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文档简介
生理学06级第九篇神经系统4神经系统对姿势和运动调节生理学06级第九篇神经系统4神经系统对姿势和运动调节生理学06级第九篇神经系统4神经系统对姿势和运动调节第三十章神经系统对姿势和运动的调节外周高位中枢脊髓α运动神经元脑运动神经元骨骼肌第一节运动传出的最后公路随意运动调节姿势协调肌群活动最后公路一、脊髓的调节功能1、脊休克:人和动物在脊髓与高位中枢之间离断后,许多反射活动暂时丧失,进入无反应状态的现象。脊动物:C5以下切断脊髓
脊休克主要表现:骨骼肌紧张性↓血压↓外周血管扩张发汗反射消失粪、尿积聚脊髓反射恢复速度进化程度蛙——几分钟;犬——数天;人——数周至数月反射复杂程度简单的、原始→复杂的内脏反射:部分恢复感觉和运动:无法恢复√脊髓突然失去高位中枢调节脊休克产生原因?脊髓损伤的刺激×
姿势反射中枢神经系统通过调节骨骼肌的紧张度或产生相应的运动,以保持或改正身体在空间的姿势,这种反射活动称之。二、脊髓完成的姿势反射对侧伸肌反射牵张反射节间反射屈肌反射:脊动物的皮肤受到伤害性刺激时,受刺激一侧肢体的屈肌收缩而伸肌弛缓,肢体发生屈曲运动。
1.对侧伸肌反射对侧伸肌反射:随着刺激强度加大,在同侧肢体发生屈曲反射的同时,对侧肢体伸肌出现反射性收缩,对侧肢体伸直。屈肌反射具有保护性意义,但不属于姿势反射。对侧伸肌反射是一种姿势反射,在保持躯体平衡中具有重要意义。生理意义2.牵张反射
骨骼肌受外力牵拉时,引起受牵拉的同一肌肉收缩的反射活动。(1)类型:腱反射、肌紧张腱反射:
快速牵拉肌腱时发生的牵张反射(位相性牵张反射)膝反射肌紧张缓慢持续牵拉肌腱时发生的牵张反射,又称紧张性牵张反射。
是姿势反射的基础人类主要是伸肌的牵张反射腱反射的临床意义:腱反射减弱或消退:提示反射弧的损害或中断。腱反射亢进:提示高位中枢病变。(2)牵张反射的感受器---肌梭1.肌梭是一种感受牵拉刺激或肌肉长度变化的梭形感受器。2.梭内肌的收缩成分位于肌梭的两端,感受装置位于中间部,两者呈串联系。3.肌梭与梭外肌呈并联关系。肌梭结构特点肌梭的传入纤维与γ传出纤维Ia传入纤维II传入纤维1.传入神经:Ia和II类2.与脊髓α运动神经元构成突触关系3.脊髓α运动神经元的传出纤维支配梭外肌4.脊髓γ运动神经元的传出纤维支配梭内肌(3)牵张反射的传入/传出神经肌梭传入神经放电改变的示意图牵拉肌肉→肌梭→Ⅰa传入纤维→脊髓α运动神经元→梭外肌收缩肌梭传入神经放电改变的示意图γ传出活动→梭内肌收缩→肌梭→Ⅰa传入纤维→脊髓α运动神经元→梭外肌收缩提高肌梭的敏感性!(4)脊髓α、γ
运动神经元的比较
类别会聚的信息源发出纤维及粗细支配及递质作用α运动神经元高位中枢下传信息;脊髓后根传入信息;α传出纤维(粗)梭外肌;Ach直接发动肌肉收缩γ运动神经元仅高位中枢下传信息γ传出纤维(细)梭内肌;Ach调节肌梭感受装置的敏感性(5)腱器官位于肌腱胶原纤维之间,与梭外肌呈串联关系传入神经是Ib纤维。腱器官是张力感受器(5)腱器官功能:抑制牵张反射
腱器官传入↑→抑制α运动神经元→肌肉舒张(3)节间反射脊髓一个节段神经元发出的轴突与邻近节段的神经元发生联系,通过上下节段之间的神经元的协同活动所发生的反射活动。搔爬反射二、脑干对肌紧张和姿势的调节
