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1、（优选）神经系统对运（优选）神经系统对运动的调控动的调控1使用教材：使用教材：医学神经生物学基础医学神经生物学基础，阮怀珍主编，阮怀珍主编参考资料：参考资料：神经生物学神经生物学-从神经元到脑从神经元到脑，杨雄里等译，杨雄里等译神经科学基础神经科学基础，李继硕主编，李继硕主编网络信息资源：网络信息资源：1.教研室网站教研室网站http:/202.202.224.149/2.军队院校网络教学应用系统军队院校网络教学应用系统http:/192.168.10.21/mta/VirClass/VMList.htm2教学内容1概述概述2脊髓的运动功能脊髓的运动功能3脑干的运动功能脑干的运动功能4大脑皮质
2、的运动功能大脑皮质的运动功能5小脑对运动的调节小脑对运动的调节6基底神经节对运动的调节基底神经节对运动的调节3一、概述 Introduction运动是维系动物生存和繁衍的基本功能之运动是维系动物生存和繁衍的基本功能之一一控制运动的的神经和肌肉共同构成躯体运控制运动的的神经和肌肉共同构成躯体运动系统动系统41.运动的分类运动的分类 反射运动反射运动(reflex movement)：不受主观意识控制、运动型式固定、反应快捷的运动，不受主观意识控制、运动型式固定、反应快捷的运动，是最基本和最简单的运动，所涉及的神经元数量较少，是最基本和最简单的运动，所涉及的神经元数量较少，在较短时间内完成在较短时
3、间内完成为达到某种目的而指向一定目标的运动，其全过程受主观为达到某种目的而指向一定目标的运动，其全过程受主观意识的控制。大多需要反复练习才能熟练掌握意识的控制。大多需要反复练习才能熟练掌握节律运动节律运动(rhythmic movement)：受主观意识控制、运动类型和方式固定、具有节律性和受主观意识控制、运动类型和方式固定、具有节律性和连续性的运动，如呼吸、咀嚼等连续性的运动，如呼吸、咀嚼等随意运动随意运动(voluntary movement)：52. 运动的调控运动的调控l运动控制需要感觉信息运动控制需要感觉信息：来自视觉、听觉和皮肤的感来自视觉、听觉和皮肤的感觉冲动；来自肌、腱、关节位
4、置、身体的空间状态等信觉冲动；来自肌、腱、关节位置、身体的空间状态等信息息l运动的控制运动的控制：是在肌肉接受神经信号后收缩或舒张而是在肌肉接受神经信号后收缩或舒张而产生的，常需要很多肌肉同时参与才能完成。产生的，常需要很多肌肉同时参与才能完成。CNS必须必须对多块肌肉发出十分精确的指令控制运动的各种参数：对多块肌肉发出十分精确的指令控制运动的各种参数：位移、速度、加速度、力度等位移、速度、加速度、力度等l运动的执行器官运动的执行器官：肌肉、骨、关节肌肉、骨、关节l反馈控制和前馈控制：反馈控制和前馈控制：6l躯干、四肢肌肉运动的躯干、四肢肌肉运动的低级中枢低级中枢在脊髓在脊髓l头部和颈部某些肌
5、肉的低级运动中枢在脑干头部和颈部某些肌肉的低级运动中枢在脑干l脑干的一些结构组成脑干的一些结构组成次级运动中枢次级运动中枢l大脑皮质运动区是大脑皮质运动区是最高级运动中枢最高级运动中枢l基底核和小脑是皮质下基底核和小脑是皮质下调节运动的中枢调节运动的中枢l低级中枢发出复杂的指令；高级中枢发出更为一低级中枢发出复杂的指令；高级中枢发出更为一般的指令般的指令l高级中枢通过或不通过次级中枢而控制低级中枢高级中枢通过或不通过次级中枢而控制低级中枢3. 与运动控制有关的神经系统与运动控制有关的神经系统脊髓、脑干、大脑皮层运动区、小脑、基底神经节脊髓、脑干、大脑皮层运动区、小脑、基底神经节7 最后的共同通
