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神经系统的分级调节
选择性必修1《稳态与调节》·第2章·第4节
神经调节
教学目标 /teaching objectives
举例说明大脑对躯体运动及内脏活动的分级调节(生命观念、科学思维)
01
02
比较大脑对躯体运动调节与内脏活动调节的特点(生命观念、科学思维)
神经调节
目录 /CONTENTS
兴奋在神经纤维上的传导
兴奋在神经元之间的传递
01
02
神经系统对躯体运动的分级调节
神经系统对内脏活动的分级调节
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。
讨论:
1.为什么眼前有东西飞来时,眼睛会不受控制地眨一下?
2.为什么有些人可以练成长时间不眨眼呢?这说明了什么?
像眨眼一样,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。那么,它们是如何分工合作,从而协调地进行调节的呢?
中国人民解放军仪仗队队员可以保持40秒不眨眼
因为这一反射活动不需要大脑皮层的参与(神经中枢在脑干),是一种保护性的非条件反射
说明眨眼反射是可以受大脑皮层控制的
一.神经系统对躯体运动的分级调节
人类的大脑皮层是整个神经系统中最重要的部分,经历了几百万年漫长的进化过程,发生了由量到质的飞跃。
(1)阅读教材33页,说出什么是大脑皮层。
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。
(2)一个成年人大脑皮层的总面积有2200cm2,用直尺测量本教材的长和宽,然后计算面积,再与大脑皮层展开后的总面积进行比较,你有什么发现?大脑皮层如何拥有这么大的表面积?意义是什么?
大脑皮层表面积=3.5个教材页面面积
有限体积的颅腔内,丰富的沟回扩大了大脑皮层表面积,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
1.大脑的结构
大脑皮层
位置:
结构:
特点:
作用:
覆盖在大脑的表面
主要由神经元胞体及其树突构成的薄层结构
有丰富的沟回,使得大脑在有限体积内具有更大的表面积
调节机体活动的最高级中枢
沟即凹陷部分,
回即隆起部分;
一.神经系统对躯体运动的分级调节
2.大脑皮层与躯体运动的关系
一位老人突然出现脸部、手臂及腿部麻木等症状,随后上下肢都不能自主运动。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,使得大脑某区域出现了损伤。这类现象称为脑卒中,在我们国家很普遍。
资料1
一.神经系统对躯体运动的分级调节
2.大脑皮层与躯体运动的关系
资料1
(1)老年人的上肢、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。
一.神经系统对躯体运动的分级调节
2.大脑皮层与躯体运动的关系
2.1 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。
一.神经系统对躯体运动的分级调节
2.大脑皮层与躯体运动的关系
(2)躯体各部分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?
资料2
图中是大脑皮层第一运动区与躯体各部分关系示意图。
中央沟
中央前回
中央后回
中央前回(第一运动区)
中央后回(感觉区)
一.神经系统对躯体运动的分级调节
2.大脑皮层与躯体运动的关系
2.1 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。
2.2 躯体各部分的运动机能在皮层的第一运动区(中央前回)内都有它的代表区。
足
腿
躯干
上臂
前臂
手
面部
表情
发声
流涎
咀嚼
一.神经系统对躯体运动的分级调节
2.大脑皮层与躯体运动的关系
(2)躯体各部分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?
资料2
图中是大脑皮层第一运动区与躯体各部分关系示意图。
足
腿
躯干
上臂
前臂
手
面部
表情
发声
流涎
咀嚼
①刺激中央前回的顶部,可以引起______的运动;
②刺激中央前回的下部,则会引__________的运动;
③刺激中央前回的其他部位,则会引起________________的运动;
下肢
头部器官
其他相应器官
一.神经系统对躯体运动的分级调节
中央前回与躯体运动关系
足
腿
躯干
上臂
前臂
手
面部
表情
发声
流涎
咀嚼
一.神经系统对躯体运动的分级调节
中央前回与躯体运动关系
足
腿
躯干
上臂
前臂
手
面部
表情
发声
流涎
咀嚼
足
腿
躯干
上臂
前臂
手
面部
表情
发声
流涎
咀嚼
左脑中央前回
右脑中央前回
顶部
下部
下肢
下肢
上肢
上肢
面部
面部
1.上下倒置
(头面部除外)
一.神经系统对躯体运动的分级调节
足
腿
躯干
上臂
前臂
手
面部
表情
发声
流涎
咀嚼
中央前回与躯体运动关系
足
腿
躯干
上臂
前臂
手
面部
表情
发声
流涎
咀嚼
左脑中央前回
右脑中央前回
1.上下倒置
(头面部除外)
右手
左手
右脚
左脚
左眼
右眼
2.左右交叉
(头面部除外)
一.神经系统对躯体运动的分级调节
足
腿
躯干
上臂
前臂
手
面部
表情
发声
流涎
咀嚼
中央前回与躯体运动关系
足
腿
躯干
上臂
前臂
手
面部
表情
发声
流涎
咀嚼
左脑中央前回
右脑中央前回
(3)大脑皮层运动代表区范围的大小,是与躯体中相应部位的大小相关还是与躯体运动的精细程度相关?
