隨意運(yùn)動(dòng)的控制

1、,運(yùn)動(dòng)行為產(chǎn)生其實(shí)就是通過(guò)骨骼肌的收縮和舒張，帶動(dòng)關(guān)節(jié)的運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生的； 脊髓和腦干這類(lèi)下運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元直接支配著全身各部位的骨骼肌纖維；同時(shí)受到大腦皮層和腦干中的上運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元的支配和協(xié)調(diào)；而上運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元又接受基底神經(jīng)節(jié)和小腦的協(xié)調(diào)使運(yùn)動(dòng)活動(dòng)更加精確。,授課內(nèi)容,第一節(jié) 神經(jīng)肌肉裝置與運(yùn)動(dòng)功能第二節(jié) 隨意運(yùn)動(dòng)的N控制第三節(jié) 運(yùn)動(dòng)的腦機(jī)制第四節(jié) 運(yùn)動(dòng)障礙,第一節(jié) 神經(jīng)肌肉裝置與運(yùn)動(dòng)功能,一、肌肉的分類(lèi)與特點(diǎn) 橫紋肌 (

2、骨骼肌) :除眼部和腹部的某些橫紋肌以外，絕大多數(shù)橫紋肌通過(guò)肌腱固定在骨骼上。肌肉的收縮帶動(dòng)骨骼在關(guān)節(jié)上的位移。骨骼肌伸肌與屈肌交替地輪流收縮就會(huì)形成節(jié)律性運(yùn)動(dòng)或擺動(dòng)。 平滑肌:一類(lèi)是主要分布在腸道、子宮和小血管,能產(chǎn)生自發(fā)性節(jié)律運(yùn)動(dòng)的單一單位平滑肌;另一類(lèi)是分布在大動(dòng)脈、毛囊和眼的瞳孔散大肌、括約肌等,多單位平滑肌，只有受到神經(jīng)興奮或激素作用時(shí)，這種平滑肌才收縮。 心肌:肌纖維較短而多分支。心肌有自發(fā)的節(jié)律收縮能力。植物性神經(jīng)主要

3、是交感神經(jīng)調(diào)節(jié)著心肌節(jié)律收縮和肌張力變化。,二、本體感受器,本體感受器一類(lèi)隱藏在骨骼肌內(nèi)監(jiān)視肌肉動(dòng)態(tài)的感受器。主要提供肌肉的長(zhǎng)度、張力及其變化的信 息。能及時(shí)地將身體各部位的位置及運(yùn)動(dòng)信息傳遞給中樞。通過(guò)將外周感覺(jué)信息的傳入的這種反饋調(diào)節(jié)保證運(yùn)動(dòng)的順利完成。骨骼肌有兩種本體感受器： 肌梭和腱器官,梭內(nèi)肌,肌腱膜,運(yùn)動(dòng)終板,,肌梭位于肌纖維之間，是長(zhǎng)度感受器。當(dāng)肌肉和肌梭被牽拉時(shí)，肌梭內(nèi)的感受神經(jīng)向脊髓傳遞信息，由脊髓發(fā)出信息引起收

4、縮對(duì)抗?fàn)坷?,腱器官：位于肌與腱交接部。腱器官與外肌“串聯(lián)”，對(duì)肌肉主動(dòng)收縮所產(chǎn)生牽拉異常敏感。當(dāng)肌肉主動(dòng)收縮時(shí)，腱器官放電增加而肌梭放電減少或停止，所以腱器官主要檢測(cè)肌肉的張力，將信息傳入脊髓，后者通過(guò)中間神經(jīng)元抑制運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元，肌肉在過(guò)于強(qiáng)大收縮時(shí)起到抑制作用。,,肌梭的活動(dòng)是使肌肉收縮；肌健的活動(dòng)是使肌肉松弛 通過(guò)這兩種感受器的監(jiān)視和反射通路，肌肉的張力可以隨時(shí)得到調(diào)節(jié),三、運(yùn)動(dòng)單位,是運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)的功能單

5、位 指一個(gè)運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元與它所支配的全部肌纖維 。來(lái)自中樞的運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元通過(guò)它的軸突分支可與四肢或軀干中的約150條肌纖維形成突觸一塊肌肉是由多個(gè)運(yùn)動(dòng)單位組成一個(gè)運(yùn)動(dòng)單位的肌肉所參與的動(dòng)作越精細(xì)， 它所包含的肌纖維的數(shù)目越少,第二節(jié) 隨意運(yùn)動(dòng)的N控制,一、介紹隨意運(yùn)動(dòng)隨意運(yùn)動(dòng)的概念：為了達(dá)到某種目的，按照人的主觀意志，指向一定目標(biāo)的運(yùn)動(dòng)。對(duì)隨意運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的方向、軌跡、速度以及時(shí)程等都可以在運(yùn)動(dòng)執(zhí)行過(guò)程中隨意改變。,,絕大多數(shù)較復(fù)雜的

