1、第八章第八章 运动的神经控制运动的神经控制大脑皮层大脑皮层基底神经节基底神经节小脑小脑运动中枢运动中枢皮肤皮肤肌肉肌肉关节关节前庭前庭感觉传入信息感觉传入信息脊髓（脑）运动神经元脊髓（脑）运动神经元骨骼肌骨骼肌发动随意运动发动随意运动调节姿势调节姿势协调肌群活动协调肌群活动最后公路（最后公路（final common path）反射性运动（反射性运动（reflex movement)reflex movement)节律性运动节律性运动(rhythm movement)(rhythm movement)随意运动（随意运动（voluntary movement)voluntary movement
2、)Types of MovementMuscles Smooth muscle Cardiac muscle Skeletal muscle =躯体运动系统躯体运动系统The Autonomic Nervous System自主神经系统自主神经系统 The ANS controls your bodys involuntary internal functions.Sympathetic Nervous System 交感神经系统交感神经系统 (fight or flight mechanism)inc.H.R.and cardiac contraction coronary vessels
3、dilate increasing B.P.&blood flow 冠状动脉冠状动脉 Bronchodilation,inc.metabolic rate&mental capabilities glucose is released from the liver into the bloodThe Autonomic Nervous System自主神经系统自主神经系统 Parasympathetic Nervous System(housekeeping system)carrys out digestion,urination,&life support conserves energy
4、 decreases blood flow decreases breathing rate 副交感神经系统副交感神经系统The Peripheral Nervous System外周神经系统外周神经系统 The PNS contains 12 pairs of cranial nerves and 31 pairs of spinal nerves.Sensory neurons enter the spinal cord through the dorsal root(背根).mechanoreceptors(touch)thermoreceptors(temperature)nocice
5、ptors(pain)chemoreceptors(oxygen,glucose,electrolytes,etc.)kinesthetic receptors(movement in joints,balance,etc.)ie.golgi tendon organsThe Peripheral Nervous System外周神经系统外周神经系统 Motor neurons leave the spinal cord through the ventral root(腹根腹根).Create muscle contraction Create muscle inhibition肌肉的分类肌
6、肉的分类:伸肌伸肌&曲肌曲肌按部位分类：按部位分类：中轴肌：支配躯干，维持姿势中轴肌：支配躯干，维持姿势 近侧肌：支配肩、肘、髋、膝；运动近侧肌：支配肩、肘、髋、膝；运动 远侧肌：手、脚、手指、脚趾；精细动作远侧肌：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脊髓运动神经元释放的神经递质都是ACh第一节第一节 运动单位与运动神经元库运动单位与运动神经元库1、运动神经元运动神经元：支配梭外肌。支配梭外肌。大的大的运动神经元运动神经元-快肌；快肌；小的小的运动神经元运动神经元-慢肌。慢肌。2、运动神经元：支配梭内肌，调节肌梭的敏感性。运动神经元：支配梭内肌，调节肌梭的敏感性。3、运
