第八章-感觉与神经机能

第八章感觉与神经机能

第一节感觉器官

第二节肌肉运动的神经调控

一、概述

生命世界中还有各种各样的感受器

(a)这个昆虫名叫螽斯，它的耳朵长在腿上，靠外骨骼振动，来感知声音。(b)这种水母的帽状身体的边缘有一圈运动感受器（平衡器），用以感知方向，保持平衡。(c)这个巨大的雄蛾有一对羽状触角，用以感受远在11公里以外的雌蛾发出的气味。

感受器：是指分布在体表或组织内部的一些专门感受机体内、外环境改变的结构或装置。感觉器官：是指感受器与其附属装置共同构成的器官。(一)感受器的一般生理特征1.适宜刺激感受器最敏感的刺激。眼感光细胞：300-800nm光波耳听觉细胞：16-20000Hz(赫兹)的声波

2.换能作用

适宜刺激→感受器→神经冲动→中枢3.编码作用

感受器不仅将外界刺激能量转变成电位变化，同时将刺激的环境信息转移到动作电位的排列组合之中。4.适应现象

感受器对同一刺激的持续作用,其反应逐渐降低的现象。(二)感觉信息的传导

内外环境的各种变化感受器换能作用神经冲动传导路大脑皮层分析综合产生主观感觉1.特异性投射系统2.非特异性投射系统

由丘脑(第一、二类细胞群)沿特定的途径点对点的投射至皮层特定感觉代表区的N纤维。

由丘脑(第三类细胞群)弥散地投射到皮层广泛区域的N纤维。(三)大脑皮质的感觉分析功能

大脑皮质的不同区域在功能上具有不同的作用，称为大脑皮质的功能定位。皮层体表感觉区神经细胞的纵向性状排列构成大脑度质的基本功能单位为感觉柱。1.体表感觉

位置：中央后回(3-1-2区）功能：定位明确、感觉分析不十分清晰。投射特点：Ⅰ.左右交叉:(除头面部是双侧性外)；Ⅱ.倒置分布Ⅲ.精细正比2.运动感觉区①位置：中央前回（4，6区）。②功能：定位较差、感觉分析粗糙(麻木感)；可能与痛觉有关。3.视觉感觉区

位置：枕叶距状裂的上下缘(17、18区)。4.听觉和前庭觉

位置：颞叶的颗横间和颞上回(41、42区)5.内脏感觉

位置：第一和第二感觉区二、视觉器官

可见光眼的折光系统折射成像视网膜的感光系统换能作用感受器电位→视NAP视觉中枢→视觉(一)眼的折光系统及调节

1．眼折光系统及成像

光线由一种介质进入另一种折射率不同的单球面折光体时，只要不与折光体介面垂直，光线便会产生折射。眼折光系统由角膜、眼房水、晶状体、玻璃体组成简化眼

将人眼设计为一个单球面折射系统，其折光原理与实际眼的折光效果基本相同。假定眼球的前后径为20毫米，折光指数为1.333。当平行光线(6m以外)进入简化眼，被一次聚焦于视网膜上,形成一个缩小倒立的实像。2.视调节

正常人的眼球折光系统的折光能力，能够随物体的移近而相应的增强，使物像落在视网膜上而看清物体，这一调节过程称为视调节。(1)晶状体的调节

当看近物时，睫状肌收缩，悬韧带松弛，晶状体向前后凸出，增加曲率，使物像前移到视网膜上；当视远物时，睫状肌松弛，睫状体后移，此时悬韧带被拉紧，晶状体曲率减小，物像后移至视网膜上。(2)瞳孔调节

瞳孔对光反射：瞳孔的大小随光线强度而改变的现象。强光→视网膜感光细胞→视神经→中脑动眼神经核→动眼神经副交感神经→虹膜环状平滑肌→瞳孔缩小在运动中，情绪过度紧张可使瞳孔扩大，这是由于交感神经作用的结果，对运动有不良的影响。近视正常角膜、晶状体曲率过大眼球前后径过长近视眼镜的校正作用远视正常角膜、晶状体曲率过小眼球前后径过短远视眼镜的校正作用散光角膜、晶状体各径向曲率不等(二)眼的感光机能

