神經(jīng)系統(tǒng)對運動和姿勢的調(diào)節(jié)

1、神經(jīng)系統(tǒng)對運動和姿勢的調(diào)節(jié),,基本內(nèi)容,脊髓對姿勢和運動的調(diào)節(jié) - 脊髓的運動單元 - 姿勢反射 -牽張反射高級中樞對姿勢和運動的調(diào)節(jié) - 腦干 - 基底神經(jīng)節(jié) - 小腦,反射運動,☆ 最基本和簡單的運動,☆ 由特異的感覺刺激引起,☆ 產(chǎn)生的運動有定型的軌跡,☆ 不受意志控制，刺

2、激--反射即自動地發(fā)生,☆ 運動強弱因刺激大小而異，而不能被隨意改變,☆ 較短時間內(nèi)完成，所涉及的神經(jīng)元數(shù)量較少,隨意運動： ☆ 為達到某種目的而指向一定目標的運動， ☆ 對感覺刺激的反應或因主觀意愿而產(chǎn)生， ☆ 運動的方向、軌跡、速度和時程等都可隨意選擇， 并可在運動執(zhí)行中隨意改變， ☆ 在較長的時間內(nèi)完成， ☆ CNS各級結構均參與對它的調(diào)節(jié)， ☆ 較

3、復雜隨意運動需要經(jīng)過反復練習才能逐漸完善。,運動傳出的最后公路,,,（一）脊髓和腦干運動神經(jīng)元脊髓的前角中，存在大量運動神經(jīng)元：,α運動神經(jīng)元： 支配梭外肌纖維,γ運動神經(jīng)元：支配骨骼肌的梭內(nèi)肌,β運動神經(jīng)元：對梭內(nèi)肌和梭外肌都有 所支配,脊髓a運動Ｎ元,外周傳入信息,高位中樞的下傳信息,↓,骨骼肌,軀體運動反射的最后公路,隨意運動調(diào)節(jié)姿勢協(xié)調(diào)肌群,,腱器官,運動NF,α運動神經(jīng)元,梭外肌纖維,α-運

4、動神經(jīng)元,γ-運動神經(jīng)元,大小,大（幾十至150u）,?。ī?5u）,數(shù)量,多（占前根2/3）,少（約1/3）,效應器,梭外肌（快、慢肌）,梭內(nèi)?。ê舜㈡溂。?緊張性,無,有（經(jīng)常性放電，頻率高）,釋放遞質(zhì),ACh,ACh,功能,引起骨骼肌收縮,調(diào)節(jié)肌梭對牽張刺激敏感性 協(xié)調(diào)肌肉的運動,運動單

5、位（motor unit）,由一個脊髓α運動神經(jīng)元或腦運動神經(jīng)元及其所支配的全部肌纖維所組成的功能單位,一個支配四肢肌的α運動神經(jīng)元所支配的肌纖維數(shù)目可達2000根。有利于產(chǎn)生巨大張力,一個支配眼外肌的α運動神經(jīng)元只支配6～12根肌纖維。有利于支配肌肉精細運動(產(chǎn)生的張力均勻),運動神經(jīng)元以兩種方式?jīng)Q定肌肉的收縮力：,1、單個運動神經(jīng)元放電頻率,2、放電的運動神經(jīng)元數(shù)目,中樞對姿勢的調(diào)節(jié),神經(jīng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)對姿勢的調(diào)節(jié)不僅保持了人體的直立和

6、平衡，而且對隨意運動的產(chǎn)生提供穩(wěn)定的背景或基礎。 （一）脊髓的調(diào)節(jié)功能1.脊休克:（spinal shock）。 與高位中樞離斷的脊髓，暫時喪失反射活動的能力，進入無反應狀態(tài)，這種現(xiàn)象稱為脊休克。,主要表現(xiàn)：橫斷面以下的脊髓所支配的骨骼肌緊張性降低或消失，外周血管擴張，血壓下降，發(fā)汗反射消失，糞尿積聚。,脊動物,脊髓與高位中樞斷離的動物（頸5以下）,脊髓反射可逐漸恢復,蛙：數(shù)分鐘犬：數(shù)天人：數(shù)周～數(shù)月,,離斷水平以下知覺和隨

