胸部、腰部脊髓神经、大脑 分别控制人体什么地方的神经?

(2011o潍坊)以下是有关人体生命活动调节方面的问题,请分析回答:(1)人体的各项生理活动之所以能够协调、统一,主要是通过神经系统和激素的调节作用共同完成.(2)呆小症和侏儒症患者身材都很矮小,二者分别是由于幼年时期甲状腺激素生长激素分泌不足造成的.(3)神经元是一种高度特化的细胞,该细胞的细胞体集中形成脊髓的灰质和大脑半球表层的灰质;脊髓的白质和大脑皮层以内的白质是由神经纤维汇集而成.(4)当你沿海岸散步,忽然踩到一只尖锐的贝壳,你的脚会先自动弹起然后才感觉到疼痛,该过程证明脊髓具有反射功能.请写出完成脚自动弹起这一反射活动的结构:感受器(位于足底皮肤)→传入神经→神经中枢(位于脊髓)→传出神经→效应器(腿部肌肉).(5)百米赛跑时,运动员的心跳加速,呼吸加快,该反射属于简单反射.12.2__人体的神经调节_百度文库
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脊椎动物的神经系统
  脊椎动物的神经系统高度集中。在形态上和无脊椎动物神经系统迥然不同。第一,脊椎动物没有像环节动物、节肢动物那种腹神经索样的中枢神经系统,而有一个位于身体背面的脑和脊髓。从胚胎发育上看,胚胎背部外胚层沿胚胎长轴内褶成沟,然后脱离外胚层而成一条位于外胚层之下的神经管。神经管的前部发育成脑,后部发育成脊髓。由于脑和脊髓来自不分节的神经管,因而没有分化为顺序排列的神经节,而内部中央部分总是保留着一个或大或小的管道。
  脑和脊髓属中枢神经系统(centra1
nervous system)。从脑伸出的脑神经和从脊髓伸出的脊神经属周围神经系统(peripheral nervous
system)。
(一)中枢神经系统
1.脑脊膜和脑脊液
  中枢神经系统是软组织,外面有骨骼包围,表面还裹以结缔组织软膜,即脑脊膜(meninges),这些都使脑受到很好的保护。脑脊膜分3层,外层厚而有韧性,为硬膜(dura mater),内层薄而多血管,为软膜(Pia mater),两者之间有疏松网状结缔组织,即蛛网膜(arachnoid)。脑膜炎就是脑膜发炎之症。3层脑膜之间充以脑脊髓液(cerebrospinal fluid),有缓冲撞击的作用。脑的内腔(脑室)和脊髓的中央管中也都有脑脊髓液。各处脑脊液都是相通的,和血液循环系统也是相通的,其成分和血浆相似,但蛋白质和K+、Ca2+含量少,Na+、Cl-较多。
  脊髓(spinal cord)是一条灰白色的长管,位于脊柱的背面,前端和脑的最后部分,即延髓相连,后端终止于脊柱的末端。每一椎骨的椎体背部是一拱门状构造,称为神经弓,各椎骨的神经弓顺序相接,形成一管,称椎管,脊髓就位于这个管中。
  脊髓有2个功能:①传导,周围神经(脊神经)传来的冲动经脊髓而上行入脑,脑的信息也经脊髓、脊神经而达到身体各部;②反射中心,反射弧是由位于脊髓外面的感觉神经元及其传入纤维,和位于脊髓内面的运动神经元及其传出纤维等构成的。
  脊髓的中央部分在脊髓横切面上成蝴蝶形,称为灰质(gray matter,)。细胞体和突触都位于灰质。灰质的左右两“翅”又可分为背角和腹角两部分。感觉神经的细胞体位于脊髓外面的脊神经节中,它们的纤维从背角进入灰质。运动神经的细胞体位于腹角,它们的轴突从腹角伸出,和进入背角的感觉神经组成脊神经,分布到身体各部。除运动神经元外,脊髓中所有其他神经元都是中间神经元。中间神经元及其轴突、树突,都位于灰质中。
  灰质之外是白质(white
matter)。白质中没有细胞体,主要是成束的神经纤维。白质之所以白,是由于有髓纤维存在。有髓鞘纤维进入灰质的部分都是末端,都没有髓鞘,所以灰质不白。
3.脑(brain)
