1、 运动是人和动物最基本的功能之一。姿势是运动的背景或基础。躯体的各种姿势和运动都是在神经系统控制下进行的。神经系统对姿势和运动的调节是复杂的反射活动。骨骼肌失去神经支配，发生麻痹。神经系统专题知识讲座10/21/20221一 运动传出的最后公路（一）脊髓和脑干运动神经元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（final common path）脊髓运动神经元释放的神经递质都是ACh、梭内肌梭外肌
2、神经系统专题知识讲座10/21/202221、运动神经元：支配梭外肌。大的运动神经元-快肌；小的运动神经元-慢肌。2.运动神经元：支配梭内肌，调节肌梭的敏感性。3.运动神经元：体积较大，对梭内、外肌都有支配。神经系统专题知识讲座10/21/20223三类运动神经元：、两 类 运 动 神 经 元 比 较 -运动神经元 -运动神经元 大小 大（几十至150u）小（25u）数量 多（占前根2/3）少（约1/3）效应器 梭外肌（快、慢肌）梭内肌（核袋、核链）紧张性 无 有（经常性放电，频率高）释放递质 ACh ACh功能 引起骨骼肌收缩 调节肌梭对牵张刺激敏感性 协调肌肉的运动亚型 1 （时相型）1（
3、动态型）2 （紧张型）2（静态型）神经系统专题知识讲座10/21/20224（二）运动单位(Motor units)：一个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。分支少-利于做精细运动。分支多-利于产生巨大的肌张力。不同运动单位的肌纤维交叉分布产生均匀的张力神经系统专题知识讲座10/21/20225Motor units and innervation ratioInnervation ratioFibers per motor neuronExtraocular muscle 12:1Gastrocnemius 2000:1神经系统专题知识讲座10/21
4、/20226二 姿势的中枢调节l 节节 间间 反反 射射l 脊休克脊休克l 对侧伸肌反射对侧伸肌反射l 牵张反射牵张反射 腱反射腱反射 姿势反射姿势反射 肌紧张肌紧张l 节间反射节间反射（一）（一）神经系统专题知识讲座10/21/20227 概念：概念：脊髓与高位中枢离断后反射活动暂时丧失进入无反应状态的现象。C5 表现：表现：横断面以下脊髓所支配的躯体和内脏反射活动减退或消失，可恢复。q骨骼肌紧张性减弱甚至消失，随意运动、知觉永久丧失;q外周血管扩张，血压降低;q出汗被抑制;q直肠和膀胱中粪、尿潴留等。脊动物：脊动物：1.脊休克(Spinal Shock)神经系统专题知识讲座10/21/20
5、228恢复：恢复：恢复的快慢与种族进化程度有关 恢复的快慢与反射弧的复杂程度有关：简单的反射先恢复(如屈反射、腱反射等)；复杂的反射后恢复(如对侧伸反射等)。人类发生脊休克恢复后，排便排尿反射由原先的 潴留变为失禁。不能很好的适应机体的生理功能产生原因（机制）：产生原因（机制）：断面以下的脊髓突然失去高位中枢下行冲动调控的结果说明：说明：1）脊髓水平单独可以完成一些反射活动，但处于高位 中枢控制下，不易表现出来；2）高位中枢易化伸肌反射，抑制屈肌反射。神经系统专题知识讲座10/21/20229S 屈肌反射具有保护性意义，但不属于姿势反射Flexor reflex 2.脊髓对姿势的调节-姿势反射
6、 postural reflex 神经系统专题知识讲座10/21/202210对侧伸肌反射Crossed Extensor Reflex神经系统专题知识讲座10/21/202211 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。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；参与呼吸调节，维持呼吸运动的频率和深度。牵张反射（Stretch Reflex）神经系统专题知识讲座10/21/202212A、腱反射（Tendon Reflex）：(位相性牵张反射）定义：快速牵拉肌腱时发生的牵张反射；快速叩击肌腱引起 肌肉收缩。特点：腱反射是单突触反射，其
7、反射时很短，耗时约0.7ms。意义：了解神经系统的某些功能状态。若腱反射减弱或消失，常提示反射弧的某个部分有损伤；若腱反射亢进，说明控制脊髓的高级中枢的作用减弱。牵张反射类型膝腱反射膝腱反射The knee-jerk response(the myotatic reflex)神经系统专题知识讲座10/21/202213B、肌紧张（Muscle Tonus）：(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。特点：肌紧张属于多突触反射。无明显的运动表现，骨骼肌处于持续地轻微 的收缩状态（不同运动单位的交替收缩）。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。神经系统专题
