神经系统对姿势和运动的调节 .ppt

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1、神经系统对姿势和运动的调节Posture&Motor Control By Posture&Motor Control By Nervous SystemNervous System江苏省人民医院康复医学科蔡可书运动控制（五）大脑皮层对躯体运动的调节（四）小脑的功能（三）基底神经节的功能（二）脑干对肌紧张和姿势的调节（一）脊髓调节运动的基本机制控制系统运动神经系统功能：躯体运动的初级中枢功能：躯体运动的初级中枢 运动运动N N元元 梭外肌梭外肌 运动运动N N元元 梭内肌梭内肌一、脊髓一、脊髓运动单位运动单位脊髓水平完成的姿势反射有：对侧伸肌反射、脊髓水平完成的姿势反射有：对侧伸肌反射、牵张反

2、射、牵张反射、节间反射节间反射屈肌反射屈肌反射 刺激脊动物皮肤刺激脊动物皮肤受刺激侧肢体受刺激侧肢体屈肌收缩，伸肌驰缓。（具保护意义）屈肌收缩，伸肌驰缓。（具保护意义）对侧伸肌反射对侧伸肌反射 刺激强度加大刺激强度加大同侧肢体屈肌同侧肢体屈肌收缩，对侧肢体伸肌。（保持身体平衡）收缩，对侧肢体伸肌。（保持身体平衡）皮肤感受器皮肤感受器伸肌伸肌对侧腿伸对侧腿伸受刺激侧屈受刺激侧屈对侧伸肌反射对侧伸肌反射对侧伸肌反射对侧伸肌反射：脊休克脊休克 脊髓与高位中枢离断后，断面以下暂时脊髓与高位中枢离断后，断面以下暂时丧失反射活动能力而进入的无反射状态。丧失反射活动能力而进入的无反射状态。表现：表现：肌紧张

3、降低或消失肌紧张降低或消失 发汗反射消失发汗反射消失 血压下降血压下降 粪尿积聚粪尿积聚 (以后一些以脊髓为基本中枢的反射可恢复以后一些以脊髓为基本中枢的反射可恢复)脊休克产生和恢复的脊休克产生和恢复的原因：原因：产生产生：脊髓突然失去高位中枢的易化或抑制调节所致脊髓突然失去高位中枢的易化或抑制调节所致 恢复：恢复：脊髓的初级中枢发挥作用脊髓的初级中枢发挥作用 牵张反射牵张反射 有神经支配的骨骼肌受外力牵拉时产生的反射性收缩。有神经支配的骨骼肌受外力牵拉时产生的反射性收缩。1.1.腱反射腱反射 快速牵拉快速牵拉肌腱引起的牵张反射；肌腱引起的牵张反射；如：膝反射，跟腱反射如：膝反射，跟腱反射 2

4、.2.肌紧张肌紧张 缓慢持续牵拉缓慢持续牵拉肌腱引起的牵张反射。肌腱引起的牵张反射。反射弧：牵拉肌肉反射弧：牵拉肌肉肌梭兴奋肌梭兴奋.f 脊髓脊髓运动运动N元兴奋元兴奋受牵肌肉收缩受牵肌肉收缩1.1.腱反射（位相性牵张反射）腱反射（位相性牵张反射）感受器-肌梭 效应器-快肌 潜伏期-0.7ms（单突触）2.2.肌紧张（紧张性牵张反射）肌紧张（紧张性牵张反射）持续缓慢牵拉肌腱时的牵张反射-维持姿势 感受器-肌梭 效应器-慢肌 多突触反射 交互抑制3.3.牵张反射的机制牵张反射的机制 肌梭(muscle spindle)的结构 梭外肌纤维（梭外肌纤维（extrafusal fiber)extraf