  低等脊椎动物的脑还不显示突出的主导功能。但随着脊椎动物的进化,脑的结构和功能都渐渐发展起来。到了鸟类和哺乳类,脑已成了神经系统的中心,控制着神经系统的其他部分。而人类的脑,无论从结构上还是从功能上看,都是登峰造极的了。人脑不但是身体各种生理活动的最高中心,还有更深一层的功能,即记忆、思维、意识的功能。对于这些功能,人们还远远没有了解。研究大脑的这些功能,正是现代神经生物学的热点课题。
  (1)脑的发育和进化 在脊椎动物胚胎发育的早期,神经管的前部膨大,分化为3个脑泡,即前脑、中脑和后脑。中央腔称为脑室,其中充以脑脊髓液。继续分化,前脑分化为两部分:前一部分为端脑,将来发展为大脑;后一部分为间脑,将来发展为丘脑、下丘脑和松果体,后脑分化为中脑、脑桥、小脑及延髓。
  各类脊椎动物的脑都是同源器官,都包含大脑、丘脑、下丘脑、中脑、小脑和延髓等部分,其中中脑、脑桥和延髓统称为脑干(brain
  脑的进化趋势是大脑日益发达,小脑也越来越重要,中脑则相对地变小,重要性也逐渐降低。
  (2)大脑(cerebrum)
原始形式的大脑较小,只是左右一对表面平滑的隆起,即大脑半球,和从大脑半球伸向前面的嗅球(olfactory
bulbs)。两半球的腔即第一、二脑室。大脑表面为白质,即神经纤维集中的地方,其下靠近脑室的部分为细胞本体所在的灰质。这种原始形式的大脑大概只有嗅觉的功能,还不能起更复杂的协调以及互相联系的作用。鱼类的大脑除灰质部分增大外,基本上仍处于这一阶段。切除鱼的大脑,鱼对外界刺激仍能发出正常反应,但嗅觉却没有了。
  两栖类是从古代鱼类发展而来的,两栖类大脑的灰质增多,其中突触也大大增多。大脑已经不只是一个连接点或中转站,已经有了协调的功能,就是说,它对于从嗅觉感受器传来的冲动和从脑的其他部分传来的冲动已经可以进行协调、整合等的妥善处理。从两栖类起,原来位于内部的灰质逐渐向外移动,盖在大脑表面,形成原始的大脑皮质,即原皮质,它的功能仍以嗅觉为主。
  在一些高等的爬行类,大脑半球前部表面开始出现一个新的结构,即新皮质(neopallium)。新皮质在爬行类还只是初步的,到了哺乳类,新皮质才大大发展起来,甚至在低级的哺乳类,新皮质就发展得几乎盖住了前脑的大部表面。人的大脑皮质是新皮质,原皮质由于新皮质的发展而被挤到里面(海马体,hippocampus),但原皮质的作用仍是很重要的,除了嗅觉功能外,还有许多与嗅觉无关的作用,如对于激动的控制以及记忆的功能等。
  新皮质继续发展,体积增大,表面出现褶叠(沟和回),面积因而增大。它作为身体各部分各种感觉和运动的控制和协调中心,越来越显得重要了。在最早的脊椎动物,中脑最重要,是感觉和运动的控制中心。以后丘脑发展起来,取代了中脑的一部分作用,并逐渐代替中脑成为控制中心。新皮质发展后,新皮质又取代了丘脑和中脑而成为最高的控制中心。中脑则退居于次要地位。中脑除了连接前脑和后脑,起着中转的作用外,还保留为某些局部反射的中心,还有一些视觉功能以及一定的控制情绪的作用。
  鸟类的大脑很发达,但鸟类是来自一支没有发生新皮质的原始爬行类,所以鸟类的大脑没有新皮质,大脑表面平滑,不像哺乳类大脑那样有沟回,嗅叶也大大退化。大脑的顶壁很薄,但底部(纹状体,strlatum
corpora)却发达起来,而这一部分在所有其他脊椎动物都是较不发达的。
  ①人的大脑 如将蛙的大脑全部切除,蛙一切行为基本上仍能维持正常。去掉大脑皮质的大鼠,在行动上也无显著缺陷。甚至去掉大脑皮质的猫也仍能缓慢行动、吞咽、发声,只是表情木然,好像是失去知觉的样子。但猴和人如去掉大脑皮质就完全丧失了生活能力。猴尚能对光发生微弱反应,人则完全麻痹、全盲,虽然还能呼吸、吞咽,但很快就要死去。
  可见,大脑皮质最初并没有重要的作用,以后大脑皮质与脑的其他部分建立了新的联系,这些部分的功能逐渐地转移为大脑皮质的功能,终于使大脑成了重要的、占据主导地位的部分。
  人的大脑皮质(新皮质)很发达,2个对称的大脑半球从前向后延伸,盖住脑的其他部分,并且表面扩大,褶叠成回(gyrus,-i),回与回之间以沟(sulcus,-i)相隔。大脑皮质展开后的面积可达0.5m2。大脑皮质之下为由神经纤维构成的白质。2个大脑半球各有一腔,即第一和第二脑室。两室在中央部分相通,并与丘脑的第三脑室相通。各脑室均充以脑脊髓液。
