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第2章 神经调节
2.4 神经系统的分级调节
学习目标
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
分析排尿反射的分级调节以及相关例子
大脑
下丘脑
组成: 包括_________________,表面是__________;
功能: 大脑皮层是_________________的____________;
左右两个大脑半球
大脑皮层
调节机体生理活动
最高级中枢
位置: 位于大脑的_______;
功能: ________________,_____________________;
后下方
协调运动
维持身体平衡
小脑
功能: 脑的重要组成部分,其中有_________________、_______________等,还与___________等的控制有关;
体温调节中枢
水平衡的调节中枢
生物节律
功能:连接____和_____的重要通路,有许多____________________,如调节_____、_______的基本活动中枢
脑
脊髓
维持生命的必要中枢
呼吸
心脏功能
脑干
知识回顾
问题探讨
课本P33
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?
这是一个由脑干参与的眨眼反射,不需要位于大脑皮层的参与,是一种保护性的非条件反射
中枢神经系统的不同部位,存在控制同一生理活动的中枢
说明眨眼反射可以受大脑皮层控制
那么他们是如何分工、合作,从而协调地进行调节的呢?
大脑中的的神经中枢是如何控制躯体运动的呢?
脊髓
外:
内:
大脑
外:
内:
灰质和白质
在中枢神经系统中,由神经纤维聚集而成
在中枢神经系统中,由神经元胞体及其树突聚集而成
①灰质:
②白质:
灰质
灰质
白质
白质
(“H”、蝴蝶形)
大脑皮层
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
1.大脑的结构
(1)白质
位于大脑皮层以内
①位置
③功能
②组成
由神经纤维组成
将两个大脑半球以及小脑、脑干、脊髓巧妙地联系起来
①位置
覆盖在大脑的表面
(2)灰质(大脑皮层)
神经系统对躯体运动的分级调节
课本P33
②组成
由神经元胞体及其树突构成的薄层结构
④结构特点
③功能
调节机体活动的最高级中枢
有丰富的沟回(沟即为凹陷部,回为隆起部)
人的大脑有丰富的沟回,沟和回存在的意义是什么?
据推算,如果将大脑的沟和回全部展开,一个成年人大脑皮层的总面积可达2200cm2
神经系统对躯体运动的分级调节
课本P33
人的大脑有丰富的沟回,沟和回存在的意义是什么?
换算成
课本大小
相当约3.5本教材大小
29.7cm
21cm
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
神经系统对躯体运动的分级调节
课本P33
1.大脑的结构
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
(3)大脑与脊髓之间的联系
神经系统对躯体运动的分级调节
课本P34
2.大脑皮层与躯体运动的关系
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 。
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。
躯体运动
脊髓
控制
大脑皮层
控制
神经系统对躯体运动的分级调节
课本P34
资料2:右图是大脑皮层第一运动区与躯体各部分关系示意图。
讨论2:躯体各部分的运动调控在大脑皮层有没有对应的区域?
2.大脑皮层与躯体运动的关系
右脑中央后回
(感觉区)
左脑中央后回
(感觉区)
中央前回
中央后回
中央沟
(第一运动区)
左脑中央前回
(第一运动区)
右脑中央前回
(第一运动区)
神经系统对躯体运动的分级调节
课本P34
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,则会引起__________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
问题:躯体各部分的运动调控在大脑皮层有对应的区域,它们的位置关系有什么特点?
(1)躯体各部分的运动机能在大脑皮层的第一运动区内都有对应的代表区
2.大脑皮层与躯体运动的关系
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
神经系统对躯体运动的分级调节
课本P34
(2)大脑皮层代表区的位置与躯体各部分的关系是倒置的。
右手
左手
右脚
左脚
上下倒置
(头面部依然是正的)
2.大脑皮层与躯体运动的关系
神经系统对躯体运动的分级调节
课本P34
(3)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
问题: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?
2.大脑皮层与躯体运动的关系
神经系统对躯体运动的分级调节
课本P34
(3)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
(1)躯体各部分的运动机能在大脑皮层的第一运动区都有对应代表区
(2)大脑皮层代表区的位置与躯体各部分的关系是倒置的。
上下倒置
(头面部依然是正的)
2.大脑皮层与躯体运动的关系
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。
神经系统对躯体运动的分级调节
课本P34
问题: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?