5、usal fiber)梭内肌纤维（梭内肌纤维（intrafusal fiber)intrafusal fiber)核袋纤维（nuclear bag fiber)核链纤维（nuclear chain fiber)梭外肌与梭内肌纤维呈并联（平行）关系梭外肌与梭内肌纤维呈并联（平行）关系 梭内肌收缩成分与其感受装置呈串联关系梭内肌收缩成分与其感受装置呈串联关系 肌梭的传入神经 Ia类：末梢环绕在核袋和核链纤维的感受装置部分 II类：末梢呈花枝样分布于核链纤维的感受装置部分 支配肌肉的传出纤维支配肌肉的传出纤维 神经元神经元-梭外肌；梭外肌；神经元神经元-梭内肌；梭内肌；传出纤维末梢的组织学类型：传出

6、纤维末梢的组织学类型：板状末梢-支配核袋纤维 蔓生状末梢-支配核链纤维 运动神经元末梢运动神经元末梢-同时支配梭外肌和梭内肌同时支配梭外肌和梭内肌 肌梭感觉传入纤维对梭内肌被牵拉的两种反应形式：肌梭感觉传入纤维对梭内肌被牵拉的两种反应形式：梭内肌被牵拉梭内肌被牵拉（1 1）核袋纤维核袋纤维的螺旋型末梢对牵张速率改变产生传入放电反应（动态性反应，对牵张速率敏感）（2 2）核链纤维核链纤维的螺旋型末梢在整个牵张刺激时期内均有感觉传入放电，且放电持续平稳增加（动态性反应，对肌肉长度改变敏感）牵张反射过程：牵张反射过程：肌肉受到外力牵拉肌肉受到外力牵拉 梭外肌被拉长，梭内肌感受装置亦被拉长梭外肌被拉长

7、，梭内肌感受装置亦被拉长 肌梭感觉纤维感觉传入冲动增加肌梭感觉纤维感觉传入冲动增加 支配同一肌肉的支配同一肌肉的 运动神经元兴奋运动神经元兴奋 同一肌肉的梭外肌收缩同一肌肉的梭外肌收缩 通过通过 神经元的传出活动调节肌肉张力的反射过程神经元的传出活动调节肌肉张力的反射过程 神经元的传出冲动增加神经元的传出冲动增加 梭内肌收缩装置收缩梭内肌收缩装置收缩 肌梭肌梭感受装置感受装置受牵拉受牵拉 肌梭感觉纤维感觉传入冲动增加肌梭感觉纤维感觉传入冲动增加 支配同一肌肉的支配同一肌肉的 运动神经元兴奋运动神经元兴奋 同一肌肉的梭外肌收缩同一肌肉的梭外肌收缩 腱器官（腱器官（tendon organ)ten

8、don organ)及肌肉的张力感受性反射：及肌肉的张力感受性反射：梭外肌等长收缩梭外肌等长收缩 腱器官（位于肌腱内，与梭外肌串联，为张力感受器）受牵拉腱器官（位于肌腱内，与梭外肌串联，为张力感受器）受牵拉 腱器官传入冲动增加（腱器官传入冲动增加（IbIb类传入）类传入）抑制支配同一肌肉的抑制支配同一肌肉的 运动神经元运动神经元 同一肌肉松弛同一肌肉松弛 避免肌肉拉伤避免肌肉拉伤1.1.去大脑僵直：去大脑僵直：在中脑上下叠体之间切断脑干，动物出现在中脑上下叠体之间切断脑干，动物出现四肢伸直、头尾昂起、脊柱挺硬四肢伸直、头尾昂起、脊柱挺硬等肌紧张亢进的现象等肌紧张亢进的现象二、低位脑干及高位中枢

