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第23讲 神经调节
第八单元 动物和人体生命活动的调节
【课标要求】
1.概述神经调节的基本方式是反射(分为条件反射和非条件反射), 其结构基础是反射弧。
2.阐明神经细胞膜内外在静息状态下具有电位差,受到外界刺激后形成动作电位,并沿神经纤维传导。
3.阐明神经冲动在突触处的传递通常通过化学传递方式完成。
4.分析位于脊髓的低级神经中枢和脑中相应的高级神经中枢相互联系、相互协调,共同调控器官和系统的活动,维持机体的稳态。
5.举例说明中枢神经系统通过自主神经系统来调节内脏的活动。
6.简述语言活动和条件反射是由大脑皮层控制的高级神经活动。
2.兴奋在神经纤维上的传导
(1)传导形式:_____________________,也称神经冲动。
电信号(或局部电流)
(2)传导过程:
????+ 外流
?
内负外正
????????+ 内流
?
内正外负
内负外正
内正外负
(3)传导特点:
___________,即图中a ← b → c
双向传导
(4)兴奋在神经纤维上的传导方向与局部电流方向的关系
A.在膜外,局部电流方向与兴奋传导方向_______。
B.在膜内,局部电流方向与兴奋传导方向_______。
相反
相同
但在生物体内, 兴奋在神经纤维上是单向传导的！
(因为在生物体内,神经纤维上的神经冲动只能由感受器→传入神经→神经中枢→传出神经→效应器)。
【拓展】时间膜电位和位置膜电位
【检测】如图甲表示动作电位产生过程示意图,图乙、图丙表示动作电位传导示意图,下列叙述正确的是( )
A.若将离体神经纤维放在高于正常海水Na+浓度的溶液中，甲图的c点将降低
B.图乙中兴奋向左传递，图丙中兴奋向右传递
C.图甲,乙,丙中c,③,⑧点时细胞膜外侧钠离子高于细胞膜内侧
D.图中①和⑩区段中K+内流不需要消耗能量, 不需要膜蛋白
E.图甲,乙,丙中发生Na+内流的过程分别是b、②、⑦
C
②是K+外流
上升
图乙向右,图丙向左
D项: Na+-K+泵泵出Na+,泵入K+需要消耗能量,需要膜蛋白
【检测】(2021·高考湖南卷) 研究人员利用电压钳技术改变枪乌贼神经纤维膜电位,记录离子进出细胞引发的膜电流变化,结果如图所示,图a为对照组,图b和图c分别为通道阻断剂TTX、TEA处理组。下列叙述正确的是(　　)
A. TEA处理后,只有内向电流存在
B. 外向电流由Na＋通道所介导
C. TTX处理后，外向电流消失
D. 内向电流结束后，神经纤维
膜内Na＋浓度高于膜外
A
B项: 据分析可知,TEA阻断钾通道，从而阻断了外向电流，说明外向电流与钾通道有关;
C项: 据分析可知，TTX阻断钠通道，从而阻断了内向电流，内向电流消失;
低于
突触前膜
突触间隙
突触后膜
神经递质
轴突—细胞体
轴突—树突
3.兴奋在神经元之间的传递
(1)结构基础——突触的结构和类型
特别提醒
突触小体≠突触
①组成不同:
突触小体是一个神经元轴突末端的膨大部分，其上的膜构成突触前膜，是突触的一部分；突触由两个神经元构成，包括突触前膜、突触间隙和突触后膜。
②信号转换不同:
在突触小体上的信号变化为电信号→化学信号。在突触中完成的信号变化为电信号→化学信号→电信号。
(2)传递过程
电信号
胞吐
神经递质
化学信号
受体
电信号
　　源于选择性必修1 P29“图2－8”中所示突触后膜上的受体和离子通道是结合在一起的，受体一旦结合相应的神经递质后，会引起离子通道　　 ，进而引起相应的离子流动。
打开
(3)传递特点
细胞体或树突
神经递质只存在于突触小泡中，
只能由突触前膜释放，作用于突触后膜
化学信号
易错提醒
有关神经递质的6点提醒
(1)供体:
(2)传递途径:
(3)释放方式:
(4)受体:
(5)类型及机理
