科学:小学教师指南/人体:大脑和神经系统
神经系统是人体中传递信号的系统。它使人和动物能够对周围环境做出反应。中枢神经系统包括大脑、脊髓和神经。它存在于大多数动物体内。它的作用是协调运动、处理感官输入,并使动物以某种方式行动。它由神经元和称为神经胶质细胞的细胞组成,以及其他物质。神经胶质细胞保护神经元,使其保持健康。
该系统的结构包括大脑和脊髓,它们合称为中枢神经系统。[2] 大脑有数十亿个神经细胞,帮助人们思考、行走和呼吸。神经系统可以在 1/100 秒内对刺激做出反应,例如疼痛信号。
从功能上来说,神经系统有两个主要的细分:躯体神经系统,或称随意神经系统;以及自主神经系统,或称不随意神经系统。自主神经系统调节某些身体过程,例如血压和呼吸速率,这些过程在没有意识努力的情况下进行。躯体神经系统由连接大脑和脊髓与肌肉和皮肤中的感觉受体的 нервы组成。
神经系统的解剖结构可以细分为以下部分:
中枢神经系统(CNS)是神经系统中最大的部分。它由大脑和脊髓组成。
它与周围神经系统一起在控制行为方面发挥着重要作用。中枢神经系统受到背侧腔内骨骼的保护:大脑位于颅腔,脊髓位于脊柱腔内。
Brain:
大脑是人体最复杂的器官之一。它是控制我们的思想、决定、其他器官功能和运动的器官。大脑的所有部分协同工作,但大脑在功能上可以分为三个部分:大脑负责思考、学习和感受。对人类来说,它是意识的来源。大脑还控制基本的自主身体活动,例如呼吸、消化、心跳,这些活动是自动发生的。这些活动,以及其他许多活动,受大脑和神经系统的无意识功能支配。我们通过感官收集到的关于世界的所有信息都通过神经传送到大脑,使我们能够看到、听到、闻到、尝到和感觉到事物。大脑处理这些信息,我们体验到图像、声音等等。大脑还使用神经来告诉身体该做什么,例如告诉肌肉移动或心脏跳得更快。前脑:大脑最发达、最大的部分,主要由大脑皮层组成。大脑皮层参与大多数智力活动,例如:存储记忆、计划能力、思考和想象能力。
中脑:脑干最上部,控制一些反射、不自主活动和眼球运动。
后脑:包含小脑*、脊髓上部、脑干、脑桥和延髓。大脑皮层被一条穿过中心的深裂缝分成两半。这两半称为半球。关于大脑的一件非常奇怪的事情是,来自大脑到身体或从身体到大脑的信号在到达大脑或反方向的过程中会交叉。这意味着我们的右半球控制着我们的左侧,而我们的左半球控制着我们的右侧。目前尚不清楚这种现象的原因。大脑的平均重量为 1,500 克(3 磅)。它大约占人体总重量的 2%。通常分为 4 个叶:额叶:额叶是大脑控制我们的情绪和个性的区域。它是大脑参与高级功能的部分,例如:运动功能、解决问题、自发性、记忆、语言、启动、判断、冲动控制、社会行为和性行为。额叶分为两个叶:右叶和左叶。这两个叶不对称。左叶负责控制与语言相关的运动,而右额叶负责非语言能力。一些科学家认为这并不一定正确,两个叶都参与所有行为。顶叶:- 顶叶的功能是帮助一个人识别物体并理解空间关系(空间关系是指将自己与周围的物体进行比较)。它也是大脑解释疼痛和触觉的部分。
它可以分为两个部分:一个参与感觉和知觉,另一个参与整合感官输入。第一个功能分析感官信息以形成单一的知觉(也称为认知)。第二个功能将世界转换为空间坐标系,以代表我们的世界。
颞叶:- 颞叶位于大脑两侧,参与多种功能,例如:记忆、言语和嗅觉。颞叶位于额叶和顶叶下方。它负责接收来自耳朵的信息并检索与声音或音乐相关的记忆。颞叶也是大脑形成和检索记忆的关键部分。
枕叶:- 枕叶位于大脑后部,负责视觉。当你正在看一张有图片或文字的页面时,枕叶会处理正在看到的图像,并将这些信息与存储在记忆中的信息进行匹配。如果枕叶受损,可能会导致失明。
Spinal Cord:
脊髓是一束通往和离开大脑的神经。它被包覆在骨质脊柱内并受到保护。脊髓的主要功能是传递周围神经和大脑之间的神经输入。
脊髓节段[更改 | 更改来源] 人类有 31 对左右脊神经,每对神经大致对应于脊柱的一段。脊神经通过相邻椎骨之间的开口从脊柱中出来。在脊柱外,神经分成分支。
传入的感觉信息的 нервы 与传出肌肉运动指令的 нервы 分开捆绑。该系统服务于自主神经系统,以及我们有意识控制的运动活动。
脊髓是脑的连续延伸,但为了讨论起见,它根据包围脊髓的椎骨被分为五个区域。在椎骨之间,有成对的脊神经(周围神经系统的一部分)从两侧出来,服务于不同的区域。有八对颈神经、十二对胸神经、五对腰神经、五对骶神经和一对尾神经。
- 颈脊髓穿过七节颈椎,通常被称为 C1-C7。这是脊髓最上部,大脑连接到脊髓的地方,颈部连接到背部的地方。尽管只有 7 节颈椎,但有 8 对颈脊神经:C1 穿过第一节颈椎和颅骨底部之间;C1-C7 脊神经从相应的椎骨上方出来,但 C8 位于 C7 下方。之后,脊神经以它们上方的椎骨命名。颈椎部位的脊髓损伤会导致四肢瘫痪。如果损伤发生在 C3 以上,患者将无法呼吸,要么死亡,要么,如果幸运的话,会成为依靠呼吸机的四肢瘫痪患者。颈椎部位的活动范围最大,这也使其最易受损。
- 胸脊髓由脊髓中部组成,周围环绕着十二节椎骨(编号为 T1-T12)。有脊神经从这些椎骨的侧面下方出来。胸脊髓损伤会导致截瘫,身体躯干、腹部、肩部和手臂的活动能力越低,损伤发生的位置越高。胸椎的活动范围最小。
- 腰脊髓被五节腰椎包围,编号为 L1-L5。这是脊髓的下部,椎骨的活动范围很广。来自该区域的脊神经包括坐骨神经,它向下延伸至腿部。虽然神经延伸得更远,但脊髓本身在 L1 和 L2 之间结束,因此,对于腰穿或硬膜外麻醉,针通常插入 L2 和 L3 之间。
骶骨脊柱区域包含神经根,这些神经根从五个融合的骶骨椎骨之间的椎间孔(通道)中发出。这些神经支配髋部、大腿、足部以及生殖器、膀胱和下消化道的部分区域。
尾骨区域主要由附着在骶骨底部的几个融合的椎骨组成,只有一个神经直接支配尾骨上的皮肤。
周围神经系统,或称PNS,是神经系统的一部分,由中枢神经系统(大脑和脊髓)之外的神经和神经元组成,例如,为四肢和器官提供服务。
PNS不像中枢神经系统那样受到骨骼的保护。因此它暴露于毒素和机械损伤。周围神经系统分为躯体神经系统 (SNS) 和自主神经系统 (ANS)。但肠神经系统 (ENS) 可以被视为它自身的第三个分支,而不是自主神经系统的一部分。
SNS协调你的身体运动,接收外部刺激,并调节所有受意识控制的事物。ANS 控制所有自动动作。这意味着它控制所有睡眠期间的反射和动作。ENS 控制胃肠系统。
自主神经系统 (ANS) 控制体内情况。有时被称为“内脏神经系统”或“非自主神经系统”。ANS 是周围神经系统的一部分。
ANS 控制所有自动动作。这意味着它控制所有睡眠期间的反射和动作。
它的许多活动都在人们没有意识控制的情况下进行。人们通常无法感觉到 ANS 在做什么。然而,ANS 的一些活动与意识思维一起运作,比如呼吸。
ANS 控制许多不同的东西,比如心率、消化、呼吸频率、唾液分泌、出汗、瞳孔直径、排尿和勃起。
ANS 内有两个不同的部分
交感神经系统,它会导致身体变得更活跃,就像在“战斗或逃跑”反应中一样。副交感神经系统,它主要参与“休息和消化”。
许多器官主要受交感神经或副交感神经支配。有时这两个部门对同一个器官有相反的效果。自主神经系统控制着以下等内部身体过程
- 血压
- 心率和呼吸频率
- 消化
- 体温
- 新陈代谢
- 排尿
- 水和电解质的平衡
- 体液的产生
