第2章 神经调节 第4节 神经系统的分级调节

第2章神经调节
第4节神经系统的分级调节
课程标准素养要求
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。

1.生命观念：通过学习大脑皮层的结构，分析其结构是如何和功能相适应的。

2．科学思维：通过模型构建，加深理解神经系统是如何对躯体运动和内脏活动进行分级调节的。

一、神经系统对躯体运动的分级调节1．大脑皮层
2．大脑皮层与躯体运动的关系
3．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。

二、神经系统对内脏活动的分级调节
(1)大脑皮层只是由神经元胞体构成。

()
(2)小脑、脑干等连接低级中枢和高级中枢，共同调节躯体运动。

()
(3)下丘脑是调节内脏活动的较高级中枢，可以调节体温、水平衡、摄食及心血管活动
等。

()
(4)膀胱受交感神经和副交感神经的双重支配，交感神经兴奋时，不会导致膀胱缩小，副交感神经兴奋时，会使膀胱缩小。

()
(5)大脑皮层是许多低级中枢活动的高级调节者，对各级中枢的活动起调整作用，使得自主神经系统并不完全自主。

()
答案：(1)×(2)√(3)×(4)√(5)√
知识点一神经系统对躯体运动的分级调节
1．躯体运动的最高级中枢——大脑皮层
大脑皮层是调节躯体运动的最高级神经中枢，管理运动的为躯体运动中枢，其信息下传到脊髓前角和脑干的运动神经元，从而调节躯体的运动。

人类大脑皮层的运动区主要位于中央前回，其对躯体运动的调节具有以下特征：
(1)大脑左、右两半球对躯体的管理模式为交叉对侧管理，即左半球管理右侧躯体，右半球管理左侧躯体。

(2)皮层代表区的位置与躯体各部分的关系是倒置的。

(注：头面部是正立分布)
(3)大脑皮层代表区的大小与运动的精细程度有关。

2．躯体运动的低级中枢——脊髓
(1)传导功能：脊髓白质是脊髓传导的主要结构，通过上行纤维束把感觉信息传至脑，同时又通过下行纤维束接受高级中枢的调控，将身体周围部分与脑联系起来。

脊髓是脑与周围神经联系的重要通路。

(2)反射功能
①躯体反射：指一些骨骼肌的反射活动(如膝跳反射)。

②内脏反射：竖毛反射、排尿反射、排便反射等。

(3)低级中枢：排尿中枢、排便中枢、调节血管舒缩中枢、瞳孔散大中枢等。

3．脑干等连接低级中枢和高级中枢
神经中枢的分布部位和功能各不相同，但彼此之间又相互联系，相互调控。

一般来说，位于脊髓的低级中枢受脑中相应的高级中枢的调控。

这样，机体的运动就能进行得更加有条不紊和精准。

[温馨提示]躯体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。

1．下列关于大脑皮层中央前回功能区的叙述，错误的是()
A．代表区的大小与躯体运动的精细复杂程度有关
B．代表区的位置与躯体各部分的关系大致是倒置的
C．若刺激右侧大脑皮层的中央前回，可引起其左侧肢体运动
D．电刺激中央前回某一区域时，接受刺激的是反射弧中的感受器
解析：选D。

大脑皮层中央前回功能区的面积与躯体运动的精细和复杂程度相关，A正确；代表区的位置与躯体各部分的位置大致是倒置的，B正确；右侧大脑皮层管理左侧躯体的运动，C正确；电刺激中央前回某一区域时，接受刺激的是反射弧中的神经中枢，D错误。

2．(2021·辽宁六校协作体高二月考)下列关于神经系统的分级调节的叙述，正确的是()
A．中枢神经系统中的不同神经中枢分别负责调控某一特定的生理功能
B．脑干中有许多维持生命的必要中枢，还与生物节律的控制有关
C．饮酒过量的人表现为语无伦次，与此生理功能对应的结构是小脑
D．成年人有意识地“憋尿”，说明排尿活动只受高级中枢的调控
解析：选A。

