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1、第三节 神经系统对躯体运动的调控,第十章 神经系统的功能,目的要求,1.掌握牵张反射概念、类型及意义，去大脑僵直，大脑皮层主要运动区及功能特征。2.熟悉脊休克，对侧伸肌反射，大脑皮层运动传出通路，帕金森病和亨廷顿病的主要表现和递质通路。小脑的功能及损伤后的表现。,一、运动的中枢调控功能概述,（一）运动的分类 1.反射运动 2.随意运动 3.节律性运动,（二）运动调控的基本结构和功能 1.中枢运动调控的三级水平：（1）最高水平：大脑皮层联络区、基底神经节、皮层小脑，负责运动策划；（2）中间水平：运动皮层和脊髓小脑，负责运动的协调、组织和实施；（3）最低水平：脑干和脊髓，负责运动的执行。,随意运动
2、的策划,1.脊髓运动神经元(motor neuron)（1）运动神经元:支配梭外肌 最后公路(final common path)（2）运动神经元:支配梭内肌 递质为ACh,兴奋性较高 主要功能是调节肌梭的敏感性（3）运动神经元:支配梭内肌和梭外肌,二、脊髓对躯体运动的调控作用,（一）运动反射的最后公路,运动神经元整合各种神经冲动,可 引发随意运动(voluntary movement)调节姿势,提供运动背景 协调肌群活动,使运动平稳和精确 2.运动单位(motor unit)概念:1个运动神经元+所支配肌肉 大小:不一(支配612根或2000根肌纤维)分布:肌纤维和其他单位的肌纤维交叉,运动
3、单位（+肌纤维）,1.脊休克：2.表现：离断面下运动、感觉、内脏活动 3.恢复：反射可恢复,随意运动、知觉永久丧失 恢复速度与动物进化程度有关 简单和原始的先恢复,复杂的后恢复 4.表明：脊髓能完成某些简单反射 正常时在高位中枢控制下活动 5.产生机制：,（二）脊髓休克,（二）脊髓对姿势反射的调节 姿势反射(postural reflex)由脊髓完成的姿势反射 1.屈肌反射与对侧伸肌反射 2.牵张反射(stretch)3.节间反射(intersegmental)如搔爬反射(scratching),屈肌反射,1.对侧伸肌反射,2.牵张反射(stretch reflex),概念：有完整神经支配的骨
4、骼肌在受到外力牵拉 而伸长时，引起受牵拉的同一肌肉收缩的 反射活动。,类型：腱反射、肌紧张,（1）腱反射概念：是指快速牵拉肌腱时所发生的牵张反射。它表现为被牵拉肌肉迅速而明显地缩短。,特点：是单突触反射，反射时间短。意义：帮助了解神经系统的功能状态。,膝跳反射,（2）肌紧张概念：缓慢而持续的牵拉肌腱时，发生的牵 张反射。它表现为骨骼肌轻度而持续 地收缩，维持肌肉的紧张性收缩状态。,特点：多突触反射，运动单位交替性活动，伸 肌为主。意义：肌紧张是维持躯体姿势最基本的反射活 动，是姿势反射的基础。,（3）牵张反射反射弧(reflex arc)：感受器：肌梭(muscle spindle)传入与传出
5、：Ia、II类纤维;、纤维 中枢与效应器：运动神经元;梭外肌,反射过程：牵拉肌肉肌梭兴奋 Ia、II 类纤维传入脊髓前角 运动 神经元兴奋 纤维传出梭 外肌收缩。,不同情况下Ia传入和对运动神经元作用的改变 肌肉静息时：有一定频率传入冲动,对 运动神经元的活动起一定作用 肌肉收缩缩短时：梭内肌松弛,Ia传入减少,对运动神经元的兴奋作用小 肌肉受牵拉伸长时：梭内肌紧张,Ia传入增多,对运动神经元的兴奋作用大 传出增多时：梭内肌紧张,Ia传入增多,对运动神经元的兴奋作用大,（4）腱器官(tendon organ),感受刺激：肌肉张力变化；传入纤维：b类纤维；作用：抑制运动神经元兴奋；反牵张反射：由
6、腱器官引起的牵张反射抑制。意义：防止牵张反射过强而拉伤肌肉。,腱器官 与肌梭的比较,1.脑干网状结构抑制区和易化区（1）易化区：延髓网状结构背外侧部分、脑桥被盖、中脑中央灰质及被盖、下丘脑和丘脑中线核群、前庭核、小脑前叶两侧部等。（2）抑制区：延髓网状结构腹内侧部分、大脑皮层运动区、纹状体、小脑前叶蚓部等。,三、脑干对肌紧张和姿势的调控,（一）脑干对肌紧张的调控,网状结构易化区,延髓前庭核,2.去大脑僵直(decerebrate rigidity)（1）去大脑僵直现象：在中脑上、下丘之间切断脑干，动物表现出四肢伸直,坚硬如柱,头尾昂起,脊柱挺硬呈角弓反张状态。（2）机制：去大脑僵直主要表现为抗
7、重力肌（伸肌）肌紧张亢进，可为切断相应脊髓背根而消除，因此是增强的牵张反射。（3）去皮层僵直：,去大脑僵直示意图,人去皮层僵直及去大脑僵直,（4）去大脑僵直的类型,1）僵直：通过网状脊髓束实现2）僵直：通过前庭脊髓束实现,1.状态反射(attitudinal)（1）迷路紧张反射：（2）颈紧张反射：,（二）脑干对姿势的调控,（1）迷路紧张反射：由内耳椭圆囊和球囊传入 冲动对躯体伸肌紧张的反射型调节。,现象：（去大脑动物）A仰卧时，伸肌紧张性 B俯卧时，伸肌紧张性,（2）颈紧张反射：颈部扭曲时颈部脊椎关节韧带和肌肉本体感受器传入冲动对四肢肌肉紧张的反射性调节。,头转向一侧,人的颈紧张反射,2.翻正
