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第4节 神经系统的分级调节
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第一运动区(中央前回)
前臂臂躯
面部表情
流涎第4节 神经系统的分级调节
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，如阅兵战士就能做到不为所动。这说明了什么呢？就是本节课要学的内容——神经系统的分级调节。
探究点一 神经系统对躯体运动的分级调节
【师问导学】
1．因为交通事故，某人的脊髓从胸部折断。通常情况下，还能否发生膝跳反射？针刺足部还有没有感觉？
2．某人因意外，导致大脑皮层受损。请结合所学知识思考：
(1)该病人能否完成膝跳反射？说出你的理由。(科学思维)
(2)该病人是否可能会出现小便失禁的症状？解释其原因。(科学思维)
3．阅读资料，回答下问题
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(脑中风)，在我国非常普遍。
资料2 下图是大脑皮层和第一运动区与躯体各部分关系示意图。
(1)在资料1中老人的上肢、下肢和脊髓都没有受伤，为什么不能运动吗？这说明大脑与脊髓之间有什么关系？
(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？
(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？
(4)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。
【智涂笔记】
神经系统对躯体运动的调节并非仅靠大脑皮层中央前回的躯体运动中枢，脊髓、脑干、小脑等在躯体运动的调节中都起着重要作用：
点拨
大脑皮层(灰质)与白质、沟与回如图所示。
【师说核心】
1．大脑的结构
2．大脑皮层的功能
脑表面分布的各种生命活动功能区，即神经中枢，大脑皮层是调节人体生理活动的最高级中枢，比较重要的中枢有位于中央前回的躯体运动中枢(管理身体对侧骨骼肌的随意运动)、躯体感觉中枢(与身体对侧皮肤、肌肉等处接受刺激而使人产生感觉有关)、语言中枢(与说话、书写、阅读和理解语言有关，是人类特有的神经中枢)、视觉中枢(与产生视觉有关)、听觉中枢(与产生听觉有关)。
3．大脑皮层与躯体运动的关系
(1)躯体运动中枢：位于大脑皮层的中央前回，又叫第一运动区。
(2)第一运动区与躯体运动的关系
①管理身体对侧骨骼肌的随意运动。
②皮层代表区的位置与躯体各部分的关系是倒置的(如图所示)。
人类大脑皮层第一运动区与躯体各部分的关系示意图
4．躯体运动的分级调节
(1)躯体的运动受大脑皮层以及脑干、小脑、脊髓等的共同调控。
(2)脑中的相应高级中枢会发出指令对低级中枢进行不断调控。
(3)机体的运动在大脑皮层以及其他中枢的分级调节下，变得更加有条不紊与精准。
【检测反馈】
1．下列关于大脑的结构与功能的叙述，错误的是( )
A．大脑半球的表层叫大脑皮层
B．大脑皮层是神经活动的最高级中枢
C．大脑有许多沟回
D．大脑皮层又称白质，大脑皮层以内是灰质
2．人体各部位的运动机能在大脑皮层中央前回有它的代表区。下列关于人大脑皮层功能的叙述，错误的是( )
A．运动越精细的器官，其皮层代表区的面积越大
B．刺激大脑皮层中央前回的底部，可以引起头部器官的运动
C．左侧大脑皮层中央前回顶部受损，会使右侧下肢的运动功能出现障碍
D．皮层代表区的位置与躯体各部分的关系都是倒置的
3．下列有关神经系统分级调控的叙述，错误的是( )
A．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
B．躯体的运动只受大脑皮层中躯体运动中枢的调控
C．脑中的高级中枢能发出指令对低级中枢进行调控
D．机体运动能有条不紊与精准地进行，与躯体运动的分级调节有关
4．(不定项选择)下列关于神经系统对躯体运动调节的叙述，错误的是( )
