醫(yī)學生理學：10-5 神經(jīng)系統(tǒng)對軀體運動的調(diào)控-1

1、第四節(jié) 神經(jīng)系統(tǒng)的感覺功能,第三節(jié) 反射活動的一般規(guī)律,第六節(jié) 神經(jīng)系統(tǒng)對內(nèi)臟活動的調(diào)節(jié),第七節(jié) 腦的高級功能與電活動,第五節(jié) 神經(jīng)系統(tǒng)對軀體運動的調(diào)節(jié),第三章 神經(jīng)系統(tǒng),第一節(jié) 神經(jīng)元與神經(jīng)膠質(zhì)細胞,第二節(jié) 神經(jīng)元間的信息傳遞,（一）運動單位 一個運動N元及其所支配的全部肌纖維(梭外肌)所組成的功能單位,第五節(jié) 神經(jīng)系統(tǒng)對軀體運動的調(diào)控,一、運動系統(tǒng)的基本構(gòu)成,（二）運動感受器 1、肌棱及其功能,梭外?。?感受器：,梭內(nèi)?。?脊髓前角大型運動N元,脊髓前角小型運動N元,環(huán)旋末梢：,N元支配,N元支配,花枝末梢：,牽拉感覺,結(jié)構(gòu)特點：,本體感覺,肌棱敏感性的調(diào)控,梭外肌繼續(xù)收縮, 環(huán) 路,運動

2、N元興奮,梭內(nèi)肌松弛,肌梭的敏感性興奮性,梭外肌收縮,梭內(nèi)肌收縮,肌梭的敏感性興奮性,運動N元興奮,肌梭的敏感性興奮性,牽 拉,運動N元興奮,高位中樞 下傳沖動,運動N元,運動N元,肌棱的功能,N元興奮梭內(nèi)肌收縮維持和增加肌梭的傳入沖動使梭外肌維持于持續(xù)縮短的狀態(tài)，以保證牽張反射的強度。,N元興奮梭外肌收縮對抗牽拉刺激。,肌肉收縮的位置,牽拉反射及其維持,肌棱的功能,運動N元,運動N元,2、腱器官及其功能,結(jié)構(gòu)特點,功能特點： 檢測肌肉主動收縮的張力 對運動N元起抑制作用,腱器官的功能,概念：牽拉肌肉引起牽張反射，引致腱器官傳入沖動增多，導致支配被牽拉肌肉的運動神經(jīng)元抑制，使牽張反射受到抑制的

3、反射稱為反牽張反射。,意義：防止被牽拉肌肉受到損傷。,原因：并聯(lián)與串聯(lián)的差異；肌梭并聯(lián)是長度感受器而腱器官串聯(lián)是張力感受器；腱器官對被動牽拉不敏感，而對肌肉的主動收縮異常敏感。,當肌肉受到牽拉時，首先興奮肌梭而發(fā)動牽張反射，引致受牽拉肌肉收縮，導致腱器官興奮而發(fā)動反牽張反射,二、軀體運動概述 （一）軀體運動分類 1、反射運動 2、隨意運動 3、節(jié)律性運動 （二）軀體運動調(diào)控系統(tǒng) 1、運動調(diào)節(jié)： 協(xié)同肌，拮抗肌 運動神經(jīng)元間的聯(lián)系 2、感覺調(diào)節(jié)： 感覺與運動系統(tǒng)間的聯(lián)系 3、系統(tǒng)調(diào)控 神經(jīng)系統(tǒng)的綜合性調(diào)控,脊髓前角 運動N元環(huán)路是軀體運動調(diào)節(jié)的最后公路,最后公路原則,II,I,最后公路,三、脊髓