  ②大脑皮质功能定位感觉区和运动区
哺乳动物和人的感觉功能和运动功能在大脑皮质有确定的部位负责。根据功能的不同,可将大脑皮质划分为不同的感觉区和运动区,如皮质的后部有视区。用电刺激视区,受试者就会有光亮之感。视区损伤,视觉就要丧失,如果头的后部受到重击,被击者常发生眼前骤亮,“金星乱跳”的感觉。这是由于受击头颅的内面正是大脑视区之故。大脑侧面有听区,损伤听区可导致失听。两大脑半球的侧面各有一条从上到下的沟,为中央沟(central
sulcus),沟前为体运动区,管理身体各部肌肉的协调运动;沟后为身体感觉区,感知触、冷、热、压力等来自皮肤感受器的信息
  各种动物的大脑有不同的分区。一般说来,大脑越大,沟回越多,固定的感觉区和运动区就相对越小。大鼠的感觉和运动区很大,几乎占据皮质全部表面。猫的感觉区和运动区也很大。人大脑皮质的感觉区和运动区都很小,大部是联络区。
  体感觉区和体运动区可进一步划分为控制身体一定区域的部分。这些部分不是无秩序地随机排列的,而是有一定的格局的。如在体感觉区,控制拇指的部分和控制食指的部分是相邻的,控制食指的部分和控制中指的部分又是相邻的,……,所有控制手指的部分又都是和控制手掌和手腕的部分相邻的。总之,体感觉区的左部各点的安排正好画出了身体右侧的全部,体感觉区右部各点的排列也画出了身体左侧的全部。为什么传导径路存在着左右的交叉,以致大脑左侧管理身体右侧的感觉和运动,右侧管理左侧身体的感觉和运动,这是很难解释的问题。大脑皮质的运动区也有类似的情况,但各点的大小和身体各部分的大小不成比例。如在人的大脑皮质,只有一个很小的部分控制身体背部肌肉,但有一个很大的部分控制手和口的肌肉,而手和口正是人的肌肉活动最强烈的部分。控制手的运动区比控制手的感觉区大,而控制唇的感觉区则比控制唇的运动区大。不同动物的各区大小也都不一样。这一情况在一定程度上反映了不同动物的感觉和运动机能的特点。猪大脑皮质控制嘴部的运动区很大,马大脑皮质控制鼻孔周围皮肤部分的运动区特大,几乎和控制身体所有其他部分的运动区的总和一样大。
  ③联络区——语言和记忆 除感觉区和运动区外,大脑皮质其他部分概属联络区(associationarea)。联络区的神经元不直接和感觉器官或肌肉相连,它们是连通大脑各区以及大脑和脑的其他部分的中间神经元。联络区很重要,诸如记忆、推理、学习、想象、心理活动等高级的智慧活动都是依赖于联络区的。甚至人的个性也是和联络区有关的。来自各处的神经冲动,经过联络区的整合,才成为有意义的神经活动过程,才能使身体做出相应的反应。
  人的感觉区和运动区相对说来较小,联络区却大为发达,这正是“人为万物之灵”的基础。联络区发达,才有可能出现复杂的、多样的高级机能,如联想、记忆以及各种复杂的本能行为等。
  联络区是不是也能定位呢?联络区的定位比感觉区、运动区的定位复杂得多。开展这方面的研究也比较困难。但是,根据尸体解剖,利用脑病患者施行手术之际,对大脑各部分进行电刺激观察反应,已经找出了大脑皮质中的几个“语言区”。
  1860年法国的外科医生布洛卡(Panl
P.Broca)发现一位病人不会说话,但能通过手势表达思想。是他的与语言有关的肌肉发生了障碍吗?检查的结果,他的舌、喉、唇等部分的肌肉都是正常的;病人死后、尸检发现,他的大脑左半球中央沟前面有一部分损伤。布洛卡据此指出,这一部分是大脑半球的语言区。现在人们称这一区为布洛卡区,布洛卡区靠近控制唇、舌、颌、声带肌的运动区、如果布洛卡区受到损伤,说话说得慢、费力,但并不影响对语言的理解。在布洛卡区的后面还有一个语言区,称魏尼克区。如果魏尼克区受到损伤,可以说话,但没有意义,对语言和文字的理解也发生了障碍。在这2个语言区之间,有神经相连接。有趣的是,大多数人的语言区在大脑的一侧,即左半球。为什么有这种情况?很难解释。但这至少表明,大脑两半球在机能上是有所分工的。