A．缩手反射的神经中枢在脊髓，但受大脑的控制
B．位于下丘脑的呼吸中枢是维持生命的必要中枢
C．刺激大脑皮层中央前回的中部引起下肢的运动
D．小脑损伤可导致身体平衡失调
探究点二 神经系统对内脏活动的分级调节
【师问导学】
1．课间某同学没有尿意，为了防止上课去厕所，就去厕所排了一次尿，参与调节这一过程的中枢神经系统主要有哪些？
2．(1)科学思维——模型与建模
用文字和箭头的形式表示出排尿反射过程的分级调节。
(2)社会责任——关爱生命
结合所学知识分析较长时间的憋尿可能会导致排尿困难的原因。
3．如图为正常成人排尿反射过程示意图，据图回答下列问题。
(1)新生婴儿的排尿反射依次经过图中的________(用序号和箭头表示)。健康成人的排尿过程，除了上述结构外，还需位于________中的神经中枢参与，有意识地控制排尿活动。
(2)某患者由于脊髓某个部位意外受伤，能产生尿意但不能控制排尿，则该患者受伤的部位可能是图中的________(填序号)，此时，排尿反射的神经中枢位于图中的________(填序号)。通常这种情况称为尿失禁现象。
【智涂笔记】
[方法规律]
控制反射活动的中枢的判断方法
(1)依据反射的类型判断：条件反射需要大脑高级中枢的参与；非条件反射一般是低级中枢参与。
(2)依据关键词“有意识”“控制”等判断：含有其中任一关键词的反射活动都需要大脑高级中枢的参与；没有相关的关键词的反射活动一般是低级中枢参与。
[归纳总结]
“图解法”分析不同神经中枢对排尿反射的控制
排尿反射的低级中枢在脊髓，高级中枢在大脑皮层。低级中枢与高级中枢之间可通过上行神经束和下行神经束联系起来传递信息。
【师说核心】
1．中枢神经系统的不同部位都存在调节内脏活动的中枢
(1)大脑的内侧面存在与内脏活动有关的区域(如图所示)
可调节内脏活动，如胃肠运动可以加强或减弱。
(2)脊髓、脑干、下丘脑中也存在调节内脏活动的中枢
2．大脑皮层是许多低级中枢活动的高级调节者
【检测反馈】
1．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
2．如图是尿液的形成及排尿的调控过程示意图。图中内括约肌平时处于收缩状态，使尿道闭合；外括约肌平时处于舒张状态，使尿道口张开。请据图回答问题：
(1)产生尿意的部位是________。
(2)该图体现了神经系统的________调节，若图中的①受损，排尿反射________(填“能”或“不能”)进行。
(3)人为刺激图中的③，②处________(填“有”或“无”)电位变化，原因是________________________________________________________________________。
【网络建构】
【主干落实】
1．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．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，脑干等是较高级中枢连接低级中枢和高级中枢。
3．神经系统对内脏活动的调节与它对躯体运动的调节相似，也是通过反射进行的。
4．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。
5．排尿不仅受到脊髓的控制，也受到大脑皮层的调控。
6．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.下列选项中，需大脑皮层参与的活动是( )
A．膝跳反射
B．憋尿
C．呼吸
D．血管收缩
2．采指血时，人会感觉疼痛但不缩手。在此过程中不会发生的是( )
A．兴奋在神经纤维上单向传导
B．突触后膜上的受体结合神经递质
C．低级中枢受大脑皮层控制
D．参与该过程的神经元均兴奋
3．通常情况下，成年人的手指不小心碰到针刺会不自主地收缩，而打针时却可以不收缩。下列叙述正确的是( )
A．针刺产生痛觉和打针时不收缩都属于反射活动
