第4节神经系统的分级调节

第4节神经系统的分级调节学有目标——课标要求必明记在平时——核心语句必背1．举例说明大脑对躯体运动及内脏活动的分级调节。2．比较大脑对躯体运动调节与对内脏活动调节的特点。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它的代表区，而且皮层代表区的位置与躯体各部分关系是倒置的。2．调节内脏活动的中枢存在于脊髓、脑干、下丘脑和大脑等不同部位。3．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不完全自主。

[主干知识梳理]一、神经系统对躯体运动的分级调节1．大脑表面的大脑皮层主要由

构成，大脑通过

与脊髓相连。2．大脑皮层的中央前回即

区，有躯体各部分运动机能的代表区，这些代表区的位置与躯体各部分的关系是

的。3．躯体运动的最高级中枢在

，低级中枢在

，中间由

等连接。神经元胞体及其树突脑干第一运动倒置大脑皮层脊髓脑干二、神经系统对内脏活动的分级调节1．神经系统对内脏活动的调节方式是

，神经中枢在___________________________等不同部位。2．排尿反射的低级中枢在

，受自主神经支配，

兴奋会导致膀胱缩小。人有意识排尿，是因为

。反射脊髓、下丘脑、脊髓副交感神经大脑皮层对脊髓进行着调控脑干和大脑[边角知识发掘]1．比较副交感神经对胃肠和膀胱的调节(教材第19页图22和教材第35页图211)，说明自主神经对内脏的调节与运动的适应关系。提示：副交感神经兴奋能加强胃肠的蠕动和消化液的分泌，有利于食物的消化。支配膀胱的副交感神经兴奋能够使膀胱收缩，有利于排尿，这都与安静状态相适应，而交感神经兴奋则往往调节内脏器官与运动状态相适应。2．(教材第36页拓展应用)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？(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。提示：如果假设成立，我们必须时刻记着自己的心跳、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，某一刻忘了支配心跳与呼吸，我们可能就会停止心跳与呼吸。(2)它绝对自主，不受大脑等高级中枢的控制。提示：如果假设成立，机体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)内脏活动只受交感神经或副交感神经的单一控制。提示：如果假设成立，那就无法协调内脏器官的活动。[教材问题提示]一、思考1．资料1中的老人上肢、下肢和脊髓、脊神经都没有受伤，但大脑某区受损伤，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。2．从图中可以看出，躯体各部分的运动调控在大脑皮层是有对应区的，皮层代表区的位置与躯体各部分的关系是倒置的。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。例如，人手指的运动很精细复杂，代表区的面积就大；人面部会形成复杂的表情，代表区的面积也就大。4．缩手反射的中枢在脊髓，但脊髓缩手反射中枢受大脑皮层相应代表区的调控。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。二、思考·讨论(教材第35页)1．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。2．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，可能是大脑皮层相应中枢出现损伤，也可能是大脑皮层与脊髓反射中枢的神经联系出现了损伤。3．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。大脑神经元胞体及其树突第一运动区中央前回(2)人的大脑有丰富的沟和回，这有什么重要生理意义？提示：在有限体积的颅腔内有更大的表面积。(3)大脑皮层第一运动区有躯体各部分运动机能的代表区，这些代表区的位置和范围大小呈现出什么样的规律？提示：各代表区的位置与躯体各部分的关系是倒置的，各代表区范围的大小与躯体运动的精细程度有关。2．如图为神经肌肉连接示意图，图中黑点()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。据此回答有关问题：

(1)肌肉受到刺激，在哪个部位产生感觉？用图中标号写出兴奋传导的途径。提示：在大脑皮层产生感觉。兴奋传导途径依次是④⑤⑥。(2)大脑支配肌肉运动的兴奋传导途径依次是

，肌肉受刺激不由自主收缩的兴奋传导途径依次是

。(均用图中标号表示)④⑤⑥①②③[师说重难]

大脑皮层在神经系统对躯体运动的分级调节中的作用[在应用中悟][典例]

(2019·全国卷Ⅰ)人的排尿是一种反射活动。回答下列问题。(1)膀胱中的感受器受到刺激后会产生兴奋。兴奋从一个神经元到另一个神经元的传递是单向的，其原因是______________________________________。(2)排尿过程的调节属于神经调节，神经调节的基本方式是反射。排尿反射的初(低)级中枢位于________。成年人可以有意识地控制排尿，说明排尿反射也受高级中枢控制，该高级中枢位于________________。(3)排尿过程中，尿液还会刺激尿道上的______________________________，从而加强排尿中枢的活动，促进排尿。[解析]

