最新神经系统功能三 神经系统对姿势和运动的调节PPT文档.ppt

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1、概 述,姿势和运动是骨骼肌活动引起的,骨骼肌直接受前角运动神经元控制,正常的姿势是机体活动的必要条件,运动具有一定的方向、范围、力度和轨迹,受NS调节,调节运动的CNS部位,包括大脑皮层基底神经节、小脑和脑干等结构,有三种运动形式：反射性运动、随意性运动和 节律性运动,肌群协调性收缩，依赖于CNS、外周感受器（特别是骨骼肌本体感受器）信息传入,骨骼肌具有两种本体感受器:肌梭和腱器官,反射运动,最基本和简单的运动,由特异的感觉刺激引起,产生的运动有定型的轨迹,不受意志控制，刺激-反射即自动地发生,运动强弱因刺激大小而异，而不能被随意改变,较短时间内完成，所涉及的神经元数量较少,节律性运动,如行走

2、、嘴嚼和呼吸运动,随意运动：为达到某种目的而指向一定目标的运动，对感觉刺激的反应或因主观意愿而产生，运动的方向、轨迹、速度和时程等都可随意选择，并可在运动执行中随意改变，在较长的时间内完成，CNS各级结构均参与对它的调节，较复杂随意运动需要经过反复练习才能逐渐完善。,一、运动调节的基本机制,骨骼肌有两种纤维成分:快肌和慢肌,骨骼肌活动直接受前角运动神经元控制,前角运动神经元是CNS调控运动和姿势的“最后公路”,脊髓前角运动神经元与运动单位：,三类运动神经元：-运动神经元-运动神经元-运动神经元 1动态型 2静态型,-运动神经元,-运动神经元,大小,大（几十至150u）,小（25u）,数量,多（

3、占前根2/3）,少（约1/3）,效应器,梭外肌（快、慢肌）,梭内肌（核袋、链肌）,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（动态型）2（紧张型）2（静态型）,运动神经元:支配梭内肌，也支配梭外肌。,运动单位（motor unit）,一个 运动神经元及其支配的全部骨骼肌纤维,牵张反射（stretch reflex）,Sir Charles Sherrington1932,Demonstrated the physiological underpinnings of the stretch

4、reflexShowed how movements are coordinated between extensors and flexors by mapping the interplay of their reflex arcs to and from the spinal cord,1、概念：,有神经支配的骨骼肌受到外力牵拉,引起受牵拉的同一肌肉的反射收缩活动.,牵张反射结构模式图,2、类型,A、腱反射（tendon reflex）：（位相性牵张反射）,快速叩击肌腱引起肌肉收缩。,B、肌紧张（muscle tonus）：（紧张性牵张反射）,重力牵拉引起肌肉抵抗性持续性收缩。,3、牵张

5、反射的结构基础,感受器,肌梭（muscle spindle）,肌梭在骨骼肌中的位置和两类梭内肌纤维,核袋纤维核链纤维,骨骼肌纤维,肌梭,A、肌梭内两种梭内肌纤维,核袋纤维核链纤维,（感受部位、收缩部位、神经支配）,两类梭内肌纤维及传出和传入神经支配,B、功能,感受肌肉长度、位置和收缩速度变化,长度感受器,两类传入纤维对牵张刺激的放电反应,a 类传入纤维,类传入纤维,传入神经,a 类传入纤维,类传入纤维,核袋、核链梭内肌均分布,仅核链梭内肌,环绕状分布(螺旋状未梢),呈花枝状分布,直径较粗（1220m）,直径较细（412m）,两类梭内肌纤维及传出和传入神经支配,两类梭内肌及其传入纤维受到牵张刺激

