第十章 神經系統

第四節 神經系統對軀體運動的調節

目的要求

1.掌握: 脊髓運動神經元種類、功能及運動單位的概念,牽張反射的概念、類型及發生機制,脊休克的概念及發生原因,腦干對肌緊張的調節及去大腦僵直產生的機制。
2.熟悉: 運動傳導通路的及小腦的功能。
3.了解: 基底神經節的功能。

教學重點

1. 脊髓對軀體運動的調節
2. 低位腦干對肌緊張的調節,去大腦僵直,α僵

教學難點

1、肌梭與腱器官的功能
2、基底神經節功能障礙發生的機制

教學過程

一、脊髓對軀體運動的調節

在脊髓的前角中,存在大量運動神經元(α和γ運動神經元),它們的軸突經前根離開脊髓后直達所支配的肌肉。

α運動神經元的軸突在離開脊髓走和肌肉時,其末梢在肌肉中分成許多小支,每一小支支配一根骨骼肌纖維。因此,在正常情況下,當這一神經元發生興奮時,興奮可傳導到受它支配的許多肌纖維,引起其收縮。由一個α運動神經元及其支配的全部肌纖維所組成的功能單位,稱為運動單位。運動單位的大小,決定于神經元軸突開梢分支數目的多少,一般是肌肉愈大,運動單位也愈大。

γ運動神經元的胞體分散在α運動神經元之間,其胞體較α運動神經元為小。γ運動神經元的軸突也經前根離開脊髓,支配骨骼肌骨的梭內肌纖維。

γ運動神經元和α運動神經元一樣,末梢也是釋放乙酰膽堿作為遞質的。在一般情況下,當α運動神經元活動增加時,γ運動神經元也相應增加,從而調節著肌梭對牽拉刺激的敏感性。

(一)脊休克

脊髓突然橫斷失去與高位中樞的聯系,斷面以下脊髓暫時喪失反射活動能力進入無反應狀態,這種現象稱為脊休克。

產生原因:反射消失是由于失去了高位中樞對脊髓的易化作用,而不是由于損傷刺激引起的。特點:反射活動暫時喪失,隨意運動永久喪失。表現為:脊休克時斷面下所有反射均暫時消失,發汗、排尿、排便無法完成,同時骨髓肌由于失去支配神經的緊張性作用而表現緊張性降低,血管的緊張性也降低,血壓下降。

(二)屈肌反射與對側伸肌反射

在脊動物的皮膚接受傷害性刺激時,受刺激一側的肢體出現屈曲的反應,關節的屈肌收縮而伸肌馳緩,稱為屈肌反射。屈肌反射具有保持性意義。如刺激強度更大,則可以在同側肢體發生屈肌反向的基礎上出現對側肢體伸直的反射活動,稱為對側伸肌反射。對側伸肌反射是姿勢反射的之一,具有維持姿勢的生理意義,動物一側肢體屈曲,對側肢體伸直以支持體重。屈肌反射是一種多突觸反射,其反射弧傳出部分可通向許多關節的肌肉。

(三)牽張反射

1.有神經支配的骨骼肌,如受到外力牽拉使其伸長時,能引起受牽拉肌肉的收縮,這種現象稱為牽張反射。感受器為肌梭,效應器為梭外肌。

牽張反射的基本過程:當肌肉被牽拉導致梭內、外肌被拉長時,引起肌梭興奮,通過Ⅰ、Ⅱ類纖維將信息傳入脊髓,使脊髓前角運動神經元興奮,通過α纖維和γ纖維導致梭內、外肌收縮。其中α運動神經興奮使梭外肌收縮以對抗牽張,γ運動神經元興奮引起梭內肌收縮以維持肌梭興奮的傳入,保證牽張反射的強度。

