1、人和高等动物的神经调节【学习目标】1识记神经调节的基本方式反射及类型。2识记反射弧的组成部分、通过反射弧完成反射的过程。3理解兴奋的传导和高级神经中枢的调节。4识记神经调节和体液调节的区别和联系。【学习障碍】1理解障碍(1)神经系统是怎样调节动物生命活动的？(2)如何理解兴奋的传导？(3)高级神经中枢大脑皮层有哪些主要功能区？2解题障碍用反射弧的组成、反射的类型，兴奋传导的特点以及神经调节与激素调节的关系解释有关的生命现象的问题。【学习策略】1理解障碍的突破(1)用“例证法”领会神经调节的基本方式反射。“例证法”就是通过具体实例的分析，归纳总结出什么是反射、完成反射的过程(反射弧的结构)、反射
2、的类型。举例：膝跳反射：当用小木锤叩击膝盖下位的韧带时，大腿股四头肌的肌腱和肌肉内部感受器接受刺激而产生神经冲动，神经冲动沿着传入神经传到脊髓里的神经中枢(即膝跳反射中枢)，神经中枢发出神经冲动，通过传出神经纤维传到效应器，引起大腿上相应的肌肉(如股四头肌)收缩，使小腿前伸，表现为小腿突然跳起；狗吃食物分泌唾液的反射(略)；狗对铃声形成的唾液分泌反射。通过对上述具体实例的分析，可归纳总结出：A反射：在中枢神经系统参与下，人和动物体对外界环境的各种刺激所发生的规律性反应。B类型：非条件反射：人和动物生下来就有的，也就是通过遗传而获得的先天性反射。由大脑皮层以下的神经中枢(脑干、脊髓)参与即可完成
3、。如例、。条件反射：人和动物出生后，在生活过程中通过训练逐渐形成的后天性反射，在大脑皮层的参与下形成。如例条件反射是在非条件反射的基础上，借助于一定的条件，经过一定的过程形成的。C完成反射的结构基础是反射弧。它是从接受刺激到发生效应，兴奋在神经系统内运行的整个途径。包括感受器：是把内外环境作用于机体的刺激能量转化为生物的神经冲动的换能器(如感觉神经末梢部分)；传入神经：把感受器的神经冲动传导到中枢神经系统，通常只是一个传入神经元；神经中枢：指中枢神经系统内参与某一反射的神经元的总和；传出神经：它们是脑和脊髓运动神经元的轴突，把神经冲动从中枢传到效应器；效应器：包括肌肉和腺体等组织。如下图所示。
4、(2)运用“联想对照法”理解兴奋的传导神经冲动的传导过程是电化学的过程，是在神经纤维上顺序发生的电化学变化。神经未受刺激时(即静息状态)。神经细胞内外存在着离子浓度差(Na外多内少，K外少内多)，离子在细胞内外的不平均分配是靠NaK泵维持的。NaK泵的活动需要ATP供能，每消耗一个ATP可将3个Na逆浓度梯度泵出细胞，而只将2个K逆浓度梯度泵入细胞。膜对Na、K的透性不同，Na很难通过，K易于通过，因而泵出的Na很难重新通过膜进入神经细胞，而泵入的K却可以通过膜漏出。另外，细胞内还有很多带负电的大分子，不能穿过膜，这样就使膜内和膜外出现了电位的不同，膜外是正电性、膜内是负电性。由于细胞内负电离
5、子略多于正电离子，细胞外正电离子略多于负电离子，正负电互相吸引，细胞内多的负电离子和细胞外多的正电离子分别集中于细胞膜的内外两面，这样就产生了细胞膜极性，出现膜内外的电位差，称静息膜电位。细胞膜上存在着由亲水的蛋白质分子构成的物质出入细胞的管道。神经纤维静息时，Na管道大多关闭。当神经纤维上某点受到刺激时，Na管道张开细胞膜的透性发生急剧变化，Na流入量比未受刺激时增加20倍，这一过程使膜内外的Na达到平衡，原来是负电性的膜内暂时转变为正电性，原来是正电性的膜外变成负电性，即由原来的外正内负变为外负内正。此时Na管道逐渐关闭，K管道打开，K顺浓度梯度从膜内流出，使膜内恢复负电性膜外也恢复正电性
