运动的神经控制课件1

1、第八章 运动的神经控制大脑皮层基底神经节小脑运动中枢皮肤肌肉关节前庭感觉传入信息脊髓（脑）运动神经元骨骼肌发动随意运动调节姿势协调肌群活动最后公路（final common path）反射性运动（reflex movement)节律性运动(rhythm movement)随意运动（voluntary movement) Types of MovementMuscles Smooth muscleCardiac muscleSkeletal muscle = = = 躯体运动系统自主神经系统The Autonomic Nervous System自主神经系统The ANS controls yo

2、ur bodys involuntary internal functions.Sympathetic Nervous System 交感神经系统 (fight or flight mechanism)inc. H.R. and cardiac contractioncoronary vessels dilate increasing B.P. & blood flow 冠状动脉Bronchodilation, inc. metabolic rate & mental capabilitiesglucose is released from the liver into the bloodTh

3、e Autonomic Nervous System自主神经系统Parasympathetic Nervous System (housekeeping system)carrys out digestion, urination, & life supportconserves energydecreases blood flowdecreases breathing rate 副交感神经系统The Peripheral Nervous System外周神经系统The PNS contains 12 pairs of cranial nerves and 31 pairs of spinal

4、 nerves.Sensory neurons enter the spinal cord through the dorsal root(背根).mechanoreceptors (touch)thermoreceptors (temperature)nociceptors (pain)chemoreceptors (oxygen, glucose, electrolytes, etc.)kinesthetic receptors (movement in joints, balance, etc.) ie. golgi tendon organsThe Peripheral Nervous

5、 System外周神经系统Motor neurons leave the spinal cord through the ventral root(腹根).Create muscle contractionCreate muscle inhibition肌肉的分类: 伸肌&曲肌按部位分类：中轴肌：支配躯干，维持姿势近侧肌：支配肩、肘、髋、膝；运动远侧肌：手、脚、手指、脚趾；精细动作脊髓运动神经元释放的神经递质都是ACh第一节 运动单位与运动神经元库1、运动神经元：支配梭外肌。大的运动神经元 - 快肌；小的运动神经元 - 慢肌。2、运动神经元：支配梭内肌，调节肌梭的敏感性。3、运动神经元：体积较

6、大，对梭内、外肌都有支配。 - 运动神经元的输入肌梭：通过背根，传递本体感觉；反馈调节高位运动神经元：脑干和运动皮质；随意运动脊髓中间神经元：兴奋性/抑制性，脊髓反射。 Motor unit: 一个脊髓运动神经元或脑干运动神经元及其支配的全部肌纤维所构成的一个功能单位。一 运动单位(Motor unit)（二）运动单位：一个运动神经元及所支配的全部肌纤维。运动单位的大小决定于神经元末梢分支数目的多少。分支少 - 利于做精细运动。分支多 - 利于产生巨大的肌张力。 不同运动单位的肌纤维交叉分布产生均匀的张力Excitation contraction coupling 运动单位的分类快运动单位慢

7、运动单位Skeletal Muscle Fiber Typesinnervating nerve is primary determinant of fiber typemotor units composed of homogenous fibersall human muscles contain mixture of three general fiber typesslow twitch (ST, oxidative, red, Type I)fast twitch (FTa, fast-oxidative, white, Type IIa)fast twitch (FTb, glyc

8、olytic, white, Type IIb)Skeletal Muscle Fiber typesHistochemical staining for myosin ATPase shows the 3 types of fibersType I (slow oxidative) are darkest.Type IIa (fast oxidative ) are lightestType IIb (fast glycolytic) are intermediate in staining.慢收缩抗疲劳型： 快收缩易疲劳型：快收缩抗疲劳型：小型的运动神经元，收缩力较弱，维持时间较长，不易疲

9、劳大型的运动神经元，收缩力强，维持时间短，易疲劳大型的运动神经元，收缩力较强，不易疲劳二、运动神经元库(motoneuro pool) 支配某一特定肌肉的运动神经元集结成群。是脑干和脊髓的运动核又名运动神经元池运动神经元库以两种方式决定肌肉的收缩力： 神经元募集现象 大小原则单收缩 复合收缩 强直收缩 1、单个运动神经元放电频率2、库内放电的运动神经元数目 募集现象的大小原则向运动池的运输 神经元与肌肉兴奋的顺序与神经元的大小成反比：当受到抑制时，与运动神经元的大小成正比。Recruitment of MusclesAffected by gait, speed, and duration o

10、f exercisechange gait(步法) use different muscleschange speed recruit more fibers for increases forceControlled by nervous systemfibers vary in their sensitivity to impulsewalkmostly ST fibersonly 10% of total fibers neededTrot(小跑)ST and FTatrot about 30 - 50 % fibers recruitedcanter (慢跑)more FTb fibe