一.神经系统对躯体运动的分级调节
中央前回与躯体运动关系
(3)大脑皮层运动代表区范围的大小,是与躯体中相应部位的大小相关还是与躯体运动的精细程度相关?
大脑皮层运动代表区范围的大小与躯体运动的精细程度相关。
运动越精细,大脑皮层代表区的范围越大。
例如: 人手指的运动很精细复杂,代表区的面积就大;人面部会形成复杂的表情,代表区的面积也就越大。
一.神经系统对躯体运动的分级调节
足
腿
躯干
上臂
前臂
手
面部
表情
发声
流涎
咀嚼
中央前回与躯体运动关系
足
腿
躯干
上臂
前臂
手
面部
表情
发声
流涎
咀嚼
左脑中央前回
右脑中央前回
1.上下倒置
(头面部除外)
2.左右交叉
(头面部除外)
3.运动区范围反映运动精细程度
一.神经系统对躯体运动的分级调节
躯体运动
大脑皮层(运动区)
小脑和脑干
脊髓
(1)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。
(2) 躯体各部分的运动机能在皮层的第一运动区(中央前回)内都有它的代表区。
(3)躯体的运动受大脑皮层以及脑干、脊髓等的共同调控,脑中相应高级中枢会发出指令对低级中枢进行不断的调整。
1.上下倒置(头面部除外)
2.左右交叉(头面部除外)
3.运动区范围反映运动精细程度
2.大脑皮层与躯体运动的关系
一.神经系统对躯体运动的分级调节
脊髓
缩手反射示意图
(4)分析缩手反射是如何受大脑皮层相应区域的调控的。
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。在接受刺激后,产生的信号传至脊髓,脊髓将信号继续传向大脑皮层,大脑作出综合分析后将是否缩手的信号传至脊髓,脊髓通过传出神经将信号传至上肢相应肌肉,作出反应。
一.神经系统对躯体运动的分级调节
躯体运动
大脑皮层(运动区)
小脑和脑干
脊髓
机体运动的 .
最高级中枢
脑干等 .
连接低级中枢和高级中枢
机体运动的 .
低级中枢
一.神经系统对躯体运动的分级调节
3.躯体运动的分级调节
①躯体的运动受_________以及____、____等的共同调控;脊髓是机体运动的_________,大脑皮层是______中枢,____等连接低级中枢和高级中枢。
大脑皮层
脑干
脊髓
低级中枢
最高级
脑干
②脑中相应_________会发出指令对_________进行不断的调整;
高级中枢
低级中枢
③机体的运动在_________以及其他中枢的_________下,变得更加________与_____;
大脑皮层
分级调节
有条不紊
精准
资料1 通常情况下,成年人的手指不小心碰到针刺会不自主的收缩,而在医院采指尖血时却可以不收缩。
请思考缩手反射如何受大脑皮层的调控,画图表示
调控的途径。
提示 如图所示
4.构建躯体运动分级调节的示意图
一.神经系统对躯体运动的分级调节
资料2 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。
提示 如图所示
请思考眨眼反射如何受大脑皮层的调控,画图表示调控的途径。
一.神经系统对躯体运动的分级调节
4.构建躯体运动分级调节的示意图
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也是通过反射进行的。
中枢神经系统的不同部位都存在调节内脏活动的中枢。
脑干
呼吸、心血管活动
脊髓
排尿反射
下丘脑
体温、水平衡
二.神经系统对内脏活动的分级调节
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。有些成人由于外伤等会出现像婴儿那样尿床的情况。
大脑皮层
脑干
副交感神经纤维
感受器
逼尿肌
内括约肌
外括约肌
尿道
二.神经系统对内脏活动的分级调节
(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控制。
思考讨论:
大脑皮层
脑干
副交感神经纤维
感受器
逼尿肌
内括约肌
外括约肌
尿道
二.神经系统对内脏活动的分级调节
(2)有些患者会出现不受意识支配的排尿情况,是哪里出了问题?
可能是大脑皮层相应中枢出现损伤;
也有可能是大脑皮层与脊髓反射中枢的神经联系出现了损伤。
(3)这些例子说明神经中枢之间有什么联系?