8、知识讲座10/21/202214神经系统专题知识讲座10/21/202215牵张反射的结构基础-反射弧感受器肌梭，位于梭内肌，感受肌肉长度变化或牵拉刺激。腱器官，位于肌腱的胶原纤维间，感受肌肉张力的变化。传入N肌梭 a类纤维和类纤维腱器官b类纤维传出N梭内肌纤维梭外肌纤维 神经系统专题知识讲座10/21/202216肌梭（muscle spindle）：长度感受器，梭内肌纤维与梭外肌纤维平行并联功能：感受肌肉长度、位置和收缩速度变化神经系统专题知识讲座10/21/202217梭内肌纤维梭外肌纤维Intrafusal fibersExtrafusal fibers神经系统专题知识讲座10/21/
9、202218Whatever the stimulus,when the spindles are activated their associated sensory neurons transmit impulses at a higher frequency to the spinal cord神经系统专题知识讲座10/21/202219梭内肌：感受部位中间部(a，）收缩部位两端（神经元）神经系统专题知识讲座10/21/202220梭内肌：核袋纤维核链纤维II类纤维花枝状Ia类纤维螺旋状运动神经元神经系统专题知识讲座10/21/202221-传出纤维 板状末梢 核袋纤维 蔓状末梢 核链纤
10、维Plate endingstrail endingsNuclear bag fiberNuclear chain fiber神经系统专题知识讲座10/21/202222神经系统专题知识讲座10/21/202223Fig.16.10Gamma loop神经系统专题知识讲座10/21/202224神经系统专题知识讲座10/21/202225 腱器官(tendon organ)与反牵张反射：S 概念：牵拉肌肉引起牵张反射，引致腱器官传入冲动增多，导致支配被牵拉肌肉的运动N元抑制，使牵张反射受到抑制的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
11、。神经系统专题知识讲座10/21/202226S 原因：梭外肌与肌梭呈并联关系，梭外肌与腱器官呈串联关系；肌梭感受肌肉的长度变化(长度感受器)，腱器官感 受肌肉的张力变化(张力感受器)；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。神经系统专题知识讲座10/21/202227牵张反射和反牵张反射牵张反射和反牵张反射神经系统专题知识讲座10/21/202228 节间反射(intersegmental reflex）：脊髓某节段神经元的轴突与临近上下节段的神经元发生联系，通过上下节段之间神经
12、元的协同活动所进行的一种反射活动。如 scratching reflex神经系统专题知识讲座10/21/202229 脑干对肌紧张和姿势的调节 脑干对肌紧张的调节 去大脑僵直(decerebrate rigidity)：在中脑上、下丘之间切断脑干，动物出现四肢伸直，头尾昂起，脊柱挺硬等肌紧张亢进的现象。去大脑动物，动物不出现脊休克。神经系统专题知识讲座10/21/202230脑干加强肌紧张和肌运动的区域易化区延髓网状结构背外侧部、脑桥被盖中脑中央灰质及被盖、下丘脑、丘脑中线核群抑制肌紧张和肌运动的区域抑制区延髓网状结构腹内侧部前庭核、小脑前叶两侧部大脑皮层、纹状体、小脑前叶蚓部神经系统专题知识
13、讲座10/21/202231易化区和抑制区通过网状脊髓束下行冲动调节运动神经元的兴奋性以调节肌紧张易化区(facilitatory area)：脑干中央区域加强肌的紧张性和肌运动抑制区(inhibitory area)：脑干腹内侧部抑制肌的紧张性和肌运动1.motor cortex;2.Basal ganglia;3.Cerebellum;4.Reticular inhibitory area;5.Reticular facilitated area;6.Vestibular nuclei.神经系统专题知识讲座10/21/202232去大脑僵直发生原因（机制）：正常时：上位中枢(大脑皮层、基底