①兴奋性递质——如乙酰胆碱、谷氨酸等，引起兴奋的机理为该类递质作用于突触后膜后，能增强突触后膜对 通透性，使 ，从而使突触后膜产生 电位，即引起下一神经元发生 。
轴突末端突触小体内的突触小泡
突触前膜→突触间隙→突触后膜。
胞吐，体现了细胞膜的流动性。
突触后膜上的糖蛋白，具有特异性。
Na＋
Na＋内流
动作
兴奋
易错提醒
②抑制性递质——如甘氨酸、γ-氨基丁酸等，引起抑制的机理为该类递质作用于突触后膜后，能增强突触后膜对 的通透性，使 进入细胞内，强化内负外正的 电位，从而使神经元难以产生 。
(6)去向: 神经递质发挥效应后，会很快被 降解，或被突触前神经元 ，以免持续发挥作用。
Cl－
Cl－
静息
兴奋
相应的酶
回收
(7)作用实质:
作为信息分子与突触后膜上的特异性受体结合传递信息，不能进入细胞，也不能参与反应。
【知识拓展】膜电位的测量及电流计指针偏转的判断
1. 膜电位的测量方法(电流表指针偏转方向与电流方向相同)
{5940675A-B579-460E-94D1-54222C63F5DA}测量方法
测量图解
测量结果
一极接膜外，一极接膜内
电表两极均接膜外(或内)侧
________的电位差
A
B
________的电位差
膜内外
A、B点
2. 兴奋在在神经纤维上的传递与电流表指针偏转问题
①刺激a点, 点先兴奋, 点后兴奋,电流计指针发生 次
方向的偏转。
②刺激c点(bc=cd),b点和d点 兴奋,电流计指
针 偏转。
b
d
两
相反
同时
不发生
3. 兴奋在神经元之间的传递与电流表指针偏转问题
①刺激a点左侧,电流计指针如何偏转？
②刺激b点(bc=cd)，电流计指针如何偏转？
③刺激ab之间的点，电流计指针如何偏转？
发生两次方向相反的偏转(因为a点先兴奋，d点后兴奋)
发生两次方向相反的偏转(因为a点先兴奋，d点后兴奋)
发生两次方向相反的偏转(因为a点先兴奋，d点后兴奋)
④刺激c点，电流计指针如何偏转？
⑤刺激d点右侧，电流计指针如何偏转？
发生一次偏转（因为a点不兴奋，d点兴奋）
⑥上述④⑤现象发生的原因
发生一次偏转(因为a点不兴奋，d点兴奋)
因为神经递质只存在于突触小泡中，只能由突触前膜释放，然后作用于突触后膜上。
【检测】某生物实验小组研究兴奋在神经纤维上的传导以及在神经元a、b之间传递的情况(说明: L1和L2距离相等，电流计①两微电极的中点为a3，电流计②两微电极分别位于a、b神经元上)。下列相关叙述正确的是(　　)
A.分别适宜刺激神经元a上的四点，电流计①的指针均发生2次方向相反的偏转
B.分别适宜刺激神经元a上的四点，电流计②的指针均发生2次方向相反的偏转
C.a1点受适宜刺激后，兴奋在神经元a与b之间发生电信号→化学信号的转化
D.适宜刺激a4点时，指针发生第二次偏转的时间为电流计①的晚于电流计②
B
若刺激a3点，电流计①的两个微电极将同步发生兴奋，指针不会发生偏转
兴奋在突触处信号的转化为电信号→化学信号→电信号
由于兴奋在神经纤维上传导的速度快于兴奋在神经元之间的传递速度刺激a4点时，电流计①的指针发生第二次偏转的时间一般要早于电流计②
4.滥用兴奋剂、吸食毒品的危害
突触
合成和释放
神经递质与受体
酶
多巴胺
受体
心脏
免疫
心理依赖
服药者就必须服用可卡因来维持这些神经元的活动, 于是形成恶性
循环, 毒瘾难戒。
【检测】多巴胺是一种兴奋性神经递质，在脑内能传递兴奋及愉悦的信息。另外，多巴胺也与各种上瘾行为有关。毒品可卡因是最强的天然中枢兴奋剂，下图为可卡因对人脑部突触间神经冲动的传递干扰示意图。下列叙述正确的是( )
A.多巴胺与受体结合使突触后膜从外负内正
变为外正内负
B.可卡因与多巴胺转运体结合，阻碍了多巴
胺的回收，延长了其对大脑的刺激，产生快感
C.吸食可卡因容易上瘾的原因是可卡因不断作
