通过神经系统的调节

第二章 动物和人体生命活动的调节,第1节 通过神经系统的调节,一、学习目标1、神经调节的结构基础和反射。2、兴奋在神经纤维上的传导和在神经元之间的传递。3、神经系统的分级调节和人脑的高级功能二、重点和难点1、兴奋在神经纤维上的传导和在神经元之间的传递。2、人脑的高级功能。,动物和人体都是开放的系统，要维持内环境的稳态并与外界环境相适应，都离不开生命活动的调节，神经系统在其中扮演了主要角色。,神经体液免疫调节,一、神经调节的结构基础和反射1.神经调节的结构基础-神经系统的组成,神经系统的组成,中枢神经,神经中枢是指中枢神经系统的灰质中，大量神经元的细胞体聚集在一起形成的具有某一特定生理功能的结构。,中枢神经系统由脑和脊髓组成；（注意：区别于神经中枢）,神经系统基本单位是什么？,灰质：神经元细胞体和树突构成，富于血管，新鲜标本上呈暗粉灰色。白质：神经纤维构成，神经纤维表面髓鞘含有类脂质，色泽亮白。,脊 髓,神经元,细胞体：主要分布在中枢神经系统中的灰质部分，代谢和营 养中心突起,轴突 ：长而且少，仅一条.将兴奋由细胞体传向外围.注：突起主要分布在中枢神经系统中的白质部分。,树突 ：短而且多，呈树枝状分布 (多条).将兴奋传向细胞体,神经元（神经细胞）神经系统结构和 功能的基本单位,神经纤维,功能：,接受刺激、产生兴奋、传导兴奋,树 突,髓 鞘,细胞核,细胞体,轴 突,轴突末梢,神经纤维,神经元（神经细胞）神经系统结构和 功能的基本单位,许多神经纤维集结成束，外面包着由结缔组织形成的膜，构成一条神经。,(17-1 )神经元组成及与神经纤维、神经之间的关系？,神经元的轴突或长的树突外面包有髓鞘，共同构成神经纤维。,2、神经调节的基本方式反射,反射：在中枢神经系统参与下，动物体或人对内、外界环境变化作出的规律性应答（“三要素”）。区别于低等生物的应激性（例含羞草、草履虫）,反射弧是完成反射活动的结构基础，它包括：感受器、传入神经、神经中枢、传出神经和效应器五个部分。,（1）.反射的概念,（2）反射的结构基础,反射弧,传入神经将兴奋由外周传至神经中枢,感受器 (感觉神经末梢及附属结构，主分布于皮肤及各感觉器官)感受刺激，产生兴奋。,神经中枢（中枢神经的一部分）对兴奋进行分析、综合，并发出指令。,传出神经 将兴奋由神经中枢传至外周,效应器（运动神经末梢及它支配的腺体或肌肉 ）对内外刺激作出应答,（3）反射弧的5个部分的（组成）及功能：,（3）反射弧的结构与功能分析：,反射弧是完成反射活动的结构基础。,小结：一个完整的反射活动完成，至少需要两个神经元（传入神经元和传出神经元）参与，一般需三个或以上神经元构成（传入、传出和中间神经元）（举例）。一个反射活动要想完成，必须保持反射弧的完整性；如果反射弧中任何环节在结构和功能上受损，反射就不能进行。,P12页例1 P13页题1,思考：,1.没有感觉产生，一定是传入神经受损伤吗？,归纳总结：,反射活动需要经过完整的反射弧来实现。如果反射弧中任何环节在结构和功能上受损，反射就不能进行。,2.没有运动产生，一定是传出神经受损伤吗？,错感受器和神经中枢损伤也不能产生感觉,错反射弧的任一环节受损伤，均无运动功能.,（4）反射类型,非条件反射,条件反射,动物在后天生活过程中通过训练学习逐渐形成的后天性反射。如：狗听到铃声流口水、人听到叫声回头、望梅止渴、谈梅止渴、画饼充饥等。,动物通过遗传获得的先天就有的反射。如：吮吸反射、膝跳反射、眨眼反射、吃梅子分泌唾液等。