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1、第24讲 通过神经系统的调节,考点一.神经元和反射弧,考点二.兴奋在神经纤维上的传导和在神经元间的传递,考点三.人脑的高级功能,一.神经系统的组成,脑神经,脊神经,脑,脊髓,中枢神经系统,周围神经系统,脑,脊髓,（高级中枢）,（低级中枢）,脑神经,脊神经,神经调节是通过神经系统来完成的,二.神经系统结构和功能的基本单位是神经元,考点一.神经元和反射弧,神经系统的基本单位,细胞体,树突,轴突,突起,髓鞘,神经纤维,-神经元,轴突末梢,功能：接受刺激，产生兴奋（神经冲动），并传导兴奋（神经冲动）,神经元、神经纤维与神经关系,神经元的轴突或长的突起及套在外面的髓鞘共同组成神经纤维。,许多神经纤维集结
2、成束，外面包着由结缔组织形成的膜，构成一条神经。,神经元,细胞体,突起,树突（多条）：短而分枝多,轴突（一条）：长而分枝少,神经元,1、结构：,2、功能:,接受刺激、产生兴奋、传导兴奋；还有些神经元（如下丘脑某些神经细胞）具有内分泌功能,兴奋：指动物体或人体内的某些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的状态的过程。,三.神经调节的基本方式和反射弧,1、神经调节的基本方式,在中枢神经系统的参与下，动物体或人体对内外环境变化作出的规律性应答。,反射,思考：植物体有没有反射行为？是否所有的动物都存在反射现象？,植物和单细胞动物没有反射行为,因为其没有神经系统,（植物没有反射行为,如含
3、羞草叶被碰触会下垂，这属于应激性;草履虫能够趋利避害，也不属于反射）,(1)寒冷刺激皮肤引起皮肤收缩是条件反射。(),(2)“一朝被蛇咬，十年怕井绳”,(3)当人看到酸梅时唾液分泌会大量增加。,条件反射,条件反射,联系：条件反射是在非条件反射的基础上建立的，没有非条件反射，就没有条件反射条件反射和非条件反射共同作用，使生物更好的适应环境,感受器：感觉（传入）神经末梢部分,传入神经,传出神经,神经中枢,效应器：传出神经末梢和它所支配的肌肉或腺体,（1）反射弧的组成,3.反射的结构基础,反射弧,（接受刺激，产生兴奋）,（传导兴奋）,（分析、综合）,（传导兴奋）,对神经冲动作出反应（肌肉收缩或腺体分
4、泌）,传入神经,神经中枢,感受器,传出神经,效应器,运动神经末梢及所支配的肌肉或腺体等,感觉神经末梢,区别：中枢神经和神经中枢中枢神经是指神经系统的组成，包括脑和脊髓神经中枢是指反射弧的一部分，起分析指挥作用联系：神经中枢往往是由中枢神经系统中的神经元的胞体组成,脊髓,灰质后角,灰质前角,中间神经元,灰质：,白质：,前角（宽）,后角（窄）,神经元胞体集中的地方，构成神经中枢,由神经元轴突或长树突集聚而成,灰质与白质,（2）反射弧中传入与传出神经判断方法,看是否有神经节，如有则为传入神经看蝴蝶状的脊髓灰质，与后角（狭窄部分）相连的为传入神经，与前角（膨大部分）相连的为传出神经3.根据脊髓灰质内突
5、触结构判断：与 相连的为传入神经，与 相连的为传出神经,（3）反射弧的结构与功能分析,既无感觉又无效应,既无感觉又无效应,既无感觉又无效应,只有感觉无效应,只有感觉无效应,如何形成感觉：感受器产生的兴奋传到大脑皮层的躯体感觉中枢就会产生感觉。头面部的感受器产生的兴奋通过传入神经直接传到大脑皮层；躯体和四肢的感受器产生的兴奋先传到脊髓，再通过上行传导神经传到大脑皮层的躯体感觉中枢。,如一人从高空摔下，颈椎折断，请分析患者全身的运动和感觉情况？,头面部的感觉和运动正常。脊椎断面以下的躯体和四肢既无感觉，也无法完成随意运动。但一些非条件反射活动是可以完成的，如排尿反射，但由于膀胱壁感受器产生的兴奋传
