神经系统的功能-医学生理学-讲义-10 联系客服

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有一种分布于肌腱胶原纤维之间的牵张感受装置,称为腱器官,与梭外肌纤维呈串联关系,是一种张力感受器,传入冲动对同一肌肉的 α 运动神经元起抑制作用,而肌梭的传入冲动对同一肌肉的 α 运动神经元起兴奋作用。当肌肉受到牵拉时,首先兴奋肌梭而发动牵张反射,引起受牵拉的肌肉收缩;当牵拉力量进一步加大时,则可兴奋腱器官而抑制牵张反射,这样可以避免被牵拉肌肉的受伤。

(三)随意运动的产生和协调

会聚到运动神经元的各种神经冲动,可以:①引发随意运动;②调节姿势;③协调不同肌群的活动,从而使运动能够平稳和精确地进行。

二、运动调节系统的功能

(一)大脑皮层的运动区

1.主要运动区 在灵长类动物,大脑皮层运动区主要位于中央前回和运动前区,即 4区和6区。它们接受来自关节、肌腱及骨骼肌等深部的感觉冲动,以感受身体在空间的姿势、位置以及身体各部分在运动中的状态,并根据这些运动器官的状态来控制全身的运动。运动区的功能特征:①对躯体运动的调节为交叉性支配。头面部,除下部面肌和舌肌主要受对侧面神经和对侧舌下神经支配外,其余多数部分为双侧性支配。②具有精细的功能定位,功能代表区的大小与运动的精细复杂程度有关。③总体安排是倒置的;但头面部代表区内部的安排仍为正立的。

2.其他运动区

在大脑皮层运动区的垂直切面上,该区细胞呈纵向柱状排列,组成大脑皮层的基本功能单位,称为运动柱。一个运动柱可控制同一关节几块肌肉的活动,而一块肌肉可接受几个运动柱的控制。

(二)运动传导通路

由皮层发出,经内囊、脑干下行到达脊髓前角运动神经元的传导束,称为皮层脊髓束;而由皮层发出,经内囊到达脑于内各脑神经运动神经元的传导束,称为皮层脑干束。皮层脊髓束中约80%的纤维在延髓锥体跨过中线到达对侧,在脊髓外侧索下行,纵贯脊髓全长,是为皮层脊髓侧束;其余约20%的纤维不跨越中线,在脊髓同侧前索下行,为皮层脊髓前束。皮层脊髓前束投射到脊髓前角内侧部分的运动神经元,控制躯干和四肢近端的肌肉,尤其是伸肌,与姿势的维持和粗大的运动有关。皮层脊髓侧束的纤维终止于脊髓前角外侧部分的运动神经元,控制四肢远端的肌肉,与精细、技巧性的运动有关。

软瘫是指随意运动丧失并伴有牵张反射减退或消失的表现;而硬瘫是指随意运动丧失并伴有牵张反射亢进的表现。

损伤人类皮层脊髓侧束将出现巴宾斯基征阳性体征:以钝物划足跖外侧时,出现拇趾背屈和其他四趾外展呈扇形散开的体征。

运动神经元常被分为上运动神经元和下运动神经元。下运动神经元是指脊髓运动神经元和脑运动神经元,它们直接支配骨骼肌的运动,受损后将出现软瘫、肌肉萎缩、反射反应消失等一系列症状。上运动神经元是脑内控制下运动神经元活动的那些神经元。

三、姿势调节系统的功能

(一)脊髓的整合功能

1.脊休克 脊髓与高位中枢离断的动物称为脊动物。与高位中枢离断的脊髓,暂时丧失反射活动的能力,进入无反应状态,这种现象称为脊休克。表现为:在横断面以下的脊髓所支配的骨骼肌肌紧张性减低甚至消失,血压下降,外周血管扩张,发汗反射不出现,直肠和膀胱内粪、尿积聚等。脊休克现象只发生在切断水平以下的部分。一些以脊髓为基本中枢的反射活动可以逐渐恢复。产生原因是由于离断的脊髓突然失去了高位中枢的调节,主要是失去从大脑皮层到低位脑干(如前庭核、脑干网状结构等)的下行纤维对脊髓的控制作用。

脊髓可以完成某些简单的反射活动,但正常时它们是在高位中枢的控制下进行活动的。高位中枢对脊髓反射既有易化作用,也有抑制作用。

2.脊髓对姿势的调节 中枢神经系统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,这种反射活动称为姿势反射。

(1)屈肌反射和对侧伸肌反射: 脊动物的皮肤接受伤害性刺激时,受刺激一侧的肢体出现屈曲的反应,关节的屈肌收缩而伸肌弛缓,称为屈肌反射。如刺激强度更大,则可在同侧肢体发生屈肌反射的基础上出现对侧肢体伸肌的反射活动,称为对侧伸肌反射。对侧伸肌反射是一种姿势反射,当一侧肢体屈曲造成身体失衡时,对侧肢体伸直以支持体重,所以在保持身体平衡中具有生理意义。

(2)节间反射:是指脊髓某节段神经元发出的轴突与邻近上下节段的神经元发生联系,通过上下节段之间神经元的协同活动所进行的一种反射活动。如搔爬反射。

(二)脑干对肌紧张和姿势的调节

1.脑于对肌紧张的调节 在狗或猫的中脑上下丘之间切断脑干的去大脑动物,肌紧张出现亢进现象,动物四肢伸直,坚硬如柱,头尾昂起,脊柱挺硬,称为去大脑僵直。是一种伸肌紧张亢进状态。