用于突触后膜，使突触后膜持续兴奋
D.缓解可卡因毒瘾，可考虑使用水解可卡因
的酶、多巴胺受体拮抗剂和激动剂
B
从外正内负变为外负内正
作用于突触后膜的是多巴胺不是可卡因
多巴胺受体拮抗剂能使多巴胺受体的活性减弱, 进而导致毒瘾更大, 不能缓解毒瘾
5.突触影响神经冲动传递情况的判断与分析
(1)正常情况下:
神经递质与突触后膜上受体结合引起突触后膜兴奋或抑制后,立即被降解或回收。
(2)突触后膜会持续兴奋或抑制的原因:
某种有毒有害物质使分解神经递质的相应酶变性失活, 则突触后膜会持续兴奋或抑制;
①突触后膜上受体位置被某种有毒物质占据,则神经递质不能与之结合
②药物或有毒有害物质阻断神经递质的合成或释放；
③药物或有毒有害物质使神经递质失活；
(3)药物或有毒有害物质作用于突触从而阻断神经冲动的传递的三大原因:
【检测】(2022·山东·高考真题)药物甲、乙、丙均可治疗某种疾病，相关作用机制如图所示，突触前膜释放的递质为去甲肾上腺素(NE)。下列说法错误的是( )
A. 药物甲的作用导致突触间隙中的NE增多
B. 药物乙抑制NE释放过程中的正反馈
C. 药物丙抑制突触间隙中NE的回收
D. NE-β受体复合物可改变突触后膜的离子通透性
B
负反馈
【检测】(2021·江苏适应性考试模考)一氧化氮(NO)是最早发现能在人体内起调节作用的气体。NO可增强靶细胞内鸟苷酸环化酶活性，使胞质内cGMP升高，产生生物效应，如血管平滑肌舒张，过程如下图。下列相关叙述正确的是(　　)
D
A. NO可储存于突触小泡内通过胞吐释放到突触间隙
B. NO与乙酰胆碱均需与细胞膜上受体结合后才能发挥作用
C. NO与乙酰胆碱都能引起突触后膜膜电位变化
D. 冠状动脉收缩引起的心绞痛可用NO剂治疗
A项: NO不贮存于突触小泡中,它的释放不依赖于胞吐作用,而是通过自由扩散
B项: 乙酰胆碱需与细胞膜上受体结合后才能发挥作用,NO不作用于靶细胞膜上的相关受体,而是作用于鸟苷酸环化酶
C项: 乙酰胆碱能引起突触后膜膜电位变化,而NO不作用于靶细胞膜上的受体蛋白不会引起突触后膜膜电位变化
【拓展】突触前抑制的机理
突触前抑制
A
B
C
突触前膜
突触后膜
突触前抑制是通过改变突触前膜的活动，最终使突触后神经元兴奋性降低，从而引起抑制的现象。
当其(即神经元A)发生兴奋时动作电位的幅度减少，释放的递质减少，表现为抑制。
机制: 神经元B与神经元A构成轴突-轴突式突触；神经元A与神经元C构成轴突-胞体式突触。
神经元B没有对神经元C直接产生作用，但它可通过对神经元A的作用来影响神经元C的递质释放。
即A的突触前膜被B释放的兴奋性递质去极化(静息电位向膜内负值减小的方向变化，如-70mV→-60mV即Na+内流), 使神经元A膜电位绝对值减少,Na+内流量减少。
拓展：1.时间电位和位置电位
【检测】神经元a、b、c之间形成突触。单独让a神经元兴奋可使神经元c产生一个兴奋性动作电位如图所示。若先使b兴奋可使a去极化,此时适宜刺激使a神经元兴奋,由此c神经元产生的兴奋性电位的幅度较单独刺激a时小, 称为突触前抑制。下列有关说法正确的是( )
A. 单独刺激 b 神经元可在 c 神经元检测到电位变化
B. 神经元 b 兴奋可能释放抑制性递质作用于a神经元
C.突触前抑制产生的原因可能是 a 神经元释放的神经递质减少引起的
D.b兴奋引起a神经膜上K+大量外流,使得a受刺激后产生的动作电位幅度变小
C
c
b兴奋引起a神经膜上Na+ 大量内流,使得a受刺激后产生的动作电位幅度变小
图中c神经元没有产生动作电位,即没有检测到电位变化
b兴奋可使a去极化，即神经元b兴奋可能释放兴奋性递质
一. 大脑皮层的结构:
覆盖在大脑的_______
主要由神经元_______及其_______构成的。
有丰富的_________
表面
胞体