  Roger Sperry和他的同事们观察了许多大脑病人,确证大脑两半球的功能是有所不同的,例如,语言、书写、计算和推理等功能位于左半球,而右半球则有艺术才干、三维空间的认识等。
  对于大脑的记忆功能,W.Penfield通过神经外科手术发现,刺激大脑皮质的颞叶就可能引起病人清楚回忆起过去多年不相干的小事,病人也能“历历在目”,一一叙述出来。例如,一位病人能“听”到他的小儿子在院子里玩,还同时听到院子附近的汽车鸣声、狗吠声以及其他声音。这都是过去的事,对这位病人来说是“重现”了。
  那么,什么是记忆和学习呢?通过对结构比较简单的无脊椎动物的研究已经获得了一些有关记忆和学习的资料,如果蝇和海兔的实验。但这些资料正好说明我们对记忆和学习是知道得太少了。学习可能引起神经通路发生变化。不断学习,不断使用这个通路,使通路中各突触的阻力不断减小,结果通路畅通,这也许就是记忆的机制。背诵一篇文章要反复读,正是在一再减少突触的阻力。
  学习和记忆涉及贮存信息和提取信息的过程。反复诵读,以及前面讲过的反复电刺激蚯蚓都是在贮存信息。背诵则是在提取信息。
  上述几个实验说明,人脑贮存的“记忆”远比在正常情况下所使用的要多。似乎人一生所经历的一切都是归入“档案”的,这些“入档”的信息有的随时都在使用,有的则长期保存,很少使用。
  信息以什么方式贮存?是在神经元还是在突触?神经胶质细胞是不是也参与了?这些都是仍在研究的问题。用迷宫训练大鼠,如果在大鼠学会并记住了顺利走出迷宫的道路后,切除它的大脑皮质,记忆就要消退。不论切除的是大脑皮质的哪一部分,总是切除的多,记忆消退的多;切除的少,记忆消退的也少。因此,记忆似乎不是贮存在大脑的某一确定部分,而是广泛存在于皮质各处的,可能就是在神经元以及由神经元组成的、包括突触在内的通路之中的。
  为什么有些早已被忘得一干二净的琐事一经电刺激或催眠,又能被回忆起来呢?这也是很难解释的。也许是因为提取这些信息的途径被遗忘了。正如我们在运用计算机时,我们确记贮存了的一些数据,却提取不出来了。
  此外,我们知道,RNA是能携带大量遗传信息的分子,而神经元中RNA的含量却是一切细胞之冠,并且神经元的活动能够改变RNA的含量。这些似乎都表明,RNA在大脑的记忆功能上可能有重要作用。也许记忆的信息就是在神经元的RNA分子中编码的。RNA分子是可以转译为蛋白质的。给小鼠脑注射一种有抑制蛋白质合成的抗生素,嘌吟霉素(Puromycin),小鼠仍然记忆过去的所学,但却不能学习新的活动,即不能增加新的记忆。这似乎说明,没有新的蛋白质合成,就不能产生新的记忆。可能蛋白质对于大脑的记忆起着比RNA更为直接的作用。这一方面的研究方兴未艾,也许不久的将来将能有所突破。
  总之,像记忆和学习这样复杂的过程,大脑无疑是起着主导的作用的,但脑的其他部分,如边缘系统和小脑等也都不同程度地参与。
  ④脑电图 细胞代谢总是伴随着电变化的。脑电仪(electroencephalograph)是用来记录脑的电活动的。将电极接到头皮各处,即可量出该处下面大脑皮质的电活动,记录下来就成脑电图。脑电图证明,脑是连续活动着的。例如,大脑后部视区的电波,在静静“闭目养神”(但未睡眠)时,电波大而缓慢,很整齐,每秒钟出现8~12次,称为β波。张开眼睛,在光刺激下,α波消失,而代之以频率高、振幅小、不甚规则的电波,每秒钟可出现14~30次,称为β波。显然,β波是由于眼睛看见外物而引起的。如果让受试者看不断开关的光,脑电波也将随着光的明暗而出现相应的节律。睡眠是正常的生理过程,从朦胧入睡到进入毫无知觉的深睡,脑电波可分为5个阶段,其趋势是电波越来越慢,电位越来越高,可达100mV~150mV。作梦时脑电波变得很不规则。脑病如癫痫、脑瘤等在脑电图上也有异常。所以,临床上可以参考脑电波进行诊断。
  (3)丘脑(thalamus)
