第1节 通过神经系统的调节

动作电位（内正外负）
K+低 K+高
Na+高 Na+低
结合膜外Na+浓度远高于膜内这一事实，如何解释膜电位 由－70 mV逐渐减小到0，并出现+35 mV这一现象？
假设：膜电位发生反转是由Na+内流引起的
K+低
Na+高
K+高
Na+低
协助扩散。Na+不会一直内流， 因为Na+内流后，神经细胞内 外Na+浓度差会变小，Na+内流 的动力减小。
规定：膜外电位为零电位 －70 mV
膜内电位比膜外低70 mV 0 mV
膜内电位等于膜外电位 +35mV
膜内电位比膜外高35mV
神经纤维受刺激后，示波器上显示的数字由－70 mV逐渐减小到0，并出现+35 mV，这说明膜内外的电 位发生了什么变化？ 受刺激后，膜内外的电位差逐渐缩小至0，并出现反转。
传入神经
2
4
传出神经
5
效应器
反射弧各部分的功能
感 受 器 传入（感觉）神经元的神经末梢，能
感觉机体内外刺激，并产生兴奋。
传入神经 把感受器产生的兴奋传至神经中枢
神经中枢 分析、综合
传出神经 效应器
把兴奋传出至效应器
传出（运动）神经元的神经末梢以 及它所支配的肌肉和腺体），接受 兴奋而发生相应活动
感受器
静息电位（内负外正）
四、兴奋在神经纤维上的传导
2、神经冲动的产生
K+低 K+高
依据资料，并结合细胞膜内K+浓度远高于膜外 这一事实，提出合理假设来解释膜内电位比膜外低
（内负外正）这一现象。 K+外流
四、兴奋在神经纤维上的传导
2、神经冲动的产生
K+低 K+高
如假设成立，K+是以何种方式流向膜外的？K+外流的动力 是什么？
内环境稳态
成分的相对稳定：水、无机盐、各 种营养物质、代谢产物的含量稳定
理化性质的相对稳定： pH值、渗透 压、温度的相对稳定
神经－体液－免疫调节网络是 内环境稳态的主要调节机制。
第二章 动物和人体生命活动的调节
第1节 通过神经系统的调节
一、神经系统的组成
1、基本单位：神经元（神经细胞)
神经元
神经元的结构
资料：在神经细胞兴奋的过程中，有部分K+流到了膜外，部分Na+流到膜内， 但恢复静息后，经测定，细胞内的K+浓度和细胞外的Na+浓度与静息时几乎 相同，这说明必然存在某种机制将流入细胞内的Na+重新转运到细胞外，否 则随着兴奋次数的增多，膜外的Na+浓度会越来越低。同理，也必然存在某 种机制将流出细胞的K+重新转运到细胞内，否则细胞内K+浓度会越来越低。
隙，实质是释放到了＿组＿织＿液＿，因此神经递质属于内环
境的成分。神经递质的产生和释放与＿高＿尔＿基＿体（细胞 器）有关，此外还需要＿线＿粒＿体＿供能。
神经递质有两大类：兴＿奋＿ ＿型＿递质和抑＿ ＿制＿型＿递质。前者
使下一个神经细胞产生兴奋，后者使下一个神经细胞产
生抑制。乙＿酰＿胆＿ 碱＿是最常见的兴奋性递质。递质与突触 后膜上的＿特＿异＿ ＿性＿受＿ ＿体＿结合，发挥作用。
传入神经
反射弧 神经中枢
传出神经
效应器
神经节
兴奋
动物体或人体内的某些组织（如神经组织）或 细胞感受外界刺激后，由相对静止状态变为显著活 跃状态的过程。
反射的过程
①感受器接受刺激产生兴奋； ②兴奋沿传入神经向神经中枢 传导； ③神经中枢随之产生兴奋并对 传入的信息进行分析和综合； ④神经中枢的兴奋经过一定的 传出神经到达效应器； ⑤效应器对刺激作出应答反应。
完成反射的条件 反射弧的结构保持完整性
足够强度的刺激
四、兴奋在神经纤维上的传导 1.现象
结论：兴奋是以电信号的形式沿着神经纤维传 导的，这种电信号也叫做神经冲动。
四、兴奋在神经纤维上的传导
2、神经冲动的产生
枪乌贼的巨大神经纤维直径可达1mm，是研究生物电的理想材料。 兴奋的实质是电流，电流是如何产生的？
七、大脑的高级功能 语言、学习、记忆和思维
书写语 言中枢
视觉性语 言中枢
运动性语 言中枢
听觉性语 言中枢
学习和记忆：
①学习是 神经系统 不断地接受刺激，获得新的 行为、习惯和积累经验 的过程。
②记忆则是将获得的经验进行 贮存和再现 。 短期记忆主要与 神经元的活动及神经元之间的联系 有关； 长期记忆可能与 新突触 的建立有关。
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。
