人体协调与反应
身体通过两套并行运作的系统协调其活动:神经系统沿神经元传导快速的电冲动,产生即时而短暂的反应;内分泌系统则把化学激素释放入血,产生较慢、较持久且往往更广泛的反应。本章讲授神经元的结构、信息如何跨越突触、随意与不随意动作的区别、主要激素及其分泌腺体,以及任一系统失调时会发生什么。
反射弧以及神经协调与激素协调的比较,是本章最常考的内容之一,常以标注图、比较表或简答题形式出现,要求学生追踪冲动从刺激到反应的通路。准确按正确顺序说出反射弧五个部分,是这道题拿满分最简单的方法之一。
这两套协调系统也可能发生故障,本章以两种健康问题为例:神经系统疾病,如中风或帕金森病,脑内神经元受损或死亡;以及内分泌疾病,如糖尿病,此时身体分泌的胰岛素过少,或细胞不再对现有胰岛素正常反应,导致血糖水平升高至危险程度。
在学习某种失调之前先彻底掌握健康时的正常通路,会让理解该失调容易得多,因为大多数关于健康问题的考题只是询问正常系统中哪个具体部分停止正常运作,以及这对身体协调与反应能力造成什么影响。
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本章的内容标准
- 12.1 协调与反应:神经系统与内分泌系统
- 12.2 人类神经系统
- 12.3 神经元与突触
- 12.4 Voluntary and Involuntary Actions
- 12.5 Health Issues Related to the Nervous System
- 12.6 Endocrine System
- 12.7 Health Issues Related to Endocrine System
关键概念
- 神经系统
- 神经系统由中枢神经系统,脑与脊髓,大部分信息在此处理并作出决定,以及外周神经系统组成,外周神经系统是把电冲动在中枢神经系统与身体每个感受器和效应器之间传递的神经网络。
- 神经元
- 感觉神经元把冲动从感受器传向中枢神经系统,运动神经元把冲动从中枢神经系统传向肌肉或腺体等效应器,而位于脑或脊髓内的中间神经元连接两者,使冲动得以处理或重新传导。
- 突触
- 突触是一个神经元末端与下一个神经元起点之间的微小间隙。当冲动到达时,会触发化学神经递质的释放,该递质扩散过间隙并与下一个神经元上的受体结合,产生新的冲动,并确保信号只能单向传递。
- 反射弧
- 反射弧是一条快速、自动、不随意的通路,无需有意识的思考:刺激被感受器检测到,由感觉神经元传到脊髓中的中间神经元,再传给运动神经元,最终到达效应器,效应器在极短时间内作出反应。
- 随意与不随意动作
- 随意动作,如拿起一支笔,是由脑有意识地决定并控制的,涉及大脑(端脑),并可随意开始、改变或停止。不随意动作,如反射或心跳,是自动发生、不受意识控制的,通常用于保护身体或维持某种内部过程。
- 内分泌系统
- 内分泌系统是一组把激素直接释放入血流而非经由导管的腺体。每种激素都随血液流遍全身,但只影响带有相应受体的靶细胞,其效果发展比神经冲动慢,却往往能持续更久。
- 主要激素与腺体
- 有四种腺体及其激素经常被考查:脑下垂体分泌控制身体生长的生长激素,甲状腺分泌控制代谢率的甲状腺素,胰腺分泌控制血糖水平的胰岛素与胰高血糖素,肾上腺则分泌使身体为紧张或危险情况做好准备的肾上腺素。
- 负反馈与体内平衡
- 激素水平通常由负反馈调节:当血糖水平等状况偏离正常时,某个腺体会分泌激素把它推回正常范围,一旦恢复正常,该腺体便减少激素的分泌。这种反馈回路正是内分泌系统维持稳定体内环境的核心机制。
- 神经系统健康问题
- 神经系统受损会扰乱协调功能:中风发生于脑部某区域的血液供应中断,导致该区域的神经元死亡并损害其原本控制的功能;而帕金森病则因产生使动作顺畅所需化学物质的神经元逐渐死亡而发展,造成震颤及动作迟缓僵硬。
- 内分泌系统健康问题
- 糖尿病发生于身体分泌的胰岛素过少,或身体细胞不再对现有胰岛素作出正常反应,导致葡萄糖无法有效地从血液进入细胞,血糖水平升高超出正常范围,长期下来可能损害血管与器官。
本章如何考查
SPM 生物通过三张试卷评估。试卷一有40道客观题(40分),时长1小时15分钟;试卷二为100分,分 A、B、C 部分,时长2小时30分钟;试卷三是考查科学过程技能的实作卷。本章内容可能出现在其中任何一张,因此课程为试卷一训练记忆、为试卷二训练结构化作答。
常见考法
- 从刺激到反应追踪反射弧,按正确顺序说出五个部分的名称。
- 以表格比较神经与激素的协调,涵盖速度、持续时间及信号传递方式。
- 把激素与其腺体和作用配对,包括至少一个负反馈的例子。
- 解释糖尿病等激素失调如何由胰岛素过少或胰岛素敏感度下降引起。
- 解释中风或帕金森病等神经系统疾病如何扰乱正常动作。
- 解读或标注神经元、突触或反射弧的图示。
常见错误
学生常写: 说冲动以电的方式跨越突触。
能得分的写法: 跨越突触时冲动由一个神经元释放、下一个神经元检测到的化学神经递质传递,而非直接由电传导,这也是冲动只能单向跨越突触的原因。
学生常写: 写反射由有意识的思考控制。
能得分的写法: 反射是自动的,绕过了脑作决定的需要,改由脊髓充当处理中枢,因此它比有意识的反应快得多地保护身体。
学生常写: 混淆感觉与运动神经元。
能得分的写法: 感觉神经元把冲动从感受器传向中枢神经系统;运动神经元把冲动从中枢神经系统传向效应器,把方向弄反是非常常见的考试失误。
学生常写: 说激素给出快速、短暂的反应。
能得分的写法: 激素给出较慢、较持久且往往更广泛的反应,因为它们在血液中传播以到达全身各处的细胞;神经则给出快速、短暂且精准定向的反应。
学生常写: 说激素与神经冲动以相同机制运作。
能得分的写法: 神经冲动沿固定通路以电的方式传向一个特定效应器,而激素是在血液中非特异性运送的化学信使,只对带有相应受体的细胞起作用。
学生常写: 认为胰岛素与胰高血糖素在体内起相同作用。
能得分的写法: 胰岛素与胰高血糖素是拮抗激素:胰岛素通过促使细胞吸收葡萄糖来降低血糖水平,而胰高血糖素通过促使肝脏释放储存的葡萄糖来升高血糖水平。
学生常写: 认为神经系统与内分泌系统完全独立运作。
能得分的写法: 两个系统紧密互动,例如,脑的某部分控制脑下垂体分泌生长激素等多种命名激素,把神经协调与激素协调连接在一起。
学生常写: 说糖尿病意味着一个人的胰腺已完全停止运作。
能得分的写法: 糖尿病发生于身体分泌的胰岛素过少或细胞对其反应不良,并不一定是因为胰腺已完全停止运作。
学习本章
常见问题
什么是反射弧?
神经协调与激素协调有何不同?
突触处发生了什么?
什么是糖尿病?它与内分泌系统有什么关系?
神经系统与内分泌系统如何相互联系?
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