6、隨意運(yùn)動(dòng)一般都需要經(jīng)過(guò)反復(fù)練習(xí)才能熟練掌握。一旦熟練掌握之后，就轉(zhuǎn)變成為一種運(yùn)動(dòng)技能，相當(dāng)于在人腦變成運(yùn)動(dòng)程序，可以下意識(shí)的順利完成。發(fā)展至高級(jí)階段，就形成了自動(dòng)化的動(dòng)作系統(tǒng)，不再需要意識(shí)參與就能自動(dòng)重復(fù)進(jìn)行,,二、中樞過(guò)程 ①形成運(yùn)動(dòng)概念即由外來(lái)的刺激或內(nèi)部思想、情感等成為運(yùn)動(dòng)的動(dòng)因 ②運(yùn)動(dòng)的意念在腦內(nèi)被翻譯成神經(jīng)信號(hào)程序 （符合N活動(dòng)規(guī)則的運(yùn)動(dòng)程序）腦內(nèi)存在著。通過(guò)學(xué)習(xí)獲得的運(yùn)動(dòng)程序,,③適宜的運(yùn)動(dòng)程序由皮層運(yùn)動(dòng)區(qū)N元來(lái)執(zhí)行

7、④執(zhí)行中精確細(xì)致動(dòng)作的協(xié)調(diào)依賴各種反饋環(huán)路輔助進(jìn)行。,三、反應(yīng)反饋,執(zhí)行中樞的運(yùn)動(dòng)程序，依賴于NS以外的感 覺(jué)反饋信號(hào)，此稱(chēng)反應(yīng)反饋。信息：視覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)和皮膚感受器等提供運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的空間位置及與自身位置的空間關(guān)系； 肌肉、關(guān)節(jié)感受器和前庭器官提供身體姿勢(shì)等基本信息（視覺(jué)信息對(duì)運(yùn)動(dòng)的精確控制十分重要）,,意義：它不僅具有啟動(dòng)隨意運(yùn)動(dòng)的作用，而且能不斷地提供校正誤差的信息，以達(dá)到控制動(dòng)作，使其更加完善、精細(xì)、準(zhǔn)確。,四、

8、腦控制模型,聯(lián)絡(luò)皮質(zhì)形成并發(fā)布運(yùn)動(dòng)命令，即啟動(dòng)運(yùn)動(dòng)N所 需要的N沖動(dòng)的特殊時(shí)間性編碼組合，也與小腦 和基底神經(jīng)節(jié)也有關(guān)系小腦組織制定拋射性運(yùn)動(dòng)的程序（爆發(fā)式的） 基底神經(jīng)節(jié)控制慢的、漸進(jìn)式的運(yùn)動(dòng)，尤其是那 些不同速度的漸進(jìn)式運(yùn)動(dòng) 大腦皮質(zhì)運(yùn)動(dòng)區(qū)起監(jiān)督、評(píng)價(jià)和調(diào)整運(yùn)動(dòng)的功能。 它不斷地從肌肉、關(guān)節(jié)和皮膚感受器中獲得大量 的運(yùn)動(dòng)效果的反饋信息及時(shí)修改調(diào)整運(yùn)動(dòng)的指令,第三節(jié) 運(yùn)動(dòng)的腦機(jī)制,從腦干到大腦的各級(jí)

9、腦組織對(duì)運(yùn)動(dòng)功能均有自己的特殊調(diào)控制作用，構(gòu)成了橫向的節(jié)段控制性影響。,一、脊髓反射,指在脊髓水平上機(jī)體對(duì)刺激外周感受器所產(chǎn)生的反應(yīng)。各種脊髓反射通路都是由初級(jí)傳入纖維、中間神經(jīng)元和運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元組成的。運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元是脊髓反射的最后通路,牽張反射,是最常見(jiàn)的脊髓反射。骨路肌受到外力牽拉伸長(zhǎng)時(shí)能引起受牽拉肌肉的收縮類(lèi)型： ①緊張性牽張反射，在肌肉受到持續(xù)性的輕度牽拉時(shí)，受牽拉的肌肉產(chǎn)生持續(xù)性較平穩(wěn)的收縮。緊張性牽張反射是肌緊張發(fā)生的

