第三章动物生理学神经系统2张铭

1、 cell physiology 一、中枢神经系统对躯体运动的调一、中枢神经系统对躯体运动的调节节二、中枢神经系统对内脏活动的调二、中枢神经系统对内脏活动的调节节华中师范大学生命科学学院 张铭编制 运动是行为的基础。在日常生活、工作与劳运动是行为的基础。在日常生活、工作与劳动中，人体所处的各种姿势以及所进行的多种形式动中，人体所处的各种姿势以及所进行的多种形式的的躯体运动，都以骨骼肌的活动为基础躯体运动，都以骨骼肌的活动为基础。在运动过。在运动过程中，骨骼肌的舒缩活动，不同肌群之间的相互配程中，骨骼肌的舒缩活动，不同肌群之间的相互配合，合，均有赖于神经系统的调节。均有赖于神经系统的调节。 一、

2、中枢神经系统对躯体运动的调节一、中枢神经系统对躯体运动的调节华中师范大学生命科学学院 张铭编制（一）、脊髓对躯体运动的调节（一）、脊髓对躯体运动的调节 1 1、脊髓反射和运动单位、脊髓反射和运动单位 传导功能传导功能：上传感觉，下传运动：上传感觉，下传运动 反射功能反射功能：躯体反射躯体反射 牵张反射牵张反射 屈反射屈反射 交叉伸肌反射交叉伸肌反射 内脏反射内脏反射 脊髓前角运动神经元脊髓前角运动神经元 （、） 运动神经元与运动单位运动神经元与运动单位 运动神经元运动神经元 ：胞体大，数量多。：胞体大，数量多。 支配骨骼肌（支配骨骼肌（梭外肌梭外肌） 能直接引起肌肉收缩能直接引起肌肉收缩。 华

3、中师范大学生命科学学院 张铭编制脊髓前角脊髓前角运动神经元（运动神经元（最后公路）最后公路）皮层等高位中枢的下传信息皮层等高位中枢的下传信息皮肤、肌肉、关节等传入信息皮肤、肌肉、关节等传入信息骨骨 骼骼 肌肌肌肌 牵牵 张张 反反 射射最后公路原则：最后公路原则：运动单位：运动单位：一个一个运动神经元及其所支配的全部运动神经元及其所支配的全部肌纤维所组成的功能单位称为运动单位。肌纤维所组成的功能单位称为运动单位。华中师范大学生命科学学院 张铭编制 运动单位分为两类运动单位分为两类：1 1）动态性运动单位）动态性运动单位： 由脊髓前角由脊髓前角大大运动运动n n元元支配支配快肌纤维快肌纤维2 2

4、）静态性运动单位）静态性运动单位： 由脊髓前角由脊髓前角小小运动运动n n元元支配支配慢肌纤维慢肌纤维运动神经元运动神经元 脊髓前角脊髓前角运动神经元：胞体小，数量少，兴奋性高，运动神经元：胞体小，数量少，兴奋性高， 支配支配梭内肌梭内肌（肌纤维的两端）（肌纤维的两端） 能调节能调节肌梭肌梭感受器的敏感性。感受器的敏感性。运动神经元运动神经元 脊髓前角脊髓前角运动神经元运动神经元 ：支配梭外肌和梭内肌。：支配梭外肌和梭内肌。 华中师范大学生命科学学院 张铭编制（1 1）牵张反射）牵张反射概念概念：有神经支配的有神经支配的 骨骼肌，在受到外力骨骼肌，在受到外力牵拉使其伸长时，引牵拉使其伸长时，引

5、起受牵拉的同一肌肉起受牵拉的同一肌肉收缩的反射活动，称收缩的反射活动，称为为骨骼肌的牵张反射骨骼肌的牵张反射(stretch reflex)。生理意义生理意义： 姿势反射、维持姿势反射、维持与调节肌紧张的基础。与调节肌紧张的基础。2、肌紧张和牵张发射、肌紧张和牵张发射华中师范大学生命科学学院 张铭编制 指快速牵拉肌腱时发生的牵指快速牵拉肌腱时发生的牵张反射。如：膝跳反射、跟腱张反射。如：膝跳反射、跟腱反射。反射。 特点特点：是单突触反射，反是单突触反射，反射时很短，约射时很短，约0.7ms。效应效应器为肌肉中的快肌纤维成分。器为肌肉中的快肌纤维成分。 意义意义： 腱反射减弱或消失，常提示腱反射