树突
沟回
沟即______部分，
回即______部分；
凹陷
隆起
1. 位置:
2. 组成:
3. 结构特点:
灰质
白质
考点四 神经系统的分级调节和人脑的高级功能
大脑通过 与脊髓相连，大脑发出的指令，可以通过 传到脊髓。
脑干
脑干
【思考】人的大脑有丰富的沟回，这有什么意义？
使得大脑在有限体积的颅腔内，可以具有更大的表面积
调节机体活动的最高级中枢。
4. 功能:
二. 神经系统的分级调节
(1)神经系统对躯体运动的分级调节
①躯体运动中枢: 位于大脑皮层的中央前回，又叫　　　　　。
②第一运动区与躯体运动的关系
a.管理身体对侧骨骼肌的随意运动。
第一运动区
一侧皮层主要支配对侧躯体的运动，即躯体左右交叉性支配。
但头面部多为双侧性支配。
二. 神经系统的分级调节
②第一运动区与躯体运动的关系
b.躯体各部分的运动机能在大脑皮层第一运动区内都有代表区。
c.位置关系: 皮层代表区的位置与躯体各部分的关系是　　　的，但头面部代表区的位置与头面部的关系是 的。
d.面积大小关系: 皮层代表区范围的大小与躯体中相应部位的______无关, 而与躯体运动的 有关。
倒置
正立
精细程度和复杂程度
大小
中央前回的顶部——下肢，
中央前回的下部——头部器官
运动越精细，大脑皮层代表区的范围越大。
(2)躯体运动的分级调节示意图
最高级
低级
2.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与它对躯体运动的调节相似，也是通过
　　　进行的。
(2)排尿反射的分级调节
反射
①脊髓对膀胱扩大和缩小的控制是由　　　　　　　支配的。
②　　　　　兴奋，会使膀胱缩小，而交感神经兴奋 。
③人之所以能有意识地控制排尿，是因为　　　　　　　　　　　　　。
自主神经系统
副交感神经
大脑皮层对脊髓进行着调控
(2)排尿反射的分级调节
不会导致膀胱缩小
(3)脊髓是调节内脏活动的　　　　，脑干是调节内脏活动的　　　　，
　　　是调节内脏活动的较高级中枢。
(4)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，这使得自主神经系统　　　　　　。
低级中枢
基本中枢
下丘脑
并不完全自主
三. 人脑的高级功能
1.大脑皮层的五大功能
感知
反射活动
2.语言功能——大脑皮层的言语区
前
后
书写性语言中枢W区(Write)
运动性语言中枢S区(Speak)
视觉性语言中枢V区(View)
听觉性语言中枢H区(Hear)
手部运动正常,但不能写字
视觉无障碍,但不能看懂文字
能听懂别人发音,但不能听懂话
能听懂别人讲话,但不能讲话
失写症
运动性失语症
听觉性失语症
失读症
(左半球侧面)
3. 学习和记忆
神经递质
蛋白质
海马
新突触
【注意】学习和记忆涉及脑内神经递质的作用以及某些种类蛋白质的合成。
(2)抑郁与抑郁症
4.情绪——人对环境所作出的反应
(1)表现
开心、兴奋、对生活充满信心
失落、沮丧、对事物失去兴趣
这是情绪的两种相反的表现
当人们遇到精神压力、生活挫折、疾病、死亡等情况时
产生消极情绪
达到一定程度
产生抑
郁
自我调适、身边人的支持以及心理咨询
好转
持续下去得不到缓解
抑郁症
通常是短期的
5. 抑郁与抑郁症比较
{5C22544A-7EE6-4342-B048-85BDC9FD1C3A}
抑郁
抑郁症
持续时间
严重程度
缓解途径
一般不超过两周
持续两周以上而得不到缓解
相对较轻
程度严重，影响工作、学习和生活，严重时甚至使患者产生自残或自杀等消极行为
积极建立和维系良好的人际关系、适量运动和调节压力都可以帮助我们减少和更好地应对情绪波动；
当情绪波动超出自己能够调节的程度时，应向专业人士咨询；
　　源于选择性必修1 P39“相关信息”：抗抑郁药一般通过作用于