1.视网膜的感光机能视锥细胞:分布：中央功能：形成明视觉和色觉，有很强的空间分辨能力。视杆细胞分布：周边部分功能：暗视觉。

2.视网膜的光化学反应

光化学视网膜受光刺激后，感光细胞发生一系列化学变化视锥细胞－视锥色素视杆细胞视紫红质→反视黄醛＋视蛋白→神经冲动反视黄醛→VA→顺视黄醛→视紫红质3.色觉

色觉是感光细胞受到不同波长的光线刺激后,产生的视觉信息传入视觉中枢引起的主观感觉视锥细胞有分别含有感红光色素、感绿光色素、感蓝光色素三种。色觉障碍：

色盲：凡不能识别三原色中的某一种或某几种颜色者色弱：对某种颜色辨别能力较正常人差者(三)空间视觉及眼肌平衡与运动

1.视力（视敏度）指眼对物体微细结构的分辨能力。通常以分辨两点(或两平衡线)之间的最小距离为标准。2.视野单眼不动注视正前方一点时，该眼所能看到的空间范围称为视野。绿红蓝白白色＞黄蓝＞红色＞绿色合成立方体影象双眼视觉对物体的“深度”(三维特性)的视觉。3.立体视觉

4.眼肌平衡六对眼肌：上、下直肌，内、外直肌和上、下斜肌正视：当眼注视正前方时，若对称眼肌紧张度相等，眼球瞳孔在正中央处。斜视：如果其中一条肌肉紧张度大，则瞳孔偏向一方。隐斜视：若一条眼肌紧张度虽然稍大，但在平时靠对抗肌紧张度的加强予以补偿，瞳孔仍然保持在正中。陷斜视容易产生疲劳，对射击、射箭和球类等要求准确度很高的项目，运动成绩会受到一定影响。三、听觉与位觉

●外耳：耳廓、外耳道。●中耳：鼓膜、听小骨、咽鼓管和听小肌。●内耳：耳蜗、椭圆囊、球囊和三个半规管(一)听觉

听觉的产生过程

声波振动→外耳(耳廓→外耳道)→中耳(鼓膜→听小骨→卵圆窗)→内耳(耳蜗的内淋巴液→螺旋器→声-电转换)→神经冲动→听觉中枢→听觉。1.听阈与听域听阈：人能听到的最低声强。最大可听阈：听觉忍受某一声频的最大声强。听域：从可听阈到最大可听阈曲线之间包括的面积。2.外耳与中耳的传音功能

3.耳蜗的功能基底膜上的螺旋器是声音感受器(二)位觉

位觉(或前庭感觉)：身体进行各种变速运动时引起的前庭器官中的位觉感受器兴奋并产生的感觉。前庭椭圆囊球囊半规管+‖前庭器官前半规管后半规管水平半规管腔内充满内淋巴1.前庭器的感受装置与适宜刺激

椭圆囊和球囊的壁上有囊斑，囊斑中有感受性毛细胞

适宜刺激是耳石的重力及直线正负加减速运动当头部位置改变，如头前倾、后仰或左、右两侧倾斜时，由于重力对耳石的作用方向改变，耳石膜与毛细胞之间的空间位置发生改变，使毛细胞兴奋，冲动经前庭神经传到前庭神经核，反射性地引起躯干与四肢有关肌肉的肌紧张变化。同时，冲动传入大脑皮质前庭感觉区，产生头部空间位置改变的感觉。三个半规管：互相垂直，每个半规管均有膨大端为壶腹，壶腹壁上有壶腹崎，壶腹嵴也含有感受性毛细胞。适宜刺激：旋转正负加速度2.前庭反射与前庭机能稳定性

前庭反射：指前庭器官受到刺激产生兴奋后，除引起一定位置觉改变以外，还引起骨骼肌紧张性改变、眼震颤及植物性功能改变。例如眩晕、恶心、呕吐和各种姿势反射等。前庭功能稳定性：刺激前庭感受器而引起机体各种前庭反应的程度在体育运动中，从事赛艇、划船、跳伞、跳水、滑雪、体操、武术、链球、投掷及各种球类运动项目的运动员，其前庭功能稳定性较高。所以，经常参加这类体育运动的训练，有利于提高前庭功能稳定性。四、本体感觉本体感受器：肌肉、肌腱和关节囊中分布有各种各样的感受器(肌梭与腱梭)机能：分别感受肌肉被牵拉的程度以及肌肉收缩和关节伸展的程度。本体感觉：本体感受器受到刺激所产生的躯体感觉。肌梭结构特点：梭外肌：肌梭：是牵张反射的感受器。梭内肌：与肌梭呈并联关系。与肌梭呈串联关系。α神经元支配,γ运动神经元支配,(一)本体感受器结构与功能