6、，即恢复原来的静息电位。这一周期的电位变化，即从Na的渗入使膜电位从外正内负变为外负内正，到K的渗出使膜恢复到原来的外正内负，称为动作电位。所谓神经传导就是动作电位沿神经纤维的顺序发生。神经纤维某一点受到刺激，这个点的膜电位由外正内负变为外负内正，使它和它的左右邻之间出现电位差，于是左右邻的膜也都发生透性变化，也和上述过程一样发生动作电位。如此一步一步地连锁反应而出现了动作电位的顺序传播，这就是神经冲动在神经纤维上的传导(强度不变)。在膜电位并未恢复到原来的静息电位时，Na管道再遇到刺激时不能重新张开，处于失活状态，这一短暂的失活时期相当于(神经传导的)不应期。神经完成一次传导后，要经过一个极
7、短的不应期(0.4 ms4 ms)的准备，才能开始第二次传导。我们可以联想神经传导好比多米诺骨牌：第一张骨牌被推倒，各个骨牌顺序以同样的能量倒下，直到最后一张骨牌，耗能都是一样的。如果想再来一次，就必须把骨牌全部恢复原状，也就是说，使骨牌恢复原来的位置。这样可以帮助我们理解兴奋在神经纤维上的传导过程及特点。兴奋在神经元和神经元之间是通过突触(化学突触)(如下图)来传递的。化学突触的形态特点是2个神经元之间有一宽约20 nm50 nm的缝隙。缝隙的前后两膜分别为突触前膜和突触后膜，缝隙的存在使神经冲动不能直接通过，而必须借助某种化学物质(神经递质)的参与。当神经冲动从轴突传导到末端时，突触小体膜
8、透性发生变化，使Ca2通过膜上的Ca2管道大量进入突触小体，此时含递质的突触小泡移向突触前膜，突触小泡的膜与突触前膜融合而将递质排出至突触间隙。突触后膜表面有递质的受体，递质和受体结合而使Na大量涌入细胞，于是静息电位变为动作电位，神经冲动发生，并且此兴奋沿着这一神经元的轴突传导出去。可见，化学突触是定向传导的，兴奋只能从突触前神经元(轴突)传向突触后神经元(树突及胞体)而不能反向，因为只有突触前神经元的轴突末端能产生递质，突触后神经元不能产生递质，只能接受递质而发生反应。虽然神经纤维上兴奋的传导是双向的，但是由于在动物体内，神经接受刺激的地方一般是神经末端，并且，更重要的是在神经纤维彼此接头
9、的地方(突触)，兴奋是单向传导的，因而兴奋只能朝一个方向运行。(3)运用“图解法”理解高级神经中枢的调节调节人和高等动物生理活动的高级神经中枢是大脑皮层，大脑皮层是大脑表面的一层灰质，成人大脑皮层的总面积可达2200平方厘米，约有140亿左右的神经细胞，大脑皮层有和机体各部位相对应的功能代表区，即大脑皮层的功能定位。这些功能定位还有管理躯体和内脏器官运动的高级神经中枢，也有感觉躯体和内脏器官活动状态的高级神经中枢如下图(1)。各功能代表区可进一步划分为控制身体一定区域的部分。这些部分不是无秩序地随机排列的，而是有一定的格局的。躯体感觉区的左部各点的安排正好画出了身体右侧的全部，躯体感觉区右部的
10、各点的排列也正好画出了身体左侧的全部。不同动物的各区大小也都不一样，这一情况在一定程度上反映了不同动物的感觉和运动机能的特点。如下图(2) (1)(2)(4)运用“图表对比归类法”识记神经调节和体液调节的关系通过对比找出神经调节与体液调节的区别神经调节与体液调节(主要表现为激素调节)的联系首先表现在神经系统对激素分泌的控制。神经系统可直接控制内分沁腺的分泌，也可通过控制垂体分泌促激素，间接控制一些内分泌腺的分泌。它们之间的关系如下：其次表现为激素对神经系统的影响作用。如甲状腺激素能提高神经系统的兴奋性，神经系统兴奋的改变又反作用于内分泌腺的分泌活动。2解题障碍的突破运用“类比分析法”分析解释与
