备课素材知识点：牵张反射和反牵张反射 高中生物人教版选择性必修1

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当股直肌受到牵拉时，能够反射性地引起股直肌的收缩反应，这种反射活动称为牵张反射。在牵张反射发生的同时，颉颃肌是保持舒张的。高尔基腱器官是一种可感受肌肉张力变化的感受器，其作用与牵张反射引起的作用相反，因此将高尔基腱器官引起的反射称为反牵张反射。反牵张反射为牵张反射提供了一种辅助功能，下图解释了这一工作原理。请回答下列问题:
（1）反牵张反射的反射弧的神经中枢位于 ，抑制性神经元和α运动神经元之间的内环境是 。
（2）高尔基腱受刺激后，兴奋以 形式沿Ib纤维传到神经中枢。α运动神经元末梢与肌肉细胞的接头部位类似于突触，兴奋在此部位只能单向传递的原因是 。
（3）当抑制性中间神经元被激活后，与其形成突触联系的α运动神经元的神经纤维的膜内电位为 。
（4）在牵张反射的基础上，如牵拉力量进一步加大,则高尔基腱器官产生的兴奋使抑制性中间神经元被激活，进而通过与其形成突触联系的α运动神经元，引起股直肌的 ，同时通过兴奋性中间神经元引起颉颃肌的收缩，这种调节的意义是 。
(5)当长时间站立时，股直肌会逐渐疲劳，因而 (选填“降低”或“增强”)了高尔基腱器官的兴奋性冲动发放，提高了α运动神经元的兴奋性，最终引起股直肌产生一个较大的收缩并使姿势维持在合适的状态。
答案：（1）脊髓 组织液 (2)电信号(或神经冲动) 神经递质只能由突触前膜传到肌细胞膜 (3)负电位 (4)舒张(或松弛) 对抗肌肉的过度收缩或防止肌肉在较大张力下的突然收缩，从而避免由于肌肉过度收缩造成的伤害 (5)降低
解析：（1）由图可知，反牵张反射的反射弧的神经中枢位于脊髓，组织液是体内绝大多数细胞直接生活的环境，所以抑制性神经元和α运动神经元之间的内环境是组织液。
（2）高尔基腱受刺激后，兴奋以电信号（神经冲动）的形式沿Ib纤维传到神经中枢。α运动神经元末梢与肌肉细胞的接头部位类似于突触，兴奋在此部位只能单向传递的原因是神经递质只能由突触前膜释放然后作用于肌细胞膜。
（3）当抑制性中间神经元被激活后，释放抑制性递质与其形成突触联系的α运动神经元不会形成动作电位，所以其神经纤维的膜内电位仍为负电位。
（4）在牵张反射的基础上，如牵拉力量进一步加大，则高尔基腱器官产生的兴奋使抑制性中间神经元被激活，释放抑制性递质进而通过与其形成突触联系的α运动神经元，引起股直肌的舒张，同时通过兴奋性中间神经元引起颉颃肌的收缩，这种调节的意义是对抗肌肉的过度收缩或防止肌肉在较大张力下的突然收缩，从而避免由于肌肉过度收缩造成的伤害。
（5）当长时间站立时，股直肌会逐渐疲劳，因而降低了高尔基腱器官的兴奋性冲动发放，提高了α运动神经元的兴奋性，最终引起股直肌产生一个较大的收缩并使姿势维持在合适的状态。
此题考查了牵张反射和反牵张反射。
人在清醒时，肌肉总是处在一种或大或小的紧张状态中。这是因为肌肉中有少数肌纤维在收缩，维持着一种紧张状态，叫做肌紧张。肌紧张是轮流由少数几个运动单位收缩来实现的。在正常的情况下肌紧张是反射性，自动实现、自动保持的，人的意识和意志并不参与。
1.牵张反射及其重要意义
牵张反射就是与神经中枢保持正常联系的肌肉，在受到外力牵拉时，该肌肉出现收缩的现象。牵张反射分为两种: 一种是腱反射，即在快速牵拉肌腱时发生的反射；另一种是肌紧张，即在缓慢而持久的牵拉肌腱时发生的反射，表现为受牵拉肌肉持续地紧张性收缩 。人之所以能维持各种躯体姿势就是由于后者作用的存在。
肌紧张是一种牵张反射，指的是当缓慢并且持续性牵拉某一块肌肉时，被牵拉的肌肉会出现较为微弱但持久性的收缩反应，来对抗牵拉力量导致肌肉被拉伸的一种表现。导致肌紧张发生的主要原因是同一肌肉内部存在着不同的肌纤维，肌纤维会交替发生收缩，从而形成肌紧张，目的是不容易产生疲劳。
人在站立时，牵张反射一般发生在伸肌，对屈肌作用不明显，在伸肌收缩的同时，其协同肌往往也收缩，而拮抗肌肌则舒张。
牵张反射的过程：当肌肉受到外力牵拉时，肌梭内螺旋状感受器兴奋，冲动经肌梭的传入纤维传导到脊髓，使支配该肌肉的脊髓前脚α运动神经元兴奋，引起梭外肌收缩，从而形成一次牵张反射（如图）。
牵张反射有重要的生理意义，例如，站立时重力经常作用于抗重力伸肌，使它伸张，通过上述的牵张反射的机制使重力伸肌发生紧张性收缩，使关节伸直，维持直立的姿势。屈肌也有牵张反射，在维持直立姿势中起辅助作用。
在临床上，当肌紧张出现减弱或消失的情况下，往往提示人体在反射弧的传导通路上发生了问题。一般提示反射弧的传入或传出通路出现损伤，或在反射中枢出现了问题。而当肌紧张出现亢进时，一般提示在大脑的高位中枢出现病变，从而导致肌紧张反射异常。
2.反牵张反射及其作用
高尔基腱器官是人体器官名称，分布于肌腹与肌腱的连接处。腱器官通过Ib类纤维激活一个抑制性中间神经元，抑制同一肌肉的α运动神经元。这种肌肉受到强烈牵拉时产生的舒张反应，叫做反牵张反射，能避免过度牵拉对肌肉的损伤。
反牵张反射弧产生的效应与牵张反射环路产生的效应正好相反。在此环路中包括两个中间神经元：其中一个抑制性中间神经元，它抑制支配股直肌的α运动神经元，另一个是兴奋性中间神经元，它兴奋支配其颉颃肌的α运动神经元（如典型试题中的图示）。
在肌紧张状态，由于肌肉中不同肌纤维轮换交替收缩作用，不致使肌肉产生疲劳。