7、动神经元：体积较大，对梭内、外肌都有支配。运动神经元：体积较大，对梭内、外肌都有支配。-运动神经元的输入运动神经元的输入肌梭：通过背根，传递本体感觉；反馈调节肌梭：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：兴奋性脊髓中间神经元：兴奋性/抑制性，脊髓反射。抑制性，脊髓反射。Motor unit:一个脊一个脊髓髓运动神经元或脑干运动神经元或脑干运动神经元及其支配的运动神经元及其支配的全部肌纤维所构成的一全部肌纤维所构成的一个功能单位。个功能单位。一一 运动单位运动单位(（二）运动单位：（二）运动单位：一个一个运动
8、神经元及所支配的全部肌纤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。维。运动单位的大小决定于神经元末梢分支数目的多少。分支少分支少 -利于做精细运动。利于做精细运动。分支多分支多 -利于产生巨大的肌张力。利于产生巨大的肌张力。不同运动单位的肌纤维交叉分布不同运动单位的肌纤维交叉分布产生均匀的张力产生均匀的张力 运动单位的分类运动单位的分类快运动单位慢运动单位快运动单位慢运动单位Skeletal Muscle Fiber Types innervating nerve is primary determinant of fiber type motor unit
9、s composed of homogenous fibers all 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,glycolytic,white,Type IIb)Skeletal Muscle Fiber types Histochemical staining for myosin ATPase shows the 3 t
10、ypes of fibers Type I(slow oxidative)are darkest.Type IIa(fast oxidative)are lightest Type IIb(fast glycolytic)are intermediate in staining.慢收缩抗疲劳型：慢收缩抗疲劳型：快收缩易疲劳型：快收缩易疲劳型：快收缩抗疲劳型：快收缩抗疲劳型：小型的运动神经元，收缩力较弱，维持时间较小型的运动神经元，收缩力较弱，维持时间较长，不易疲劳长，不易疲劳大型的运动神经元，收缩力强，维持时间短，大型的运动神经元，收缩力强，维持时间短，易疲劳易疲劳大型的运动神经元，收缩力较强
11、，不易疲劳大型的运动神经元，收缩力较强，不易疲劳二、运动神经元二、运动神经元库库(motoneuro(motoneuro pool)pool)支配某一特定肌肉的支配某一特定肌肉的运动神经元集结成群。运动神经元集结成群。是脑干和脊髓的运动核是脑干和脊髓的运动核又名运动神经元池又名运动神经元池运动神经元库以两种方式决定运动神经元库以两种方式决定肌肉的收缩力：肌肉的收缩力：神经元募集现象神经元募集现象 大小原则大小原则单收缩单收缩 复合收缩复合收缩 强直收缩强直收缩 1 1、单个运动神经元、单个运动神经元放电频率放电频率2 2、库内放电的运动神经元、库内放电的运动神经元数目数目 募集现象的大小原则募
12、集现象的大小原则向运动池的运输向运动池的运输 神经元与肌肉兴神经元与肌肉兴奋的顺序与神经元的奋的顺序与神经元的大小成反比：当受到大小成反比：当受到抑制时，与运动神经抑制时，与运动神经元的大小成正比。元的大小成正比。Recruitment of Muscles Affected by gait,speed,and duration of exercise change gait(步法)use different muscles change speed recruit more fibers for increases force Controlled by nervous system fib
13、ers vary in their sensitivity to impulse walk mostly ST fibers only 10%of total fibers needed Trot(小跑)ST and FTa trot about 30-50%fibers recruited canter(慢跑)more FTb fibers recruited gallop 飞奔(full out)100%fibers recruited三、运动单位紊乱三、运动单位紊乱 发生在三个不同水平发生在三个不同水平运动神经元水平运动神经元水平 肌肉退行型萎缩肌肉退行型萎缩 接头接头前因素前因素神经肌