(一)脑干对肌紧张的调节
1.去大脑僵直
四肢伸直头尾昂起脊柱挺硬中脑上、下丘之间切断脑干
2、脑干网状结构的易化区和抑制区抑制区:延髓网状结构的腹内侧核易化区:延髓网状结构的背外侧核、脑桥被盖、中脑被盖等3.调节肌紧张的高位中枢(1)大脑皮层运动区、纹状体、小脑前叶蚓部等抑制区。(2)前庭核、小脑前叶两侧部易化区(3)在肌紧张平衡调节中,易化区活动略占优势。去大脑僵直本质:伸肌肌紧张亢进产生机制:抑制区↓易化区↑
去皮层僵直:下肢伸肌僵直,上肢半屈状态人类去大脑僵直临床表现头后仰上下肢均僵硬伸直上臂内旋,手指屈曲(二)脑干对姿势的调节状态反射翻正反射直线和旋转加速度反射1.状态反射头部在空间的位置:(椭圆囊、球囊)迷路紧张反射头部与躯干的相对位置:颈部扭曲
颈紧张反射
2.翻正反射第三节躯体运动的中枢调节
(皮层小脑)(脊髓小脑)随意运动的发动与调节示意图一、大脑皮层的运动调节功能(一)大脑皮层运动区:
1.主要运动区:中央前回、运动前区
中央前回(4区)、运动前区(6区)主要运动区功能特征主要运动区功能特征
①交叉性:②倒置性:空间定位呈身体倒影,但头面部仍正立。③不均一性:代表区愈大,运动精细复杂程度愈高。2.运动辅助区两半球纵裂内侧壁,扣带回沟以上。破坏这一区域,使双手协调性动作难以完成,复杂动作变得笨拙。运动柱:皮层运动区的细胞纵向柱状排列,组成运动皮层的基本功能单位。一个运动柱控制同一关节几块肌肉活动一块肌肉可接受几个运动柱的控制。(二)运动传导系统及其功能1.皮层脊髓束:皮层运动区→内囊、脑干→
脊髓前角运动神经元。2.皮层脑干束:
皮层运动区→内囊→脑神经核运动神经元。皮层脊髓束皮层脊髓前束姿势维持、粗大运动躯干、四肢近端肌肉皮层脊髓侧束精细、技巧性运动四肢远端肌肉2.其他运动传导通路①顶盖脊髓束②网状脊髓束③前庭脊髓束④红核脊髓束调节姿势维持粗大运动调节精细运动巴彬斯基征(+)巴彬斯基征(-)检查皮层脊髓侧束功能二、基底神经节的运动调节功能
新纹状体1.组成:
黑质纹状体丘脑底核2.基底神经节与大脑皮层之间神经回路
(1)直接通路:
大脑皮层广泛区域—基底神经节—丘脑前腹核和外侧腹核—大脑皮层运动前区直接通路对大脑皮层起兴奋作用(2)间接通路:
大脑皮层广泛区域—基底神经节—丘脑前腹核和外侧腹核—大脑皮层运动前区部分抵消抑制直接通路对大脑皮层的兴奋作用3.与基底神经节损害有关疾病(1)震颤麻痹(帕金森病):肌紧张过强,运动过少①病变部位及病因:
双侧黑质病变,多巴胺能神经元受损。②临床表现
A.震颤:静止性震颤;B.强直:齿轮样强直C.运动障碍:随意运动减少、动作缓慢、面部表情呆板、慌张步态。③临床治疗
补充多巴胺的前体---左旋多巴
应用M受体拮抗剂---东莨菪碱或安坦
(2)舞蹈病(Huntington’sdisease)
肌紧张减弱,运动过多①病变部位及病因:双侧新纹状体病变,其GABA神经元受损。②临床表现:
A.不自主的上肢和头部舞蹈样动作B.肌张力降低
4、基底神经节的功能:1.参与运动设计和程序编制2.调节随意运动产生和稳定3.调节肌紧张4.处理本体感觉传入信息5.参与自主神经活动的调节,学习与记忆三、小脑的运动调节功能
脊髓小脑皮层小脑前庭小脑小脑的功能1.前庭小脑的功能
控制躯体的平衡和眼球的运动