11、rs recruitedgallop 飞奔(full out) 100 % fibers recruited三、运动单位紊乱 发生在三个不同水平运动神经元水平 肌肉退行型萎缩 接头前因素神经肌肉接头水平 肌无力症 接头后因素肌肉水平 肌营养不良 外周神经损伤损伤病变影响Ca2+内流（Mg2+） 阻断递质释放（肉毒素）递质耗竭（ 黑寡妇蜘蛛毒）接头前因素接头后因素竞争性抑制（箭毒，-银环蛇毒）去极化性抑制胆碱脂酶的活性（有机磷）第二节 运动反射一、反射的特性1、概念2、结构基础多突触反射双突触反射单突触反射3、反射时程(reflex latency) 反射延搁4、反射的可塑性 习惯化(habit

12、uation)：反复应用无伤害性刺激 可使反射减弱 敏感化(sensitization)：反复应用伤害性刺激 可使反射增强 定义：骨骼肌受到外力牵拉时引起受牵拉的同一肌肉收缩的反射活动。 意义：使肌肉保持一定的收缩状态，维持机体的一定姿势；协调随意运动，维持肌肉张力。二、肌梭反射(muscle spindle reflex)牵张反射（Stretch Reflex）或肌伸张反射（myotatic reflex)A、腱反射（Tendon Reflex）：(位相性牵张反射） 定义：快速牵拉肌腱时发生的牵张反射；快速叩击肌腱引起 肌肉收缩。特点：腱反射是单突触反射， 其反射时很短，耗时约0.7ms。意

13、义： 了解神经系统的某些功能状态。若腱反射减弱或消失，常提示反射弧的某个部分有损伤；若腱反射亢进，说明控制脊髓的高级中枢的作用减弱。膝腱反射牵张反射类型膝跳反射B、肌紧张（Muscle Tonus）：(紧张性牵张反射） 概念：缓慢持续牵拉引起肌肉抵抗性持续收缩。 特点： 肌紧张属于多突触反射。 无明显的运动表现，骨骼肌处于持续地轻微 的收缩状态。牵张反射类型 意义： 对抗肌肉的牵拉 以维持身体的姿势， 是一切躯体运动的 基础。 感受器:肌梭，位于梭内肌，感受肌肉长度变化或牵拉刺激。传入N:a类纤维和类纤维传出N：梭内肌和梭外肌 牵张反射的结构基础-反射弧中枢：脊髓和运动神经元纤维和纤维效应器:

14、梭内肌纤维梭外肌纤维梭内肌：感受部位中间部(a，）收缩部位两端（神经元）梭内肌：核袋纤维核链纤维II类纤维花枝状Ia类纤维螺旋状运动神经元Gamma-运动神经元1运动神经元（动态型） -核袋纤维b12运动神经元（静态型） -核袋纤维b2和 核链纤维C型动态反应静态反应 反肌伸长反射（反牵张反射）： 概念：牵拉肌肉引起牵张反射，引致腱器官传入冲动增多，导致支配被牵拉肌肉的运动N元抑制，使牵张反射受到抑制的反射称为反牵张反射(inverse stretch reflex)。 意义：防止被牵拉肌肉受到损伤。反牵张反射的回路构成腱器官：分布于肌腱胶原纤维之中，为肌肉张力变化感受器，等长收缩时受到的刺激

15、最强。传入冲动抑制运动神经元。 牵张反射和反牵张反射 梭外肌与肌梭呈并联关系， 梭外肌与腱器官呈串联关系； 肌梭感受肌肉的长度变化(长度感受器)， 腱器官感受肌肉的张力变化(张力感受器)； 腱器官对被动牵拉不敏感，而对肌肉的主动 收缩异常敏感。当肌肉受到牵拉时，首先兴 奋肌梭而发动牵张反射，引致受牵拉肌肉收 缩，导致腱器官兴奋而发动反牵张反射。第三节 脊髓运动功能 一脊髓运动功能成分 运动神经元的不均匀分布如C3T1支配手臂，则腹角膨大屈肌反射具有保护性意义，但不属于姿势反射Flexor reflex（一） 曲肌反射对侧伸肌反射（交叉伸肌反射） Crossed extensor reflex伸

16、伸Crossed Extensor Reflex屈肌中间神经元（半个中心）伸肌中间神经元（半个中心）（二）中枢模式发生器 (central patter generator,CPG)CPG是基本的节律运动中枢 不需要外周传入信息，也不需要反射活动参与，仅在脊髓中间神经元之间构成局部网络，以相互抑制回路协调着一些节律性运动。中脑运动区延髓网状核网状脊髓束半个中心脊髓前角运动神经元伸肌 屈肌 EILLI CPG主要是通过NMDA（N-甲基-D-天门冬氨酸）受体激活而引起一个长时程去极化平台，触发迅速放电产生一个大的振荡。 二、脊髓运动功能的抑制作用 突触前抑制(postsynaptic inhibition) 交互性抑制 突触后抑制 (reciprocal inhibition(presynaptic inhibition) 回返性抑制 (recurrent inhibition) 结构基础：是抑制性中间神经元 机制： 兴奋冲动抑制性中间N元释放抑制性递质突触后N元产生IPSP突触后N元发生抑制（一）突触后抑制: 突触前轴突末梢的AP突触小泡中抑制性递质释放递质与突触后膜受体结合突触后