第三章軀體運(yùn)動的神經(jīng)控制

本章提要

本章詳細(xì)介紹了神經(jīng)系統(tǒng)的基本構(gòu)件神經(jīng)元、突觸、神經(jīng)遞質(zhì)、受體、神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞和神經(jīng)營養(yǎng)因子的基本結(jié)構(gòu)與功能；簡要地介紹了中樞神經(jīng)系統(tǒng)是如何通過幾種主要的感受器，視覺、聽覺、位覺和本體感覺獲取外界信息的；重點闡述了脊髓、腦干以及高位中樞對軀體運(yùn)動的調(diào)控，以及大腦皮層對各級中樞功能進(jìn)行的整合。通過本章的學(xué)習(xí)，可以對軀體運(yùn)動的中樞調(diào)控有一個大概的了解，為繼續(xù)對神經(jīng)科學(xué)的深入學(xué)習(xí)和研究奠定一定的基礎(chǔ)。

當(dāng)前第1頁\共有50頁\編于星期五\21點學(xué)習(xí)目標(biāo)1．熟練掌握本章所涉及到的專業(yè)術(shù)語和基本概念。2．了解神經(jīng)元、突觸、神經(jīng)遞質(zhì)、受體和神經(jīng)營養(yǎng)因子的功能。3．詳細(xì)了解視覺、聽覺、位覺和本體感覺的基本結(jié)構(gòu)和功能。4．掌握脊髓、腦干和高位中樞對軀體運(yùn)動的調(diào)控機(jī)制以及它們的協(xié)調(diào)配合。當(dāng)前第2頁\共有50頁\編于星期五\21點關(guān)鍵術(shù)語1．神經(jīng)元：神經(jīng)元(nervecell)又稱神經(jīng)細(xì)胞，是神經(jīng)系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)與功能單位。神經(jīng)元形態(tài)多種多樣，但從結(jié)構(gòu)上大致可區(qū)分為細(xì)胞體、樹突和軸突三部分。2．突觸：神經(jīng)元之間在結(jié)構(gòu)上并沒有原生質(zhì)相通，每一神經(jīng)元的軸突末梢只與其他神經(jīng)元的細(xì)胞體或突起相接觸，接觸的部位稱為突觸（synapse）3．突觸傳遞：信息在突觸處從前一個細(xì)胞傳遞給后一個細(xì)胞的過程被稱為突觸傳遞（synaptictransmission）4．神經(jīng)營養(yǎng)因子：對神經(jīng)具有營養(yǎng)作用的因子，如腦源性神經(jīng)營養(yǎng)因子、神經(jīng)營養(yǎng)素-3等被統(tǒng)稱為神經(jīng)營養(yǎng)因子（neuraltrophicfactorsNTFs）當(dāng)前第3頁\共有50頁\編于星期五\21點關(guān)鍵術(shù)語5．感受器：人和動物的體表或組織內(nèi)部存在著一些專門感受機(jī)體內(nèi)、外環(huán)境變化所形成的刺激結(jié)構(gòu)和裝置，稱為感受器（receptor）。6.運(yùn)動單位：一個運(yùn)動神經(jīng)元與它所支配的那些肌纖維，組成一個運(yùn)動單位（motorunit）7.脊髓反射：人們就把那些潛伏期短，活動形式固定，只需外周傳入和脊髓參與的反射活動稱之為脊髓反射(spinalreflex)8．姿勢反射：在軀體活動過程中，中樞神經(jīng)系統(tǒng)不斷地調(diào)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(posturalreflex)當(dāng)前第4頁\共有50頁\編于星期五\21點第一節(jié)神經(jīng)系統(tǒng)及其功能一、神經(jīng)元（一）神經(jīng)元的一般結(jié)構(gòu)和功能1.神經(jīng)元結(jié)構(gòu)：

胞體

結(jié)構(gòu)：樹突

突起

軸突2.神經(jīng)元功能：（1）接受刺激（2）傳遞信息

當(dāng)前第5頁\共有50頁\編于星期五\21點（二）神經(jīng)元的類型

1.感覺神經(jīng)元（傳入神經(jīng)元）：感覺內(nèi)外環(huán)境信息，將信息從周圍傳向中樞；2.運(yùn)動神經(jīng)元（傳出神經(jīng)元）：將沖動從中樞傳至周圍，支配效應(yīng)器；3.中間神經(jīng)元（聯(lián)絡(luò)神經(jīng)元）：位于中樞神經(jīng)系統(tǒng)的傳入和傳出之間，起聯(lián)絡(luò)作用。當(dāng)前第6頁\共有50頁\編于星期五\21點（三）神經(jīng)纖維

