注解讲授内容第七章运动控制的生理心理内容一.神经系统各级组织在运动控制中的作用二.运动障碍疾病概述1.控制随意运动的神经结构的分级前额叶负责运动计划的产生:基底神经节和小脑编排运动程序和协调运动(小脑提供精细动作的控制,基底神经节发动和提供粗大的调节):皮质运动区、脑干和脊髓负责运动执行。2.脊髓与高级中枢的功能关系脊髓脊髓是运动的低级中枢,它接受较高级的中枢脑干和大脑皮质运动区的下行控制;高级中枢发出的运动指令又须通过低级中枢才能引起运动,肌肉是最主要的运动器官。第一节运动的控制一、骨骼肌及其运动1.骨骼肌是最主要的运动器官。2.在没有刺激的情况下,骨骼肌处于放松状态,接受神经信号后产生收缩或舒张。肌肉的活动产生力,作用于身体的有关部位而产生运动。每一组骨骼肌只能向一个方向收缩。当向两个不同方向运动时,需要两组作用相反的肌肉,称为拮抗肌(antagonisticmuscles)。如运动肘关节的肌肉有两组,一组在肘关节前方,为屈肌组;另一组在肘关节的后方,为伸肌组。骨骼的杠杆运动:三种基本形式①平衡杠杆运动:例如在衰枕关节上进行的仰头和俯首运动:②省力杠杆运动:省力,但幅度小。如支撑腿在起步抬足时躁关节的运动:③速度杠杆运动:如举起重物时肘关节的运动。骨骼肌纤维分类1.快肌(又称白肌):快速收缩,但易疲劳。如腓肠肌。适于奔跑或跳跃。1
1 .讲授内容 注解 第七章 运动控制的生理心理 内容 一.神经系统各级组织在运动控制中的作用 二.运动障碍疾病 概述 1.控制随意运动的神经结构的分级 •前额叶负责运动计划的产生; •基底神经节和小脑编排运动程序和协调运动(小脑提供精细动作的控制,基 底神经节发动和提供粗大的调节); •皮质运动区、脑干和脊髓负责运动执行。 2.脊髓与高级中枢的功能关系 •脊髓脊髓是运动的低级中枢,它接受较高级的中枢脑干和大脑皮质运动区的 下行控制; •高级中枢发出的运动指令又须通过低级中枢才能引起运动,肌肉是最主要的 运动器官。 第一节 运动的控制 一、骨骼肌及其运动 1.骨骼肌是最主要的运动器官。 2.在没有刺激的情况下,骨骼肌处于放松状态,接受神经信号后产生收缩或舒 张。肌肉的活动产生力,作用于身体的有关部位而产生运动。 •每一组骨骼肌只能向一个方向收缩。当向两个不同方向运动时,需要两组作 用相反的肌肉,称为拮抗肌(antagonistic muscles)。 如运动肘关节的肌肉有两组,一组在肘关节前方,为屈肌组;另一组在肘 关节的后方,为伸肌组。 骨骼的杠杆运动:三种基本形式 ①平衡杠杆运动:例如在寰枕关节上进行的仰头和俯首运动; ②省力杠杆运动:省力,但幅度小。如支撑腿在起步抬足时躁关节的运动; ③速度杠杆运动:如举起重物时肘关节的运动。 骨骼肌纤维分类 1.快肌(又称白肌):快速收缩,但易疲劳。 如腓肠肌。 适于奔跑或跳跃
讲授内容注解2.慢肌(又称红肌):含大量的肌红蛋白,血运丰富,收缩慢,不易疲劳。主要分布于维持直立姿势的肌肉。如人类小腿的比目鱼肌是典型的红肌。3.中间型:肌纤维特性介于快肌和慢肌之间。肌肉的神经支配a运动神经元,细胞体位于脊髓的前角。运动单位(motorunit):一个神经元与它所支配的所有肌纤维共同组成。?例如,支配眼肌的每个运动神经元约控制10条肌纤维:手的某些肌肉则一个运动轴突支配100条肌纤维,大的躯干及腿肌最多可多至20000·支配纤维愈少,动作就愈精确。4.神经一一肌肉接头神经肌肉接头:运动神经末梢与其所支配的肌纤维形成的突触。