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第4节
神经系统的分级调节
第2章　神经调节
人教版新教材 选择性必修1 稳态与调节
1
举例说明大脑对躯体运动及内脏活动的分级调节(重点)。
2
比较大脑对躯体运动调节与对内脏活动调节的特点(重、难点)。
讨论 ：
1.为什么眼前有东西飞来时，眼睛会不受控制地眨一下？
因为这一反射活动不需要大脑皮层参与，是一种保护性的非条件反射。
当一位同学在你面前挥一下手，你会不自觉地眨眼；而经过训练的人，却能做到不为所动。
2. 为什么有些人可以练成长时间不眨眼呢 这说明了什么
这是因为大脑也可以参与这个反射活动。说明中枢神经系统的不同部位，存在着控制同一生理活动的中枢。说明眨眼反射可以受大脑皮层控制。
问题探讨
战士可以练成长时间不眨眼
讨论 ：
3.请思考眨眼反射如何受大脑皮层的调控，画图表示调控的途径。
问题探讨
当物体在你眼前突然出现时，你迅速眨眼，这是一个由脑干参与的眨眼反射，不需要位于大脑中的中枢参与也能够完成；但战士却可以练成长时间不眨眼，这是因为大脑也可以参与这个反射活动。就像这样，中枢神经系统的不同部位，存在着控制同一生理活动的中枢。那么，它们是如何分工、合作，从而协调地进行调节的呢
问题探讨
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<
目标一
神经系统对躯体运动的分级调节
神经系统对躯体运动的控制
受大脑调节
受脊髓控制
躯体运动
如何控制？
如膝跳反射、缩手反射等
研究表明，躯体的运动，如膝跳反射、缩手反射等，不仅受到脊髓的控制，也受到大脑的调节。通过前面对反射和反射弧内容的学习，你已经知道，膝跳反射的神经中枢位于脊髓。
1
事实
以缩手反射为例，讲解脊髓的控制，同时受到大脑的控制。
中枢神经系统的不同部位，存在着控制同一生理活动的中枢。它们分工合作，协调地进行调节。像缩手反射、膝跳反射等不仅受到脊髓的控制，这些躯体的运动也受到大脑的调节。
大脑皮层
1
事实
第一问
手指不小心碰到针刺会不自主的收缩，而在医院采指尖血时却可以不收缩。请思考缩手反射如何受大脑皮层的调控，画图表示调控的途径。
1
事实
第二问
婴儿刚开始学走路时步履蹒跚，经过练习，学会走路后则步态稳定而优美，力度和速度合适而随意变化。如图为婴儿学走路和成人走路的分级调节示意图，完善下图。
小脑
大脑皮层
运动区
小脑
2
事实
大脑中的神经中枢是如何控制躯体运动的呢？这要从大脑的结构说起。人类的大脑皮层是整个神经系统中最重要的部分，经历了几百万年漫长的进化过程，发生了由量到质的飞跃。
大脑皮层的概念：大脑的表面覆盖着主要由神经元胞体及其树突构成的薄层结构。
最高级中枢
大脑内面是白质，由神经纤维组成，将两个大脑半球以及小脑、脑干、脊髓联系起来。
大脑皮层
脑干
脊髓
回
沟
什么是大脑皮层？
大脑皮层
拓展延伸
下丘脑（有体温调节中枢、水平衡的调节中枢等，还有与生物节律等的控制有关）
脑干（有许多维持生命的中枢，如呼吸中枢）
大脑皮层（调节机体活动的最高级中枢）
小脑（有维持身体平衡的中枢）
脊髓（调节躯体运动的低级中枢）
拓展延伸
大脑皮层（灰质）
白质
位置：位于大脑皮层以内
组成：由神经纤维组成
功能：将两个大脑半球以及小脑、脑干、脊髓巧妙地联系起来
位置：覆盖在大脑的______
组成：主要由神经元 及其 构成的
结构特点：有丰富的______
功能： ___________ 。
表面
胞体
树突
沟回
*沟即 __ 部分，
回即 __ 部分；
凹陷
隆起
调节机体活动的最高级中枢
有限体积的颅腔内，丰富的沟回扩大了大脑皮层表面积。可以容纳更多的神经元在此发挥作用，为功能分区提供了可能。
大脑皮层表面积≈3.5个教材页面面积
2
事实
第一问
一个成年人大脑皮层的总面积有2200cm2，用直尺测量本教材的长和宽，然后计算面积，再与大脑皮层展开后的总面积进行比较，你有什么发现？
大脑皮层如何拥有这么大的表面积？意义是什么？
功能分区，具有相同功能的神经元聚集在一起形成功能区。
