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肌肉活動的神經控制
作者︰系統管理員    發布于︰2014-12-14 16:21:42    文字︰【】【】【
摘要︰概念︰特異投射系統的神經縴維經腦干時,發出側支並與腦干網狀結構的神經元發生突觸聯系,經過多次更換神經元之後,上行抵達丘腦內側部在交換神經元,發出縴維彌散地投射到大腦皮質的廣泛區域,稱為非特異性投射系統。 特點︰保持機體警覺,不能產生特定感覺。
第一節︰感覺生理概述
一、  概念
1、感覺
客觀事物在人腦中的主觀反映。
分為︰
特殊感覺
軀體感覺
內髒感覺
2、感受器
分布在體表或各組織內部的一些專門感受機體內外環境改變的結構或裝置。
種類︰外感受器
內感受器
二、感受器的一般生理特性
1、  適宜刺激
2、  還能作用
3、  編碼作用
4、  適應作用
三、感覺信息的傳導
1、  特異性投射系統
概念︰由感受器傳人的神經沖動都有經過脊髓或腦干,上行傳人丘腦更換神經元,並按排列順序,投射大腦皮質特定區域,引起特異感覺,故稱為特異投射系統。
特點︰專一
點對點
激發大腦皮質發出神經沖動
2、  非特異性投射系統
概念︰特異投射系統的神經縴維經腦干時,發出側支並與腦干網狀結構的神經元發生突觸聯系,經過多次更換神經元之後,上行抵達丘腦內側部在交換神經元,發出縴維彌散地投射到大腦皮質的廣泛區域,稱為非特異性投射系統。
特點︰保持機體警覺,不能產生特定感覺。
四、大腦皮質的感覺分析功能
大腦皮質功能定位︰大腦皮質的不同區域在功能上具有不同的作用,稱為大腦皮質功能定位。
1、  體表感覺
投射區︰中央後回
特點︰左右交叉,頭面部投射到左右雙側皮質
倒置
投射區域的大小與不同體表部位的感覺靈敏程度有關
2、  肌肉本體感覺
中央前回
3、  視覺
4、  听覺、前庭覺
5、  內髒感覺
第二節︰位覺
一、前庭器的感覺裝置與適宜刺激
1、  位覺
身體進行各種變速(包括正負加速)運動和重力不平衡時產生的感覺,稱為位覺(或前庭覺)。
2、  前庭器的感受裝置
功能︰維持身體姿勢和平衡
結構︰包括橢圓囊、球囊和三個半規管。橢圓囊、球囊的壁上有囊斑,囊斑中有感受性毛細胞,其縴毛插入耳石膜內。(耳石膜表面附著的許多小碳酸鈣結晶稱為耳石,毛細胞的縴毛上覆蓋著許多膠狀物質,形如帽狀,稱為終帽)半規管壺腹壁上的壺腹 也含有感受性毛細胞。
3、  前庭的適宜刺激
囊斑的適宜刺激︰囊斑中毛細胞的適宜刺激是耳石的重力及直線正負加速度運動。
當頭部位置改變,如頭前傾、後仰或左、右兩側傾斜時,由于重力對耳石的作用方向改變,耳石膜與毛細胞之間的空間位置發生改變,使毛細胞興奮,沖動經前庭神經傳到前庭神經核,反射性地引起軀干與四肢有關肌肉的肌緊張變化。同時,沖動傳入大腦皮質前庭感覺區,產生頭部空間位置改變的感覺。
當人體作直線變速運動的開始、停止或突然變速時,耳石膜因直線加速度或減速度的慣性而發生位置偏移,使毛細胞的縴毛彎曲,毛細胞興奮,通過姿勢反射來調整有關骨髓肌的張力,以維持身體平衡。同時,也有沖動經丘腦傳入大腦皮質感覺區,產生身體在空間的位置及變速的感覺。
4、壺腹 的適宜刺激
壺腹 的適宜刺激是旋轉加速度,當旋轉運動開始、停止或突然變速時,由于內淋巴的慣性作用,使終帽彎曲,刺激毛細胞而興奮,沖動經前庭神經傳入中樞,產生運動感覺。
二、  前庭反射和前庭穩定性
(一)前庭反射
是指前庭感受器受到刺激產生興奮,當沖動進入有關的神經中樞後,除引起運動與一定位置改變的感覺以外,還引起骨骼肌緊張性的改變、眼震顫,及自主功能改變,這些改變統稱前庭反應。
1、  肌緊張
進行直線變速運動或旋轉變速運動時,刺激囊斑和壺腹 ,反射地調節頸部和四肢肌緊張,以維持姿勢的平衡。這些由前庭迷路感受器所引起的肌緊張反射性變化,稱為迷路緊張反射。
2、  眼震顫
當頭部前傾300圍繞身體的垂直軸向左側開始旋轉時,因內淋巴的慣性滯後移位,使左側壺腹 的毛細胞受到刺激,而右側則相反,此時出現兩側眼球先緩慢向右側移動,這一過程稱為慢動相;當眼球移動到右眼角而不能繼續右移時,兩眼球又突然快速返回眼裂正中,稱此過程為快動相。接著又出現新的慢動相和快動相。這種多次的往返眼動現象稱眼震顫。當繼續勻速旋轉時,因內淋巴的慣性滯後作用消失,眼球居于正中而不發生震顫現象。如果旋轉停止,內淋巴由于慣性作用,而使壺腹 的毛細胞受到與開始相反的刺激,引起與旋轉開始時方向相反的眼震顫.