14、肉接头水平神经肌肉接头水平 肌无力症肌无力症 接头后因素接头后因素肌肉水平肌肉水平 肌营养不良肌营养不良 外周神经损伤外周神经损伤损伤损伤病变病变影响影响CaCa2+2+内流（内流（MgMg2+2+）阻断递质释放（肉毒素）递质耗竭（阻断递质释放（肉毒素）递质耗竭（黑寡妇蜘蛛黑寡妇蜘蛛毒）毒）接头前因素接头前因素接头后因素接头后因素 竞争性抑制（箭毒，竞争性抑制（箭毒，-银环蛇毒银环蛇毒）去极化性抑制去极化性抑制 胆碱脂酶的活性（有机磷）胆碱脂酶的活性（有机磷）第二节第二节 运动反射运动反射一、反射的特性一、反射的特性1 1、概念、概念2 2、结构基础、结构基础多突触反射多突触反射双突触反射双突
15、触反射单突触反射单突触反射3、反射时程、反射时程(reflex latency)反射延搁反射延搁4、反射的可塑性、反射的可塑性 习惯化习惯化(habituation)：反复应用无伤害性刺激：反复应用无伤害性刺激 可使反射减弱可使反射减弱 敏感化敏感化(sensitization)：反复应用伤害性刺激：反复应用伤害性刺激 可使反射增强可使反射增强 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。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。姿
16、势；协调随意运动，维持肌肉张力。二、肌梭反射二、肌梭反射(muscle spindle reflex)(muscle spindle reflex)牵张反射（牵张反射（Stretch ReflexStretch Reflex）或肌伸张反射（）或肌伸张反射（myotaticmyotatic reflex)reflex)A、腱反射腱反射（Tendon Reflex）：）：(位相性牵张反射）位相性牵张反射）定义：快速牵拉肌腱时发生的牵张反射；快速叩击肌腱引定义：快速牵拉肌腱时发生的牵张反射；快速叩击肌腱引起起 肌肉收缩。肌肉收缩。特点：腱反射是单突触反射，特点：腱反射是单突触反射，其反射时很短，耗时
17、约其反射时很短，耗时约0.7ms。意义：意义：了解神经系统的某些了解神经系统的某些功能状态。若腱反射减弱或消功能状态。若腱反射减弱或消失，常提示反射弧的某个部分失，常提示反射弧的某个部分有损伤；若腱反射亢进，说明有损伤；若腱反射亢进，说明控制脊髓的高级中枢的作用减控制脊髓的高级中枢的作用减弱。弱。膝腱反射膝腱反射牵张反射类型牵张反射类型膝跳反射B、肌紧张肌紧张（Muscle Tonus）：）：(紧张性牵张反射）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。概念：缓慢持续牵拉引起肌肉抵抗性持续收缩。特点：特点：肌紧张属于多突触反射。肌紧张属于多突触反射。无明显的运动表现，骨骼肌处于持
18、续地轻微无明显的运动表现，骨骼肌处于持续地轻微 的收缩状态。的收缩状态。牵张反射类型牵张反射类型 意义：意义：对抗肌肉的牵拉对抗肌肉的牵拉 以维持身体的姿势，以维持身体的姿势，是一切躯体运动的是一切躯体运动的 基础。基础。感受器感受器:肌梭肌梭，位于梭内肌，感受肌肉长度变化或牵拉刺激。，位于梭内肌，感受肌肉长度变化或牵拉刺激。传入传入N:N:a a类类纤维和纤维和类纤维类纤维传出传出N N：梭内肌和梭外肌梭内肌和梭外肌 牵张反射的结构基础牵张反射的结构基础-反射弧反射弧中枢：中枢：脊髓脊髓和和运动神经元运动神经元纤维和纤维和纤维纤维效应器效应器:梭内肌梭内肌纤维纤维梭外肌梭外肌纤维纤维梭内肌：
19、梭内肌：感受部位感受部位中间部中间部(a，）收缩部位收缩部位两端（两端（神经元）神经元）梭内肌：梭内肌：核袋纤维核袋纤维核链纤维核链纤维IIII类纤维类纤维花枝状花枝状IaIa类纤维类纤维螺旋状螺旋状运动神经元运动神经元1运动神经元（动态型）运动神经元（动态型）-核袋纤维核袋纤维b12运动神经元（静态型）运动神经元（静态型）-核袋纤维核袋纤维b2和和 核链纤维核链纤维C型型动态反应动态反应静态反应静态反应 反肌伸长反射（反牵张反射）：反肌伸长反射（反牵张反射）：S 概念：牵拉肌肉引起牵张反射，引致腱器官传入冲动增多，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导致支