2.牽張反射有兩種類型:腱反射和肌緊張。

(1)腱反射是指快速牽拉肌腱時發生的牽張反射,主要是快肌纖維收縮。腱反射為單突觸反射。

常用的腱反射

名稱

檢查方法

中樞部位

效應

肘反射

扣擊肱二頭肌肌腱

頸5-7

肘部屈曲

膝反射

扣擊髕韌帶

腰2-4

小腿伸直

跟腱反射

扣擊跟腱

腰5-骶2

腳向足底方向屈曲

(2)肌緊張是指緩慢持續牽拉肌腱時發生的牽張反射,表現為受牽拉的肌肉能發生緊張性收縮,阻止被拉長。

肌緊張是維持軀體姿勢的最基本的反射活動,是姿勢反射的基礎。

肌緊張主要是慢肌纖維收縮,是多突觸反射。

3.肌梭和腱器官的異同:

 

參與反射

位置

傳入神經

傳出神經

作用

感受器性質

肌梭

牽張反射

梭外肌纖維旁

Ⅰ、Ⅱ類纖維

α纖維到梭外肌, γ纖維到梭內肌

興奮α神經元

長度感受器

腱器官

腱器官反射

腱膠原纖維之間

Ⅰ類纖維

α纖維到梭外肌

抑制α神經元

張力感受器

二、腦干對肌緊張的調節

(一)腦干網狀結構對肌緊張的調節

腦干網狀結構對肌緊張的調節具有兩種完全相反的方式

1.易化區

電刺激該區域增強肌緊張或肌運動。

機制:通過興奮網狀脊髓束,興奮脊髓的α和γ運動神經元。

2.抑制區

電刺激該區域抑制肌緊張或肌運動。

機制:無內源性活動,依賴高級中樞的活動。

(二)去大腦僵直

1.實驗:在實驗動物中腦的四疊體(上下丘)之間橫斷腦干---去大腦僵直

表現:全身抗重力肌群發生過強收縮。

2.機制:

正常時:上位中腦(大腦皮層,基底神經節,小腦,前庭核等)通過腦干網狀結構(易化區核抑制區)對前角運動神經元施加影響,使屈肌和伸肌的肌緊張度保持平衡。

損傷后:易化區作用強于抑制區,牽張反射增強。

伸肌是抗重力肌,正常情況下反射活動強于屈肌。

3.本質:伸肌的牽張反射增強(同時存在α僵直和γ僵直)

α僵直--高位中樞的下行性作用,直接或間接通過脊髓中間神經元提高α運動神經元的活動,從而導致肌緊張加強而出現僵直,這稱為α僵直。

γ僵直--高位中樞的下行性作用,首先提高脊髓γ運動神經元的活動,使肌梭的敏感性提高而傳入沖動加多,轉而使脊髓α運動神經元的活動提高,從而導致肌緊張加強而出現僵直,這稱為γ僵直。

三、小腦對軀體運動的調節

小腦對于維持姿勢、調節肌緊張、協調隨意運動均有重要的作用。根據小腦的傳入、傳出纖維的聯系,可以將小腦劃分為三個主要的功能部分,即前庭小腦、脊髓小腦和皮層小腦。

(一)前庭小腦

1.主要聯系

2.功能:維持身體姿勢平衡

損傷后表現:平衡失調

前庭小腦主要由絨球小結葉構成,與身體平衡功能有密切關系。如果切除絨球小結葉后則平衡失調。
絨球小結葉的平衡功能與前庭器官及前庭核活動有密切關系,其反射進行的途徑為:前庭器官→前庭核→絨球小結葉→前庭核→脊髓運動神經元→肌肉裝置。

(二)脊髓小腦

1.包括:小腦前葉(包括單小葉)和后葉的中間帶區(旁中央小葉)構成。

2.功能:調節肌緊張。

抑制區:前葉蚓部(對側,倒置關系)

易化區:前葉兩側部(對側,倒置關系),后葉中間帶(雙側)

人類以易化為主

3.受損傷后表現:

(1)肌張力變化(人類以降低為主)

