1、痉挛的病理生理学基础痉挛的病理生理学基础 宋鲁平宋鲁平神经康复二科神经康复二科中国康复研究中心中国康复研究中心脊髓反射脊髓反射l脊髓的功能：传导、反射脊髓的功能：传导、反射l脊髓反射脊髓反射脊髓固有反射脊髓固有反射脊髓的低级中枢与脑高级中枢脱离联系的条件脊髓的低级中枢与脑高级中枢脱离联系的条件下，所实现的反射下，所实现的反射特点：反射弧不经过脑，却受脑下行纤维控制特点：反射弧不经过脑，却受脑下行纤维控制两类：内脏反射和躯体反射两类：内脏反射和躯体反射l人和动物的躯体运动和姿势维持受神经系统人和动物的躯体运动和姿势维持受神经系统调控，其基本机制之一就是牵张反射调控，其基本机制之一就是牵张反射l在
2、机体的随意运动和反射活动的控制中，由在机体的随意运动和反射活动的控制中，由于来自肌梭和腱梭的传入信息，使运动动作于来自肌梭和腱梭的传入信息，使运动动作协调一致，密切配合。协调一致，密切配合。牵张反射牵张反射l牵张反射（牵张反射（stretch reflex）：是指骨骼肌）：是指骨骼肌在受到外力牵拉时，引起受牵拉的同一肌在受到外力牵拉时，引起受牵拉的同一肌肉收缩的反射活动肉收缩的反射活动l牵张反射的两种类型牵张反射的两种类型肌紧张肌紧张紧张性牵张反射紧张性牵张反射腱反射腱反射位相性牵张反射位相性牵张反射肌紧张（肌紧张（muscle tonus）l缓慢而持久地牵拉肌肉时发生的牵张反射，其表缓慢而持
3、久地牵拉肌肉时发生的牵张反射，其表现为被牵拉的肌肉发生微弱而持久的收缩，以阻现为被牵拉的肌肉发生微弱而持久的收缩，以阻止被拉长。止被拉长。l肌紧张是多突触反射，能对抗重力牵引肌紧张是多突触反射，能对抗重力牵引l是维持人体正常姿势和进行其他复杂运动最基本是维持人体正常姿势和进行其他复杂运动最基本的反射活动，是姿势反射的基础的反射活动，是姿势反射的基础l人体直立时，由于重力的影响，支持体重的关节人体直立时，由于重力的影响，支持体重的关节趋向屈曲，这必然使相应的伸肌肌腱受到牵拉，趋向屈曲，这必然使相应的伸肌肌腱受到牵拉，从而产生肌紧张，以对抗关节的屈曲，维持直立从而产生肌紧张，以对抗关节的屈曲，维持
4、直立姿势姿势肌张力的定义和类型肌张力的定义和类型l肌张力的定义：肌张力的定义：肌肉在松弛状态下具有的张力肌肉在松弛状态下具有的张力或者是完全放松的肌肉在被动运动时所具有的张力或者是完全放松的肌肉在被动运动时所具有的张力l肌张力的类型：肌张力的类型：静止性：静止性：静卧休息时身体各部肌肉所具有的张力静卧休息时身体各部肌肉所具有的张力l与肌肉组织所具有的固有特性（黏性、弹性和伸展性）有关与肌肉组织所具有的固有特性（黏性、弹性和伸展性）有关姿势性：姿势性：站立时肌肉无显著收缩，但躯干前后肌保持一站立时肌肉无显著收缩，但躯干前后肌保持一定张力，以维持站立姿势和身体稳定定张力，以维持站立姿势和身体稳定l
5、重心变动时，姿势性肌张力立即发生反射性调整活动重心变动时，姿势性肌张力立即发生反射性调整活动l达到新的姿势稳定与平衡达到新的姿势稳定与平衡运动性：运动性：肌肉在运动过程中的张力肌肉在运动过程中的张力l是保证肌肉运动连续、平滑（无颤抖、抽搐、痉挛）的主要因素是保证肌肉运动连续、平滑（无颤抖、抽搐、痉挛）的主要因素肌张力的作用肌张力的作用l肌张力的作用：肌张力的作用：维持身体各种姿势以及正常运动的基础维持身体各种姿势以及正常运动的基础避免被过度拉伸、防止关节活动幅度过度避免被过度拉伸、防止关节活动幅度过度使肌肉保持在随时可以进行收缩的位置上使肌肉保持在随时可以进行收缩的位置上生活中，身体不同部位可
