10.5 神经系统对躯体运动的调控.pdf

【1.10.13】小脑对躯体运动的调控【2013155X】前庭小脑【2008020A】主要由绒球小结叶构成 功能 前庭小脑参与身体姿势平衡功能的调节 协调头部运动时眼的凝视运动 受损后表现 不能保持身体平衡，出现步基宽（站立时两脚之间的距离增宽）、站立不稳、步态蹒跚和容易跌倒等症状，但其随意运动的协调不受影响 位置性眼震颤 脊髓小脑 主要功能 调节进行过程中的运动，协助大脑皮层对随意运动进行适时的控制 调节肌紧张 抑制肌紧张的区域是小脑前叶蚓部 易化肌紧张的区域是小脑前叶两侧部和后叶中间部 蚓部 控制躯干和四肢近端的肌肉运动 小脑半球中间部 控制四肢远端肌肉的运动 受损后表现 随意运动的力量、方向及限度发生紊乱 意向性震颤 患者不能完成精巧动作，肌肉在动作进行程中抖动而把握不住方向，尤其在精细动作的终末出现震颤 小脑性共济失调 行走时跨步过大而躯干落后，以致容易倾倒，或走路摇晃呈酩酊蹒跚状，沿直线行走则更不平稳 不能进行拮抗肌轮替快复动作（如上臂不断交替进行内旋与外旋），且动作越迅速则协调障碍越明显，但在静止时则无肌肉运动异常的表现 肌张力减退和四肢乏力 皮层小脑 是指半球外侧部，它不接受外周感觉的传入，而主要经脑桥核接受大脑皮层广大区域（感觉区、运动区、联络区）的投射 功能 与运动的策划和运动程序的编制有关 受损后表现 无明显表现，有可能会引起已经形成的熟练运动消失？小脑与基底神经节的区别 基底神经节 主要在运动的准备和发动阶段起作用 主要与大脑皮层之间构成回路 可能主要参与运动的策划 小脑 主要在运动进行过程中发挥作用 除与大脑皮层形成回路外，还与脑干及脊髓有大量的纤维联系 除了参与运动的策划外，还参与运动的执行【1.10.12】基底神经节对躯体运动的调控 基底神经节 旧纹状体 苍白新纹状体 尾核 壳核 中脑黑质 丘脑底核 基底神经节的纤维联系 基底神经节与大脑皮层之间的神经回路 大脑皮层广泛区域新纹状体苍白球内侧部丘脑前腹核和外侧腹核大脑皮层运动前区和前额叶 新纹状体苍白球内侧部 直接通路 新纹状体苍白球内侧部 最终能易化大脑皮层发动运动 平时以直接通路的活动为主 间接通路 新纹状体苍白球外侧部丘脑底核苍白球内侧部 对大脑皮层发动运动产生抑制作用 递质 谷氨酸大脑皮层广泛区域新纹状体 丘脑底核苍白球内侧部 GABA 新纹状体苍白球内侧部 新纹状体苍白球外侧部 苍白球外侧部丘脑底核 苍白球内侧部丘脑 黒质-纹状体投射系统 中型多棘神经元 是新纹状体内主要的信息整合神经元，释放的递质主要是GABA 接受大脑皮层发出的谷氨酸能纤维投射 还接受来自中脑黑质致密部的【多巴胺能纤维】投射，构成黑质-纹状体投射系统 也接受新纹状体内GABA能和胆碱能抑制性中间神经元的纤维投射 中型多棘神经元有两种类型 细胞膜中含有多巴胺D1受体 投射到苍白球内侧部 增强直接通路的活动 细胞膜中含有多巴胺D2受体 投射到苍白球外侧部 抑制间接通路的作用 都能使丘脑-皮层投射系统活动增强，从而易化大脑皮层的活动，有利于运动的产生 示意图基底神经节的功能【2010020A】可能参与运动的策划和程序编制，将一个抽象的策划转换为一个随意运动 也参与肌紧张的调节以及本体感受传入冲动信息的处理过程 还与自主神经的调节、感觉传入、心理行为和学习记忆等功能活动有关 与基底神经节损伤有关的疾病 帕金森病【2014020A】【2021013A】【2016156X】【2018118B】主要表现为全身肌紧张增高，肌肉强直，随意运动减少，动作缓慢，面部表情呆板，常伴有静止性震颤 