中枢神经系统中的不同神经中枢分别负责调控某一特定的生理功能，如刺激下丘脑某一区域可引起交感神经兴奋，刺激下丘脑另一区域可引起副交感神经兴奋，A正确；生物节律的控制与下丘脑有关，B错误；饮酒过量的人表现为语无伦次，与此生理功能相对应的结构是大脑皮层，C错误；成年人有意识地“憋尿”，说明低级中枢受脑中高级中枢的调控，D错误。

发展素养长句特训与高考接轨
1．(生命观念)大脑皮层运动代表区范围的大小取决于
______________________。

答案：躯体运动的精细程度
2．(科学思维)某人因意外，导致大脑皮层受损。

该病人能否完成膝跳反射？________。

理由是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。

答案：能膝跳反射的中枢在脊髓，该病人的脊髓未受损伤
知识点二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，也是通过反射进行的。

在中枢神经系统的不同部位(如脊髓、脑干、下丘脑和大脑)，都存在着调节内脏活动的中枢。

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。

2．脑干中有许多重要的调节内脏活动的必要中枢，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。

3．下丘脑是调节内脏活动的较高级中枢，它使内脏活动和其他生理活动相联系，以调节体温、摄食、水平衡、内分泌、情绪反应、生物节律等生理过程。

4．人体对排尿的调控
排尿不仅受到脊髓的控制，也受到大脑皮层的调控。

脊髓对膀胱扩大和缩小的控制是由自主神经系统支配的：交感神经兴奋，不会导致膀胱缩小；副交感神经兴奋，会使膀胱缩小。

而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。

1．下列有关神经系统对内脏活动调节的叙述，不正确的是()
A．神经系统对内脏活动的调节是通过反射进行的
B．在脊髓、脑干、下丘脑和大脑中都存在调节内脏活动的中枢
C.下丘脑是调节内脏活动的最高级中枢
D．脑干中存在调节心血管活动的中枢
答案：C
2．(2021·山东青岛高二期末)人类的排尿过程是膀胱储存足够的尿液后由逼尿肌主动收缩使尿液排出。

正常成年人大脑皮层的排尿中枢能控制憋尿和排尿，婴儿或某些大脑受损的成年人可能出现尿床的现象。

据此分析，不合理的是()
A．婴儿的排尿行为与中枢神经系统的控制无关
B．人的憋尿行为与神经系统的发育程度密切相关
C．婴儿尿床和大脑受伤后成年人尿床的原理不同
D．位于大脑皮层的排尿中枢属于高级神经中枢
解析：选A。

婴儿大脑发育不完善，不能控制排尿，但能完成排尿反射，排尿反射的神经中枢位于脊髓，因此婴儿的排尿行为与中枢神经系统的控制有关，A不合理；人控制憋尿的中枢位于大脑皮层，因此人的憋尿行为与神经系统的发育程度密切相关，B合理；婴儿尿床是由于大脑发育不完善，大脑受损后的成年人尿床是由于控制排尿的高级中枢受损，两者的原理不同，C合理；根据题意可知，控制排尿反射的高级神经中枢位于大脑皮层，D合理。

发展素养长句特训与高考接轨
1．(科学思维)用文字和箭头的形式表示出排尿反射过程的分级调节：_____________________________________________。

答案：大脑皮层→脊髓→交感神经和副交感神经→膀胱
2．(社会责任)结合所学知识分析较长时间的憋尿可能会导致排尿困难的原因。

________________________________________________________________________。

答案：长时间的憋尿会导致大脑皮层持续抑制脊髓中的排尿中枢的活动，当排尿时脊髓中的排尿中枢兴奋需要一段时间，可能会导致排尿困难
核心知识小结
[要点回眸] [答题必备]
1.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。

