(共26张PPT)
第4节 神经系统的分级调节
一
二
一、神经系统对躯体运动的分级调节
1.大脑的结构
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。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。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.躯体运动的分级调节
(1)躯体各部分的运动机能在皮层的第一运动区内都有它的代表区。
(2)脑干等连接低级中枢和高级中枢。
(3)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。
一
二
预习反馈
1.判断
(1)脊髓和下丘脑都是机体运动的低级中枢。(
×
)
(2)脑干连接低级中枢和高级中枢。(
√
)
(3)脑中的相应高级中枢发出指令对低级中枢进行调整。(
√
)
(4)大脑皮层是机体运动的最高级中枢。(
√
)
2.躯体运动分级调节[据图填空]
一
二
二、神经系统对内脏活动的分级调节
1.排尿反射的分级调节
(1)低级中枢的调控:脊髓对膀胱扩大和缩小的控制由自主神经系统支配,副交感神经兴奋,会使膀胱缩小;交感神经兴奋,不会导致膀胱缩小。
(2)高级中枢的调控:人能有意识地控制排尿,是因为大脑皮层对脊髓进行着调控。
一
二
2.其他内脏活动的分级调节
大脑皮层是许多低级中枢活动的高级调节者,它对各级中枢的活动起调整作用,这就使得自主神经系统并不完全自主。
(1)脊髓是调节内脏活动的低级中枢,通过它可以完成简单的内脏反射活动,如排尿、排便、血管舒缩等。但脊髓对这些反射活动的调节是初级的,并不能很好地适应正常生理活动的需要,如果没有高级中枢的调控,排尿反射可以进行,但排尿不完全,也不能受意识控制。
(2)脑干中有许多重要的调节内脏活动的基本中枢,如调节呼吸运动的中枢,调节心血管活动的中枢等,一旦受到损伤,各种生理活动即失调,严重时呼吸或心跳会停止。
(3)下丘脑是调节内脏活动的较高级中枢,它也使内脏活动和其他生理活动相联系,以调节体温、水平衡、摄食等主要生理过程。
一
二
预习反馈
1.判断
(1)自主神经系统可以自主控制内脏的有关活动。(
×
)
(2)位于大脑皮层的呼吸中枢是维持生命的必要中枢。(
×
)
(3)控制排尿反射的高级神经中枢位于大脑皮层。(
√
)
(4)如果脊髓在胸部横断,会造成患者小便失禁,原因是脊髓中的排尿中枢损坏。(
×
)
一
二
2.下列关于神经系统分级调节的叙述,错误的是
( )
A.通过脊髓可以完成简单的内脏反射活动,如排尿、排便、血管舒缩等
B.脑干中有许多重要的调节内脏活动的基本中枢,如调节呼吸运动的中枢
C.下丘脑是调节内脏活动的低级中枢,它也使内脏活动和其他生理活动相联系
D.大脑皮层是许多低级中枢活动的高级调节者,从而使得自主神经系统并不完全自主
解析:下丘脑是调节内脏活动的较高级中枢。
答案:C
探究点一
探究点二
神经系统对躯体运动的分级调节
情境导引
“脑卒中”又称“中风”,是一种急性脑血管疾病,是由脑部血管突然破裂或因血管阻塞导致血液不能流入大脑而引起脑组织损伤导致的。脑卒中的最常见症状为一侧脸部、手臂或腿部突然感到无力,或突然发生口眼歪斜、半身不遂等。请结合教材P34“大脑皮层第一运动区与躯体各部分关系示意图”,讨论解决下列问题。
1.如果某脑卒中患者出现左侧半身不遂,其脑出血的发病部位在大脑皮层的哪个位置?请说明判断理由。
答案:由于大脑皮层运动代表区与躯体相应部位呈对侧管理,左侧肢体运动障碍,说明脑出血的发病部位在大脑皮层右半球的第一运动区。
探究点一
探究点二
2.躯体各部分的运动调控在大脑皮层第一运动区上都有其对应区域,观察示意图,它们的位置关系有何特点?