调节同一反射活动的中枢既有大脑皮层,也有皮层以下的中枢,这些中枢之间是有联系的,而且大脑皮层是最高级中枢,对低级中枢有着调控作用。
思考讨论:
大脑皮层
脑干
副交感神经纤维
感受器
逼尿肌
内括约肌
外括约肌
尿道
二.神经系统对内脏活动的分级调节
排尿反射的分级调节
大脑
脊髓
副交感神经
交感神经
使膀胱缩小
膀胱不会缩小
兴奋
(利于排尿)
(利于储尿)
兴奋
膀胱
二.神经系统对内脏活动的分级调节
交感神经兴奋时使膀胱逼尿肌松弛,
尿道内括约肌收缩,因而有利于储尿;
副交感神经兴奋时能使膀胱逼尿肌收缩,尿道内括约肌松弛,使尿由膀胱排出;
排尿反射体现了正反馈调节机制。
大脑皮层
脑干
副交感神经纤维
感受器
逼尿肌
内括约肌
外括约肌
尿道
二.神经系统对内脏活动的分级调节
大脑皮层
脑干
副交感神经纤维
感受器
逼尿肌
内括约肌
外括约肌
尿道
思考:
1、尿意在哪儿产生?
2、产生尿意是不是反射?
3、“憋尿”是不是反射?
大脑皮层的躯体感觉中枢
不是
是
膀胱
(感受器)
传入神经
脊髓(低级排尿中枢)
传出神经
膀胱肌肉(效应器)
脊髓中的传导束
大脑(高级排尿中枢)
产生尿意
排尿
①
②
③
④
⑤
⑥
⑦
⑧
无意识排尿:
①
②
③
④
可控制的排尿:
⑧
①
②
⑤
⑥
⑦
③
④
二.神经系统对内脏活动的分级调节
排尿反射没有分级调节;有意识的排尿有分级调节;
二.神经系统对内脏活动的分级调节
请根据排尿反射的分级调节概念图,画出呼吸、心跳、肠胃蠕动的分级调节概念图。
二.神经系统对内脏活动的分级调节
二.神经系统对内脏活动的分级调节
总结神经系统对内脏活动调节的主要特点:
(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)内脏活动受到交感和副交感神经的双重调控;
二.神经系统对内脏活动的分级调节
2.其他内脏活动的分级调节
(1)脊髓
①脊髓是调节内脏活动的_________;
②脊髓可以完成简单内脏反射活动,如______、______、_________等
③特点:脊髓对这些反射活动的调节是_____的,并不能
很好地适应_________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
低级中枢
排尿
排便
血管舒缩
初级
正常生理
可以
排尿不完全
不能
二.神经系统对内脏活动的分级调节
2.其他内脏活动的分级调节
(2)脑干
①脑干有许多重要的调节内脏活动的________
②包括调节________的中枢、调节____________的中枢等
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
基本中枢
呼吸运动
心血管活动
失调
呼吸
心跳
二.神经系统对内脏活动的分级调节
2.其他内脏活动的分级调节
(3)下丘脑
①下丘脑是调节内脏活动的__________,它也使内脏活动和其他生理活动相联系
②下丘脑可调节______、________、______等主要生理过程
较高级中枢
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
调节
不完全自主
小结
1、下列关于神经系统的分级调节的叙述,正确的是( )
A.各级神经中枢是孤立地对生理活动进行调节的
B.控制排尿的初级中枢在脊髓,高级中枢在小脑
C.成人可以有意识的控制排尿,婴儿却不能,二者控制排尿的神经中枢发育程度不同
D.在医院做尿检时,在没有尿意的情况下一般不可能排出尿液
2.下列关于神经系统的分级调节的叙述,正确的是( )
A.成年人有意识地“憋尿”,说明排尿活动只受到高级中枢的调控
B.脑干中有许多维持生命活动必要的中枢,还与生物节律的控制有关
C.饮酒过量的人表现为语无伦次,与此生理功能相对应的结构是小脑
D.中枢神经系统中的不同神经中枢分别负责调控某一特定的生理功能
C
D.
课堂巩固
3、关于神经系统分级调节机制,下列说法错误的是( )
A.高级中枢可以调控低级中枢
B.上课憋尿是高级中枢的调控行为
C.打针时大脑对脊髓产生抑制
D.婴儿尿床是由于膀胱发育不完善
D
4.某人因醉酒驾车导致交通事故,其脊髓从胸部折断,导致下肢瘫痪,大小便失禁,给家庭带来严重灾难。一般情况下该人( )
A.排尿反射存在,有排尿意识
B.排尿反射存在,无排尿意识
C.排尿反射不存在,有排尿意识
D.排尿反射不存在,无排尿意识
B
保护头脑,多思考!