6、生活中，身体不同部位可同时表现同时表现出各种肌张力出各种肌张力端坐写字时：端坐写字时：l下肢肌肉下肢肌肉静止性静止性l躯干肌肉躯干肌肉姿势性姿势性l上肢肌肉上肢肌肉运动性运动性肌张力的产生和维持肌张力的产生和维持l肌张力的产生和维持肌张力的产生和维持本质上本质上复杂的反射活动复杂的反射活动反射弧叫反射弧叫“袢袢”l反射：反射：是对感觉刺激的不随意反应是对感觉刺激的不随意反应l是由感受器引起的传入冲动在效应器产生应答是由感受器引起的传入冲动在效应器产生应答l组成组成感受器：感受器：肌梭、腱梭肌梭、腱梭传入神经：传入神经：a、b类纤维类纤维中枢：中枢：脊髓脊髓 传出神经：传出神经：脊髓前角的脊髓前
7、角的和和运动神经元运动神经元效应器：效应器：骨骼肌和肌梭骨骼肌和肌梭 神经肌梭神经肌梭l能感知肌肉的绝对长能感知肌肉的绝对长度和长度变化度和长度变化l在运动中精确调整肌在运动中精确调整肌肉长度肉长度核袋（动态型、静核袋（动态型、静态型）：态型）：中央圆形中央圆形细胞核被拉长时快细胞核被拉长时快速伸张，弹性好速伸张，弹性好核链（静态型）：核链（静态型）：单链排布细胞核伸单链排布细胞核伸展慢，弹性差展慢，弹性差感觉神经末梢感觉神经末梢la类纤维：类纤维：在核链和核袋中央，感知长度变化，对动态敏感，在核链和核袋中央，感知长度变化，对动态敏感，快速反应快速反应l类纤维：类纤维：主要支配核链，对牵拉反应
8、慢，感知静态下的肌肉长主要支配核链，对牵拉反应慢，感知静态下的肌肉长度度肌梭肌梭“袢袢”的功能的功能l肌梭因肌肉伸长牵张而受刺激，产生兴奋肌梭因肌肉伸长牵张而受刺激，产生兴奋经经aa类纤维传入脊髓，对类纤维传入脊髓，对 运动神经元和运动神经元和运动神经元起兴奋性作用运动神经元起兴奋性作用l 神经元兴奋时梭内肌收缩神经元兴奋时梭内肌收缩肌张力增加肌张力增加l神经元兴奋时梭外肌收缩神经元兴奋时梭外肌收缩肌肉缩短、产生肌力、对外做功肌肉缩短、产生肌力、对外做功只要有自主收缩，就会有只要有自主收缩，就会有 和和神经元联合激活神经元联合激活l肌肉缩短肌肉缩短肌梭缩短肌梭缩短牵张刺激减轻，但肌张力不锐减牵
9、张刺激减轻，但肌张力不锐减 神经元受肌梭影响和网状脊髓束控制神经元受肌梭影响和网状脊髓束控制袢反射活动的起动点不在肌梭，网状脊髓束对袢反射活动的起动点不在肌梭，网状脊髓束对 神经元的兴奋作用神经元的兴奋作用l肌肉静止时，肌肉静止时，神经元给肌梭发放一定冲动，肌肉维持一定张力神经元给肌梭发放一定冲动，肌肉维持一定张力l脊髓横断后，网状脊髓束中断脊髓横断后，网状脊髓束中断l袢活动仅靠肌梭受牵张起动袢活动仅靠肌梭受牵张起动l肌张力随肌肉伸长或缩短而忽大忽小肌张力随肌肉伸长或缩短而忽大忽小肌肉阵挛肌肉阵挛脊髓前角运动神经元脊髓前角运动神经元l脊髓前角有两种直接控制肌肉收缩活动的运动神经元脊髓前角有两种
10、直接控制肌肉收缩活动的运动神经元l运动神经元运动神经元体型较大，轴突较粗大体型较大，轴突较粗大(1420m)，直接支配梭外肌，直接支配梭外肌一个一个a神经元及其所支配的肌纤维构成一个运动单位神经元及其所支配的肌纤维构成一个运动单位a运动神经元是各种运动调控途径的最后输出公路运动神经元是各种运动调控途径的最后输出公路l运动神经元运动神经元体型较小，轴突较细体型较小，轴突较细(27 m)，支配梭内肌，支配梭内肌运动神经元使梭内肌收缩而调节肌梭的敏感性运动神经元使梭内肌收缩而调节肌梭的敏感性肌梭的传人冲动有影响着肌梭的传人冲动有影响着a运动神经元的兴奋性运动神经元的兴奋性肱二头肌中的肌梭，肱二头肌中
