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        例析神經(jīng)調(diào)節(jié)中的關(guān)鍵問(wèn)題

        2016-05-26 11:09:42文新明
        中學(xué)生物學(xué) 2016年5期
        關(guān)鍵詞:反射弧

        文新明

        摘 要 結(jié)合典型例題和示意圖引導(dǎo)學(xué)生正確分析推理,理清解決此類問(wèn)題的關(guān)鍵點(diǎn)和突破口,有利于更好地理解、掌握和運(yùn)用相關(guān)知識(shí),并進(jìn)一步提高解決實(shí)際問(wèn)題的能力。

        關(guān)鍵詞 神經(jīng)調(diào)節(jié) 反射弧 單向傳遞 指針偏轉(zhuǎn)

        中圖分類號(hào) G633.91 文獻(xiàn)標(biāo)志碼 B

        1 熟練掌握反射弧的結(jié)構(gòu),理清反射和反射弧的關(guān)系

        反射弧是神經(jīng)調(diào)節(jié)的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ),由感受器、傳入神經(jīng)、神經(jīng)中樞、傳出神經(jīng)、效應(yīng)器5個(gè)完整的部分組成。而反射是神經(jīng)調(diào)節(jié)的基本方式,是指在中樞神經(jīng)系統(tǒng)的參與下,動(dòng)物或人體對(duì)內(nèi)外環(huán)境變化所作出的規(guī)律性應(yīng)答活動(dòng),必須經(jīng)過(guò)完整的反射弧才能完成,即從感受器開(kāi)始到效應(yīng)器結(jié)束。由此理清反射弧和反射的相互關(guān)系,即一個(gè)是組成結(jié)構(gòu),一個(gè)是生理活動(dòng)。由于最簡(jiǎn)單的反射弧也含有2個(gè)神經(jīng)元,如膝跳反射的反射弧。這就決定了反射活動(dòng)的完成必然既有興奮在神經(jīng)纖維上的傳導(dǎo),又有興奮在神經(jīng)元之間(突觸處)的傳遞。學(xué)生首先要認(rèn)真觀看反射弧的基本結(jié)構(gòu)圖,搞清反射弧的結(jié)構(gòu)組成,識(shí)記五部分的名稱,然后再熟練畫(huà)出反射弧的結(jié)構(gòu)示意圖,并用箭頭在圖中標(biāo)注出興奮傳導(dǎo)的方向。

        同時(shí),教師應(yīng)特別強(qiáng)調(diào)反射弧中傳入神經(jīng)和傳出神經(jīng)的判斷方法和依據(jù),根據(jù)反射弧的結(jié)構(gòu)示意圖,引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)出主要的判斷方法:

        (1) 根據(jù)是否有神經(jīng)節(jié)來(lái)判斷:有則為傳入神經(jīng),無(wú)則為傳出神經(jīng);

        (2) 根據(jù)脊髓灰質(zhì)的形態(tài)結(jié)構(gòu)來(lái)判斷:與狹窄的后角相連的為傳入神經(jīng),與寬大的前角相連的為傳出神經(jīng);

        (3) 根據(jù)灰質(zhì)內(nèi)突觸結(jié)構(gòu)來(lái)判斷:“■”一側(cè)為傳入神經(jīng),有“■”為傳出神經(jīng)。

        【例1】 圖1為人體某反射弧示意圖,a、b為微型電流計(jì)F的兩極,以下錯(cuò)誤的是( )

        A. 興奮從細(xì)胞B傳到細(xì)胞D,存在化學(xué)信號(hào)與電信號(hào)的轉(zhuǎn)換

        B. 從a處切斷神經(jīng)纖維,刺激b處,效應(yīng)器能產(chǎn)生反射活動(dòng)

        C. 刺激皮膚細(xì)胞A,電流計(jì)指針將發(fā)生兩次方向相反的偏轉(zhuǎn)

        D. 神經(jīng)元細(xì)胞靜息時(shí),細(xì)胞膜對(duì)K+的通透性增加,以維持電位差

        簡(jiǎn)析:從a處切斷神經(jīng)纖維,刺激b處雖然細(xì)胞E有反應(yīng),但由于沒(méi)有經(jīng)過(guò)完整的反射弧,所以不能稱為反射活動(dòng)。故B選項(xiàng)錯(cuò)誤,其余選項(xiàng)正確。

        2 明確突觸的類型,準(zhǔn)確理解興奮在神經(jīng)元之間單向傳遞的原因

        教師同樣要求學(xué)生認(rèn)真觀察“突觸的亞顯微結(jié)構(gòu)示意圖”,掌握其結(jié)構(gòu)組成,熟記其結(jié)構(gòu)名稱。然后學(xué)生熟練畫(huà)出突觸亞顯微結(jié)構(gòu)模式圖。