在低等脊椎动物,丘脑是主要的感觉整合中心。人和其他哺乳类,大脑取代了丘脑的一部分功能,但丘脑仍是重要的感觉整合中心。来自脊髓和脑后部的感觉冲动要通过丘脑,在丘脑转换神经元后进入大脑的。
  (4)网状激活系统(reticular activating system) 在丘脑、中脑、延髓和脑桥(延髓前方)的深部,有由神经细胞体和纤维组成的一个很复杂的神经网,称为网状激活系统。无论是传入大脑的感觉通路,还是从大脑传出的运动通路,神经纤维都进入网状激活系统和这一系统的神经元形成突触。网状激活系统的神经元是非特异的:同一神经元对多种信息,如痛、听、视等都能发生反应。似乎这一系统的作用是“随时警惕”、一发警报”,或者说起着“闹钟”的作用,使我们随时处于清醒状态。网状激活系统收到信息后立即向脑的相应部位发出信号,使这一部位活化或“醒”过来,从而发生反应。刺激越强,网状激活系统发出的信号也越多,接受信号的部分也越容易被激活。睡眠时卧室灯光应该暗淡,周围人的动作应该轻巧,因为这样可使网状激活系统不兴奋,不起激活作用,也就是“闹钟不响”。否则“闹钟”长鸣,怎能入睡!巴比妥一类安眠药的作用就是封闭网状激活系统。网状激活系统如果损伤,人就要处于昏迷状态。
  网状激活系统实际比闹钟的作用大得多。它不仅是一个单纯的,不分刺激性质的闹钟,它还有分辨、调节各种刺激的功能。人体的各种感受器无时无刻不在传入各种信息。脚站在地上,就有触觉的信息传入。几个人闲谈,内耳就把各种声波传入。外界各种事物映入眼中,眼就不断地传入各种视觉信号等,如此大量的、品种繁多的信息,如果不经整理就进入大脑,脑将“顾此彼”,不能发出适宜的反应。网状激活系统的一个重要作用就是“监察”输入的各种信息。在这些信息进入大脑之前进行筛选整理,使某些刺激加强,而使另一些刺激受到抑制。由于网状激活系统的这一作用,我们才能在一个时期内只感知某一个或某几个刺激,而不感知另外一些刺激,因为这些刺激的信息被网状激活系统“淘汰”了。例如,当聚精会神地从事一件工作或思考一个问题时,身旁来了一个人,可能毫无感觉,当他问你一句话,可能一点也“听不见”。其实你的耳朵已经把信息传进去了,只是由于网状激活系统的作用,把传入的信息抑制了。如果这个人大喊一声,就会立刻听见,甚至“吓了一跳”,这是因为刺激太强,网状激活系统不能抑制它,而把它传送到大脑。对于输出的运动冲动,网状激活系统也同样要进行加工整理,强化某些冲动,结果某些肌肉收缩加强;抑制另一些冲动,使另一些肌肉的反应受到抑制。
  (5)下丘脑(hypothalamus)
下丘脑位于丘脑下面,又称丘脑下部。下丘脑是内脏机能的重要控制中心。刺激下丘脑的不同部分可引起饥饿、口渴、冷、热、疼痛等感觉。下丘脑还有调节体温的功能。如果狗下丘脑的前部损伤,狗在酷热暑天不能伸舌喘息、出汗,结果体温升高。如果狗下丘脑的后部损伤,狗在严寒冬季,肌肉不紧张,不能战栗,结果体温降低。
  下丘脑有控制喜、怒、哀、乐等情绪的功能。刺激下丘脑,可引起猫的愤怒紧张的表现:毛发直竖,弓背,瞳孔放大等。撤除刺激,这些反应随之消失。
  下丘脑还有分泌激素的功能,催产素和升压素就是下丘脑分泌的。神经系统和内分泌系统的关系是十分密切的。其实,垂体后叶就是下丘脑延伸、分化而成的,和下丘脑是相连的,故称神经垂体。此外,下丘脑还能分泌多种“释放因子”来控制内分泌腺的活动,如促性腺激素释放因子、促甲状腺激素释放因子、促肾上腺皮质激素释放因子等。
  人人都需要睡眠。为什么?很难解释。只有大脑皮质发达的高等脊椎动物才需要睡眠。这似乎表明,大脑皮质疲倦了,需要睡眠来恢复。脑电图也说明睡眠时脑是在休息了。引起睡眠的一个重要因素是停止刺激。网状激活系统不再向大脑传入刺激,此时即使并不太累,对外界也不发生兴趣,因而很容易入睡。
  一切高等动物都有一个睡眠和清醒相间出现的节律,这个节律大概是由下丘脑控制的。大概下丘脑的前部有一个睡眠中心,下丘脑的后部有一个清醒中心。刺激睡眠中心,神经元分泌5-羟色胺,它在这里的作用是阻止网状激活系统传入刺激,使大脑安静,于是人感到困了,结果就睡着了。
