神经系统对姿势和运动的调节功能
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2024年高中生物新教材同步选择性必修第一册第2章第4节神经系统的分级调节含答案第4节神经系统的分级调节[学习目标] 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。
一、神经系统对躯体运动的分级调节1.大脑皮层(1)结构:主要由神经元胞体及其树突构成的薄层结构。
(2)特点:有丰富的沟回(沟即为凹陷部分,回为隆起部分),这增加了大脑的表面积。
(3)控制途径:大脑通过脑干与脊髓相连,大脑发出的指令,可以通过脑干传到脊髓。
2.大脑皮层与躯体运动的关系(1)躯体各部分的运动机能在皮层的第一运动区内都有它的代表区①刺激大脑皮层中央前回的顶部,可以引起下肢的运动。
②刺激大脑皮层中央前回的下部,会引起头部器官的运动。
③刺激大脑皮层中央前回的其他部位,会引起其他相应器官的运动。
(2)特点:皮层代表区的位置与躯体各部分的关系是倒置的。
3.大脑对躯体运动的分级调节(1)分级调节示意图(2)分级调节的意义: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。
判断正误(1)大脑皮层由神经元胞体和轴突构成()(2)大脑皮层运动机能代表区的位置与躯体各部分的关系是倒置的()(3)脊髓是机体运动的低级中枢,脑干是最高级中枢()答案(1)×(2)√(3)×任务一:大脑皮层与躯体运动的关系1.下图是大脑皮层第一运动区与躯体各部分关系示意图,请据图回答:(1)躯体各部分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?提示有。
特点:皮层代表区的位置与躯体各部分的关系是倒置的,但头部是正的。
(2)请据图分析,皮层代表区对躯体运动支配的特点是:左右交叉支配(头面部多为双侧支配)。
(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?提示大脑皮层运动代表区范围的大小取决于躯体运动的精细程度。
神经系统的调节功能第三章脊髓对躯体运动的调节1 感受器5 效应器背根背根神经节中间神经元前根 4 传出神经脊神经2 传入神经脊髓是中枢神经中最初级的部分,具有介导各种反射的神经元网络。
脊髓前角运动神经元支配骨骼肌。
当脊髓与高位中枢的联系被切断后,还可产生一些反射性的活动,说明有些运动中枢位于脊髓水平。
脊髓不仅能够传入信息,还能完成一些反射性运动,如牵张反射和屈肌反射。
3 神经中枢姿势反射中枢神经系统可通过调节骨骼肌的紧张度或产生相应的运动,以保持或改正躯体在空间的姿势。
牵张反射牵张反射指的是当骨骼肌受到牵拉时会产生反射性收缩。
反射弧的感受器和效应器都是在同一块肌肉中。
腱反射牵张反射肌紧张意义主要是维持身体姿势,增强肌肉力量。
牵张反射 感受器腱反射膝跳反射跟腱反射肌梭快肌纤维效应器腱反射(位相性牵张反射) : 快速牵拉肌腱发生的牵张反射。
用小锤子敲一下髌骨下方的股四头肌肌腱时。
股四头肌会反射性地收缩,小腿会弹起来。
这就是膝跳反射,属于腱反射。
牵张反射 感受器腱反射膝跳反射跟腱反射肌梭快肌纤维效应器腱反射(位相性牵张反射) : 快速牵拉肌腱发生的牵张反射。
肌紧张:缓慢而持续地牵拉肌腱时所引起的牵张反射。
肌紧张是维持躯体姿势的最基本的反射,是姿势反射的基础。
感受器肌紧张肌梭慢肌纤维效应器紧张性牵张反射同一肌肉的不同运动单位进行交替性收缩,处于一种轻度的持续收缩状态,不表现为明显的动作,能持久地进行而不易疲劳。