运动终板(motorendplate):肌纤维高度特异化的部分,分布着大量的Ach受体。重症肌无力·重症肌无力是一种神经肌肉接头病。·症状:骨骼肌无力和病态疲劳。·机理:由于机体的免疫系统产生了攻击乙酰胆碱受体的抗体,从而使肌肉丧失了大量的乙酰胆碱受体。在连续快速的运动中,运动神经元连续释放乙酰胆碱后储备的乙酞胆碱量减少,正常人有足够的乙酰胆碱受体,轻微的乙酰胆碱量的减少不会影响运动,而对于重症肌无力惠者来说,神经肌肉接头的工作已经到了极限,乙酰胆碱稍一下降就影响运动功能。(三)本体感受器对肌肉的控制1.本体感受器:肌梭和腱器官(1)肌梭初级感受末梢:主要检测肌肉的长度变化速率。?次级感受末梢:主要检测肌肉的长度。(2)腱器官:囊状结构,位于肌肉与肌键交接部。健器官:主要检测肌肉的张力。二、脊髓反射(一)随意运动与不随意运动1.随意运动指由主观意志支配的动作,也称自主运动。随意运动受意识调节,有目的性、方向性。主要是锥体束的功能,由骨骼肌的收缩完成。2
2 .讲授内容 注解 2.慢肌(又称红肌):含大量的肌红蛋白,血运丰富,收缩慢,不易疲劳。 主要分布于维持直立姿势的肌肉。如人类小腿的比目鱼肌是典型的红肌。 3.中间型:肌纤维特性介于快肌和慢肌之间。 肌肉的神经支配 •a 运动神经元,细胞体位于脊髓的前角。 •运动单位(motor unit):一个神经元与它所支配的所有肌纤维共同组成。 •例如,支配眼肌的每个运动神经元约控制 10 条肌纤维;手的某些肌肉则一个 运动轴突支配 100 条肌纤维,大的躯干及腿肌最多可多至 20000 •支配纤维愈少,动作就愈精确。 4.神经——肌肉接头 •神经肌肉接头:运动神经末梢与其所支配的肌纤维形成的突触。 •运动终板(motor endplate):肌纤维高度特异化的部分,分布着大量的 Ach 受体。 重症肌无力 •重症肌无力是一种神经肌肉接头病。 •症状:骨骼肌无力和病态疲劳。 •机理:由于机体的免疫系统产生了攻击乙酰胆碱受体的抗体,从而使肌肉丧 失了大量的乙酰胆碱受体。在连续快速的运动中,运动神经元连续释放乙酰胆 碱后储备的乙酞胆碱量减少,正常人有足够的乙酰胆碱受体,轻微的乙酰胆碱 量的减少不会影响运动,而对于重症肌无力患者来说,神经肌肉接头的工作已 经到了极限,乙酰胆碱稍一下降就影响运动功能。 (三)本体感受器对肌肉的控制 1.本体感受器:肌梭和腱器官 (1)肌梭 •初级感受末梢:主要检测肌肉的长度变化速率。 •次级感受末梢:主要检测肌肉的长度。 (2)腱器官:囊状结构,位于肌肉与肌键交接部。 健器官:主要检测肌肉的张力。 二、脊髓反射 (一)随意运动与不随意运动 1.随意运动指由主观意志支配的动作,也称自主运动。 •随意运动受意识调节 ,有目的性、方向性。 •主要是锥体束的功能,由骨骼肌的收缩完成
讲授内容注解2.不随意运动是指不受主观意志控制的“自发”动作。不受意识的控制,没有目的性、方向性。主要是锥体外系和小脑系统的功能,由骨骼肌的不随意收缩来调节,保持机体正常姿势的活动。(三)脊髓反射1.脊髓反射:反射中枢位于脊髓的反射活动。(1)单突触反射:由传人的感觉神经元与传出的运动神经元直接形成突触。(2)多突触反射:在感觉神经元与运动神经元之间还有多个中间神经元参与的反射活动。1.牵张反射牵张感受器:肌梭。·当肌肉受到牵张时,肌梭被拉长,引起相关感觉神经元放电,发送信息到脊髓,激活a神经元,然后返回到肌肉使其加强收缩以对抗牵张。