隨意運動的控制

隨意運動的控制第一頁，共三十七頁，2022年，8月28日

運動行為產生其實就是通過骨骼肌的收縮和舒張，帶動關節(jié)的運動而產生的；脊髓和腦干這類下運動神經元直接支配著全身各部位的骨骼肌纖維；同時受到大腦皮層和腦干中的上運動神經元的支配和協調；而上運動神經元又接受基底神經節(jié)和小腦的協調使運動活動更加精確。第二頁，共三十七頁，2022年，8月28日授課內容第一節(jié)神經肌肉裝置與運動功能第二節(jié)隨意運動的N控制第三節(jié)運動的腦機制第四節(jié)運動障礙第三頁，共三十七頁，2022年，8月28日第一節(jié)神經肌肉裝置與運動功能

一、肌肉的分類與特點橫紋肌(骨骼肌):除眼部和腹部的某些橫紋肌以外，絕大多數橫紋肌通過肌腱固定在骨骼上。肌肉的收縮帶動骨骼在關節(jié)上的位移。骨骼肌伸肌與屈肌交替地輪流收縮就會形成節(jié)律性運動或擺動。平滑肌:一類是主要分布在腸道、子宮和小血管,能產生自發(fā)性節(jié)律運動的單一單位平滑肌;另一類是分布在大動脈、毛囊和眼的瞳孔散大肌、括約肌等,多單位平滑肌，只有受到神經興奮或激素作用時，這種平滑肌才收縮。心肌:肌纖維較短而多分支。心肌有自發(fā)的節(jié)律收縮能力。植物性神經主要是交感神經調節(jié)著心肌節(jié)律收縮和肌張力變化。第四頁，共三十七頁，2022年，8月28日二、本體感受器本體感受器一類隱藏在骨骼肌內監(jiān)視肌肉動態(tài)的感受器。主要提供肌肉的長度、張力及其變化的信息。能及時地將身體各部位的位置及運動信息傳遞給中樞。通過將外周感覺信息的傳入的這種反饋調節(jié)保證運動的順利完成。骨骼肌有兩種本體感受器：肌梭和腱器官

第五頁，共三十七頁，2022年，8月28日

梭內肌

肌腱膜運動終板第六頁，共三十七頁，2022年，8月28日肌梭位于肌纖維之間，是長度感受器。當肌肉和肌梭被牽拉時，肌梭內的感受神經向脊髓傳遞信息，由脊髓發(fā)出信息引起收縮對抗牽拉。第七頁，共三十七頁，2022年，8月28日腱器官：位于肌與腱交接部。腱器官與外肌“串聯”，對肌肉主動收縮所產生牽拉異常敏感。當肌肉主動收縮時，腱器官放電增加而肌梭放電減少或停止，所以腱器官主要檢測肌肉的張力，將信息傳入脊髓，后者通過中間神經元抑制運動神經元，肌肉在過于強大收縮時起到抑制作用。第八頁，共三十七頁，2022年，8月28日肌梭的活動是使肌肉收縮；肌健的活動是使肌肉松弛

通過這兩種感受器的監(jiān)視和反射通路，肌肉的張力可以隨時得到調節(jié)第九頁，共三十七頁，2022年，8月28日三、運動單位是運動系統(tǒng)的功能單位指一個運動神經元與它所支配的全部肌纖維。來自中樞的運動神經元通過它的軸突分支可與四肢或軀干中的約150條肌纖維形成突觸一塊肌肉是由多個運動單位組成一個運動單位的肌肉所參與的動作越精細，它所包含的肌纖維的數目越少第十頁，共三十七頁，2022年，8月28日第二節(jié)隨意運動的N控制一、介紹隨意運動隨意運動的概念：為了達到某種目的，按照人的主觀意志，指向一定目標的運動。對隨意運動過程中的方向、軌跡、速度以及時程等都可以在運動執(zhí)行過程中隨意改變。第十一頁，共三十七頁，2022年，8月28日絕大多數較復雜的隨意運動一般都需要經過反復練習才能熟練掌握。一旦熟練掌握之后，就轉變成為一種運動技能，相當于在人腦變成運動程序，可以下意識的順利完成。發(fā)展至高級階段，就形成了自動化的動作系統(tǒng)，不再需要意識參與就能自動重復進行第十二頁，共三十七頁，2022年，8月28日二、中樞過程

