师:同学们,大家好!今天我们学习初中生物人教版七年级下册第四单元“神经调节的基本方式”。在学习新知识前,我们先通过一段视频复习上节课的知识点。
神经调节是人和动物生命调节的主要方式,其结构基础是神经系统。神经系统控制着人体的运动、循环、呼吸和消化等生命活动,它包括中枢神经系统和周围神经系统。中枢神经系统由脑和脊髓组成,周围神经系统则包含脑神经和脊神经。人的神经系统非常复杂,含有亿万个神经元,也叫神经细胞,它是神经系统结构和功能的基本单位,由细胞体和突起两部分构成。细胞体是神经元的膨大部分,含有细胞核和大部分细胞质。神经元的突起分为树突和轴突,树突短且呈树状,分支一般较多;轴突较长,通常只有一条。轴突或长的树突外包髓鞘,构成神经纤维。神经纤维末端的细小分支叫神经末梢,分布在全身各处。
许多神经纤维集结成束,外面包着结缔组织膜,就构成了一条神经。脑包括大脑、小脑和脑干。大脑表面布满凹陷的沟和隆起的回,大大增加了大脑皮层的总面积。大脑皮层有感觉、运动、语言等多种生命活动的神经中枢,是调节人体生理活动的最高级中枢。小脑位于脑干背侧、大脑的后下方,能够协调运动,维持身体平衡。喝醉酒的人因酒精麻痹小脑,无法准确协调身体运动,所以走起路来摇摇晃晃。脑干位于大脑下方,是连接大脑、小脑和脊髓的桥梁,其中有调节心跳、呼吸、血压等人体基本生命活动的中枢。若脑干受到损伤,将直接影响呼吸和心脏活动,甚至危及生命。
脊髓位于脊柱的椎管内。在脊髓的横切面上,色泽灰暗的部分叫灰质,位于中央,呈蝴蝶状,主要由神经元胞体组成,内有神经中枢,控制着如排尿、排便等简单的低级生命活动。灰质周围色泽亮白的部分叫白质,主要由神经纤维组成。正常情况下,脊髓里的神经中枢受大脑控制。若因意外事故使脊髓从胸部折断,脊髓下部的排尿和排便中枢失去大脑控制,就会出现大小便失禁现象。人体每天通过神经系统产生和传导信息,以调节机体各部分结构的协调统一。
在日常生活中,我们常遇到这些现象:切洋葱时会流眼泪,被尖锐物体戳到时会迅速缩手,吃到酸的东西时会流口水。这些都是神经系统自我调节的现象,那么神经系统调节的基本方式是什么呢?我们把这些现象叫做反射。接下来,通过一段视频学习膝跳反射实验。视频结束后,大家可以暂停,和身边的同学一起完成实验。
与自然界其他动物相比,人类活动更加纷繁多样,有些活动天生就会,有些则需多次练习才能掌握。不论是简单还是复杂的活动,主要依靠神经系统调节,而神经调节的基本方式是反射。什么是反射?反射又是如何完成的?每两位同学一组,一位同学作为受试者坐在椅子上,身体放松,一条腿着地,另一条腿自然搭在这条腿上。另一位同学作为实验者,用手掌内侧边缘或橡皮锤迅速叩击受试者上面那条腿膝盖下面的韧带,同时观察这条腿的反应。
两位同学轮换进行实验。我们会看到,不论谁是受试者,当快速叩击韧带时,小腿都会突然抬起,迅速前伸。在受试同学感受到叩击之前,这种反应就已发生,且不受大脑控制。这里有几点注意事项:一、受试者要自然地坐在椅子上,全身放松,不要刻意控制小腿的行为;二、叩击动作要迅速。大家讨论一下:叩击韧带时小腿有什么反应?这种反应是天生就有的,还是生活中逐渐获得的?膝跳反射受大脑控制吗?为什么?
