16神经系统对机体运动的控制和调节

3
4
5
6
2.运动单位(motor unit)： ~ 指一个运动神经元及其所支配的全部肌 纤维组成的功能单位。
7
二、脑干及其下行运动通路 • 脑干：延髓、脑桥、中脑、间脑(丘脑、丘脑下 部) • 在脑干部，有一些神经元交织在一起构成网状 结构(reticular formation)，向下延伸进入脊髓 形成一个下行系统(descending system)，即是 脑干对躯体运动调节的途径。
第十章 神经系统对机体运动的控制和调节
• 神经系统 (nervous system) 是人体内占主导地位 的调节系统。体内各器官和系统，尽管功能各 异，但都在神经系统的直接或间接调控之下， 统一协调地完成整体功能活动。
• 神经系统由中枢神经系统和周围神经系统组成。 神经系统的调节功能主要依靠中枢神经系统来 完成。
• ③. 调制感觉信息:
– 通过扣带回、眶回、杏仁核等调节视、听、触、痛觉。
• ④. 参与学习记忆过程:
– 通过海马环路参与近期记忆活动。 – 颞叶→海马回→海马→穹隆→下丘脑→乳头体→丘脑前核 →扣带回→海马
下丘脑对内脏机能的调节
• 下丘脑由控制自主神经系统的高级中枢之称，对血压、体温 、摄食、水平衡和内分泌的调节具有重要影响。
8
9
三、大脑皮层运动区及其下行运动通路
• 包括4区和6区，4区为中央前回，为第 一运动区。 • 皮层运动区神经元构筑学(neuronal architectonics)特点
– 运动区除第三层锥体细胞外，在第五层还 有Betz细胞 – 皮层上下各层细胞组成了许多垂直于大脑 皮层的皮层功能柱，是皮层运动区的功能 单位
• 由2-12根梭内纤维组成，与肌肉纤维并行排列，并 附着于肌纤维上，或以两端固着在肌腱上。两端具 横纹，接受γ纤维的支配，可收缩；中段膨大不具横 纹，称核袋区。 • 梭内纤维有核袋纤维(粗)和核链纤维(细)两类
②传入神经 (感觉神经纤维)：
• Aα纤维：较粗，螺旋状末梢，对动态牵拉敏感。 • Aβ纤维：较细，花枝状末梢，对静态牵拉敏感。
17
③中枢：基本中枢在脊髓，并受高位中枢调
节。
④传出神经(运动神经元)： •α-运动神经元（只有） ⑤效应器：肌(梭外肌)纤维
•引起相应运动单位的收缩，许多运动单位的收缩
使肌肉产生一定张力，来对抗或抵消被动牵拉效
果。 位相性牵张反射和紧张性牵张反射（肌紧张）：
膝跳反射和肌张力
-同激活
18
2.腱反射 (tendon reflex)
• 感受器：高尔基腱器官(Golgi tendon organ, 张力 感受器) – 分布在骨骼肌和肌腱的接头处 – 生理意义：调节肌肉张力，防止肌肉过分剧烈的 收缩
19
20
3. 屈反射和交叉伸反射 p301
二、节律性运动 1. 搔抓 2. 行走
21
第三节 随意运动的发起和控制
运动计划 运动编程 运动执行 一、大脑初级运动皮层 4区
Байду номын сангаас22
– Brodmann氏分区：根据不同区域神经细胞结 构及纤维结构分布的差异，可分为52个区。 – 6区：运动前回; 4区：中央前回; 3-1-2区：感觉 区; 17区：视觉; 41-42区：听觉
大脑皮层运动区
• 包括4区和6区，4区为中央前 回，为第一运动区。 • 皮层运动区神经元构筑学 (neuronal architectonics)特 点
一、自主神经系统
• 包括交感和副交感神经系统
– 共同特征：都是由节前神经元和节后神经元构成，即传 出纤维在外周要经过一个神经节，更换一次神经元，然 后由节后神经元支配效应器。 – 不同之处：①节前神经元位置不同：交感神经系统节前 神经元(交感神经元)位于T1－L2、3；副交感神经系统节前 神经元(副交感神经元)位于脑干的副交感神经核及S2-4内 。②交感神经节在脊柱两侧联合成为两条交感神经链； 而副交感神经节不构成神经链，而是分散在所支配器官 的附近，因此节后纤维很短。
• 脊髓小脑(小脑前叶蚓部)损伤后出现动作性协调障碍——
小脑共济性失调症。
基底神经节的功能
• 基底神经节：指大脑皮层下对运动调节具有重要作用 的神经核团，包括：尾状核、壳核和苍白球。
– 尾状核、壳核合称为纹状体
• 功能：①调节脑干水平以下的运动神经元的兴奋；② 经由丘脑上行影响大脑皮层对运动的控制。 • 效应：调节和稳定随意运动；抑制全身肌紧张
– 参与躯体平衡，调节前庭核功能。 – 反射途径：前庭器官→前庭核→绒球小结叶→前庭核→脊 髓运动神经元→肌肉装置。
• 旧小脑——脊髓小脑(小脑前叶蚓部)：
– 参与调节四肢肌紧张(易化和抑制作用)。 – 损伤后出现动作性协调障碍——小脑共济性失调症。
• 新小脑——皮层小脑：
– 参与协调躯体随意运动。 – 反射途径：大脑皮层→脑桥核→新小脑皮层→齿状核→丘 脑外侧腹核→大脑皮质，形成：大脑-小脑-丘脑-大脑环路 。