(2)小腦性共濟失調(方向,力量,范圍)

(3)意向性震顫

受害動物或患者不能完成精巧動作,肌肉在完成動作時抖動而把握不住動作的方向(稱為意向性震顫),行走搖晃呈酩酊蹣跚狀,如動作越迅速則協調障礙也越明顯。患者不能進行頡頏肌輪替快復動作(例如上臂不斷交替進行內旋與外旋),但當靜止時則看不出肌肉有異常的運動。

(三)皮層小腦

1.結構:后葉的外側部

2.功能:參與精細運動(技巧性運動)的編制及協調

四、基底核對機體運動的調節

(一)結構:基底神經節包括尾(狀)核、殼核、蒼白球、丘腦底核、黑質和紅核。尾核、殼核和蒼白球統稱紋狀體;其中蒼白球是較古老的部分,稱為舊紋狀體,而尾核和殼核則進化較新,稱為新紋狀體。纖維聯系看圖

(二)功能:

1.參與隨意運動的產生與穩定

2.參與肌緊張的調節;參與本體感受器傳入信息的處理

(三)與基底神經節有關的疾病

震顫麻痹:運動過少而肌緊張過強(也就是帕金森氏病)

1.癥狀:全射肌緊張增高、肌肉強直、隨意運動減少、動作緩慢、面部表情呆板。此外,患者常伴有靜止性震顫,此種震顫多見于上肢(尤其是手部),其次是下肢及頭部。

2.病變部位:中腦黑質

3.可能機理:黑質的DA遞質系統功能不足,紋狀體的ACH遞質系統功能亢進,丘腦的外側腹核功能異常。

4.治療機制:左旋多巴,M-R拮抗劑,5-羥色胺酸及手術切除蒼白球。

五、大腦皮層對機體運動的調節

大腦皮層是感覺,運動和植物神經的最高級中樞。

功能:調節肌緊張,發動和調節各種隨意運動。

(一)大腦皮層的主要運動區

1.主要運動區:中央前回和運動前區(4區,6區)--圖

特征:

(1)基本交叉,但頭面部大多為雙側支配(面.舌肌除外);

(2)基本倒置,但頭面部是正立的;

(3)機能定位相當精確;

(4)投射范圍與運動的靈敏性成正比。

2.其它運動區

(二)運動傳導通路

1.主要傳導路(錐體系)

作用:發動隨意運動,多為交叉性支配,主要控制α運動神經元,控制精細技巧運動。

(1)皮層脊髓束

皮層脊髓側束(80%):延髓椎體交叉,支配四肢遠端肌肉,主要參與精細的,技巧性的運動,進化新。

皮層脊髓前束(20%):不交叉,支配四肢近端肌肉及軀干肌,主要參與姿勢維持及粗大運動。

(2)皮層腦干束:

2.經皮層下傳導路(錐體外系)

作用:主要協調肌群間運動,調節肌張力(姿勢);配合錐體系完成各種精細動作;完成某些節律性和習慣性動作。

特點:多為雙側控制,主要作用于γ運動神經元。

包括:(1)頂蓋(網狀,前庭)脊髓束,(2)紅核脊髓束---可調節精細運動

(三)功能:

1.參與隨意運動的產生與穩定

2.參與肌緊張的調節

3.參與本體感受器傳入信息的處理

(四)運動神經元和運動傳導路損傷后的表現

1.癱瘓(麻痹)---隨意運動喪失;

2.軟癱:肌張力減弱,腱反射消失或減弱,肌肉萎縮等;

3.硬癱:肌張力增強,腱反射亢進,出現病理征(如巴彬氏征)等,主要為皮層脊髓側束損傷

課后小結

牽張反射的概念和類型

課后練習

1.試述牽張反射的概念、類型及發生機制及生理意義。
2.試述脊休克的概念、產生機制。
3.試述去大腦僵直產生的機制。

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