2.人的大脑有丰富的沟回，增加了大脑
的表面积。

3.皮层代表区的位置与躯体各部分的
关系是倒置的。

4.大脑皮层运动代表区范围的大小与
躯体运动的精细程度有关。

5.神经系统对躯体运动和内脏活动存
在分级调节。

6.大脑皮层是分级调节的最高级中枢。

[随堂检测]
1．人体各部位的运动机能在大脑皮层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，在运动区所占的面积比躯干的小
解析：选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，A正确；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；头面部肌肉的代表区在运动区呈正立排列，即眼部在上口部在下，C错误；分辨精细的部位如手，在运动区所占的面积比躯干的大，D错误。

2．小明的手指不小心碰到一个尖锐的物品后立刻将手收回，而对手指进行采血化验时手却不收回，这两种情况的调节的区别是()
A．两者的神经中枢都在脊髓
B．前者的神经中枢在脊髓，后者的神经中枢在大脑皮层
C．前者的神经中枢在脊髓，后者的低级中枢在脊髓，高级中枢在大脑皮层
D．前者不能形成痛觉，后者能够形成痛觉
解析：选C。

缩手反射的神经中枢位于脊髓，是低级神经中枢；采血化验时手不收回是在大脑皮层的控制下通过脊髓中的神经中枢完成的，A、B不符合题意，C符合题意。

缩手反射和采血化验时都会产生痛觉，D不符合题意。

3．膝跳反射是人体最简单、最基本的反射，正常人在放松的状态下会产生膝跳反射，
个别人在紧张状态下，受到刺激后不能完成膝跳反射。

下列关于膝跳反射的叙述，错误的是()
A．紧张状态下，不能完成膝跳反射反映了神经中枢的分级调节
B．紧张状态下，不能完成膝跳反射的原因是此人不存在膝跳反射
C．放松状态下，若传入大脑皮层的神经受损而其他部分正常，受刺激后仍能完成膝跳反射
D．临床上常通过膝跳反射初步诊断某人的神经系统是否受损或患病
解析：选B。

膝跳反射的神经中枢在脊髓，大脑可以有意识地控制，在放松状态下才能完成膝跳反射，反映了神经中枢的分级调节，A正确，B错误；膝跳反射的神经中枢在脊髓，大脑皮层没有参与该反射活动，因此，放松状态下，若传入大脑皮层的神经受损而其他部分正常，受刺激后仍能完成膝跳反射，C正确；膝跳反射是人体最简单的反射，在临床上常用于诊断患者的神经系统是否受损或患病，D正确。

4．正常发育的婴幼儿，随着年龄增长，尿床现象逐渐减少。

该现象说明()
A．婴幼儿在夜间产生的尿液较白天多
B．婴幼儿排尿反射的传入神经兴奋只到达脊髓
C．无意识排尿不属于神经反射活动
D．控制排尿的低级中枢受大脑皮层调控
解析：选D。

尿的形成是连续的，白天和晚上没有很大差别，A错误；由脊髓控制的低级反射活动受大脑皮层的控制，婴幼儿的传入神经兴奋同样能到达大脑皮层，B错误；人的排尿反射生来就有，属于非条件反射，其反射弧的神经中枢位于脊髓，只要反射弧完整就可以完成该反射，因此无意识排尿属于神经反射活动，C错误；排尿反射的低级中枢在脊髓，高级中枢在大脑皮层，婴幼儿经常尿床是因为大脑和脊髓之间的联系还未完全建立，但随着年龄的增长，大脑逐渐发育完善，尿床现象会减少，所以脊髓的生理活动受大脑皮层调控，D正确。

5．下图是人的排尿反射的反射弧结构简图(表示从树突到胞体到轴突)，方框甲代表大脑皮层的部分区域，乙代表脊髓中控制排尿的神经中枢。

下列对此生理过程的分析，错误的是()
A．婴儿的a兴奋，就会引起e发生反应；正常成年人的a兴奋，e不一定发生反应B．如果正常成年人的n兴奋，就会引起神经元d的兴奋
C．若正常成年人的b受损，其排尿反射将不会存在
D．若正常成年人的m和n受到损伤，其排尿反射仍然存在
解析：选B。