运动症状主要发生在动作的准备阶段，而动作一旦发起，则可继续进行 由于黑质多巴胺能神经元变性所致，该递质系统受损时，可引起直接通路活动减弱而间接通路活动增强，使皮层对运动的发动受到抑制，从而出现运动减少和动作缓慢的症状临床上给予多巴胺的前体左旋多巴能明显改善帕金森病患者的症状，应用M受体拮抗剂东莨菪碱或苯海索等也能改善帕金森病的症状 左旋多巴和M受体拮抗剂对静止性震颤均无明显疗效，因静止性震颤可能与丘脑外侧腹核等结构的功能异常有关 亨廷顿病【2018N119B】主要表现为不自主的上肢和头部的舞蹈样动作，伴肌张力降低等症状 不自主运动在清醒时出现，情绪激动时加重，安静时减轻，睡眠时消失 病因是新纹状体发生病变 新纹状体内GABA能中间神经元变性或遗传性缺损，使新纹状体对苍白球外侧部的抑制作用减弱，进而加强对丘脑底核活动的抑制，引起间接通路活动减弱而直接通路活动相对增强，对大脑皮层发动运动产生易化作用，从而出现运动过多的症状临床上用利血平耗竭多巴胺可缓解其症状【1.10.11】大脑皮层对躯体运动的调控 大脑皮层运动区 主要运动区 初级运动皮质 位于中央前回(Brodmann分区的4区)，对运动的调控表现有独特的功能 运动前区/次级运动皮质 运动前皮层 位于6区的外侧部 运动辅助区 位于6区的内侧部 功能 与运动的双侧协调有关 参与随意运动的策划和编程（更重要）受损后表现 双手协调性动作难以完成，复杂动作变得笨拙 其他运动区 第一感觉区、后顶叶皮层 运动传出通路 皮层脊髓束和皮层脑干束 皮层脊髓束 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 皮层脑干束 由皮层发出，经内囊到达脑干内各脑神经运动神经元的传导束 在调节躯干、四肢和头面部运动中发挥重要作用 运动传出通路损伤时的表现 破坏皮层脊髓侧束 立即出现并持久地丧失用两手指夹起细小物品的能力，但仍保留腕以上部位的运动能力，动物仍能大体上应用其手，并能站立和行走 与失去神经系统对四肢远端肌肉精细的、技巧性的运动控制有关 损伤皮层脊髓前束 由于近端肌肉失去神经控制，躯体平衡的维持、行走和攀登均发生困难 不全麻痹 因单纯的运动传出通路损伤而引起的运动能力减弱，常伴有肌张力下降，但没有腱反射和肌紧张亢进的表现，故将这种运动障碍称为不全麻痹 下运动神经元损伤引起软瘫，上运动神经元受损引起硬瘫 柔软性麻痹/软瘫 表现为牵张反射（包括腱反射和肌紧张）减弱或消失，肌肉松弛，并逐渐出现肌肉萎缩，巴宾斯基征阴性 见于脊髓运动神经元损伤，如脊髓灰质炎 痉挛性麻痹/硬瘫 表现为牵张反射亢进，肌肉萎缩不明显，巴宾斯基征阳性 常见于中枢性损伤，如内囊出血引起的卒中 巴宾斯基征【2015020A】巴宾斯基征阳性 用一钝物划足跖外侧，出现姆趾背屈和其他四趾外展呈扇形散开的体征 是一种异常的跖伸肌反射，常提示皮层脊髓束受损 婴儿成年人在深睡或麻醉状态下 巴宾斯基征阴性 成年人的正常表现是所有足趾均发生跖屈 大脑皮层对姿势的调节 具有抑制伸肌紧张的作用 跳跃反应 是指动物（如猫）在站立时受到外力推动而产生的跳跃运动 保持四肢的正常位置，以维持躯体平衡 放置反应 是指动物将腿牢固地放置在一支持物体表面的反应【1.10.10】脑干对肌紧张和姿势的调控 脑干对肌紧张的调控 脑干网状结构抑制区和易化区【2018141X】【2019141X】抑制区 脑干网状结构中存在的抑制肌紧张和肌运动的区域 较小，位于延髓网状结构的腹内侧部分 易化区 脑干网状结构中存在的加强肌紧张和肌运动的区域 