,联系：条件反射建立在非条件反射的基础上，没有非条件反射，就没有条件反射。,C,2、在一个以肌肉为效应器的反射弧中，如传出神经遭到破坏，而其他部分正常，当感受器受到刺激后将表现为 （ ） A.既有感觉又能运动 B.失去感觉同时肌肉无收缩反应 C.有感觉但肌肉无收缩反应 D.失去感觉但能运动,C,P12页即时应用题1,3（06重庆）在用脊蛙（去除脑保留脊髓的蛙）进行反射弧分析的实验中，破坏缩腿反射弧在左后肢的部分结构，观察双侧后肢对刺激的收缩反应，结果如下表：,上述结果表明，反射弧的被破坏部分可能是A. 感受器 B. 感受器和传人神经 C. 传入神经和效应器 D. 效应器,二、兴奋的传导,（一）神经纤维上的传导 (双向),（二）两个神经细胞间的传递（单向）,兴奋是指动物体或人体内的某些组织（如神经组织）或细胞感受外界刺激后，由相对静止状态变为显著活跃状态的过程。,（一）兴奋在神经纤维上的传导,指针偏转两次,方向相反,兴奋是以电信号的形式沿着神经纤维传导的，这种电信号也叫做神经冲动。,1、神经冲动, 结论：,+,+,+,-,-,-,图1,图4,图2,图3,a,b,a,b,a,b,a,b,刺激,-,+,+,+, 实验现象：,（1）静息电位：内负外正,（2）动作电位：内正外负 在兴奋部位与未兴奋部位间形成局部电流,（3）传导与恢复：局部电流又刺激临近的未兴奋部位,2、神经冲动在神经纤维上传导的模式图,刺激,兴奋双向传导,小结：,兴奋的传导过程: 静息电位刺激动作电位电位差局部电流又刺激相邻未兴奋部位,局部电流方向:膜外:未兴奋部位兴奋部位 膜内:兴奋部位未兴奋部位（与兴奋传导方向一致）,兴奋在神经纤维上的传导方式:,电信号（神经冲动）,兴奋在神经纤维上的传导方向（传导特点）:,(刺激神经纤维的中间部位)兴奋可在神经纤维上双向传导,（注意：但是在生物体内，通常兴奋来自起始端点，因此，兴奋在生物体内的神经纤维上的传导是单向传导）,总结：,注意：以上过程钠、钾离子的转运是顺浓度梯度的，不需要能量（属被动运输）恢复期内离子的转运需消耗能量（属主动运输）即“钠-钾泵”,神经细胞内K+浓度明显高于膜外，而Na+离子浓度比膜外低,静息时（静息电位）：膜主要对K+有通透性,造成钾离子外流，所以膜电位是内负外正。兴奋时（动作电位）：膜的通透性改变，对Na+通透性增加，钠离子内流，即兴奋部位膜电位是内正外负。,3、神经纤维上兴奋传导的生理学基础：,拓展：神经纤维上兴奋传导的特征,生理上的完整性：被切断或机械压力、冷冻、电流、化学药品等因素，都会中断冲动的传导。绝缘性：一条神经干内有许多条神经纤维，但是它们各自传导本身的冲动，而不波及邻近的神经纤维。双向传导性：刺激神经纤维的任何一点，所产生的冲动均可沿着纤维向两侧同时传导。相对不疲劳性：神经纤维能够不断的接受刺激和传导冲动的能力，对于适应外界环境的变化有着重要的作用。,练习：,1未受到刺激时（静息状态）的膜电位：_,2兴奋区域的膜电位_,3未兴奋区域的膜电位：_,4兴奋区域与未兴奋区域形成_ 这样就形成了_,5电流方向在膜外由_流向_ 在膜内由_流向_,外正内负,外负内正,外正内负,电位差,局部电流,未兴奋部位,兴奋部位,兴奋部位,未兴奋部位,6兴奋在神经纤维上的传导特点：_,双向,一、兴奋在神经纤维上的传导,五,七,D,2、在1条离体神经纤维的中段施加电刺激，使其兴奋。下图表示刺激时的膜内外电位变化和所产生的神经冲动传导方向（横向箭头表示传导方向）。