6、引起的反应,反射中枢,腱反射,脊髓相应节段前角神经元（单突触）,如：膝反射：L2-4 二（三）头肌反射：C5-6（C7-8）,肌紧张,中间神经元与前角 神经元（多突触）,传出神经,传出纤维,1时相型,2紧张型,效应器,梭外肌,快肌,慢肌,膝腱反射,牵张反射的意义,使肌肉保持一定的收缩状态,维持肌肉张力;,维持机体的一定姿势；,协调随意运动；,参与呼吸调节，维持呼吸运动的频率和深度。,4、腱器官(tendon organ)与反牵张反射,腱器官位置与结构,腱器官感受的刺激,强肌肉收缩或肌肉被过度拉长,属张力感受器,腱器官传入神经及效应,b类传入纤维抑制前角运动神经元,反牵张反射及其意义,随意运动的

7、产生和协调,随意运动,由主观意识支配而产生的骨骼肌运动,随意运动运动的起源：大脑皮层联络区,随意运动运动的设计：,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（动令、执行）,皮层运动区皮层脊髓和脑干束骨骼肌,大脑皮层、基底神经节和小脑三者联系示意图,随意运动调节各级中枢结构,二、运动调节系统的功能,大脑皮层运动区 主要运动区：中央前回和运动前区（4区、6区）,特征,基本交叉，但头面部大多为双侧支配（面、舌肌除外）；,基本倒置，但头面部是正立的；,机能定位相当精确；,投射范围与运动的灵敏性成正比。,2、其它运动区,运动辅助区：双侧、粗糙,体表感觉区,其它感觉区

8、：视皮层,运动传导通路,1、主要的传导路,发动随意运动，多为交叉性支配，主要控制-运动神经,皮层脊髓束,皮层脑干束,皮层脊髓束,皮层脊髓侧束（80%）,延髓锥体交叉，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，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。仅下行至胸段。,皮层脑干束,支配脑运动神经元,2、其它下行性传导路,来源于皮层脊髓束和皮层脑干束的侧支，,由脑干核团换元后下行；,主要协调肌群间运动，调节肌张力(姿势)；,多为双侧控制，主要终止-运动神经元。,顶盖（网状、前庭、）脊髓束,参与近端肌肉有关的粗大运动和姿势调节,

9、红核脊髓束,参与四肢远端肌肉有关的精细运动的调节,3、传统传导路,锥体系,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,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。,运动神经元和运动传导通路受损后表现,瘫痪（麻痹）,随意运动丧失,软 痪,硬 痪,肌张力,肌张力,腱反射消失或减弱,腱反射亢进，,肌肉萎缩,出现病理征（如巴彬氏征）等。,上运动神经元下运动神经元,三、姿势调节系统的功能,CNS通过引起骨骼肌的运动和 调节其紧张度，形成特定姿势,正常的姿势

10、是人体直立和平衡的基础，也为随意运动的产生提供稳定的背景,脊髓的整合功能,1、脊休克 spinal shock,脊动物,脊休克,脊休克概念,高位脊髓突然受到损伤，损伤面以下的暂时功能丧失，进入无反射活动、无反应状态。,表现,运动感觉植物NS,功能障碍，可恢复,脊休克的恢复动物种属间差异：低等恢复快较原始和简单反射先恢复人类脊休克后被动和主动运动意义,低位脊髓横断伤积极活动锻炼肌肉,脊休克的产生与恢复说明了什么问题？,脊休克产生的原因（机制）,突然失去高位中枢的易化作用（脊髓的依赖性）,高位中枢的调节包括易化和抑制,脊休克的产生与恢复说明了什么问题？,临床 低位脊髓横断伤积极活动肌肉，锻炼？,2

11、、脊髓对姿势的调节 姿势反射,脊髓反射,牵张反射屈（伸）肌反射节间反射 折刀反射,屈肌反射和对侧伸肌反射：,概念,生理意义,节间反射：搔爬反射,屈肌反射的结构基础,脑干对肌紧张和姿势的调节,1.脑干对肌紧张的调节,A.对肌紧张正常调节,易化区,抑制区,脑干中央区域,主要加强伸肌的紧张性和肌运动,网状脊髓束，主要对 运动神经元,脑干腹内侧部,B、去大脑僵直 Decerebrate rigidity,概念,部位,中脑四叠体（上、下丘间）,表现,去大脑僵直产生的部位和表现,特征,全身抗重力肌群发生过强收缩（牵张反射增强）,本质,伸肌的牵张反射增强,（伸肌和屈肌的牵张反射同时亢进）,发生原因（机制）,