  (6)边缘系统(limbic system) 下丘脑不是脑中唯一控制情绪的部分。脑桥前部、大脑和丘脑的边缘部分(包括海马体和杏仁体等)也有控制情绪的功能。这一部分称为边缘系统。
  边缘系统没有明确的界限,不是一个解剖学单位,只是一个有一定功能的部分。它的神经元将下丘脑和大脑皮质联系起来,其活动也是与情绪,如激动、欢快、郁闷、性行为、生物节律等有关。将电极插到小鼠边缘系统中的“奖励中心”,小鼠似乎预见到将会得到食物等奖励,因而连续快速按动刺激这一中心的杠杆,使在lh内竟刺激15000次;反之,如果将电极插到边缘系统的惩罚中心,小鼠像是预见到惩罚将要来临,因而很快就按另一杠杆使刺激停止。这2个中心大概都是和动物的情绪、动机、行为有关的。此外,边缘系统中的海马体等,还与记忆,包括短期的记忆和长期的记忆的建立有关。所谓短期的记忆是指不贮存的记忆,如看一下某人的名片,就能把他的姓名抄下来,并不记住他的姓名;长期的记忆则是反复阅读而把他的姓名贮存于脑中,过些时间仍能提取出来。这些活动都与边缘系统有关。
  (7)中脑(midbrain)
在鱼类和两栖类,中脑很重要,各种感觉信息都是从感觉(传入)神经进入中脑,在中脑整合之后,由中脑作出决定,发布指令,通过运动神经而达效应器。鱼类和两栖类的中脑背部分化成接受光刺激的视叶(optical
lobes)。哺乳类的新皮质,取代了中脑的许多功能,因而中脑不发达。哺乳类中脑的上部分化为4个突起,称为四叠体,其中有视觉和听觉的反射中心。狗遇强光时瞳孔收缩,听见声音时两耳竖起,这些反射中心都位于中脑。
  (8)小脑(cerebellum)
小脑包含一个中央部分和左右2个半球。小脑表层是灰质,其下是白质。小脑的功能主要是调节各肌肉的活动,以保持动物身体的正常姿势。脊椎动物各纲小脑发育的程度和动物活动的程度大致是相关的,如圆口类、两栖类和爬行类的小脑是小而不发达的。小脑如受到损伤或被摘除,肌肉就失去了协调的运动,鸟不能飞翔,人的各种肌肉协调活动,如语言、舞蹈、体操、骑自行车等都不可能,身体也将失去平衡。婴儿仰卧床上,手脚乱动,但不能完成一个准确而有目标的运动,这是因为婴儿小脑机能尚未完善。以后小脑发展起来,能够调整从大脑送来的信息,这时各肌肉的活动才能得到协调。
  (9)脑桥(pons)
在哺乳类,小脑下面,中脑和延髓之间有一膨大部分,即是脑桥。脑桥主要是由联系延髓及其前面各部分的神经束所组成,是脑各部分联系和整合的环节。脑桥中有横向排列的神经束,和小脑相通,可协调小脑左右两半球的活动。脑桥中还含有呼吸中枢,有调节呼吸的作用。
  (10)延髓(medulla ablongata) 延髓是脑子的最后部分,和脊髓相连接。延髓十分重要,含有多种“活命中枢”,如呼吸中枢、心搏和血压中枢以及控制吞咽、咳嗽、喷嚏和呕吐的中枢等。因此延髓是维持内稳态的重要器官。许多维持生命的必要反射都通过延髓来实现。延髓和脑桥的腔是第四脑室。
  从结构和功能上看,人脑这个重约1.35kg的器官是生物界,甚至是地球上最高水平的器官或物体,它的活动不但维持了人体的内稳态,并且是思想意识、记忆、学习等复杂行为的发源地。17世纪,笛卡儿(R.Descartes)把人脑比做机器,但直到现在,没有一件机器比得上人脑。计算机日新月异,但计算机贮存的信息量远远不能和人脑相比。有人把人脑和全息摄影相比,这种功能上的比较无助于了解脑的活动机制,只说明我们对于脑的生物学知道得太少,还需要进行深入认真的研究。
(二)周围神经系统
  从脑和脊髓伸出成对神经,使身体各处的感受器和中枢神经系统联系起来。这些成对的脑神经和脊神经组成了周围神经系统。周围神经系统的细胞体一般都位于中枢神经系统,即脑和脊髓,或位于脊髓外面的脊神经节。位于脊神经节的细胞体都是感觉神经元的细胞体,即传入神经元的细胞体。