屈肌反射另一种脊髓反射,不属于姿势反射屈肌反射右腿伸肌舒张当动物皮肤受到伤害性刺激时,受刺激一侧的肢体出现屈肌收缩而伸肌弛缓,肢体屈曲。
意义在于保护机体安全。
左腿伸肌收缩屈肌舒张屈肌收缩脊髓反射还用于医疗系统进行疾病诊断。
神经系统与运动控制丹东市人民医院康复医学科王健人体姿势的维持和有意识的运动,都是骨骼肌的活动。
在进行这些运动时,首先人体要保持平衡和维持一定姿势,在这个基础上有多个肌群协同活动。
肌肉有节奏地收缩骨骼和关节活动,才能维持躯姿势和发起各种运动。
人体的肌肉都有一定的紧张性,它是躯体保持平衡,维持姿势,产生随意运动的基础,它接受高级中枢的控制和调节。
运动控制▪指肢体精确完成特定活动的能力。
在狭义指上运动神经元体系对肢体运动的协调控制,涉及大脑皮质、小脑、脑干网状结构、前庭等。
广义还包括下运动神经元病变、骨关节病变和神经-肌肉病变的参与。
▪运动控制的基本要素包括力量、速度、精确和稳定。
▪神经支配的躯体运动形式▪(1)反射性运动:运动形式固定,反应迅速,不受意识控制。
主要在脊髓水平控制完成,包括感受器,感觉传入纤维,脊髓前角运动神经元及其传出纤维。
中间神经元在反射性运动中可以有一定的调控作用。
▪临床常见的反射有保护反射和牵张反射。
例如疼痛的撤退反射等。
此类运动的能量应用效率最高。
神经支配的躯体运动形式(2)模式化运动:运动形式固定、有节奏和连续性运动、主观意识控制运动开始与结束,运动由中枢模式调控器(CPG)调控。
除了CPG机制外,模式化运动已知与锥体外系和小脑系统的机能相关,出现下意识的横纹肌自动节律性收缩来“控制”。
例如步行就是典型的模式化运动。
神经支配的躯体运动形式▪(3)随意性运动:整个运动过程均受主观意识控制,可以通过运动学习过程不断提高,并获得运动技巧。
随意运动主要是锥体束的机能,由横纹肌的收缩来完成。
▪皮层的随意运动冲动受两个神经元体系控制:a.上运动神经元-皮层脊髓束和皮层脑干束;b.下运动神经元。
运动控制的神经调节▪脊髓与运动调节▪低位脑干对肌紧张的调节▪小脑对运动的调节▪基底神经节与运动调节▪大脑皮层与运动控制脊髓与运动调节脊髓的运动神经元:在脊髓的前角中,存在大量运动神经元(α和γ运动神经元),它们的轴突(α和γ神经纤维)经前根离开脊髓后直达所支配的肌肉。
第五节神经系统的躯体运动功能重点:一. 脊髓的躯体运动功能二. 脑干对骨骼肌运动的控制三. 小脑的躯体运动四. 大脑对躯体运动的调节难点:一. 网状结构的易化作用和抑制作用二. 基底神经节的功能案例:张健在一次意外事故中头部受伤,医生诊断为右侧颅脑损伤,经手术治疗后意识逐渐清醒,但是出现左侧面、舌瘫和左侧上、下肢体瘫痪。
讨论:1. 为什么右侧颅脑损伤会出现左侧上下肢体瘫痪?2. 如何对张健的颅脑损伤进行定位?课程相关参考资料:1.帕金森病与线粒体的相关性研究进展广西医学杂志 2007年5期2.帕金森病基因治疗目的基因的表达及选择中华神经医学杂志 2005年12期3. 临床神经生理学秦震编著上海科学技术出版社 2004 年机体的运动功能,从简单的膝跳反射到复杂的随意运动,都是在中枢神经系统不同水平的调节下进行的。
简单的反射仅需低位中枢参与,复杂的反射需要高位中枢的参与。
为研究不同水平与哪些运动反射有关,在动物实验中常采用不同中枢水平切断脑脊髓的方法。
例如,在脊髓第五颈节段下横切(保留隔肌的呼吸运动),使脊髓与延髓以上的中枢离断,这种动物称为脊髓动物。
在脊髓动物上,能观察到脊髓的躯体运动功能,例如屈肌反射和牵张反射等。
如果在中脑上、下丘之间横切,则动物出现牵张反射亢进的现象。