1.肌梭牵拉肌肉（长度、张力）→牵拉肌梭→神经冲动传入中枢→被牵拉肌反射性收缩2.腱梭

腱梭：分布在腱胶原纤维之间，与梭外肌纤维串联，是一种张力感受器。肌肉收缩张力增加→腱梭发生兴奋→冲动传人中枢→反射性地引起肌肉舒张。当肌肉被牵拉时，先是肌梭兴奋，加强肌肉收缩，对抗牵拉。牵拉加强时，腱梭兴奋，抑制牵张反射，保护肌肉。(二)运动对本体感受器的影响

人体经常参加体育训练，不仅使本体感受器的机能得到提高，而且能使肌肉运动的分析能力及动作时间的判断精确力得到发展。例如，不同训练水平的篮球运动员运球快速进攻时，训练水平高的运动员其控球能力强，失球次数少，而且运动速度快，表现出本体感受器具有较高的敏感性。肌肉活动时发生的本体感觉往往被视、听和其他感觉遮蔽，故本体感觉也称为暗淡的感觉。运动员的本体感觉能力必须经过长时间训练，才能在意识中比较明显而精确地反映出自己的运动动作。第二节肌肉运动的神经调控

一、神经系统概述(一)神经系统的基本结构和功能1．神经元

基本结构:⑴胞体:接受、整合信息部位⑵树突:接受、传导信息部位⑶轴突始段:产生可传导信息

(AP)部位⑷N纤维：传导信息(AP)部位⑸末稍：递质释放部位基本功能：⑴感受刺激→兴奋或抑制⑵整合、分析、贮存信息⑶传导信息或分泌激素2.兴奋在神经纤维上的传导

局部电流形式传导(二)神经元间的信息传递

突触：前一个神经元的轴突末梢分枝与后一个神经元的胞体或突起相互接触的部位。二、肌肉运动的神经调控(一)脊髓对躯体运动的调节1．运动神经元池

概念：一块肌肉往往受许多运动神经元的支配，支配某一肌肉的一群运动神经元。包括α和r运动神经元大α运动神经元支配快肌纤维

小α运动神经元支配慢肌纤维

r运动神经元的胞体分散在α运动神经元之间，其胞体较运动神经元为小。它的轴突离开脊髓后支配骨骼肌肉的梭内肌纤维。2.牵张反射

概念：当骨骼肌受到牵拉时会产生反射性收缩特点：感受器和效应器都是在同一块肌肉中类型：腱反射肌紧张意义：在于维持身体姿势，增强肌肉力量。

①腱反射(位相性牵张反射)

:指快速牵拉肌腱时发生的牵张反射。如：膝跳反射、跟腱反射。膝跳反射弧：叩击肌腱↓肌肉受到牵拉刺激↓肌梭兴奋性↑↓

Ia类和Ⅱ类N纤维传入↓α运动Ｎ元兴奋↓梭外肌收缩②肌紧张(紧张性牵张反射)

：概念：指缓慢而持续地牵拉肌腱时所引起的牵张反射。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。脑干某些中枢调节肌紧张是通过兴奋γ环实现的。γ环的意义：使肌肉维持于缩短状态。r-环的作用梭外肌收缩α运动N元兴奋肌梭的敏感性↑兴奋性↑持续轻微牵拉伸肌梭内肌收缩r运动N元兴奋高位中枢下传冲动重力作用骨骼肌处于持续地轻微的收缩状态r环(二)脑干对肌紧张和姿势反射的调节

1.网状结构对肌紧张的调节

加强肌紧张和肌运动的区域，称为易化区(范围较大)。②易化区：①抑制区：抑制肌紧张和肌运动的区域，称为抑制区(范围较小)；网状结构：在脑干广大的区域中，神经细胞和神经纤维交织在一起呈网状。脑干上承大脑半球，下连脊髓，呈不规则的柱状形。脑干由延髓、脑桥、中脑三部分组成。

去大脑僵直去大脑僵直实验：在动物中脑上下丘之间切断脑干，动物出现伸肌过度紧张现象，表现为四肢伸直、头尾昂起、脊柱挺硬，称为去大脑僵直。2.姿势反射

(1)状态反射概念：是头部空间位置改变时反射性地引起四肢肌张力重新调整的一种反射活动。头部后仰：上下肢及背部伸肌紧张性加强；头部前倾：上下肢及背部伸肌紧张性减弱，屈肌及腹肌的紧张性相对加强；头部侧倾或扭转时：同侧上下肢伸肌紧张性加强，对侧上下肢伸肌紧张性减弱。状态反射在体育运动中的应用：体操的后手翻、空翻及跳马动作，若头部位置不正，就会使两臂用力不均衡，身体偏向一侧，常常导致动作失误或无法完成。短跑运动员起跑时，为防止身体过早直立，往往采用低头姿势，这些都是运用了状态反射的规律。举重时，提杠铃至胸前瞬间头后仰，可借以提高肩背肌群的力量能更好地完成动作。违反状态反射规律：例如，有训练的自行车运动员在快速骑车时，做出头后仰而身体前倾的姿势。(2)翻正反射概念：当人和动物处于不正常体位时，通过一系列动作将体位恢复常态的反射活动。特点：先转头，再转身。应用：体育运动中，很多动作是在翻正反射的基础上形成的运动技能。实例：体操运动员的空翻转体，跳水运动中转体及篮球转体过人等动作，都要先转头，再转上半身，然后下半身，使动作优美、协调且迅速。(3)旋转运动反射

