运动生理学_03躯体运动的神经控制

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1、渴望渴望第三章 躯体运动的神经控制 第一节 神经系统基本组件的一般功 能 第二节 神经系统的感觉分析功能 第三节 躯体运动的脊髓和脑干调控目的：掌握中枢神经系统的活动规律掌握脊髓、脑干对躯体的调节第四节 高位中枢对躯体运动的调控第一节 神经系统基本组件的一般功能 一、神经元 (一)神经元的一般结构和功 能神经元：是神经系统的基本 结构和功能单位基本结构:胞体 构成突起树突 轴突外周神经节 中枢神经核或灰质神经纤维 中枢白质构成神经元各部分功能: 胞体:接受、整合信息部位 树突:接受、传导信息部位 轴突:可加工、处理信息传出部位 N纤维：轴突组成、传导信息部位 末稍： N纤维的细小分支、递质释放

2、部位 （二）神经元类型感觉神经元:将信息传到中枢中间神经元:起联络作用运动神经元:将中枢信息传向外周 （三）神经纤维神经元的轴突和包被它的结构。 分有髓神经纤维和无髓神经纤维 动作电位在神经纤维上传导的特点：生理结构完整性双向性不衰减和相对不疲劳性绝缘性 脉冲式：由于不应期的存在使连续的多个动作电位 不可能融合，两个动作电位之间总有一定间隔。 （四）神经的营养性作用神经元除对支配的组织有调节作用外，其未 梢还能释放一些营养因子，右持续调节支配的组 织代谢活动，影响其结构、生化和生理功能。(五) 神经冲动的传导 1.局部电流形式传 导2.跳跃式传导二 突触及突触传递 (一)突触及分类 突触：前一

3、个神经元的轴突 末梢分枝与后一个神经元 的胞体或突起相互接触的 部位。轴突树突型 突触类型 轴突胞体型轴突轴突型突触前膜 突触结构 突触间隙 突触后膜2 化学性突触传递 中枢化学突触的结构特征 （1）突触后电位 兴奋性突触后电位（EPSP）-突触前膜释放兴奋性 递质，作用于后膜使后膜对Na+、K+（尤其是Na+）通道 开放使局部去极化。 抑制性突触后电位（IPSP）-突触前膜释放抑制性 递质，作用于后膜使后膜对K+ 、Cl-大（尤其是Cl-） 通道开放，使局部超极化。 （二）突触传递 1、电突触传递由于突触前后膜无结构的分化,以缝隙连接. 意义:1) 传递速度快,可使很多神经元产生同步化;2)

4、 能耐受阻断化学传递的药物,对温度变化也不 敏感. 神经肌肉接头与中枢突触的比较：（三）突触的整合作用1、通过突触后电位的总和进行整合（代数和）2、通过突触连接方式改变输出信息（汇聚、扩散、 交互抑制回返反馈等）3、通过改变突触的“作用系数”（增加递质释放量 、扩大突触接触面积等）（四）突触的可塑性三 神经递质与受体（一）神经递质1 神经递质：由突触前膜释放的，快速将信息从突 触前传递到突触后的化学物质。 2 神经递质的条件（了解） 存在：突触前神经元存在递质前体物和合成酶系 统 释放：贮存于突触小泡内，神经冲动达到时释放 入间隙； 效应：与后膜受体结合，产生相应生理效应，受 拟似剂或阻断剂影

5、响； 灭活：存在递质灭活酶或摄取回收机制。 3 神经递质种类： 胆碱类递质：主要是乙酰胆碱（Ach)； 单胺类递质：肾上腺素、去甲肾上腺素、5-羟色 胺 肽类递质：如阿片肽、P物质、脑啡肽等； 氨基酸类递质：谷氨酸、天冬氨酸、-氨基丁 酸 嘌呤类递质：如ATP 其他类递质：如一氧化氮、一氧化碳、组织胺等 。 （二）受体 1 受体：突触后膜或神经元支配的效应器细胞膜上 某些特殊蛋白质结构，神经递质必须与它结合才 能完成信息传递，产生生理效应。2 受体特点： 特异性：特定受体只与特定递质结合产生生理效 应； 饱和性：受体的数量是有限的； 可逆性：递质与受体结合是可逆的。 3 受体的种类： 胆碱能受

6、体：Ach受体 肾上腺能受体：-受体、-受体 中枢神经递质受体：多巴胺受体、 -氨基丁酸 受体、嘌 呤类递质受体四 神经胶质细胞无树突和轴突；不传导神经冲动 可分 转运功能（神经元与血管之间代谢交 换）参与血脑屏障组成功能 构成神经纤维髓鞘，有绝缘性填补神经元的缺损参与离子和递质调节星形胶质细胞 少突胶质细胞 小胶质细胞（二）感受器的一般生理特征 1.适宜刺激每种感受器都有它最敏感的刺激，这种刺激就 是 该感受器的适宜刺激。 眼感光细胞：380-760nm光波 耳听觉细胞：16-20000Hz(赫兹)的声波第二节神经系统的感觉分析功能一 感受器 （一）感受器的定义 1 感受器：是指分布在体表或