　　　处来影响神经系统的功能。例如，被称为5-羟色胺再摄取抑制剂的药物，可选择性地抑制突触前膜对5-羟色胺的　　　，使得突触间隙中5-羟色胺
的浓度维持在一定水平，
有利于神经系统的活动正
常进行。
突触
回收
【检测】在反射活动中，神经中枢既有兴奋活动又有抑制活动，这是反射的协调功能所必需的。神经中枢抑制产生机制可分为如图所示三种模式:
注: 图中的深色神经元为抑制性中间神经元
(1)模式Ⅰ中，神经细胞①兴奋，使其末梢释放___________进入____________，再与突触后膜上的______结合，导致②兴奋，同时③④的状态分别是:③_______④_______
神经递质
突触间隙
受体
兴奋
抑制
【检测】在反射活动中，神经中枢既有兴奋活动又有抑制活动，这是反射的协调功能所必需的。神经中枢抑制产生机制可分为如图所示三种模式:
注: 图中的深色神经元为抑制性中间神经元
(2)模式Ⅱ体现了神经调节中典型的______调节机制
(3)模式Ⅲ中，若⑤兴奋会导致⑦兴奋，但若⑥兴奋后，⑤再兴奋，⑦却不产生兴奋了，分析其可能的机理是：__________________________________________________
反馈
⑥兴奋后会抑制⑤释放神经递质
【检测】在反射活动中,神经中枢既有兴奋活动又有抑制活动,这是反射的协调功能所必需的。神经中枢抑制产生机制可分为如图所示三种模式:
(4)缩手反射中，屈肌因兴奋而收缩的同时，伸肌则受到抑制而舒张，该神经调节模式为图中的模式__________
模式Ⅰ
注: 图中的深色神经元为抑制性中间神经元
【检测】下面是排尿反射的示意图，据图分析:
(1)婴儿会尿床，也就是膀胱内尿满了就会排出，没有控制的意识，那么婴儿的排尿反射的过程是___________________(用字母表示)。
(2)成年人在医院尿检时能主动排尿，其过程是_________________ (用字母表示)。
a→b→c→d→e
g→h→c→d→e
(3)成年人可有意识地控制排尿，但婴儿不能，其原因是_____________
_ 。


(4)某些成年人受到外伤或老年人患脑梗死后，意识丧失，出现像婴儿一样的“尿床”现象，请解释以上现象:_______________________________。

婴儿因大脑的发育尚未完善，对排尿的控制能力较弱　
外伤或脑梗死已伤及控制排尿的高级中枢(即大脑)，致使高级中枢对排尿这种低级中枢的“控制”作用丧失。
【检测】(2022·山东高考) 迷走神经是与脑干相连的脑神经，对胃肠的蠕动和消化腺的分泌活动起促进作用，还可通过一系列过程产生抗炎效应，如图所示。
(1)迷走神经中促进胃肠蠕动的神经属于____________ （填“交感神经”或“副交感神经”）。交感神经和副交感神经对同一器官的作用通常是相反的，其意义是______________________________________________
_________________________
(2)消化液中的盐酸在促进消化方面的作用有_____________________
___________________、_______________________________________ 、_____________________________________________________________。
(答出3种作用即可)
副交感神经
使蛋白质变性, 有利于
可以使机体对外界刺激作出更精确的反应，使机体
更好地适应环境的变化
提供胃蛋白酶发挥催化作用的适宜pH
刺激小肠黏膜产生促胰液素，促进胰液分泌，进而促进消化
蛋白酶与之结合