  人有12对脑神经(cranial nerves),主要分布于头部的感官、肌肉和腺体。爬行类和鸟类也有12对脑神经。鱼类和两栖类只有10对。这些神经有些是由感觉神经纤维组成的,如第Ⅰ对嗅神经,起于鼻腔嗅粘膜的嗅觉细胞;第Ⅱ对视神经,起于眼球后的视网膜;Ⅷ第对听神经,连于耳蜗(听)和半规管(平衡);有些是由感觉神经纤维和运动神经纤维混合组成的,如第Ⅴ对三叉神经,感觉纤维分布在牙齿和颜面皮肤,运动纤维分布到咀嚼肌。第X对迷走神经,也是混合神经,分布在大动脉、心、肺、胃、食管等器官,是副交感神经系统的重要部分。此外,第Ⅲ、Ⅸ、Ⅶ脑神经也都含副交感神经纤维。
  脊神经(spinal
nerves)都是既含感觉神经纤维又含运动神经纤维的混合神经。人的脊神经共31对,顺序分配到身体一定部位的感受器和效应器。每一脊神经从脊髓出来时都有背腹2个“根”,两根相合为一,即成脊神经。感觉神经纤维(传入纤维)从背根进入脊髓,背根上有脊神经节(spinal
ganglion),传入神经细胞体位于脊神经节。运动神经纤维(传出纤维)从腹根出脊髓,细胞体(运动神经元)位于脊髓的灰质。如果切断某一脊神经的背根,该神经所“主管”的部分就将完全失去感觉,但肌肉则保持正常;如果切断腹根,该神经所“主管”部分的肌肉将全部瘫痪,但各种感觉,如触觉、压觉、温觉和冷觉、运动觉、痛觉等则全部正常。
  各脊神经的背腹根会合后,又分成3支,即背支、腹支和自主神经支。背支包括感觉和运动纤维,分配到身体背部皮肤和肌肉;腹支也包括感觉和运动纤维,分配到身体腹部及两侧的皮肤和肌肉。自主神经支或脏支则分配到脏器,属于自主神经系统。
(三)自主神经系统
  分配到心、肺、消化管及其他脏器的神经属自主神经系统(autonomic nervous
system),又称内脏神经系统。这一系统又分为交感神经系统和副交感神经系统,其功能是调节体内环境条件,如血压、心率、体温等,使之保持稳定。
  自主神经系统也是一种周围神经系统,是分布在脏器的周围神经系统。自主神经系统的传入神经和分布在躯体部分的周围神经系统是共同的。例如,肠胃上的感觉神经也要通过脊神经的背根而进入中枢。所以,如果认为内脏的传入神经(感觉神经)应属周围神经系统。那么,自主神经系统就只有传出神经或运动神经了。
  自主神经系统的主要特点是不受意志的控制。我们不能随意地改变心跳的速度,也不能使肠胃蠕动加快或减慢。这一系统由此而得到了“自主”的名称,虽然这一名称不甚确切。这一系统的另一特点是,每一脏器同时接受交感和副交感两套神经纤维,两者的作用是相反的:一个是使器官的活动加强,另一个是使器官的活动减弱。
  在结构上,自主神经系统的传出(运动)神经含有两个神经元,而不像身体其他部分的运动冲动的传导径路只有一个神经元。这2个神经元的第一个位于脑或脊髓,称为节前神经元,其纤维伸入脑或脊髓外面的神经节中;第二个神经元的细胞体位于这个神经节中,以树突与节前神经元的轴突形成突触。
   交感神经的节前纤维的细胞体位于胸部和腰部的脊髓灰质中。细胞体伸出的轴突和脊神经的传出纤维一起形成脊神经的腹根,然后与腹根分开,单独成为脊神经的脏支,进入交感神经节。交感神经节位于脊髓的左右侧,每侧18个。这些神经节中有节后神经的细胞体,节后神经就是这些细胞体的轴突,伸到内脏器官。
  除脊神经的脏支进入神经节外,各神经节之间也有神经纤维相连,使每侧的18个神经节互相连成一个交感神经链。此外,还有些节后神经元的轴突不进入内脏器官,而从神经节回到脊神经,再从脊神经分布到汗腺、毛发基部、立毛肌以及血管壁的肌肉中,还有些节后神经纤维从颈侧的交感神经节进入唾腺、眼的虹膜和松果体。
  自主神经系统所支配的各器官也有感觉神经。这些感觉神经纤维和自主神经系统的运动神经纤维位于同一神经中,但它们是从背根进入脊髓的,它们不属于自主神经系统,而属于脊神经。的以说,自主神经系统只有传出神经。