7、意運動的能力將喪失。,離斷的脊髓突然失去了高位中樞的控制，主要是失去了大腦皮層以及腦干（如前庭核、腦干網(wǎng)狀結構等）的下行纖維對脊髓的控制作用。其恢復說明脊髓可以完成某些簡單的反射活動。,脊休克,脊休克原因,首先是一些比較簡單、比較原始的反射先恢復，如屈肌反射、腱反射,然后比較復雜的反射逐漸恢復，如：對側(cè)伸肌反射、搔爬反射等。,血壓也逐漸上升到一定水平，排便、排尿反射恢復。,脊髓對姿勢的調(diào)節(jié),姿勢反射：CNS通過調(diào)節(jié)骨骼肌的緊張度或產(chǎn)生

8、相應的運動以保持或改 正身體在空間姿勢的反射,脊髓水平完成的姿勢反射有：對側(cè)伸肌反射、　　　　　　　　　　　　　牽張反射、　　　　　　　　　　　　?。?）對側(cè)伸肌反射：,,屈肌反射 刺激脊動物皮膚→受刺激側(cè)肢體　　　屈肌收縮，伸肌馳緩。（具保護意義）對側(cè)伸肌反射 刺激強度加大→同側(cè)肢體屈肌　　　收縮，對側(cè)肢體伸展。（保持身體平衡）,皮膚感受器,伸肌,對側(cè)腿伸,受刺激側(cè)屈,牽張反射(stretch r

9、eflex),概念：有神經(jīng)支配的骨骼肌受到外力牽拉而伸長 時，引起受牽拉的同一肌肉收縮的反射活動,類型： 腱反射、肌緊張,腱反射概念：是指快速牽拉肌腱時所發(fā)生的牽張反射。 它表現(xiàn)為被牽拉肌肉迅速而明顯地縮短。,特點：是單突觸反射，反射時間短。意義：幫助了解神經(jīng)系統(tǒng)的功能狀態(tài)。,膝跳反射,肌緊張概念：緩慢而持續(xù)的牽拉肌腱時，發(fā)生的牽張反 射。它表現(xiàn)為骨骼肌輕度而持續(xù)地收縮， 維

10、持肌肉的緊張性收縮狀態(tài)。,特點：多突觸反射，運動單位交替性活動，伸肌 為主。意義：肌緊張是維持軀體姿勢最基本的反射活動， 是姿勢反射的基礎。,牽張反射的兩種類型比較：,牽張反射反射弧(reflex arc)： ? 感受器：肌梭(muscle spindle) ? 傳入與傳出：Ia、II類纖維; ?、?、?纖維 ? 中樞與效應器：?運動神經(jīng)元; 梭外肌,?反射過程：牽拉肌肉→肌梭興奮→

11、Ia、II 類纖維傳入→脊髓前角?運動 神經(jīng)元興奮→ ?纖維傳出→梭 外肌收縮。,肌梭的結構,γ- 運動神經(jīng)元的功能及γ環(huán)路,反肌伸長反射inverse myotatic reflex, IMR,當有神經(jīng)支配的肌肉收縮時，通過反射活動使其收縮的肌肉舒張。意義：防止被牽拉肌肉受到損傷。,Golgi腱器官 Golgi tendo

12、n organs,反牽張反射的回路構成,① 梭外肌與肌梭呈并聯(lián)關系， 梭外肌與腱器官呈串聯(lián)關系；② 肌梭感受肌肉的長度變化(長度感受器)， 腱器官感受肌肉的張力變化(張力感受器)；③ 腱器官對被動牽拉不敏感，而對肌肉的主動 收縮異常敏感。當肌肉受到牽拉時，首先興奮肌梭而發(fā)動牽張反射，引致受牽拉肌肉收縮，導致腱器官興奮而發(fā)動反牽張反射。,,抑制區(qū)（小、活動弱）,易化區(qū)（大、活動較強）,

13、脊髓前角運動神經(jīng)元,調(diào)節(jié)肌緊張,,,,,,,,,IPSP,EPSP,小腦前葉兩側(cè),前庭核,小腦前葉蚓部,紋狀體,皮層運動區(qū),網(wǎng)狀結構中存在抑制肌緊張和肌運動的區(qū)域，稱為抑制區(qū)；還有加強肌緊張和肌運動的區(qū)域，稱為易化區(qū)。,腦干對肌緊張和姿勢的調(diào)節(jié),網(wǎng)狀-脊髓束,1. 腦干對肌緊張調(diào)節(jié),＋,＋,1.大腦皮層，2.紋狀體，3.小腦，4.網(wǎng)狀結構抑制區(qū)5.網(wǎng)狀結構易化區(qū),6.前庭核,,腦干中除腦神經(jīng)核和其它明確的核團（薄、楔束核，紅核，黑