其中正确的是（ ）,C,P14页题5,C,注意：神经冲动时离子的转运是顺浓度梯度的，不需要能量（属被动运输）恢复期内离子的转运需消耗能量（属主动运输）即“钠-钾泵”,作业（三）题3、4（图）、5,兴奋可以在神经纤维上进行传导（双向）。在完成一个反射的过程中，兴奋需经过多个神经元共同完成，相邻的两个神经元之间并不是直接接触的。,（二）兴奋在神经元之间的传递,（1）突触类型：轴突树突 轴突胞体,1、突触,（2）突触组成,A神经元轴突兴奋即（神经冲动）,神经递质,突触小体(突触小泡),突触前膜,突触间隙,突触后膜（含受体）,突触,B神经元兴奋或抑制,2、神经元间兴奋的传递过程：,刺激,突触的结构和兴奋的传导,3、神经递质,由突触小体内的突触小泡产生（线粒体参与供能）,以胞吐方式经突触前膜释放,（实质）：突触后膜上的糖蛋白,使突触后膜兴奋或抑制,作用后被分解。递质发生效应后，就被酶破坏而失活，或被移走而迅速停止作用。因此，一次神经冲动只能引起一次递质释放，产生一次突触后电位变化。同一神经元的末梢只能释放一种递质（兴奋的或抑制的）,兴奋性的：主要乙酰胆碱，去甲肾上腺素，肾上腺素等抑制性的：氨基酸类，一氧化氮等。,使突触后神经元产生持续性兴奋（或抑制）,医学上的应用：（麻醉） 在医学上使用麻醉方法阻止兴奋的传递（例如阻断神经递质的产生、释放或作用等）。另外，如果神经纤维在麻醉药或低温作用下发生机能改变或被切断，破坏了生理功能的完整性，兴奋的传导也会被阻断。,前面提到神经递质发挥作用之后将被分解或转移走，如果神经递质一直起作用，会有是么结果？,思考：,1、已知突触前神经元释放的某种物质可以使突触后神经元兴奋，当完成一次兴奋传递后，该种递质立即被分解。某种药物可以阻止该种递质的分解，这种药物的即时效应是 （ ）A突触前神经元持续兴奋 B突触后神经元持续兴奋C突触前神经元持续抑制 D突触后神经元持续抑制,B,2（上海卷）有机磷农药可抑制胆碱酯酶（分解乙酰胆碱的酶）的作用，对于以乙酰胆碱为递质的突触来说，中毒后会发生 A突触前膜的流动性消失 B关闭突触后膜的Na+离子通道 C乙酰胆碱持续作用于突触后膜的受体 D突触前神经元的膜电位发生显著变化,【答案】C,解析】有机磷农药能抑制胆碱酯酶的作用，不作用于突触前膜，故突触前膜的流动性没有消失，膜电位不发生显著变化，故A、D错误；有机磷农药可抑制胆碱酯酶，使得神径递质乙酰胆碱不能分解，所以就一直持续作用于突触后膜，使突触后膜持续兴奋 ，故C正确。,单向传递（解释原因）,神经元间的兴奋传递方式：,神经元间的兴奋传递特点：,电信号,电信号,（即兴奋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）因此，在一个反射弧中，兴奋只能是单向传递。,原因：递质只存在于突触小体内，只能由突触前膜释放，然后作用于突触后膜,总结：,化学信号,思考与讨论：,兴奋由突触前膜传至突触后膜，需要经历递质的释放、扩散以及对突触后膜的作用过程。,突触小泡中含量较多的细胞器有哪两种？ 神经递质可以成为内环境的组成成分吗？中突触小体内神经信号如何转变 ？ 兴奋在突触处传递比在神经纤维上的传导速度要慢的原因是什么？,高尔基体、线粒体,存在于突触小泡内的尚未释放的神经递质（还在突触小体内），这时的神经递质不属于内环境的组成成分。但由突触前膜经胞吐释放到突触间隙的神经递质就成为内环境的成分了。,电信号转变成化学信号。