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1、第五章生物体对信息的传递和调节第二节神经系统中的信息调节第五章生物体对信息的传递和调节第二节神经系统中信息的传递和调节一、 反射和反射弧1. 反射：是指在中枢神经系统的参与下的机体对内外环境刺激的有规律的应答。2. 结构基础：反射弧由感受器、传入神经、神经中枢、传出神经、效应器五部分组成。3. 反射弧各部分功能(1)传导过程：感受器接受刺激产生兴奋，兴奋以神经冲动的形式沿传入神经传至神经中枢，神经中枢对传入的冲动进行分析与综合，产生兴奋，由传出神经传至效应器发生相应的活动，如肌肉收缩。1.感受器，2.传入神经，3.神经中枢，4.传出神经，5效应器胍肉(2)各部分详细功能兴奋传导反射弧结构结构特

2、点功能分布结构破坏对功能的影响感受器传入神经神经中枢传出神经效应器感受器神经组织末梢的特殊结构内外界刺激的信息转变为神经的兴奋皮肤感觉器官、内脏等处既无感觉又无效应传入神经感觉神经元将兴奋由感受器传入神经中枢周围神经系统里神经中枢调节某一特定生理功能的神经元群对传入的兴奋进行分析与综合中枢神经系统里传出神经运动神经元将兴奋由神经中枢传至效应器周围神经系统有感觉无效应效应器运动神经末梢和它所支配的肌肉和腺体对内外界刺激发生相应的活动肌肉、腺体等处相互联系反射弧只有保持其完整性，才能完成反射活动；反射弧完整，还需有适宜刺激才能发生反射活动。反射弧中任何一个环节中断，反射即不能发生，必须保证反射弧结

3、构的完整性，例如刺激传出神经引起效应器的反应就不能称为反射。典例1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：刺激部位反应破坏前破坏后左后肢左后肢收缩右后肢收缩左后肢不收缩右后肢不收缩右后肢左后肢收缩右后肢收缩左后肢不收缩右后肢收缩上述结果表明，反射弧的被破坏部分可能是（）。A.感受器B.感受器和传入神经C.传入神经和效应器D.效应器二、 信息在神经系统中的传递(一) 神经元：神经系统的基本的结构与功能单位。1. 细胞体：是营养和代谢中心。2. 突起3. 树突：通常较短，分支多，是神经元接受信息的部分。4.

4、轴突：较长，分支少，末端膨大叫突触小体，是神经元传出信息的部分。5. 髄鞘：是包裹在神经细胞轴突外面的一层膜，具有绝缘作用并提高神经冲动的传导速度，并有保护轴突的作用。6. 神经节：只在上行传导（传入）细胞胞体中存在，起到分析整合的作用。7. 神经纤维和神经(1) 神经纤维：神经元的轴突或长的树突以及套在外面的髓鞘，称为神经纤维。神经纤维末端的细小分支叫做神经末梢，在全身各处都有分布。(2) 神经：在周围神经系统中许多神经纤维集合成束，外面包裹着结缔组织膜，形成了一条条神经。(二) 神经传导1. 兴奋的定义：兴奋是指活组织在有效刺激下产生的一种能够传播的，并伴有特殊生物电现象的反应过程。在神经

5、纤维上传导的兴奋叫做神经冲动。兴奋的传导是以细胞的生物电为基础的，包括神经纤维上的传导和神经细胞间的传递。2. 兴奋在神经元内部的传导神经冲动传导(1) 静息电位：神经纤维未受到刺激时，细胞膜通过Na+、K+运输载体（Na+、K+泵），使大量的Na+留在膜外的组织液中，K+留在细胞膜内，由于存在非门控的K+通道，使K+透过细胞膜向外扩散，因此，细胞膜内的阳离子比细胞膜外的阳离子少，造成离子内负外正。膜外呈正电位，膜内呈负电位，此时，膜内外存在的电位差叫做静息电位（下图1),大多数神经细胞的静息电位为-70 mV左右。实验证明静息电位主要由K+浓度梯度决定，如改变细胞内外K+浓度梯度，将使静息电