答案:躯体各部分的运动机能在大脑皮层第一运动区内都有其代表区,皮层代表区的位置与躯体各部分的关系是倒置的。
3.人的头面部和上肢在大脑皮层运动代表区范围和下肢的代表区相比明显较大,由此说明什么特点?
答案:大脑皮层运动代表区范围的大小与躯体中相应部位的大小无关,而与躯体运动的精细复杂程度有关。
探究点一
探究点二
归纳提升
1.大脑皮层运动区的特点
(1)大脑皮层运动区与躯体呈现对侧、倒置的关系。但是与头部的关系是对侧和正立的,并非对侧、倒置的关系,如眼的位置在上,口的位置在下。
(2)大脑皮层运动代表区范围的大小与躯体运动的精细复杂程度有关。
探究点一
探究点二
2.利用概念图理解神经系统分级调节
探究点一
探究点二
典例剖析
人体各部位的感觉和运动机能在大脑皮层体觉区与运动区中有它的代表区。下列关于人大脑皮层功能的叙述,正确的是( )
A.一侧手指传入神经上的神经冲动,可传到对侧大脑皮层中央后回中间部
B.一侧大脑皮层中央前回底部受损,会使对侧下肢的运动功能出现障碍
C.头面部肌肉的代表区,在运动区呈倒置排列,即口部在上眼部在下
D.分辨精细的部位如手,在体觉区所占的面积比躯干的小
探究点一
探究点二
解析:本题考查的是人的大脑皮层的功能,一侧手指传入神经上的神经冲动,可传到对侧大脑皮层中央后回中间部,A项正确;用电刺激一侧大脑皮层中央前回顶部,引起对侧下肢的运动,不是中央前回底部,B项错误;头面部肌肉的代表区,在运动区呈正立排列即眼部在上口部在下,不是倒置的,C项错误;分辨精细的部位如手,在体觉区所占的面积比躯干的大,D项错误。
答案:A
探究点一
探究点二
活学活练
1.进行膝跳反射实验时,若实验前告诉受试者,在其有思想准备的情况下,膝跳反射可能表现会弱一些,原因是( )
A.反射弧发生变化
B.传出神经受阻
C.感受器受到抑制
D.高级中枢对低级中枢具有调控作用
解析:膝跳反射是非条件反射,仍受大脑皮层的控制。当受试者已知将有刺激作用于膝盖时,大脑皮层进行分析综合后会抑制此活动的进行,也就是说低级中枢的活动受到高级中枢的控制。
答案:D
探究点一
探究点二
2.一位运动员不幸摔伤,腰部脊髓受损严重,导致下肢丧失运动功能,由此可知脊髓的功能之一是( )
A.能对外界或体内的刺激产生反应
B.是脑与躯干、内脏之间的联系通路
C.能协调运动,维持身体平衡
D.是人体的低级反射中枢
探究点一
探究点二
解析:脊髓包括灰质和白质两部分,灰质在中央,呈蝶形,在脊髓的灰质里,有许多低级的神经中枢,可以完成一些基本的反射活动,如膝跳反射、排便反射、排尿反射等,脊髓里的神经系统是受大脑控制的;白质在灰质的周围,白质内的神经纤维在脊髓的各部分之间,以及脊髓与脑之间,起着联系的作用。腰部脊髓受损严重的运动员,下肢丧失运动功能,是因为脊髓横断,大脑与躯干、内脏之间的联系通路被切断。
答案:B
探究点一
探究点二
神经系统对内脏活动的分级调节
情境导引
尿液的排出受神经系统支配,过程如下图所示。当膀胱储存的尿液达到一定量时,膀胱壁的感受器受到刺激而兴奋。婴幼儿时期经常发生遗尿现象,但成人可以有意识地控制排尿。请讨论解决下列问题。
探究点一
探究点二
1.“尿意”是在哪个部位产生的?概述“尿意”的产生过程。
答案:排尿反射是人体低级的反射活动,神经中枢在脊髓灰质内,属于非条件反射。当膀胱壁的感受器受到刺激而兴奋后,兴奋沿盆神经传导到脊髓的低级排尿中枢;同时,兴奋还沿着脊髓中的神经纤维向上传导,依次到达脑中各级排尿中枢,并在大脑皮层产生“尿意”。
2.为什么婴幼儿时期经常发生遗尿现象,但成人可以有意识地控制排尿?成人的脊髓损伤后不能感觉到尿意的原因是什么?