6、到脊髓后，无法沿上行传到神经传导大脑皮层的躯体感觉中枢，故无尿意，也叫小便失禁。,脊 髓,汉水丑生侯伟作品,1.某人腰椎部因受外伤造成右侧下肢运动障碍，但有感觉。该病人受损伤的部分可能是在反射弧的（ ）传入神经 传出神经 感受器 神经中枢 效应器A B C D,2.某人的脊髓胸部折断后，一般情况下（ ）A、膝跳反射存在，针刺足部有感觉 B、膝跳反射不存在，针刺足部有感觉 C、膝跳反射不存在，针刺足部无感觉D、膝跳反射存在，针刺足部无感觉,A,D,只要反射弧保持完整，就一定能产生反射活动。 ( ）,反射弧不完整就不能完成反应。（ ）,完整的反射弧：反射弧中任一个环节中断，反射便不能发生,（4）反
7、射发生必需具备的两个条件：,一定强度刺激：反射还需要有刺激，产生兴奋,【分析】反射弧不完整，如传入神经损伤，刺激传出神经，效应器仍能反应，但该过程不叫反射。,【例题】判断这2个现象是否属于反射。如果有人用针刺了你一下，你感到了疼痛。（ ）用针刺激蛙的离体腓肠肌，肌肉会收缩。（ ）,膝跳反射,缩手反射,1.缩手反射由3个神经元组成，内有2个突触结构，而膝跳反射只有2个神经元，内有1个突触结构。,思考：一个完整的反射活动仅靠一个神经元能完成吗？至少需要几个？,3.大多数反射需要三个或三个以上神经元参与。反射活动越复杂，参与的神经元越多。,2.两者中枢都在脊髓，属低级中枢，都受高级中枢调控。,兴奋的
8、传导,兴奋的传递,考点二.兴奋在神经纤维上的传导,在神经系统中，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。,兴奋:指动物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.,考点二.兴奋在神经纤维上的传导,K+多,Na+多,Na+多,神经元细胞膜内外的Na+ 、 K+分布不均。 膜外 Na+ 膜内 Na+ ， 膜内 K+ 膜外 K+ 。 未受刺激时（即静息时），细胞膜主要对K+有通透性，导致K+外流，使膜外聚集较多的正离子。 细胞膜两侧膜电位表现出外正内负。,K+外流,当神经纤维受到一定刺激时，细胞膜对Na+的通透性增加，导致Na
9、+内流，使兴奋部位膜内正离子浓度高于膜外，表现外负内正的现象，称为动作电位。,Na+多,K+多,Na+多,适宜刺激,Na+内流,受刺激的兴奋部位和它相邻的未兴奋部位之间由于电位差的存在而发生电荷移动，形成局部电流，如此进行下去，兴奋不断地向前传导，就是神经冲动。而后方又恢复为静息电位。,恢复,特别提醒：,1.静息时是膜内电位低于膜外，记做内负外正（静息电位），K+外流的量代表静息电位的大小2.受刺激后，膜内外电位差逐渐缩小至0，并出现反转。发生反转后，膜内电位高于膜外，记做内正外负（动作电位）3.受刺激后，膜外最多能比膜内高的电位值为动作电位的最大值，此值与神经纤维膜外的Na+浓度呈正相关（N
10、a+内流量的多少代表动作电位的大小）,（2010年全国卷）将神经细胞置于相当于细胞外液的溶液(溶液S)中，可测得静息电位。给予细胞一个适宜的刺激，膜两侧出现一个暂时性的电位变化，这种膜电位变化称为动作电位。适当降低溶液S中的Na+浓度，测量该细胞的静息电位和动作电位，可观察到（）A静息电位值减小 B静息电位值增大 C动作电位峰值升高 D动作电位峰值降低,【试题解读】：静息电位的形成是因为神经细胞内的钾离子外流，动作电位的形成是因为神经细胞外的钠离子的内流导致。降低了外液中的Na+浓度，必然使得Na+内流减少，则动作电位的峰值就降低。,D,蛙的神经元内、外Na+浓度分别是15mmol/L和120
11、mmol/L。在膜电位由内负外正转变为内正外负过程中有Na+流入细胞，膜电位恢复过程中有Na+排出细胞。下列判断正确的是（ ）,【分析】神经元膜外Na+浓度高于膜内，形成动作电位是由Na+的内流造成的，顺浓度梯度运输，此过程没有消耗能量，为被动运输，而恢复静息电位时，Na+排出，逆浓度梯度运输，需要消耗能量，所以为主动运输。,A. Na+流入是被动运输、排出是主动运输B. Na+流入是主动运输、排出是主动运输C. Na+流入和排出都是被动运输D. Na+流入和排出都是主动运输,A,兴奋在神经纤维上的传导:,1.传导过程:,刺激,兴奋部位和未兴奋部分产生电位差,又刺激相近未兴奋部位产生动作电位,