6、位发生变化。(2) 动作电位：当神经纤维的某一部位受到刺激产生兴奋时兴奋部位的细胞膜通透性改变，大量Na+内流（门控的Na+通道），使膜内外离子的分布迅速由内负外正变为内正外负，发生了一次很快的电位变化，这种电位波动叫做动作电位（下图2)。可见动作电位的形成与Na+有关。(3) 局部电流：动作电位一产生，兴奋部位就与未兴奋部位产生了电位差，进一步形成电流。因此动作电位一旦产生就要迅速传导。瞬间可使整个神经纤维膜都受到一次同样的电位波动。兴奋就是这样以动作电位的方式不断地向前传导下去（下图3)。在神经纤维膜外，兴奋传导方向与局部电流方向相反；在神经纤维膜内，兴奋传导方向与局部电流方向相同。在一个

7、神经元内有一处受到刺激产生兴奋，迅速传至整个神经元细胞，即在该神经元的任何部位均可测到电位变化。(4) 恢复静息电位：当动作电位的波动过后，分布在细胞膜上的门控的K+通道打开，使K+迅速出细胞，恢复到外正内负的状态，为下一次冲动做准备。之后膜上的Na+、K+泵把Na+带出膜外、K+带进细胞内，恢复到冲动之前的静息电位状态。(5) 电位变化的实验测量：把带有微电极的电压计的两个电极分别插入神经细胞膜膜上及膜内，观察电位变化，可以得到右图的结果：1 AB段，神经细胞静息时，非门控的K+渗漏通道一直开放，K+外流，膜两侧的电位表现为外正内负。2 BC段，神经细胞受刺激时，受刺激的部位的膜上门控的Na

8、+通道打开，Na+大量内流，膜内外的电位出现反转，表现为外负内正。3 CD段，门控的Na+通道关闭，门控的K+通道打开，K+大量外流，膜电位恢复为静息电位后，门控的K+通道关闭。4 一次兴奋完成后，钠钾泵将细胞内的Na+泵出，将细胞外的K+泵入，以维持细胞内的K+浓度高和细胞外Na+浓度高的状态，为下一次兴奋做好准备。问题：Na+和K+在动作电位和恢复到静息点位的过程中，进出细胞的方式分别是什么？典例2右图表示一神经细胞动作电位和静息电位相互转变过程中的离子运输途径。该细胞受到刺激时，通过途径运输离子，形成动作电位。下列说法正确的是（）。A. 由图可知，途径属于主动运输B. 途径的发生只能由电

9、信号引起C. 正常情况下，钾离子的细胞外浓度高于细胞内D. 静息时，由于途径的作用，膜电位分布为内正外负典例3下图1是测量离体神经纤维膜内外电位的装置，图2是测得的膜电It变化。下列有关叙述正确的是（）。A. 图1中B测出的电位大小相当于图2中A点的电位B. 若细胞外Na+浓度适当降低，在适宜条件刺激下图2中A点下移C. 图2中B点Na+通道开放，是由于乙酰胆碱与钠离子通道相结合D. 神经纤维的状态由B转变为A的过程中，膜对K+的通透性增大典例6题图 典例7题图典例4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.阻断了部分Na+通道 B.阻断了部分

10、K+通道C.阻断了部分神经递质释放 D.阻断了部分神经递质酶的作用3.兴奋在神经元之间的传导突触传递。一般神经元之间并不是直接相连，而是一个神经元的轴突与另一个神经元的胞体或树突接触。我们把一个神经元和另一个神经元相接触的部位叫做突触。突触是神经元之间相互联系，传递信息的结构。(1) 突触的结构：突触由突触前膜、突触间隙和突触后膜构成。1 突触前膜：是突触小体的膜。在突触小体内靠近前膜的部位含有大量突触小泡，小泡内含有化学物质一一递质（包括兴奋性递质和抑制性递质），它的形成与高尔基体、线粒体等有关。2 突触间隙：是突触前膜与突触后膜之间存在的空隙，属于组织液。3 突触后膜：是与突触前膜相对应的