①形成運動概念即由外來的刺激或內部思想、情感等成為運動的動因②運動的意念在腦內被翻譯成神經信號程序（符合N活動規(guī)則的運動程序）腦內存在著。通過學習獲得的運動程序第十三頁，共三十七頁，2022年，8月28日③適宜的運動程序由皮層運動區(qū)N元來執(zhí)行④執(zhí)行中精確細致動作的協調依賴各種反饋環(huán)路輔助進行。第十四頁，共三十七頁，2022年，8月28日三、反應反饋執(zhí)行中樞的運動程序，依賴于NS以外的感覺反饋信號，此稱反應反饋。信息：視覺、聽覺和皮膚感受器等提供運動目標的空間位置及與自身位置的空間關系；肌肉、關節(jié)感受器和前庭器官提供身體姿勢等基本信息（視覺信息對運動的精確控制十分重要）第十五頁，共三十七頁，2022年，8月28日意義：它不僅具有啟動隨意運動的作用，而且能不斷地提供校正誤差的信息，以達到控制動作，使其更加完善、精細、準確。第十六頁，共三十七頁，2022年，8月28日四、腦控制模型聯絡皮質形成并發(fā)布運動命令，即啟動運動N所需要的N沖動的特殊時間性編碼組合，也與小腦和基底神經節(jié)也有關系小腦組織制定拋射性運動的程序（爆發(fā)式的）基底神經節(jié)控制慢的、漸進式的運動，尤其是那些不同速度的漸進式運動大腦皮質運動區(qū)起監(jiān)督、評價和調整運動的功能。它不斷地從肌肉、關節(jié)和皮膚感受器中獲得大量的運動效果的反饋信息及時修改調整運動的指令第十七頁，共三十七頁，2022年，8月28日第三節(jié)運動的腦機制

從腦干到大腦的各級腦組織對運動功能均有自己的特殊調控制作用，構成了橫向的節(jié)段控制性影響。第十八頁，共三十七頁，2022年，8月28日

一、脊髓反射

指在脊髓水平上機體對刺激外周感受器所產生的反應。各種脊髓反射通路都是由初級傳入纖維、中間神經元和運動神經元組成的。運動神經元是脊髓反射的最后通路第十九頁，共三十七頁，2022年，8月28日牽張反射是最常見的脊髓反射。骨路肌受到外力牽拉伸長時能引起受牽拉肌肉的收縮類型：①緊張性牽張反射，在肌肉受到持續(xù)性的輕度牽拉時，受牽拉的肌肉產生持續(xù)性較平穩(wěn)的收縮。緊張性牽張反射是肌緊張發(fā)生的基礎，在姿勢的維持中起著重要的作用。（肌緊張）②位相性牽張反射，特點是時程較短和產生較大的肌力，例如，扣擊股四頭肌腱引起的膝跳反射就是一種典型的牽張反射。（腱反射）第二十頁，共三十七頁，2022年，8月28日二、腦干腦干內有4個結構（前庭核、網狀結構、上丘和紅核）通過下行纖維投射到脊髓，調控隨意運動。前庭核接受來自前庭、半規(guī)管等感受器信息，與頭在空間的位置有關。網狀結構是腦干中央部的神經細胞和神經纖維的集合區(qū)域。它接受來自脊髓、皮層基底節(jié)和小腦的投射，是控制軀體運動和姿勢的重要中樞。

第二十一頁，共三十七頁，2022年，8月28日三、大腦對運動的控制

大腦皮層運動區(qū)是控制運動的，它由3部分組成：初級運動皮層、前運動區(qū)、輔助運動區(qū)。

第二十二頁，共三十七頁，2022年，8月28日⑴初級運動皮層—主要負責運動的執(zhí)行通過大量的實驗發(fā)現刺激不同的區(qū)域引起身體不同部位肌肉收縮，并證明初級皮層運動區(qū)是按軀體定位組織的，初級運動區(qū)的相鄰部位控制相鄰身體部位的運動。人類的初級運動皮層內軀體各部位肌肉代表區(qū)分布的示意圖，從內到外呈—個“倒人型”，在4區(qū)內側靠近中線部位是下肢代表區(qū)，向外依次為軀干、前臂、手指，最外側靠近外側溝為面部和舌代表區(qū)。各部位的肌肉代表區(qū)的大小是不一樣的，它所代表肌肉的運動越精細，如手指和面部，皮層代表區(qū)就越大。