B．若支配手指的传出神经受损则针刺时没有感觉
C．手指碰到针刺时先感觉疼痛之后才完成收缩
D．打针时不收缩反映了低级中枢受高级中枢的调控
4．在某次救援活动中，救援人员在搜救过程中发现一根木梁压在某人的腰部，动弹不得，下肢有创伤，头部、面部未见明显外伤，神志清醒，救援人员搬走他身上的木梁，然后对其进行诊断，救治和护理。请回答下列问题：
(1)医生用针刺激此人的足底皮肤，其足立即缩回，随后此人感觉到疼痛，并可以控制足不缩回。下列叙述错误的是( )
A．该病人④传入神经和②传出神经正常
B．该病人的大脑控制足部运动的神经中枢正常
C．足部缩回的反射途径是①→②→③→④→⑤
D．该病人腿部运动的代表区在大脑皮层中央前回的顶部
(2)假如此反射控制的是排尿反射，并且地震后此人出现大小便失禁，说明脊髓内的神经中枢受________的控制。
(3)假若此反射控制的是缩手反射，救援人员发现此人上肢不能动，初步判断受损的部位是__________(填序号)，需进一步检查方能确定受损的部位，简要说出你的检查方案。
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
教材第36页?【练习与应用】
一、概念检测
1．(1)× 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，就这样，机体的运动在大脑皮层以及其他中枢的分级调节下，变得更加有条不紊与精准。
(2)× 自主神经系统并不完全自主，自主神经系统对机体活动的调节与大脑皮层有关。
2．B 膝跳反射是非条件反射，其神经中枢在脊髓；感觉中枢在大脑皮层，脊髓从胸部折断后，足部受到的刺激不能传导到大脑皮层，所以针刺足部无感觉。
二、拓展应用
(1)假设自主神经系统的调控不“自主”，而是必须在意识的支配下才能进行调控成立，在环境急剧变化的条件下，机体就不能迅速适应环境的骤变，例如，在窒息、失血或极端寒冷环境等情况下，交感神经系统活动受意识支配，由于机体作出反应需要一定时间，机体细胞可能会受到损害，严重时还会危及生命。
(2)开放性问题，答案合理即可。
(3)开放性问题，答案合理即可。
第4节 神经系统的分级调节
互动·探究·智涂
探究点一
【师问导学】
1．提示：能发生膝跳反射，针刺足部没有感觉。
2．(1)提示：能完成。膝跳反射的中枢在脊髓，该病人脊髓未受损伤。
(2)提示：可能会出现。排尿反射的中枢位于脊髓，但其受大脑皮层相应高级中枢的调控。
3．(1)提示：资料1中，由于躯体的运动受大脑皮层某区域控制，即使老人的上肢、下肢和脊髓都完好、也不能运动。这说明大脑皮层的某些区域与躯体运动的功能是密切相关的。
(2)提示：有。大脑皮层代表区的位置与躯体各部分的关系是倒置的。
(3)提示：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。
(4)提示：手指感受器受到刺激产生兴奋，兴奋经传入神经传导到脊髓，脊髓产生兴奋并对传入的信息进行分析和综合后，经上行神经束传导到大脑皮层(运动区)，大脑皮层(运动区)通过小脑和脑干或直接发出指令对脊髓进行不断调整，进而完成缩手反射。
【检测反馈】
1．解析：大脑皮层又称灰质，位于大脑半球的表层，大脑皮层以内是白质，A正确、D错误；人脑中有许多中枢，其中大脑有神经活动的最高级中枢，B正确；大脑有丰富的沟回，使大脑在有限体积的颅腔内，具有更大的表面积，C正确。
答案：D
2．解析：皮层代表区范围的大小与躯体的大小无关，而与躯体运动的精细复杂程度有关，即运动越精细且复杂的器官，其皮层代表区的面积越大，A正确。大脑皮层代表区的位置与躯体各部分的关系是倒置的，中央前回对肢体运动的调节具有交叉支配的特征，刺激大脑皮层中央前回的底部，可以引起头部器官的运动；左侧大脑皮层中央前回顶部受损，会使右侧下肢的运动功能出现障碍，B、C正确。除头面部肌肉代表区外，其他皮层代表区的位置与躯体各部分的关系是倒置的，D错误。
答案：D