12、脑干,RF易化区,RF抑制区,脊髓前角,-运动神经元,-运动神经元,骨骼肌,梭外肌,梭内肌,-环路,小脑,前叶两侧部,前叶蚓部,前庭核,中脑,上丘,下丘,中脑上水平,基底神经节,大脑皮层,横断线,正 常 时,上位中枢(大脑皮层、基底神经节、小脑、前庭核等),脑干网状结构（易化区和抑制区）,前角运动神经元,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）,临床联系：人类的去皮层僵直和去大脑僵直：,僵直的分类：-僵直-僵直,2、脑干对姿势的调节：,姿势反射,状态反射,状态反射,迷路紧张反射,颈紧张反射,翻正反射,直

13、线和旋转变速反射,四、基底神经节的功能,结构及其纤维联系,节,功能,1、参与随意运动的产生和稳定；,2、参与肌紧张的调节；,3、参与本体感受器传入信息的处理。,与基底神经节有关的疾病：两类：A、运动过少而肌紧张过强（震颤麻痹）；B、运动过多而肌紧张不全（舞蹈病、手足徐动症）,1、震颤麻痹（Paralysis agitons）帕金森氏病（Parkinsons disease）,症状,肌肉强直、随意运动减少，动作缓慢、面部表情呆板，静止性震颤,病变部位,中脑黑质,可能机理,黑质的DA递质系统功能不足，,纹状体的Ach递质系统功能亢进；,丘脑外侧腹核功能异常。,治疗机制？,左旋多巴,M-R拮抗剂,5

14、-羟色胺酸,手术切除苍白球。,2、舞蹈病(Chorea)亨延顿病（Huntings Disease，HD）,新、旧纹状体病变（神经元变性）,症状,不自主的上肢和头部的舞蹈样动作,肌张力降低,利血平可缓解症状，为什么？,五、小脑的功能,小脑的分部,前庭小脑,脊髓小脑,皮层小脑,前庭器官前庭核 感觉部分 运动部分 高级中枢 前庭小脑 运动神经元（脑干和脊髓）骨骼肌,前庭小脑,主要的联系,损伤后主要表现：平衡失调,功能,实验及临床资料,维持身体姿势平衡,脊髓小脑,包括：前叶、后叶中间带区,功能：调节肌张力,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）,

15、人类以易化为主,受损后表现,肌张力变化（人类为降低）,小脑性共济失调（方向、力量、范围）,意向性震颤,皮层小脑 后叶的外侧部,主要参与精细运动（技巧性运动）的编程及协调,第 七 节 植 物 神 经 系 统,Autonomic nervous system,一、植物NS概述,概念：不受意志控制、管理内脏的NS，故又称自主NS或内脏NS。,植物NS的结构特征,中枢 神经节 效应器,节前纤维,节后纤维,节前纤维：B类（直径较大，传速较快，多有髓鞘）,节后纤维：C类（直径较小，传速较慢，无髓鞘）,主要支配平滑肌、心肌和腺体,到达效应器前形成神经丛，攀附内脏,植物NS与运动NS比较,植物NS,躯体运动N

16、S,起源,交感 T1-L 3 侧角,副交感：S2-4 侧角,前角,、,外周神经节,有,无,突触前膜,曲张体,突触小体,效应器,心肌、平滑肌、腺体,骨骼肌,交感与副交感的区别,交 感,副交感,起 源,T1-L 3 侧角,S2-4 侧角,神经节,椎旁（心血管、支气管）,椎前（腹腔内脏）,器官旁（盆腔、直肠）,器官旁,器官内壁,节前/节后,1：1117,1：12,纤维长短,节前短，节后长,节前长，节后短,分布范围,绝大多数内脏器官,多数器官有,某些器官无,活动特点,反应范围弥漫,反应相对集中,二、植物NS的功能,主要功能,调节,心肌,平滑肌,腺体,（消化腺、汗腺、部分内分泌腺）,活 动,功能特点,对