3.兴奋在神经纤维上传导
静息时: 内负 外正
刺激
刺激部位: 内正
外负
形成
电位差
产生 局部电流
导致
兴奋向前传导
兴奋在神经纤维上的传导小结：
(1) 传导过程： 刺激→电位变化→局部 电流→又刺激相邻未兴 奋部位
3、低级中枢受高级中枢的调控。
关于如何才能有感觉
感受器产生的兴奋传到大脑皮层的躯体感觉中枢就会 产生感觉。头面部的感受器产生的兴奋通过传入神经直接 传到大脑皮层，躯体和四肢的感受器产生的兴奋先传到脊 髓，再通过上行传导神经传到大脑皮层。
关于如何才能产生运动
缩手反射、膝跳反射、排尿排便反射这样的 部 分 非条 件反射活动，其控制中枢在脊髓，一般来说只要反射弧完 整，有足够强度的刺激，那么兴奋就能由感受器传到相应 的肌肉，完成反射活动。但脊髓又受大脑意识的控制。而 一些复杂运动的完成必须是大脑皮层躯体运动中枢发出的 兴奋传到相应的效应器（肌肉）才能完成。
递质发挥作用后的去向？
总结：
4.关于递质 递质发挥作用后的去向？
递质发挥作用后很快会被酶分解，或者重新吸收回突触 小泡，为下一次兴奋地传递做准备。因此一次递质的释 放只能引发突触后膜发生一次膜电位的变化。
思考：若因某种原因递质未被酶分解或运走。会有什
么结果？ 会导致突触后膜持续性的膜电位变化，使下一个神经元
如假设成立，Na+是以何种方式通过神经细胞膜流向膜内的？ Na+会一直内流吗？
K+低 K+高
Na+高 Na+低
如上述假设成立，减小神经细胞细胞外液的Na+浓度， 动作电位的峰值会如何变化？
K+低 K+高
Na+高 K+低 Na+低 K+高
如何解释动作电位由+35 mV下降到0，最后恢复
为－70mV的静息电位？ K+外流
持续的兴奋或抑制。
兴奋传导与电流表指针偏转问题分析
1.兴奋在神经纤维上的传导
已知ab=bc=cd=de ①若刺激a点时，电流表指针先向左再向右，偏转两次。 ②若刺激c点时，电流表指针不偏转 ③若刺激e点时，电流表指针先向右再向左，偏转两次。
兴奋传导与电流表指针偏转问题分析
2.兴奋在神经元之间的传递
①刺激b点，电流计发生 2 次 方向 相反 的偏转。 ②刺激c点，电流计发生 1 次偏转。
六、神经系统的分级调节
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
（调节机体运动 的低级中枢）
下丘脑
（调节体温、 水盐平衡和内 分泌的中枢， 参与生物节律
的控制）
脑干
（有调节呼吸 、心血管运动 等维持生命必
①AB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内负外正；
②BC段，神经细胞受刺激时，受刺 激部位的膜上门控的Na+通道打开， Na+大量内流，膜内外的电位出现反 转，表现为内正外负；
③CD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；
K+低
Na+高 K+低
K+高
Na+低 K+高
K+低 K+高
Na+高 K+低 Na+低 K+高
请问上述资料中，将流入细胞内的Na+重新转运到细胞外
以及将流出细胞的K+重新转运到细胞内是通过何种方式？是
否消耗能量？
主动运输
丹麦生理学家斯科（Jens C.Skou）等人发现 了细胞膜上存在钠钾泵，并因此获得了1997年的 诺贝尔化学奖。科学家发现，钠钾泵是一种钠钾 依赖的ATP酶，能分解ATP释放能量，用于将膜外 的K+运进细胞，同时将膜内的Na+运出细胞。细 胞内K+浓度高，细胞外Na+浓度高，正是由钠钾 泵维持的。人体处于静息状态时，细胞25%的ATP 被钠钾泵消耗掉，神经细胞70%的ATP被钠钾泵消 耗掉。
协助扩散。K+外流的动力则是细胞膜内外的K+浓度差。后 来科学家分离出了膜上的这种载体蛋白，称作K+通道蛋白。
四、兴奋在神经纤维上的传导
2、神经冲动的产生
K+低 K+高
如假设成立，增大神经细胞细胞外液的K+浓度，静息电位 的数值会如何变化？
增大神经细胞细胞外液的K+浓度，则神经细胞内外K+浓度 差变小，K+外流量减少，静息电位数值会变小。科学家曾做了 这样的实验，的确如此，从而验证了假设。
