中樞神經系統(central nervous system)由(brain)和脊髓(spinal cord)組成,是整個神經系統的控制中心,負責接收和整合從周邊神經系統(peripheral nervous sytem)得來的訊息,然後再按需要作出反應或發出動作指令。

腦的結構與功能

位於顱骨之內,並受其保護。腦的表面還覆蓋著腦膜(meninges),腦膜則由最外層的硬腦膜(dura mater),中間的蛛網膜(arachnoid)及最內層的軟腦膜(pia mater)組成。硬腦膜是一層強韌、不具彈性的薄膜,緊貼於顱骨下方。蛛網膜與軟腦膜之間的蛛網膜下腔(subarachnoid space)內有腦脊髓液(cerebrospinal fluid)循環流動,除了可以進一步保護腦部因撞擊而導致的傷害,還可以把從血液過瀘出來的養分運送至腦部,並同時將廢物及有害物質移除。

成年人的腦平均重約 1.3 千克(3 磅),由過千億個神經細胞所組成。腦內還有大量的血管,以提供足夠的氧氣和養分作腦部活動之用。雖然腦只佔人體重量的 2% 左右,但卻是一個生陳代謝非常活躍的器官,差不多要用上整個身體耗氧量的 20%。一旦血液供應受到障礙,就算是非常短暫的時間,也可以造成人事不省;如果腦部缺氧達四分鐘左右,腦細胞就會受到永久性的傷害,無法復原。

如果腦由四個主要部分構成:腦幹(brain stem)、間腦(diencephalon)、大腦(cerebrum)及小腦(cerebellum)。

結構

功能

腦幹
(Brain stem)

 

 

延腦
(Medulla oblongata)

  • 作為腦與脊髓之間訊息傳導的雙向通道。

  • 調節心跳速度及收縮強度。

  • 調節呼吸的節奏。

  • 調節血管的直徑。

  • 協調軀體運動與平衡。

腦橋
(Pons)

  • 作為腦與脊髓之間訊息傳導的雙向通道。

  • 作為腦部某些區域(如小腦)之間的橋梁。

  • 控制呼吸的動作。

中腦
(Mid brain)

  • 作為腦部上層(大腦、間腦)與脊髓之間訊息傳導的雙向通道。

  • 控制眼球(瞳孔大小、眼球形狀)、頭及頸回應外界刺激(如光與聲音)的動作。

  • 協調軀體運動與維持身體姿勢。

間腦
(Diencephalon)

 

視丘
(Thalamus)

  • 作為感覺訊息(嗅覺除外)傳向大腦的中繼站。

  • 對某些感覺(痛楚、溫度、輕觸、壓力等)進行初步的詮釋。

  • 傳送大腦給運動系統的訊息。

下視丘
(hypothalamus)

  • 控制及整合自主神經系統,調節心臟肌及平滑肌的收縮和腺體的分泌,從而調整心率、腸胃蠕動及膀胱收縮等機能。

  • 接收及整合來自內臟的訊息。

  • 藉著分泌激素,作為神經系統和內分泌系統的協調人。

  • 控制情緒、脾氣、侵略行為、正常體溫、食慾、水鹽代謝、睡眠等基本身體功能。

大腦
(Cerebrum)

  • 主要掌管記憶、思考、推理、決策、語言及身體活動,並接收及整合感覺訊息。

  • 大腦皮層上分佈著各種功能的最高中樞,但各中樞只是執行該種功能的核心部分,皮層的其他區域也分散有類似功能。因此,某一中樞的損傷,不會使人永遠喪失該中樞所管理的功能,經過適當的治療和復康鍛煉,常可由其他區域的代償作用而得到一定程度的恢復。

  • 運動中樞(primary motor cortex)是骨骼肌運動的最高中樞,左半球運動區管理右側肢體的活動,右半球管理左側肢體的活動。身體各部在運動區皮層所佔面積大小與該部的功能有關,如手、口的形態比下肢小得多,但語言的交流在人的活動卻是非常重要,所以這兩部在皮層所佔的面積比下肢要大得多。

  • 感覺中樞(priminary somesthetic cortex)管理全身有關痛楚、溫度、觸覺、壓力以及空間和運動感覺等軀體感覺。它所具有的特徵與運動中樞相類似,全身各部感覺在感覺中樞所佔面積也是與該部功能有關。

小腦
(Cerebellum)

 

  • 協調骨骼肌活動及調節肌張力(muscle tone)。

  • 保持平衡及控制身體姿勢。

脊髓的結構與功能

脊髓位於椎管之內,受椎骨保護。脊髓從腦部伸延出來,末端終於腰椎,成人脊髓全長約 45 厘米。脊髓呈前後稍扁的圓柱體狀,直徑約手指般粗。

脊髓表面同樣覆蓋著腦膜(meninges),也是由最外層的硬腦膜(dura mater),中間的蛛網膜(arachnoid)及最內層的軟腦膜(pia mater)組成。腦膜外(epidural)腔包含有脂肪細胞及靜脈,蛛網膜與軟腦膜之間的蛛網膜下腔(subarachnoid space)內同樣有腦脊髓液(cerebrospinal fluid)循環流動。

共有 31 對脊神經沿著脊髓的縱軸向兩旁伸出,分佈到全身各處(皮膚、肌肉、骨骼、內臟等)。由上而下是:

脊髓的主要功能包括:

  1. 作為腦與周邊神經訊息傳遞的通道。

  2. 許多軀體和內臟反射中樞的所在地,可完成一些初級的非條件反射(unconditional reflex)。

非條件反射(unconditional reflex)及反射弧(reflex arc)

  • 非條件反射是指不經腦部,直接由脊髓向反應器(effector,如肌肉)下達指令的不隨意反射動作。

  • 反射弧是由感受器(receptor)、感覺神經元脊髓內的反射中樞運動神經元反應器所組成。

神經系統

神經元

周邊神經系統

神經肌肉控制

  1. Solomon, E.D., & Davis, P.W. (1983). Human Anatomy and Physiology. Tokyo: CBS College Publishing.

  2. Tortora, G. J., & Anagnostakos, N.P. (1990). Principles of Anatomy and Physiology (6th ed.). New York: Harper & Row.

  3. 體育院、系教材編審委員會《運動解剖學》編寫組(1984):體育系通用教材:運動解剖學(第二版)。北京:人民體育出版社。

  4. 教育局(2009):體育(香港中學文憑)教材套-人體

  5. 潘震澤(1997):人體生理學圖解與綱要。台北:合記圖書出版社。

最後更新日期:2016/08/02