17、同一效应器的双重支配,除汗腺、竖毛肌、肾上腺髓质仅受交感 神经支配外，其余脏器均受双重支配,大多情况下为拮抗作用，但作用也有 一致性（如唾液分泌）,紧张性支配,外周感受器传入信息CNS紧张性 活动紧张性支配,中枢间的交互抑制,如心交感与心迷走,效应器所处的功能状态的影响,交感神经对子宫的影响（有孕收缩，无孕舒张）,对整体生理功能调节的意义,交感神经自稳定性作用,环境急剧变化时活动增加，动员体内许多脏器的潜在能力，维持内环境稳定。,如：应急反应(stress reaction),应激反应(emergence reaction),副交感神经贮能作用,安静时活动增加，以促进消化、加强排泄、聚集能量，

18、利于生殖、机体休整恢复等,如：迷走胰岛素系统,三、CNS各级水平 对内脏活动的调节,脊髓,CNS各级水平,脑干,下丘脑,大脑皮层,脊髓,初级中枢,有一定的调节作用，但调节能力差,为所有交感、部分副交感神经的发源地,可完成下列反射,血管张力反射,勃起反射,排尿、排便反射,发汗反射,脑干,1、延髓：,生命基本中枢,心血管反射中枢,呼吸节律中枢,吞咽、呕吐、唾液分泌反射中枢,肾上腺髓质反射性分泌中心,2、脑桥,呼吸调整中枢,3、中脑,瞳孔对光反射中枢,膀胱收缩、皮肤电反应的调节,下丘脑：,分为视前区、视上区、漏斗区和乳头体区,1、体温调节,体温调定点,视前区-下丘脑前区,（冷、热敏神经元）,2、水、

19、电解质平衡,ADH：视上核、室旁核 保钠、保水、排钾,ADH不足可致尿崩症 出现：尿量可多达20L/D，口渴和饮水多，低比重尿,3、对摄食行为的影响：饱中枢与摄食中枢,4、对腺垂体激素分泌的调节,下丘脑促垂体区,多肽类激素,5、对情绪反应的影响,“愤怒区”与假怒：穹窿周围区 下丘脑腹内侧核及周围区,“逃避区”,6、对生殖和性行为的影响,乳头体核：发情与性行为,其它区域,7、对生物节律的控制,生物节律,高频（心动与呼吸周期）中频（睡眠与觉醒、体温）低频（月经周期）,视交叉上核,大脑皮层,新皮层,4区、6区、8区与此19区,边缘叶与边缘系统,参与情绪反应、摄食行为、学习与记忆、觉醒与睡眠、植物神经

20、性功能的调节,边缘系统的活动大致有两方面,1、维持个体生存的反应,2、维持种系生存的反应,摄食,防御,生殖,性行为,四、本能行为和情绪反应的神经基础（自学）,本能行为：摄食、防御及种族延伸情绪反应：心理活动伴有的生理反应本能行为的调节：1、摄食行为的调节 2、性行为的调节情绪反应的调节：1、恐惧和发怒：2、动机：奖赏与惩罚,第七节 脑的高级功能,一、学习和记忆（learning and memory）学习：人和动物不断地接受环境变化而获得新的行为习惯（或经验）的过程。（获得外界信息的神经过程）记忆：将获得的行为习惯或经验贮存一定时期的能力，也可以说是经验的保存与再现。（信息的贮存和读出的神经过

21、程）,学习的形式：1、非联合型学习：习惯化：敏感化：通过习惯化，可以学会去除许多无意义的信息应答；敏感化有利于人和动物注意伤害性刺激。,2、联合型学习：,经典条件反射（被动式条件反射）：非条件刺激：如食物、伤害电刺激 无关刺激：如铃声、灯光 强化（reinforcement）：操作式条件反射（主动式条件反射）：奖赏性 惩罚性,条件反射活动的基本规律,形成的基本条件：机体状态：健康、反应状态良好 强化：条件反射的泛化、分化及消退：人类的条件反射：（语词可建立）,两种信号系统：第一信号与第一信号系统：具体的信号及相关的神经结构 第二信号与第二信号系统：抽象的信号及相关的神经结构 两种信号系统的意义