11、细胞体膜或树突膜。在突触后膜上含有各种特异性蛋白质受体。(2) 突触类型1 从结构上：一般情况下每一神经元的轴突末梢只与其他神经元的细胞体或树突形成接点，由此可分为轴突一胞体型和轴突一树突型两类。从功能上来看：突触分为兴奋性突触和抑制性突触。突触前神经元电信号通过突触传递，影响突触后神经元的活动，使突触后膜发生兴奋的突触称兴奋性突触，使突触后膜发生抑制的突触称抑制性突触。突触的兴奋或抑制，不仅取决于神经递质的种类，更重要的是取决于其受体的类型。(3) 传导过程：当兴奋通过轴突传导到突触前膜时，引起突触小泡破裂，释放出递质到突触间隙内，递质与突触后膜的特殊受体结合，改变了突触后膜的通透性，使下一

12、个神经元产生兴奋或抑制。神经递质可以使兴奋性的乙酰胆碱类，也可以是抑制性的单胺类。神经递质发生效应后，就被酶破坏而失活，或被移走而迅速停止作用。兴奋突触小体突触间隙突触后膜兴奋或抑制问题：神经递质的受体细胞有哪些？突触传递的信号是如何变化的？(4) 突触单向传导的原因：由于递质只存在于突触小泡内，只能由突触前膜释放，再作用到突触后膜上，使后一个神经元发生兴奋或抑制，所以，神经元之间的兴奋传递只能是单方向的，就是说兴奋只能从一个神经元的轴突传递给另一个神经元的胞体或树突，而不能向相反的方向传递。(5) 突触延搁：兴奋在突触处的传递，比在神经纤维上的传导要慢。这是因为兴奋由突触前膜传至突触后膜，需

13、要经历递质的释放、扩散以及对突触后膜作用的过程，所以需要较长的时间（约0.5ms)。典例5下图表示当有神经冲动传到神经末梢时，神经递质从突触小泡内释放并作用于突触后膜的机制，下列叙述错误的是（）。A. 神经递质存在于突触小泡内可避免被细胞内其他酶系破坏B. 神经冲动引起神经递质的释放，实现了由电信号向化学信号的转变C. 神经递质与受体结合引起突触后膜上相应的离子通道开放D. 图中离子通道开放后，Na+和Cl-同时内流典例6一只脚踩在钉子上，马上引起腿的收缩以避开损伤性刺激的继续作用，而另一条腿迅速伸直以支持身体，使身体不会跌倒。下图表示这一复杂反射的过程。下图表明（）。A. 这一活动至少需要四

14、个突触参与完成B. 参与这一活动的神经元至少有6个C. 感受器产生的兴奋同时到达神经元和D. 同一神经元在一次反射活动中可能产生不同的神经递质典例7判断下列有关神经传导基本功能的叙述。(1) 反射弧是神经调节的结构基础，刺激传出神经也会引起效应器做出反应，这种反应也属于反射（）。(2) 传出神经末梢就是效应器（）。(3) 如果破坏了反射弧的某一结构（如传出神经），则反射不能发生（）。(4) 神经细胞上神经冲动的传导都以局部电流为前导（）。(5) 降低环境中的Na+浓度，刺激产生的动作电位峰值会降低（）。(6) 引起突触后神经细胞兴奋的过程中，Na+通过被动运输进入突触后膜内（）(7) 重症肌无

15、力患者由于体内存在某种抗体，该抗体与神经一肌肉突触的受体特异性结合，使该受体失去功能，最终导致刺激神经不能引起肌肉收缩（）(8) 兴奋传递过程中神经递质的合成以及与受体结合均发生在内环境中（）(9) 神经递质的合成发生于上一个神经元的细胞质中（）。(10) 静息状态时神经元的细胞膜内外没有离子进出，但若组织液中Na+浓度增大，则神经元的静息电位减小（）(11) 一个由传入与传出两种神经元组成的反射弧中只含有一个突触结构（）(12) 突触前膜释放的递质（如乙酰胆碱）始终不被酶分解（）。(13) 在完成反射活动的过程中，兴奋在神经纤维上的传导方向是双向的，而在突触处的传递方向是单向的（）。(14)