2
事实
第二问
观察下图，大脑皮层除了拥有较大表面积之外，还有什么特点？
思考·讨论：大脑皮层与躯体运动的关系
资料1：一位老人突然出现脸部、手臂及腿部麻木等症状，随后上下肢都不能运动。后经医生检查，发现他的脊髓、脊神经等正常，四肢也都没有任何损伤，但是脑部有血管阻塞，使得大脑某区出现了损伤。这类现象称为脑卒中，在我国非常普遍 。
大脑
脊髓
脑干
思考·讨论：大脑皮层与躯体运动的关系
讨论1：在资料1中老人的上肢、下肢和脊髓都没有受伤，为什么不能运动呢？这说明大脑与脊髓之间有什么关系？
老人上肢、下肢和脊髓都没有受伤，但血管阻塞致使大脑某区受损，没法发出指令，肢体得不到指令，失去了大脑的控制，所以不能运动。
这说明大脑与脊髓之间有什么关系？
这说明脊髓控制的运动受到大脑的调控。
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
大脑皮层
小脑
脑桥
延髓
脑干
脊髓
资料2：下图是大脑皮层第一运动区与躯体各部分关系示意图。
讨论2：躯体各部的运动调控在大脑皮层有没有对应的区域？如果有，它们的位置关系有什么特点？
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位置关系是倒置的，但头部是正的。
足
小腿
大腿
骨盆
躯干
前臂
手
面部
吞咽
思考·讨论：大脑皮层与躯体运动的关系
思考·讨论：大脑皮层与躯体运动的关系
讨论3：大脑皮层运动代表区范围的大小，是与躯体中相应部位的大小相关还是与躯体运动的精细程度相关？
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复杂，代表区的面积就大；人面积会形成复杂的表情，代表区的面积也就越大。
思考·讨论：大脑皮层与躯体运动的关系
讨论4：分析缩手反射是如何受大脑皮层相应区域的调控的。推测这种调控的途径是怎样的。
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。
脊髓
感受器
效应器
传入神经
传出神经
手指触碰到针尖
手迅速缩回
缩手反射示意图
大脑皮层
躯体运动
脊髓
控制
控制
躯体运动
概念：随意运动是受意识调节、具有一定目的和方向的运动。随意运动是动物和人行为活动的基础。其区别与先天的不受意识支配的心跳和眨眼等不随意动作。
大脑皮层与躯体运动的关系
1.第一运动区（中央前回）的位置
中央前回
中央后回
中央沟
2.第一运动区的功能研究：
①刺激中央前回的顶部，可以引起____的运动；
下肢
②刺激中央前回的下部，则会引起_________的运动；
头部器官
③刺激中央前回的其他部位，则会引起______________的运动；
其他相应器官
顶部
下部
（躯体运动中枢）
（躯体感觉中枢）
大脑皮层与躯体运动的关系
3.研究结论：
①躯体各部分的运动机能在大脑皮层的第一运动区(中央前回)内都有它的代表区；
②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成正比，运动越精细大脑皮层代表区的范围越大。
（头面部依然是正置的）
大脑皮层(运动区)
小脑和脑干
脊髓
肌肉收缩等运动
连接低级中枢和高级中枢
机体运动的最高级中枢
机体运动的低级中枢
3
事实
第一问
请说明躯体运动调节中，低级中枢与高级中枢的关系。
对躯体运动的分级调节
大脑皮层(运动区)
小脑和脑干
脊髓
肌肉收缩等运动
总结：
（1）躯体的运动受大脑皮层以及脑干、脊髓等的共同调控，脊髓是机体运动的低级中枢，大脑皮层是最高级中枢，脑干等连接低级中枢和高级中枢。
（2）脑中的相应高级中枢会发出指令对低级中枢进行不断调整，就这样，机体的运动在大脑皮层以及其他中枢的分级调节下，变得更加有条不紊与精准。
>
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目标一
神经系统对内脏活动的分级调节