6、减弱或消失，常提示该反射弧的某个部分有损伤；该反射弧的某个部分有损伤；若腱反射亢进，说明控制脊髓若腱反射亢进，说明控制脊髓的高级中枢的作用减弱或消失的高级中枢的作用减弱或消失。 牵张反射的类型牵张反射的类型a、腱反射（位相性牵张反射）、腱反射（位相性牵张反射） 华中师范大学生命科学学院 张铭编制 膝跳反射弧： 叩击股四头肌腱叩击股四头肌腱 肌肉受到牵拉刺激肌肉受到牵拉刺激 肌梭兴奋肌梭兴奋 ia类和类和类类神经纤维传入神经纤维传入 运动神经元兴奋运动神经元兴奋 梭外肌收缩梭外肌收缩华中师范大学生命科学学院 张铭编制 b、肌紧张（紧张性牵张反射）、肌紧张（紧张性牵张反射） 指缓慢持续的牵拉肌腱时

7、所引起的牵张反射。指缓慢持续的牵拉肌腱时所引起的牵张反射。 特点 肌紧张属于多突触反射。肌紧张属于多突触反射。 无明显的运动表现，骨骼肌处于持续地的收缩状无明显的运动表现，骨骼肌处于持续地的收缩状态。态。 效应器为肌肉中的慢肌纤维成分。效应器为肌肉中的慢肌纤维成分。 意义 对抗牵拉以维持身体姿势，是一切躯体运动的基础。对抗牵拉以维持身体姿势，是一切躯体运动的基础。 华中师范大学生命科学学院 张铭编制牵张反射的感受装置牵张反射的感受装置肌梭肌梭 肌 梭 呈 梭肌 梭 呈 梭形，其外层为一形，其外层为一结缔组织囊，囊结缔组织囊，囊内含有内含有212条特条特殊肌纤维，称为殊肌纤维，称为梭内肌纤维梭内

8、肌纤维 ，它两端有横纹结它两端有横纹结构，具有收缩能构，具有收缩能力。力。华中师范大学生命科学学院 张铭编制特点特点： 梭外肌与肌梭呈并联关系，梭外肌与肌梭呈并联关系， 梭外肌与腱器官呈串联关系；梭外肌与腱器官呈串联关系； 肌梭感受肌肉的长度变化肌梭感受肌肉的长度变化( (肌梭是长度感受器肌梭是长度感受器) )， 由由a a类纤维传入，类纤维传入， 华中师范大学生命科学学院 张铭编制（2 2）腱反射）腱反射 由高尔基腱器官由高尔基腱器官引起。引起。生理意义生理意义： 反牵张，防止过反牵张，防止过度收缩导致的肌损伤。度收缩导致的肌损伤。2、肌紧张和牵张发射、肌紧张和牵张发射华中师范大学生命科学学

9、院 张铭编制（3 3）运动神经元对牵张反射的调节运动神经元对牵张反射的调节调节梭内肌纤维的长调节梭内肌纤维的长度和张力，以调节肌度和张力，以调节肌梭的敏感性梭的敏感性环路环路： n n元元肌梭肌梭 i a纤维纤维n元元肌肉肌肉运动运动n n元受高位中元受高位中枢的下行调节枢的下行调节华中师范大学生命科学学院 张铭编制梭外肌的收缩敏感性梭外肌的收缩敏感性运动神经元兴奋性改变运动神经元兴奋性改变经经类神经纤维传入类神经纤维传入持续牵拉持续牵拉伸肌伸肌 梭内肌收缩梭内肌收缩（长度、张力）（长度、张力）运动运动神经元兴奋神经元兴奋高位中枢下达冲动高位中枢下达冲动至脊髓至脊髓重力作用重力作用环环路路-环

