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第二章 神经调节
第3节 人体通过神经调节对刺激做出反应
浙科版·选择性必修1
问题探究:
如果你的手指被植株上尖锐的刺扎了一下,你迅速把手缩了回来,然后感觉到了疼痛,紧接着你意识到手被扎了。
1.这一过程是如何发生的?分别涉及了神经系统的哪些结构?
2.缩手动作在前、感觉到疼痛在后,这有什么适应意义?
问题探究:
该过程描述的是一个缩手反射。
神经系统能够及时感知机体内、外环境的变化,并作出反应,以调节各器官、系统的活动,实现机体内环境稳态。
感受外界刺激
中枢神经系统
作出规律性应答
传入神经
传出神经
一、反射是神经活动的基本形式
1. 反射——神经调节的基本方式
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。
实例:
缩手反射、膝跳反射、眨眼反射等
概念:
脑和脊髓
适用范围:
有中枢神经系统的多细胞动物
注意:植物、单细胞生物等没有神经系统,因此它们对外界刺激作出的反应不是反射,而是应激性,例如含羞草的“害羞”,草履虫逃避刺激等。
结构基础:
反射弧
感受器
传入(感觉)神经元的末梢。它能接收刺激,并把刺激转化为神经冲动,由感觉纤维传入神经中枢。
传入神经
传入神经元为感觉神经,是将感受器与中枢联系起来的通路。
神经中枢
脑或脊髓,对来自传入神经的神经冲动进行分析和整合。
传出神经
将神经中枢发出的神经冲动传给效应器,包括运动神经和自主神经,其中自主神经包括交感神经和副交感神经。
效应器
传出神末梢及其支配的肌肉或腺体。产生相应的效应,如肌肉收缩,腺体分泌等。
2. 反射弧——完成反射的结构基础
如何区分传入神经和传出神经?
一、反射是神经活动的基本形式
2. 反射弧——完成反射的结构基础
①神经节
②神经元连结处(突触结构)
③看脊髓灰质前后角
信号传递方向
后角进前角出(窄进宽出)
传入神经 传出神经
有神经节
无神经节
与 相连
与 相连
与后角(狭窄部分)相连
与前角(膨大部分)相连
一、反射是神经活动的基本形式
3. 刺激是以兴奋形式在反射弧中传递
兴奋除了在反射弧中传导,还会在脑和脊髓等中枢神经系统中传导。
在缩手反射与膝跳反射中,兴奋还会从位于脊髓的低级中枢传导到大脑皮层从而产生相应的感觉,所以你会感觉到手被扎或腿被叩击了。
一切感觉(嗅觉、听觉、味觉、痛觉、渴觉等)都在大脑皮层形成,都不属于反射。
脚被钉子扎并缩回来后,为什么还会感觉疼痛?这说明兴奋还可以在哪里传导?
一、反射是神经活动的基本形式
结构破坏对反射的影响
感受器被破坏
传入神经被破坏
神经中枢被破坏
传出神经被破坏
效应器被破坏
反射活动需要经过完整的反射弧来实现。
一、反射是神经活动的基本形式
概念辨析
1.效应器 VS 传出神经末梢
2.中枢神经 VS 神经中枢
一、反射是神经活动的基本形式
3.反射 VS 反应 VS 感觉
二、脑和脊髓中的神经中枢调控器官、系统的活动
1.脊髓
脊髓从脑发出,并沿着脊柱向下延伸
白质
灰质
脊神经
脊髓参与完成的基本反射都是在高级中枢的调节下进行的。
中间神经元和运动神经元的胞体集中的部位
由神经纤维聚集而成,主要为上下纵行的神经纤维,色泽白亮。
二、脑和脊髓中的神经中枢调控器官、系统的活动
2.脑
脑位于颅腔内,是整个神经系统的控制中心。
中脑
脑桥
延髓
脑干
大脑
小脑
是脊髓与大脑间的上下通路,脑干中有调节呼吸、循环等活动的基本生命中枢。
小脑位于脑的后部,调节躯体运动,控制躯体的协调与平衡。
大脑分为左、右两个半球,中间通过胼胝体连接。大脑半球的表面布满深浅不同的沟,沟之间隆起的部位称为脑回。
1. 大脑的结构
① 组成
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——大脑皮层。
② 结构
人的大脑有着丰富的沟回(沟即为凹陷部分,回为隆起部分),这使得大脑在有限体积的颅腔内,可以具有更大的表面积。
沟
回
③ 与脊髓的联系
大脑通过脑干与脊髓相连,大脑发出的指令,可以通过脑干传导脊髓。
大脑皮层
小脑
脑桥
延髓
脊髓
脑干
二、脑和脊髓中的神经中枢调控器官、系统的活动
二、脑和脊髓中的神经中枢调控器官、系统的活动
大脑
大脑半球可分为四个叶:
额叶:位于中央沟之前,外侧沟以上
颞叶:位于外侧沟以下
顶叶:位于外侧沟以上,中央沟和枕
顶沟之间
枕叶:位于枕顶沟后方
右半球外侧面
二、脑和脊髓中的神经中枢调控器官、系统的活动
大脑
位置 功能
中央前回 大脑皮层躯体运动中枢
中央后回 躯体感觉中枢
枕叶后部 视觉中枢
颞叶上部 听觉中枢
右半球外侧面
大脑皮层与躯体运动的关系
下图是大脑皮层中央前回与躯体各部分关系示意图
中央前回
足
小腿
大腿
躯干
前臂
手
面部表情
流涎
发声
咀嚼
吞咽
代表区的位置与躯体各部分的位置关系是倒置的。
二、脑和脊髓中的神经中枢调控器官、系统的活动
大脑皮层运动代表区范围的大小与躯体运动的精细程度有关,运动越精细,大脑皮层代表区的范围越大。
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。
资料一
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?