非条件反射：的神经活动，由低级神经中枢（脑干、脊髓）
参与完成。如膝跳反射、眨眼反射、缩手反射、 婴儿的吮乳、排尿反射、排便反射等。
条件反射：
是在非条件反射的基础上，经过一定的后天学 习和训练，由高级神经中枢（大脑皮层）参与
下完成的，是一种高级的神经活动。
三、反射的结构基础：反射弧
神经中枢
3
1 感受器
(3) 传递ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ式：
电信号→化学信号→电信号
【思考】若A、B神经等长，在一端给予相同 刺激，则哪一条神经支配的肌肉最先收缩？
刺激
A
肌
肉
B
兴奋在神经元之间传递有突触延搁的特点
结论：反射弧中突触越多，兴奋传递越慢
总结：
4.关于递质 突触小泡释放神经递质的方式实质是＿胞＿吐＿ ＿，利用了 细胞膜具有＿流＿动＿性＿的特性。神经递质释放到突触间
四、兴奋在神经纤维上的传导
2、神经冲动的产生
K+会一直外流吗？
K+外流后，神经细胞内外K+浓度差会变小，K+外流的动力 减小。另外由于K+外流，使细胞内外电位差加大，向内的电场 力会阻止K+外流。当向外的化学驱动力（K+浓度差）和向内 的电场驱动力达到平衡时，K+停止外流，此时膜内外的电位稳 定在－70mV。
树突
细胞体
轴 突
末
梢
轴突
功能: 接受刺激、产生兴奋、传导兴奋
神经元、神经纤维与神经
2.神经系统
脑 周围 神 神经 经 系统 脊
神 经
脑
中 枢
脊髓 神
经
系
统
脊髓
二、神经调节的基本方式：反射
反射：在中枢神经系统参与下，动物体或人体对内
外环境变化作出的规律性应答。
反射
动物生来就有的先天性反射。是一种比较低级
要的中枢）
大脑皮层功能区
躯体运动中枢
书写语言中枢
运动性语言中枢
听觉中枢
躯体感觉中枢 听觉性语言中枢
视觉性语言中枢
视觉中枢
排尿反射：
感受器 （膀胱壁）
传入神经
上行传导束
大脑皮层
神经中枢 （脊髓）
下行传导束
传出神经
效应器
神经中枢之间的联系
1、不同的神经中枢分别调控某一特定的 生理功能。
2、各神经中枢彼此联系，相互调控。
突触小体 突触
突触的亚显微结构模式图 轴突
线粒体
突触 小泡
突触前膜 突触间隙 突触后膜
总结：
1.传递过程：
A神经元 轴突兴奋
突触小 体(突 触小泡)
B神经元 兴奋或抑制
突触前膜 神经 递质
突 突触间隙 触
突触后膜
总结：
(2) 传递特点：单向传递
(兴奋只能从一个神经元的轴突传递给 另一个神经元的细胞体或树突)，原因—— 递质只存在于突触小体内，只能由突触前膜 释放，然后作用于突触后膜
如一人从高空摔下，颈椎骨折，请分析患 者全身的运动和感觉情况？
头面部的感 觉和 运动 正常。脊椎断面以下的躯 体和四肢既无感觉，也无 法完成随意运动。但一些 非条件反射活动是可以完 成的，如排尿反射，但由 于膀胱壁感受器产生的兴 奋传到脊髓后，无法沿上 行传到神经传导大脑皮层 的躯体感觉中枢，故无尿 意，也叫小便失禁。
学习是神经系 统不断接受刺激， 获得新的行为、习 惯和积累经验的过 程。记忆是将获得 的经验进行储存和 再现。短期记忆主 要和神经元的活动 及神经元的联系又 关。长期记忆可能 与新突触的建立有 关。
(2) 传导形式： 电信号，即神经冲动 (3) 传导特点： 可以是双向的
刺激
以下两个反射的反射弧各由几个神经元组成？
膝跳反射 由2个神经元组成
缩手反射
由3个神 经元组成
一个完整的反射弧至少有两个神经元，即传入（感觉）神经元和传 出（运动）神经元，大多数反射弧的神经中枢还有一至多个中间神 经元。
五、兴奋在两个神经细胞间的传递 兴奋的传导 兴奋的传递
产生电流要求有电位差，所以需要测量神经细胞膜的电位变化。
四、兴奋在神经纤维上的传导
2、神经冲动的产生
直径小于0.5μm
当将两个微电极都放在神经细胞膜外时，在示波器上 没有记录到电位差，说明神经细胞膜外各处电位相等。
四、兴奋在神经纤维上的传导
2、神经冲动的产生
当将一个微电极的尖端刺穿细胞膜瞬间，便可通过 示波器记录到－70mV的电位差，表明膜内电位比膜外电 位低了70mV。