(1)兴奋从一个神经元到另一个神经元传递时要经过突触。在突触处，兴奋的传递是单向的，因为神经递质只能由突触前膜释放，然后作用于突触后膜。(2)排尿反射的初(低)级中枢位于脊髓。成年人排尿反射的初(低)级中枢受位于大脑皮层的高级中枢的控制，因此成年人可以有意识地控制排尿。(3)排尿过程中，尿液还会刺激尿道上的感受器，经传入神经使排尿中枢的活动增强，从而促进排尿。[答案]

(1)神经递质只能由突触前膜释放，作用于突触后膜(2)脊髓大脑皮层(3)感受器[名师点睛]本题主要考查神经系统不同中枢对排尿反射的控制。排尿反射是一种简单的非条件反射活动，神经中枢在脊髓，受最高级中枢大脑皮层的调控。[在训练中评]1．下列有关大脑皮层的叙述，正确的是

(

)A．由神经元的细胞体、树突和轴突构成的薄层B．丰富的沟回增大了大脑体积C．能控制所有皮层以下的神经活动，是最高级中枢D．受意识控制的神经活动都与大脑皮层有关解析：大脑皮层主要是由神经元的细胞体、树突构成的薄层，A错误；丰富的沟回增大了大脑皮层的表面积，B错误；大脑皮层能够调控皮层以下的中枢，但不能控制所有的神经活动，如自主神经就不受意识的控制，C错误；意识是在大脑皮层形成的，凡是受意识控制的神经活动都与大脑皮层有关，D正确。答案：D

2．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解析：第一运动区位于大脑皮层的中央前回，该区域与对应的躯体部分成倒置的关系，并且代表区的面积与躯体的大小无关，而是与活动的精细程度有关，A、B、C正确；该区是躯体运动中枢，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。答案：D

脊髓、脑干、下丘脑和大脑大脑皮层调控脊髓排尿呼吸运动心血管较高级

(3)脊髓对膀胱扩大和缩小的控制是由

支配的，

神经兴奋不能使膀胱缩小。(4)人为什么能有意识排尿？提示：因为大脑皮层对脊髓进行着调控。自主神经系统交感2．分析下面的两则材料，回答有关问题：材料Ⅰ：实验表明，切断支配心脏的副交感神经可使心跳加快；切断支配心脏的交感神经，使心跳减慢。材料Ⅱ：自主神经系统的部分功能见下表：效应器官交感神经副交感神经递质受体作用递质受体作用心脏窦房结NAβ1心率加快AChM1心率减慢房室传导系统NAβ2传导加快AChM2传导减慢心肌NAβ3收缩加强AChM3收缩减弱血管脑血管NAα1轻度收缩———冠状血管NAα2收缩———NAβ4舒张(为主)———皮肤黏膜血管NAα3收缩———支气管平滑肌NAβ5舒张AChM4收缩续表(1)材料Ⅰ说明自主神经能对心脏发出持续的神经冲动，它们是怎样调节心跳的？提示：副交感神经能抑制心跳，交感神经能促进心跳，二者作用相反或相互拮抗，共同调节心跳。(2)分析材料Ⅱ表格，举例说明交感神经和副交感神经哪一种调节器官较为局限？提示：副交感神经较为局限，有些器官仅受交感神经支配，如脑血管等。[师说重难]

一．大脑皮层在神经系统的分级调节中的作用大脑皮层是神经系统中最高级的神经中枢，其中包括躯体运动中枢、躯体感觉中枢、听觉中枢、视觉中枢、嗅觉中枢和语言中枢等。大脑皮层中的高级中枢可以控制脊髓中的低级中枢，例如排尿中枢受大脑皮层的控制。但是，大脑皮层对低级中枢的控制也是相对的，一定条件下会失去对低级中枢的控制。

二．人体对排尿的调控排尿不仅受到脊髓的控制，也受到大脑皮层的调控。脊髓对膀胱扩大和缩小的控制是由自主神经系统支配的：交感神经兴奋，不会导致膀胱缩小；副交感神经兴奋，会使膀胱缩小。而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(如图所示)。[在应用中悟][典例]实验表明，分别刺激支配唾液腺的交感神经和副交感神经，都能促进其分泌。不同之处是刺激交感神经分泌的唾液，水分少酶多；刺激副交感神经分泌的唾液水分多酶少。下列叙述错误的是

(

)A．交感神经兴奋分泌唾液有利于消化B．副交感神经兴奋分泌唾液有利于吞咽食物C．交感神经和副交感神经对唾液腺发挥相反的作用D．唾液腺的分泌功能会受大脑皮层的影响[解析]刺激交感神经分泌的唾液，水分少酶多有利于消化，A正确；刺激副交感神经分泌的唾液水分多酶少，有利于湿润食物便于吞咽，B正确；交感神经和副交感神经对内脏器官往往发挥相反的作用，但对唾液腺都起促进分泌唾液的作用，C错误；唾液腺分泌不受大脑皮层有意识控制，但受其影响，D正确。[答案]