4、的軀體運動反射 （一）脊髓動物與脊休克 （spinal shock） 定義：略 原因：失去高級中樞的影響 主要表現(xiàn):橫斷面以下脊髓所支配的骨骼肌緊張性減弱甚至消失，外周血管擴張，血壓降低，出汗被抑制，直腸和膀胱中糞、尿潴留等。,上述表現(xiàn)是暫時的，脊髓反射可逐漸恢復: 恢復的快慢與種族進化程度有關(guān) 恢復的快慢與反射弧的復雜程度有關(guān) 人類發(fā)生脊休克恢復后，排便排尿反射由原先 的潴留變?yōu)槭Ы?特點：,（一）牽張反射(stretch reflex) 概念： 與神經(jīng)中樞保持正常聯(lián)系的骨骼肌，在受到外力牽拉使其伸長時，引起受牽拉的同一肌肉收縮的反射活動稱為牽張反射。,分類： 位相性牽張反射如膝跳反射、跟

5、腱反 射（腱反射） 緊張性牽張反射：肌緊張,三、脊髓的軀體運動反射,膝跳反射?。?叩擊肌腱 肌肉受到牽拉刺激 肌梭興奮性 I類和類 N纖維傳入 運動元興奮 梭外肌收縮,1、位相性牽張反射,2、肌緊張：人和動物的骨骼肌在無明顯的運動表現(xiàn)時，處于一種持續(xù)的輕度收縮狀態(tài)，這種狀態(tài)叫肌緊張（muscular tone）。,對抗肌肉的牽拉以維持身體的姿勢，是一切軀體運動的基礎(chǔ)。 如果破壞肌緊張的反射弧，可出現(xiàn)肌張力的減弱或消失，表現(xiàn)為肌肉松弛，因而無法維持身體的正常姿勢。, 意義：, 特點：,不易疲勞。 發(fā)生的基礎(chǔ)是緊張性牽張反射，經(jīng)常受高級中樞的調(diào)節(jié)。, 機制:,肌緊張機制:,梭外肌收縮,運動N元興奮

6、,肌梭的 敏感性興奮性,持續(xù)輕微 牽拉伸肌,梭內(nèi)肌收縮,運動N元興奮,高位中樞下傳沖動,重力作用,骨骼肌處于持續(xù)地輕微的收縮狀態(tài), 環(huán),環(huán)的意義：使肌肉維持于縮短狀態(tài)。 腦干某些中樞調(diào)節(jié)肌緊張是通過興奮環(huán)實現(xiàn)的。,肌緊張的產(chǎn)生機制,運動N元,運動N元,高位中樞 下傳沖動,腱反射與肌緊張的比較 腱 反 射 肌 緊 張 性 質(zhì) 位相性牽張反射 緊張性牽張反射 剌 激 快速短暫的牽拉 緩慢持續(xù)的牽拉 感 受 器 肌梭核袋纖維 肌梭核鏈纖維 傳入纖維 類傳入纖維 類傳入纖維 效 應(yīng) 器 被牽拉肌肉的 被牽拉肌肉的 快肌纖維 慢肌纖維 收縮特點 同步性快速收縮 持續(xù)的交替性 收縮，不易疲勞 突觸聯(lián)系 單

7、突觸聯(lián)系 多突觸聯(lián)系 意 義 輔助診斷疾病 維持身體的姿勢,當肢體皮膚受到傷害刺激時，引起受刺激一側(cè)肢體的屈肌收縮、伸肌舒張，使其屈曲的反射。,屈反射使肢體離開傷害性刺激，具有保護性意義。,意義：,概念：,（二）屈反射與對側(cè)伸反射 1.屈反射（flexion reflex）,2.對側(cè)伸反射,如果受到傷害性刺激較強時，則受刺激一側(cè)肢體屈曲的同時，對側(cè)肢體出現(xiàn)伸直的反射活動。,對側(cè)肢體的伸直，防止歪倒，以維持身體姿勢的平衡。,意義：,概念：,（三）脊髓的姿勢反射 節(jié)間反射（intersegmental reflex） 搔爬反射，正性支持反射,皮質(zhì)運動區(qū),四、大腦皮層的運動功能,（一）,交叉支配:

8、除上面部肌受雙側(cè)皮層支配外 倒置分布: (除頭面部是正立的外) 區(qū)域大小與精細程度呈正比 功能定位精確,部位：主要是中央前回運動4區(qū)(包括本體覺),執(zhí)行隨意運動指令,功能：,特征：,1、初級運動皮質(zhì)形成錐體束,輔助運動區(qū),后頂葉皮質(zhì),設(shè)計運動動作 協(xié)調(diào)隨意運動,雙側(cè)支配,6、8區(qū),丘腦腹外側(cè)核,基底核,小腦,初級運動皮質(zhì),腦干,脊髓,2、輔助運動區(qū)(包括第二體感和內(nèi)臟感覺區(qū)),部位：,功能：,特征：,運動前區(qū),后頂葉皮質(zhì),運動準備 感覺信息調(diào)節(jié),雙側(cè)支配,6區(qū),丘腦腹外側(cè)核,小腦,初級運動皮質(zhì),腦干,脊髓,3、運動前區(qū),部位：,功能：,特征：,輔助運動區(qū),運動前區(qū),后頂葉皮質(zhì),為制定運動計劃作

9、準備,聯(lián)合皮質(zhì),本體覺,視覺,初級運動皮質(zhì),4、后頂葉皮質(zhì),聽覺,輔助運動區(qū),5、其他運動相關(guān)皮質(zhì),大腦皮層對運動功能調(diào)控總結(jié),1、錐體系 pyramidal system 錐體束：皮層發(fā)出經(jīng)延髓錐體下達脊髓和腦神經(jīng)運動核的傳導束，即皮層脊髓束和皮層腦干束 錐體系：錐體束及發(fā)出錐體束的皮層神經(jīng)元,皮層脊髓束,皮層腦干束,（二）下行傳導通路,2、錐體外系,錐體外系指除錐體系以外的一切調(diào)節(jié)軀體運動的下行傳導路。它包括三部分：,轉(zhuǎn)而控制脊髓 運動神經(jīng)元,經(jīng)典的錐體外系：起源于皮層下的某些核團,皮層起源的錐體外系：由大腦皮層起源并通過皮層下核團接替,旁錐體系：由錐體束側(cè)枝進入皮層下核團,皮層下核團:小

10、腦、基底核、前庭核、紅核、腦干網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)等, ,皮層脊髓束,皮層腦干束, ,脊 髓,4、6區(qū),大 腦 皮 層,旁錐體系,皮層起源錐體外系,錐體外系,運動皮層+感覺皮層,皮層下中樞,錐體外系,錐體系,錐體系,錐體系和錐體外系示意圖,延髓錐體,腦神經(jīng)運動核,錐體系 1. 對側(cè)支配； 有單突觸聯(lián)系(占1020) 激活、N元 對皮層無反饋環(huán)路 2. 加強肌緊張 執(zhí)行隨意運動指令,錐體外系 1. 雙側(cè)支配 皆多突觸聯(lián)系 激活N元 對皮層有反饋環(huán)路 2. 調(diào)節(jié)肌緊張 協(xié)調(diào)隨意運動,錐體系與錐體外系功能特點,隨意 運動 的設(shè)想,皮層 聯(lián)絡(luò)區(qū),基底N節(jié),外側(cè)小腦,運動前區(qū)和皮層運動區(qū),小 腦 中間帶,運 動,執(zhí)

11、 行,設(shè) 計,產(chǎn)生和調(diào)節(jié)隨意運動示意圖,上、下運動神經(jīng)元麻痹的區(qū)別 類 型 上運動神經(jīng)元麻痹 下運動神經(jīng)元麻痹 麻痹特點 硬癱（痙攣性癱、中樞性癱） 軟癱（萎縮性癱、周圍性癱） 損害部位 皮層運動區(qū)或錐體束 脊髓前角運動N元或運動神經(jīng) 麻痹范圍 較廣泛 常較局限 肌 緊 張 張力過強、痙攣 張力減退、松弛 腱 反 射 增 強 減弱或消失 病理反射 巴彬斯基征陽性 巴彬斯基征陰性 肌 萎 縮 不明顯 明 顯,注：上運動神經(jīng)元指管理脊髓運動N元的所有上位N元（包括腦干、基底N節(jié)、大腦皮層）； 下運動神經(jīng)元指脊髓和腦干運動N核發(fā)出軸突并直接控制骨骼肌活動的運動N元。,五、基底神經(jīng)節(jié)對運動的調(diào)節(jié),(一