10、路的意义：环路的意义：可使肌肉维持可使肌肉维持 于缩短状态。于缩短状态。脑干高位中枢脑干高位中枢 通过兴奋通过兴奋环环 路，调节肌紧路，调节肌紧 张。张。-环路对提高肌梭敏感性的示意：环路对提高肌梭敏感性的示意：华中师范大学生命科学学院 张铭编制 （4 4）屈反射与交叉伸肌反射）屈反射与交叉伸肌反射 1)1)屈反射屈反射 当肢体皮肤受到伤当肢体皮肤受到伤害刺激时，引起受刺害刺激时，引起受刺激一侧肢体的屈肌收激一侧肢体的屈肌收缩、伸肌舒张，使肢缩、伸肌舒张，使肢体屈曲的反射。体屈曲的反射。 意义意义：屈肌反射使：屈肌反射使肢体避开伤害性刺激，肢体避开伤害性刺激，具有保护意义。具有保护意义。华中师

11、范大学生命科学学院 张铭编制2)2)交叉伸肌反射交叉伸肌反射 概念概念：如果受到伤：如果受到伤害性刺激较强时，则害性刺激较强时，则受刺激一侧肢体屈曲受刺激一侧肢体屈曲的同时，对侧肢体出的同时，对侧肢体出现伸直的反射活动。现伸直的反射活动。 意义意义：对侧肢体的：对侧肢体的伸直，能防止倾倒，伸直，能防止倾倒，以维持身体姿势的平以维持身体姿势的平衡。衡。华中师范大学生命科学学院 张铭编制（5）脊休克）脊休克(spinal shock(spinal shock） 概念概念: :脊髓与高位中枢离断脊髓与高位中枢离断( (脊动物脊动物) )时，时， 横断面以下脊髓的反射功能暂时消横断面以下脊髓的反射功能

12、暂时消 失的现象。失的现象。 主要表现主要表现: : 横断面以下脊髓所整合的肌牵张反射、横断面以下脊髓所整合的肌牵张反射、屈反射与交叉伸肌反射屈反射与交叉伸肌反射减弱甚至消失，外减弱甚至消失，外周血管扩张，血压降低，出汗被抑制、粪周血管扩张，血压降低，出汗被抑制、粪和尿潴留等。和尿潴留等。发生的原因：发生的原因：高位中枢对高位中枢对屈反射有抑制作用屈反射有抑制作用、 对对伸肌反射有易化作用伸肌反射有易化作用。截瘫截瘫：屈肌反射加强，伸肌反射减弱：屈肌反射加强，伸肌反射减弱华中师范大学生命科学学院 张铭编制特点：特点： 1.1.恢复的快慢与种族进化程度有关恢复的快慢与种族进化程度有关 低等动物恢

13、复快，高等动物恢复慢低等动物恢复快，高等动物恢复慢 （蛙几分钟，人类需数月）（蛙几分钟，人类需数月） 。 2.2.恢复的快慢与反射弧的复杂程度有关恢复的快慢与反射弧的复杂程度有关 简单的反射先恢复简单的反射先恢复( (如屈肌反射、腱反射等如屈肌反射、腱反射等) )； 复杂的反射后恢复复杂的反射后恢复( (如对侧伸肌反射等如对侧伸肌反射等) )。 3.3.人类发生脊休克恢复后，排便排尿反人类发生脊休克恢复后，排便排尿反 射由原先的潴留变为失禁。射由原先的潴留变为失禁。华中师范大学生命科学学院 张铭编制 （二）脑干对肌紧张和姿势的调节（二）脑干对肌紧张和姿势的调节 加强肌紧张和加强肌紧张和肌运动的

14、区域，称肌运动的区域，称为为易化区易化区( (范围较范围较大大) )。 抑制肌紧张和抑制肌紧张和肌运动的区域，称肌运动的区域，称为为抑制区抑制区( (范围较范围较小小) )； 1 1、脑干网状结构的易化区和抑制区、脑干网状结构的易化区和抑制区华中师范大学生命科学学院 张铭编制脑干网状结构易化区和抑制区抑 制 区易 化 区网状结构背外侧部网状结构背外侧部( (包括脑桥、中脑背盖等包括脑桥、中脑背盖等) )网状结构内侧尾部网状结构内侧尾部（本身无自发活动）（本身无自发活动）部部 位位大脑皮层、大脑皮层、延髓前庭核、延髓前庭核、小脑前叶两侧部小脑前叶两侧部大脑皮层运动区、大脑皮层运动区、纹状体、纹状