10、基礎(chǔ)，在姿勢(shì)的維持中起著重要的作用。 （肌緊張） ②位相性牽張反射，特點(diǎn)是時(shí)程較短和產(chǎn)生較大的肌力，例如，扣擊股四頭肌腱引起的膝跳反射就是一種典型的牽張反射。 （腱反射）,二、腦干,腦干內(nèi)有4個(gè)結(jié)構(gòu)（前庭核、網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)、上丘和紅核）通過(guò)下行纖維投射到脊髓，調(diào)控隨意運(yùn)動(dòng)。前庭核接受來(lái)自前庭、半規(guī)管等感受器信息，與頭在空間的位置有關(guān)。網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)是腦干中央部的神經(jīng)細(xì)胞和神經(jīng)纖維的集合區(qū)域。它接受來(lái)自脊髓、皮層基底節(jié)和小腦的投射，是控制

11、軀體運(yùn)動(dòng)和姿勢(shì)的重要中樞。,三、大腦對(duì)運(yùn)動(dòng)的控制,大腦皮層運(yùn)動(dòng)區(qū)是控制運(yùn)動(dòng)的，它由3部分組成：初級(jí)運(yùn)動(dòng)皮層、前運(yùn)動(dòng)區(qū)、輔助運(yùn)動(dòng)區(qū)。,⑴初級(jí)運(yùn)動(dòng)皮層—主要負(fù)責(zé)運(yùn)動(dòng)的執(zhí)行 通過(guò)大量的實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)刺激不同的區(qū)域引起身體不同部位肌肉收縮，并證明初級(jí)皮層運(yùn)動(dòng)區(qū)是按軀體定位組織的，初級(jí)運(yùn)動(dòng)區(qū)的相鄰部位控制相鄰身體部位的運(yùn)動(dòng)。 人類(lèi)的初級(jí)運(yùn)動(dòng)皮層內(nèi)軀體各部位肌肉代表區(qū)分布的示意圖，從內(nèi)到外呈—個(gè)“倒人型”，

12、在4區(qū)內(nèi)側(cè)靠近中線部位是下肢代表區(qū)，向外依次為軀干、前臂、手指，最外側(cè)靠近外側(cè)溝為面部和舌代表區(qū)。各部位的肌肉代表區(qū)的大小是不一樣的，它所代表肌肉的運(yùn)動(dòng)越精細(xì)，如手指和面部，皮層代表區(qū)就越大。,,,電刺激運(yùn)動(dòng)皮層通常引起許多肌肉配合收縮所致的運(yùn)動(dòng)，而不是單一肌肉收縮的孤立動(dòng)作，可見(jiàn)大腦皮層的功能是控制并發(fā)起運(yùn)動(dòng)計(jì)劃，而不是支配個(gè)別肌肉的收縮。大腦皮層在控制復(fù)雜動(dòng)作時(shí)尤為重要，它在咳嗽、噴嚏、打嗝等動(dòng)作時(shí)起的作用較小，這些動(dòng)作是反射性的

13、或是受皮層下控制的，難以隨意完成。,次級(jí)運(yùn)動(dòng)區(qū),初級(jí)運(yùn)動(dòng)皮層附近的一些區(qū)域以不同的方式影響運(yùn)動(dòng)的控制主要是位于半球外表面的前運(yùn)動(dòng)皮層(6區(qū))和補(bǔ)充運(yùn)動(dòng)區(qū)（6區(qū)皮層的內(nèi)側(cè)部分）,,運(yùn)動(dòng)前區(qū)主要行使對(duì)運(yùn)動(dòng)的策劃和準(zhǔn)備功能，例如損毀了此區(qū)，影響了為運(yùn)動(dòng)制定正確策略的能力。例如患者喪失了刷牙、梳頭等有次序的較復(fù)雜的動(dòng)作。補(bǔ)充運(yùn)動(dòng)區(qū)與復(fù)雜運(yùn)動(dòng)的準(zhǔn)備有關(guān)。,,大腦皮層運(yùn)動(dòng)區(qū)主要是4區(qū)的Betz細(xì)胞以及4、6區(qū)大錐體細(xì)胞，這些細(xì)胞都有較長(zhǎng)的軸突，