12、)基底神經(jīng)節(jié)的組成及連接:,紋 狀 體,尾 核,殼 核,蒼 白 球,丘腦底核,黑 質(zhì),紅核,丘 腦,運動皮層,脊髓,基底神經(jīng)節(jié),新皮層 基底 神經(jīng)節(jié) 丘腦 運動皮層,紋狀體 黑質(zhì) 紋狀體,GABA,DA,兩個環(huán)路,皮質(zhì)紋狀體環(huán)路 1：多巴胺能神經(jīng)元 2：膽堿能神經(jīng)元 3：-氨基丁酸能神經(jīng)元 4：谷氨酸能神經(jīng)元,(二)基底神經(jīng)節(jié)的功能及病變: 皮質(zhì)運動輔助區(qū)紋狀體皮質(zhì)運動輔助區(qū)環(huán)路 調(diào)節(jié)肌緊張、協(xié)調(diào)隨意運動、調(diào)節(jié)本體感覺的傳入信息等，參與運動的計劃和運動的程序。,當紋狀體內(nèi)的 膽堿能N元興奮 釋放ACh 肌張力 協(xié)調(diào)運動,當黑質(zhì)內(nèi)的 多巴胺能N元興奮 釋放多巴胺 抑制紋狀體內(nèi)的 膽堿能N元興奮性

13、,紋狀體黑質(zhì)紋狀體環(huán)路 通過抑制作用穩(wěn)定紋狀體的功能。,肌緊張過低而運動過多綜合征 臨床病癥：如舞蹈病和手足徐動癥等。 病理研究:紋狀體病變，腦內(nèi)多巴胺含量正常。 主要表現(xiàn):肌緊張減低，頭部和上肢不自主的舞 蹈樣動作。 發(fā)病機制:,用耗竭多巴胺遞質(zhì)的藥物(如利血平)， 可緩解其癥狀。？,治療方案:,紋狀體病變 膽堿能N元和GABA能N元功能 肌張力 隨意運動,基底神經(jīng)節(jié)病變的 臨床表現(xiàn):,黑質(zhì)內(nèi)多巴胺能N元功能相對亢進,肌緊張增強而運動過少綜合癥 臨床病癥：如震顫麻痹（帕金森氏?。?。 主要表現(xiàn):全身肌緊張增高、肌肉僵硬、隨意運動過少、動作緩慢、面部表情呆板。 靜止性震顫是本病的重要特征，震顫多

14、見于上 肢，尤其是手部，靜止時出現(xiàn)，情緒激動時增強，隨意運動時減少，入睡后停止。 病理研究:黑質(zhì)病變，腦內(nèi)多巴胺含量明顯。 發(fā)病機制:尚不很清楚，目前認為:,發(fā)病機制: 黑質(zhì)受損時 多巴胺遞質(zhì) 對紋狀體膽堿能遞質(zhì)系統(tǒng)抑制作用 紋狀體膽堿能遞質(zhì)系統(tǒng)功能 肌張力隨意運動 治療方案:促進多巴胺合成的藥物(如左旋多巴)或阻斷乙酰膽堿的藥物 (如阿托品等)，可緩解上述癥狀。,肌緊張過低而運動過多綜合征 肌緊張增強而運動過少綜合征 病癥 如舞蹈病和手足徐動癥等, 多巴胺遞質(zhì) 抑制紋狀體膽堿能 遞質(zhì)系統(tǒng)作用 肌張力,促進多巴胺合成藥物(左旋多巴) 阻斷乙酰膽堿藥物 (阿托品等),靜止性震顫 隨意運動，肌緊張