1
脊髓对躯体运动的调节 脑干对躯体运动的调节 姿势反射 大脑皮层对躯体运动的调节 基底神经节的机能 小脑对躯体运动的调节 自主神经系统及对内脏运动的支配
2
第一节 控制和调节躯体运动的 神经结构及神经通路
一、脊髓运动神经元和运动单位 (spinal reflex, 脊髓反射) 脊髓运动神经元(motor neuron)与运动单位(motor unit) – 1.脊髓运动神经元(、)：纤维又称为肌梭运动纤维 (spindle motor fiber) – 最后公路
• 指有神经支配的骨骼肌受外力牵拉伸长时，受牵拉的同一 肌肉发生反射性收缩。 • 牵张反射是一种最简单和反应速度最快的脊髓反射活动， 属于单突触反射(即没有中间神经元的参与) • 自然条件下，导致牵张反射的原因主要是重力的牵引。
14
牵张反射弧
15
16
①感受器：肌梭(muscle spindle, 长度感受器)
内脏器官的生理活动，比如心跳、呼吸、血压、胃肠蠕动、体温 调节等一般不受意识和意志的控制，因此它们的反射被称为自主 反射(autonomic reflex)。
剧烈运动—心跳加速、呼吸困难 看到美女—脸红、血压升高 遇到困难—焦急流汗 等等现象又说明这些活动并非完全“自主”，也接受中枢神经 系统的控制，因此称这类神经系统为自主神经系统(autonomic nervous system)。
双重神经支配
• 绝大多数内脏器官既接受交感神经、又接受副交感神经 支配，形成双重神经支配。交感神经和副交感神经对于 同一器官的机能影响表现为拮抗性质，这对于保证机体 内环境的稳定具有重要意义。 • 交感神经整体活动主要作用是促使机体适应环境的急剧 变化；副交感神经整体活动效应是对机体起保护作用。
26
• 小脑功能：维持躯体平衡、调节肌肉张力和协调随 意运动，并且在技巧性运动的学习和建立过程中起 重要作用。 • 从系统发生上：
– 鱼类→古小脑（绒球小结叶）。 – 鸟类和爬行类→旧小脑（出现小脑蚓部） – 高等哺乳动物→新小脑（出现小脑半球）
小脑对躯体运动的调节
• 古小脑——前庭小脑(绒球小结叶)
10
11
不完全性麻痹
四、小脑和基底神经节
小脑通过运动信号的反馈提高运动的精确性； 基底神经节主要影响随意运动的发起。
五、锥体及锥体外系统
12
第二节 反射性运动和节律性运动
一、反射性运动 (reflex, 反射) 脊髓反射
13
牵张反射
肌紧张(muscle tension)： ~ 肌紧张是脊髓反射活动的结果。参与维持肌紧张的反 射主要是牵张反射和腱反射。 – 1.牵张反射(stretch reflex)：
• 小脑对僵直现象有抑制作 用 • 切断Ⅷ脑N，消除半规管前庭对前庭核的冲动，僵 直消失。
• 经典的去大脑僵直：
– 易化区活动增强，经网状脊髓束兴奋γ-运动神经元→通过γ- 环路兴 奋α-运动神经元→引起肌紧张加强→出现僵直。
第四节、神经系统对内脏活动的调节
脊髓对内脏机能的调节 脑干对内脏机能的调节 小脑对内脏机能的调节 边缘系统对内脏机能的调节
脊髓、脑干对内脏机能的调节
边缘系统 (limbic system) 对内脏机能的调节
• 边缘系统位于大脑皮层内侧面，包括：
边 缘 系 统
边缘系统的功能
• ①. 调制自主神经系统的功能：
– 通过对各初级中枢调控，保证机体生理功能活动的协调。
• ②. 产生动机、调节行为和情绪:
– 通过杏仁核调节防御行为、摄食行为、性行为、奖赏和惩 罚行为和情绪反应。
去大脑僵直
• 在中脑上、下丘之间及红核的下方水平面上切断脑干，动物出 现伸肌过度紧张、四肢强直、头尾昂起(脊柱反张后挺反张)等 肌紧张亢进现象。 • 如果切断脊髓背根，消除肌梭传入的影响，则僵直消失。说明 去大脑僵直为一种过强的牵张反射。
• 去大脑僵直产生机理
– 主要是高位下行抑制性影响 被阻断，网状抑制系统的活 动降低，易化系统的作用相 对增强所致。
– 运动区除第三层锥体细胞外， 在第五层还有Betz细胞 – 皮层上下各层细胞组成了许多 垂直于大脑皮层的皮层功能柱 ，是皮层运动区的功能单位
25
二、辅助运动皮层和前运动皮层 失用症 三、小脑 运动学习 前庭小脑，眼震颤 共济失调，意向性震颤，肌张力减退 前庭-眼反射
四、基底神经节 新纹状体，旧纹状体，黑质纹体束 帕金森病，亨廷顿病 五、去大脑僵直
自主神经系统的兴奋传递
• 也是突触连接，也是由神经末梢释放递质完成兴奋的传递 • 但是节前神经元和节后神经元纤维末梢释放的递质是不同 的：
–交感神经、副交感神经节前纤维，副交感神经的节 后纤维，交感神经支配骨骼肌和汗腺的节后纤维都 是释放Ach，属于胆碱能纤维。 –其余交感神经的节后纤维释放去甲肾上腺素，属于 肾上腺素能纤维。