神经系统对内脏活动的调节与它对躯体运动的调节相似，也是通过反射进行的。在中枢神经的不同部位（如脊髓、脑干、下丘脑和大脑），都存在着调节内脏活动的中枢，下面我们以排尿反射为例进行分析
思考·讨论：神经系统不同中枢对排尿反射的控制
资料1：尿在肾中不断生成，经输尿管流入膀胱暂时储存。当膀胱储尿达到一定程度时，引起尿意。控制排尿的低级中枢在脊髓。
思考·讨论：神经系统不同中枢对排尿反射的控制
感受器：膀胱壁上的压力感受器；
效应器：传出神经末梢及其所支配的膀胱括约肌、尿道括约肌；
传出神经：内脏传出纤维（交感神经、副交感神经）。
第一问
观察下图，排尿反射的感受器、效应器、传出神经分别是什么？
副交感神经兴奋，会使膀胱缩小，促进排尿；
交感神经兴奋，不会导致膀胱收缩，使排尿停止。
(利于储尿)
(利于排尿)
第二问
在排尿反射中，交感神经和副交感神经分别有什么作用？
大脑皮层
脊髓
交感神经
副交感神经
膀胱
缩小
膀胱
不缩小
控制有意识排尿
控制无意识排尿
膀胱
思考·讨论：神经系统不同中枢对排尿反射的控制
思考·讨论：神经系统不同中枢对排尿反射的控制
资料2：一般成年人可以有意识地控制排尿，你也可以“憋尿”。例如，上课的时候如果你有了尿意但不是很急，你可以憋到下课再去上厕所；课间，即使你没有尿意，但为了避免上课时去厕所，你可能会选择去排一次尿。
资料3：婴儿常尿床。有些成人由于外伤等会出现像婴儿那样尿床的情况。
婴儿尿床时的排尿反射：
膀胱壁(感受器)
传入神经
脊髓排尿中枢
传出神经末梢及支配的尿道括约肌(效应器)
传出神经
特殊情况下，无尿意时成人主动排尿：
大脑皮层
脊髓排尿中枢
尿道括约肌(效应器)
传出神经
第一问
成人可以有意识地控制排尿，婴儿却不能，二者控制排尿的神经中枢的功能有什么差别？
思考·讨论：神经系统不同中枢对排尿反射的控制
第一问
成人可以有意识地控制排尿，婴儿却不能，二者控制排尿的神经中枢的功能有什么差别？
思考·讨论：神经系统不同中枢对排尿反射的控制
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。
思考·讨论：神经系统不同中枢对排尿反射的控制
第二问
产生尿意是不是反射？
尿意在哪儿产生？
“憋尿”是不是反射？
大脑皮层
不是
是
第三问
写出排尿反射的分级调节概念图。
思考·讨论：神经系统不同中枢对排尿反射的控制
第四问
有些成人患者出现资料3所提到的不受意识支配的排尿情况，是哪里出现了问题？请分析原因。
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。
相应中枢受损的大脑皮层
脊髓
膀胱
排尿反射的分级调节示意图
交感神经
副交感神经
思考·讨论：神经系统不同中枢对排尿反射的控制
第五问
这些例子说明神经中枢之间有什么联系？
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。
第六问
这些例子说明神经系统对内脏活动调节的哪些特点？
(利于储尿)
(利于排尿)
大脑皮层
脊髓
交感神经
副交感神经
膀胱
缩小
膀胱
不缩小
控制有意识排尿
控制无意识排尿
膀胱
神经系统对排尿反射的分级调节
低级中枢的调控：脊髓对膀胱扩大和缩小的控制由自主神经系统支配，副交感神经兴奋，会使膀胱缩小；交感神经兴奋，不会导致膀胱缩小。
高级中枢的调控：人能有意识地控制排尿，是因为大脑皮层对脊髓进行着调控。
神经系统对其他内脏活动的分级调节
不只是膀胱，其他内脏的活动也受到神经系统的分级调节。脊髓是调节内脏活动的低级中枢，通过它可以完成简单的内脏反射活动，如排尿、排便、血管舒缩等。但脊髓对这些反射活动的调节是初级的，并不能很好地适应正常生理活动的需要，如果没有高级中枢的调控，排尿反射可以进行，但排尿不完全，也不能受意识控制。脑干中也有许多重要的调节内脏活动的基本中枢，如调节呼吸运动的中枢，调节心血管活动的中枢等，一旦受到损伤，各种生理活动即失调，严重时呼吸或心跳会停止。下丘脑是调节内脏活动的较高级中枢，它也使内脏活动和其他生理活动相联系，以调节体温、水平衡、摄食等主要生理过程。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并不完全自主。