前庭小脑功能受损的临床表现
A.平衡障碍:站立不稳,步态蹒跚,容易跌倒B.眼球运动异常:位置性眼震颤2.脊髓小脑的功能①调节正在进行过程中的运动②协调皮层对随意运动的控制
损伤表现:小脑性共济失调:1.意向性震颤2.走路摇晃呈醉酒状步态3.动作协调障碍4.肌张力减低3.皮层小脑功能
参与随意运动的设计和程序编制,使运动变得非常协调、精巧和快速。技巧性运动的学习与皮层小脑密切相关
小结运动是人和动物的基本功能之一,从简单的腱反射到复杂的随意运动,都是在中枢神经系统控制下完成的。正常状态,肌肉保持一定的紧张性,即肌紧张。各种姿势反射、身体平衡、运动都是在此基础上进行的。中枢神经系统分别从三个水平调节躯体运动和反射。脊髓水平完成的反射:屈肌反射和对侧伸肌反射牵张反射---脊休克节间反射脑干网状结构对肌紧张的调节----去大脑僵直脑干调节的姿势反射:状态反射,翻正反射随意运动:运动设计和运动执行。运动设计:皮层联络区与基底神经节和小脑半球外侧部(皮层小脑)之间信息交流。运动执行:运动皮层发出指令,经传出通路到达脊髓和脑干运动神经元。运动的修正:来自肌肉、关节等到处的反馈信息传送到脊髓小脑,并与大脑皮层发出的运动指令反复进行比较,不断修正运动偏差,使动作变得平稳而精确。思考题1.什么是脊休克?其产生机制?2.腱反射与肌紧张有何区别?3.适度牵拉和过度牵拉肌肉分别引起何种反射?简述其反射弧。4.小脑有哪些主要功能?第三十三章神经系统对内脏活动、本能行为和情绪的控制
内脏神经系统(自主神经系统)
调节和控制内脏器官的功能活动的神经系统。内脏的活动通过脏器内局部神经丛、皮层和皮层下中枢实现的神经反射性调节,具有很强的自主性。第一节神经系统对内脏活动的调节一、内脏感觉的感受器本质:游离神经末梢种类:化学感受器压力感受器牵张感受器容量感受器二、传入神经交感神经副交感神经Aβ有髓纤维
Aδ有髓纤维C纤维内脏感觉传入神经示意图交感神经、副交感神经三、传出神经(一)交感神经和副交感神经的结构特征神经纤维节前纤维短节前纤维长节后纤维长节后纤维短神经节距离效应器远距离效应器近在效应器壁内起源胸腰段灰质侧角脑干的脑神经核S2~S4特征交感神经系统副交感神经系统纤维数量比节前:节后=1:11-17节前:节后=1:2交感神经和副交感神经的结构特征支配范围较广泛较局限特征交感神经系统副交感神经系统释放递质节前纤维为AChACh节后纤维为NE,ACh(后交感神经系统)1、紧张性作用2、双重神经支配,作用相互拮抗3、与效应器所处的功能状态有关4、参与对整体生理功能的调节交感-肾上腺髓质系统迷走-胰岛素系统(二)交感神经和副交感神经的功能特征四、中枢神经系统对内脏反射活动的调节和整合(一)脊髓是内脏反射活动的初级中枢
排尿反射、排便反射、发汗反射、勃起反射、血管张力反射延髓:基本生命中枢呼吸运动和心血管活动中脑:瞳孔反射中枢,也有调节心血管反射和排尿反射的中枢。(二)低位脑干是基本生命中枢部位(三)下丘脑对内脏活动和其他生理功能活动的调节体温调节、水平衡、生物节律、摄食行为、以及情绪控制.(三)下丘脑对内脏活动的调节下丘脑前区下丘脑内侧区下丘脑外侧区下丘脑后区1.自主神经系统功能的调节下丘脑脑干和脊髓心血管,呼吸,胃肠运动传出纤维交感神经2.体温调节视前区-下丘脑前部:温度敏感神经元(体温调定点—36.8℃)水摄入水排出3.水平衡调节渴觉,饮水增加,排尿减少血浆晶体渗透压血容量AngII局部AngII下丘脑渗透压感受器穹窿下器/终板血管渴觉,饮水增加下丘脑渗透压感受器心肺容量感受器下丘脑视上核和室旁核VP肾脏排尿关少