16、 突触小体是突触前神经元轴突或树突末端膨大部分，其上的膜构成突触前膜（）(15) 健康人在精神紧张时常有明显的出汗现象，说明汗腺的分泌活动受神经活动影响（）(16) 由于兴奋具有双向传导的特点，所以在反射过程中，兴奋在反射弧中的传导也是双向的（）。2.电流计（图中c均位于ab的中间位置）问题：如果把电极都插在细胞膜内，电位变化该如何调整？三、 神经电位1. 电压计（假定电流向右传导为正）a)细胞内外电位变化（参阅前面讲解）(2)细胞外电位变化典例8右图甲表示受到刺激时神经纤维上的电位变化，图乙表示突触，有关叙述错误的是（）。A. 轴突膜处于状态时钠离子内流B. 轴突膜处于和状态时钾离子外流C.

17、 在a处能完成电信号一化学信号的转变D. a兴奋一定会使b产生图甲所示的转变典例9若在下图1所示神经的右侧给予一适当的刺激，则电流表偏转的顺序依次是（）。典例10右图表示三个神经元及其联系，其中“0”表示从树突到细胞体再到轴突，甲、乙为两个电表。下列有关叙述正确的是（）。A. ba用一定的电流刺激a点，甲发生一次偏转，乙发生两次偏转B. 图中共有4个完整的突触C. 在b点施加一强刺激，则该点的膜电位变为内正外负，并在f点可测到甲I电位变化D. 在e点施加一强刺激，则a、b、d点都不会测到电位变化四、神经系统的构成中枢神经系统：包括脑和脊髓，起到信息整合、调控的作用。在反射弧中主要起到神经中枢的

18、作用。中枢神经系统：由脑和脊髓构成。神经中枢：中枢神经系统内参与调节某一生理功能的神经细胞群。脊髓灰质里有许多低级神经中枢，大脑皮质里有许多高级神经中枢。2.脑：大脑（大脑皮质具许多高级神经中枢)、小脑、脑桥和延髓。脑干的构成：沿桥中间走，从下向上依次是延髓、脑桥、中脑、间脑，控制呼吸中枢，心血管中枢实际是脑干中的延髓。延髓是基本生命活动中枢所在，发出的副交感神经纤维支配心脏、胰腺、肝脏。结构名称主要神经中枢功能脑大脑语言中枢，躯体运动中枢，感觉中枢，视觉中枢，听觉中枢具有感知、控制躯体的运动，语言、学习、记忆和思维等方面的高级功能（最高级中枢）小脑维持身体平衡中枢维持身体平衡、调节随意运动脑

19、干呼吸中枢，心血管中枢调节呼吸、心血管运动下丘脑体温、水调节中枢和生物节律调节中枢调节体温、水分平衡、血糖平衡等脊髓缩手反射中枢、膝跳反射中枢、排尿中枢等调节机体的基本活动3.脊髄：脊隨呈长管状，位于脊柱的脊管内，上连接延髓，完成非条件反射。从横切面看，外周是白质，由许多成束的神经纤维组成。中央为灰质，呈灰色蝴蝶状，是神经元细胞体集中处。灰质中有许多低级神经中枢，可完成一些基本的反射活动，如排便反射、排尿反射、下肢受刺激而收缩的防御反射等。虽然，脊髓能通过一些基本的反射活动来调节活动的生理功能，但在正常情况下，脊髓反射活动总是在脑的控制下进行的。脊髓灰质炎病毒侵染中枢神经系统的运动神经细胞，使

20、儿童患小儿麻痹症。4.周围神经系统：从中枢神经系统发出，导向人体各部分，可分为躯体神经系统和自主神经系统。周围神经系统担负着与身体各部分的联络工作，起传入和传出信息的作用。问题：1.某人被针刺到，是先缩手还是先感觉到痛？原理是什么？2.某人遭遇一场严重的车祸，导致脊椎骨折而瘫痪。此病人针刺脚有感觉吗？膝跳反应呢？自主神经对内脏活动的调节：支配内脏器官和腺体活动的神经受制，但不受意识支配，故称为自主神经，也称植物性神经，由交经和副交感神经构成。(1) 交感神经和副交感神经的调控：当人体处于重体力活动或者处于精神紧张状态时，交感神经兴奋性占优势，引起心跳加快，血压升高，血糖上升，胃肠蠕动减慢等变化