婴儿的大脑发育不完善，排尿反射只由脊髓控制，a兴奋，就会引起e发生反应，正常成年人排尿反射还受大脑皮层控制，所以a兴奋，e不一定发生反应，A正确；正常成年人的n兴奋，释放的递质对下一个神经元有兴奋或抑制的作用，B错误；反射需要完整的反射弧，b受损，反射将不会存在，C正确；m或n受损，排尿反射仍然存在，只是不受大脑控制，D正确。

6．(2021·四川成都高二期末)牵张反射是指骨骼肌在受到外力牵拉时引起被牵拉的同一肌肉收缩的反射活动。

下图表示牵张反射的过程，请分析并回答问题：
(1)肌肉受牵拉时肌梭兴奋，兴奋以电信号的形式沿传入神经传到神经中枢，再由α传出神经传到肌肉，引起收缩。

α传出神经末梢与肌肉细胞的接头部位类似于突触，兴奋在此部位只能单向传递的原因是
________________________________________________________________________。

(2)举重运动员在比赛中举起杠铃并维持一定的时间，这主要是由于大脑发出的神经冲动能作用于α和γ传出神经，这说明________________________________________________________________________。

(3)在骨骼肌被过度牵拉时，会引起骨骼肌另一种感受器兴奋，通过脊髓中抑制性中间神经元的作用，抑制α传出神经的活动，使相应肌肉________，其生理意义是________________________________________。

解析：(1)兴奋以电信号的形式在神经纤维上传导，而在神经元之间要通过突触来传递
兴奋，由于神经递质只能由突触前膜释放，作用于突触后膜，所以兴奋的传递是单向的。

(2)控制举重运动员在比赛中举起杠铃的神经中枢在脊髓，能维持一定时间，是受高级中枢大脑皮层的控制，说明高级神经中枢可以调控低级神经中枢。

(3)在骨骼肌被过度牵拉时，会引起骨骼肌另一种感受器兴奋，通过脊髓中抑制性中间神经元的作用，抑制α传出神经的活动，使相应肌肉舒张，以防止肌肉因为过度兴奋而受到损伤。

答案：(1)神经递质只能由突触前膜释放，作用于突触后膜
(2)高级神经中枢可以调控低级神经中枢
(3)舒张防止肌肉因为过度兴奋而受到损伤
[课时作业]
1．大脑皮层的某些区域与躯体运动的功能密切相关，下列相关叙述不正确的是() A．刺激大脑皮层中央前回的顶部，可以引起下肢的运动
B．刺激大脑皮层中央前回的底部，可以引起头面部肌肉的运动
C．大脑皮层运动代表区范围的大小与躯体运动的精细程度有关
D．脑与脊髓中的神经中枢分工明确，独立地调控躯体的运动
解析：选D。

躯体的运动受大脑皮层以及脑干、脊髓等的共同调控，其中大脑皮层中的高级中枢会对脊髓中的低级中枢进行调控，D错误。

2．(2021·南昌高二期中)通常情况下，成年人的手指不小心被针刺会不自主地收缩，而打针时却可以不收缩。

下列相关叙述正确的是()
A．针刺产生痛觉和打针时不收缩都属于反射活动
B．若支配手指的传出神经受损，则针刺时没有感觉
C．手指受到针刺时先感觉疼痛后完成缩手
D．打针时不收缩反映了低级中枢受高级中枢的调控
解析：选D。

针刺产生痛觉，只是传到了大脑皮层，没有经过完整的反射弧，不属于反射，而打针时不收缩，是大脑皮层中的神经中枢对脊髓中的神经中枢调控的结果，故打针时不收缩属于反射，A项错误；若支配手指的传出神经受损，则针刺时没有反应，但由于传入神经完整，故可将信号传到大脑皮层产生感觉，B项错误；手指受到针刺时收缩属于非条件反射，感觉到疼痛则需要传到大脑皮层，故手指受到针刺时先收缩后才感觉疼痛，C项错误；打针时不收缩是由于大脑皮层中的神经中枢对脊髓中的神经中枢具有控制作用，故反映了低级中枢受高级中枢的调控，D项正确。