15、体、小脑前叶蚓部小脑前叶蚓部高位中枢高位中枢下传通路下传通路作作 用用特特 点点正常情况下活动较强正常情况下活动较强, , 自身能发放冲动自身能发放冲动正常情况下活动较弱正常情况下活动较弱 无始动作用无始动作用网状脊髓束网状脊髓束抑制抑制神经元神经元肌梭敏感性肌梭敏感性肌紧张和肌运动肌紧张和肌运动网状脊髓束网状脊髓束兴奋兴奋神经元神经元肌梭敏感性肌梭敏感性肌紧张和肌运动肌紧张和肌运动易化区活动抑制区活动华中师范大学生命科学学院 张铭编制2 2、去大脑僵直、去大脑僵直 在动物中脑上下丘在动物中脑上下丘之间切断脑干，动物之间切断脑干，动物出现伸肌过度紧张现出现伸肌过度紧张现象，表现为四肢伸直、象，

16、表现为四肢伸直、头尾昂起、脊柱挺硬，头尾昂起、脊柱挺硬，称为去大脑僵直。称为去大脑僵直。 僵直的类型：僵直的类型：僵直僵直僵直僵直横断脑干切线横断脑干切线华中师范大学生命科学学院 张铭编制 （三）姿势反射（三）姿势反射 1 1、状态反射、状态反射 2 2、翻正反射、翻正反射华中师范大学生命科学学院 张铭编制（四）大脑皮层对躯体运动的调节（四）大脑皮层对躯体运动的调节1 1、大脑皮层的运动区、大脑皮层的运动区 1. 主要运动区主要运动区位于中央前回和运动前区位于中央前回和运动前区 （4 4区和区和6 6区区) )特征： 交叉支配；交叉支配； 倒置分布；倒置分布； 区域大小与运动精细区域大小与运动

17、精细 程度有关；程度有关； 功能定位精确；功能定位精确； 华中师范大学生命科学学院 张铭编制 皮皮层层脊脊髓髓束束皮皮层层脑脑干干束束 脊脊 髓髓延髓延髓 锥体锥体 内内 囊囊（4、6、3-1-2区）区）2、运动传导通路大大 脑脑 皮皮 层层旁旁锥锥体体系系皮皮层层起起源源锥锥体体外外系系经经典典锥锥体体外外系系（运动皮层（运动皮层+感觉皮层）感觉皮层）皮层下中枢皮层下中枢锥体外系锥体外系锥体系锥体系锥锥体体系系脑神经运动核脑神经运动核华中师范大学生命科学学院 张铭编制1.1. 对侧支配对侧支配2.2. 有单突触联系有单突触联系( (占占10102020) ) 兴奋兴奋、神经元；神经元； 无反

18、馈环路。无反馈环路。3. 3. 传导随意运动指令；传导随意运动指令； 加强肌紧张。加强肌紧张。1.1. 双侧支配双侧支配2.2.为多突触联系为多突触联系 兴奋兴奋神经元；神经元； 与皮层有反馈环路与皮层有反馈环路3. 3. 调节肌紧张；调节肌紧张； 协调随意运动。协调随意运动。锥体系与锥体外系的功能特点 * 随随意意运运动动的的设设想想皮皮层层联联络络区区基底神经基底神经节节外侧小脑外侧小脑运动运动前区前区和皮和皮层运层运动区动区小小 脑脑中间带中间带运运动动执行执行设计设计产生和调节随意运动示意图产生和调节随意运动示意图锥体系锥体系锥体外系锥体外系华中师范大学生命科学学院 张铭编制（五）基底

19、神经节对躯体运动的调节（五）基底神经节对躯体运动的调节 1 1、基底神经节的组成与神经联系、基底神经节的组成与神经联系 纹状体纹状体ach尾尾 核核壳壳 核核苍白球苍白球gabagaba底丘脑核底丘脑核 中脑黑质中脑黑质 多巴胺多巴胺 红核红核 丘丘 脑脑 运动皮层运动皮层 基基底底神神经经节节脊脊 髓髓 旧纹状体旧纹状体新纹状体新纹状体华中师范大学生命科学学院 张铭编制华中师范大学生命科学学院 张铭编制 基底神经节的功能：调节运动，其与基底神经节的功能：调节运动，其与控制肌紧张、控制肌紧张、稳定随意运动、处理本体感觉的传入信息稳定随意运动、处理本体感觉的传入信息等有关。等有关。 基底神经节内