神经系统对其他内脏活动的分级调节
大脑皮层：许多低级中枢活动的高级调节者，调整各级中枢的活动，使自主神经系统并不完全自主。
脑干：有许多重要的调节内脏活动的基本中枢，如调节呼吸运动、调节心血管活动等基本中枢。
下丘脑：调节内脏活动的较高级中枢，有调节体温、水平衡、摄食等主要生理过程。
脊髓：调节内脏活动的低级中枢，通过它可以完成简单的内脏反射活动，如排尿、排便、血管舒缩等。
各中枢并非孤立，而是相互联系
神经系统对其他内脏活动的分级调节
如排尿、排便、血管舒缩等。
调节呼吸运动的中枢，调节心血管活动的中枢等。
调节体温、水平衡、摄食等生理过程
脊 髓
脑 干
下丘脑
低级中枢
高级中枢
受控于
大脑皮层
位于
（1）高级神经中枢和低级神经中枢共同参与，分级调节内脏活动；
（2）内脏活动受到交感神经和副交感神经的双重调控。
1.下列选项不能说明神经系统对躯体运动分级调节的是
A.指尖采血时，针刺指尖不能引起缩手反射
B.运动员听到枪声时迅速起跑
C.司机看见路人过斑马线时停车等候
D.手指不小心触及酒精灯火焰时立即缩回
√
解析　针刺指尖引起缩手反射，属于非条件反射，是低级的神经活动，指尖采血时，针刺指尖不能引起缩手反射，说明缩手反射受大脑皮层的控制，故能说明高级中枢能够控制低级中枢，A不符合题意；
运动员听到枪声时迅速起跑属于条件反射，需大脑皮层和脊髓等中枢的参与，故能说明高级中枢能够控制低级中枢，B不符合题意；
司机看见路人过斑马线时停车等候，属于条件反射，需大脑皮层和脊髓等中枢的参与，故能说明高级中枢能够控制低级中枢，C不符合题意；
手指不小心触及酒精灯火焰时立即缩回属于非条件反射，不能说明神经系统对躯体运动的分级调节，D符合题意。
2.人体各部位的感觉和运动机能在大脑皮层体觉区与运动区中有它的代表区。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，在体觉区所占的面积比躯干的小
√
解析　一侧大脑皮层中央前回顶部受损，会使对侧下肢的运动功能出现障碍，B错误；
大脑皮层运动区与躯体呈现对侧、倒置的关系，但是与头部的关系是对侧和正立的，C错误；
分辨精细的部位如手，在体觉区所占的面积比躯干的大，D错误。
3.下列关于神经系统分级调节的叙述，错误的是
A.通过脊髓可以完成简单的内脏反射活动，如排尿、排便、血管舒缩等
B.脑干中有许多重要的调节内脏活动的基本中枢，如调节呼吸运动的中枢
C.下丘脑是调节内脏活动的低级中枢，它也使内脏活动和其他生理活动相联系
D.大脑皮层是许多低级中枢活动的高级调节者，从而使得自主神经系统并不完全自主
√
解析　下丘脑是调节内脏活动的较高级中枢，C错误。
4.如图为与排尿有关的反射弧示意图，相关分析错误的是
A.在图示反射弧中，背根是传入神经，腹
根是传出神经
B.排尿时，由排尿中枢通过相关神经分别
释放“兴奋”和“抑制”性递质使得膀
胱逼尿肌收缩、尿道括约肌舒张，从而
将尿液排出体外
C.当尿液充盈使膀胱扩张时，膀胱壁内的牵张感受器产生的兴奋传至脊髓段产生
“尿意”
D.正常人在没有合适的时机或场所时能够憋尿，是因为排尿中枢受大脑皮层的控制
√
解析　根据图示箭头可知兴奋的传导方向，因此在图示反射弧中，背根是传入神经，腹根是传出神经，A正确；
当尿液充盈使膀胱扩张时，膀胱壁内的牵张感受器产生的兴奋传至大脑皮层才会产生“尿意”，C错误；
排尿中枢位于脊髓，但受到高级中枢大脑皮层的控制，正常人在没有合适的时机或场所时能够憋尿，是因为排尿中枢受大脑皮层的控制，D正确。
课堂小结
神经系统的分级调节
神经系统对内脏活动的分级调节
神经系统对躯体运动的分级调节
大脑的结构
大脑皮层第一运动区的特点
躯体运动的分级调节
排尿反射的分级调节
其他内脏活动的分级调节
自主神经系统的特点

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