14、神经节、小脑、前庭核等)通过脑干网状结构（易化区和抑制区）对前角运动神经元施加影响，使屈肌与伸肌的肌紧张度保持平衡。损伤后：易化区抑制区；牵张反射增强 伸肌是抗重力肌，正常情况下反射活动强于屈肌 伸肌 屈肌 （牵张反射）神经系统专题知识讲座10/21/202233特征：全身抗重力肌群发生过强收缩本质：伸肌的牵张反射增强 如果肌肉内注入局麻药、破坏肌梭、切断脊髓后根，该肌的僵直现象消失神经系统专题知识讲座10/21/202234 蝶鞍囊肿引起皮层与皮层下失去联系时，出现明显的下肢伸肌僵直，上肢半屈，称为去皮层僵直。中脑疾患引起去大脑僵直时，表现为头后仰，上下肢均僵硬伸直，上臂内旋，手指屈曲。神经
15、系统专题知识讲座10/21/202235僵直的分类：僵直和僵直 前庭核下行的作用主要是直接或间接使运动神经元活动加强，导致僵直网状结构易化区下行的作用主要使运动神经元活动提高，使肌梭的敏感性提高而传入冲动加多，转而使脊髓神经元的活动提高，导致肌紧张加强而出现僵直，称为僵直。神经系统专题知识讲座10/21/202236脑干对姿势的调节 姿势反射状态反射翻正反射直线和旋转加速反射迷路紧张反射颈紧张反射神经系统专题知识讲座10/21/202237状态反射 定义：头部空间位置改变以及头部与躯干的相对空间位置改变，可反射性改变躯体肌肉的紧张性。分类：迷路紧张反射：颈紧张反射：椭圆囊球囊毛细胞前庭核躯体伸
16、肌颈部本体感受器脊髓躯体伸肌正常情况下，状态反射受高位中枢抑制而不易表现出来。神经系统专题知识讲座10/21/202238翻正反射 正常动物可保持站立姿势，如将其推倒则可翻正过来 头部位置迷路反射头颈扭转颈紧张反射躯体扭转神经系统专题知识讲座10/21/202239大脑皮层对姿势的调节 大脑皮层对姿势反射也有调节作用 跳跃反应 放置反应 参与维持躯体平衡神经系统专题知识讲座10/21/202240躯体运动的中枢调节大脑皮层大脑皮层基底神经节基底神经节小脑小脑脊髓脊髓脑干脑干运动神经元运动神经元产生和引发随意运动产生和引发随意运动调节姿势调节姿势协调不同肌群的活动协调不同肌群的活动神经系统专题知
17、识讲座10/21/202241 由主观意识支配而产生的骨骼肌运动称为随意运动 随意运动的产生和协调 运动的起源 大脑皮层联络区；运动的设计 大脑皮层、基底神经节和小脑外侧皮层；运动程序的编制与储存 皮层小脑。运动的指令（命令、执行）皮层运动区皮层脊髓或脑干束骨骼肌神经系统专题知识讲座10/21/202242神经系统专题知识讲座10/21/202243Two principal componentsPrimary Motor CortexPremotor Areas大脑皮层运动区神经系统专题知识讲座10/21/202244 神经系统专题知识讲座10/21/202245神经系统专题知识讲座10/2
18、1/202246 Premotor area composed of supplementary motor area and lateral Premotor area神经系统专题知识讲座10/21/202247其它运动区：运动辅助区运动辅助区(supplementary motor area)：两半球纵裂内侧壁，扣带回两半球纵裂内侧壁，扣带回沟以上，沟以上，4区之前。区之前。双侧、粗糙双侧、粗糙体表感觉区体表感觉区后部顶叶后部顶叶运动柱运动柱神经系统专题知识讲座10/21/202248运动传导系统及其功能F 皮层脊髓束：皮层 脊髓前角运动神经元皮层脊髓侧束（80%）：延髓锥体交叉，沿脊髓外
19、侧索下行，纵贯脊髓全长，支配四肢远端肌肉，主要参与精细的、技巧性运动，进化新。皮层脊髓前束（20%）：不交叉，沿脊髓前索下行，下行过程中交叉，仅下行至胸段。支配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。内囊 脑干神经系统专题知识讲座10/21/202249F皮层脑干束：皮层 脑神经运动神经元运动传导系统及其功能内囊 脑干 神经系统专题知识讲座10/21/202250皮层皮层脑干脑干脊髓、脑干运动神经元脊髓、脑干运动神经元顶盖脊髓束顶盖脊髓束网状脊髓束网状脊髓束前庭脊髓束前庭脊髓束红核脊髓束红核脊髓束近端肌肉有关的粗大运动近端肌肉有关的粗大运动姿势调节姿势调节肢体远端肌肉
20、精细运动肢体远端肌肉精细运动神经系统专题知识讲座10/21/202251MOTOR CORTEXMOTOR TRACTS&LOWER MOTOR NEURONSkeletalMuscleMidbrain&Red Nucleus(Rubrospinal Tract)Pons&MedullaReticular Formation(Reticulospinal Tracts)Vestibular Nuclei(Vestibulospinal Tract)The Final Common PathwayUpper Motor Neuron(Corticospinal Tracts)神经系统专题知识讲座