7、组织内部的一些专门感 受机体内、外环境改变的结构或装置。 2、感觉器官：指感受器与其附属装置共同构成的器官2.换能作用适宜刺激感受器神经冲动中枢3.编码作用 感受器不仅将外界刺激能量转变成电位 变化，同时将刺激的环境信息转移到动作电位 的排列组合之中 4.适应现象 感受器对同一刺激的持续作用,其反应逐 渐降低的现象。（一）、视觉可见光眼的折光系统折射成像视网膜的感光系统换能作用感受器电位视N冲动视觉中枢视觉二、机体部分感觉信息的产生眼折光系统及成 像 光线由一种介 质 进入另一种折射 率 不同的单球面折 光 体时，只要不与 折 光体介面垂直， 光 线便会产生折射 。 眼折光系统由角膜、眼房水、

8、晶状体、玻璃体组成1、光感受与信息处理 1）光感器及其信息处 理 （1）视锥细胞: 分布：中央 功能：接受强光刺激， 形成明视觉和色觉， 并能看清物体表面的 细节与轮廓，有很强 的空间分辨能力。 （2）视杆细胞 分布：周边部分 功能：对光的敏感度高 ，能接受弱光刺激， 形成暗视觉。 光化学反应信息处理感光细胞超极化型慢电位去极化型慢电位水平细胞双极细胞 无长突细胞光感受器电位神经节后细胞 产生动作电位（3）色觉 信息的编码与处理色觉是感光细胞受到不同波长的光线刺激后,产生的视觉信息传入视觉中枢引起的主观感觉视锥细胞有分别含有感红光色素、感绿光色素、感蓝光色素三种。对光信息经过编码处理后而形成色

9、 觉色觉障碍：色盲：凡不能识别三原色中的某一种或某几种颜色者色弱：对某种颜色辨别能力较正常人差者2、视觉中枢的神经机制 1）中枢视觉通路的解剖学和中枢神经元的感受野 （1）大细胞通路 （2）小细胞通路 2）视觉信息的综合处理及人脑功能定位枕额区：主管颜色、形状、纹理 枕叶背侧和顶叶:主管空间、运动知觉视网膜信息处理高级中枢信息处理处理完成的独立信息视知觉视网膜神经节细胞视网膜神经节细胞外膝体大细胞群外膝体小细胞群初级视皮质次级视皮质高级视皮质 V4大脑下颞区 视皮质联络区3、空间视觉 1）视力（视敏度）指眼对物体微细 结构 的分辨能力。通常 以分 辨两点(或两平衡线 )之 间的最小距离为标 准

10、。 2）视野单眼不动注视正 前方 一点时，该眼所能 看到 的空间范围称为视 野。绿红蓝 白白色黄蓝红色绿色（二）、听觉 外耳：耳廓、外耳道。中耳：鼓膜、听小骨、咽鼓管和听小肌。内耳：耳蜗、椭圆囊、球囊和三个半规管 1、声音信息的感受与传递基底膜上的螺旋器是声音感受器 感受听觉的细胞是听毛细胞听觉的产生过程 声波振动外耳(耳廓外耳道)中耳(鼓膜听小 骨卵窗)内耳(耳蜗的内淋巴液基底膜螺旋器听 毛 细胞 声-电转换)神经冲动听觉中枢听觉。行波学说：基底膜振动从蜗底开始到达顶部，则振 幅逐渐增加。到达最大时，突然终止，振动频率不同 ，行波距离不同，频率愈大行波距离愈短（即在基 底部）。1）声音频率分

11、析及编码遵循两个原则： （1）部位原则：不同频率声音 ，兴 奋基底膜不同部位的感觉细胞。进 行单位编码。（基底膜不同部位神 经纤维发放冲动的空间构型传递信 息） （2）频率原则：不同频率的声 音引 起听神经兴奋后发放的冲动不同 。 进行频率编码（据声音的频率， 听 神经发放不同频率的冲动） 2)声音强度与复合声分析单一听神经上放电频率增 加空间上活动纤维数目增加基音 不同频率的谐波组 成2、听神经编码及声音的分析声强复合声波由3、听觉的中枢分析 1）听觉传导通路2）听觉中枢细胞的音频区域定位音频区域定位：听觉系统的各级中枢中，特征频率不同的 神 经元按一定顺序排列，每一个特定部位感受一种频率的