3．解析：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，如膝跳反射的低级中枢在脊髓，但大脑皮层中也有控制膝跳反射的高级中枢，A正确；躯体的运动受大脑皮层以及脑干、小脑、脊髓等的共同调控，B错误；一般来说，脊髓中的低级中枢受到脑中相应高级中枢的调控，通过调控使机体的运动变得更加有条不紊与精准，C、D正确。
答案：B
4．解析：缩手反射的神经中枢在脊髓，但受大脑的控制，A正确；呼吸中枢位于脑干，是维持生命的必要中枢，B错误；刺激大脑皮层中央前回的顶部引起下肢的运动，刺激大脑皮层中央前回的中部引起上肢的运动，C错误；小脑的主要作用是维持身体平衡，小脑损伤可导致身体平衡失调，D正确。
答案：BC
探究点二
【师问导学】
1．提示：大脑皮层和脊髓。
2．(1)提示：大脑皮层→脊髓→交感和副交感神经→膀胱。
(2)提示：长时间的憋尿会导致大脑皮层持续抑制脊髓中的排尿中枢的活动，当排尿时脊髓中的排尿中枢兴奋需要一段时间，可能会导致排尿困难。
3．解析：(1)①感受器、②传入神经、③脊髓中的神经中枢、④传出神经、⑤效应器，婴儿排尿反射的基本途径可用序号和箭头表示为①→②→③→④→⑤。健康成人的排尿过程，除了上述结构外，还需位于大脑皮层中的神经中枢参与，有意识地控制排尿活动。(2)大脑皮层产生尿意，在大脑的支配下，尿经尿道排出体外，某人由于脊髓某个部位意外受伤而导致能产生尿意但不能控制排尿，则该患者的受伤部位可能是图中的⑦下行的神经纤维。此时，排尿反射的神经中枢位于图中的③。
答案：(1)①→②→③→④→⑤ 大脑皮层 (2)⑦ ③
【检测反馈】
1．解析：②脑干中具有呼吸中枢等，脑干损伤可导致呼吸骤停，A正确；①下丘脑具有体温调节中枢、水平衡的调节中枢，还与生物节律的控制有关，B正确；③大脑皮层是调节机体活动的最高级中枢，其中某些神经元发出的神经纤维能支配①下丘脑、②脑干、④小脑和脊髓中的某些中枢，C正确；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和脊髓，婴儿经常尿床是大脑发育不完善造成的，D错误。
答案：D
2．解析：(1)产生尿意是指产生要排尿的感觉，感觉中枢在大脑皮层。(2)大脑皮层控制脊髓，脊髓控制排尿反射，该图体现了神经系统的分级调节，若图中的①传入神经受损，排尿反射不能进行。(3)兴奋在神经元之间是单向传递的，只能由②传向③，因此，人为刺激图中的③，②处无电位变化。
答案：(1)大脑皮层 (2)分级 不能 (3)无 兴奋在神经元之间是单向传递的，只能由②传向③，不能由③传向②
随堂·巩固·达标
1．答案：B
2．答案：D
3．解析：针刺产生痛觉，只是传到了大脑皮层，没有经过完整的反射弧，不属于反射，而打针时不收缩，是由于大脑皮层的神经中枢对脊髓中神经中枢调控的结果，故打针时不收缩属于反射，A错误；若支配手指的传出神经受损则针刺时没有反应，但由于传入神经完整，故可将信号传到大脑皮层产生感觉，B错误；手指碰到针刺时收缩属于非条件反射，而感觉到疼痛则需要传到大脑皮层，故手指碰到针刺时先收缩之后才感觉疼痛，C错误；打针时不收缩是由于大脑皮层对脊髓中低级中枢的控制作用，故反映了低级中枢受高级中枢的调控，D正确。
答案：D
4．解析：(1)刺激足底皮肤，其足可以缩回，说明反射正常进行，反射弧完整，A正确；病人可以控制足部不缩回，说明高级中枢可以控制低级中枢活动，大脑皮层控制足部运动的高级中枢正常，B正确；足部缩回的反射途径是⑤→④→③→②→①，C错误；腿部运动代表区在大脑皮层的中央前回顶部，D正确。(2)此人出现大小便失禁，无法进行有意识排尿，说明脊髓内的神经中枢受大脑皮层的控制。(3)不能运动说明反射弧不完整，受损的部位可能是感受器、传入神经、传出神经、神经中枢和效应器，因此①②③④⑤⑥⑦⑧均可能，若进一步确定可用针刺其指尖，观察是否缩手、是否有感觉，如果能缩手有感觉说明①②③④⑤⑥⑦正常，受损的部位可能是⑧，如果不能缩手但是有感觉说明④⑤⑥⑦正常，受损部位可能是①②③⑧。
答案：(1)C (2)大脑皮层 (3)①②③④⑤⑥⑦⑧ 可用针刺其指尖，观察是否缩手、是否有感觉