        由于突觸有軸突—胞體型和軸突—樹(shù)突型,所以,突觸前模始終是前一個(gè)神經(jīng)元的軸突末梢膜,突觸后膜則可以是后一個(gè)神經(jīng)元的胞體膜或樹(shù)突膜。同時(shí),明確其正確的表達(dá)方式有: “■”和“■”兩種情況。根據(jù)突觸的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),只有突觸前膜能釋放神經(jīng)遞質(zhì),因?yàn)榍澳に诘耐挥|小體內(nèi)才有突觸小泡,內(nèi)含神經(jīng)遞質(zhì)。而突觸后膜則只能接受神經(jīng)遞質(zhì),因?yàn)橹挥型挥|后膜上才有相應(yīng)的遞質(zhì)的受體,這就決定了興奮只能從突觸前膜由神經(jīng)遞質(zhì)傳到突觸后膜。

        同時(shí),解答此類問(wèn)題時(shí),還要分清楚興奮是在同一個(gè)神經(jīng)元上傳導(dǎo),還是在不同神經(jīng)元之間傳遞。如果是前者,興奮從樹(shù)突→胞體→軸突或軸突→胞體→樹(shù)突都是正確的而且只有傳導(dǎo)。若是后者,興奮就只能從軸突→胞體→樹(shù)突或軸突→樹(shù)突→胞體才是正確的,而且既有傳導(dǎo)又有傳遞。

        【例2】 圖2表示3個(gè)通過(guò)突觸相連的神經(jīng)元,若在箭頭處施加一適宜刺激,則不能測(cè)到膜內(nèi)外電位變化的是 點(diǎn)。

        簡(jiǎn)析:在箭頭處施加一適宜刺激,由于b點(diǎn)是在同一個(gè)神經(jīng)元上,因此首先測(cè)到膜內(nèi)外電位的變化。而c點(diǎn)產(chǎn)生的興奮也可經(jīng)軸突末梢通過(guò)電信號(hào)—化學(xué)信號(hào)—電信號(hào)的轉(zhuǎn)換形式傳到d點(diǎn)和e點(diǎn),因此也能測(cè)到膜內(nèi)外電位變化,而由于b點(diǎn)所在的神經(jīng)元產(chǎn)生的興奮不能在與a點(diǎn)之間的突觸處反向傳遞,所以a點(diǎn)不能測(cè)到膜內(nèi)外電位變化。

        3 理解興奮在神經(jīng)纖維上能雙向傳導(dǎo),但在反射中卻只能單向傳導(dǎo)的原理

        興奮在神經(jīng)纖維上是可以雙向傳導(dǎo)的,但前提是刺激神經(jīng)纖維的中間某處,而不是端點(diǎn),在實(shí)驗(yàn)中常以離體的一段神經(jīng)纖維進(jìn)行對(duì)照實(shí)驗(yàn),即刺激左端興奮向右端傳導(dǎo),刺激右端興奮向左端傳導(dǎo),刺激中間則興奮同時(shí)向兩端傳導(dǎo),由此說(shuō)明興奮在神經(jīng)纖維上是可以雙向傳導(dǎo)的。但在反射弧完成反射活動(dòng)中,刺激感受器產(chǎn)生的興奮只能由傳入神經(jīng)傳到神經(jīng)中樞,神經(jīng)中樞經(jīng)分析綜合后產(chǎn)生新的興奮也只能由傳出神經(jīng)傳到效應(yīng)器,從而完成反射過(guò)程。即興奮只能由外周傳到中樞再由中樞傳到外周。不僅因?yàn)榕d奮的起點(diǎn)自于感受器,終點(diǎn)是效應(yīng)器,而且是因?yàn)榕d奮是經(jīng)過(guò)了不同神經(jīng)元之間的傳遞,這就是雖然興奮可以在神經(jīng)纖維上雙向傳導(dǎo),但在反射弧中卻只能是單向傳導(dǎo)的原理。興奮雖然能在神經(jīng)纖維上雙向傳導(dǎo),但是否定就是雙向傳導(dǎo)的核心問(wèn)題要放到具體的條件和過(guò)程中加以正確的分析和考慮。

        【例3】 圖3是某反射弧示意圖,下列相關(guān)敘述正確的是( )

        A. 在正常情況下,神經(jīng)沖動(dòng)在反射弧內(nèi)的傳導(dǎo)是單向的

        B. 圖中④為神經(jīng)中樞,③為傳入神經(jīng),⑤為傳出神經(jīng)

        C. 神經(jīng)沖動(dòng)在結(jié)構(gòu)④和結(jié)構(gòu)⑤中的傳導(dǎo)速度相同

        D. 用電刺激②處,③處和⑤處均有電位變化

        簡(jiǎn)析:由于神經(jīng)遞質(zhì)只能由突觸前膜釋放,然后作用于突觸后膜,所以神經(jīng)沖動(dòng)在突觸處是單向傳遞的,也就決定了神經(jīng)沖動(dòng)在整個(gè)反射弧中(包括在神經(jīng)纖維上)只能是單向傳導(dǎo)的。故正確答案是A選項(xiàng)。