答案:成人和婴儿控制排尿的初级中枢都在脊髓,但受大脑控制。婴儿的大脑发育不完善,对排尿的控制能力较弱,因此排尿次数多,并且容易发生遗尿现象。脊髓具有反射和传导的作用,由于从脊髓到脑的信息传导被切断,因此脊髓损伤的病人不能感觉到尿意,容易遗尿。
探究点一
探究点二
归纳提升
1.内脏神经系统的功能特点:双重神经支配
大多数内脏器官既有交感神经支配,又有副交感神经支配。这两种作用往往是拮抗性的,即一种神经引起兴奋,而另一种则引起抑制,相互抗衡。
探究点一
探究点二
2.各级中枢对内脏活动的调节
(1)脊髓控制些简单的内脏反射,如排尿、排便、出汗和血管收缩等。但脊髓管理的内脏反射同时处于高级中枢神经控制下。
(2)脑干中有许多重要的内脏反射中枢,如心血管运动呼吸、呕吐及吞咽等中枢,对生命活动具有重要意义。
(3)下丘脑是控制内脏活动的高级中枢。下丘脑中存在着调节体温、调节饮水与排尿、调节摄食的中枢。并且通过下丘脑—垂体控制内分泌活动,间接影响内脏活动。
(4)大脑皮质是许多低级中枢活动的高级调节者,它对各级中枢的活动起调节作用。
探究点一
探究点二
典例剖析
如图为人排尿反射的反射弧结构简图(表示从树突到细胞体到轴突),A是位于膀胱壁上的压力感受器,当尿液对膀胱壁的压力达到一定值时,A就会产生兴奋。方框甲代表
大脑皮层的部分区域,乙代表脊髓控制排尿的神经中枢。下列有关此生理过程的分析,正确的是( )
A.新生婴儿的A兴奋,就会引起E兴奋;正常成年人的A兴奋,E不一定兴奋
B.如果正常成年人的N兴奋,一定会引起神经元D兴奋
C.若B受损,其他结构正常,此人的排尿反射不会发生障碍
D.若某人的M和N受到损伤,在其他结构正常的情况下,其排尿反射不会存在
探究点一
探究点二
解析:新生婴儿大脑发育不完善,对低级中枢的控制能力差,正常成年人可以自主控制排尿(N的末端可以释放兴奋性递质或抑制性递质,从而引起神经元D兴奋或抑制),A项正确,B项错误。图中的A、B、C、D、E构成一个完整的反射弧,B受损会破坏反射弧的完整性,排尿反射将发生障碍,C项错误。M和N受损,排尿反射仍会存在,只是不受大脑皮层控制,D项错误。
答案:A
探究点一
探究点二
活学活练
1.某人不幸摔伤腰部,下肢没有任何损伤,却形成了截瘫;下肢丧失运动能力,大小便失禁。请推测患者受损的部位是( )
A.脊髓
B.小脑
C.脑干
D.脑神经
解析:脊髓包括灰质和白质两部分,灰质在中央,呈蝶形,在脊髓的灰质里,有许多低级的神经中枢,可以完成一些基本的反射活动,如膝跳反射、排便反射、排尿反射等,脊髓里的神经中枢是受大脑控制的;白质在灰质的周围,白质内的神经纤维在脊髓的各部分之间、以及脊髓与脑之间,起着联系作用。脊髓横断的病人,大脑和躯干的联系通道被切断,因此尽管下肢没有受到任何损伤,运动功能却丧失了。
答案:A
探究点一
探究点二
2.下列关于神经系统结构和功能的叙述,不正确的是
( )
A.神经系统结构和功能的基本单位是神经元
B.神经系统由脑、脊髓以及它们发出的神经组成