3．《自然·医学》杂志曾经报道：科研人员将电子设备植入一名因脊髓受损导致下半身
完全瘫痪的病人的脊柱上，当他想站立或者行走的时候，植入的电子设备能接收到他的“想法”并发出信号刺激下肢运动神经元，恢复自主运动能力。

若该设备被关闭，他就无法完成想做的动作。

下列叙述错误的是()
A．电子设备将患者的大脑皮层与脊髓重新建立了联系
B．下肢运动要在大脑皮层感觉中枢的控制下才能完成
C．患者能运动说明他的下肢运动神经没有受损
D．在患者下肢运动神经中传递的“信号”是神经冲动
解析：选B。

由题干可知，电子设备将患者的大脑皮层与脊髓重新建立了联系，A正确；下肢运动要在大脑皮层的躯体运动中枢的控制下才能完成，B错误；患者能运动说明他的下肢运动神经没有受损，C正确；患者下肢运动神经中传递的“信号”是神经冲动，D正确。

4．(2021·河北衡水月考)下图为各级中枢示意图，相关叙述不正确的是()
A．成年人有意识“憋尿”的相关中枢是⑤
B．①中有体温调节中枢、水平衡的调节中枢，还与生物的节律控制有关
C．某人因撞击损伤了②部位可导致呼吸骤停
D．③中某些神经元发出的神经纤维能支配①②④⑤中的某些中枢
解析：选A。

图中①～⑤分别为下丘脑、脑干、大脑皮层、小脑和脊髓。

成年人有意识“憋尿”的相关中枢是大脑皮层和脊髓，A错误；下丘脑中有体温调节中枢、水平衡的调节中枢，还与生物的节律控制有关，B正确；脑干中有呼吸中枢，C正确；大脑皮层是整个神经系统中最高级的部位，能支配①②④⑤中的某些神经中枢，D正确。

5．下列有关排尿反射分级调节的叙述，错误的是()
A．大脑对排尿反射存在分级调节
B．脊髓对膀胱扩大的控制是由自主神经系统支配的
C．副交感神经兴奋，会使膀胱缩小
D．如果没有高级中枢的调控，排尿反射可以进行并且能排尿完全
答案：D
6．(2021·山东烟台高二月考)下图为神经—肌肉连接示意图，①～⑦表示神经纤维。

肌肉受到刺激会不由自主地收缩，大脑也能产生感觉。

下列说法不正确的是()
A．大脑支配肌肉运动的兴奋传导途径依次是⑥⑤④
B．肌肉受到刺激不由自主地收缩的兴奋传导途径依次是①②③
C．兴奋只能由⑦传递至③而不能由③传递至⑦
D．肌肉受到刺激，大脑产生感觉的兴奋传导途径依次是④⑤⑥
解析：选A。

大脑支配肌肉运动的兴奋传导途径依次是⑦③，A错误；肌肉受到刺激不由自主地收缩是由低级中枢支配的，应是经过途径①②③完成反射，B正确；通过突触结构判断，兴奋在⑦和③两个神经元上的传递是单向的，只能由⑦传向③，C正确；感觉的产生是兴奋由④⑤⑥上行至大脑皮层产生的，D正确。

7．控制排尿反射的高级神经中枢在大脑皮层，低级神经中枢位于脊髓，调节过程如下图所示。

平时，膀胱壁肌肉舒张，尿道括约肌收缩，不会引起排尿。

下列说法正确的是()
A．成年人“憋尿”时，c神经元释放的神经递质不会引起突触后膜产生电位变化
B．如果在e处给予适宜的电刺激，会引起大脑皮层产生“尿意”
C．膀胱壁内的感受器产生的兴奋在a、b之间的神经纤维上单向传导
D．膀胱充盈时引起反射并最终完成排尿属于负反馈调节
解析：选C。