电刺激动物脑干网状结构的不同区域,观察到网状结构中存在抑制肌紧张和肌运动的区域,称为抑制区;还有加强肌紧张和肌运动的区域,称为易化区。抑制区位于延髓网状结构的腹内侧部分;易化区包括延髓网状结构的背外侧部分、脑桥的被盖、中脑的中央灰质及被盖;下丘脑和丘脑中线核群等部位也具有对肌紧张和肌运动的易化作用。此外,在脑干以外抑制区还包括大脑皮层运功区、纹状体、小脑前叶蚓部等区域;而易化区还有前庭核、小脑前叶两侧部等部位。出现去大脑僵直的现象是由于切断了大脑皮层和纹状体等部位与网状结构的功能联系,造成易化区活动明显占优势。人类中,蝶鞍上囊肿引起皮层与皮层下失去联系时,可出现明显的下肢伸肌僵直及上肢的半屈状态,称去皮层僵直。

2.脑干对姿势的调节 有状态反射、翻正反射、直线和旋转加速度反射。

(1)状态反射:头部在空间的位置改变以及头部与躯干的相对位置改变时,反射性地改变躯体肌肉的紧张性,这种反射称为状态反射,包括迷路紧张反射和颈紧张反射。迷路紧张反射是内耳迷路的椭圆囊和球囊的传入冲动对躯体伸肌紧张性的反射性调节。其反射中枢主要是前庭核。颈紧张反射是颈部扭曲时颈上部椎关节韧带和肌肉本体感受器的传入冲动对四肢肌肉紧张性的反射性调节。其反射中枢位于颈部脊髓。

(2)翻正反射:正常动物可保持站立姿势,如将其推倒则可翻正过来,这种反射称为翻正反射。如将动物四足朝天从空中落下,头部位置的不正常,刺激视觉与内耳迷路,从而引起头部的位置翻正;头部翻正后,头与躯干的位置不正常,刺激颈部关节韧带和肌肉,从而使躯干的位置也翻正。

(三)大脑皮层对姿势的调节

四、基底神经节的功能

(一)结构

(二)功能

基底神经节对随意运动的产生和稳定、肌紧张的调节、本体感受传入冲动信息的处理都有关系。

(三)与基底神经节有关的疾病

1.帕金森病 又称震颤麻痹,常伴有静止性震颤,是因为黑质的多巴胺递质系统功能受损,导致致纹状体内乙酰胆碱递质系统功能亢进所致。

2.亨廷顿病又称舞蹈病 患者有明显的纹状体神经元病变,纹状休中胆碱能和 γ 氨基丁酸能神经元的功能明显减退,使黑质多巴胺能神经元功能相对亢进所致。

五、小脑的功能

小脑对于维持姿势、调节肌紧张、协调和形成随意运动均有重要作用。可将小脑分成三个主要的功能部分,即前庭小脑、脊髓小脑和皮层小脑。

(一)前庭小脑

主要由绒球小结叶构成,与身体姿势平衡功能有关。反射途径为:前庭器官--前庭核--绒球小结叶--前庭核--脊髓运动神经元--肌肉。

(二)脊髓小脑

由小脑前叶和后叶的中间带区构成。接受脊髓小脑束传入纤维的投射,其感觉传入冲动主要来自肌肉与关节等处的本体感受器,还接受视觉、听觉的传入信息。

前叶与肌紧张调节有关。前叶蚓部有抑制肌紧张的作用,前叶两侧部有加强肌紧张的作用。当切除或损伤后叶中间带后,随意动作的力量、方向及限度将发生紊乱,同时肌张力减退,表现为四肢乏力。受害动物或患者不能完成精巧动作,肌肉在完成动作时抖动而把握不住动作的方向,称为意向性震颤,行走摇晃呈蹒跚状,动作越迅速则协调障碍越明显。患者不能进行拮抗肌轮替快复动作,但在静止时则无肌肉异常运动。因此,后叶中间带是在肌肉运动进行过程中起协调作用。小脑损伤后出现的这种动作性协调障碍,称为小脑性共济失调。

(三)皮层小脑

指后叶的外侧部,接受由大脑皮层广大区域(感觉区、运动区、联络区)传来的信息,皮层小脑发出纤维投射到皮层运动区。皮层小脑与大脑皮层运动区、感觉区、联络区之间的联合活动与运动计划的形成及运动程序的编制有关。精巧运动是在学习过程中逐步形成并熟练的。在学习过程中,大脑皮层与小脑之间不断进行联合活动,同时小脑不断接受感觉传入冲动的信息,逐步纠正运动过程中所发生的偏差,使运动协调起来。精巧运动熟练完善后,皮层小脑就贮存了一整套程序。当大脑皮层发动精巧运动时,首先通过下行通路从皮层小脑中提取贮存的程序,并将它回输到大脑皮层运动区,再通过皮层脊髓束和皮层脑干束发动运动。

(四)小脑内局部神经元回路

第七节 神经系统对内脏活动的调节

一、自主神经系统的功能

自主神经系统也称内脏神经系统,受中枢神经系统的控制。

(一)交感和副交感神经的结构特征

自主神经由节前和节后两个神经元组成。节前神经元的胞体位于中枢,节前纤维进入外周神经节内交换神经元;节后神经元的轴突组成节后纤维,支配效应器官。

交感神经起自脊髓胸腰段灰质侧角的中间外侧柱;副交感神经一部分起源自脑干的脑神经核,另一部分起自脊髓骶部。交感神经的分布广,几乎全身所有内脏器官都受其支配;副交感神经的分布较局限,某些器官不具有副交感神经支配,例如皮肤和肌肉内的血管、一般的汗腺、竖毛肌、肾上腺髓质、肾都只有交感神经支配。刺激交感神经节前纤维引起的反应比较弥散;刺激副交感神经节前纤维引起的反应则比较局限。

(二)交感和副交感神经系统的功能特征