20、配被牵拉肌肉的运动运动N元抑制，使牵张反射受到抑制的元抑制，使牵张反射受到抑制的反射称为反牵张反射反射称为反牵张反射(inverse stretch reflex)。S 意义：防止被牵拉肌肉受到损伤。意义：防止被牵拉肌肉受到损伤。反牵张反射的回路构成反牵张反射的回路构成腱器官腱器官：分布于肌腱胶原纤维之中，为肌肉张力变化感：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最强。传入冲动抑制受器，等长收缩时受到的刺激最强。传入冲动抑制运动神经运动神经元。元。牵张反射和反牵张反射牵张反射和反牵张反射 梭外肌与肌梭呈并联关系，梭外肌与肌梭呈并联关系，梭外肌与腱器官呈串联关系；梭外肌
21、与腱器官呈串联关系；肌梭感受肌肉的长度变化肌梭感受肌肉的长度变化(长度感受器长度感受器)，腱器官感受肌肉的张力变化腱器官感受肌肉的张力变化(张力感受器张力感受器)；腱器官对被动牵拉不敏感，而对肌肉的主动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。缩，导致腱器官兴奋而发动反牵张反射。第三节第三节 脊髓运动功能脊髓运动功能 一一脊脊髓髓运运动动功功能能成成分分 运动神经元的不均匀分布运动神经元的不均匀分布如如C3
22、T1支配手臂，则腹角膨大支配手臂，则腹角膨大S 屈肌反射具有保护性意义，但不属于姿势反射屈肌反射具有保护性意义，但不属于姿势反射Flexor reflex（一）（一）曲肌反射曲肌反射对侧伸肌反射（交叉伸肌反射）对侧伸肌反射（交叉伸肌反射）Crossed extensor reflex伸伸Crossed Extensor Reflex屈肌中间神经元屈肌中间神经元（半个中心）（半个中心）伸肌中间神经元伸肌中间神经元（半个中心）（半个中心）（二）中枢模式发生器（二）中枢模式发生器 (central patter generator,CPG)CPG是基本的是基本的节律运动中枢节律运动中枢 不需要外周传
23、入信息，不需要外周传入信息，也不需要反射活动参与，也不需要反射活动参与，仅在脊髓中间神经元之间仅在脊髓中间神经元之间构成局部网络，以相互抑构成局部网络，以相互抑制回路协调着一些节律性制回路协调着一些节律性运动。运动。中脑运动区中脑运动区延髓网状核延髓网状核网状脊髓束网状脊髓束半个中心半个中心脊髓前角脊髓前角运动神经元运动神经元伸肌伸肌 屈肌屈肌 E EI IL LL LI I CPG主要是通过主要是通过NMDA（N-甲基甲基-D-天门冬氨酸）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。放电产生一个大的振荡。二、脊髓运
24、动功能的抑制作用二、脊髓运动功能的抑制作用 突触前抑制突触前抑制(postsynaptic inhibition)(postsynaptic inhibition)交互性抑制交互性抑制 突触后抑制突触后抑制 (reciprocal inhibition(reciprocal inhibition(presynaptic(presynaptic inhibition)inhibition)回返性抑制回返性抑制 (recurrent inhibition)(recurrent inhibition)结构基础结构基础：是抑制性中间神经元：是抑制性中间神经元 机制机制：兴奋冲动兴奋冲动抑制性中间抑制性
25、中间N元元释放抑制性递质释放抑制性递质突触后突触后N元产生元产生IPSP突触后突触后N元发生抑制元发生抑制（一）突触后抑制（一）突触后抑制:突触前轴突末梢的突触前轴突末梢的AP突触小泡中抑制性递质释放突触小泡中抑制性递质释放递质与突触后膜受体结合递质与突触后膜受体结合突触后膜突触后膜Cl-通道开放通道开放Cl-通透性通透性超极化（超极化（IPSP）Cl-内流内流IPSPCa2+内流内流 交互性抑制交互性抑制 （reciprocal inhibitionreciprocal inhibition）回返性抑制回返性抑制（recurrent inhibitionrecurrent inhibition）突触前抑制（突触前抑制（presynaptic inhibition）结构基础结构基础:轴轴-轴轴-胞串联突触。胞串联突触。概念：概念：通过改变突触前膜电位使突通过改变突触前膜电位使突触后神经元兴奋性降低的抑触后神经元兴奋性降低的抑制称为突触前抑制。制称为突触前抑制。意义意义:可将各种不必要的或非主要可将各种不必要的或非主要的信息，在传入途中即被抑的信息，在传入途中即被抑制掉，进而保证了重要信息制掉，进而保证了重要信息上传到高级中枢，使个体的上传到高级中枢，使个体的思维、注意力、精力得到高思维、注意力、精力得到高度集中。度集中。-广泛存在于机体的感觉传入途中广泛存在于机体的感觉传入途中