成人“憋尿”时，大脑皮层通过c神经元释放的神经递质引起脊髓排尿中枢内的d神经元抑制，此时会引起位于d神经元上的突触后膜产生电位变化，导致外正内负
的静息电位增大，A错误；e处位于传出神经上，如果在e处给予适宜的电刺激，产生的兴奋不会传到大脑皮层，不会引起大脑皮层产生“尿意”，B错误；a、b之间为反射弧的一部分，因反射弧中存在突触而导致兴奋在反射弧中单向传导，因此膀胱壁内的感受器产生的兴奋在a、b之间的神经纤维上单向传导，C正确；膀胱充盈时引起反射并最终完成排尿属于正反馈调节，D错误。

8．下图所示为脑、脊髓及手臂上的神经的位置关系及①②③三个位点，请据图分析并回答下列问题：
(1)人的手指意外触到蜡烛火焰会缩手，该缩手反射的神经中枢在________。

消防队员在火海中救人时双手虽触碰火焰，却不会发生缩手反射，这是因为
__________________________。

(2)如果在图中③处给予有效刺激，在②处________(填“能”或“不能”)检测到电位变化；刺激③处可引起缩手动作，这种应答________(填“能”或“不能”)称为反射，原因是________________________________________________________________________。

(3)图中所示的①②③为麻醉剂阻断神经冲动的三个可能位点。

若刺激病人手指，病人手能动但却没有感觉，那么可能被阻断的位点是________；若刺激病人手指，手指没有反应，医生让其缩手，病人可以有意识地完成动作，可能被阻断的位点是________；若刺激病人手指，病人有感觉但不能完成缩手动作，可能被阻断的位点是________。

解析：(1)缩手反射的低级中枢在脊髓；消防队员双手虽触碰火焰，却不会发生缩手反射，原因是低级中枢受脑中相应高级中枢的调控。

(2)图中③为传出神经上的一个位点，由于兴奋在神经元之间的传递是单向的，只能由突触前膜传递到突触后膜，故刺激③处，②处不能检测到电位变化。

反射的结构基础是反射弧，反射弧只有保持结构和功能的完整性才能完成反射活动，因此刺激③处可引起缩手动作，这种应答不能称为反射。

(3)若刺激病人手指，病人手能动但没有感觉，说明缩手反射的反射弧是完整的，即②③正常，而神经冲动不能传给大脑皮层，可能被阻断的位点是①；若刺激病人手指，手指没有反应，医生让其缩手，病人可以有意识地完成动作，可能被阻断的位点是②；若刺激病人手指，病人有感觉但不能完成缩手动作，说明传入神经和神经中枢是正常的，传出神经可能异常，所以可能被阻断的
位点是③。

答案：(1)脊髓低级中枢受脑中高级中枢的控制
(2)不能不能反射弧结构不完整(3)①②③
9．下图为正常成年人排尿反射过程示意图，据图回答下列问题：
(1)新生婴儿的排尿反射依次经过图中的__________________________(用序号和箭头表示)。

健康成年人的排尿过程，除了上述结构外，还需位于________中的神经中枢参与，有意识地控制排尿活动。

(2)某患者由于脊髓某个部位意外受伤，能产生尿意但不能控制排尿，则该患者受伤的部位可能是图中的________(填序号)，此时，排尿反射的神经中枢位于图中的______________(填序号)，通常这种情况称为尿失禁现象。

解析：(1)①为感受器、②为传入神经、③为脊髓中的神经中枢、④为传出神经、⑤为效应器，婴儿排尿反射的基本途径可用序号和箭头表示为①→②→③→④→⑤。

健康成人的排尿过程，除了上述结构外，还需位于大脑皮层中的神经中枢参与，有意识地控制排尿活动。

(2)大脑皮层产生尿意，在大脑的支配下，尿经尿道排出体外，某人由于脊髓某个部位意外受伤而导致能产生尿意但不能控制排尿，则该患者的受伤部位可能是图中的⑦(下行的神经纤维)。

此时，排尿反射的神经中枢位于题图中的③。

答案：(1)①→②→③→④→⑤大脑皮层(2)⑦③。