C.中枢神经系统包括大脑、小脑、脑干和脊髓
D.成年人能有意识地控制排便,说明排便中枢位于大脑皮层
探究点一
探究点二
解析:神经系统的结构和功能的基本单位是神经元,由细胞体和突起构成,接受刺激,产生兴奋和传导冲动物,A项正确;神经系统由脑、脊髓和它们所发出的神经组成,脑和脊髓是神经系统的中枢部分,叫中枢神经系统;由脑发出的脑神经和由脊髓发出的脊神经是神经系统的周围部分,叫外周神经系统,B项正确;脑和脊髓是神经系统的中枢部分,叫中枢神经系统;脑包括大脑、小脑、脑干,C项正确;排便中枢位于脊髓,脊髓的低级活动受大脑的控制,所以成年人能有意识地控制排便,D项错误。
答案:D第4节 神经系统的分级调节
课后篇巩固提升
基础巩固
1.下列关于大脑皮层中央前回的叙述,不正确的是( )
A.代表区的位置与躯体各部分的关系基本是倒置的
B.代表区的大小与躯体运动的精细复杂程度有关
C.刺激大脑皮层中央前回的顶部引起上肢运动
D.头面部代表区的位置与头面部的关系是正立的
解析躯体运动中枢为对侧支配,上下颠倒,代表区的位置与躯体各部分的关系是倒置的,A项正确;躯体运动中枢中皮层代表区范围与运动复杂程度呈正相关,故支配上肢运动的中央前回皮层代表区范围大于支配下肢运动的中央前回皮层代表区,B项正确;刺激大脑皮层中央前回的顶部引起下肢运动,C项错误;头面部代表区的位置与头面部的关系是正立的,D项正确。
答案C
2.语言中枢、视觉中枢、听觉中枢、运动中枢等位于( )
A.大脑皮层
B.大脑白质
C.小脑皮层
D.脑干
解析大脑皮层是调节人体生理活动的最高级中枢,大脑皮层上能调节人体某一生理功能的功能区是神经中枢,比较重要的中枢有躯体运动中枢、躯体感觉中枢、语言中枢、视觉中枢、听觉中枢;大脑皮层表面有许多凹陷的沟和隆起的回,大大增加了大脑皮层的表面积和神经元的数量。
答案A
3.如果突然抓到一个烫手的馒头,我们会来不及考虑就迅速松手。下面关于该缩手反射过程的分析,正确的是
( )
A.非条件反射,脊髄控制
B.条件反射,脊髄控制
C.非条件反射,大脑控制
D.条件反射,大脑控制
解析突然抓起一个烫手的馒头会来不及考虑就迅速松开,这种缩手反射活动是人与生俱来、不学而能的,来不及考虑说明没有经过大脑皮层的参与,因此属于非条件反射,神经中枢在脊髓。
答案A
4.“小儿麻痹症”是由于病毒侵染了位于脊髓的传出神经元的细胞体,而传入神经元及神经中枢未受到侵染,所以严重的小儿麻痹症患者会表现出下肢( )
A.能运动,对刺激有感觉
B.运动障碍,对刺激有感觉
C.不能运动,对刺激无感觉
D.运动障碍,对刺激无感觉
解析传出神经元的细胞体受损,则对相应的刺激不能产生相应的运动,但是因为传入神经元及神经中枢未受到侵染,所以对刺激还是有感觉的。
答案B
5.下图是人大脑皮层躯体运动代表区功能示意图,请据图回答下列问题。
(1)用电刺激皮层运动区某一区域,可观察到大脑皮层对躯体运动的调节作用,那么接受刺激的是反射弧中的 。?