(3)研究人员对图中抗炎过程进行了相关实验,实验分组及结果见表。通过腹腔注射脂多糖(LPS)可使大鼠出现炎症,检测TNF-α浓度可评估炎症程度。据图分析,若丙组的A处理仅在肠巨噬细胞内起作用，推测A处理的3种可能的作用机制：____________________________________________,
。
A抑制TNF-α的释放
A抑制肠巨噬细胞中TNF-α基因的转录和翻译
{616DA210-FB5B-4158-B5E0-FEB733F419BA}分组
处理
TNF-α浓度
甲
腹腔注射生理盐水
+
乙
腹腔注射LPS
++++
丙
腹腔注射LPS+A处理
++
注：“+”越多表示浓度越高
增加N受体数量
【检测】人体各部位的运动机能在大脑皮层运动区中都有它的代表区。下列关于人大脑皮层功能的叙述，正确的是(　　)
A. 一侧手指传入神经上的神经冲动，可传到对侧大脑皮层中央前回中间部
B. 一侧大脑皮层中央前回底部受损，会使对侧下肢的运动功能出现障碍
C. 头面部肌肉的代表区在运动区呈倒置排列，即口部在上眼部在下
D. 分辨精细的部位如手，在运动区所占的面积比躯干的小
A
【检测】(2022·山东高考) 缺血性脑卒中是因脑部血管阻塞而引起的脑部损伤，可发生在脑的不同区域。若缺血性脑卒中患者无其他疾病或损伤，下列说法错误的是( )
A. 损伤发生在大脑皮层S区时，患者不能发出声音
B. 损伤发生在下丘脑时，患者可能出现生物节律失调
C. 损伤导致上肢不能运动时，患者的缩手反射仍可发生
D. 损伤发生在大脑时，患者可能会出现排尿不完全
A
【拓展】血液中钙离子浓度变化对骨骼肌收缩的影响
(1)哺乳动物的血液中必须含有一定量的Ca2+,如果Ca2+的含量太低，动物会出现抽搐等症状。
(2)如果Ca2+的含量太高，动物会引起肌无力。
【例】人体细胞外液钙离子会抑制神经的兴奋性。请回答:

(2)神经肌肉突触结构的组织液中钙离子过多时，突触结构中__________释放的Ach(一种兴奋性神经递质)将会______(“增多”、“减少”或“不变”)，理由是________。
突触前膜
减少
组织液中钙离子过多，钠离子内流量减少，动作电位降低，导致递质释放减少
(2)血液中Ca2+的含量太高，动物会引起肌无力。
原因:①血钙浓度正常时，当兴奋传递到突触小体时，由于Na+内流，使得突触小体膜上的Ca2+通道开放，引起Ca2+内流，内流的Ca2+与突触小泡结合，促使突触小泡向突触前膜移动，从而促进Ach的释放。
②细胞外的Ca2+浓度会影响神经细胞的兴奋性，Ca2+浓度升高时，Na+通道被竞争性抑制(Ca2+能与Na+通道蛋白争夺结合位点)，使运动神经元的阈电位(当膜电位去极化达到某一临界值时，就出现膜上的Na+通道大量开放)上升，导致Na+不易内流，兴奋性下降。
总结: 细胞外Ca2+浓度升高时，首先是运动神经元的兴奋性下降，进而影响了突触小体膜上钙离子通道的开放。Ca2+内流并没有增加，反而减少了，神经递质的释放量减少。这就是细胞外Ca2+过多引起肌无力的原因。
Ca2+
Ach
运动神经元
（传出神经）
肌细胞膜
(3)血液中Ca2+的含量太低，动物会引起肌肉抽搐。
原因: ①低钙时，对神经元上的Na+通道的抑制性下降，突触前膜释放的兴奋性递质增多，兴奋性增强。
②正常情况下细胞内外的钙浓度比例是1：20000，缺钙一般还不至影响到突触小体膜上的Ca2+内流。
③钙是神经细胞兴奋和骨骼肌收缩相偶联的关键因子，这与肌质网(特殊的内质网)中有丰富的钙相关，血钙降低一般不会影响到肌质网中的钙浓度。
总结：当细胞外低钙时，对突触小体膜上Ca2+内流和肌质网中的钙浓度影响很小，但是对神经细胞的兴奋性影响很大。这就是胞外钙过低引起肌肉抽搐的原因。
Ca2+
Ach
运动神经元
（传出神经）
肌细胞膜

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