  副交感神经系统在形态上有两个不同于交感神经系统的特点:①第一个运动神经元的细胞体不是位于胸部和腰部的脊髓灰质中,而是位于脑和骶部脊髓中;②副交感神经节,即第一和第二运动神经元的突触所在的地方,也就是第二个运动神经元细胞体所在的地方,不在脊髓的附近,而在所支配器官的附近。因此,副交感神经系统的节前纤维远比交感神经系统的节前纤维长。
  脑内的副交感神经元从第Ⅲ、Ⅶ、Ⅸ和Ⅹ对脑神经伸出节前纤维,骶部脊髓中的副交感神经元从该部脊神经的腹根伸出节前纤维。这些节前纤维在走近所支配的器官附近时,进入神经节与节后神经的细胞体形成突触。
  交感神经和副交感神经对器官的相反作用,来自它们产生的神经递质和所作用内脏器官的受体的不同。正是由于这两个系统的相反作用,内脏器官才能“不偏不倚”,保持稳定。
  以心搏为例,心肌的收缩是不受人的意志控制的,也不需要神经冲动来启动。心跳的起动受窦房节的控制,而窦房节的节律则是受交感神经和副交感神经控制的。刺激交感神经引起分泌去甲肾上腺素(递质),去甲肾上腺素心肌膜上的受体结合引起心肌去极化,因而心跳加快;刺激副交感神经(迷走神经)引起产生另一种神经递质,即乙酰胆碱,它对心肌的作用是抑制,因而心跳变慢。心脏交感神经传到心脏的冲动来自延髓的一个兴奋中心,而迷走神经传来的冲动来自延髓的一个抑制中心。当右心房血液大增时(如运动时),心壁的牵引感受器发出兴奋冲动,传入延髓的兴奋中心,兴奋中心发出冲动从交感神经传到窦房节,引起心跳加快。此外,血液中CO2过多时,能刺激颈动脉上的化学感受器,即颈动脉窦,也能引起心跳加快,血压升高。此外,大动脉上的压力感受器能感受血压的升高,血压高了,感觉神经将冲动传入延髓的抑制中心,从此中心发出的冲动就从副交感神经,即迷走神经传到窦房节,心跳就慢下来了。所以,心跳的速度决定于延髓的兴奋中心和抑制中心相反的活动,而这两个中心的活动则是决定于从心房壁上的牵引感受器和颈动脉的化学感受器,以及从大动脉的压力感受器所接受的刺激量。
  所以延髓在这里起着很重要的作用,但延髓仍要受脑的更高的部位所影响。再以心搏为例,心搏虽然不受意志控制,但是感情、激动都能影响心率的快慢。当眼睛看见一个恐怖的景色或物体时,毛发直立,心跳加快,这是因为视觉冲动从高级中枢传到延髓,再从延髓经交感神经而传入心脏,引起心跳加快之故。
  交感神经系统和副交感神经系统释放不同的递质,是生理学家Otto Loewi于1920年实验证明的。他把2个蛙的心脏切除,第一个心脏带有交感神经和副交感神经,第二个心脏不带神经。将2个心脏分别放入等渗生理盐水中,并刺激第一个心脏的副交感神经,经过一定时间后,将受刺激的心脏取出,而将不带神经的、未受刺激的第二个心脏放入,结果这个心脏的跳动变慢。如果不刺激副交感神经而刺激交感神经,结果在取走这一心脏而放入第二个未受刺激的心脏时,第二个心脏的心跳加快。这个实验证明了他的假设,即生理盐水中可能存在着受刺激神经释放的物质,两种神经释放的物质是互相拮抗的。现在已知,自主神经系统的确是通过释放递质而使所支配的效应器发生反应的。脊椎动物副交感神经系统的运动纤维所释放的递质是乙酰胆碱,交感神经系统的运动纤维大多释放去甲肾上腺素。递质的不同说明了为什么这两个系统能使同一个效应器发生不同的反应。交感神经系统能释放去甲肾上腺素,而这也正是肾上腺髓质所分泌的激素,所以交感神经系统和肾上腺在作用上十分相似。
  递质的产生说明神经和激素无论在作用,还是发生作用的机理上,都是很相似的。
  最后,应该说明,自主神经系统这一名称是很易引起误解的。自主神经系统虽然不受意志支配,但却是在神经中枢的密切节制下活动的。中枢的各部分都和这一系统有关。刺激大脑皮质能引起一些内脏的活动。延髓中的许多活命中枢都是通过自主神经系统而调节内脏功能的。下丘脑是控制内脏活动的更高级的中枢。自主神经系统和周围神经系统也是密切联系的,所以视、听的感觉才能引起心跳加快、血压升高等反应。神经系统各部分的活动是紧密相关的,是不能截然分开的。
普通生物学,高教出版社,98年,P.238
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