15、,如震顫麻痹(帕金森氏病),耗竭多巴胺遞質(zhì) 的藥物(如利血平),治療, 膽堿能N元功能 和GABA能N元功能 黑質(zhì)內(nèi)多巴胺能N元 功能相對亢進 隨意運動,機制,病變 紋狀體 黑質(zhì),肌緊張減低， 頭部和上肢不自主的舞蹈樣動作,表現(xiàn),基底神經(jīng)節(jié)的功能及病變,（一）小腦的結(jié)構(gòu),六、小腦對軀體運動的調(diào)節(jié),新小腦,舊小腦,古小腦,5-HT NE ASP Glu,Glu,GABA,GABA,GABA,（二）小腦的功能,反射:,功能:參與維持身體平衡，協(xié)調(diào)肌群活動。其功能與前庭器官密切相關(guān)。 臨床:,平衡失調(diào)綜合癥(身體傾斜，站立不穩(wěn)，醉步；不影響隨意運動)。,前庭器官前庭核前庭小腦前庭核脊髓運動N元肌肉。

16、,浦肯野細胞,1、前庭小腦（絨球小結(jié)葉）,大腦感覺區(qū)運動區(qū),脊髓小腦浦肯野細胞,小腦頂核,紅核脊髓束 皮質(zhì)脊髓束,頭頸、近端肢體,運動信息,運動反饋信息,本體覺、視覺、聽覺、平衡覺,小腦中間核,網(wǎng)狀脊髓束 前庭脊髓束,肢體及中線肌群,易化、協(xié)調(diào),小腦蚓部,網(wǎng)狀脊髓束,腦干網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),抑制,N元,2、脊髓小腦(小腦前葉及后葉的中間帶),功能:調(diào)節(jié)抗重力肌群的活動，提供站立和運動時維持平衡的肌張力強度。,臨床: 肌張力降低，四肢無力，共濟失調(diào)癥狀。,小腦前葉對肌緊張的易化作用抑制作用； 小腦前葉損傷肌張力降低，四肢無力。,原因1：,途徑：脊髓小腦脊髓 、運動N元,小腦后葉的中間帶接受腦橋纖維的投射，

17、并與大腦皮層運動區(qū)之間有環(huán)路聯(lián)系，在執(zhí)行隨意運動指令有重要作用。 小腦后葉損傷出現(xiàn)小腦性共濟失調(diào)癥狀：,原因2：,意向性震顫：運動過程中的震顫； 動作分解：把一個指鼻動作分解位三四個動作才完成； 運動時離開指定的路線：指鼻不準； 不能快速變換運動（輪替運動障礙）。,大腦皮質(zhì)廣泛區(qū) （感覺區(qū)、運動區(qū)、運動前區(qū)、感覺聯(lián)絡(luò)區(qū)）,新小腦浦肯野細胞,小腦深部齒狀核,丘腦腹外側(cè)核,大腦皮質(zhì)初級運動區(qū) 運動前區(qū),對側(cè)紅核,大腦皮質(zhì)運動區(qū),下橄欖核,3、皮層小腦 （后葉的外側(cè)部）,功能:與感覺皮層、運動皮層、聯(lián)絡(luò)區(qū)之間的聯(lián)合活動和運動計劃的形成及運動程序的編制有關(guān)。,臨床: 精巧運動受損。,（因新小腦貯存了一

18、整套程序，當大腦皮層發(fā)動精巧運動指令時從新小腦中提取貯存的程序?qū)⒊绦蚧剌數(shù)狡舆\動區(qū)錐體系發(fā)動運動）。,學習后期：動作漸熟練,（大腦皮層與新小腦之間不斷進行聯(lián)合活動，新小腦參與運動計劃的形成及運動程序的編制）。,學習中期：動作漸協(xié)調(diào),學習初期：動作不協(xié)調(diào)（因皮層小腦未發(fā)揮作用）。,1、去大腦僵直 decerebrate rigidity,定義：在動物中腦上下丘之間切斷腦干，動物出現(xiàn)伸肌過度緊張現(xiàn)象，表現(xiàn)為四肢伸直、頭尾昂起、脊柱挺硬，稱為去大腦僵直。,橫斷腦干切線,七、腦干對軀體運動的調(diào)節(jié) （一）低位腦干對肌緊張的調(diào)節(jié),電刺激延髓腦干網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)不同區(qū)域，觀察到存在：抑制區(qū)： (范圍較小),高級中樞對肌緊張和肌運動的作用可能有二種機制：,易化或抑制脊髓運動N元，直接調(diào)節(jié)肌肉的收縮； 易化或抑制脊髓運動N元，通過