6、路最后的共同通路脊髓、脑干、大脑皮层运动区脊髓、脑干、大脑皮层运动区小脑、基底神经节小脑、基底神经节低级中枢低级中枢次级中枢次级中枢高级中枢高级中枢8l脊髓内的脊髓内的“下运动神经元下运动神经元(Lower neurons)”，除了受到脊髓内局部环路的影响外，还受到大除了受到脊髓内局部环路的影响外，还受到大脑皮质运动区及脑干中许多脑皮质运动区及脑干中许多“上运动神经元上运动神经元(Upper neurons)”的支配和协调的支配和协调l基底神经节和小脑则向基底神经节和小脑则向上运动神经元上运动神经元提供某种提供某种感觉、认知或感性的信息，使运动更加精确和感觉、认知或感性的信息，使运动更加精确和
7、协调协调9二、脊髓的运动功能10l反射反射：由特异的感觉刺激引起，产生的运动有：由特异的感觉刺激引起，产生的运动有定型的轨迹定型的轨迹l脊髓反射脊髓反射：指其反射弧的中枢部分局限在脊髓：指其反射弧的中枢部分局限在脊髓的一切反射的一切反射l运动单元运动单元Motor unit： 运动神经元及其所支配运动神经元及其所支配的所有肌纤维的所有肌纤维l运动神经元池运动神经元池Motor neuron pool：支配一块肌肉支配一块肌肉的运动神经元集合而成；或叫的运动神经元集合而成；或叫运动核运动核（一）基本概念（一）基本概念11The Motor Unit12RecruitmentofMotorUnit
8、s我们是我们是如何增强如何增强肌肉的收缩力的？肌肉的收缩力的？l是通过增加运动单位来完成的是通过增加运动单位来完成的l不同大小的运动神经元不同大小的运动神经元小的运动神经元到小小的运动神经元到小的、慢的运动单位；大的运动神经元到大的、的、慢的运动单位；大的运动神经元到大的、快的运动单位快的运动单位l大小原则大小原则 最小的运动单位最小的运动单位 (以及最小力量以及最小力量)的优先的优先;然后才是大的运动单位然后才是大的运动单位13（二）脊髓的运动神经元（二）脊髓的运动神经元运动神经元运动神经元：脊髓：脊髓反射的最后通路反射的最后通路运动神经元运动神经元：支配梭：支配梭内肌，内肌，调节肌梭对牵张
9、调节肌梭对牵张刺激敏感性刺激敏感性14运动神经元活动的规律运动神经元活动的规律肌收缩张力的增加依赖于运动神经元池的两种活动方式：肌收缩张力的增加依赖于运动神经元池的两种活动方式：募集更多的运动神经元募集更多的运动神经元 运动神经元的募集显示运动神经元的募集显示“大小原则大小原则”：神经元的兴奋神经元的兴奋性与细胞大小呈负相关；其抑制性与细胞大小呈正相关性与细胞大小呈负相关；其抑制性与细胞大小呈正相关增加募集运动神经元的放电频率增加募集运动神经元的放电频率 运动神经元的放电频率调制肌张力：运动神经元的放电频率调制肌张力：正相关正相关15Renshaw细胞细胞: 调节运动神经元放电频率调节运动神经
10、元放电频率Ia交互抑制中间神经元交互抑制中间神经元: 防止相拮抗肌肉的同时收缩防止相拮抗肌肉的同时收缩Ib交互抑制中间神经元交互抑制中间神经元: 防止肌张力过度增高防止肌张力过度增高脊髓固有神经元脊髓固有神经元: 协调不同肌肉群的活动协调不同肌肉群的活动（三）脊髓中间神经元的整合作用（三）脊髓中间神经元的整合作用16（四）高位中枢对脊髓反射的下行调控（四）高位中枢对脊髓反射的下行调控三种方式：三种方式：1.高位中枢通过突触前抑制调节脊髓反射高位中枢通过突触前抑制调节脊髓反射 2.高位中枢通过中间神经元调节脊髓反射高位中枢通过中间神经元调节脊髓反射 3.高位中枢直接调控高位中枢直接调控和和运动神
11、经元运动神经元 最简单的反射如膝跳反射是初级传入纤维直接最简单的反射如膝跳反射是初级传入纤维直接兴奋运动神经元而产生的兴奋运动神经元而产生的17lMuscle weakness and paralysis所支配的骨所支配的骨骼肌瘫痪、肌张力下降、腱反射消失骼肌瘫痪、肌张力下降、腱反射消失(软瘫软瘫)l肌萎缩、纤维颤动或肌束颤动肌萎缩、纤维颤动或肌束颤动l肌萎缩侧索硬化症肌萎缩侧索硬化症(ALS)：Selective damage to alpha motor neurons(degeneration)脊髓脊髓 -运运动神经元的进行性溃变为主动神经元的进行性溃变为主下运动神经元的损伤表现下运动神
