第二节 中枢神经系统对运动机能的控制和调节一、CNS对躯体运动机能的调节二、CNS对内脏活动的调节一、CNS对躯体运动机能的调节脊髓对躯体运动的调节脑干对躯体运动的调节姿势反射大脑皮层对躯体运动的调节基底神经核的机能小脑对躯体运动的调节（一）脊髓对躯体运动的调节 Motor control by spinal cord1、脊髓反射与运动单位2、肌紧张和牵张反射1）脊髓反射spinal reflex膝反射、腹壁反射等；其中牵张反射为单突触反射；脊髓前角运动N元N元，其轴突支配梭外肌N元，较小、分散在N元间，支配梭内肌，兴奋性较高，常持续放电调节肌梭敏感性 2）运动单位motor unit 一个N元及其轴突末梢所支配的全部肌纤维 大型细胞：染色浅；分支多；支配白肌；兴奋阈高；收缩强、快；易疲劳；动力性运动单位Kinetic motor unit小型细胞：染色深；分支少；支配红肌；兴奋阈低；收缩弱、时间长；不易疲劳；维持肌紧张；张力性运动单位 Tonic motor unit附：红肌和白肌慢肌：肌肉内收缩较慢的纤维，含肌红蛋白较多，又名红肌线粒体多，储存脂肪多，脂类为主要能源，有氧化酶，血管丰富，收缩一次75ms，持久且不易疲劳。
快肌：肌肉内收缩较快的纤维，含肌红蛋白较少，又名白肌纤维线粒体少，以糖原为能源，可进行糖原无氧代谢，收缩一次25ms，易疲劳 2、肌紧张和牵张反射牵张反射stretch reflex ：有N支配的肌肉，受外力牵拉伸长时，反射性引起受牵拉的同一肌肉反射性收缩叩击股四头肌腱股四头肌反射性收缩（膝反射）躯体屈曲，牵拉伸肌抗重力肌收缩；保持姿势直立1)牵张反射的反射弧感觉器：肌梭肌 梭肌f间的感受肌肉长度变化的梭形装置，长约几个毫米，外为结缔组织囊，梭内肌f6-12根，与梭外肌f并联收缩成分位于两端感受装置在中间部核袋f：袋状，胞核集中于中央，对快速牵拉敏感两端梭内肌受1 f支配核链f：核分散呈链状，对缓慢的持续牵拉较敏感吴苏娣，樊小力. 肌梭结构和功能的研究进展. 生理科学进展，2002，33（2）：121-125传入神经肌梭：If（A，12-20um） 感受螺旋状末稍兴奋；f （ A， 4-12um）主要感受花枝状末稍兴奋，传入冲动兴奋同一肌肉的N元中枢：脊髓（受高位中枢调节）传出N：N元梭外肌收缩效应器：梭外肌，尤其是伸肌2)牵张反射类型腱反射tendon reflex：位相性牵张反射，快速牵拉肌肉核袋f螺旋状感受器 af 前角N元快肌收缩膝跳反射（股四头肌），跟腱反射（腓肠肌） 。
单突触反射肌紧张muscle tonus：紧张性牵张反射，慢速牵拉肌肉核链f花枝状及螺旋状感受器f,af 多突触前角N元 慢肌收缩重力使关节屈曲牵拉伸肌伸肌收缩多突触反射腱器官肌腱胶原f间的感受张力变化的装置；与梭外肌f串联肌肉张力增强时兴奋（等长收缩或过度牵拉）高氏腱反射：梭外肌张力增高或牵拉力量进一步加大高氏腱器官兴奋bf 抑制性中间N元 同一肌的N元 肌肉收缩停止（使张力不过分升高,避免肌肉损伤）a.bf传导速度最快，两者交互兴奋与抑制，使肢体快速屈伸 高级中枢 环路影响肌肉紧张性： 脑干易化性冲动肌紧张 脑干抑制性冲动肌紧张3）环路N元梭内肌收缩（两端收缩成分收缩）肌梭敏感性传入冲动 N元兴奋梭外肌收缩，肌紧张4)几种脊髓反射屈肌反射：脊髓动物(C1以下)一侧肢体受伤害性刺激同侧肢体屈肌收缩，伸肌舒张，刺激加强，范围可从手逐步扩至腕、肘、肩对侧伸肌反射：较强伤害性刺激一侧肢体同侧肢体屈曲，对侧伸肌收缩，肢体伸直维持姿势和平衡5）脊休克Spinal shock脊髓高位(C5)断离后，断离水平以下躯体、内脏一切反射活动丧失的现象：感觉，随意运动丧失，肌张力减退或消失外周血管扩张，血压，发汗停止，大小便潴留。