较大，分布于脑干中央区域，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，也包括脑干以外的下丘脑和丘脑中线核群等部位 与抑制区相比，易化区的活动较强，在肌紧张的平衡调节中略占优势 脑干以外的其他结构中也存在调节肌紧张的区域或核团 刺激大脑皮层运动区、纹状体、小脑前叶蚓部等部位，可引起肌紧张降低 刺激前庭核、小脑前叶两侧部和后叶中间部等部位，可使肌紧张增强 脑干：延髓网状结构腹内侧肚皮上纹一只小蚯蚓去大脑僵直 现象 在麻醉动物，于中脑上、下丘之间切断脑干，肌紧张出现明显亢进，表现为四肢伸直，坚硬如柱，头尾昂起，脊柱挺硬，呈角弓反张状态，这一现象称为去大脑僵直 发生机制 去大脑僵直的发生是由于在中脑水平切断脑干后中断了大脑皮层、纹状体等部位与脑干网状结构之间的功能联系，造成抑制区和易化区之间的活动失衡，使抑制区的活动减弱，易化区的活动明显占优势的结果蝶鞍上囊肿 引起皮层与皮层下结构失去联系时，可出现明显的下肢伸肌僵直及上肢的半屈状态，称为去皮层僵直 人类在中脑疾患时可出现去大脑僵直现象，表现为头后仰，上、下肢均僵硬伸直，上臂内旋，手指屈曲 患者出现去大脑僵直往往提示病变已严重侵犯脑干，是预后不良的信号 类型 僵直 高位中枢的下行作用首先提高脊髓运动神经元的活动，使肌梭的敏感性提高，肌梭传入冲动增多，转而使运动神经元兴奋，导致肌紧张增强而出现僵直，这种僵直称为僵直 切断猫中脑上、下丘处造成去大脑僵直后，若切断动物腰骶部后根消除肌梭传入冲动对中枢的作用后，可使后肢僵直消失，说明经典的去大脑僵直属于僵直 僵直主要通过网状脊髓束而实现 当易化区活动增强时，下行冲动首先改变运动神经元的活动 僵直 高位中枢的下行作用也可直接或通过脊髓中间神经元间接使运动神经元活动增强，引起肌紧张增强而出现僵直，这种僵直称为僵直 发生僵直的动物，切断后根消除相应节段僵直的基础上，若进一步切除小脑前叶蚓部，可使僵直再次出现，这种僵直就属于僵直 僵直主要是通过前庭脊髓束实现的 脑干对姿势的调控 状态反射 翻正反射【1.10.9】脊髓对躯体运动的调控作用 脊休克【2012155X】脊髓是许多躯体运动反射的初级中枢，其反射活动受高位中枢的控制 动物的脊髓与高位中枢离断后,暂时丧失了反射活动能力而进入无反应状态，这种现象称为脊髓休克 脊休克的产生与恢复，说明脊髓具有完成某些简单反射的能力 脊休克恢复后，通常是伸肌反射减弱而屈肌反射增强，说明高位中枢平时具有易化伸肌反射和抑制屈肌反射的作用 补充：低等动物反射恢复快，脊休克恢复后发汗反射增强脊髓前角运动神经元与运动单位 脊髓运动神经元 运动神经元 接受来自躯干、四肢皮肤、肌肉和关节感受器的外周信息传入，同时又接受来自脑干到大脑皮层各级高位运动中枢的下传信息，最终发出一定形式和频率的冲动到达所支配的骨骼肌的【梭外肌纤维】运动神经元是躯体运动反射的最后公路 会聚到运动神经元的各种运动信息经整合后，具有引发随意运动、调节姿势和协调不同肌群活动等方面的作用，使躯体运动能得以平稳和精确地进行 运动神经元 只接受来自大脑皮层和脑干等高位中枢的下行调控，它发出的纤维支配骨骼肌的【梭内肌纤维】兴奋性较运动神经元高 作用是调节肌梭对牵拉刺激的敏感性 运动神经元 发出的纤维对梭内肌和梭外肌纤维都有支配 运动单位 由一个运动神经元及其所支配的全部肌纤维所组成的功能单位称为运动单位 运动单位的大小取决于运动神经元轴突末梢分支的多少 有的运动单位较大 如一个支配三角肌的运动神经元，可支配多达2000根肌纤维，当它兴奋时，可使许多肌纤维同时发生收缩，从而产生很大的肌张力 