14、質(zhì)等）以及長距離的纖維束外，在腦干中央?yún)^(qū)域，纖維縱橫交織，其間散布大量大小不等的細胞體，稱之網(wǎng)狀結構。進化上比較古老，多突觸聯(lián)系。腦干網(wǎng)狀結構接受來自各種感覺傳導信息，傳出纖維直接、間接地聯(lián)系著CNS各級水平。功能上參與許多重要機能，如睡眠、覺醒、調(diào)節(jié)肌緊張及調(diào)節(jié)內(nèi)臟活動等,腦干網(wǎng)狀結構,去大腦僵直,在中腦上、下丘之間切斷腦干,出現(xiàn)：四肢伸直，堅硬如柱，頭尾昂起，脊柱挺硬， 稱為去大腦僵直 軀體內(nèi)臟反射可以完成，血壓不下降。去大腦

15、僵直的原因：由于切斷了大腦皮層和紋狀體等部位與網(wǎng)狀結構的功能聯(lián)系，造成抑制區(qū)和易化區(qū)之間活動的失衡，易化區(qū)活動明顯占優(yōu)勢的結果。去大腦僵直主要是抗重力?。ㄉ旒。┑募【o張明顯加強。,腦干對姿勢的調(diào)節(jié)：,翻正反射：正常動物可保持站立姿勢，如將其推倒則可 翻正過來，這種反射稱為翻正反射。,狀態(tài)反射：頭部在空間的位置改變以及頭部與軀干的相對位置改變時，可以反射性的改變軀體肌肉的緊張度，這種反射稱為狀態(tài)反射（attitud

16、inal reflex）。包括：迷路緊張性反射（tonic labyrinthine reflex） 橢圓囊、球囊→前庭核（中樞） →脊髓 頸緊張反射（tonic neck reflex） 關節(jié)韌帶和肌肉本體感受器→頸部脊髓（中樞）,腦干整合完成的姿勢反射有狀態(tài)反射、翻正反射.,刺激視覺和內(nèi)耳迷路;刺激頸部關節(jié)韌帶及肌肉,翻正反射(righting reflex),隨意運

17、動調(diào)節(jié)各級中樞結構,,隨意運動的設想 起源 大腦皮層聯(lián)絡區(qū)； 運動的設計 大腦皮層、基底神經(jīng)節(jié)和皮層小腦運動程序的編制與儲存 皮層小腦。,☆運動的指令（動令、執(zhí)行）皮層運動區(qū)→皮層脊髓和腦干束→骨骼肌,中樞對軀體運動的調(diào)節(jié),,①引發(fā)隨意運動②調(diào)節(jié)姿勢③協(xié)調(diào)不同肌群活動,,由主觀意識支配而產(chǎn)生的骨骼肌運動稱為隨意運動,（1）主要運動區(qū)：中央前

18、回和運動前區(qū)（4區(qū) 、6區(qū)）接受本體感覺（關節(jié)、肌腱及骨骼?。_動，感受身體在空間的姿勢、位置及身體各部分在運動中的狀態(tài)，并根據(jù)這些運動器官的狀態(tài)來調(diào)整和控制全身的運動。,大腦皮層運動區(qū)和運動傳出通路,6,1.大腦皮層運動區(qū)　中央前回、運動前區(qū)、運動輔助區(qū)和后部頂葉皮層等區(qū)域,運動區(qū)的功能特征：,總體安排是倒置的 下肢的代表區(qū)在頂部，膝關節(jié)以下肌肉的代表區(qū)在皮層的內(nèi)側(cè)面；上肢肌肉的代表區(qū)在中間；而頭部面部肌肉的代表區(qū)在底部，但頭部面

19、部代表區(qū)內(nèi)部的安排仍為正的。,具有精細的功能定位 功能區(qū)的大小與運動的精細復雜程度有關，運動愈精細愈復雜的肌肉，其皮層的代表區(qū)面積愈大。,對軀體運動調(diào)節(jié)為交叉性支配一側(cè)皮層支配對側(cè)軀體的肌肉。但在頭部面部肌肉的支配多為雙側(cè)（下部面肌和舌肌受對側(cè)支配）。,其他運動區(qū)：,第一感覺區(qū)、第二感覺區(qū)、5、7、8、18、19區(qū)也與某些運動的產(chǎn)生和協(xié)調(diào)有關。,運動輔助區(qū) 位于兩半球縱裂的內(nèi)側(cè)壁，扣帶回溝以上，4區(qū)之前的區(qū)域，電刺激該區(qū)可引起肢體運動和