交感神经系统是自主神经系统的一部分。当你感到压力时,它会变得更加活跃。它是“战斗或逃跑”反应的一部分。交感神经系统可以增加心率;使支气管通道更宽;减少大肠的动力(运动);使血管更窄;增加食道的蠕动;导致瞳孔放大、毛发竖立(鸡皮疙瘩)和出汗(出汗);并提高血压。
副交感神经系统 (PNS 或 PSNS) 是自主神经系统的一部分。它与交感神经系统(自主神经系统的另一个部分)做相反的事情。这样,副交感神经系统和交感神经系统相互平衡对方的影响。交感神经系统在人处于危险时帮助人“战斗或逃跑”。当危险消失时,副交感神经系统让人“休息和消化”,“进食和繁殖”。
Effects:
副交感神经系统有许多不同的作用。它影响身体的每个部分,包括:[1]
心脏:心脏放松,跳动速度变慢。这使心率和血压降低。肺部:呼吸变慢。支气管(将空气输送到肺部的管子)也变窄。眼睛:瞳孔变小。消化系统:额外的血液被送到胃和肠道。胃和肠道也工作得更快。这有助于人消化胃里的食物。血管:远离心脏、肺和大脑的身体部位的血管变宽。(这被称为血管扩张。)这有助于降低血压。它还会使皮肤变暖,并可能导致男人勃起。由于这些作用,副交感神经系统必须始终与交感神经系统保持平衡。例如,如果只有副交感神经系统在起作用,人的心率和呼吸会不断降低。最终,人会停止呼吸或心脏停止跳动。[1]
然而,在健康人中,大脑会在副交感神经系统的效应变得过强时意识到。例如,大脑可能会意识到人呼吸得太慢,或者心率太低。大脑会做出反应,使交感神经系统开始发挥作用。因为交感神经系统具有相反的作用,它会使人呼吸更快并提高他们的心率。这两个系统必须不断相互平衡,才能使人保持健康。
Control:
副交感神经系统主要由迷走神经控制。[2] 这是一条重要的神经,它从大脑发出,一直延伸到脊髓底部。迷走神经发出称为神经递质的化学信使——主要是一种叫做乙酰胆碱的物质。[2] 这种化学物质会导致身体许多不同部位发生变化。
躯体神经系统 (SNS) 是周围神经系统的一部分。[1] 它控制着各种肌肉和来自外部刺激的感觉输入
SNS 通过骨骼肌控制自愿的身体运动。它的传出 (efferent) 神经刺激肌肉收缩。它的传入 (afferent) 神经将来自皮肤和感觉器官的感觉传递到中枢神经系统。这包括触觉、听觉和视觉。
然而,SNS 不控制反射弧。
眼睛是提供视觉功能的器官,是精密的仪器,位于颅骨前部保护性的眼窝中。眼球前面不断被一种被称为眼泪的水状液体浸润,它来自泪腺。眼睑是小的挡风玻璃刮水器,通过频繁的眨眼动作将这种液体涂抹在眼球上,保持眼球清洁和湿润。这种液体含有杀死可能存在的有害细菌的化学物质。当情绪激动或眼睛中出现灰尘或其他异物时,泪腺会受到刺激,产生比可以排出的更多的液体。
眼睛就像一台摄像机,不断地向大脑提供前方所有事物的图像。眼球外部为白色,除了前方的透明窗口——角膜。角膜后面是薄而透明的覆盖物,虹膜是眼睛的彩色部分,像照相机的光圈一样开合。虹膜后是凸透镜,虹膜中央的开口称为瞳孔。光线穿过透镜,透镜弯曲光线并将其聚焦在眼球后部。眼球后部的衬里是视网膜,充满了与视神经相连的感光神经末梢,视神经将脉冲传送到大脑,并将其转化为图像,我们因此看到景象。视网膜包含锥体细胞,它们对亮光中的颜色和物体有反应;杆体细胞对昏暗光线中的物体有反应,但它们不识别颜色,这就解释了为什么我们在昏暗光线下看到的东西只呈现黑白色调。
外耳道的重要性不容忽视,因为它在约 2.5 厘米的距离内拥有无数的毛发和约 4000 个蜡腺,这些腺体保护着内部器官免受灰尘和昆虫的入侵。耳垢还可以防止感染,不应使用牙签或其他工具清除。听觉的过程实际上发生在头部内部。外耳,人体听觉器官包括中耳和内耳结构。中耳由鼓膜和三块小骨组成,分别为锤骨、砧骨和镫骨。锤骨连接到鼓膜内侧,声波导致鼓膜振动,锤骨也随之振动。