概念：人体在进行主动或被动旋转运动时，为了恢复正常体位而产生的一种反射活动。

实例：在弯道上跑步时，身体向左侧倾斜，将反射性地引起躯干右侧肌张力增加。

(4)直线运动反射

升降反射：坐升降电梯着地反射：从高处跳下时，在着地的一刹那，上肢紧张性加强而下肢两脚分开顺势弯曲，以保持身体重心减少震动。体育运动中身体从高处落下时做滚翻动作克服着地反射，预防运动损伤。(三)小脑和基底神经节在运动中的调控作用

1.小脑对运动的调控作用

调节肌紧张、控制身体平衡、协调感觉运动和参与运动学习。

小脑损伤时，常见的症状为随意运动障碍，出现运动过度或不足、乏力、方向偏移，失去运动的稳定性2.基底神经节在运动中的调控作用

具有控制肌肉运动的功能，与丘脑、下丘脑联合成为本能反射的调节中枢，它与肌紧张的控制、随意活动的稳定和运动程序编制有关。

病变症状：舞蹈病与手足徐动症等或震颤麻痹(四)大脑皮质在运动控制中的作用

特征：

①交叉支配:(除上面部肌受双侧皮层支配外)②倒置分布:(除头面部是正立的外)③区域大小与精细程度呈正比:④功能定位精确：大脑皮层运动区

主要运动区其他运动区辅助运动区(纵裂内缘及扣带回)设计运动动作部位：中央前回和运动前区(4区)(6区)功能：执行随意运动指令肢体远端肌肢体近端肌双侧支配第二运动区等(5、6、7、8、18、19区)协调随意运动1.锥体系

2.锥体外系

锥体系与锥体外系功能特点锥体系1.对侧支配；有单突触联系(占10～20％);

激活α、rN元；对皮层无反馈环路。2.加强肌紧张；执行随意运动指令。

锥体外系

1.

双侧支配皆多单突触联系激活rN元；对皮层有反馈环路2.调节肌紧张；协调随意运动。三、神经系统的运动整合作用(一)运动神经元活动的功能整合(二)植物性神经系统的运动整合1.植物性神经系统结构与机能特征

植物性神经系统的分布特征2．运动时植物性神经系统的作用

(1)循环系统运动时交感神经兴奋会引起内脏血管收缩，骨骼肌毛细血管大量开放，从而导致血液重新分配。(2)呼吸系统在交感神经系统的作用下，由于支气管平滑肌舒张、呼吸频率加快、呼吸深度加深，使肺通气最增加，摄氧最增大，以满足肌肉缺氧的需要。(3)代谢系统

交感神经兴奋时，促进肝糖元分解和糖异生。(4)内分泌腺交感神经兴奋不仅使肾上腺髓质分泌增多，还使肾上腺皮质素、胰高血糖素、垂体-性腺轴的分泌活动增加，从而导致心肌收缩力量增加，每搏输出血量增大、血压升高，同时使糖分解代谢加强、血糖浓度升高。四、脑的高级功能（一）、学习和记忆（二）、条件反射的抑制（三）、两个信号系统四、脑的高级功能(一)学习和记忆学习是指通过神经系统接受外界环境信息而影响自身行为的过程。记忆是指将学习获得的信息贮存和提取再现的神经过程。1.学习过程

本质：是条件反射建立的过程非条件反射和条件反射的异同非条件反射条件反射不同点先天、遗传后天、生活中获得种族所有个体所有任何条件下发生一定条件下形成固定的神经联系（刻板）暂时神经联系大脑皮质下实现大脑皮质相同反射活动完整的反射弧IvanPavlovandhappy,willingsubject

建立条件反射的生理过程食物（非条件刺激）唾液分泌非条件反射铃声（条件刺激）条件反射食物中枢听觉中枢唾液腺建立条件反射的条件大脑处于良性兴奋状态条件刺激应在非条件刺激之前出现，并且两者必须结合一段时间建立快慢和条件刺激、非条件刺激的性质、强度有关