温州医科大学《生理学》神经系统对躯体运动的调节.ppt

第四节 神经系统对躯体运动的调节,迟素敏 基础部生理学教研室,运动,姿 势,肌紧张,随意 运动,神经系统是调度者,运动越复杂 越需要高级中枢的参与,如何确定哪些活动与哪一级中枢有关？,在不同水平切断脑脊髓神经轴,脊髓动物（spinal animal） -脊髓与延髓之间离断的动物,屈反射 腱反射 部分肌张力,中脑动物(midbrain animal) -中脑与间脑之间离断的动物,屈反射 腱反射 翻正动作 肌张力更强,去皮层动物(decorticate animal) -去掉动物的大脑皮层,走路不会转弯 无随意运动,一、脊髓的躯体运动反射 二、高级中枢对肌紧张的调节 三、大脑皮层的运动控制功能 四、基底神经节对运动的调节 五、小脑的运动调节功能,本次课的主要内容,阐述脊髓的躯体运动反射功能、牵张反射的分类及其产生机制； 比较锥体系和锥体外系功能的不同；归纳高级中枢调节肌紧张的方式； 阐述基底神经节对运动的调节功能； 总结小脑和大脑皮层对躯体运动的调节。,本次课的要求,、脊髓的躯体运动反射,运动神经元 运动神经元,（一）脊髓的运动神经元,前角,脊髓前角中较大的神经元，末梢支配骨骼肌纤维,1. 运动神经元,运动神经元 是脊髓反射的 最后公路,概念：一个运动神经元及其所支配的全部肌纤维所组成的功能单位,运动单位的大小取决于神经元轴突分支的多少,运动单位（motor unit）,运动单位小：眼外肌 1:112肌纤维 精细运动 。,运动单位大：四肢肌肉 1:2000肌纤维 肌张力强 。,运动单位的大小有什么意义？,脊髓中较小的神经元，分散于运动神经元之间 支配肌梭内肌纤维（梭内肌）,2.运动神经元,主要表现： 躯体感觉和运动功能丧失 骨骼肌肌紧张消失 外周血管扩张血压下降 无发汗反射 大、小便潴留,（二）脊休克（spinal shock）,脊休克：与高位中枢断离后，断离面以下的脊髓暂时丧失反射活动能力，进入无反应状态的现象,脊休克发生原因,高位中枢对脊髓反射的调节： 易化 抑制 发生原因: 脊髓突然失去了高位中枢的调节,1. 恢复的时间：物种 动物越高等，脊休克时间越长,2. 恢复的次序：原始简单反射高级复杂反射 随意运动和感觉永远丧失,3. 恢复后表现：反射亢进、扩散，部分反射减弱,脊休克的恢复,（三）屈反射和对侧伸反射,任何伤害性刺激作用于肢体皮肤时，该肢体将立即缩回，以避开刺激。,感 受 器皮肤的痛感受装置 反射中枢相应的脊髓节段（同侧） 效 应 器该肢体的屈肌,意义：保护作用,屈反射(flexor reflex),刺激较强，受刺激的肢体在发生屈反射的稍后(0.20.5s)，对侧肢体的伸肌收缩、屈肌松弛、使腿伸直,意义：防止跌倒，维持姿势,感 受 器皮肤的痛感受装置 反射中枢相应的脊髓节段（同侧对侧） 效 应 器对侧肢体的伸肌,对侧伸反射(crossed extensor reflex),位相性(phasic)牵张反射 腱反射 紧张性(tonic)牵张反射 肌紧张,2.分类,1.概念 与神经中枢保持正常联系的肌肉受到外力牵拉时，引起受牵拉的肌肉收缩的反射,（四）牵张反射(stretch reflex),1.概念 与神经中枢保持正常联系的肌肉受到外力牵拉时，引起受牵拉的肌肉收缩的反射,快速牵拉肌腱时发生的牵张反射，也称腱反射。如膝跳反射、跟腱反射,位相性牵张反射,轻度、缓慢、持续牵拉肌肉使牵拉肌肉发生紧张性收缩，阻止被拉长,紧张性牵张反射,肌紧张维持身体的姿势，是姿势反射的基础,肌紧张(muscular tone) ：,正常情况下，骨骼肌在无明显的运动表现时的一种持续的轻度收缩状态,肌紧张由 肌肉中不同肌纤维群 轮换收缩维持,持续的肌紧张为什么不易疲劳？,3. 牵张反射的感受装置肌梭（spindle）,部位： 梭外肌之间 平行排列,组成： 梭内肌 神经末梢 被膜,梭内肌纤维 核袋纤维：与突然牵拉所引起的反应有关 核链纤维：与持续牵拉所引起的反应有关 梭内肌纤维受运动神经元支配,梭外肌纤维,梭外肌纤维,梭内肌纤维,感觉N末梢,肌梭感受： 梭外肌长度变化,肌梭与梭外肌的并联关系,肌梭、梭外肌和纤维的关系,肌梭、梭外肌和纤维的关系,运动神经元兴奋 梭内肌收缩 肌梭的传入冲动 运动神经元兴奋 梭外肌收缩,意义: 使肌肉维持于缩短状态,环(-loop),肌梭、梭外肌、纤维和纤维的关系,同激活(coactivation):和运动神经元同时兴奋,正常活动均为自高级中枢调节的同激活,4. 