(1)位相性牵张反射:特点是时程较短和产生较大的肌力。例如,击股四头肌健引起的膝腱反射(kneejerkreflex)。为单突触牵张反射(monosynaptiestretehreflex)。(2)紧张性牵张反射:在肌肉受到持续性的轻度牵拉时,受牵拉的肌肉产生持续而较平稳的收缩。·紧张性牵张反射是肌紧张发生的基础,在姿势的维持中起重要的作用。2.多突触反射多突触参与,速度比单突触反射为慢。高级中枢对脊髓反射的调控:多环节①初级传人纤维的末梢:脊髓中间神经元的轴突末梢可以支配初级传入纤维的未梢,引起后者去极化,产生突触前抑制,而高位中枢的下行纤维可以终正这类中间神经元,控制初级传人纤维的活动,影响反射的进行:②中间神经元水平:特别是多突触的反射通路,在到达运动神经元之前通过交互抑制中间神经元进行复杂的整合:③直接发生于运动神经元:高位中枢的下行通路可以直接控制脊髓运动神经元的活动,在反射通路的最后一级上实行对脊髓反射的调控。第二节运动的脑机制参与调节和产生运动脑区1.脑干(brainstem)2.小脑(cerebellum)3.基底神经节(basalganglia)4.运动皮质(motorcortex)3
3 .讲授内容 注解 2.不随意运动是指不受主观意志控制的“自 发”动作。 •不受意识的控制,没有目的性、方向性。 •主要是锥体外系和小脑系统的功能,由骨骼肌的不随意收缩来调节, 保持机 体正常姿势的活动。 (三)脊髓反射 1.脊髓反射:反射中枢位于脊髓的反射活动。 (1)单突触反射:由传人的感觉神经元与传出的运动神经元直接形成突触。 (2)多突触反射:在感觉神经元与运动神经元之间还有多个中间神经元参与 的反射活动。 1.牵张反射 牵张感受器:肌梭。 •当肌肉受到牵张时,肌梭被拉长,引起相关感觉神经元放电,发送信息到脊 髓,激活 a 神经元,然后返回到肌肉使其加强收缩以对抗牵张。 (1)位相性牵张反射:特点是时程较短和产生较大的肌力。 •例如,叩击股四头肌健引起的膝腱反射(knee jerk reflex)。为单突触牵 张反射(monosynaptie streteh reflex)。 (2)紧张性牵张反射:在肌肉受到持续性的轻度牵拉时,受牵拉的肌肉产生 持续而较平稳的收缩。 •紧张性牵张反射是肌紧张发生的基础,在姿势的维持中起重要的作用。 2.多突触反射 多突触参与,速度比单突触反射为慢。 高级中枢对脊髓反射的调控:多环节 ①初级传人纤维的末梢:脊髓中间神经元的轴突末梢可以支配初级传入纤维的 末梢,引起后者去极化,产生突触前抑制,而高位中枢的下行纤维可以终止这 类中间神经元,控制初级传人纤维的活动,影响反射的进行; ②中间神经元水平:特别是多突触的反射通路,在到达运动神经元之前通过交 互抑制中间神经元进行复杂的整合; ③直接发生于运动神经元:高位中枢的下行通路可以直接控制脊髓运动神经元 的活动,在反射通路的最后一级上实行对脊髓反射的调控。 第二节 运动的脑机制 •参与调节和产生运动脑区 1.脑干(brain stem) 2.小脑(cerebellum) 3.基底神经节(basal ganglia) 4.运动皮质(motor cortex)