21、10/21/202252顶盖脊髓束前庭脊髓束皮质脊髓束皮质脊髓侧束皮质脊髓前束锥体交叉神经系统专题知识讲座10/21/202253锥体系（pyramidal system）：皮层脊髓束和皮层脑干束构成；传导发动随意运动的指令；10-20%为单突触联系，完成 精细动作。锥体外系（extrapyramidal system）：泛指锥体系之外的控制脊髓运动神经元的下行通路 包括：红核脊髓束、顶盖脊髓束和前庭脊髓束。主要调节肌紧张，协调肌群运动，维持平衡。传统传导通路：神经系统专题知识讲座10/21/202254神经系统专题知识讲座10/21/202255神经系统专题知识讲座10/21/202256B
22、abinski reflex神经系统专题知识讲座10/21/202257神经系统专题知识讲座10/21/202258基底神经节的组成纹状体杏仁核神经系统专题知识讲座10/21/202259丘脑外侧腹核尾核壳核苍白球黑质 神经系统专题知识讲座10/21/202260基底神经节有重要的运动调节功能，肌紧张调节、随意运动产生和稳定、处理本体感觉的传入信息等有关。因基底神经节内存在纹状体黑质纹状体环路，正常时该环路对肌紧张的控制和随意运动的稳定起着重要的作用。纹纹 状状 体体尾尾 核核壳壳 核核苍苍白白球球丘脑底核丘脑底核 黑黑 质质 丘丘 脑脑 运动皮层运动皮层 基底神经节基底神经节的功能神经系统专
23、题知识讲座10/21/202261excitationinhibitiondirectindirectD1D2D1&D2 Dopamine receptorssomatosensory corticesThalamusPutamenGPeGPiSTNSNcmotor corticescortex to basal ganglia to thalamus to cortex神经系统专题知识讲座10/21/202262与基底神经节有关的疾病 当纹状体内的胆碱能N元兴奋释放ACh肌张力当黑质内的多巴胺能N元兴奋释放多巴胺 抑制纹状体内的胆碱能N元兴奋性当黑质内的多巴胺能N元功能降低或纹状体内的胆碱能
24、N元功能加强运动调节功能障碍的临床表现。纹状体纹状体 网状部 致密部 黑质黑质 AChDAGABA神经系统专题知识讲座10/21/202263Muhammad Ali in Alanta OlympicMuhammad Ali in Alanta OlympicDisease of mesostriatal dopaminergic system神经系统专题知识讲座10/21/202264Substantia Nigra,Pars Compacta(SNc)DOPAminergic NeuronSlowness of Movement-Difficulty in Initiation and
25、Cessation of MovementClinical Feature(1)Parkinsons Disease-Paralysis Agitans神经系统专题知识讲座10/21/202265Clinical Feature(2)Resting TremorParkinsonian PostureRigidity-Cogwheel Rigidity神经系统专题知识讲座10/21/202266SYDENHAMS CHOREAComplication of Rheumatic Fever-Fine,disorganized,and random movements of extremities
26、,face and tongue-Accompanied by Muscular Hypotonia-Typical exaggeration of associated movements during voluntary activity-Usually recovers spontaneously in 1 to 4 monthsPrincipal Pathologic Lesion:Corpus Striatum神经系统专题知识讲座10/21/202267Principal Pathologic Lesion:Corpus Striatum (esp.caudate nucleus)a