C[名师点睛]交感神经和副交感神经对内脏器官往往发挥相反的作用，但也有例外，如本题中交感神经和副交感神经都促进唾液的分泌，因此对知识的掌握要活学活用，不可死记硬背，解题时要明确题意，抓住题目中的关键词。

[在训练中评]1．下列生命活动由自主神经控制的是

(

)A．高位截瘫病人仍有膝跳反射B．小便失禁病人仍会排尿C．刚出生婴儿会眨眼睛D．经训练的人会动耳朵解析：自主神经是支配内脏、血管或腺体的传出神经，它们的活动不受意识支配。A、C、D项都是躯体运动神经支配的活动，只有B项的效应器是内脏器官。答案：B

2．在颈部离断动物脊髓，会导致血压下降、休克。一段时间后，血管张力反射恢复，血压可回到一定水平。该实验表明

(

)A．有些交感神经和副交感神经是由低级中枢发出的B．正常情况下，血管张力反射与脑无关C．颈部离断脊髓的目的是破坏反射的神经中枢D．动物在实验初期休克可能是支配心脏的自主神经失去了作用解析：在颈部离断脊髓的动物仍能恢复血管张力反射，说明完成该反射的传出神经在脊髓，则有些交感神经和副交感神经是由低级中枢发出的，A正确；离断后血压下降、休克，说明正常情况下血管张力反射是受大脑等高级中枢调控的，B错误；颈部离断脊髓的目的是探究脊髓是否发出自主神经，C错误；实验初期动物休克与血压下降直接相关，而不是心脏不受支配，D错误。答案：A

科学视野——大脑皮层第一躯体运动区大脑皮层第一躯体运动区又称运动中枢。这一脑区管理着全身骨骼肌的运动，身体各部分在运动中枢具有精细的功能定位。粗略看这一脑区对应控制的运动部位，宛如头向下、脚向上的倒置的人形，然而头面部依然是正置的。在皮层上，身体各部分代表区的大小与运动的精细程度有关，如拇指的代表区几乎是大腿的10倍。此外，一侧运动区支配对侧肢体的运动。但一些与联合运动有关的肌肉则受两侧运动区的支配，如面上部肌、眼球外肌、咽喉肌、咀嚼肌、呼吸肌、躯干肌等，所以一侧运动区受损后这些肌肉不会出现瘫痪。[素养评价]1．用火柴棍由脚跟向前轻划新生儿足底外侧缘时，他的大拇趾会缓缓地上跷，其余各趾呈扇形张开，该现象在6～18个月逐渐消失。下列关于该现象的描述，错误的是

(

)A．新生儿完成这些动作属于非条件反射B．交感神经和副交感神经共同控制该动作完成C．该现象消失说明低级中枢的活动受高级中枢的调控D．在大脑中央前回的顶部有控制脚趾运动的代表区解析：非条件反射为先天具有，条件反射为后天形成，婴儿的该反应显然为非条件反射，A正确；交感神经和副交感神经主要控制心跳、新陈代谢等活动，B错误；6～18个月的婴儿高级中枢逐渐发育完全，该现象消失说明低级中枢活动受高级中枢的调控，C正确；随着新生儿成长发育，高级神经中枢——如大脑中央前回的顶部控制脚趾运动的代表区逐渐发育成熟，可以控制脚趾的运动，D正确。答案：B

2．成年人排尿时，神经冲动的传导途径是

(

)A．大脑皮层→脑干下行传导束→脊髓下行传导束→副交感神经→膀胱B．大脑皮层→脑干下行传导束→脊髓下行传导束→交感神经→膀胱C．大脑皮层→脑干下行传导束→脊髓下行传导束→排尿中枢→副交感神经→膀胱D．膀胱壁内牵张感受器→内脏感觉神经→排尿中枢→副交感神经→膀胱解析：成人尿液累积到一定程度，就会刺激膀胱内壁的感觉神经末梢(感受器)，产生神经冲动，沿神经传导到脊髓，经传入神经传到大脑皮层，再经脑干下行传导束传至脊髓下行传导束，到脊髓灰质中的排尿中枢下达代表排尿指令的神经冲动，再由传出神经传回膀胱，使尿道括约肌舒张，将尿排出。答案：C

3．酗酒有害健康，在大脑中，酒精会破坏神经元细胞膜，并会不加区别地同许多神经元受体结合，通过激活抑制性神经元(释放γ-氨基丁酸)和抑制激活性神经元(释放谷氨酸盐)，造成大脑活动迟缓。经常饮酒过量可导致神经元细胞膜变得僵硬，破坏神经细胞同周围环境的物质交换，大量神经细胞会因此凋亡，认知功能(尤其是记忆力、分析能力和注意力)也由此而受到影响。回答下列问题：(1)进入内环境的酒精会破坏神经元细胞膜以及与周围环境的物质交换，引起