21、，以适应生理需要；反之，当身体处于安静状态或者睡眠时，则副交感神经占优势，心跳呼吸减慢，代谢降低，胃肠蠕动加快。(2) 调节失调：外界因素如长期精神紧张，精神抑郁，生活无规律，过度疲劳等，导致他们之间的失调，内脏的生理活动就会受到影响，就会出现不良症状。问题：饭后为什么不适宜做剧烈运动？典例11当人体突然处在非常危险的环境时，人体的激素与神经调控情况应该是（）A. 副交感神经兴奋，肾上腺激素分泌增加B. 交感神经兴奋，支气管收缩减缓空气的刺激C. 副交感神经兴奋，肠胃蠕动增强以促进营养吸收应对紧张环境D. 交感神经兴奋，肾上腺激素分泌增加典例12生活中存在以下现象：婴幼儿经常尿床，但随着年龄的

22、增长，这种现象会明显减少；由于惊恐而出现的无意识的排尿，以上现象说明（）。A. 脊髓的生理活动依赖于大脑皮层的功能状态B. 婴幼儿排尿反射的传入神经兴奋只达到脊髓C. 无意识排尿不属于神经反射活动D. 婴幼儿在夜间产生的尿液较白天多五、反射的种类：条件反射和非条件反射在日常的生活当中，当我们看见某件事物或者听见某首音乐就会想起一个人、一个物或一件事，就是所谓的“睹物思人”；或者有某些无意识的动作，如眨眼、膝跳等，这里面体现哪些生物学的知识呢？(一）非条件反射1. 特点：是指动物生下来就有的，通过遗传获得的先天性反射，只在大脑皮层下的中枢即可完成的反射，称为非条件反射。如：哺乳动物和人刚生下来的

23、动物或婴儿就会吮奶；哺乳动物和人吃到东西时分泌大量的唾液；受到强光刺激时闭眼；婴儿生病打针时的哭叫等。在正常情况下，脊髓的反射活动总是在脑的控制下进行的。2. 膝跳反射和缩手反射剖析：两个反射弧都包括五部分基本结构。相应反射完成都离不开适宜刺激和反射弧的完整。在传入神经上都有神经节结构。两者中枢都在脊髓，属低级中枢，都受高级中枢调控。缩手反射由3个神经元组成反射弧，内有2个突触结构，而膝跳反射只有2个神经元，反射弧内有1个突触结构。最简单的反射弧至少包括两个神经元一一感觉神经元和运动神经元。典例13下图为反射弧结构示意图，相关叙述中错误的是（）。A.伸肌肌群内既有感受器又有效应器B.参与反射弧

24、的神经元的细胞体不都在b中C.若在I处施加一个有效刺激，a处膜电位的变化：内负外正-内正外负-内负外正D.在II处施加刺激引起屈肌收缩属于反射典例14题图典例14下图是人体缩手反射的反射弧结构，图中表示从树突到胞体到轴突，方框甲、乙代表神经中枢。当手被尖锐的物体刺痛时，先缩手后产生痛觉。对此生理过程的分析正确的是（）A. 图中E为感受器，A为效应器，痛觉在图中的甲方框处形成B. 未受刺激时，神经纤维D处的电位分布是膜内为正电位，膜外为负电位C. 图中共有5个突触，当手被尖锐的物体刺痛发生缩手反射时，反射弧为ABCDED. 由甲发出的传出神经纤维末端释放的神经递质一定能引起乙的兴奋(二）条件反射

25、1. 定义：条件反射是人出生以后在生活过程中逐渐形成的后天性反射，是在非条件反射的基础上，经过一定的过程，在大脑皮层参与下完成的，是一种高级的神经活动，是高级神经活动的基本方式。2. 条件反射的形成条件(1) 几个基本概念1 非条件刺激：能引起非条件反射的刺激。2 无关刺激：与引起非条件反射没有关系的刺激。3 强化：无关刺激和非条件刺激在时间上的结合。4 条件刺激：条件反射建立后，无关刺激转化为条件刺激，能引起条件反射的信号刺激。(2) 形成条件：非条件刺激与无关刺激在时间上的结合，这个过程称为强化。任何无关刺激与非条件刺激多次结合后，当无关刺激转化为条件刺激时，条件反射也就形成。3. 过程：