9、二、低位脑干及高位中枢 对肌紧张的调节对肌紧张的调节抑制区抑制区（小、活动弱（小、活动弱）易化区易化区（大、活动较强）（大、活动较强）脊髓前角运动神经元脊髓前角运动神经元脊髓前角运动神经元脊髓前角运动神经元调节肌紧张调节肌紧张调节肌紧张调节肌紧张IPSPIPSPEPSPEPSP小脑前小脑前叶两侧叶两侧前庭核前庭核小脑前小脑前叶蚓部叶蚓部纹状体纹状体皮层运动区皮层运动区网状脊髓束网状脊髓束去大脑僵直的产生机制去大脑僵直的产生机制:网状结构抑制区的下行始动作用网状结构抑制区的下行始动作用(大脑皮大脑皮层运动区和纹状体等层运动区和纹状体等)被切断，抑制区活被切断，抑制区活动减弱，而易化区活动相对增强

10、所致动减弱，而易化区活动相对增强所致人类去皮层僵直及去大脑僵直人类去皮层僵直及去大脑僵直A A、B B、C C去皮层僵直去皮层僵直A A、仰卧，头部姿势正常，、仰卧，头部姿势正常，上肢半屈上肢半屈B B、C C、转动头部时上肢姿势、转动头部时上肢姿势D D、去大脑僵直，上下肢均、去大脑僵直，上下肢均僵直僵直2.2.脑干对姿势的调节脑干对姿势的调节：翻正反射翻正反射：正常动物可保持站立姿势，如将其推倒则可正常动物可保持站立姿势，如将其推倒则可 翻正过来，这种反射称为翻正反射。翻正过来，这种反射称为翻正反射。状态反射状态反射：包括迷路紧张性反射包括迷路紧张性反射（tonic labyrinthin

11、e reflex）和颈）和颈紧张反射紧张反射（tonic neck reflex）。）。脑干整合完成的姿势反射有状态反射、翻正反射、直线和旋转加速度反射脑干整合完成的姿势反射有状态反射、翻正反射、直线和旋转加速度反射中枢在前庭核，正常人高级中枢存在，状态反射被抑制不易表现出来中枢在前庭核，正常人高级中枢存在，状态反射被抑制不易表现出来 运运动的的设想设想起源起源 大大脑皮皮层联络区；区；运运动的的设计：大大脑皮皮层、基底神、基底神经节和小和小脑半球半球外外侧皮皮层；运运动程序的程序的编制与制与储存：存：皮皮层小小脑。运运动的指令（的指令（动令、令、执行）行）皮皮层运运动区区皮皮层脊髓和脊髓和脑

12、干束干束骨骼肌骨骼肌躯体运动的调节系统功能躯体运动的调节系统功能 引发随意运动引发随意运动 调节姿势调节姿势 协调不同肌群活动协调不同肌群活动功能：功能：稳定随意运动稳定随意运动 调节肌紧张调节肌紧张 处理本体感觉传入信息处理本体感觉传入信息 参与运动的设计参与运动的设计 和程序编制。和程序编制。三、基底神经节三、基底神经节 运运 动动 肌紧张肌紧张 （震颤麻痹）（震颤麻痹）运运 动动 肌紧张肌紧张 （舞蹈病，手足徐动症（舞蹈病，手足徐动症)基底神经节损伤：基底神经节损伤：四四.小脑小脑前庭小前庭小前庭小前庭小脑脑脑脑脊髓小脊髓小脊髓小脊髓小脑脑脑脑皮皮皮皮质质质质小小小小脑脑脑脑部位部位部位

13、部位绒绒绒绒球小球小球小球小结结结结叶叶叶叶蚓部、半球中蚓部、半球中蚓部、半球中蚓部、半球中间间间间部部部部半球外半球外半球外半球外侧侧侧侧部部部部神神神神经纤维联经纤维联经纤维联经纤维联系系系系与前庭神与前庭神与前庭神与前庭神经经经经和前庭神和前庭神和前庭神和前庭神经经经经核有往返核有往返核有往返核有往返联联联联系，系，系，系，发发发发出出出出前庭脊髓束下行到达前庭脊髓束下行到达前庭脊髓束下行到达前庭脊髓束下行到达脊髓脊髓脊髓脊髓前叶：接受脊髓小前叶：接受脊髓小前叶：接受脊髓小前叶：接受脊髓小脑脑脑脑束的束的束的束的传传传传入入入入纤维纤维纤维纤维，视视视视、听、听、听、听觉觉觉觉的的的的传