11、的肌梭，至脊髓的至脊髓的a传入通传入通路，此传导通路与肱路，此传导通路与肱二头肌及其协同肌的二头肌及其协同肌的运动神经元的单突运动神经元的单突触连接，以及它与能触连接，以及它与能够抑制拮抗肌肱三头够抑制拮抗肌肱三头肌的运动神经元的肌的运动神经元的 a抑制性中间神经元抑制性中间神经元的连接。的连接。C 肌梭对于脊髓反射通路和长环反射通路的形成其中重要作用。肌张力的产生和维持l“袢袢”传入部分传入部分感受器感受器l神经肌梭：核袋、核链神经肌梭：核袋、核链l神经肌腱：神经肌腱：Golgi氏腱器氏腱器传入神经传入神经l肌梭：肌梭：a、类纤维类纤维l肌腱：肌腱：b类纤维类纤维l中枢：中枢：脊髓脊髓l“袢
12、袢”传出部分传出部分传出神经传出神经l运动和运动和运动神经元运动神经元效应器：效应器：l运动运动神经元神经元骨骼肌（梭外肌）骨骼肌（梭外肌）l运动神经元运动神经元肌梭（梭内肌）肌梭（梭内肌）肌张力的产生和维持肌张力的产生和维持l“袢袢”传出部分传出部分运动神经元（脊髓前角细运动神经元（脊髓前角细胞、脑干运动神经核内）胞、脑干运动神经核内）l支配梭外肌（骨骼肌或横纹支配梭外肌（骨骼肌或横纹肌）肌）运动神经元发出运动神经元发出A纤维纤维l支配梭内肌（肌梭包括核袋支配梭内肌（肌梭包括核袋和核链）和核链）肌肉的运动单位l定义：定义：一个脊髓前角或脑干运动神经核的运动神经元通过轴一个脊髓前角或脑干运动神
13、经核的运动神经元通过轴突、周围神经、神经突、周围神经、神经-肌肉接头所支配的全部肌纤维所组成的肌肉接头所支配的全部肌纤维所组成的解剖和生理单位解剖和生理单位是运动系统最小的单位是运动系统最小的单位l种类：种类：和和运动神经元两种运动神经元两种l特点：特点：人体有人体有4.2105个个运动神经元运动神经元,2.5108肌纤维肌纤维l每个每个运动神经元平均支配运动神经元平均支配600条肌纤维条肌纤维精细运动肌肉运动单位数量多，每个运动单位含肌纤维少精细运动肌肉运动单位数量多，每个运动单位含肌纤维少l眼外肌眼外肌：2970个运动单位，每个运动单位仅个运动单位，每个运动单位仅9条肌纤维条肌纤维重力活动
14、肌肉运动单位数量少，运动单位含肌纤维数多重力活动肌肉运动单位数量少，运动单位含肌纤维数多l腓肠肌（内头）：腓肠肌（内头）：579个运动单位，每个运动单位含近个运动单位，每个运动单位含近2000条肌纤维条肌纤维l腱反射（腱反射（tendon reflex）：）：快速牵拉肌腱时发生的牵张反射快速牵拉肌腱时发生的牵张反射腱反射是单突触反射，反应迅速腱反射是单突触反射，反应迅速临床上常通过检查某些腱反射以了解神经系统临床上常通过检查某些腱反射以了解神经系统的结构和功能状态的结构和功能状态腱反射的减弱、消失或亢进的临床意义与肌紧腱反射的减弱、消失或亢进的临床意义与肌紧张变化相同张变化相同 膝反射：膝反射