12、局部电流（回路）,电荷移动,静息电位,动作电位,静息电位,静息电位,静息电位,静息电位,神经细胞内的K+浓度高于膜外，K+外流（协助扩散）,形成原因：,电位表现:内负外正,静息电位,神经细胞膜外的Na+浓度高于膜内，Na+内流（协助扩散）,形成原因：,电位表现:内正外负,动作电位,兴奋传导方向:与膜内电流方向相同，与膜外电流方向相反,4.特点: 双向传导,3.局部电流方向,兴奋部位 未兴奋部位,未兴奋部位 兴奋部位,膜内：,膜外：,5.传导速度快,2.传导形式：电信号（或局部电流或神经冲动）,注意：不能混淆离体和生物体内神经纤维上兴奋的传导。 离体神经纤维上兴奋的传导是双向的。 在生物体内，神
13、经纤维上的神经冲动只能来自感受器，因此在生物体内，兴奋在神经纤维上是沿反射弧方向单向传导的。,膜电位的测量及曲线分析,电表两极分别置于神经纤维膜的内侧和外侧，刺激任何一侧，都会出现如图2曲线,膜内电位示意图,规定：膜外电位为0mv,-60mV：静息电位（静息时，膜内电位比膜外低60mV）,E点:0mV,表示膜内电位等于膜外,+30mV：膜内电位比膜外高30mV,膜内电位示意图,EC段为动作电位，C为动作电位的最大值,a线段静息电位、外正内负，K+通道开放， K+ 外流（协助扩散）(b点0电位，动作电位形成过程中，Na+通道开放，Na+ 内流（协助扩散）bc段动作电位，外负内正,Na+通道继续开
14、放， Na+ 内流（协助扩散）) ac段动作电位的形成过程， Na通道开放，Na+ 内流（协助扩散）cd段静息电位恢复过程中，K+通道开放， K+ 外流（协助扩散） de段静息电位（Na+ - K+泵 将细胞外K+ 泵入，将细胞内Na+ 泵出（主动运输）,神经纤维上膜电位变化曲线解读：,规定：膜外电位为0mv,1、右图显示的是正常神经元和受到一种药物处理后的神经元膜电位变化，则此药物的作用可能是（ ）,A. 部分阻断了K+通道 B.部分增加了K+的通透性C.部分阻断了Na+通道 D.部分增加了Na+的通透性,C,2.右图表示枪乌贼离体神经纤维在Na+浓度不同的两种海水中受刺激后的膜电位变化情况
15、。下列描述错误的是（ ）A曲线a代表正常海水中膜电位的变化 B两种海水中神经纤维的静息电位相同C低Na+海水中神经纤维静息时，膜内Na+浓度高于膜外D正常海水中神经纤维受刺激时，膜外Na+浓度高于膜内,C,正常海水,低Na+海水,在两种海水中，均是膜外的Na+浓度高于膜内。,兴奋的传导,兴奋的传递,轴突树突型轴突胞体型,图二,突触小体,(1)突触种类：,轴突胞体型,轴突树突型,从结构上分：,从功能上分：,兴奋性突触和抑制性突触。,兴奋在神经元之间传递（化学信号）,1、结构基础-突触,神经元的轴突末梢经过多次分支，最后每个小枝末端膨大，呈杯状或球状，叫做突触小体。 神经元之间在结构上并没有相连，
16、每一神经元的突触小体与其他神经元的细胞体或树突相接触而共同形成突触。,为兴奋传导或递质分泌等提供能量。,突触小体,（2）突触的结构,一个神经元的轴突兴奋突触小体突触小泡神经递质突触前膜突触间隙突触后膜下一个神经元兴奋或抑制,传递形式：信号转换：,化学信号（神经递质）,电信号化学信号电信号,注意：若为兴奋型神经递质，作用于突触后膜的受体时，会使Na+通道打开，Na+内流，使突触后神经元兴奋；若为抑制型神经递质，作用于突触后膜的受体时，会使Cl-通道打开，cl-外流，加剧膜内外内负外正的局面，使突触后神经元兴奋抑制,传递特点：,原因：神经递质只能由突触前膜释放，作用于突触后膜,单向传递,突触延搁：