讲授内容注解脑的运动控制通路(1)锥体系起源于大脑皮质(运动区及运动前区),神经纤维形成皮质脑干束和皮质脊髓束,直接投射到脑干运动核和脊髓前角。(2)锥体外系:包括网状脊髓束、红核脊髓束及前庭脊髓束。它们传出的运动信息经过脑干再发出到脊髓。一、大脑皮质的作用大脑皮质运动区:主要由3部分组成。·一级运动皮质、·前运动区、辅助运动区后顶叶皮质运动皮质的神经细胞分类锥体细胞:传出神经元。(1)多数向皮质下结构投射,分别到达脊髓、延髓、脑桥、红核等,形成皮质脊髓束及皮质脑干束:(2)部分细胞发出纤维投向同侧其他皮质区(包括前运动区、辅助运动区、感觉皮质等)及对侧皮质。非锥体细胞:星型细胞、篮状细胞和颗粒细胞,大部分属于抑制性神经元。(一)一级运动皮质一级运动皮质:中央前回,相当于Brodmann的第4区。刺激引起特异运动,且刺激的阈值最低。驱体定位规律由内到外呈一个“倒人型”,在4区内侧靠近中线部位是下肢代表区,向外依次为驱于、前臂、手指,最外侧靠近外侧沟为面部和舌代表区。各部位的肌肉代表区的大小是不一样的,它所代表肌肉的运动越精细,皮质代表区就越大,如手指和面部。躯体定位规律的发展一级运动皮质的分布虽然有躯体定位规律,但不是简单的点对点的图谱:一级皮质的驱体定位是互相重叠的,分散在大脑皮质的许多神经元群的协同活动是运动的基础。一级运动皮质损害特点:为近端肌肉的运动恢复较快,而肢体远端的肌肉出现肌强直,特别是控制精细活动的肌肉,如腕和手指的伸肌的强直最严重和持久,且手指分别活动的能力丧失,屈指时只能五指一起屈曲,精细运动的能力完全丧失。(二)邻近一级运动皮质的脑区1.前运动区和辅助运动区4
4 .讲授内容 注解 •脑的运动控制通路 (1)锥体系 起源于大脑皮质(运动区及运动前区),神经纤维形成皮质脑干束和皮质 脊髓束,直接投射到脑干运动核和脊髓前角。 (2)锥体外系:包括网状脊髓束、红核脊髓束及前庭脊髓束。它们传出的运 动信息经过脑干再发出到脊髓 。 一、大脑皮质的作用 大脑皮质运动区:主要由 3 部分组成。 •一级运动皮质、 •前运动区、辅助运动区 •后顶叶皮质 运动皮质的神经细胞分类 •锥体细胞:传出神经元。 (1)多数向皮质下结构投射,分别到达脊髓、延髓、脑桥、红核等,形成 皮质脊髓束及皮质脑干束; (2)部分细胞发出纤维投向同侧其他皮质区(包括前运动区、辅助运动 区、感觉皮质等)及对侧皮质。 •非锥体细胞:星型细胞、篮状细胞和颗粒细胞,大部分属于抑制性神经元。 (一)一级运动皮质 一级运动皮质:中央前回,相当于 Brodmann 的第 4 区。 •刺激引起特异运动,且刺激的阈值最低。 躯体定位规律 由内到外呈一个“倒人型”,在 4 区内侧靠近中线部位是下肢代表区, 向外依次为躯干、前臂、手指,最外侧靠近外侧沟为面部和舌代表区。各部位 的肌肉代表区的大小是不一样的,它所代表肌肉的运动越精细,皮质代表区就 越大,如手指和面部。 躯体定位规律的发展 一级运动皮质的分布虽然有躯体定位规律,但不是简单的点对点的 图谱:一级皮质的躯体定位是互相重叠的,分散在大脑皮质的许多神经元群的 协同活动是运动的基础。 一级运动皮质损害 特点:为近端肌肉的运动恢复较快,而肢体远端的肌肉出现肌强直,特别 是控制精细活动的肌肉,如腕和手指的伸肌的强直最严重和持久,且手指分别 活动的能力丧失,屈指时只能五指一起屈曲,精细运动的能力完全丧失。 (二)邻近一级运动皮质的脑区 1.前运动区和辅助运动区