下丘脑内侧基底部的促垂体区,能分泌调节腺垂体活动的多肽---下丘脑调节肽。4.下丘脑的内分泌功能生物节律:机体内的各种生理活动按一定时间顺序发生周期性变化。高频:周期<1天(如心动周期、呼吸周期)中频:日周期(如体温、ACTH的分泌)低频:周期>1天(如月经周期)下丘脑视交叉上核--日周期
5.生物节律生物节律:机体内的各种生理活动按一定时间顺序发生周期性变化。下丘脑视交叉上核--日周期5、其他:摄食行为、情绪及情绪反应5.生物节律(四)大脑皮层对内脏活动的调节大脑皮层是调节内脏活动的最高级中枢1.边缘系统:“内脏脑”边缘叶:扣带回、胼胼胝体回、穹隆、海马、海马回皮层结构:岛叶、颞极、眶回皮层下结构:杏仁核、隔区、下丘脑边缘中脑:中脑的中央灰质、被盖旁中央2.新皮层:●刺激皮层内侧4区一定区域,会产生直肠与膀胱运动的变化;●刺激皮层外侧一定区域,会引起呼吸、血管运动的变化;●刺激6区一定区域,会出现竖毛、出汗、上下肢血管的舒缩反应。
第二节本能行为和情绪的控制本能行为:动物在进化过程中形成,经遗传固定下来的、对人体生存和种族延续具有重要意义的行为。
摄食行为、饮水行为、性行为。(一)摄食行为
摄食行为是维持个体生存的基本活动下丘脑外侧区---摄食中枢下丘脑腹内侧核---饱中枢杏仁核、边缘系统隔区也参与摄食调节下丘脑的葡萄糖敏感神经元:摄食中枢饱中枢动-静脉葡萄糖浓度差动-静脉葡萄糖浓度差神经递质:神经肽Y,5-HT,瘦素等大脑皮层:神经性厌食(二)饮水行为是维持个体生存的基本活动之一。饮水行为一般是由渴觉引发的。心理及习惯因素也可引起饮水行为,饮水成为一种习惯行为。(三)性行为维持种族繁衍的基本活动。性行为由多级中枢参与控制。脊髓、下丘脑视前区、视前核、大脑皮层、皮层下中枢和周围神经。在人类,大脑皮层对性行为的控制起主导作用。情绪:是人类和动物对客观环境刺激所表达的一种心理体验和躯体行为表现。发怒、痛苦、愉快。二、情绪及情绪的调节
(一)恐惧与发怒当动物遇到威胁或伤害时,表现为出汗、瞳孔扩大、蜷缩、企图逃跑等恐惧行为,或者出现竖毛、瞳孔扩大,咬与伸爪等攻击行为。恐惧与发怒是一种防御反应下丘脑防御反应区----
近中线的腹内侧区假怒:间脑水平以上切除大脑的猫,微弱的刺激就能引起强烈的反应,如张牙舞爪、吼叫撕咬、血压升高等表现。(二)愉快和痛苦愉快:机体的需要得到满足时引起积极的情绪表现。痛苦:肉体和精神伤害或需求得不到满足所引起消极的情绪表现。与腹侧被盖到伏隔核的多巴胺神经通路有关(三)情绪生理反应情绪反应引起的自主神经系统改变——交感神经系统活动相对亢进情绪变化与“心身疾病”有关。情绪变化与心绞痛、脑卒中、猝死有关。情绪与多种激素浓度变化有关。ACTH、NE、甲状腺素、生长激素等第三十四章脑电活动睡眠与觉醒脑的高级功能
自发脑电活动皮层诱发电位第一节脑电活动(一)脑电图(EEG)
自发脑电活动脑电图:头皮表面——自发脑电活动皮层电图:开颅—皮层表面—自发脑电活动1、脑电图的波形
1)各波参数及意义
频率(次/s)幅值(μV)意义α波:8-1320-100清醒安静闭眼