3  植物性功能反應
    當人的前庭器官受到過強或過久的刺激時,常常引起一系列植物性功能反應,例如︰心率加快、血壓下降、惡心、嘔吐、眩暈、出冷汗、全身軟弱等現象。這種現象稱為前庭器官的植物性功能反應。  
(二) 前庭功能穩定性
    刺激前庭感受器而引起機體各種前庭反應的程度,稱為前庭功能穩定性。前庭功能穩定性差者,引起上述的一系列植物性功能反應明顯,影響人體的工作能力。參加各種體育活動可以提高前庭功能穩定性。在體育運動中賽艇、劃船、跳傘、跳水、滑雪、體操、武術、鏈球、投擲及各種球類運動項目,運動員的前庭功能穩定性相對較高。因此經常從事這類運動項目的鍛煉,有助提高前庭功能穩定性。
第三節 本體感覺
    肌肉、肌腱和關節囊中有各種各樣的感受器,稱為本體感受器。它們分別感受肌肉被牽張的程度以及肌肉收縮和關節伸展的程度,並將這些感覺信息,傳入中樞神經系統(軀體運動中樞),以調節骨骼肌的運動。機體運動時,來自于骨骼肌中肌梭和腱器的信號,是感知身體各部所處位置和運動的主要感受器。
一、  肌梭
     肌梭呈梭形,兩端細小而中間膨大,外包一層結締組織膜。肌梭位于肌縴維之間與肌縴維平行排列。它是由一些特殊的肌縴維、神經末梢和胞囊組成。肌梭內含6-12根肌縴維,稱為梭內肌縴維。囊外的肌縴維稱為梭外肌縴維。中樞有傳出神經支配梭外肌縴維和梭內肌縴維,前者稱為α傳出縴維(直徑12-20um ),後者稱為γ傳出縴維(直徑2-6um )(插入圖9-7)。肌梭是一種感受長度變化或感受牽拉刺激的特殊的梭形感受裝置。肌肉被拉長時肌梭也隨之而拉長,于是肌梭的感受部分受到刺激而發生興奮,動作電位經感覺神經傳入中樞,反射性地引起被牽拉肌肉的收縮。當肌肉收縮時,肌縴維長度縮短,肌梭也隨之縮短,于是消除了對肌梭的刺激而停止興奮傳入。
二、腱器官
    腱器官分布在肌腱膠原縴維之間,與梭外肌縴維呈串聯,是一種張力感受器。 當梭外肌縴維發生等長收縮時,腱器官的傳入沖動發放頻率增加,肌梭的傳入沖動不變;當梭外肌縴維發生等張收縮時,腱器官的傳入沖動發放的頻率不變,肌梭的傳入沖動頻率減少;當肌肉受到被動牽拉時,腱器官和肌梭的傳入沖動發放頻率增加。腱器官的傳入沖動可抑制同一肌肉的 運動神經元,而肌梭的傳入沖動則對同一肌肉的 運動神經元起興奮作用。可認為,當肌肉牽拉時,首先引起肌梭感受器的興奮,使 運動神經元興奮而引起牽張反射,引起受牽張的肌肉收縮以對抗牽拉。當牽拉力量繼續加強時,可興奮腱器官,沖動通過抑制性中間神經元,使牽張反射受到抑制,避免被牽拉的肌肉受到損傷。
第四節   肌肉活動的神經控制
目的與要求︰
1、了解神經元的功能及其功能的相互聯系;
2、掌握運動神經調節的基本機制、調節系統的功能,以及姿勢反射與隨意運動調節實行的神經機制。
教學重點、難點︰運動的神經控制
一、            脊髓對軀體運動的調節
(一)脊髓反射
1、牽張反射
(1)概念︰在脊髓完整的情況下,一塊骨骼肌如受到外力牽拉使其伸長時,引起受牽拉肌肉反射性縮短,該反射稱為牽張反射。
(2)種類︰ 腱反射,也稱位相性牽張反射,指快速牽拉肌腱時發生的牽張反射。如膝跳反射
肌緊張,也稱緊張性牽張反射,指緩慢持續牽拉肌肉時受牽拉肌肉的緊張性收縮。維持軀體姿勢最基本的反射活動,是姿勢反射的基礎。
(3)生理意義︰維持站立姿勢。如果肌肉在收縮前適當受到牽拉也可以增強收縮的力量。
2、屈肌反射
(1)概念︰當動物皮膚受到傷害性刺激時,受刺激一側的肢體出現屈肌收縮而伸肌遲緩,這一反射稱為屈肌反射。
其強度與刺激強度有關。
(2)生理意義︰具有一定的保護性意義,使肢體產生迅速背離傷害源的回縮活動。
(二)脊髓對運動的調節
走動的中樞程序位于脊髓,是有固有的脊髓神經元產生的。
實驗︰高位橫斷的貓或狗,肢體仍能作交替的走動。