人体通过神经系统对外界或内部的各种刺激所发生的有规律的反应,叫做反射。人体能完成许多反射,像快速叩击膝盖下面的韧带,大腿的一些肌肉迅速收缩,使小腿突然抬起,这就是一种简单的反射,称为膝跳反射。
当叩击韧带时,感受器受到刺激,沿着传入神经到达脊髓,脊髓发出指令,再沿着传出神经到达效应器,使小腿做出快速前踢的反应。膝跳反射来不及思考,有关的神经中枢在脊髓内,不受大脑控制。但在完成膝跳反射的同时,脊髓中通向大脑的神经会将这一神经冲动传往大脑,使人感觉到膝盖被扣击了。分析这个实例可知,反射是通过一定的神经结构——反射弧完成的。虽然各种反射活动各不相同,但反射弧有着共同的结构模式。缩手反射、眨眼反射、排尿反射和膝跳反射等都是人生来就有的反射。对于这类简单反射,只要出现刺激,正常人体都会做出相应反应,不需要先经过大脑的分析和判断。除了这些简单反射,人类通过长期生活经验积累还形成了复杂的反射,例如对语言文字的反射,这是人类特有的复杂反射。
你的实验做成功了吗?如果没成功也没关系,我们一起来学习本实验的要点,提高实验成功率。第一,要找准叩击部位;第二,受试者腿部要放松,自然,也可做些其他事转移注意力;第三,叩击的同学动作要迅速,力度要适中;第四,受试者可以闭上双眼。在这个实验中,我们发现用小皮锤或手掌边缘敲击膝盖下方的韧带时,小腿会以膝关节为轴忽然向上抬起,并迅速前踢。由此可见,人或动物通过神经系统对外界或内部的各种刺激所发生的有规律的反应就叫做反射。这里的刺激分为外部刺激和内部刺激两种,比如缩手反射是外部尖锐物体刺激皮肤导致的反射,而排尿反射是由于内部刺激产生的反射。
在之前的生物课中,我们学过一些现象,比如草履虫的趋利避害。草履虫本能地会躲避有害刺激,趋向有利刺激。在载玻片的一端滴一滴草履虫培养液,另一端滴一滴清水,然后把这滴清水和这滴草履虫培养液连通起来,会发现草履虫都聚集在培养液这一边。在草履虫培养液的边缘放几粒食盐,观察草履虫的运动,此时草履虫会缓缓向清水滴中运动,有的草履虫甚至会在盐粒旁死亡。请同学们思考这是为什么。在载玻片上一端滴一滴清水,另一端滴一滴草履虫培养液,连通两滴液体,这时在清水滴中放少许牛肉汁,会看到培养液中的草履虫运动到有牛肉汁的清水滴中。这两个实验证明,草履虫能趋向有利刺激,逃避有害刺激,草履虫这种对外界刺激的反应就是草履虫的应激性。
含羞草在受到刺激时会把叶片合拢,这些现象是不是我们所说的反射呢?答案是否定的,因为它们都没有神经系统参与,所以不能叫做反射。在生活中,有些人无法正常完成反射活动,那么一个正常的反射还需要哪些结构参与呢?我们通过两个正常的反射过程来对比一下。刚刚学习的膝跳反射,受到外界刺激时,通过神经系统传递到中枢,神经系统作出反应,并传递到腿部肌肉,通过肌肉收缩使小腿迅速前踢。第二个反射是缩手反射,手部皮肤受到外界刺激时,也会通过神经系统传递到神经中枢,再将信号传递到手部肌肉,从而使肌肉收缩,让手围绕关节运动迅速缩回手指。从这两个例子中,我们发现反射有一些共同部分,比如都有中枢神经系统参与,都有感受刺激的部位以及做出反应的部位。总结它们的共同特点,都有感受刺激的部位、神经系统的中枢部分以及做出反应的部位。在生物学中,感受刺激的部位叫做感受器,做出反应的部位叫做效应器,神经系统的中枢部分叫做神经中枢。这三个结构通过神经连接在一起,形成一个链状结构,这个链状结构就叫做反射弧,反射弧恰好是反射活动的基本结构。