8、反射(Righting reflex),头部位置不正常视觉、迷路头部翻正与躯干位置不正常本体感受器躯干翻正。,（一）大脑皮层运动区 1.主要运动区：中央前回(4区)和运动前区(6区)有其功能特征(见下页)运动柱(motor column)2.其他运动区：运动辅助区;第一、第二感觉区;5、7、8、18、19区等,四、大脑皮层对运动的调控,中央前回（4区）、运动前区（6区）,（1）主要运动区的功能特征*交叉：躯体对侧,头面部多为双侧 下部面肌和舌肌对侧*定位：精细,皮层肌肉点对点支配*大小：与运动的精细程度有关 运动愈精细复杂的肌肉代表区愈大*倒置：下肢顶部,膝以下半球内侧 上肢中部,头面部(内部
9、正立)底部,（二）运动传出通路1.皮层脊髓束和皮层脑干束：（1）皮层脊髓束：由皮层经内囊、脑干下行，到达脊髓前角运动神经元的传导束。侧束：经延髓椎体交叉，控制四肢远端肌肉，主要参与精细的、技巧性运动，进化新。前束：只降到脊髓胸段，控制四肢近端肌肉及躯干肌肉，主要参与姿势维持和粗大运动，种系发生古老。（2）皮层脑干束：,2.运动传出通路损伤时的表现,巴彬斯基征（+）,巴彬斯基征（-）,五、基底神经节对运动的调控 结构：纹状体、丘脑底核和黑质 主神经元(main neuron)：中型多棘神经元(medium spiny n.,MSN)负责信息整合和传出 中间神经元(interneuron)GABA
10、能和ACh能神经元,起抑制作用,（一）基底神经节的纤维联系,1.基底神经节与大脑皮层之间的神经回路（1）直接通路(direct pathway)：大脑皮层尾、壳核苍白球内侧丘脑 大脑皮层(运动皮层活动)去抑制(disinhibition)机制（2）间接通路(indirect pathway)：大脑皮层尾、壳核苍白球外侧丘脑底核苍白球内侧丘脑大脑皮层(部分抵消了直接通路对丘脑的兴奋作用),（1）主神经元：1）中型多棘神经元：负责信息整合和传出 2）中间神经元：GABA能和ACh能神经元,起抑 制作用 3）中型多棘神经元的纤维联系：黑质释放多巴胺通过激活D1受体增强直接通路，通过D2受体抑制间接通
11、路。,2.黑质-纹状体投射系统,（二）与基底神经节损伤有关的疾病 1.帕金森病(Parkinson disease)症状：肌紧张增高,随意运动减少 静止性震颤(static tremor)病理：中脑黑质DA神经元受损对直接通 路的激活作用(经D1受体介导)和对间 接通路的抑制作用(经D2受体介导)运动皮层活动 治疗：L-dopa、东莨菪碱或安坦,2.亨廷顿病(Huntington disease)症状：不自主的上肢和头部舞蹈样动作 肌张力降低 病理：新纹状体GABA能或胆碱能神经元 受损间接通路活动,而直接通路活 相对动运动皮层活动 治疗：利舍平(reserpine)（三）基底神经节的功能 参
12、与运动调节、随意运动的产生和稳定、肌紧张的调节、本体感觉传入信息的处理。,六、小脑对运动的调控（一）前庭小脑(vestibulocerebellum)1.结构：绒球小结叶,与前庭核有关系 前庭器官前庭核绒球小结叶前庭核脊髓运动神经元肌肉 2.功能：控制身体平衡和眼球运动 3.损伤表现：站立不稳,运动病消失 位置性眼震颤(positional nystagmus),（二）脊髓小脑(spinocerebellum)1.结构：前叶(包括单小叶)后叶中间带(旁中央小叶)2.功能：协调随意运动,调节肌紧张 前叶蚓部：抑制肌紧张,倒置性安排 前叶两侧部：易化肌紧张(占优势),倒置 后叶中间带：易化肌紧张,
13、协调随意运动3.损伤表现：意向性震颤(intention)等 小脑性共济失调(cerebellar ataxia),肌张力,（三）皮层小脑(corticocerebellum)1.结构：后叶外侧部 大脑皮层脑桥核皮层小脑 齿状核丘脑外侧腹核大脑皮层2.功能：参与随意运动的设计和程序的编写 在精巧运动学习过程中尤其重要3.损伤表现：不产生明显症状,小脑三个主要功能区的主要功能和损伤后的表现,前庭小脑 脊髓小脑 皮层小脑,主要功能,损伤后表现,主要纤维联系,传入：脊髓、三叉、视和听觉,传入：前庭传出:前庭核、脊髓,传入：大脑皮层传出：大脑皮层,维持身体平衡,协调随意运动，调节肌紧张,参与随意运动的设计、编程,步基宽和站立不稳，出现位置性眼震颤,小脑性共济失调,指鼻试验阳性（意向性震颤）,肌张力下降,不产生明显缺陷,1.大脑皮层运动区2.脑桥核3.皮层小脑4.齿状核5.红核6.丘脑外侧腹核7.下橄榄核8.脑干网状结构,基底神经节与小脑功能的异同点 共同点：都参与运动的设计和编程、运动协调、肌紧张调节、本体感觉信息处理等 不同点：基底神经节主要在于运动的准备阶段，基底节主要与大脑皮层构成回路,因而主要参与运动的设计。小脑主要在于运动的进行过程中，小脑还与脑干、脊髓有大量纤维联系,因而还参与运动的执行。,