20、發(fā)聲，反應一般為雙側(cè)性、粗糙。,運動傳出通路,皮質(zhì)－脊髓前束：控制軀干和四肢近端肌肉，尤其是屈肌，與姿　　　　　　　　 勢的維持和粗大的運動有關（種系發(fā)生古老）,大腦皮層,,經(jīng)內(nèi)囊、腦干,80％的纖維在延髓錐體交叉（皮質(zhì)－脊髓側(cè)束）,20％的纖維不跨過中線(皮質(zhì)－脊髓前束)，在脊髓 同側(cè)前索下行,,（皮質(zhì)腦干束）　皮質(zhì)脊髓束,,脊髓前角運動神經(jīng)元中間神經(jīng)元,脊髓前角運動神經(jīng)元的突觸聯(lián)系,,,皮質(zhì)－脊髓側(cè)束：控制四肢遠

21、端肌肉，與精細的、技巧性的運動有關 （進化新）,發(fā)動隨意運動，多為交叉性支配，主要控制α-運動神經(jīng)元,1）錐體系,運動傳導路,內(nèi)囊,皮質(zhì)脊髓側(cè)束,皮質(zhì)脊髓前束,(錐體系）,紋狀體,蒼白球,丘腦,來源于皮層脊髓束和皮層腦干束的側(cè)支和一些直接起源于大腦運動皮層的纖維→腦干某些核團換元－－－－－－－ →脊髓前角運動神經(jīng)元主要協(xié)調(diào)肌群間運動，調(diào)節(jié)肌張力(姿勢)；多為雙側(cè)控制，主要終止γ-運動神經(jīng)元。 ▲頂

22、蓋、網(wǎng)狀、前庭脊髓束： 參與近端肌肉有關的粗大運動和姿勢調(diào)節(jié) ▲ 紅核脊髓束： 參與四肢遠端肌肉精細運動的調(diào)節(jié),2) 錐體外系,網(wǎng)狀脊髓束、前庭脊髓束,頂蓋脊髓束 、紅核脊髓束,錐體系和錐體外系,前庭-脊髓束,頂蓋脊髓束,皮質(zhì)脊髓側(cè)束,皮質(zhì)脊髓前束,皮質(zhì)脊髓束,網(wǎng)狀脊髓束,基底神經(jīng)節(jié)的功能,基底神經(jīng)節(jié)是指：大腦皮層下一些核團的總稱,功能組成：紋狀體丘腦底核黑質(zhì),

23、舊紋狀體-蒼白球,新紋狀體-,尾核、殼核,,基底神經(jīng)節(jié)功能：參與運動的設計和程序編制.對產(chǎn)生和穩(wěn)定隨意運動，調(diào)節(jié)肌緊張，處理本體感受器傳入的神經(jīng)沖動有關。,與基底神經(jīng)節(jié)有關的疾病 ? 帕金森病(Parkinson disease) 癥狀：肌緊張增高, 隨意運動減少，靜止性震顫(static tremor) 病理：中腦黑質(zhì)DA神經(jīng)元受損→對直接通路的激活作用(經(jīng)D1受體介導)和對間接通路的抑制作用(經(jīng)D2受體介導)↓

24、 →運動皮層活動↓ 治療：L-dopa、東莨菪堿或安坦,? 亨廷頓病(Huntington disease) 癥狀：不自主的上肢和頭部舞蹈樣動作，肌張力降低 病理：新紋狀體GABA能或膽堿能神經(jīng)元受損→間接通路活動↓, 而直接通路活相對動↑→運動皮層活動↑ 治療：利舍平(reserpine),小腦(cerebellum)的運動調(diào)節(jié)功能,小腦的功能,,基底神經(jīng)節(jié)與小腦的運動調(diào)節(jié)功能

25、比較 ? 共同點：都參與運動的設計和編程、運動協(xié)調(diào)、 肌緊張調(diào)節(jié)、本體感覺信息處理等 ? 不同點： 基底神經(jīng)節(jié)主要在于運動的準備階段， 主要與大腦皮層構成回路,主要參與運 動的設計 小腦主要在于運動的進行過程中，小腦 還與腦干、脊髓有大量纖維聯(lián)系,參與運