“神经调节”的概念学习分析

安徽省安庆一中　金久

“神经调节”的概念学习分析

安徽省安庆一中金久

一、概念与知识体系分析

1.上位概念分析

“神经调节”的内容属于个体稳态调节的一部分。教育部2003年颁布的《普通高中生物课程标准（实验）》，将“稳态与环境”作为高中生物学课程中3个必修模块之一。本模块实际上包括两大部分：一是个体水平上生命活动的调节，二是群体水平上生物与环境的关系。但是，它并不是这部分内容的简单合并，而是由稳态这一核心概念统领的个体和群体两个研究水平的综合。本模块内容构建的基本思路是：将生物的个体和群体看作不同层次的生命系统，它们都在与外界环境的相互作用中，通过自身的调节机制维持稳态（如下图）。

基于以上分析，“神经调节”的内容是在稳态和生命活动调节这两个概念的统领下提出的，学习时必须以这两个概念为基础，在维持稳态的调节过程中理解神经调节的方式。稳态是生命系统的重要特征，是生命系统在与外界环境的物质、能量和信息交流过程中，通过自身的调节机制而维持的相对稳定状态。理解生命系统的稳态，一是要将生命系统放在与外界环境的相互作用中来理解，二是要理解不同生命系统内部的自动调节机制。而“神经调节”正是其中重要的调节机制之一。所以我们在学习时一定要把神经调节放在“生命活动的调节”基础上分析，放在基于维持“内环境稳态”的要求下分析。

2.下位概念分析

依照课标具体内容标准的要求，神经调节作为一个学习单元，其内容应包括人体神经系统的组成和作用、神经元的结构及类型、反射和反射弧、静息电位和动作电位、兴奋在神经纤维中的传导、兴奋在神经元之间的传递以及神经调节中枢的分布、大脑皮层的高级功能等知识要点。本单元的知识结构图解如下：

3.科学事实分析

科学事实包括生活经验和科学实验。典型科学事实包括膝跳反射、生物电研究的系列实验、箭毒及神经毒剂的作用、排尿反射及其控制、人类大脑受损引起的相关疾病等。在学习过程中利用这些生物事实可以帮助我们建立并理解相关概念和知识。

二、典型题例分析

例1下图表示一段离体神经纤维的S点受到刺激而兴奋时，局部电流和神经兴奋的传导方向（弯箭头表示膜内外局部电流的方向，直箭头表示兴奋传导方向），其中正确的是（）。

【答案】C

【解析】神经纤维上的一点受到有效刺激后，兴奋可以双向传导；静息时存在着“外正内负”的电位差，受到刺激后，由于钠离子的大量内流，变成“外负内正”。膜外电流方向（正电荷的移动方向）与兴奋传导方向相反，而膜内电流方向与兴奋传导方向相同。

例2肌肉受到刺激会收缩，肌肉受到刺激前后肌肉细胞膜内外的电位变化和神经纤维的电位变化相同。现取两个新鲜的神经—肌肉标本，将左侧标本的神经搭在右侧标本的肌肉上，此时神经纤维与肌肉细胞相连接（实验期间用生理盐水湿润标本），如下图所示。图中②、④指的是神经纤维与肌肉细胞之间的接头，此接头与突触结构类似。刺激①可引起右肌肉收缩，左肌肉也随之收缩。

回答下列问题：

（1）①、②、③、④中，能进行兴奋传递的是＿（填写标号），能进行兴奋传导的是（填写标号）。（2）右肌肉兴奋时，其细胞膜内外形成的＿电流会对③的神经纤维产生＿作用，从而引起③的神经纤维兴奋。

（3）直接刺激③会引起收缩的肌肉是＿。

【答案】（1）②、④①、③（2）局部刺激（3）左肌肉和右肌肉

【解析】兴奋传递是指兴奋在神经—肌肉接头处或神经元之间的突触中进行传递的过程，要依靠释放递质类化学物质（如乙酰胆碱）来进行；而兴奋传导是兴奋在同一细胞（或神经纤维）内依靠局部电流的作用进行的。兴奋在神经纤维上的传导是双向的。刺激神经纤维③，兴奋会通过神经—肌肉接头分别传到左、右肌肉使之收缩。

例3肺牵张反射是调节呼吸的反射之一，图甲为肺牵张反射示意图，该反射的感受器位于肺中，深深吸气后肺扩张，感受器兴奋，神经冲动经传入神经传入脑干，抑制吸气，引起呼气。

回答下列问题：

（1）图甲中，a、b、c、d是反射弧的组成部分，a是＿，b是＿，c是＿，d是＿。

（2）人体要屏住呼吸必须受到图甲中＿的调控。

（3）图甲中神经元①和②之间形成的突触（放大后的突触如图乙所示）中，突触小体是神经元①中的＿（选填“轴突”、“树突”或“细胞体”）末端膨大形成的，突触后膜位于神经元②的＿（选填“轴突”、“树突”或“细胞体”）。

【答案】（1）神经中枢传入神经传出神经效应器（2）大脑皮层（3）轴突细胞体（树突）

【解析】图甲中已有感受器且b有神经节，所以b为传入神经，a是神经中枢，c、d分别是传出神经和效应器。从图甲中可以看出呼吸肌还受大脑皮层的控制，脑干是抑制吸气，引起呼气的，若屏住呼吸，既不吸气也不呼气，为主动意识控制行为，故必须受到大脑皮层的控制。突触的基本结构中，突触前膜由前一个神经元的轴突末端膨大形成，突触后膜是下一个神经元的树突的膜或细胞体的膜。

例4肾上腺素和迷走神经都参与兔血压的调节，回答相关问题：

（1）给实验兔静脉注射0.01%的肾上腺素0.2m L后，肾上腺素作用于心脏，心脏活动加强加快使血压升高。在这个过程中，肾上腺素作为激素起作用，心脏是肾上腺素作用的＿，肾上腺素对心脏起作用后被＿，血压恢复。肾上腺素的作用是＿（选填“催化”、“供能”或“传递信息”）。

（2）剪断实验兔的迷走神经后刺激其靠近心脏的一端，迷走神经末梢释放乙酰胆碱，使心脏活动减弱减慢，血压降低。在此过程中，心脏活动的调节属于＿调节。乙酰胆碱属于＿（选填“酶”、“神经递质”或“激素”），需要与细胞膜上的＿结合才能发挥作用。

（3）肾上腺素和乙酰胆碱在作用于心脏、调节血压的过程中所具有的共同特点是＿（答出一个特点即可）。

【答案】（1）靶器官灭活传递信息（2）神经神经递质受体（3）都需要与相应的受体结合后才能发挥作用

【解析】肾上腺素作用于心脏，心脏活动加强加快使血压升高，该过程中，心脏是肾上腺素的靶器官，肾上腺素发挥作用后即被灭活。激素是一种可调节细胞代谢的信息分子，不供能也不起生物催化作用，其功能是传递信息。

剪断实验兔的迷走神经后刺激其靠近心脏的一端，迷走神经末梢释放乙酰胆碱，使心脏活动减弱减慢，血压降低，该过程中的调节方式属于神经调节。乙酰胆碱属于兴奋性神经递质，需要与靶细胞膜上的特异性受体结合才能发挥作用。

肾上腺素和乙酰胆碱都属于信息分子，均需和相应的受体结合后才能发挥作用。