恢复过程：蛙数分，犬数天，人数周-数日屈反射，腱反射较早搔爬反射，对侧伸肌反射一月左右排尿、排便反射（自动）3月后出汗、血压上升反射恢复后：伸肌反射较弱：表明高位中枢原有易化作用发汗反射比原先强：表明高位中枢原有抑制作用脊休克原因： 脊髓失去高位中枢控制后的释放现象非切断与刺激本身（第二次断离不发生脊休克）（二）脑干对躯体运动的调节 Motor control by brain stem1、脑干网状结构对肌紧张的调节：易化（facilitation即加强）和抑制抑制区 网状下行抑制系统易化区 网状下行易化系统易化或抑制运动神经元，直接调节肌肉的收缩易化或抑制-运动神经元，通过-环路调节后一种机制可能地主要的 2、去大脑僵直Decerebrate rigidity中脑上下丘之间切断（去大脑），动物表现全身肌紧张加强，四肢伸直，脊柱挺硬，角弓反张状态因伸肌（抗重力肌）紧张性亢进；牵张反射亢进，基本原理是失去高级中枢控制后，易化区与抑制区失去平衡去大脑动物：抑制区失去高级中枢的兴奋冲动而紧张性大大削弱；易化区仅失去少量兴奋冲动而紧张性明显亢进 环路活动亢进肌肉僵直 僵直:小脑前叶两侧,间脑某些区,苍白球等网状结构易化区网状脊髓束+ N元环路肌紧张僵直: 内耳前庭刺激前庭核前庭脊髓束N元 肌紧张大脑皮层运动抑制区,尾核,壳核,小脑前叶蚓部网状结构抑制区(延髓尾端腹内侧) 网状脊髓束 -N元 环路肌紧张小脑前叶皮层部分浦氏细胞-前庭核前庭脊髓束N元肌紧张僵直：由环路活动反射所致。
去大脑动物切断背根，僵直消失僵直：前庭脊髓束兴奋，N元亢进所致的僵直（如去大脑动物，切断背根后，再去除小脑前叶）(三) 姿势反射Postural reflex定义：CNS调节骨骼肌紧张性或相应运动，以保持或改正身体在空间的姿势如牵张反射、对侧伸肌反射、状态反射、翻正反射、直线加速运动反射、旋转加速运动反射等1.状态反射 Attitudinal reflex头部与躯干相对位置改变反射性躯体肌肉紧张性改变1)迷路紧张反射Tonic labyrinthine reflex内耳迷路(椭园囊、球囊)传入冲动前庭核调节躯体伸肌紧张 仰卧伸肌紧张性最高 俯卧伸肌紧张性最低2)颈紧张反射Tonic neck reflex扭曲颈部颈髓中枢调节四肢伸肌紧张性头扭向一侧下颏所指一侧伸肌紧张头后仰前肢伸肌紧张，后肢伸肌紧张头前俯后肢伸肌紧张，前肢伸肌紧张人在去皮层僵直时可表现出上述反射2.翻正反射 Righting reflex推倒动物或脚朝天下抛中脑反射地翻正过程：头部位置不正，由视觉、耳石刺激头部翻正头与躯干位置不正，刺激颈关节，韧带肌肉前肢躯干位置翻正后肢翻正四足先着地毁坏迷路、蒙蔽双眼不能翻正四）大脑皮层对躯体运动的调节Motor control by the cerebral cortex分区：根据皮层N元结构、功能特征可分成52区，称Brodmann分区1、大脑皮层运动区主要运动区：中央前回4区（第一运动区）、6区（运动前区）辅助运动区其他运动皮层皮层运动区的构筑学特点细胞的分层运动柱：皮层运动区的纵向柱状结构 motor column 一个柱控制同一关节几块肌肉活动，一块肌肉可接受几个运动柱的控制。
新皮层neocortex的分层分子层：少量细胞、有顶树突外颗粒层：多小锥体细胞，少量星状细胞外锥体细胞层：多中等锥体细胞内颗粒层：小星状细胞为主 感觉皮层最厚内锥体细胞层：大锥体细胞为主 运动皮层最厚多形细胞层：梭形细胞锥体细胞、颗粒细胞运动区的感觉、运动功能：能接受感觉皮层、小脑、基底N节的反馈信息经分析整合下行调节前角细胞活动躯体运动区的功能特征交叉性支配：支配对侧躯体运动，但头面部除下部面肌、舌肌外，其余为双侧支配机能定位精确而倒置排列，下肢区在顶部，上肢中间部，头面在底部，但头面部本身正立运动精细者代表区大（大姆指区大于躯干区多倍）主要使个别肌肉收缩中央前回损伤的不同表现猫犬双侧皮层运动区切除，能站立、奔跑灵长类双侧皮层运动区切除，运动麻痹、四肢肌张力亢进如单侧切除虽对侧手指不灵巧，可奔跑站立人类：单侧中央前回损伤对侧肢体完全失去随意运动能力；痉挛性麻痹严格4区损伤，四肢远端肌肉麻痹，弛缓性，须损伤6区后肢体近端肌肉麻痹，伴痉挛2、锥体系Pyramidal