14、組成巨大的下行錐體束，經(jīng)過(guò)內(nèi)囊和延髓錐體下行到達(dá)脊髓，與脊髓的中間神經(jīng)元或是直接與前角的運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元發(fā)生突觸聯(lián)系。,四、小腦和基底神經(jīng)節(jié)的運(yùn)動(dòng)功能,通過(guò)對(duì)上運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元施加影響調(diào)節(jié)運(yùn)動(dòng)行為的，不直接作用于下運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元分別由一個(gè)中央加工區(qū)域和一系列相關(guān)核團(tuán)構(gòu)成。前者從感覺(jué)皮層和聯(lián)絡(luò)皮層接受信息后，經(jīng)過(guò)丘腦中樞加工后再次傳入到大腦皮層影響對(duì)隨意運(yùn)動(dòng)的控制。,,在進(jìn)行一項(xiàng)特定運(yùn)動(dòng)的啟動(dòng)和執(zhí)行時(shí)，由小腦和基底神經(jīng)節(jié)提供運(yùn)動(dòng)的意念、運(yùn)動(dòng)狀態(tài)以及外部

15、環(huán)境信息，使機(jī)體對(duì)運(yùn)動(dòng)具有計(jì)劃性的執(zhí)行。,,基底神經(jīng)節(jié)主要在運(yùn)動(dòng)的計(jì)劃、啟動(dòng)和終止方面有重要作用小腦保證運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)、準(zhǔn)確地執(zhí)行發(fā)揮作用。但也不是絕對(duì),第四節(jié) 運(yùn)動(dòng)障礙,運(yùn)動(dòng)障礙疾病又稱(chēng)錐體外系疾病，主要表現(xiàn)為隨意運(yùn)動(dòng)調(diào)節(jié)功能障礙，肌力、感覺(jué)及小腦功能不受影響。運(yùn)動(dòng)障礙疾病源于基底神經(jīng)節(jié)功能紊亂，通常包括紋狀休、蒼白球、尾狀核、黑質(zhì)等與運(yùn)動(dòng)有關(guān)而又不屬于錐體束的結(jié)構(gòu)。常見(jiàn)的帕金森病、亨廷頓?。ㄎ璧覆。┑?。,一、帕金森病,帕金森病為源發(fā)

16、于黑質(zhì)—紋狀體通路的變性病。 臨床癥狀的特點(diǎn)是：隨意運(yùn)動(dòng)減慢、肌張力強(qiáng)直、肢體震顫和正常的姿勢(shì)平衡反射喪失等。許多患者有抑郁、認(rèn)知障礙等心理癥狀，可能是疾病本身的癥狀表現(xiàn)，而不僅僅是繼發(fā)于運(yùn)動(dòng)不能的心理反應(yīng)。,,發(fā)病機(jī)制　　黑質(zhì)-紋狀體通路多巴胺水平下降是帕金森病的直接病因，研究發(fā)現(xiàn)本病患者腦中尾狀核、殼核和黑質(zhì)中的多巴胺含量明顯減少(僅有同齡正常人含量的1/5—1/10)。許多帕金森病患者運(yùn)動(dòng)功能下降的同時(shí)伴有

17、記億及解決問(wèn)題等能力下降。,,研究者估計(jì)大約從45歲開(kāi)始人均每年喪失1％的黑質(zhì)神經(jīng)細(xì)胞．絕大多數(shù)人有足夠量的黑質(zhì)細(xì)胞，但是一些人細(xì)胞的儲(chǔ)備量不足或喪失的速度過(guò)快．如果黑質(zhì)細(xì)胞的殘余量低于正常的20％—30％將出現(xiàn)臨床癥狀，細(xì)胞喪失越多，癥狀越嚴(yán)重。,病因,遺傳因素：20世紀(jì)四十年代晚期，研究者發(fā)現(xiàn)10％—20％的患者有家族史，且確定了本病的責(zé)任基因(1998)， 許多50歲以后發(fā)病者彼此之間并無(wú)密切的關(guān)系，這說(shuō)明晚發(fā)型的帕金

18、森病患者，遺傳因素并不十分重要。,,環(huán)境因素：1982年，在加利福尼亞的北部，幾個(gè)22—42歲的年輕人，在使用—種類(lèi)似海洛因的藥物后，相繼出現(xiàn)了帕金森病的一系列癥狀，這種引起癥狀物質(zhì)就是MPTP，一種吡啶化合物（1-甲基-4-苯基-四氫吡），MPTP進(jìn)入機(jī)體后，轉(zhuǎn)化為MPTP+，后者是—種毒性物質(zhì)，在體內(nèi)逐漸蓄積，致多巴胺能神經(jīng)元變性以致壞死。 如果接觸毒物是致病肯定的因素，那么在流行病學(xué)上應(yīng)該有地域分布，但是事實(shí)并非如此，說(shuō)