,B,2、下列有关突触结构和功能的叙述中，错误的是 （ ）A突触前膜与后膜之间有间隙 B兴奋由电信号转变成化学信号，再转变成电信号C兴奋在突触处只能由前膜传向后膜 D突触前后两个神经元的兴奋是同步的,D,B,兴奋的传导小结：,1、神经纤维上的传导,2、神经元之间的传递,结构,单向传递,特点,突触,传导形式神经冲动电信号,特点双向传导,因此，在一个完整的反射弧中，兴奋只能是单向传递。,局部电流,化学信号,电信号,突触小泡释放的神经递质,快,慢,可以双向传导,只能单向传递,兴奋的传导小结,1、(2009年高考宁夏卷)下列对于神经兴奋的叙述，错误的是()A兴奋部位细胞膜两侧的电位表现为膜 内为正、膜外为负B神经细胞兴奋时细胞膜对Na通透性 增大C兴奋在反射弧中以神经冲动的方式双 向传递D细胞膜内外K、Na分布不均匀是神经纤维兴奋传导的基础,C,2、（江苏卷）.下列关于神经兴奋的叙述，正确的是A.神经元受到刺激时，贮存于突触小泡内的神经递质就会释放出来B.神经递质与突触后膜上的受体结合，也可能抑制下一神经元C.兴奋在反射弧中的传导是双向的D.神经元细胞膜外Na+的内流是形成静息电 位的基础,【答案】B【解析】神经元受到刺激时，若该刺激很弱不能引起神经元兴奋或是使神经元兴奋被抑制，则贮存于突触小泡内的神经递质不会被释 放出来，A错误；神经递质与突触后膜上的受体结合，可能引起下一神经元的兴奋或抑制，故B正确；兴奋只能从突触前膜到达后膜，故兴奋在反射弧中的传导是单向的，C项错误；神经元细胞膜外Na+的内流是形成动作电位的基础，形成静息电位的基础是K+的 外流。,3、思考：下图表示人体内反射弧的模式图,（1）在人体内，该反射弧神经传导的方向是_. A、由左向右 B、由右向左判断的理由是 .（2）在a部位，神经传导是_向的，原因是（3）用强刺激施加该反射弧后，在可以测出电位变化的部位是，在b部位的电荷分布情况是_。,刺激,兴奋只能由突触前膜传递到突触后膜。,单,神经递质只能由突触前膜释放作用于突触后膜,外正内负,回顾：兴奋的传导,（一）在神经纤维上的传导,三、神经系统的分级调节,调节动物和人生命活动的最高级神经中枢是大脑皮层，调节机体活动的低级中枢在脑以下，如下丘脑、脊髓等。,脑,脊髓,1、神经中枢的分布（中枢神经系统中的）,大脑,小脑,脑干 中脑 脑桥 延髓,有维持身体平衡的中枢,调节机体活动最高级中枢,许多维持生命活动必要的中枢,如呼吸中枢、心血管运动中枢等，被称为“活命中枢”,调节躯体运动的低级中枢,下丘脑属间脑,有体温调节中枢、血糖及水盐平衡调节中枢， 控制生物节律等,1、神经中枢的分布部位和功能各不相同，不同的神经中枢负责调节某一特定的生理功能。,2、不同的神经中枢间又相互联系，相互调控。,3、一般来说，位于脊髓的低级中枢受脑中相应的高级中枢的调控。这样，相应器官、系统的生理活动，就能进行得更加有条不紊和精确。,2、总结：各神经中枢之间的联系,饮酒过量的人表现为语无伦次、走路不稳、呼吸急促，在大脑、小脑、脑干三个结构中与此反应相对应的结构分别为（ ）A.B. C. D.,D,四、人脑的高级功能 位于人大脑表层的大脑皮层（即大脑的灰质区），是整个神经系统中最高级的部位。,1、大脑皮层的功能： 它除了对外部世界的感知以及控制机体的反射活动等一般功能外， 还具有语言、学习、记忆和思维以及对低级中枢的调控等方面的高级功能。