1.結(jié)構(gòu)：

神經(jīng)元的軸突和包被它的結(jié)構(gòu)總稱為神經(jīng)纖維。中樞神經(jīng)（白質(zhì)），周圍神經(jīng)（神經(jīng)干）。2.功能：傳導(dǎo)興奮。影響因素：直徑、有無髓鞘、髓鞘厚度及溫度等特征：（1）完整性；（2）絕緣性；（3）雙向性；（4）相對不疲勞性。當(dāng)前第7頁\共有50頁\編于星期五\21點（四）神經(jīng)的營養(yǎng)性作用1.神經(jīng)的營養(yǎng)性作用：神經(jīng)對支配的組織除發(fā)揮調(diào)節(jié)作用外，神經(jīng)末梢還經(jīng)常釋放一些營養(yǎng)性因子，可持續(xù)調(diào)節(jié)所支配組織的代謝活動，影響其結(jié)構(gòu)、生化和生理功能，神經(jīng)的這種作用稱為神經(jīng)的營養(yǎng)性作用。2.神經(jīng)營養(yǎng)因子：結(jié)構(gòu)：可溶性蛋白質(zhì)；功能：促進(jìn)神經(jīng)生長;調(diào)節(jié)組織的代謝活動。當(dāng)前第8頁\共有50頁\編于星期五\21點（五）神經(jīng)沖動的傳導(dǎo)神經(jīng)元所產(chǎn)生的動作電位稱為神經(jīng)沖動。1.局部電流方式傳導(dǎo)：無髓鞘神經(jīng)纖維2.跳躍式傳導(dǎo)：有髓鞘神經(jīng)纖維特點：傳導(dǎo)速度快，耗能少。當(dāng)前第9頁\共有50頁\編于星期五\21點二、突觸及突觸傳遞（一）突觸及其分類

1.突觸：每一神經(jīng)元的軸突末梢只與其它神經(jīng)元的細(xì)胞體或突起相接觸，接觸的部位稱為突觸。2.突觸分類：（1）化學(xué)性突觸（2）電突觸（3）混合性突觸當(dāng)前第10頁\共有50頁\編于星期五\21點（二）突觸傳遞突觸傳遞：信息從前一個細(xì)胞傳遞給后一個細(xì)胞，這一信息傳遞過程稱為突觸傳遞。1.化學(xué)突觸傳遞2.電突觸傳遞當(dāng)前第11頁\共有50頁\編于星期五\21點1.化學(xué)性突觸傳遞（1）突觸的微細(xì)結(jié)突觸前膜突觸間隙突觸后膜構(gòu)當(dāng)前第12頁\共有50頁\編于星期五\21點突觸的微細(xì)結(jié)構(gòu)當(dāng)前第13頁\共有50頁\編于星期五\21點a.興奮性突觸后電位（EPSP）去極化興奮

神經(jīng)沖動前膜去極化Ca內(nèi)流釋放興奮性遞質(zhì)與后膜上受體結(jié)合后膜對Na+、K+通透性突觸后膜去極化興奮性突觸后電位.動作電位.b.抑制性突觸后電位（IPSP）超極化抑制

神經(jīng)沖動前膜去極化Ca內(nèi)流釋放抑制性遞質(zhì)與后膜上受體結(jié)合后膜對Cl-通透性后膜超極化(抑制性突觸后電位)突觸后神經(jīng)原抑制.特點：前一神經(jīng)元釋放抑制性遞質(zhì)抑制另一神經(jīng)元活動（2）突觸的傳遞過程當(dāng)前第14頁\共有50頁\編于星期五\21點2.電突觸傳遞（1）電突觸傳遞過程電突觸的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)是細(xì)胞的縫隙連接。縫隙連接是指神經(jīng)元膜緊密接觸的部位。（2）電突觸傳遞意義：a.由于它傳遞的速度快，可使很多神經(jīng)元產(chǎn)生同步化的活動；b.它能耐受阻斷化學(xué)傳導(dǎo)的藥物，對溫度變化也不敏感當(dāng)前第15頁\共有50頁\編于星期五\21點

（三）突觸的整合作用

突觸后神經(jīng)元的反應(yīng)總是取決于許多突觸同時或在一段時間內(nèi)先后施加影響的整合，這一作用稱為突觸的整合作用。方式：1.突觸后電位的總和；2.突觸連接方式的改變；3.改變突觸的“作用系數(shù)”。（四）突觸可塑性

突觸傳遞并不是固定不變的，一方面它受環(huán)境因素的影響，另一方面其傳遞能力又可受已進(jìn)行過的傳遞活動的影響，這一特點稱為突觸可塑性。當(dāng)前第16頁\共有50頁\編于星期五\21點三、神經(jīng)遞質(zhì)和受體

（一）神經(jīng)遞質(zhì)：

是指由突觸前神經(jīng)元合成并在末梢處釋放，能特異性作用于突觸后神經(jīng)元或效應(yīng)器細(xì)胞上的受體，并使突觸后神經(jīng)元或效應(yīng)器細(xì)胞產(chǎn)生一定效應(yīng)的信息傳遞物質(zhì)。包括：神經(jīng)肽遞質(zhì)、氨基酸類遞質(zhì)、乙酰膽堿遞質(zhì)等，產(chǎn)生興奮作用或抑制作用。（二）受體：