27、nd Cerebral CortexPredominantly autosomal dominantly inherited chronic fatal disease (Gene:chromosome 4)-Insidious onset:Usually 40-50-Choreic movements in onset-Frequently associated with emotional disturbances-Ultimately,grotesque gait and sever dysarthria,progressive dementia ensues.HUNTINGTONS C
28、HOREA神经系统专题知识讲座10/21/202268HEMIBALLISMUsually results from CVA (Cerebrovascular Accident)involving subthalamic nucleus-sudden onset-Violent,writhing,involuntary movements of wide excursion confined to one half of the body-The movements are continuous and often exhausting but cease during sleep-Somet
29、imes fatal due to exhaustion-Could be controlled by phenothiazines and stereotaxic surgery Lesion:Subthalamic Nucleus神经系统专题知识讲座10/21/202269excitationinhibitiondirectindirectD1D2D1&D2 Dopamine receptorssomatosensory corticesThalamusPutamenGPeGPiSTNSNcmotor cortices Why?神经系统专题知识讲座10/21/202270肌紧张不全而运动过
30、多综合征肌紧张不全而运动过多综合征 肌紧张过强而运动过少综合征肌紧张过强而运动过少综合征病症病症 如舞蹈病和手足徐动症等表现 肌紧张减低，头部和上肢不自主的舞蹈样动作病变 纹状体 机制 胆碱能N元功能 和GABA能N元功能 黑质内多巴胺能N元功能相对亢进 随意运动治疗 耗竭多巴胺递质 的药物(如利血平)纹状体胆碱能递质系统作用肌张力多巴胺递质促进多巴胺合成药物(左旋多巴)阻断乙酰胆碱药物(阿托品等)黑质静止性震颤随意运动，肌紧张如震颤麻痹(帕金森氏病)神经系统专题知识讲座10/21/202271The cerebellum and its motor functions（三）小脑的运动调节功能
31、神经系统专题知识讲座10/21/202272 神经系统专题知识讲座10/21/202273原裂原裂后外侧裂后外侧裂小脑的分区神经系统专题知识讲座10/21/202274神经系统专题知识讲座10/21/202275根据小脑的传入传出联系，小脑主要分成：前庭小脑 vestibulocerebellum：维持躯体姿势平衡。脊髓小脑 spinocerebellum：调节肌紧张。皮层小脑 corticocerebellum：协调、形成随意运动。编码 储存 提取 应用神经系统专题知识讲座10/21/202276前庭器官前庭核小脑绒球小结叶脊髓躯干四肢近端肌肉躯干四肢近端肌肉前庭脊髓束神经系统专题知识讲座1
32、0/21/202277抑制区：前叶蚓部（对侧，倒置关系）易化区：前叶两侧部（对侧，倒置关系）后叶中间带（双侧），协调大脑皮层发动和控制的 随意运动 人类以易化为主 前叶蚓部脑干网状结构抑制区降低肌紧张前叶两侧部脑干网状结构易化区增强肌紧张旁中央小叶也可增加肌紧张脊髓小脑束三叉小脑束视觉、听觉神经系统专题知识讲座10/21/202278受损后表现受损后表现 随意运动的力量、方向和限度等方面缺陷 肌张力变化（人类）：肌张力减退，四肢乏力小脑性共济失调小脑性共济失调：随意运动的力量、速度、方向和稳定性等方面缺陷 意向性震颤：作目的性运动时有不规则地震颤，使肌肉在完成运动时抖动而把握不住方向；行走摇晃呈酩酊蹒跚状，动作越快协调障碍越明显；不能进行拮抗肌轮替快复动作。脊髓小脑：2.调节正在进行过程中的运动，协助大脑皮层对随意运动进行适时的控制。神经系统专题知识讲座10/21/202279神经系统专题知识讲座10/21/202280 神经系统专题知识讲座10/21/202281神经系统专题知识讲座10/21/202282Without normal cerebellar function,movements appear jerky and uncontrolled神经系统专题知识讲座10/21/202283