12、声音 。 3）听觉中枢细胞功能活动接替神经元：传递信息鉴别、整合神经元：对声音鉴别、整合检查神经元：专门检查特殊声音信息听神经一级 神经元二级 神经元三、四 级神经元五级 神经元耳蜗核橄榄核丘脑大脑 听觉区（三） 位觉 位觉(或前庭感觉)：身体进行各种变速运动时 引 起的前庭器官中的位觉感受器兴奋并产生的感觉。 前庭椭圆囊 球 囊半 规 管+前庭器官前半规管后半规管水平半规管腔内充 满内淋巴1、位觉的感受装置及产生机理2、前庭器的感受装置 椭圆囊和球囊：壁上有囊斑，囊斑中有感受性毛细胞 。毛细胞的纤毛插入耳膜石内。适宜刺激：变速直线运动 三个半规管：互相垂直，每个半规管均有膨大端为壶 腹，壶腹

13、壁上有壶腹嵴，壶腹嵴也含有感受性毛细胞 。 其纤毛插入终帽。 适宜刺激 ：变速旋转运动 （其感觉阈为13度/秒 ）3、位觉的产生机理 （1）变速直线运动的产生机 理当头部位置改变，如头前 倾、后仰或左、右两侧倾斜时 ， 由于重力对耳石的作用方向改 变，耳石膜与毛细胞之间的空 间 位置发生改变，使毛细胞兴奋 ， 冲动经前庭神经传到前庭神经 核，反射性地引起躯干与四肢 有 关肌肉的肌紧张变化。同时， 冲 动传入大脑皮质前庭感觉区， 产 生头部空间位置改变的感觉。 （2）变速旋转运动的产生机理绕垂直轴旋水平半规管内淋巴因惯性压向终帽 毛细胞兴奋引起肌肉紧张度变化维持机体平衡 ， 同时产生旋转感觉4、

14、前庭反应和前庭稳定性1）前庭反应：指前庭器官受到刺激产生兴奋后， 除 引起一定位置觉改变以外，还引起骨骼肌紧张性改 变、 眼震颤及植物性功能改变。例如眩晕、恶心、呕吐和各种姿势反射等。2）前庭稳定性：刺激前庭感受器而引起机体各种 前 庭反应的程度。在体育运动中，从事赛艇、划船、跳伞、跳水 、 滑雪、体操、武术、链球、投掷及各种球类运动项 目 的运动员，其前庭功能稳定性较高。所以，经常参 加 这类体育运动的训练，有利于提高前庭功能稳定性 。 （四） 本体感受器肌梭和腱器官 本体感受器：肌肉、肌腱和关节囊中分布有各种各样的 感受器(肌梭与腱梭)机能：分别感受肌肉被牵拉的程度以及肌肉收缩和关节 伸展

15、的程度。本体感觉：本体感受器受到刺激所产生的躯体感觉。 肌梭结构特点：1、 肌梭梭外肌：肌 梭：内有二种感受器梭内肌：与肌梭呈并联关系。与肌梭呈串联关系。环旋末梢：N元支配,N元支配,花枝末梢：是牵张反射的感受 装置，兴奋由Ia类 N纤维传入。可能与本体感觉有 关，兴奋由类N纤 维传入。感觉部分 收缩部分2、腱器官 腱器官：分布在腱胶原纤维之间，与梭外肌纤维串联，是一种张力感受器。当肌肉收缩张力增加时，腱 梭因受到刺激而发生兴奋，冲动沿着感觉神经传人中 枢，反射性地引起肌肉舒张。肌梭与腱器官的关系肌肉等长收缩时，肌梭兴奋性不变，而腱器兴奋性增 加 肌肉等张收缩时，肌梭兴奋性下降，而腱器兴奋性不

16、 变 肌肉等动收缩时，肌梭兴奋性和腱器兴奋性均增加。但肌梭与腱器作用相互抑制：当肌肉拉长肌梭（+）张力腱器（+）抑 制肌肉收缩防止肌损伤。 一、脊髓对躯体运动的调控 (一)脊髓神经元 1、脊髓运动神经元脊髓前角有和神经元 1）神经元支配梭外肌，它能接收皮肤、肌肉关节等的传入信息，又能接收高级中枢下达的指令，最后由其发出适宜的付出冲动给支配的肌肉，引起各种肌肉运动。“最后公路”运动单位：一个运动神经元与所支配的肌肉纤维 。第三节 躯体运动的脊髓和脑干调控 运动神经元池：支配肌肉的那一组神经元。使所 支 配的肌收缩和舒张程度能精确符合运动要求。 运动神经元活动的“大小原则”：在中枢神经系统 中，运动神经元的兴奋与细胞大小呈负相关，而