14、传传传入信息，入信息，入信息，入信息，发发发发出出出出顶顶顶顶核延核延核延核延脑脑脑脑束到网状束到网状束到网状束到网状结结结结构构构构后叶中后叶中后叶中后叶中间带间带间带间带：接受：接受：接受：接受脑桥脑桥脑桥脑桥投投投投射的射的射的射的纤维纤维纤维纤维，发发发发出出出出纤维纤维纤维纤维到到到到红红红红核及大核及大核及大核及大脑脑脑脑皮皮皮皮层层层层运运运运动动动动区区区区经桥经桥经桥经桥核和丘核和丘核和丘核和丘脑脑脑脑外外外外侧侧侧侧核与核与核与核与大大大大脑脑脑脑皮皮皮皮质质质质形成反形成反形成反形成反馈馈馈馈回路；回路；回路；回路；经红经红经红经红核和下橄核和下橄核和下橄核和下橄榄榄榄榄

15、核形成核形成核形成核形成自身反自身反自身反自身反馈馈馈馈回路；回路；回路；回路；经经经经网状网状网状网状结结结结构等下行达脊髓构等下行达脊髓构等下行达脊髓构等下行达脊髓功能功能功能功能维维维维持身体平衡持身体平衡持身体平衡持身体平衡调节调节调节调节肌肌肌肌紧张紧张紧张紧张协调协调协调协调肌肉运肌肉运肌肉运肌肉运动动动动拟拟拟拟定运定运定运定运动动动动程序，程序，程序，程序，协调协调协调协调随意运随意运随意运随意运动动动动损伤损伤损伤损伤后症后症后症后症状状状状站立不站立不站立不站立不稳稳稳稳平衡失平衡失平衡失平衡失调调调调肌肌肌肌紧张紧张紧张紧张减退减退减退减退肌肌肌肌张张张张力减退，意向性力

16、减退，意向性力减退，意向性力减退，意向性震震震震颤颤颤颤，共，共，共，共济济济济失失失失调调调调丧丧丧丧失精巧运失精巧运失精巧运失精巧运动动动动的能力的能力的能力的能力小脑的功能五五.大脑皮层大脑皮层功能：功能：发动、协调随意运动发动、协调随意运动 调节肌紧张调节肌紧张1.1.主要运动区主要运动区 中央前回中央前回（4.64.6区）区）交叉性支配交叉性支配 (头面部多为双侧性头面部多为双侧性)机能代表区大小机能代表区大小 与运动精细程度与运动精细程度 呈正变关系呈正变关系倒置机能定位倒置机能定位 (头面部局部正立头面部局部正立)主要运动区的功能特征主要运动区的功能特征2.2.辅助运动区辅助运动

17、区皮层内侧面皮层内侧面,两半球纵裂内侧壁，两半球纵裂内侧壁，扣带回以上扣带回以上,4,4区之前区之前功能特征：功能特征：双侧性支配双侧性支配（二）运动传导通路（二）运动传导通路1.1.皮层脊髓束（皮层脊髓束（“锥体束锥体束”）：）：大脑皮层运动区大脑皮层运动区 经内囊经内囊 延髓锥体交叉（延髓锥体交叉（80%80%）不交叉（不交叉（20%20%）对侧脊髓外侧索对侧脊髓外侧索 同侧脊髓前索下行同侧脊髓前索下行 （皮层脊髓侧束）（皮层脊髓侧束）（皮层脊髓前束）（皮层脊髓前束）脊髓前角脊髓前角、神经元神经元 白质前联合交叉白质前联合交叉 肌肉肌肉 2.2.皮层脑干束：皮层脑干束：大脑皮层运动区大脑皮