第二十三頁，共三十七頁，2022年，8月28日第二十四頁，共三十七頁，2022年，8月28日電刺激運動皮層通常引起許多肌肉配合收縮所致的運動，而不是單一肌肉收縮的孤立動作，可見大腦皮層的功能是控制并發(fā)起運動計劃，而不是支配個別肌肉的收縮。大腦皮層在控制復雜動作時尤為重要，它在咳嗽、噴嚏、打嗝等動作時起的作用較小，這些動作是反射性的或是受皮層下控制的，難以隨意完成。第二十五頁，共三十七頁，2022年，8月28日

次級運動區(qū)

初級運動皮層附近的一些區(qū)域以不同的方式影響運動的控制主要是位于半球外表面的前運動皮層(6區(qū))和補充運動區(qū)（6區(qū)皮層的內側部分）第二十六頁，共三十七頁，2022年，8月28日運動前區(qū)主要行使對運動的策劃和準備功能，例如損毀了此區(qū)，影響了為運動制定正確策略的能力。例如患者喪失了刷牙、梳頭等有次序的較復雜的動作。補充運動區(qū)與復雜運動的準備有關。

第二十七頁，共三十七頁，2022年，8月28日大腦皮層運動區(qū)主要是4區(qū)的Betz細胞以及4、6區(qū)大錐體細胞，這些細胞都有較長的軸突，組成巨大的下行錐體束，經過內囊和延髓錐體下行到達脊髓，與脊髓的中間神經元或是直接與前角的運動神經元發(fā)生突觸聯系。第二十八頁，共三十七頁，2022年，8月28日四、小腦和基底神經節(jié)的運動功能通過對上運動神經元施加影響調節(jié)運動行為的，不直接作用于下運動神經元分別由一個中央加工區(qū)域和一系列相關核團構成。前者從感覺皮層和聯絡皮層接受信息后，經過丘腦中樞加工后再次傳入到大腦皮層影響對隨意運動的控制。第二十九頁，共三十七頁，2022年，8月28日在進行一項特定運動的啟動和執(zhí)行時，由小腦和基底神經節(jié)提供運動的意念、運動狀態(tài)以及外部環(huán)境信息，使機體對運動具有計劃性的執(zhí)行。第三十頁，共三十七頁，2022年，8月28日基底神經節(jié)主要在運動的計劃、啟動和終止方面有重要作用小腦保證運動平穩(wěn)、準確地執(zhí)行發(fā)揮作用。但也不是絕對第三十一頁，共三十七頁，2022年，8月28日第四節(jié)運動障礙運動障礙疾病又稱錐體外系疾病，主要表現為隨意運動調節(jié)功能障礙，肌力、感覺及小腦功能不受影響。運動障礙疾病源于基底神經節(jié)功能紊亂，通常包括紋狀休、蒼白球、尾狀核、黑質等與運動有關而又不屬于錐體束的結構。常見的帕金森病、亨廷頓病（舞蹈?。┑取５谌?，共三十七頁，2022年，8月28日一、帕金森病

帕金森病為源發(fā)于黑質—紋狀體通路的變性病。臨床癥狀的特點是：隨意運動減慢、肌張力強直、肢體震顫和正常的姿勢平衡反射喪失等。許多患者有抑郁、認知障礙等心理癥狀，可能是疾病本身的癥狀表現，而不僅僅是繼發(fā)于運動不能的心理反應。第三十三頁，共三十七頁，2022年，8月28日發(fā)病機制

黑質-紋狀體通路多巴胺水平下降是帕金森病的直接病因，研究發(fā)現本病患者腦中尾狀核、殼核和黑質中的多巴胺含量明顯減少(僅有同齡正常人含量的1/5—1/10)。許多帕金森病患者運動功能下降的同時伴有記億及解決問題等能力下降。

第三十四頁，共三十七頁，2022年，8月28日

研究者估計大約從45歲開始人均每年喪失1％的黑質神經細胞．絕大多數人有足夠量的黑質細胞，但是一些人細胞的儲備量不足或喪失的速度過快．如果黑質細胞的殘余量低于正常的20％—30％將出現臨床癥狀，細胞喪失越多，癥狀越嚴重。

第三十五頁，共三十七頁，2022年，8月28日病因遺傳因素：20世紀四十年代晚期，研究者發(fā)現10％—20％的患者有家族史，且確定了本病的責任基因(1998)，許多50歲以后發(fā)病者彼此之間并無密切的關系，這說明晚發(fā)型的帕金森病患者，遺傳因素并不十分重要。第三十六頁，共三十七頁，2022年，8月28日環(huán)境因素：1982年，在加利福尼亞的