一、脊髓的躯体运动功能(一)屈肌反射和对侧伸肌反射肢体的皮肤受到伤害性刺激时,该侧肢体出现屈曲运动,关节的屈肌收缩而伸肌弛缓,称为屈肌反射。
屈肌反射具有保护性意义,使肢体屈缩而避开伤害性刺激。
屈肌反射的强度与刺激强度有关,例如足部较弱的刺激只引起踝关节的屈曲;刺激强度加大时,则膝关节和髓关节也可发生屈曲。
如刺激强度更大,则可在同侧肢体发生屈肌反射的基础上,出现对侧肢体伸展的反射,称为对侧伸肌反射。
动物的一侧肢体屈曲,对侧肢体伸直,以利于支持体重,维持姿势。
屈肌反射与对侧伸肌反射的中枢均在脊髓。
(二)牵张反射当骨骼肌受到外力牵拉而伸长时,能反射地引起受牵拉的同一块肌肉发生收缩,称为牵张反射。
2015临床执业医师生理学各章考点精析:第八章神经系统的功能第八章神经系统的功能【考纲要求】1.神经系统的功能:①经典突触的传递过程,兴奋性突触后电位与抑制性突触后电位;②突触传递的特征;③外周神经递质和受体:乙酰胆碱及其受体;去甲肾上腺素及其受体。
2.神经反射:①反射与反射弧的概念;②非条件反射和条件反射;③反射活动的反馈调节:负反馈和正反馈。
3.神经系统的感觉分析功能:①感觉的特异投射系统和非特异投射系统;②内脏痛的特征与牵涉痛。
4.脑电活动:正常脑电图的波形及其意义。
5.神经系统对姿势和躯体运动的调节:①牵张反射;②低位脑干对肌紧张的调节;③小脑的主要功能;④基底神经节的运动调节功能。
6.神经系统对内脏活动的调节:①交感和副交感神经系统的功能;②脊髓和低位脑干对内脏活动的调节。
7.脑的高级功能:大脑皮层的语言中枢。
【考点纵览】1.突触传递过程:当突触前神经元兴奋传到神经末梢时,突触前膜对Ca2+通透性增强,Ca2+进入末梢,引起突触前膜以出胞方式释放神经递质。
如果前膜释放的是兴奋性递质,与突触后膜对应受体结合,使后膜对Na+的通透性最大,Na+内流,使突触后膜发生去极化,产生兴奋性突触后电位(EPSP),EPSP大,可使突触后神经元兴奋,EPSP小,可使突触后神经元兴奋性增高。
如果前膜释放的是抑制性递质,与突触后膜对应受体结合,使后膜对Cl-的通透性最大,Cl-内流,使突触后膜发生超极化,产生抑制性突触后电位(IPSP),IPSP使突触后神经元抑制。
2.突触传递的特征:单向传布;突触延搁;总和;兴奋节律的改变;对内环境变化敏感和易疲劳性。
3.末梢释放乙酰胆碱作为递质的神经纤维称为胆碱能纤维。
胆碱能纤维主要包括:①全部交感和副交感节前纤维;②大多数副交感节后纤维(除去少数肽能纤维);③少数交感节后纤维,如支配汗腺的交感神经和支配骨骼肌血管的交感舒血管纤维;④躯体运动神经纤维。
胆碱能受体包括两种:M受体和N受体,M受体阻断剂为阿托品;N受体阻断剂为筒箭毒。
锥体系和锥体外系是解剖学上描述神经系统的两个概念。
它们具有以下主要功能:
锥体系(Pyramidal System):
运动控制:锥体系是大脑皮质运动区域的输出途径,负责控制身体的运动和姿势调节。
它通过神经纤维束(锥体束)将指令传递给脊髓和脑干,然后再通过下行运动神经元传达到肌肉,实现精确的运动控制。
锥体外系(Extrapyramidal System):
姿势调节:锥体外系主要参与调节和维持身体的姿势和平衡,帮助保持身体的稳定性。
运动协调:锥体外系在运动控制中起到协调作用,帮助调节不同肌肉群之间的协调动作,确保运动的顺畅和准确性。
运动自动化:锥体外系还参与运动的自动化过程,使得某些运动能够在习得后变得自然和无意识。
锥体系和锥体外系共同参与了身体的运动控制、姿势调节和运动协调等功能。
它们与其他神经系统和脑区密切合作,共同维持人体正常的运动功能。