18、层运动区 经内囊经内囊 脑干内脑神经核运动神经元脑干内脑神经核运动神经元 头面部肌肉头面部肌肉 （下部面肌和舌肌为对侧支配，（下部面肌和舌肌为对侧支配，其余头面部肌肉为双侧支配）其余头面部肌肉为双侧支配）锥体外系：锥体外系：大脑皮层运动区大脑皮层运动区 侧枝侧枝 脑干内神经核脑干内神经核 顶盖脊髓束顶盖脊髓束 网状脊髓束网状脊髓束 前庭脊髓束前庭脊髓束 红核脊髓束红核脊髓束 （近端肌肉、粗大运动、姿势调节）（近端肌肉、粗大运动、姿势调节）（四肢远端肌肉、（四肢远端肌肉、精细运动）精细运动）三、姿势调节系统的功能三、姿势调节系统的功能（一）脊髓的整合功能1.1.脊休克（脊休克（spinal sh

19、ock)spinal shock)脊动物脊动物：脊髓与延髓之间横断（第五颈节以下，保持呼吸）。与高位中枢离断的脊髓，术后暂时丧失反射活动能力，进入无反应状态。原因：原因：并不是切断损伤引起的，因为反射恢复后如进行第二次切断，不会再次出现脊休克。是由于离断的脊髓突然失去了高位中枢的调节，主要是失去了从大脑皮层到低位脑干的下行纤维对脊髓的控制作用。意义：意义：说明脊髓可以完成某些简单的反射活动，但正常时是在高位中枢的控制下进行活动的。2.2.脊髓对姿势的调节脊髓对姿势的调节（1 1）屈肌反射屈肌反射(flexor reflex)(flexor reflex)和和 对侧伸肌反射对侧伸肌反射（cros

20、sed extensor reflex)crossed extensor reflex)脊动物皮肤受到伤害性刺激使受刺激侧屈肌收缩而对侧伸肌收缩的现象。意义：维持平衡。（2）节间反射节间反射（intersegmental reflex)intersegmental reflex)脊动物反射恢复后期出现脊髓相邻节段协同活动完成的反射，如搔爬反射搔爬反射（scraching reflex):如刺激腰背皮肤引起后肢的搔爬动作。（二）脑干对肌紧张和姿势的调节（二）脑干对肌紧张和姿势的调节1.1.脑干对肌紧张的调节脑干对肌紧张的调节 抑制区（范围广）易化区（范围小）去大脑动物（中脑上、下丘之间切断）去大

21、脑动物（中脑上、下丘之间切断）去大脑僵直去大脑僵直 主要是抗重力肌僵直，可见于中脑疾患。表示病变侵犯脑干，预后不良。四肢均伸直 僵直僵直：高位中枢直接兴奋 神经元引起的僵直。僵直僵直：高位中枢先兴奋 神经元，再通过 环路，引起 神经元兴奋引起的僵直。（环路通过背根）环路通过背根）环路环路:神经元兴奋梭内肌收缩肌梭感觉神经兴奋传入经过后根脊髓后角脊髓前角 神经元兴奋骨骼肌收缩 去皮层僵直（去皮层僵直（decorticate rigidity):decorticate rigidity):表示皮层与皮下中枢 失去联系。可见于可见于蝶 鞍上囊肿。表现为下 肢伸肌僵直，上肢半 曲。2.2.脑干对姿势的

22、调节脑干对姿势的调节（1 1）状态反射（）状态反射（attitudinal reflex):attitudinal reflex):头部在空间的位置改变以及头部与躯干的相对位置改变时躯体肌肉紧张性改变。迷路紧张反射：迷路紧张反射：椭圆囊和球囊受刺激。中枢：前庭核 颈紧张反射：颈紧张反射：颈部扭曲引起，中枢在颈部脊髓（2 2）翻正反射（）翻正反射（righting reflex)righting reflex)：总是四肢着地总是四肢着地（三）大脑皮层姿势的调节（三）大脑皮层姿势的调节（1 1）跳跃反应（）跳跃反应（hopping reaction):hopping reaction):动物在站立