讲授内容注解(1)分布前运动区位于额叶的6区,细胞构筑与4区类似,通过额桥小脑束等与皮质下的环路联系,影响锥体系的活动。·辅助运动区,位于大脑半球的内侧面,支配腿部皮质区的前部,扣带回的上方。(2)功能前运动区:运动记忆印迹贮存。例如,4区内手代表区前方的运动前区皮质受损,会使与手运动有关的印迹贮存丧失,从而导致手的精细和复杂运动障碍一书写不能。前运动区、辅助运动区和前额叶皮质:参与运动的计划、准备。前额叶皮质:包括额叶的凸面和内侧面以及眶面,通常认为与高级精神活动有关,前额叶损害可以出现主动性丧失以及人格变化等。2.后顶叶皮质(1)分布:顶叶的5区和7区,以及39和40区。(2)功能左侧后顶叶皮质与语言文字信息加工有关。右侧后顶叶皮质与空间位置信息有关:顶叶受损可出现即失写、手指失认、左右辨别不能、计算不能,以及空间疏忽、体像障碍等综合征。(三)从脑到脊髓的联系1.背侧束(锥体束):起源于大脑皮质运动区和辅助运动区,神经纤维直接延伸到脊髓的目标神经元,在延髓部位稍突出,故又称锥体束,经脑干后交叉到对侧的脊髓,控制肢体的运动,如手、脚、手指、脚趾等。·锥体束受损可引起对侧肢体瘫痪。2.腹侧中间束网状结构脊髓束:网状结构(reticularformation)是脑干中央部的神经细胞和神经纤维的集合区域,它接受来自脊髓、皮质、基底神经节和小脑的投射,是控制躯体运动和姿势的重要中枢。②前庭脊髓束:来源于前庭核的纤维投射到眼外肌和脊髓,同时还接受来自小脑、网状结构、皮质视觉中枢等的投射纤维,成为控制眼肌运动的重要中枢。③腹侧中间束:一般不交叉到对侧,而是发出许多分支纤维到达两侧的脊髓,主要控制颈部、肩部和驱干的运动,这些运动都是双侧的。腹侧中间束受损影响行走、转身等动作。5
5 .讲授内容 注解 (1)分布 •前运动区位于额叶的 6 区,细胞构筑与 4 区类似,通过额桥小脑束等与皮质 下的环路联系,影响锥体系的活动。 •辅助运动区,位于大脑半球的内侧面,支配腿部皮质区的前部,扣带回的上 方。 (2)功能 •前运动区:运动记忆印迹贮存。 例如,4 区内手代表区前方的运动前区皮质受损,会使与手运动有关的印迹 贮存丧失,从而导致手的精细和复杂运动障碍 —书写不能。 •前运动区、辅助运动区和前额叶皮质:参与运动的计划、准备。 •前额叶皮质:包括额叶的凸面和内侧面以及眶面,通常认为与高级精神活动 有关,前额叶损害可以出现主动性丧失以及人格变化等。 2.后顶叶皮质 (1)分布:顶叶的 5 区和 7 区,以及 39 和 40 区。 (2)功能 •左侧后顶叶皮质与语言文字信息加工有关。 •右侧后顶叶皮质与空间位置信息有关; •顶叶受损可出现即失写、手指失认、左右辨别不能、计算不能,以及空间疏 忽、体像障碍等综合征。 (三)从脑到脊髓的联系 1.背侧束(锥体束):起源于大脑皮质运动区和辅助运动区,神经纤维直接 延伸到脊髓的目标神经元,在延髓部位稍突出,故又称锥体束,经脑干后交叉 到对侧的脊髓,控制肢体的运动,如手、脚、手指、脚趾等。 • 锥体束受损可引起对侧肢体瘫痪。 2.腹侧中间束 ①网状结构脊髓束:网状结构(reticular formation)是脑干中央部的神经 细胞和神经纤维的集合区域,它接受来自脊髓、皮质、基底神经节和小脑的投 射,是控制躯体运动和姿势的重要中枢。 ②前庭脊髓束:来源于前庭核的纤维投射到眼外肌和脊髓,同时还接受来自 小脑、网状结构、皮质视觉中枢等的投射纤维,成为控制眼肌运动的重要中枢。 ③腹侧中间束:一般不交叉到对侧,而是发出许多分支纤维到达两侧的脊髓, 主要控制颈部、肩部和躯干的运动,这些运动都是双侧的。 •腹侧中间束受损影响行走、转身等动作