有的运动单位较小 如一个支配眼外肌的运动神经元，仅支配612根肌纤维，有利于肌肉的精巧运动 脊髓对姿势反射的调节 姿势反射【2017014A】中枢神经系统通过反射改变骨骼肌的肌紧张或产生相应的动作，以保持或改变身体的姿势避免发生倾倒，称为姿势反射 对侧伸肌反射、牵张反射和节间反射是可在脊髓水平完成的姿势反射 屈肌反射与对侧伸肌反射 屈肌反射 当脊动物一侧肢体的皮肤受到伤害性刺激时，可反射性引起受刺激侧肢体关节的屈肌收缩而伸肌舒张，使肢体屈曲，这一反射称为屈肌反射 具有躲避伤害的保护意义 不属于姿势反射 对侧伸肌反射 如果刺激强度进一步加大，除引起同侧肢体屈曲外，还可引起对侧肢体的伸展，称为对侧伸肌反射 在保持身体平衡中具有重要意义 是一种姿势反射 牵张反射 定义是指有完整神经支配的骨骼肌在受外力牵拉伸长时引起的被牵拉的同一肌肉发生收缩的反射 牵张反射的感受器【2012019A】【2020141X】牵张反射的感受器是肌梭 肌梭的传入神经纤维有a类和类纤维，都终止与运动神经元 肌梭是一种长度感受器 当肌肉受外力牵拉而使肌梭感受装置被拉长时，螺旋形末梢发生变形而引起I a类纤维传入冲动增加，肌梭的传入冲动增加可引起支配同一肌肉的运动神经元兴奋，使梭外肌收缩，从而形成一次牵张反射当运动神经元兴奋，使梭外肌纤维缩短时，由于肌梭与梭外肌纤维呈并联关系，因而肌梭也缩短，肌梭感受装置所受到的牵拉刺激减少，I a类传入纤维放电减少或消失 当传出纤维受刺激，使肌梭两端的收缩成分收缩时，其收缩强度虽不足以引起整块肌肉缩短，但可牵拉肌梭感受装置，引起I a类传入纤维放电增加 示意图牵张反射的类型【2011019A】腱反射 概念 是指快速牵拉肌腱时发生的牵张反射 举例叩击股四头肌肌腱引起股四头肌收缩的膝反射 叩击跟腱引起小腿腓肠肌收缩的跟腱反射 效应器 收缩较快的快肌纤维 是一种单突触反射 肌紧张 概念 是指缓慢持续牵拉肌腱时发生的牵张反射，表现为受牵拉的肌肉处于持续、轻度的收缩状态，但不表现为明显的动作 意义肌紧张是维持身体姿势最基本的反射活动，也是随意运动的基础 效应器 收缩较慢的慢肌纤维 常表现为同一肌肉的不同运动单位交替进行收缩，故能持久进行而不易疲劳 是一种多突触反射 异常腱反射和肌紧张减弱或消失提示反射弧损害或中断 腱反射和肌紧张亢进则提示高位中枢有病变，因为牵张反射受高位中枢的调控 伸肌和屈肌都有牵张反射，人类的牵张反射主要发生在伸肌，因为伸肌是人类的抗重力肌 腱器官及反牵张反射【2013019A】腱器官 一种能感受肌肉张力的感受器 传入神经为I b类纤维 I b类传入纤维进入脊髓后与脊髓的抑制性中间神经元形成突触联系，进而对支配同一肌肉的运动神经元起抑制作用 反牵张反射 当肌肉受外力牵拉而被拉长时，首先兴奋肌梭感受器引发牵张反射，使被牵拉的肌肉收缩以对抗牵拉。当牵拉力量加大时，腱器官可因受牵拉张力的增加而兴奋，其反射效应是抑制牵张反射，这种由腱器官兴奋引起的牵张反射抑制，称为反牵张反射反牵张反射可防止牵张反射过强而拉伤肌肉，因此具有保护意义 建议多画两遍图节间反射 由于脊髓相邻节段的神经元之间存在突触联系，故在与高位中枢失去联系后，脊髓依靠上下节段的协同活动也能完成一定的反射活动，这种反射称为节间反射 搔爬反射就是节间反射的一种表现 搔爬反射通常由皮肤瘙痒或其他刺激引起，如蚤在动物腰背部皮肤爬行可引起动物后爪的搔痒动作 10.5 神经系统对躯体运动的调控各自功能及受损后的的表现正-负-负-正通路图已经各自神经递质运动区