12、经元的损伤表现18三三 、脑干的运动功能、脑干的运动功能19脑干（脑干（Human Brain）20脑干的低级运动中枢：脑干的低级运动中枢：l脑干有三叉神经、前庭蜗神经等初级躯体传脑干有三叉神经、前庭蜗神经等初级躯体传入纤维，有参与脑干反射活动的各种中间神入纤维，有参与脑干反射活动的各种中间神经元，有支配头颈相应肌肉的经元，有支配头颈相应肌肉的8对运动核，对运动核，共同构成共同构成支配头颈部骨骼肌和反射活动的低支配头颈部骨骼肌和反射活动的低位中枢位中枢l其组织结构与活动规律与脊髓大致相同其组织结构与活动规律与脊髓大致相同21脑干有重要的次级运动中枢脑干有重要的次级运动中枢通过下行通路调控脊髓和
13、脑干的低级运动中枢通过下行通路调控脊髓和脑干的低级运动中枢l网状结构网状结构是控制躯体运动和姿势的重要中枢是控制躯体运动和姿势的重要中枢l前庭系统前庭系统是控制躯体运动的另一重要中枢是控制躯体运动的另一重要中枢l红核与红核脊髓束红核与红核脊髓束：兴奋屈肌运动神经元：兴奋屈肌运动神经元l上丘与顶盖脊髓束上丘与顶盖脊髓束：应答视、听与躯体感觉的刺激、：应答视、听与躯体感觉的刺激、调整头眼的位置的反射中起重要作用调整头眼的位置的反射中起重要作用22整个脑干中央部的神经元和纤维组成整个脑干中央部的神经元和纤维组成网状网状结构结构(reticular formation，RF)。它接受。它接受来自脊髓、
14、皮层、基底节和小脑的投射来自脊髓、皮层、基底节和小脑的投射RF接受上下行纤维投射，接受上下行纤维投射，在功能上是一个在功能上是一个整合中枢，对来自上述各中枢的信息进行整合中枢，对来自上述各中枢的信息进行处理处理，是控制躯体运动和姿势的重要中枢，是控制躯体运动和姿势的重要中枢 网状结构网状结构23网状结构(RF)的组成三个纵行区带三个纵行区带: 正中区正中区 内侧区内侧区 外侧区外侧区主要核团主要核团:巨细胞网状核、旁巨细巨细胞网状核、旁巨细胞核、尾端桥脑网状核、胞核、尾端桥脑网状核、嘴端桥脑网状核、中缝核嘴端桥脑网状核、中缝核群群24网状结构对肌紧张的易化和抑制网状结构对肌紧张的易化和抑制25
15、前庭神经核前庭神经核包括前庭上核、外侧核、内侧包括前庭上核、外侧核、内侧核和脊束核等，接受前庭神经的传入，也核和脊束核等，接受前庭神经的传入，也接受中枢许多其它部位的传入接受中枢许多其它部位的传入前庭系统与前庭系统与RF有直接的神经联系，并有自己的有直接的神经联系，并有自己的下行通路下行通路前庭脊髓束和经内侧纵束至眼外肌前庭脊髓束和经内侧纵束至眼外肌的前庭眼反射通路，对头在空间位置的改变和各的前庭眼反射通路，对头在空间位置的改变和各种加速刺激起反应种加速刺激起反应前庭系统前庭系统26l前庭神经前庭神经与小脑有密切联系与小脑有密切联系。脊髓上行。脊髓上行的躯体传入除经小脑中转者外，也可直的躯体传
16、入除经小脑中转者外，也可直接或经接或经RF至前庭核至前庭核l前庭系前庭系损害的主要表现损害的主要表现：眩晕、眼球震：眩晕、眼球震颤、平衡障碍、恶心、呕吐等症状颤、平衡障碍、恶心、呕吐等症状27脑干对姿势的调节脑干对姿势的调节神经系统调控姿势的两种方式：神经系统调控姿势的两种方式：1.前馈调节前馈调节 ：预先调整姿势，以防止随意运动预先调整姿势，以防止随意运动对身体平衡的干扰对身体平衡的干扰2.反馈调节：反馈调节：在平衡受扰乱时，以形式固定的快在平衡受扰乱时，以形式固定的快速反应来矫正意外扰乱速反应来矫正意外扰乱 大脑皮层与网状结构参与姿势平衡的大脑皮层与网状结构参与姿势平衡的前馈性调节前馈性调节前庭系统在姿势平衡的前庭系统在姿势平衡的反馈性调节反馈性调节中起决定性作用中起决定性作用28脑干对姿势的调节：涉及到大脑皮质、脑干对姿势的调节：涉及到大脑皮质、RF和前庭和前庭29四、大脑皮质的运动功能四、大脑皮质的运动功能301.大脑皮质运动区大脑皮质运动区初级运动皮质初级运动皮质 primary motor cortex前运动区前运动区(次级运动区次级运动区) premotor area辅助