17、,对某些药物非常敏感,兴奋在突触处的传递，比在神经纤维上的传导要慢,突触后膜的受体对递质有高度的选择性，因此某些药物也可以特异性地作用于突触传递过程中，阻断或加强突触的传递。如有的麻醉剂可作用于受体从而阻断兴奋的传递。,注意：突触数量的多少决定反射活动所需要的时间的长短,神经递质释放方式:胞吐，体现细胞膜流动性，由突触后膜(下一神经元的细胞体或树突部分)上的糖蛋白识别。 神经递质的作用效果：兴奋或抑制(同一神经元的末梢只能释放一种神经递质,要么是兴奋性的,要么是抑制性的) 去向:被酶破坏而失活；被移走而停止作用 神经递质属于内环境的成分,但突触小泡不属于内环境成分神经递质的形成跟高尔基体、线粒
18、体等细胞器有关,信号分子-神经递质：,是神经细胞产生的一种化学信号物质，对有相应的受体的神经细胞产生特异性反应（兴奋或抑制）。,种类：兴奋性递质（如乙酰胆碱等）、抑制性递质（甘氨酸）,A,兴奋在神经元间的传递突触,1.突触的结构和类型,类型:,轴突树突型; 轴突胞体型,2.传递过程:见课本,3.传递的特点:,单向传递,4.传递形式:化学信号,电信号（信号转换）,化学信号,电信号,单向传递原因：神经递质只能由突触前膜释放，然后作用于突触后膜,5.传递速度较慢,5.神经递质相关：神经递质释放方式:胞吐 神经递质的作用效果：兴奋或抑制(同一神经元的末梢只能释放一种神经递质,要么是兴奋性的,要么是抑制
19、性的) 去向:被酶破坏而失活；被移走而停止作用 神经递质属于内环境的成分,但突触小泡不属于内环境成分,6.突触数量的多少决定反射活动所需要的时间的长短,思考：1.兴奋在神经元间的传递是单向还是双向的？说明原因。2.神经递质的释放方式是什么？神经递质从产生到释放共穿过了几层膜结构？它体现细胞膜的什么特性？3. 神经递质有哪些类型？神经递质发挥作用后，去向如何？其形成与哪些细胞器有关？4.你认为兴奋在神经元间的传递速度是较快还是较慢？5.突触前后的两个神经元的兴奋时同步的吗？6.兴奋在神经元间（突触前膜或突触后膜）传递的信号转换是怎样的？7.神经递质与什么上的特异性受体结合？体现了细胞膜的什么功能
20、？神经递质进入细胞内部了吗？,兴奋性递质和抑制性递质。被酶破坏而失活；被移走而停止作用。高尔基体，线粒体,单向传递。神经递质只能由突触前膜释放，然后作用于突触后膜。,电信号化学信号电信号,（轴突 树突或胞体）,电 信 号,电信号化学信号电信号,快,慢,双 向,单 向,膜电位变化局部电流,突触小泡释放神经递质,比较:,刺激a点,(1)在神经纤维上,b点先兴奋，d点后兴奋，电流计发生两次方向相反的偏转。,兴奋传导与电流表指针偏转问题分析,刺激c点(bccd):,b点和d点同时兴奋，电流计不发生偏转。,b点先兴奋，d点后兴奋，电流计发生两次方向相反的偏转。,a刺激b点，由于兴奋在突触间的传导速度小于
21、在神经纤维上的传导速度，a点先兴奋，d点后兴奋，电流计发生两次方向相反的偏转。b刺激c点，兴奋不能传至a，a点不兴奋，d点可兴奋，电流计只发生一次偏转。,（2）在神经元之间,(1)两接头处同时兴奋，则指针不偏转。,(2)两接头处不同时兴奋，再分析哪个接头先兴奋，电流的方向就由未兴奋的接头传向到兴奋的接头，指针也由未兴奋的接头偏向兴奋的接头。,结论：,1、下图 是一个反射弧的部分结构图，甲、乙表示连接在神经纤维上的电流表。当在 A 点以一定的电流刺激，则甲、乙电流表指针发生的变化是( ),A甲、乙都发生两次方向相反的偏转,B甲发生两次方向相反的偏转，乙不偏转C甲向左偏转，乙向右偏转D甲向左偏转，
22、乙不偏转,D,人脑的高级功能,（1）中枢神经系统中含有许多神经中枢，分别负责调控某一特定的生理功能；同一生理功能可以分别由不同的神经中枢来调控，这些不同的神经中枢之间相互联系与调控，但一般情况下，低级中枢是受高级中枢调控的，如脊髓中控制排尿的低级中枢受到大脑皮层中相应的高级中枢的调控。,注意：,感知,控制,语言,学习,记忆,思维,听、说、读、写的控制是位于大脑皮层不同位置。,大脑皮层功能,大脑皮层（位于人脑表层） 神经系统中最高级的部位。,1.大脑皮层言语区的划分,资料一：1861年，法国外科医生保尔布洛卡在巴黎召开的人类学会议上，公布了一个令人感兴趣的病例：病人能听懂别人讲话，能用面部表情和