(2)图中显示面积大的躯干,在皮层代表区的面积很小,如手与五指在皮层代表区的面积几乎与整个下肢在皮层代表区的面积相等,说明运动越 的器官,其皮层代表区的面积越大。?
(3)从图中可知,除头面部外,皮层代表区的位置与躯体各部分是 关系。?
(4)若刺激兔右侧大脑皮层的 ,可见其左侧肢体运动,说明此区域对肢体运动的调节具有 支配的特征。?
解析(1)大脑皮层运动区是神经中枢所在地,因此直接用电刺激皮层运动区某一区域,受刺激的是反射弧的神经中枢。(2)大脑皮层运动代表区范围的大小与躯体中相应部位的大小无关,而与躯体运动的精细复杂程度有关。(3)从图中可知,除头面部外,皮层代表区的位置与躯体各部分是倒置关系。(4)大脑皮层运动代表区对躯体运动的支配是交叉性的,即对侧管理。
答案(1)神经中枢 (2)精细复杂 (3)倒置 (4)中央前回 对侧
能力提升
1.2018年3月14日,英国著名物理学家史蒂芬·霍金去世,享年76岁。霍金患有严重的肌萎缩性脊髓侧索硬化症。这种病是由于传出神经元受损引起的。在他生前,医生用小锤叩击霍金膝盖下方的韧带时,他( )
A.有感觉,发生膝跳反射
B.有感觉,不发生膝跳反射
C.没感觉,发生膝跳反射
D.没感觉,不发生膝跳反射
解析人体的传出神经受损,反射弧不完整,神经冲动就不能由传出神经传到效应器,效应器就无法做出反应,即反射活动不能进行。但是神经冲动仍然可以通过脊髓传到大脑的感觉中枢,产生感觉。
答案B
2.HD是一种基因突变引起的显性遗传病,患者大脑的局部神经元(M)发生退化。正常情况下M对大脑皮层产生掌管身体动作的兴奋性“讯号”具有抑制作用。下列叙述不正确的是( )
A.大脑发出“讯号”所需的能量,直接由ATP水解释放
B.基因发生突变时,其突变方向与环境变化无明确的关系
C.HD可导致患者大脑皮层的运动中枢受到抑制,人体的动作变得缓慢而无力
D.神经元M的抑制作用可能是通过突触前膜释放抑制性递质来实现的
解析大脑发出“讯号”需要能量,生命活动所需能量由ATP水解直接提供,A项正确;基因突变是不定向的,其突变方向与环境变化无明确关系,B项正确;HD患者M发生退化,对大脑皮层产生掌管身体动作的兴奋性“讯号”的抑制作用减弱,大脑皮层的运动中枢过度兴奋,身体会产生不自主的动作,C项错误;兴奋以电流的形式传导到M神经元轴突末梢时,突触小泡释放递质,递质作用于突触后膜,引起突触后膜产生膜电位,从而将兴奋传递到下一个神经元,使下一个神经元产生抑制,D项正确。
答案C
3.如图为神经—肌肉连接示意图。黑点()表示神经元细胞体,①~⑦表示神经纤维。肌肉受到刺激不由自主地收缩,大脑也能产生感觉。下列说法错误的是( )
A.大脑支配肌肉运动的兴奋传导途径依次是⑥⑤④
B.肌肉受到刺激不由自主收缩的兴奋传导途径依次是①②③
C.兴奋只能由⑦传递至③而不能由③传递至⑦
D.肌肉受到刺激后,大脑产生感觉的兴奋传导途径依次是④⑤⑥
解析大脑支配肌肉运动的兴奋传导途径应是⑦③,A项错误;肌肉受到刺激不由自主地收缩是低级中枢反射的结果,不是由大脑皮层支配的,应是经过途径①②③完成反射的,B项正确;通过突触结构判断,兴奋在⑦和③两个神经元上的传递是单向的,只能由⑦传递至③,C项正确;感觉是兴奋经过途径④⑤⑥传导至大脑皮层产生的,D项正确。
答案A
4.如图为反射弧结构示意图,相关叙述正确的是( )