        4 靈活分析興奮在神經(jīng)纖維上傳導(dǎo)與電流表指針的偏轉(zhuǎn)情況

        4.1 產(chǎn)生興奮的傳導(dǎo),電流表的指針不一定會(huì)發(fā)生偏轉(zhuǎn)

        如圖4所示:刺激c點(diǎn)(bc=dc),興奮同時(shí)從c點(diǎn)傳到b點(diǎn)和d點(diǎn),由于b點(diǎn)和d點(diǎn)同時(shí)興奮,即膜電位同時(shí)由外正內(nèi)負(fù)變成外負(fù)內(nèi)正,所以電流表指針不發(fā)生偏轉(zhuǎn),但神經(jīng)纖維上有興奮的傳導(dǎo)。

        4.2 沒(méi)有產(chǎn)生興奮的傳導(dǎo),電流表的指針不一定不發(fā)生偏轉(zhuǎn)

        如圖5所示,圖甲中電流表的兩個(gè)電極,一個(gè)與神經(jīng)纖維膜外側(cè)相連,一個(gè)與神經(jīng)纖維膜的內(nèi)側(cè)相連。此時(shí),即使無(wú)任何刺激,沒(méi)有興奮的產(chǎn)生和傳導(dǎo),但兩個(gè)電極之間仍然有電位差,所以此時(shí)電流表指針也會(huì)偏轉(zhuǎn)。

        4.3 關(guān)于電流表指針偏轉(zhuǎn)次數(shù)的問(wèn)題

        這類問(wèn)題的主要分析依據(jù)是:電流表是連在同一條神經(jīng)纖維上,還是跨神經(jīng)元的兩條神經(jīng)纖維上呢?要注意電流表的電極連接的部位。對(duì)于前者,如圖5甲,在箭頭處給予一個(gè)適宜刺激,電流表發(fā)生1次偏轉(zhuǎn)(負(fù)電位→0電位→負(fù)電位),而對(duì)于圖5,同樣在箭頭處給予一個(gè)適宜刺激,則電流表指針會(huì)發(fā)生2次方向相反的偏轉(zhuǎn)(0電位→負(fù)電位→0電位→負(fù)電位→0電位)。對(duì)于后者則如圖6所示,刺激b點(diǎn),由于興奮在突觸間傳遞速度小于在神經(jīng)纖維上的傳導(dǎo)速度,導(dǎo)致a點(diǎn)先興奮,d點(diǎn)后興奮,電流表指針發(fā)生兩次方向相反的偏轉(zhuǎn)。而刺激c點(diǎn),興奮不能傳至a點(diǎn),所以a點(diǎn)不興奮,b點(diǎn)興奮,電流表指針只發(fā)生一次偏轉(zhuǎn)。

        【例4】 圖7是反射弧的局部結(jié)構(gòu)示意圖。刺激b點(diǎn)(b點(diǎn)為電表,②為兩接線端之間的中點(diǎn)),檢測(cè)各位點(diǎn)電位變化。下列說(shuō)法正確的是( )

        A. 電表②的指針將發(fā)生兩次方向相反的偏轉(zhuǎn)

        B. 通過(guò)檢測(cè)電表①的電位變化和肌肉收縮,可以驗(yàn)證興奮在神經(jīng)纖維上是雙向傳導(dǎo)的

        C. 興奮由b點(diǎn)傳遞到c點(diǎn)時(shí),發(fā)生電信號(hào)→化學(xué)信號(hào)→電信號(hào)的轉(zhuǎn)換

        D. 若肌肉收縮但電表②指針不偏轉(zhuǎn),說(shuō)明興奮在神經(jīng)纖維上是單向傳導(dǎo)的

        簡(jiǎn)析:興奮在神經(jīng)纖維上雙向傳導(dǎo)且速度相同,當(dāng)刺激點(diǎn)處于兩個(gè)電極的中點(diǎn)時(shí),興奮到兩電極的時(shí)間相等,所以電表指針不偏轉(zhuǎn),故A、D選項(xiàng)都是錯(cuò)誤的。刺激b點(diǎn),由于受突觸的影響電表①檢測(cè)不到電位變化,故B選項(xiàng)錯(cuò)誤。b、c兩點(diǎn)間有一個(gè)突觸,故興奮由b點(diǎn)傳遞到c點(diǎn)時(shí),發(fā)生電信號(hào)→化學(xué)信號(hào)→電信號(hào)的轉(zhuǎn)換,C選項(xiàng)正確。

        由此可見(jiàn),靈敏電流表的指針是否偏轉(zhuǎn)或偏轉(zhuǎn)幾次的問(wèn)題,既要看兩個(gè)電極的連接位點(diǎn),又要看給予刺激的部位,還要看兩個(gè)電極是連在同一條神經(jīng)纖維上,還是在跨神經(jīng)元的兩條神經(jīng)纖維上,即中間是否有突觸結(jié)構(gòu),這是解題和分析的關(guān)鍵點(diǎn)和突破口。

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