二、            腦干對肌緊張和姿勢反射的調節
腦干包括中腦、腦橋和延髓。在腦干中軸部位有許多形狀和大小各異的神經元組成的腦區,其間穿行著各類走向不同的神經縴維,呈網狀,故稱腦干網狀結構。
(一)對肌緊張的調節
1、去大腦動物的觀察
去大腦僵直︰在動物上下丘腦部位切斷,動物全身伸肌的緊張性立即亢進,表現為四肢僵直,頸背部肌肉過度緊張,頭部向背部彎曲,尾部也向背部翹起呈背弓反張,這一現象稱為去大腦僵直。(易化區活動加強)
2、腦干網狀結構的抑制區和易化區
腦干網狀結構的抑制區︰在網狀結構中抑制肌緊張和肌肉運動的區域。在網狀結構的腹內側部分。
腦干網狀結構的易化區︰在網狀結構中加強肌緊張和肌肉運動的區域。在腦干中央區域。
(二)對姿勢反射的調節
1、姿勢反射
(1)        概念︰在軀體活動過程中,中樞不斷地調整不同部位骨骼肌的張力,以完成各種動作,保持或變更軀體各部分的位置,這種反射活動總稱為姿勢反射。
(2)    種類
狀態反射︰頭部空間位置的改變以及頭部與軀干的相對位置發生改變時,將反射性地引起軀干和四肢肌肉緊張性的改變,這種反射稱為狀態反射。
翻正反射︰當人和動物處于不正常體位時,通過一系列動作將體位恢復常態的反射活動稱為翻正反射。
旋轉運動反射︰人體在進行主動或被動旋轉運動時,為了恢復正常體位而產生的一種反射活動,稱為旋轉運動反射。
直線運動反射︰人體在主動或被動地進行直線加速或減速活動時,產生肌肉張力重新調配以恢復常態,這種反射稱為直線運動反射。包括升降反射和著地反射。
三、小腦和基底神經節在運動控制中的作用
(一)小腦在運動控制中的作用
1、小腦是控制和調節運動的重要中樞。主要功能︰調節肌緊張、控制軀體平衡、協調感覺運動和參與運動學習。
2、追隨校正作用。由大腦皮質運動區的運動指令發至脊髓的同時也發至小腦,而軀體在執行運動時也及時地將各種信息,經脊髓小腦束傳到小腦。小腦將來自大腦皮質地運動指令與實際執行的結果比較,分析誤差,然後通過小腦-大腦皮質聯系傳回至皮質以校正運動。這種修正緊隨著已發生的運動後,因而稱為追隨校正。
3、小腦與運動學習有關。小腦能協同既定的程序使已學得的活動速度加快,並使這種運動不依賴外周感覺傳入信息。
(二)基底神經節在運動控制中的作用
基底神經節包括尾狀核、殼核、蒼白球、丘腦底核、黑質和紅核。尾狀核、殼核、蒼白球合稱紋狀體。
1、控制肌緊張使肌肉活動適度。基底神經節病變,舞蹈病或震顫麻痹。
2、參與隨意運動的穩定。
3、與運動程序有關。
四、大腦皮質在運動中的作用
軀體不同部位在大腦皮質具有代表區。
1、錐體系
在大腦皮質中央前回4區及鄰近6區排列著大錐體細胞和錐體細胞,這些細胞的軸突組成稱為下行的錐體系。
2、錐體外系
錐體外系額的皮質起源比較廣泛,幾乎包括全部大腦皮質,但主要來源是額葉和頂葉的感覺運動區和運動輔助區。
3、作用方式
大腦皮質對軀體運動的控制命令是經由錐體系核錐體外系兩條途徑把信息傳遞到脊髓,再由脊髓中的α運動神經元引起肌肉運動。錐體系是直接通路,而錐體外系沿途與基底神經節、小腦、腦干進行聯系換元,同時,基底神經節與丘腦之間,小腦與丘腦、腦干之間也相互有神經聯系,組成一個復雜的控制整合系統。
思考題
1、名詞解釋︰牽張反射、屈肌反射、去大腦僵直、姿勢反射、狀態反射、翻正反射、旋轉運動反射、直線運動反射
2、小腦在運動控制中的作用有哪些?
3、大腦皮質的軀體運動命令是通過哪些途徑實現的?
4、名詞解釋︰特異性投射系統與非特異性投射系統 位覺
5、簡述感受器的一般生理特征。
6、特異性投射系統與非特異性投射系統的功能。
7、舉例說明位覺是如何產生的。
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