20、存在基底神经节内存在纹状体纹状体黑质黑质纹状体环路纹状体环路，正常时，正常时该环路对肌紧张的控制和随意运动的稳定起着重要的作用。该环路对肌紧张的控制和随意运动的稳定起着重要的作用。纹状体内的纹状体内的胆碱胆碱能神经元能神经元兴奋兴奋释放释放achach肌张力肌张力黑质内的黑质内的多巴胺能神多巴胺能神经元经元兴奋兴奋释放多巴胺释放多巴胺 抑制纹状体内的抑制纹状体内的胆碱能神经元兴奋性胆碱能神经元兴奋性 当黑质内的多巴胺能神经元功能降低当黑质内的多巴胺能神经元功能降低或纹状体内的胆碱能神经元功能加强或纹状体内的胆碱能神经元功能加强 则出现运动调节功能障碍的临床表现。则出现运动调节功能障碍的临床表现

21、。2 2、基底神经节的功能、基底神经节的功能 华中师范大学生命科学学院 张铭编制3 3、基底神经节损伤的临床表现、基底神经节损伤的临床表现 1. 震颤麻痹（帕金森氏病）震颤麻痹（帕金森氏病） 肌紧张增强而运动过少综合症。肌紧张增强而运动过少综合症。 临床表现临床表现: 全身肌紧张增强、肌肉僵硬、随意运动过少、动作全身肌紧张增强、肌肉僵硬、随意运动过少、动作缓慢、面部表情呆板。缓慢、面部表情呆板。静止性震颤静止性震颤是本病的重要特征，是本病的重要特征，震颤多见于上肢，尤其是手部，静止时出现，情绪激震颤多见于上肢，尤其是手部，静止时出现，情绪激动时增强，随意运动时减少，入睡后停止。动时增强，随意运

22、动时减少，入睡后停止。 病理改变病理改变: 黑质病变，脑内多巴胺含量明显下降。黑质病变，脑内多巴胺含量明显下降。华中师范大学生命科学学院 张铭编制 发病机制发病机制: 黑质病变黑质病变 多巴胺递质多巴胺递质 对纹状体胆碱能递质系统抑制作用对纹状体胆碱能递质系统抑制作用 纹状体胆碱能递质系统功能纹状体胆碱能递质系统功能 肌张力肌张力 治疗治疗: 促进多巴胺合成的药物促进多巴胺合成的药物( (如左旋多巴如左旋多巴) )或阻断乙酰或阻断乙酰胆碱的药物胆碱的药物 ( (如阿托品等如阿托品等) )，可，可缓解上述症状。缓解上述症状。华中师范大学生命科学学院 张铭编制 2.舞蹈病和手足徐动症舞蹈病和手足徐

23、动症 肌紧张过低而运动过多综合征。肌紧张过低而运动过多综合征。 临床临床表现表现: 肌张力下降，头部和上肢不自主的舞蹈样动作。肌张力下降，头部和上肢不自主的舞蹈样动作。 病理改变病理改变: 纹状体病变。纹状体病变。 发病机制发病机制: 纹状体病变纹状体病变 胆碱能神经元和胆碱能神经元和gaba能神经元功能下降能神经元功能下降 黑质多巴胺能神经元功能相对亢进黑质多巴胺能神经元功能相对亢进 随意运动过多（不自主的舞蹈样动作）随意运动过多（不自主的舞蹈样动作） 治疗治疗: 用耗竭多巴胺递质药物用耗竭多巴胺递质药物( (利血平利血平) )缓解症状。缓解症状。华中师范大学生命科学学院 张铭编制（六）小脑对躯体运动的调节（六）小脑对躯体运动的调节 小脑的功能分区示意图小脑的功能分区示意图华中师范大学生命科学学院 张铭编制 1 1、前庭小脑、前庭小脑 结构：由小脑中最古老的部分由小脑中最古老的部分绒球小结叶绒球小结叶组成，组成， 因与前庭核关系密切，称因与前庭核关系密切，称前庭小脑前庭小脑。 功