15、：快速叩击膝部髌骨下快速叩击膝部髌骨下方的股四头肌肌腱使方的股四头肌肌腱使其受到牵扯时，则股其受到牵扯时，则股四头肌即发生反射性四头肌即发生反射性收缩，使膝关节伸直收缩，使膝关节伸直跟腱反射和肘反射跟腱反射和肘反射肌肉的感受器肌腱l腱梭腱梭Golgi氏腱器氏腱器由结缔组织包囊由结缔组织包囊15-20条腱束组成，分布于肌腱和肌腹接合处条腱束组成，分布于肌腱和肌腹接合处（10.1mm）由粗大有髓的由粗大有髓的b类纤维支配类纤维支配没有传出神经，不受中枢神经系统调控没有传出神经，不受中枢神经系统调控腱梭腱梭袢的功能袢的功能l腱梭的活动时相与肌梭不同腱梭的活动时相与肌梭不同抑制性去突触反射，抑制自身肌
16、，兴奋拮抗肌抑制性去突触反射，抑制自身肌，兴奋拮抗肌l感受肌肉收缩（主动）和牵张（被动）而兴奋（感受肌肉收缩（主动）和牵张（被动）而兴奋（2-25g）l腱梭的冲动经腱梭的冲动经b类纤维传到脊髓后角类纤维传到脊髓后角l通过一个中间神经元对脊髓前角细胞（包括通过一个中间神经元对脊髓前角细胞（包括和和运动神经元）运动神经元）起抑制性影响起抑制性影响l 和和运动神经元兴奋降低运动神经元兴奋降低l阻止梭外肌和梭内肌进一步缩短阻止梭外肌和梭内肌进一步缩短l使肌力和肌张力都下降（保护肌肉，以免受伤）使肌力和肌张力都下降（保护肌肉，以免受伤）l锥体束受损所致肌张力增高，检查时有锥体束受损所致肌张力增高，检查时
17、有“折刀感折刀感”肢体被动屈曲到一定程度时，张力突然减弱肢体被动屈曲到一定程度时，张力突然减弱l腱梭腱梭袢对肌张力主动抑制的结果袢对肌张力主动抑制的结果腱梭反射的神经回路肌肉运动单位的类型l运动单位不仅大小不同，生理和生化特性也有差别运动单位不仅大小不同，生理和生化特性也有差别l根据肌肉收缩起始时间到出现峰值张力的时间间隔不同根据肌肉收缩起始时间到出现峰值张力的时间间隔不同快运动单位：对连续性刺激易疲劳，与位相性运动有关快运动单位：对连续性刺激易疲劳，与位相性运动有关l碱性碱性ATP酶多酶多慢运动单位：对连续性刺激不易疲劳，与姿势性运动有关慢运动单位：对连续性刺激不易疲劳，与姿势性运动有关l毛
18、细血管密度高，线粒体数量多毛细血管密度高，线粒体数量多l对猫小腿三头肌肌力传感器的研究：对猫小腿三头肌肌力传感器的研究：站立时比目鱼肌出现张力站立时比目鱼肌出现张力l比目鱼肌产生位置性运动比目鱼肌产生位置性运动跳跃时腓肠肌产生收缩力跳跃时腓肠肌产生收缩力l腓肠肌是快速位相性运动腓肠肌是快速位相性运动肌肉收缩的调节l运动神经元发放阈值和募集等级运动神经元发放阈值和募集等级每个运动神经元都具有本身的发放阈值每个运动神经元都具有本身的发放阈值阈值决定募集等级（相对恒定，可被本体感觉冲动改变）阈值决定募集等级（相对恒定，可被本体感觉冲动改变）l运动神经元的发放频率运动神经元的发放频率发放频率随用力程度
19、增加而增加发放频率随用力程度增加而增加肌力增加肌力增加在一定范围内与收缩的程度有明显关系，但不存在线性关系在一定范围内与收缩的程度有明显关系，但不存在线性关系发放频率受肌梭和肌腱反射性反馈的控制发放频率受肌梭和肌腱反射性反馈的控制l运动单位的发放模式运动单位的发放模式发放频率与运动强度的关系发放频率与运动强度的关系低运动强度时，慢纤维先兴奋低运动强度时，慢纤维先兴奋低阈值运动单位募集低阈值运动单位募集大强度运动或突然增加运动量时，快纤维大的快的单位募集大强度运动或突然增加运动量时，快纤维大的快的单位募集l运动单位活动的不同时性运动单位活动的不同时性不同运动单位在不同时间内参加，相互配合、相继活