β波:14-305-20活动时θ波:4-7100-150困倦
δ波:0.5-320-200
睡眠、疲劳(二)皮层诱发电位
在感觉传入冲动的激发下,在大脑皮层某一局限区域记录出的波形较为固定的电位变化
1、波形:
1)主反应:先正(向下)后负(向上)
2)次反应3)后发放:一系列正相周期性波动。
2、应用:1)临床用于中枢病变定位诊断如视觉诱发电位、体感诱发电位、听觉诱发电位等。2)用于科学研究如皮层感觉区的定位。
二、觉醒与睡眠
觉醒与睡眠是机体必需的生理活动觉醒适应环境变化睡眠促进精神和体力恢复
(一)觉醒状态的维持
脑干网状结构上行激动系统通过非特异投射系统起作用
1、觉醒状态划分
1)脑电觉醒:脑电波:为去同步化快波。行为:不一定呈现觉醒状态。
2)行为觉醒:出现觉醒时的各种行为表现。
2、觉醒状态的维持机制
①静脉注射阿托品,阻断脑干网状结构胆碱能系统的活动--脑电同步化慢波、行为觉醒②单纯破坏黑质多巴胺递质系统:脑电快波、行为睡眠行为觉醒的维持与黑质多巴胺递质系统功能有关
破坏蓝斑核上部NE能系统:脑电快波—减少,新异刺激—脑电快波、唤醒作用短暂脑电觉醒与蓝斑核上部NE系统和脑干网状结构胆碱能系统有关
(二)睡眠的时相和产生机制
慢波睡眠(SWS):同步化慢波快波睡眠(FWS)或称异相睡眠:去同步化快波正常成年人整夜睡眠两个时相交替的示意图
1、慢波睡眠慢波睡眠表现
①脑电图呈同步化慢波
②视、嗅、听、触等感觉减退③骨骼肌反射和肌紧张减弱④自主神经功能活动改变功能意义生长素分泌增加,促进生长和体力恢复。2、快波睡眠
①脑电图-β波。
②各种感觉进一步减退,唤醒阈提高;
③骨骼肌反射和肌紧张进一步减弱,几乎完全松弛。
快波睡眠表现④有间断的阵发性表现:如眼球快速运动、部分躯体抽动、血压升高、心率加快、呼吸不规则等。⑤做梦
功能意义1.异相睡眠期间生长素分泌减少,但脑内蛋白质合成加快,有利于幼儿神经系统的成熟,新突触的建立,促进学习记忆和精力的恢复。2.有间断的阵发性表现,容易导致某些疾病的发作,如心绞痛、哮喘、阻塞性肺气肿。第十节脑的高级功能
一、学习与记忆学习:是指人和动物依赖于经验来改变自身行为以适应环境的神经活动过程。记忆:
是将学习到的信息进行储存和“读出”的神经活动过程。(一)学习的形式1.非联合型学习刺激与反应之间不存在某种明确的联系,如突触可塑性变化。2.联合型学习在时间上很接近的两个事件重复地发生,并在脑内形成联系,如条件反应的建立。学习记忆的典型模式
—条件反射
消化腺生理研究1904-诺贝尔生理学或医学奖条件反射学说1.条件反射的建立非条件刺激唾液分泌无关刺激无唾液分泌条件刺激条件反射无关刺激+非条件刺激(非条件反射)(强化)先训练动物踩动杠杆得到食物。在此基础上,当出现铃声或灯光信号时,动物必须踩杠杆才能得到食物。信号,踩杆,食物---时间上的结合,就建立起操作式条件反射。操作式条件反射2.条件反射的消退条件反射建立起来之后,如果反复应用条件刺激而不给非条件刺激的强化,条件反射就会逐渐减弱,以致完全不出现。这种现象称为条件反射的消退。(二)人类条件反射和两种信号系统学说上述方法,也适用于人类条件
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