缩手反射的神经中枢在脊髓,但脊髓缩手反射的神经中枢受大脑皮层相应代表区的调控。
感受器在接受刺激后,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。
机体运动的__________
脑干等______________________
机体运动的________
神经系统对躯体运动的分级调节
课本P34
18
大脑皮层(运动区)
小脑和脑干
脊髓
肌肉收缩等运动
最高级中枢
连接低级中枢和高级中枢
低级中枢
①躯体的运动受 以及____、____、____等的共同调控;
②脑中相应_______ 会发出指令对________进行不断的_____;
③机体的运动在________以及________的_______ 下,变得更加________与_____。
大脑皮层
脑干
小脑
脊髓
高级中枢
低级中枢
调整
大脑皮层
其他中枢
分级调节
有条不紊
精准
×
(1)大脑皮层由神经元胞体及其轴突构成。( )
(2)大脑皮层的复杂沟回大大增加了表面积。( )
(3)大脑发出的命令都可以直接传到脊髓。( )
(4)躯体运动受到大脑皮层以及脑干、脊髓等的共同调控。( )
√
×
√
[例1] 下列有关大脑皮层的第一运动区的说法,错误的是( )
A.位于大脑皮层的中央前回
B.刺激该区域下部会引起头部运动
C.躯体运动机能代表区的面积与相应运动的精细程度有关
D.发出的有些神经直接支配内脏活动
D
P34
解析:第一运动区位于大脑皮层的中央前回,该区域是躯体运动中枢,不能直接支配内脏活动,内脏活动由大脑皮层以下的神经支配,又叫自主神经,D错误。
[变式]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
B
神经系统对内脏活动的分级调节
课本P34-35
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。
反射
在中枢神经系统的不同部位(如脊髓、脑干、下丘脑和大脑),
都存在着调节内脏活动的中枢,下面我们以排尿反射为例进行分析。
谁要穿尿不湿呢?为什么?
成年人为什么不用?排尿反射是如何调节的?
课本P34-35
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。
你清楚排尿反射的过程吗?
神经系统对内脏活动的分级调节
尿道(内)括约肌
尿道(外)括约肌
膀胱逼尿肌
传入神经
大脑皮层
尿道
传出神经
脊髓
收缩←
舒张←
舒张←
牵张感受器
1.排尿反射过程
你能写出排尿反射的反射弧吗?
感受器
传入神经
神经中枢
传出神经
效应器
膀胱壁(感受器)
尿道括约肌舒张
膀胱逼尿肌收缩
无意识
传入神经
脊髓
副交感神经
脊髓
大脑皮层
牵张感受器
膀胱逼尿肌
尿道括约肌
传出神经
传入神经
排尿
→收缩
→舒张
1.排尿反射过程
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
课本P35
2.神经系统不同中枢对排尿反射的控制
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
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
(利于储尿)
(利于排尿)
神经系统对内脏活动的分级调节
课本P35
2.神经系统不同中枢对排尿反射的控制
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。
讨论2:有些成人患者出现资料3所提到的不受意识支配的排尿情况,是哪里出现了问题?
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:
①可能是大脑皮层相应中枢出现损伤,
②也可能是大脑皮层与脊髓反射中枢之间的神经联系(联系通路)出现了损伤。
神经系统对内脏活动的分级调节
课本P35
讨论3:这些例子说明神经中枢之间有什么联系?
这些例子说明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,而且大脑皮层是高级中枢,对低级中枢有着调控作用
2.神经系统不同中枢对排尿反射的控制
神经系统对内脏活动的分级调节
P34
(2)“吓尿了”是一网络热词,意指吓坏了。当人受到意外惊吓时,意识会暂时失灵,导致尿失禁,这说明什么?