资料1中的老人上肢、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。
二、脑和脊髓中的神经中枢调控器官、系统的活动
资料2: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。
资料3: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。
思考:上述资料中的缩手反射、眨眼反射等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?
躯体的运动受大脑皮层以及脑干、脊髓等的共同调控。
二、脑和脊髓中的神经中枢调控器官、系统的活动
3. 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。
脑中的相应高级中枢会发出指令对低级中枢进行不断调整,机体的运动在大脑皮层以及其他中枢的分解调节下,变得更加有条不紊与精准。
大脑皮层(运动区)
脊髓
小脑和脑干
肌肉收缩等运动
二、脑和脊髓中的神经中枢调控器官、系统的活动
三、非条件反射与条件反射
手遇到烫东西会缩回
物体在眼睛前突然出现会眨眼
婴儿膀胱里尿多了就会排尿
膝跳反射
看到酸梅会流口水
听到上课铃声,走进教室
听到喇叭声,快速躲避
生来就有无需训练
出生后形成
学习和训练
非条件反射
条件反射
条件反射是如何形成的?
三、非条件反射与条件反射
以狗的唾液分泌与铃声关系为例,说明条件反射的建立过程。
给狗喂食,狗会分泌唾液,分泌唾液的反射是非条件反射,食物是非条件刺激。
01
给狗听铃声而不给它喂食物,狗不会分泌唾液,此时铃声与分泌唾液无关,属于无关刺激。
02
每次给狗喂食先让狗听到铃声,然后再立即喂食,重复此方式若干次。
一段时间后,当铃声单独出现,狗也会分泌唾液。此时,铃声已转化为食物(非条件刺激)的信号,称为条件刺激,条件反射就建立了。
03
04
三、非条件反射与条件反射
2. 条件反射的消退
如果 而 ,条件反射会 ,以至最终 ,这是条件反射的消退。
反复应用条件刺激
不给予非条件刺激
逐渐减弱
完全不出现
(基础)
非条件反射
学习
训练
条件反射
非条件刺 激的强化
维持
反复应用条件刺激
不给予非条件刺激
消退
四、语言活动是由大脑皮层控制的高级神经活动
表达性失语症区
(布罗卡区)
受损后症状:
患者可以理解语言,但不能说完整的句子,也不能通过书写表达他的思想。
韦尼克区
受损后症状:
患者可以说话,但不能理解语言,即可以听到声音,却不能理解它的意义。
五、植物性神经调节内脏的活动
当你在野外草地上玩耍时,旁边的草丛里突然窜出一条蛇。于是你非常紧张:心跳加快、呼吸急促。此时,你可能撒腿就跑,也可能原地不动冷静地应对。当你确认安全之后,心跳、呼吸等会慢慢恢复。
1.你可以控制自己是否跑开,但却不能控制自己的心跳,这是为什么?
2.如果你的呼吸或者心跳都必须在你的意识支配下完成,将会出现什么结果?
安全了····
啊!有蛇!
3.长跑或静坐时,呼吸、心率和胃肠蠕动时怎样变化的?比较这两种不同状况下这些生理活动变化的特点,你能发现什么规律?
传出神经
①躯体运动神经(支配躯体运动的神经)
②内脏运动神经(支配内脏器官的神经)
不受意识支配
受意识支配
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,称为植物性神经,也称自主神经。
植物性神经
交感神经
副交感神经
组成
作用是相反的
五、植物性神经调节内脏的活动
④ 作用和意义
两种神经对同一器官的生理作用通常是相反的。使机体对外界刺激作出更精确的反应,使机体更能适应外界环境的变化。
交感神经
副交感神经
使瞳孔扩张
使支气管收缩
抑制胃肠蠕动
使血管收缩
使瞳孔收缩
使支气管扩张
使心跳加快
使心跳减慢
促进胃肠蠕动
促进胃肠蠕动
兴奋状态
安静状态
五、植物性神经调节内脏的活动