱中枢,使人食欲下降,能达到一定程度上的减肥效果
9.进行腹部或下肢手术时,医生通常会将局部麻醉药物经过腰椎间隙注入人体脊髓周围的脑脊液中,阻断脊神经的功能,从而引起相应支配区域的麻醉作用,该过程称为腰麻。腰麻可用于孕妇无痛分娩。下列说法错误的是( )
A.腰麻用于孕妇无痛分娩时,孕妇大脑皮层活动正常,但痛觉减轻
B.腰麻过程中,孕妇可能无法发生膝跳反射
C.腰麻过程中,脊髓中的排尿反射中枢被抑制,但大脑皮层仍能控制排尿
D.腰麻过程中,交感、副交感神经参与的反射活动可能受影响,但呼吸功能通常不受影响
10.肺牵张反射是调节呼吸的反射之一,图甲为肺牵张反射示意图,该反射的感受器位于肺中,深呼吸后肺扩张,感受器兴奋,神经冲动经传入神经传入脑干,抑制吸气,引起呼气。图甲中神经元①和②之间形成的突触,放大后如图乙所示。下列叙述正确的是( )
A.肺牵张反射的效应器是呼吸肌
B.人体屏住呼吸是受到图甲中脑干的调控
C.图甲中大脑皮层并没有直接控制呼吸肌,而是通过传出神经控制脊髓进而控制呼吸肌的收缩和舒张,这体现了神经系统的分级调节
D.由图乙可知,突触后膜位于神经元②的树突,所能完成的信号转换是电信号→化学信号→电信号
11.排尿是一种复杂的反射活动,当膀胱充盈时,膀胱内牵张感受器受到刺激产生冲动,使人产生尿意。当环境条件适宜时,膀胱逼尿肌接收到冲动后收缩、尿道括约肌舒张,产生排尿行为。如图表示人体神经系统不同中枢对排尿的调节过程,请回答下列问题:
(1)牵张感受器受到刺激产生冲动,使人产生尿意进而控制排尿,这个过程是否属于反射?____(填“是”或“否”)。这个过程说明神经系统对内脏活动的调节是通过____进行的。
(2)人产生尿意后,在适宜条件下,脑发出神经冲动完成排尿过程的传导途径为f→____(用箭头和图中字母表示)→膀胱逼尿肌、尿道括约肌,尿液排出。在此过程中____(填“交感神经”或“副交感神经”)兴奋,使膀胱。
(3)甲、乙患者神经系统均有一处受损,但都能产生尿意。甲出现尿失禁,推测其受损的部位可能是图中的____(填字母)部位;乙排尿反射不能完成,大量尿液滞留在膀胱内,推测其受损部位可能是图中的____(填字母)部位。成年人能有意识地控制排尿,说明位于脊髓的低级中枢受的调控。
(4)正常人排尿过程中,当逼尿肌开始收缩时,又刺激了膀胱壁内牵张感受器,由此导致膀胱逼尿肌反射性地进一步收缩,并使收缩持续到膀胱内尿液被排空为止,这种调节方式属于___调节。
12.图1是排尿反射的反射弧示意图,其中,膀胱逼尿肌和尿道内括约肌由自主神经控制,不受意识支配。尿道外括约肌由躯体运动神经控制,受意识支配。图2是图1中膀胱及周围部位的放大示意图。回答下列问题:
注:ACh(乙酰胆碱)通常为兴奋性神经递质;NE是去甲肾上腺素能神经释放的神经递质。
(1)据图1可知,排尿反射反射弧中的效应器具体包括传出神经末梢及其支配的_____。
(2)膀胱逼尿肌和尿道内括约肌均由自主神经支配,其中交感神经兴奋_____(填“会”或“不会”)导致膀胱缩小;同时,尿道外括约肌却由躯体运动神经支配,两类传出神经协调配合对机体排尿的积极意义是_______。
(3)进入尿道的尿液会刺激尿道感受器,神经冲动传入脊髓,进一步加强排尿中枢活动,促进逼尿肌收缩。膀胱逼尿肌收缩又促进尿液进入尿道,再次传导兴奋到脊髓,如此反复。这一调节机制对机体排尿的意义是___。
(4)图2中,腹下神经释放的NE一方面会促进膀胱逼尿肌舒张,另一方面也会促进尿道内括约肌收缩。同一神经递质在两部位的效果截然相反,原因是_______________。ACh会促进膀胱逼尿肌与尿道外括约肌收缩,若使用药物抑制图2中传出神经ACh的释放,可能带来的结果是____。
答案以及解析
1.答案:C
解析:A(√)脊髓是调节内脏活动的低级中枢,可完成一些基本反射,但切断脊髓与高位脑的联系后,动物的血压无法随体位变化调节,说明精细调节需要高级神经中枢参与。B(√)下丘脑是内脏活动的较高级中枢,紧急惊吓时血压升高属于应急性内脏活动,组②损毁下丘脑特定区域后,紧急惊吓时血压升高反应消失,说明下丘脑参与应急性内脏活动调节。C(×)脑干是调节呼吸、心跳等生命活动的基本中枢,但并非“唯一”。例如,呼吸运动(如主动屏气)还受大脑皮层调控。D(√)组①结果说明脊髓控制的活动需高位脑的调控,体现了神经系统对内脏活动的分级调节模式。