11、神经调节有关的生命现象。例1下列是有关人体生命活动调节的问题(1)当人处于寒冷环境时，甲状腺激素分泌多，这是由于_和_调节的结果。(2)某运动员遵从教练的指导，一见灯亮就举起哑铃，附在手臂上的记录仪器经a时间后，测得肌肉活动的电位变化，在一次训练中，教练趁运动员不备，用针刺其手臂，运动员手臂收缩，经b时间后，测到肌肉活动的电位变化。请分析回答：在a时间内，神经冲动传递的途径是_。在b时间内，神经冲动传递的途径是_。A眼传入神经脊髓传出神经肌肉B眼传入神经大脑传出神经脊髓传出神经肌肉C皮肤传入神经大脑传出神经脊髓传出神经肌肉D皮肤传入神经脊髓传出神经肌肉a时间_b时间A B C D解析：用“类比
12、分析法”解。首先对问题对象进行类比，本题涉及生命活动调节的两种方式的联系和区别，两种类型反射的神经中枢的位置区别及反射弧等知识。(1)甲状腺激素是由甲状腺分泌的，甲状腺既受神经系统的直接控制，也受垂体分泌的促甲状腺激素的调节。(2)躯体运动中枢(高级中枢)在大脑皮层，低级中枢在脊髓。前者是条件反射，应有大脑皮层参与，感受器是眼；后者是非条件反射，由大脑皮层以下的神经中枢脊髓参与即可完成，感受器是皮肤。答案：(1)神经 体液(激素) (2)B D A例2下图表示高等动物4种不同的生理调节，请回答：(1)给蟾蜍注射垂体提取物促使蟾蜍产卵是属于_过程。(2)人进食后血糖的调节是属于_过程。(3)狗看
13、到食物后分泌唾液是属于_过程。(4)日照变长促使多数鸟类开始产卵属于_过程。解析：用“类比分析法”解。遇到这样的问题要认真审题和思考进行知识类比。首先将AD进行知识归类。A表示神经调节；B表示激素调节；C、D都表示神经体液调节。但C表示的是神经系统直接控制内分沁腺的分泌，而D表示的是神经系统通过控制垂体分泌促激素，间接控制内分泌腺的分泌。然后再具体分析问题中提出的四项生命现象。(1)属于激素调节，故为B；(2)涉及胰岛素的分泌及胰岛素对血糖的调节，属于神经体液调节。故为C；(3)为条件反射，“食物”为条件刺激，属神经调节，故为A；(4)鸟类受到日照刺激，在神经系统的影响下，垂体分泌促性腺激素，
14、促性腺激素又能刺激性腺分泌雌性激素，在雌性激素的作用下，雌性生殖器官发育并产生生殖细胞(产卵)。故为D。答案：(1)B (2)C (3)A (4)D例3如果支配某一肢体的传入神经及中枢完整，而传出神经受损，那么该肢体A能运动，针刺有感觉 B不能运动，针刺有感觉C能运动，针刺无感觉 D不能运动，针刺无感觉解析：用“类比分析法”解。本题考查反射弧的知识点。反射弧：感受器传入神经神经中枢传出神经效应器本题中传入神经及中枢完整，因此感受器能够把针刺这个刺激转变为兴奋并沿传入神经传到神经中枢，神经中枢可对其进行综合分析，但由于传出神经受损，因此无法控制效应器产生运动。答案：B发散：如题干改为传出神经和中
15、枢完整，而传入神经受损，那么该肢体将能运动，但针刺无感觉。【同步达纲练习】1下图为反射弧示意简图，兴奋在反射弧中按单一方向传导，这是因为A在中兴奋传导是单一方向的 B在中兴奋传导是单一方向的C在中兴奋传导是单一方向的 D以上说法都对2回答下列有关神经冲动传导的问题：(1)神经纤维处于静息状态时，若规定细胞膜外表面为零电位，则细胞膜内表面的电位是_(正、负或零)电位。(2)当神经纤维受到刺激产生兴奋时，该部位细胞膜内外表面离子的分布情况是_。(3)下图表示三个通过突触连接的神经元。现于箭头处施加一强刺激，则能测到动作电位的位置是_。Aa和b处 Ba、b和c处 Cb、c、d和e处 Da、b、c、d和e处参考答案【同步达纲练习】1解析：运用“迁移法”。兴奋在神经纤维上的传导是双向的，在突触上的传导是单向的。答案：B2解析：运用“迁移法”。(3)兴奋在神经纤维上的传导是双向的所以在箭头处施加一强刺激后，b和c点都能测到动作电位；兴奋在神经元之间的传递是单向的，只能从一个神经元的轴突传递给另一个神经元的细胞体或树突，而不能向相反的方向传递，所以可以完成cde的传递，而不能完成ba的传递。答案：(1)负 (2)外负内正 (3)C