排尿反射的高级中枢在大脑皮层,低级中枢在脊髓,在一定情况下,高级中枢大脑皮层会失去对低级中枢脊髓的控制,说明高级中枢对低级中枢的控制具有相对性。
课本P35
3.神经系统对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___________;
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
神经系统对内脏活动的分级调节
控制排尿的低级中枢在脊髓,高级中枢位于大脑皮层。( )
人体直接完成排尿反射的神经中枢位于脊髓。( )
√
√
课本P35
3.神经系统对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___________;
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
神经系统对内脏活动的分级调节
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
(2)脑干
①脑干有许多重要的调节内脏活动的________
基本中枢
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
呼吸运动
心血管活动
失调
呼吸
心跳
“生命中枢”
课本P35
3.神经系统对其他内脏活动的分级调节
(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
各中枢并非孤立,而是相互联系
神经系统对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____________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
生物节律
课本P35
4.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)内脏活动受到自主神经系统 (交感和副交感神经)的双重调控。
P35
神经系统对内脏活动的分级调节
(1)假设自主神经的调整不“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,某一时刻“忘了”支配心跳与呼吸,我们可能就会停止心跳与呼吸。
练习与应用
二、拓展应用
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?这对你深入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。
(2)它绝对自主,不受大脑等高级中枢的控制。
(3)内脏活动只受交感神经或副交感神经的单一控制。
(2)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)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。
课本P36
小结
神经系统的分级调节
躯体运动
如肌肉收缩等
内脏活动
如排尿反射等
大脑皮层(运动区)
第一运动区(中央前回)
小脑和脑干
脊髓
肌肉收缩等运动
·除头面部是正置外,大脑皮层位置与躯体各部分的关系是倒置的(上下倒置)
·大脑皮层运动代表区范围的与躯体运动的精细程度相关
大脑
脊髓
膀胱
交感神经
副交感神经
不缩小
缩小
练习与应用
课本P36
1.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。( )
×
×
[变式]
没有高级中枢的调控,排尿反射不可以进行( )
通过脊髓可以完成简单的内脏反射活动( )
×
√
练习与应用
课本P36
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,针刺足部无感觉概念检测
B
(1)排尿的低级反射的中枢位于________。
高位截瘫的病人___ (填“有”或“没有”)排尿反射。
脊髓
有
2.如图为各级中枢示意图。下列相关叙述错误的是( )
A.某人因撞击损伤了②部位可导致呼吸骤停
B.①中有体温调节中枢、水平衡的调节中枢,还与
生物节律的控制有关
C.③中某些神经元发出的神经纤维能支配①②④和脊髓中的某些中枢
D.与成年人有意识“憋尿”相关的中枢是③,与婴儿经常尿床相关的中枢是脊髓
D
P36
解析 成年人有意识地“憋尿”,说明脊髓低级中枢受大脑皮层高级中枢的调节,相关中枢是③大脑皮层和脊髓,婴儿经常尿床是大脑发育不完善造成的,其排尿反射属于不受大脑皮层控制的非条件反射。D错误。
3.下列有关人体膝跳反射与“憋尿”行为的说法,错误的是( )
A.两种行为的反射弧都包括五个基本结构组成部分
B.相应活动的完成都离不开适宜刺激和完整的反射弧
C.两种活动的神经中枢都在脊髓,也都受大脑皮层控制
D.两种活动的过程中都有电信号和化学信号的相互转化
C
P36
解析 膝跳反射为非条件反射,神经中枢在脊髓,不受大脑皮层控制,
“憋尿”行为受大脑皮层控制,低级中枢位于脊髓,高级中枢位于大脑皮层,
C错误;
4.人类的排尿现象是膀胱储存足够的尿液后逼尿肌收缩造成的。正常成年人大脑皮层的排尿中枢能控制憋尿和排尿,婴儿或某些大脑受伤的成年人可能出现尿床的现象。据此分析不合理的是( )
A.婴儿的排尿行为与中枢神经系统的控制无关
B.人类的憋尿行为与神经系统的发育程度密切相关
C.婴儿尿床和大脑受伤后成人尿床的原因类似
D.位于大脑皮层的排尿中枢属于高级神经中枢
A
P36
传入神经纤维
阴部神经
脊髓
1.排尿反射过程