2.答案:ABC
解析:脑是高级中枢,脊是低级中枢,低级中枢受高级中枢的调控,所以高级中枢和低级中枢应该共同调控机体的生命活动,A错误;大脑可以对脊髓的排尿中枢进行调控,体现了神经系统对内脏运动的分级调节,而不是对躯体运动的分级调节,B错误;中央前回是第一运动区,对躯体运动进行调控,而尿意的产生是在大脑皮层的感觉中枢,不是在中央前回躯体运动中枢,C错误;排尿反射的低级中枢在脊髓,没有高级中枢的调控时,排尿反射可以进行,但排尿不完全,D正确。
3.答案:A
解析:根据题意可知,患者身体左侧上下肢都不能运动,但患者脊髓、脊神经等正常,四肢也都没有任何损伤,患者的大脑支配躯体运动的能力受损,即患者大脑皮层的第一运动区可能有损伤,A正确。患者的脑部血管阻塞使得大脑某区出现了损伤,但脊中的神经中枢正常,因此患者能发生膝跳反射;由于患者受损后的症状是运动功能出现障碍,说明受损的是第一运动区,即中央前回,而感觉中枢不在中央前回,因此针刺左手会有感觉,B错误。刺激患者大脑皮层中央前回的顶部,可引起下肢的运动,刺激中央前回的下部,则会引起头部器官的运动,C错误。患者出现尿失禁,是由于血管阻塞破坏了大脑的高级排尿中枢,使大脑皮层无法控制排尿,排尿的低级中枢在脊髓,不在大脑(皮层),D错误。
4.答案:B
解析:脊髓控制排尿时,交感神经兴奋,膀胱不会缩小,副交感神经兴奋,膀胱缩小,A错误;尿检前能有意识地控制排尿,受大脑皮层的控制,体现了神经系统对内脏活动的分级调节,B正确;某成年人能产生尿意但尿失禁,能完成排尿反射,说明其脊髓没有受损,可能是大脑皮层受损引起的,C错误;若a受损,可产生尿意,也能完成排尿反射,但不受大脑皮层控制,D错误。
5.答案:C
解析:由题图甲可知,脑干是肺牵张反射的神经中枢,此外大脑皮层通过控制脊髓来控制呼吸肌的运动,故此反射的神经中枢不只在脑干中,A错误;人体屏住呼吸是受大脑皮层(或高级中枢)调控的结果,B错误;分析图甲可知,大脑皮层并没有直接控制呼吸肌,而是对脊髓进行调控进而控制呼吸肌的收缩和舒张,这体现了神经系统的分级调节,C正确;神经元①和②之间形成突触,突触小体是由神经元①的轴突末端膨大形成的,突触分为轴突—树突型和轴突—胞体型等,由图乙可知,突触后膜位于神经元②的细胞体,D错误。
6.答案:C
解析:根据题干信息“若在中脑和脑桥之间横断脑干,呼吸运动无明显变化”可知,呼吸运动的规律性与脑干中的脑桥和延髓有关,中脑对呼吸运动规律性的产生不是必需的,A正确;呼吸运动的低级中枢和较高级中枢分别在脊髓和脑干,大脑皮层是最高级神经中枢,故推测呼吸运动也会受大脑皮层调控,B正确;脑干具有呼吸中枢,与生物节律等的控制有关的中枢是下丘脑,C错误;根据题干信息“若在延髓和脊髓之间横断脑干,呼吸运动立即停止”可推知,脊髓本身、支配呼吸肌的传出神经和呼吸肌三者各自均不能产生呼吸运动的规律性,D正确。
7.答案:B
解析:当人处于安静状态时,副交感神经活动占据优势,此时,胃肠的蠕动和消化液的分泌会加强,有利于食物的消化和营养物质的吸收,促进排便,A正确;效应器是传出神经末梢及其支配的肌肉或腺体等,由图可知,排便反射反射弧的效应器是阴部神经末梢及其支配的肛门外括约肌以及盆神经末梢及其支配的结肠、直肠和肛门内括约肌,B错误;婴儿大脑皮层发育并不完善,在睡觉时不自主地排便,该过程由脊髓骶部排便中枢控制完成,C正确;若大脑皮层受损,直肠中有粪便时排便反射可以进行,只是不能受到大脑皮层的控制,D正确。
8.答案:C
解析:下丘脑调节摄食等生理过程,大脑皮层产生饥饿感,则①为下丘脑,②为大脑皮层,A错误;副交感神A正确。有尿意和无尿意时的排尿活动都受大脑皮经兴奋时可促进胃肠道的蠕动和消化液的分泌,从而促进胃肠道活动,B错误;饱中枢兴奋,使人食欲下降,D错误。
9.答案:C