22、：,记忆 记忆与遗忘及其意义：,记忆的分类：依形成机制及保持时间长短：短时记忆；长时记忆,短时记忆：贮存的信息保持可读出的时间范围为几秒至数分钟。分类：感觉性记忆和第一级记忆 特点：信息贮存量有限（72个项目）；容易受损害：昏迷、脑缺氧、深度麻醉、电休克；可通过巩固转为长时记忆：事件（事件的生物学意义）和时间依赖性；,长时记忆：信息贮存的时间可达数小时、数天、数年甚至终身 分为：第二级记忆、第三级记忆 特点：容量无限；不易受影响：如麻醉、休克等；一旦形成，不易遗忘。,根据信息贮存和回忆的方式：陈述性记忆:(Declarative Memory)又称明晰性记忆（Explicit Memory）程

23、序性记忆：(Procedural Memory)又称隐（内）含性记忆（Implicit Memory）反射性记忆（Reflex Memory）或非陈述性记忆,陈述性记忆的特点,在意识条件下形成，依赖于对信息获得和回忆的意识。如有关人、环境、事实、事件等记忆具有情节性：插曲性记忆（主要针对特异性事件的记忆）具有语言性：主要对事实的记忆在意识到回忆时，能回忆并用语言、文字或其它相应方式表达出来可以利用已贮存的若干片段的信息加工，重组过去的事件或情节比较容易建立，往往只经过一次测试或一次经验即可建立，但也易遗忘。,程序性记忆的特点,通常为自主性和潜意识下的运动行为，以相对稳定为特征多是通过反复多次训

24、练逐渐形成；主要包括感知觉、复杂的运动技巧有脑的特异专注系统参与有严重陈述性记忆障碍者，记忆存在正常，如学习和保留的运动技巧，但不能用语言表达记忆的形成和读出不信赖于意识或认识过程，即使是严重的遗忘症患者，也能获得这种记忆。,记忆的过程：包括：获得、贮存与巩固、再现和读出三个过程 其时间过程如下：,刺激,遗忘（amnesia）（记忆障碍）部分或完全失去回忆和再认的能力,顺行性遗忘：多见于慢性酒精中毒；不能保留新近获得的信息；机制：第一级记忆向第二级记忆转化障碍。逆行性遗忘：多见于脑震荡，麻醉，电休克等；事件发生前的一段记忆丧失；机制：第二级记忆发生障碍。,学习和记忆的机制,1、脑功能定位：专一

25、区域？多个区域联合？有关区域：大脑皮层联络区、海马及其周围区、丘脑及脑干网状结构。陈述性记忆(事实、活动事件等)：内侧颞叶、间脑 非陈述性记忆：技巧、习惯：纹状体；简单的条件反射：杏仁核、小脑；非联合型学习：反射通路,海马环路与近期记忆：海马穹窿下丘脑乳头体丘脑前核扣带回海马,2、学习和记忆的机制,感觉性记忆：神经元活动后放电 第一级记忆：神经环路（海马环路）活动 第二级记忆：脑内神经元蛋白合成 第三级记忆：脑内神经元间新的突触形成,二、大脑皮层的语言中枢,两侧大脑皮层功能的相关 胼胝体作用大脑皮层功能的一侧优势 左右半球的不对称性：一侧优势：左：语言功能 右：空间辨认、深度知觉、触觉、音乐欣赏 优势半球：,Brocas 和 Wenickes 语言区,大脑皮层的语言中枢,语言中枢,部 位,损伤后表现,运动性 语言中枢,中央前回下方,44区，Broca三角区,运动性失语症,（能看能听但不能说）,听觉性语言中枢,颞上回后部,感觉性失语症,（可写可读但听不懂并回答不了问题）,视觉性语言中枢,顶下叶角回,失读症,（看不懂文字意义，但视觉及其它语言功能正常）,视运动语言中枢,额中回后部,（能听能看能讲但不能写）,第八节 NS对内分泌和免疫的调节（自学）,神经激素对免疫系统的作用,