23、手势同别人交流思想，可是说话非常困难，只能说一个“Tan”字。对病人进行检查，结果一无所获，病人与讲话的有关肌肉和发音器完全正常。 病人死后解剖检查发现，他大脑左半球的额下回后部（S区）有病变，这个病变部位正好位于大脑皮层控制口咽肌运动的区域之前，显然与口咽肌完成发音和说话动作有关。 后人将这种病例称为“运动性失语症”。,（一）语言功能：,资料二：1874年，德国神经学家韦尼克报告了另一个病例：病人能主动说话，听觉也正常，可奇怪的是，他听不懂别人说话，连自己的话也听不懂。 病人死后解剖检查发现，他大脑左半球的颞上回后部（H区）有病变，韦尼克推测，这一区域与理解语言有关，是语言感受中枢。 后人将
24、之称为“听觉性失语症” 。,书写性语言中枢,运动性语言中枢,视觉性语言中枢,听觉性语言中枢,H区,S区,W区,V区,能看、能写、能听、不会讲话。,能看、能写、能说、听不懂讲话。,能看、能听、能说、不会写。,能听、能写、能说、看不懂文字。,2大脑皮层言语区的损伤会导致特有的各种言语功能障碍,3.由某种生理或病理现象推断参与或受损的神经中枢,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。,外界信息输入（通过视、听、触觉等）,短期记忆,不重复,、记忆是将获得的经验进行贮存和再现的过程。,短期记忆：神经元的活动及神经元之间的联系有关。尤其是与大脑皮层
25、下一个形状像海马的脑区有关。,长期记忆：与新突触的建立有关。,人脑的高级功能,B,A,电刺激图处，观察A的变化，同时测量处的电位有无变化。,若A有反应，且处电位改变，说明兴奋在神经纤维上的传导是双向的；若A有反应，而处无电位变化，则说明兴奋在神经纤维上的传导是单向的。,(2)验证兴奋在神经元之间的传递 方法设计： 结果分析：,先电刺激图处，测量处电位变化；再电刺激处，测量处的电位变化。,若两次实验的测量部位均发生电位变化，说明兴奋在神经元之间的传递是双向的；若只有一处电位改变，则说明兴奋在神经元之间的传递是单向的。,a线段静息电位、外正内负，K+通道开放；b点0电位，动作电位形成过程中，Na+
26、通道开放；bc段动作电位，外负内正,Na+通道继续开放；cd段静息电位恢复形成过程中；de段静息电位。,静息电位时K+的外流和动作电位是Na+的内流，都是顺着物质的浓度梯度而完成的，均不需要消耗能量。,在静息电位和动作电位时，神经纤维膜内外两侧具有电位差，膜两侧的零电位出现在精息电位和动作电位相互转化过程中。,细胞外的Na+的浓度和细胞内的K+的浓度会对电位差产生影响，若浓度过低，会导致峰值变小,膜电位的测量(1)静息电位：灵敏电流计一极与神经纤维膜外侧连接，另一极与膜内侧连接(如甲)，只观察到指针发生一次偏转。(2)兴奋电位：灵敏电流计都连接在神经纤维膜外(或内)侧(如乙)，可观察到指针发生
27、两次方向相反的偏转,指针偏转问题,以枪乌贼的粗大神经纤维做材料，图中箭头表示电流方向，下列说法不正确的是(),A在a点左侧刺激，依次看到的顺序是4、2、4、3、4 B在b点右侧刺激，依次看到的顺序是4、3、4、2、4 C在a、b两点中央刺激会出现1或4现象 D在a、b两点中央偏左刺激，看到现象的是4,D,关于神经中枢破坏后会不会有感觉？,要分析神经中枢破坏的可能的情况：整个灰质都被破坏了；传出神经元的胞体被破坏了另一个神经元（上行传导到大脑皮层的哪个神经元）的胞体被破坏了。,A. 不影响皮肤感觉和肌肉运动 B. 皮肤有感觉，但肌肉瘫痪C. 皮肤失去感觉，肌肉能运动 D. 皮肤失去感觉，肌肉瘫痪,？例2. 在反射弧中，传入神经纤维受损，其他各部分正常，下列哪一项成立( ),C,静息电位时K+的外流和动作电位是Na+的内流，都是顺浓度梯度而完成的，均不需要消耗能量。在静息电位和动作电位时，神经纤维膜内外两侧具有电位差，膜两侧的零电位出现在静息电位和动作电位相互转化过程中。细胞外的Na+的浓度和细胞内的K+的浓度会对电位差产生影响，若浓度过低，会导致峰值变小,特别提醒：,