解析:A(√)腰麻阻断了痛觉信号传入大脑皮层,因此痛觉减轻,但孕妇的大脑皮层活动仍正常;B(√)膝跳反射的神经中枢位于脊髓,腰麻阻断了脊神经的传入和传出,可导致膝跳反射无法完成;C(×)腰麻阻断了脊神经的传入和传出,大脑皮层活动不受影响,但大脑皮层发出的指令无法传递到膀胱,大脑皮层无法控制排尿;D(√)腰麻麻醉的是注射药物的局部区域,可能会影响与该麻醉区域相关的交感神经和副交感神经活动,但呼吸功能相关的神经调控在该区域上部,通常不受影响。
10.答案:C
解析:肺牵张反射的效应器是指传出神经末梢及其支配的呼吸肌,A错误;呼吸中枢位于脑干,人体要屏住呼吸是大脑皮层调控的结果,即人体要屏住呼吸必须受到大脑皮层的调控,B错误;大脑皮层是最高级中枢,脑干是控制呼吸的中枢,分析图甲可知,大脑皮层并没有直接控制呼吸肌,而是通过传出神经控制脊髓,进而控制呼吸肌的收缩和舒张,这体现了神经系统的分级调节,C正确;神经元①和②之间形成突触,突触小体是神经元①的轴突末端膨大形成的,由图乙可知,突触后膜位于神经元②的细胞体而不是树突,突触后膜完成的信号转换是化学信号→电信号,D错误。
11.答案:(1)是;反射
(2)d→c→a;副交感神经;缩小
(3)d;a或c;大脑皮层的高级中枢
(4)反馈(或正反馈)
解析:(1)牵张感受器受到刺激产生冲动,使人产生尿意进而控制排尿,该过程经过了完整的反射弧,因此属于反射;这个过程说明神经系统对内脏活动的调节是通过反射进行的。
(2)意识的产生在大脑皮层,人产生尿意后,在适宜条件下,大脑发出神经冲动完成排尿过程的传导途径依次为f(大脑皮层排尿中枢)→d(传出神经)→c(位于脊髓初级排尿中枢)→(传出神经)→膀胱逼尿肌、尿道括约肌,尿液排出。
在此过程中,副交感神经兴奋使膀胱缩小。
(3)产生尿意的中枢在大脑皮层,甲、乙均能够产生尿意,说明兴奋能够传至大脑皮层。甲出现尿失禁,说明大脑皮层失去对排尿的控制,可能是传出神经d受损;乙排尿反射不能完成,大量尿液滞留在膀胱内,脊髓的排尿中枢正常但发出的指令不能到达膀胱,因此推测其受损部位可能是题图中的a或c。成年人能有意识地控制排尿,说明位于脊髓的低级中枢受大脑皮层高级中枢的调控。
(4)逼尿肌开始收缩→刺激膀胱壁内牵张感受器→传入神经→排尿中枢→传出神经→膀胱逼尿肌反射性地进一步收缩,并使收缩持续到膀胱内尿液被排空为止,这属于反馈(或正反馈)调节。
12.答案:(1)膀胱逼尿肌、尿道内括约肌和尿道外括约肌
(2)不会;既能保证尿液积累到一定量后自然、规律地进入尿道,又能确保排尿受到意识支配,使排尿活动适时、适宜
(3)通过调节促进尿液尽快排空
(4)接受NE的受体不同;尿液在膀胱滞留,机体对排尿活动的主动控制效果减弱
解析:(1)由图1可知,排尿反射的反射弧中感受器为牵张感受器,低级中枢和高级中枢分别为脊髓和大脑皮层,脊髓发出的神经与膀胱逼尿肌和尿道内、外括约肌相连,因此排尿反射反射弧的效应器包括传出神经末梢及其支配的膀胱逼尿肌、尿道内括约肌和尿道外括约肌。
(2)交感神经兴奋不会导致膀胱缩小,副交感神经兴奋会导致膀胱缩小。膀胱逼尿肌和尿道内括约肌均由自主神经支配,但尿道外括约肌却由躯体运动神经支配,这两类传出神经协调配合,既能保证尿液积累到一定量后自然、规律地进入尿道,又能确保排尿受到意识支配,使排尿活动适时、适宜。
(3)进入尿道的尿液会刺激尿道感受器,进一步加强排尿中枢活动,促进逼尿肌收缩,逼尿肌收缩又促进尿液进入尿道,如此反复后,最终促进尿液尽快排空。
(4)神经递质需要和细胞表面的受体结合才能起作用,受体不同作用效果就可能不同,同一神经递质在两部位的效果截然相反,原因是接受NE的受体不同。ACh的作用效果是一方面促进膀胱逼尿肌收缩,另一方面促进尿道外括约肌收缩,若使用药物抑制图2中传出神经ACh的释放,则膀胱逼尿肌收缩无力,无法主动推动尿液排出,尿液因此滞留于膀胱内,另外尿道外括约肌无法正常收缩,机体主动控制憋尿的能力减弱,即可能带来的结果是尿液在膀胱滞留,机体对排尿活动的主动控制效果减弱。
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