system由皮层运动区锥体细胞发出至脊髓和脑干的神经纤维组成的支配下运动N元的传导束，称为锥体束（系），包括皮质脊髓束、 皮质脑干束1）锥体束组成2-3自4区5层大锥体细胞 Betzs cell，直径10-20m；大部自4、6、 3-1-2、5、7、区较小锥体细胞；1020与前角细胞成单突触联系（远端肌多）2）锥体系功能控制运动N元 发动肌肉运动控制N元调整肌梭敏感性，配合运动控制中间N元改变拮抗肌运动N元运动，合适强度锥体束主要对四肢远端肌肉作精细调节，并可影响植物性功能3、锥体外系 Extrapyramidal system经典锥体外系：指皮层下尾核、苍白球、黑质、红核等下行控制低级N元的系统皮层起源的锥体外系旁锥体系：Parapyramidal system锥体外系的皮层起源几乎包括全部大脑皮层。
主要来源：顶额叶感觉运动区，辅助运动区；起源与锥体系互相重叠；一般属中、小型锥体细胞，轴突短，多次接替，经网状、顶盖、红核、前庭、橄榄脊髓束脊髓运动N元锥体外系功能调节肌紧张协调肌群运动双侧性控制肌肉运动（五）基底神经节对躯体运动的调节Motor control by the basal ganglia1、基底神经核的组成及神经联系 基底神经核basal ganglia ：大脑皮层下主要管运动调节的若干神经核群，包括尾状核、壳核（新纹状体）、苍白球（旧纹状体）、底丘脑核、中脑黑质、红核2、基底神经核功能鸟类以下动物：运动最高级中枢；哺乳动物退居为皮层下运动中枢，接受皮层投射三条回路间接调节随意运动稳定度，控制肌紧张，处理本体感觉传入信息 苍白球丘脑皮层；苍白球底丘脑丘脑皮层；纹状体黑质丘脑皮层3、基底神经节损伤的临床表现1）运动过少，肌紧张过强，以震颤麻痹 paralysis agitans (巴金森氏病 Parkinsens disease)为代表黑质纹状体皮层L-dopa，可缓解肌肉强直和动作缓慢2）运动过多，肌紧张过弱，以舞蹈病 chorea 为代表症状：不自主的上肢和头部舞蹈样动作。
机制：可能尾核病变，皮层纹状体苍白球丘脑皮层抑制性回路受损纹状体内胆碱能和GABA 能神经元功能减退，使黑质多巴胺能神经元功能相对亢进六）小脑对躯体运动的调节 Motor control by the cerebellum1、小脑结构、分部：绒球小结叶：与前庭核密切联系属古小脑前叶（及后叶后部）主要接受脊髓来的纤维，属旧小脑后叶，外侧：主要接受大脑经脑桥来的纤维，属新小脑 从前庭、脊髓、脑桥来的苔状传入f，及下橄榄核来的爬行传入f，直接或经若干中间N元作用於浦氏抑制性N元抑制其他核团，并反馈至大脑2、小脑功能1）维持身体平衡：主要是绒球小结叶功能反射途径：前庭器官前庭核绒球小结叶前庭核脊髓运动N元肌肉切除绒球小结叶：站立不稳（肌肉协调仍好）不发生晕船病头位同先于特定位置时出现眼震颤(位置性眼震颤)2）调节肌紧张：主要是旧小脑功能(1)易化肌紧张 (2)抑制肌紧张3）协调随意运动：主要是新小脑功能接受大脑来的f经齿状核换元后发出纤维形成二个反馈环路大脑、小脑丘脑大脑；小脑红核一下橄榄核小脑环路使小脑在接受大脑冲动同时，又接受从肌肉来的反馈信息两者进行对比，通过负反馈纠正皮层的运动冲动，使动作精细协调。
运动共济失调ataxia：随意运动力量、方向、速度、范围扰乱，不能完成精巧动作，轮替运动不能adiodochokinesis 意向性震颤intention tremor肌张力减退atonia四肢乏力asthenia4）小脑其他功能接受多种感觉f投射；能在小脑皮层上找到对应大脑皮层感觉区的区域刺激小脑皮层能在皮层相应区引出电位变化故与大脑感觉功能有密切联系 二、中枢神经系统对内脏活动。