,特征：（有四个区、人类特有、在大脑左半球）,2、大脑皮层的言语区：,3、学习与记忆：脑的高级功能之一,1、大脑皮层功能区,运动性语言中枢S区,听觉性语言中枢 H区,书写性语言中枢W区,视觉性语言中枢V区,2、大脑皮层的言语区：,言语区,S区：运动性语言中枢损伤症状 （能看、能写、能听、不会讲话（运动性失语症）,H区：听觉性语言中枢 （能看、能写、能说、听不懂讲话）,W区：书写语言中枢 （能看、能听、能说、不会写）,V区：视觉性语言中枢 （能听、能写、能说、看不懂文字）,(Write),(Sport),(Hear),(View),3、学习和记忆是脑的高级功能之一,、学习是神经系统不断受到刺激，获得新的行为、习惯和积累经验的过程。,、记忆是将获得的经验进行贮存和再现的过程。,短期记忆：主要与神经元的活动及神经元之间的联系有关（海马区）。,长期记忆：可能与新突触的建立有关。,人类对于大脑的结构和功能的认识还比较浅显，更深层次的奥秘有待于进一步的探索。,外界信息输入(通过视觉、听觉、触觉等),瞬时记忆,注意,短期记忆,遗忘（信息丢失）,不重复,遗忘,重复,长期记忆,永久记忆,不同形式记忆的关系,某人能读书看报,也可以写字，但就是听不懂别人说的话,这表明他的大脑受到损伤.受损伤的区域是（ ）A.大脑皮层运动区 B.大脑皮层S区C.大脑皮层内侧面某一特定区域 D.大脑皮层H区,D,二、画出突触的亚显微结构示意图 ， 并用箭头和文字表示出兴奋在神经元之间的传递过程（模式图）。,1、神经调节的结构基础和反射2、兴奋在神经纤维上的传导3、兴奋在神经元之间的传递突触传递,构建知识网络,五、 规律总结：反射弧中兴奋传导方向的判断,1.神经节:有神经节的一定是传入神经.2.在突触结构中传递方向：一定是从突触前膜到突触后膜,兴奋的传递方向是向右,3.据脊髓灰质的结构：窄入宽出,4.切断实验法判断：将某一神经切断，分别刺激其远离中枢的一端和近中枢的一端，观察肌肉的收缩情况。,二,3（06重庆）在用脊蛙（去除脑保留脊髓的蛙）进行反射弧分析的实验中，破坏缩腿反射弧在左后肢的部分结构，观察双侧后肢对刺激的收缩反应，结果如下表：,上述结果表明，反射弧的被破坏部分可能是A. 感受器 B. 感受器和传人神经 C. 传入神经和效应器 D. 效应器,例题1：下图是反射弧的组成示意图（虚线内为神经中枢），请据图回答：（1）图中反射弧的感受器、传入神经、传出神经和效应器依次为图中的 （用序号回答）（）图中所示包含神经突触 处，孩子生活在刺激丰富的环境中该结构的数目将 。（）图中A、C和D箭头表示人体内神经冲动的传导方向，其中错误的是 （填箭头旁字母）。原因是（）E、B为神经纤维上的实验位点。如果在E处膜外安放如图所示的灵敏电流计，给予B点一个强刺激，则B点膜内外电位表现为 ，电流计指针发生 次偏转。,增加,神经递质只能由突触前膜,释放作用于突触后膜,外负内正,题2、如图为脊髓反射模式图，请回答： (1)下列对反射弧结构的叙述，错误的是( )A代表传出神经 B代表神经中枢的突触CM代表效应器 DS代表感受器(2)在反射弧中，决定神经冲动单向传导的原因是( )A冲动在S中单向传导B冲动在中单向传导C冲动在中单向传导D冲动在中单向传导 (3)在中与兴奋传导有关的化学递质是_.,A,C,乙酸胆碱或单胺类物质,（1）由以上分析可知为传入神经、为传出神经、S是感受器、M是效应器（2）由于神经递质只能由突触前膜释放，作用于突触后膜，所以兴奋在神经元之间的传递只能是单向的（3）是突触，其中与信号传递有关的化学物质是神经递质，即乙酸胆碱或单胺类物质,(4)假设M是一块肌肉，现切断