第２節 神經與運動
神經 多細胞生物中，惟動物具有神經細胞所組成的構造。 較複雜的種類更演化出神經系統。 這是動物特有之生存策略，以表現其活動和維持內部恆定的方式。
神經 神經系統的重要功能可歸納為下列三項： 感覺的接受（sensory reception） 中樞的處理（central processing） 運動的輸出（motor output）
神經系統能感受周遭世界的改變，並加以反應。 水螅可僅藉感覺受器和神經元，控制運動的產生。
體制較複雜的動物 例如：人類除已演化出中樞與周圍神經系統之外，並發展出許多特別的器官，例如：腦、脊髓和眼等。
體制較複雜的動物 在處理環境的改變時，會有許多更精緻的機制。 例如：記憶、學習和情緒等。
5-2.1 訊息的輸入 受器（receptor）：動物體可以接受刺激的部位。 例如： 人的眼睛內有感受光的受器。 耳朵內有感受聲音的受器。 5-2.1 訊息的輸入 受器（receptor）：動物體可以接受刺激的部位。 例如： 人的眼睛內有感受光的受器。 耳朵內有感受聲音的受器。 鼻黏膜上有感受氣態化學物質的受器。
訊息的輸入 這些受器可以將刺激的訊息經由感覺神經輸入中樞，而中樞經過適當處理後，再發出命令經由運動神經將命令傳到動器（effector），進而產生各種反應。 受器→感覺神經→中樞→運動神經→動器
訊息的輸入 圖5-12 神經系統傳遞訊息的途徑
5-2.2 中樞神經系統與周圍神經系統 神經系統： 動物協調與控制各種活動的主要構造之一。
5-2.2 中樞神經系統與周圍神經系統 人類的神經系統： 中樞神經系統 周圍神經系統
中樞神經系統與周圍神經系統 圖5-13 人類的神經系統（藍色部分為中樞神經系統；紅色部分為周圍神經系統。）
中樞神經系統 腦 脊髓
中樞神經系統 腦的外圍有顱骨保護 主要分為： 大腦 間腦 小腦 腦幹
中樞神經系統 小腦 腦垂體 胼胝體 視丘 下視丘 中腦 橋腦 延腦 間腦 腦幹 大腦 圖5-14 人腦可分為大腦、間腦、小腦和腦幹。
小常識 腦： 1. 腦是人和其他哺乳動物胚胎期和嬰幼兒期發育最快的器官之一。 2. 兩歲嬰幼兒的腦容量已達成人的四分之三。 3. 四歲幼兒的腦容量已與成人無異。 4. 人若在這個時期罹患疾病或營養不良，將對腦的發育乃至智力造成難以估計的損失。
大腦 人類的大腦是意識的中樞，也是思考、記憶和學習的重要部位。 大腦的中央縱裂成溝，將大腦分為左、右兩個半球，兩個半球之間以胼胝體相連。
圖5-15 大腦縱裂溝將大腦分為兩個半球。從 頂部背面觀模式圖 前 大腦右半球 （右腦） 大腦左半球 （左腦） 後 圖5-15 大腦縱裂溝將大腦分為兩個半球。從 頂部背面觀模式圖
大腦 外層：神經元細胞體集中的區域，顏色較深，故名灰質或稱皮質。 內層：神經纖維通過的部位，因顏色較淺，故名白質或稱髓質。
人類大腦皮質 可分為若干區。 各區具有其特殊的功能，如感覺區、運動區等。 表面具很多溝紋、迴路，故總面積較大，可處理更多的訊息。
間腦 位於大腦下方，可分為兩部分： 視丘 下視丘
視丘 是傳入大腦皮質的接力站： 許多神經訊息傳遞至此，必須更換神經元，才能再傳遞下去。