26、首先要使无关刺激（铃声）与非条件刺激（喂食物）适时地结合，在此基础上实现无关刺激向条件刺激的转化；条件刺激可做为非条件刺激的信号，单以条件刺激即可引出相应反射性反应。喂狗吃肉，狗分泌唾液；让狗听铃声，狗未分泌唾液；边听铃声边吃肉（多次），狗分泌唾液；让狗再次听铃声，狗分泌唾液。条件反射建立后，并不是一成不变的，如果只是反复应用条件刺激，而不给于相关的非条件刺激，则己经建立的条件反射，也会逐渐减弱以至完全消退。条件反射能建立由语言、文字抽象刺激引起的条件反射。引起条件反射的信号可以是具体的信号，如望梅止渴，也可是是抽象的信号，如谈虎色变。4.条件反射与非条件反射的比较反射类型概念特点意义实例非条

27、件反射通过遗传获得，与生俱来不经过大脑皮层；先天性；终生性；数量有限使机体初步适应环境眨眼、啼哭、膝跳反射、吃东西分泌唾液等条件反射在后天生活过程中逐渐训练形成经过大脑皮层；后天性；可以建立，也能消退；数量可以不断增加使机体适应复杂多变的生存环境学习、“望梅止渴”、“画饼充饥”等5.条件反射和非条件反射的关系：非条件反射有一定的独立性，但是受到条件反射的控制。如小孩子容易尿床就是因为大脑发育不完善，不能对低级中枢控制的排尿过程有效控制。等到成年以后就不容易尿床了就是这个原因。但是在某些特殊的情况下，高级神经中枢可以失去对低级神经中枢的控制，如由于惊吓尿裤子。6.反射的生物学意义：人和高等动物对

28、内外环境的适应，都是通过非条件反射和条件反射来实现的，非条件反射只能对恒定的环境变化进行适应，而条件反射可以随着环境的变化而不断地新建，使人和高等动物对于环境的变化能够更精确地反应。神经系统的作用就是调节，调节动物体各个器官、各个系统的活动使之协调一致，互相配合以形成一个整体，而且使这个整体能够适应外界环境的变化，这样动物才能在环境中生存和发展。典例15判断下列有关反射和人脑高级功能的叙述。(1) 寒冷刺激皮肤引起皮肤血管收缩是条件反射，而运动员听到发令枪声后，起跑动作的产生是非条件反射的结果，调节起跑动作的神经中枢是听觉中枢（）(2) 某同学正在跑步，参与调节这一过程的神经结构有大脑皮层、小

29、脑、下丘脑、脑干、脊髓（）。(3) 意识丧失的病人能排尿但不能控制，意识恢复后可控制说明神经系统中的高级中枢对低级中枢有控制作用（）。(5) Na+的内流使神经元产生兴奋，阴离子（Cl-)的内流可使神经元抑制（）。(6) 条件反射需要大脑皮层参与，非条件反射由大脑皮层以下各中枢参与（）。(7) 当人看到酸梅时唾液分泌会大量增加，这一反射过程需要大脑皮层的参与，该反射活动的效应器是唾液腺（）。典例16现象I:小明的手指不小心碰到一个很烫的物品而将手缩回；现象II:小明伸手拿别人的物品被口头拒绝而将手缩回。两个现象中的缩手反应比较见下表，正确的是（）。选项比较项目现象I现象IIA反射弧的完整性不完整完整B是否需要大脑皮层参与可以不需要一定需要C参与反射的神经元数量多少D缩手相关肌细胞数量多少典例17气味会导致鼻孔气体吸入量变化，但与声音无关（下图）。研宄显示即使在睡眠过程中，多次给予诸如狗叫声、愉悦气味或猫叫声，厌恶气味强化后，所形成的条件反射在醒来后依然存在。下列组合中最能证明声音和气体吸入量间建立条件反应的是（）