A.用橡皮锤轻轻敲击Ⅱ处,小腿突然抬起,不属于反射
B.刺激Ⅲ处,可在Ⅰ处检测到电位变化
C.Ⅰ处受损,敲击Ⅱ处,小腿不能抬起
D.Ⅳ处的神经元不受大脑皮层的控制
解析用橡皮锤轻轻敲击Ⅱ处,小腿突然抬起,属于膝跳反射,A项错误;Ⅲ处为传出神经,Ⅰ处为传入神经,由于兴奋在神经元之间的传递是单向的,因此刺激Ⅲ处,不能在Ⅰ处检测到电位变化,B项错误;Ⅰ处受损,反射弧被破坏,敲击Ⅱ处,小腿不能抬起,C项正确;Ⅳ处为脊髓,脊髓(低级中枢)受大脑皮层(高级中枢)的调控,D项错误。
答案C
5.(多选)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”,说明排尿活动也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
解析成年人有意识地“憋尿“,说明低级中枢受脑中高级中枢调控,A项正确;下丘脑与生物节律的控制有关,B项错误;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大脑,C项错误;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,例如,刺激下丘脑某一区域可引起交感神经兴奋,刺激下丘脑另一区域可引起副交感神经兴奋,D项正确。
答案AD
6.(多选)下列对神经调节的有关叙述,正确的是( )
A.效应器由传出神经末梢及其支配的肌肉或腺体组成
B.神经细胞兴奋部位膜两侧电位的逆转是Na+的大量内流造成的
C.神经递质与受体结合后,突触后膜的电位不一定是外负内正
D.大脑皮层中的高级中枢可以调控脊髓中的低级中枢
解析效应器是传出神经末梢及其支配的肌肉和腺体,A项正确;神经细胞兴奋部位膜两侧电位的逆转是由于膜对Na+的通透性增加,Na+大量内流造成的,B项错误;兴奋性递质与受体结合后,突触后膜的电位是外负内正,抑制性递质与受体结合后,突触后膜的电位还是外正内负,所以不一定是外负内正,C项正确;位于脊髓内的低级中枢受脑中相应的高级中枢的调控,D项正确。
答案ABCD
7.如图为缩手反射弧结构以及痛觉信息的流向部分示意图,A、B为反射弧上位点。请据图回答以下问题。
(1)刺激图中位点A,该处细胞膜内电位变化情况是 ,这种变化主要与 离子的跨膜运输有关,所产生的兴奋传递到肌肉,致使肌肉收缩,该过程 (填“能”或“不能”)称为反射活动。?
(2)假如要通过刺激位点A和B及测量两位点电位变化情况,验证兴奋在突触处传递的特点,请简要说明操作流程及测量结果和结论: 。?
(3)缩手反射弧的神经中枢位于 ,产生痛觉的神经中枢为 。无意间,某同学被钉扎时有缩手反应,而医生在给他打破伤风针前做皮试时,他并没有把手缩回去,这说明缩手反射受 的调控。?
解析(1)神经纤维受刺激后,细胞膜的电位变化情况是由外正内负变为外负内正,这种变化与钠离子大量内流有关。刺激A点,虽然效应器产生了相应反应,但反射弧不完整,故不能称为反射活动。(3)从图中信息可知,缩手反射弧的神经中枢位于脊髓。高级中枢对低级中枢有调控作用。
答案(1)由负变正 钠 不能 (2)刺激A点,测量B点有电位变化;再刺激B点,测量A点没有电位变化,说明兴奋在突触处的传递具有单向性,即只能由突触前膜传递到突触后膜 (3)脊髓 大脑皮层 大脑皮层或高级中枢