下視丘 為身體體溫調節、食慾及口渴等中樞 可分泌多種激素。
小腦 小腦位於大腦背側下方，也分為兩個半球。 其主要的功能：協調身體各部位骨骼肌的活動，進而維持身體的平衡，故有「平衡中樞」之稱。
腦幹 腦幹位於間腦的下方，小腦的腹側； 包括： 中腦 橋腦 延腦
腦幹 中腦：視覺、聽覺反射中樞。 橋腦：恰好在小腦的前方，可將神經衝動自大腦傳至小腦半球。 延腦：呼吸、心搏等反射中樞，與生命機能的維持密切相關，故又稱「生命中樞」。
脊髓 脊髓外有脊柱的保護。 可分為內、外兩區。 灰質位於內部：含有許多神經元的細胞體。 白質位於外部：含有許多向上到腦或下行到身體各部的神經纖維。
脊髓 若從橫切面來看，灰質呈蝶型，來自外界的刺激可從背側傳入脊髓，來自中樞神經的命令則可自腹側傳出。
脊髓 脊髓 脊柱 脊神經 脊椎骨 圖5-16 人類脊髓所在的相關位置及其構造：人類脊柱及局部放大。
脊髓 背側 白質 灰質 腹側 圖5-16 人類脊髓所在的相關位置及其構造：B. 脊髓橫切面（照相圖）。
周圍神經系統 從腦和脊髓發出用以支配肌肉、腺體及感覺器官的神經。 腦神經：從腦發出，12對。 脊神經：自脊髓發出，31對。
5-2.3反射與反射弧
反射 受器接受刺激後產生的神經衝動，由感覺神經元傳到大腦以外的神經組織。 例如：脊髓、中腦…等，再由此等中樞的運動神經元到動器而產生的反應，叫做反射（reflex）。
反射 不需經大腦意識判斷，故可使身體在最短的時間內脫離危險，具有保護作用。 例如：眨眼、瞳孔縮小或放大…等，也是反射，這些反應都可由其他中樞主控。
小常識 神經衝動： 神經元細胞膜內外電位的改變。 可沿著神經傳導，將受器的訊息傳入中樞，或將中樞的命令傳到動器。
反射弧（reflex arc） 反射的神經傳導途徑 最簡單的反射弧：受器、感覺神經元、運動神經元和動器，如：膝反射弧。
膝反射弧 當膝蓋下方的肌腱受到敲擊時，會牽動大腿肌肉內的受器。 神經訊息經由感覺神經元送入脊髓灰質，不經聯絡神經元。 直接經由運動神經元傳到大腿肌肉，使之收縮而引發小腿彈起的反射。
圖5-17 人體的膝反射
5-2.4 自律神經 自律神經（autonomic system） 將神經訊息傳到平滑肌、心肌或腺體等動器的神經元，不受大腦意志的控制。
自律神經 交感神經（sympathetic nerve） 副交感神經（parasympathetic nerve）
交感神經與副交感神經 交感神經在危急時特別重要： →以應身體所需。 加速心搏 使支氣管擴張 抑制消化作用 放大瞳孔
交感神經與副交感神經 副交感神經則在舒緩時運作： →以利鬆弛狀態。 減慢心搏 使支氣管收縮 促進消化作用 縮小瞳孔
拮抗作用 交感神經與副交感神經對同一器官的作用常常相反。 其中之一功能活躍時，另一方的活性就會降低。 就像一個人開車前進時，腳踩住油門就不踩剎車。
拮抗作用 表5-2 交感神經與副交感神經的拮抗作用 交感 神經 加速 心搏 擴張 抑制 蠕動 分泌 舒張 放大 副交感神經 減慢 收縮 促進 表5-2 交感神經與副交感神經的拮抗作用 組織或器官 心臟 支氣管 胃腸 消化腺 膀胱 瞳孔 交感 神經 加速 心搏 擴張 抑制 蠕動 分泌 舒張 放大 副交感神經 減慢 收縮 促進 縮小