腱器官(tendon organ)的功能,腱器官感受： 梭外肌张力变化,反牵张反射(inverse stretch reflex),反牵张反射过程,肌肉被牵拉, 被牵拉肌肉收缩, 支配被牵拉的肌肉的运动神经元抑制, 腱器官传入冲动, 抑制性中间神经元兴奋, 腱器官兴奋, 被牵拉肌肉舒张,二、高级中枢对肌紧张的调节,网状结构抑制区：延髓网状结构内侧尾部 网状结构易化区：范围广-脑干网状结构的 背外侧部分，中脑被盖,下传通路： 网状结构下行系统 网状脊髓束 肌肉运动(易化或抑制),（一）脑干网状结构,（二）其他高级中枢,l易化系统,2抑制系统,脑干网状结构 新小脑 前庭核 大脑皮层,小脑前叶正中带 脑干网状结构 大脑皮层,易化或抑制神经元 调节肌肉运动,易化或抑制神经元 -环 改变肌梭敏感性 调节肌肉运动,网状结构对肌紧张的调节,高级中枢对肌紧张和运动的调节机制,易化系统 抑制系统,动态平衡,正常肌紧张,（三）去大脑僵直(decerebrate rigidity),伸肌过度紧张 四肢伸直 头部昂举,切断中脑上、下丘,去大脑僵直产生的机制,为什么去大脑会发生僵直？,中脑上下丘间离断,去大脑僵直产生的机制,较多的抑制系统被切除，使易化系统相对地占了优势 2.易化作用主要影响抗重力肌,人类去皮层僵直,去大脑僵直,三、大脑皮层的运动控制功能,大脑皮层的结构特点,神经元数量大 严格结构层次,古皮层（大脑半球内侧面）,分子层 锥体细胞层 多形细胞层,新皮层（大脑半球外侧面）,分子层 外颗粒层 外锥体细胞层 内颗粒层 内锥体细胞层 多形细胞层,52区,人类大脑皮层分区 左：大脑半球外侧面 右：内侧面,每一区域具有特定功能,大脑皮层的功能结构,柱状组构：与皮层表面垂直的每一个小立方柱（直径200500m）的各层细胞实施同一功能大脑皮层是信息加工的基本功能单位。 运动柱(motor column)：皮层运动区 感觉柱(sensory column)：皮层感觉区,（一）大脑皮层的运动区,三个运动相关区 运动区 运动辅助区 第二运动区,运动区的功能特征, 对侧性支配 头面部肌肉的运动为双侧性支配, 精细的机能定位 与运动精细复杂程度有关, 倒置安排 倒立的“小人” （头面部正立）,（二）锥体系,锥体系皮层神经元及其发出的纤维经延髓锥体抵达对侧脊髓前角和抵达脑运动神经核的系统,功能：(1)加强肌紧张 (2)执行随意运动的“指令” (3)其他 感觉传入中转，自主神经纤维,锥体束纤维的发源 4区(主要) 6区 3-l-2区 5区 7区等,皮质脊髓束,皮质脑干束,锥体外系锥体系以外的 调节运动的下行传导路 经典的锥体外系 皮层起源的锥体外系 旁锥体系,（三）锥体外系,功能：调节肌紧张 肌群的协调性运动,皮层发源广泛：运动皮层 第二运动区 辅助运动区及其它皮层部位,中转：基底神经节、红核、脑干网状结构,功能：调节肌紧张，肌群的协调性运动,四、基底神经节对运动的调节,（一）基底神经节的组成及连接,1.组成,旧纹状体,2. 基底神经节的连接,2. 基底神经节的连接,控制运动和运动程序化,基底神经节与大脑皮层 新皮层 基底神经节 丘脑 运动皮层,基底神经节各个核群之间 纹状体 黑质 纹状体,控制肌紧张和稳定随意运动,运动过多 肌紧张降低,（二）基底神经节的功能,功能：控制肌紧张 稳定随意运动,舞蹈病 手足徐动症,运动过少 肌紧张过强,震颤麻痹,震颤麻痹（帕金森病 Parkinsons disease）,症状：肌紧张增强，随意运动减少，动作迟缓，面部表情呆板，常有静止性震颤，上肢多见,ACh,GABA,震颤麻痹： 黑质病变 DA能功能 胆碱能功能 治疗：左旋多巴 M-受体阻断剂,致密部,网状部,黑 质,纹状体,M受体,舞蹈症（亨廷顿病 Hutingtons disease）,症状：肌张力降低，有不自主的舞蹈样动作,ACh,M受体,GABA,致密部,纹状体,舞蹈症： 新纹状体病变 GABA能和胆碱能功能 DA能功能 治疗：利血平耗竭DA,网状部,黑 质,五、小脑的运动调节功能,结构和分区,小脑的运动调节功能,功能：协调随意运动，运动程序化 损伤：精巧运动受损,1.皮层小脑,2. 前庭小脑,功能：维持身体平衡 损伤：位置性眼震颤，站立不稳(醉酒态),3.脊髓小脑 功能：调节肌紧张和动作 损伤：共济失调，肌张力,共济失调的表现, 意向性震颤 动作分解 运动时离开指定