23、时受到外力推动时产生的跳跃运动。（2 2）放置反应（）放置反应（placing reaction)placing reaction)：动物将腿牢固地放置在一支持物体表面的反应。以上反应均需大脑皮层的参与，去皮层动物上述反应严重受损。四、基底神经节的功能四、基底神经节的功能（一）结构（一）结构 1.旧纹状体旧纹状体：苍白球 2.新纹状体新纹状体：尾状核、壳核、丘脑底核、黑质、红核（二）功能：（二）功能：随意运动的产生和稳定、肌紧张的调节、本体感受传入冲动信息的处理等。（三）与基底神经节有关的疾病（三）与基底神经节有关的疾病 1.震颤麻痹震颤麻痹（paralysis agitans),亦名帕金森氏

24、病：黑质多巴胺能神经元受损，纹状体胆碱能神经元功能亢进。静止性震颤 2.舞蹈病舞蹈病（chorea)与手足徐动症手足徐动症(athetosis):纹状体胆碱能和氨基丁酸能神经元功能低下，而黑质多巴胺能神经元功能亢进。阿尔维德阿尔维德-卡尔森卡尔森、保罗保罗-格林加德格林加德和和埃里埃里克克-坎德尔坎德尔，因对人类神经系统信号传递研究，因对人类神经系统信号传递研究的贡献获得的贡献获得2000年诺贝尔生理学和医学奖，其年诺贝尔生理学和医学奖，其中主要的工作是发现多巴胺和乙酰胆碱与基底中主要的工作是发现多巴胺和乙酰胆碱与基底神经节病变的关系。神经节病变的关系。五、小脑的功能五、小脑的功能（一）（一）

25、前庭小脑前庭小脑（绒球小结叶）（绒球小结叶）：维持平衡维持平衡 反射途径反射途径：前庭器官前庭核绒球小结叶前庭核 脊髓运动神经元 肌肉 切除后表现切除后表现：运动病消失；位置性眼震颤（二）（二）脊髓小脑脊髓小脑（小脑前叶和后叶中间带）（小脑前叶和后叶中间带）：调节肌紧张调节肌紧张 前叶蚓部前叶蚓部：抑制肌紧张。前叶中间部前叶中间部：加强肌紧张 后叶中间带后叶中间带：加强肌紧张。切除后表现：意向性震颤，指鼻试验阳性（三）（三）皮层小脑皮层小脑（后叶外侧部）（后叶外侧部）：协调随意运动协调随意运动 参与运动计划的形成和运动程序的编制。（四）小脑局部神经元回路（四）小脑局部神经元回路随意运动的产生随

26、意运动的产生和协调随意运动的产生和协调 1.1.随意运动的产生（不很清楚）随意运动的产生（不很清楚）程序设计（多个关节协调执行一个动作）程序设计（多个关节协调执行一个动作）-学习学习 （大脑皮层、基底神经节、皮层小脑）（大脑皮层、基底神经节、皮层小脑）程序执行（运动皮层、脊髓小脑、脊髓）程序执行（运动皮层、脊髓小脑、脊髓）运运 动动运动统合水平运动统合水平不稳定型精细动作不稳定型精细动作形态水平形态水平大脑皮质大脑皮质稳定型精细动作稳定型精细动作基底核基底核半自动型精细动作半自动型精细动作小脑小脑运动神经系统的支配与统合运动神经系统的支配与统合n n平衡反应平衡反应n n n n直立反应直立反应 中脑、脑桥中脑、脑桥n n姿势反射姿势反射 延髓延髓n n n n联合反应联合反应n n n n共同运动共同运动 脊髓脊髓n n n n牵张反射牵张反射