20、动不同运动单位在不同时间内参加，相互配合、相继活动l运动单位兴奋活动的累增性运动单位兴奋活动的累增性根据不同需求，改变参加收缩运动单位数量和发放频率根据不同需求，改变参加收缩运动单位数量和发放频率肌张力的中枢调节l下运动神经元被脑内的上运下运动神经元被脑内的上运动神经元调节和协调动神经元调节和协调脑干的上运动神经元调节基本脑干的上运动神经元调节基本肌张力的姿势肌张力的姿势皮质的上运动神经元调节有意皮质的上运动神经元调节有意识的运动或意向性运动识的运动或意向性运动小脑和基底节通过与上运动神小脑和基底节通过与上运动神经元联系进行辅助运动形式的经元联系进行辅助运动形式的选择和协调，不直接与下运动选择
21、和协调，不直接与下运动神经元联系神经元联系肌张力的中枢调节l中脑以上的各结构对肌张力起抑制性作用中脑以上的各结构对肌张力起抑制性作用l大脑皮层大脑皮层Brodmann4、6区，基底节区，基底节l中脑以下的各结构中中脑以下的各结构中前庭系统对肌张力起易化作用前庭系统对肌张力起易化作用脑干网状结构分为两部分脑干网状结构分为两部分l中脑和桥脑网状结构是肌张力的易化区中脑和桥脑网状结构是肌张力的易化区l通过网状脊髓束与脊髓前角细胞形成兴奋性突触联系通过网状脊髓束与脊髓前角细胞形成兴奋性突触联系l增强增强-袢和袢和-袢的活动，从而增强肌张力袢的活动，从而增强肌张力l延髓腹侧部分的网状结构是肌张力的抑制区
22、延髓腹侧部分的网状结构是肌张力的抑制区l通过网状脊髓束抑制通过网状脊髓束抑制-袢和袢和-袢的活动，减低肌张力袢的活动，减低肌张力网状结构是锥体外系统调节肌张力的共同通路网状结构是锥体外系统调节肌张力的共同通路l肌张力增高分为两种：痉挛性和僵直性肌张力增高分为两种：痉挛性和僵直性l痉挛性痉挛性锥体系受损的锥体系受损的“折刀样折刀样”肌强直肌强直特点特点选择性选择性l运动过程不均等：开始或末尾较小，中间较大运动过程不均等：开始或末尾较小，中间较大l上下肢体不一致：上肢重于下肢上下肢体不一致：上肢重于下肢,或相反或相反l肌肉分布不一致：上肢屈肌、下肢伸肌肌肉分布不一致：上肢屈肌、下肢伸肌l僵直性僵直
23、性锥体外系性肌强直（肌僵直）锥体外系性肌强直（肌僵直）特点特点均匀性均匀性l运动过程均等：自始至终增高，铅管样或齿轮样运动过程均等：自始至终增高，铅管样或齿轮样l上、下肢、头颈、躯干一致：但早期可不一致，逐上、下肢、头颈、躯干一致：但早期可不一致，逐渐发展渐发展l肌肉分布一致：屈、伸肌同等程度增高肌肉分布一致：屈、伸肌同等程度增高肌张力增高的几种特殊情况l去大脑强直：脑干（尤其中脑）病变去大脑强直：脑干（尤其中脑）病变四肢伸直性强直，近端肌张力增高四肢伸直性强直，近端肌张力增高l上肢伸直、腕屈曲内收上肢伸直、腕屈曲内收l下肢伸直、内旋内收下肢伸直、内旋内收l去皮层强直：大脑皮质下白质弥散性病变去皮层强直：大脑皮质下白质弥散性病变见于重度脑外伤、脑出血、脑炎等见于重度脑外伤、脑出血、脑炎等l上肢屈曲：前臂屈曲上肢屈曲：前臂屈曲l下肢伸直下肢伸直l防御性的肌张力增高：防御性的肌张力增高：炎症刺激后反射性局部肌张力增高炎症刺激后反射性局部肌张力增高周围神经附近的炎症、肿瘤刺激现象周围神经附近的炎症、肿瘤刺激现象腹腔、盆腔炎症腹腔、盆腔炎症髂腰肌髂腰肌咽峡炎咽峡炎牙关紧闭、咀嚼肌张力增高牙关紧闭、咀嚼肌张力增高l破伤风：角弓反张，外界刺激引起痉挛性强直发作伴疼痛破伤风：角弓反张，外界刺激引起痉挛性强直发作伴疼痛