拮抗作用 例如： 交感神經可加速心搏； 副交感神經可使心搏減慢； 即心臟的搏動是以拮抗作用來達到所需的心搏速率。
5-2.5 骨骼、肌肉和隨意運動 運動能幫助動物攝食、避敵和尋找配偶等 5-2.5 骨骼、肌肉和隨意運動 運動能幫助動物攝食、避敵和尋找配偶等 運動的產生除了需要神經系統的參與之外，往往也要骨骼和肌肉的配合，才能順利進行。
骨骼 成人的骨骼約有兩百多塊，是由硬骨所構成。 區分為： 中軸骨骼 附肢骨骼
骨骼 中軸骨骼 附肢骨骼 A. B. 圖5-18 成人的骨骼：A. 腹面觀；B. 背面觀。 （藍色區域為中軸骨骼，褐色區域為附肢骨骼）
小常識 最小的骨骼 人體最小的骨骼是位於中耳的三塊小聽骨，具有放大聲波的功能。 罹患嚴重中耳炎者，常失去此三塊小骨的功能。
骨骼 支撐身體，作為肌肉附著的支架，圍成空腔來保護其內部柔軟的器官。 有些骨骼的內部具骨髓，有製造血球的功能。
關節（joint） 兩塊硬骨相接之處； 有的關節不能移動，叫做不動關節 例如：構成頭顱骨骼的關節。
關節（joint） 顱骨縫合線 圖5-19 人體的關節：頭顱骨骼的關節為不動關節
小常識 頭顱骨骼的關節： 新生兒出生時，頭部骨骼中間未全部癒合稱為「囟門」，有助於其通過狹窄的產道並留下腦部繼續發育的空間
頭顱上面觀。新生兒的頭骨未完全癒合，囟門處僅有柔軟的膜。 囪門 骨癒合 成人 新生兒 一歲 頭顱上面觀。新生兒的頭骨未完全癒合，囟門處僅有柔軟的膜。
動關節 大部分的關節屬於動關節，可受肌肉牽引，分別作出不同程度的活動 如構成脊柱和四肢的關節。
肩關節 肘關節 肩關節 圖5-19 人體的關節：肩關節和肘關節為動關節。
動關節 動關節外圍通常有韌帶，用以固定骨骼的位置。 硬骨之間有關節軟骨，可藉彈性緩衝壓力。 軟骨間的空腔周圍有一層滑液膜，可分泌滑液，以減少關節活動時的摩擦。
動關節 骨 滑液膜 關節腔內含滑液 韌帶 韌帶 B. A. 圖5-20 動關節的構造：A.膝關節前面觀；B.關節切面。
肌肉與隨意運動 構成肌肉的細胞有三種： 心肌：心臟搏動。 平滑肌：負責內臟的蠕動。 骨骼肌：負責隨意運動。
骨骼肌 骨骼肌以肌腱附著於骨骼上； 當肌肉受到運動神經刺激時，運動神經會釋放乙醯膽鹼（acetylcholine）而使肌肉產生收縮，牽動骨骼而發生運動。
骨骼肌 運動神經 骨骼肌細胞 含乙醯膽鹼的小囊 圖5-21 運動神經和骨骼肌細胞相接處，右邊為局部放大圖
小常識 肉毒桿菌毒素除皺的原理： 最近整容的新風潮，流行使用肉毒桿菌作為消除皺紋的最佳利器 原理：利用肉毒桿菌毒素，讓臉部肌肉無法受到神經的刺激，因而使形成皺紋的肌肉舒張
骨骼肌 屈肌：當肌肉收縮時，造成關節彎曲。 伸肌：若造成關節伸直。
骨骼肌 人類上臂的二頭肌為屈肌，當其收縮時，會造成肘關節彎曲而使前臂拉起。 三頭肌則為伸肌，當其收縮時，會使肘關節伸直而使前臂舒展。
骨骼肌 圖5-22 肌肉的拮抗作用
拮抗作用 像二頭肌（屈肌）與三頭肌（伸肌）這種在同一關節作用相反的情形。
拮抗作用 當人體進行隨意運動時，互相拮抗的肌肉，必須一收縮一舒張的互相配合，才能使運動順利進行。