是指那些在細(xì)胞膜以及細(xì)胞漿與核中對特定生物活性物質(zhì)具有識別并與之發(fā)生選擇性結(jié)合，產(chǎn)生生物效應(yīng)的特殊生物分子。包括：氨基酸受體、乙酰膽堿受體等。特點：特異性、飽和性、可逆性

當(dāng)前第17頁\共有50頁\編于星期五\21點1.神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞的結(jié)構(gòu)：數(shù)量多，胞體小，突起多無極性，胞漿內(nèi)沒有尼氏小體，不與神經(jīng)元形成突觸。2.神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞的功能：參與軸突髓鞘的形成①與血管之間代謝物質(zhì)的轉(zhuǎn)運(yùn)功能；②參與腦屏障的組成；③構(gòu)成神經(jīng)纖維的髓鞘，具有絕緣作用；④填補(bǔ)神經(jīng)元的缺損；⑤參與離子和遞質(zhì)的調(diào)節(jié)。四、神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞當(dāng)前第18頁\共有50頁\編于星期五\21點第二節(jié)神經(jīng)系統(tǒng)的感覺功能

一、感受器（一）感受器定義和分類

感受器：人體體表和組織內(nèi)部存在感受內(nèi)、外環(huán)境變化的裝置。內(nèi)感受器感受器外感受器化學(xué)感受器當(dāng)前第19頁\共有50頁\編于星期五\21點（二）感受器的一般生理特性

1.適宜刺激：一種感受器通常只對某種特定形式的能量變化最敏感，這種形式的刺激就稱為改感受器的適宜刺激。2.換能作用：

各種感受器都能把作用于它們的各種形式的刺激能量轉(zhuǎn)換為傳入神經(jīng)的動作電位，這種能量轉(zhuǎn)換稱為感受器的換能作用。當(dāng)前第20頁\共有50頁\編于星期五\21點（二）感受器的一般生理特性

3.編碼作用：感受器在把外界刺激轉(zhuǎn)換為神經(jīng)動作電位時，不僅發(fā)生了能量的轉(zhuǎn)換，而且把刺激包含的環(huán)境變化的信息也轉(zhuǎn)移到了動作電位的序列之中，起到了信息的轉(zhuǎn)移作用，這就是感受器的編碼作用。3.適應(yīng)現(xiàn)象：當(dāng)某一恒定強(qiáng)度的刺激持續(xù)作用于一個感受器時，感覺神經(jīng)纖維上的動作電位的頻率會逐漸降低，這一現(xiàn)象稱為感受器的適應(yīng)現(xiàn)象。當(dāng)前第21頁\共有50頁\編于星期五\21點感覺信息的傳導(dǎo)過程

感受器是一種換能裝置：

刺激電能神經(jīng)沖動內(nèi)外環(huán)境的各種變化感受器換能作用神經(jīng)沖動傳導(dǎo)路大腦皮層分析綜合產(chǎn)生主觀感覺當(dāng)前第22頁\共有50頁\編于星期五\21點（一）視覺

1.折光系統(tǒng)：角膜，房水、晶狀體、玻璃體二、機(jī)體部分感覺信息的產(chǎn)生過程當(dāng)前第23頁\共有50頁\編于星期五\21點（1）.視調(diào)節(jié)：正常人的眼球折光系統(tǒng)的折光能力，能夠隨物體的移近而相應(yīng)的增強(qiáng)，使物像落在視網(wǎng)膜上而看清物體，這一調(diào)節(jié)過程稱為視調(diào)節(jié)。

（2）.晶狀體的調(diào)節(jié):當(dāng)看近物時，睫狀肌收縮，懸韌帶松弛，晶狀體向前后凸出，增加曲率，使物像前移到視網(wǎng)膜上；當(dāng)視遠(yuǎn)物時，睫狀肌松弛，睫狀體后移，此時懸韌帶被拉緊，晶狀體曲率減小，物像后移至視網(wǎng)膜上。。3.眼折光異常：近視、遠(yuǎn)視、散光當(dāng)前第24頁\共有50頁\編于星期五\21點2.成像系統(tǒng)（視網(wǎng)膜）（1）.視錐細(xì)胞:接受強(qiáng)光刺激，形成明視覺和色覺，并能看清物體表面的細(xì)節(jié)與輪廓，有很強(qiáng)的空間分辨能力。（2）.視桿細(xì)胞:對光的敏感度高，能接受弱光刺激，形成暗視覺。

當(dāng)前第25頁\共有50頁\編于星期五\21點當(dāng)前第26頁\共有50頁\編于星期五\21點視錐細(xì)胞和視桿細(xì)胞含有能吸收光能的光敏物質(zhì)(感光色素)，在光線作用下能發(fā)生一系列的化學(xué)反應(yīng)，稱為光化學(xué)反應(yīng)。視錐細(xì)胞外段中感光色素是視錐色素視桿細(xì)胞內(nèi)的感光色素是視紫紅質(zhì)視紫紅質(zhì)光視蛋白+11-順視黃醛視黃醛還原酶11-順視黃醇(VitA)全反型視黃醇(VitA)醇脫氫酶全反型視黃醛+視蛋白視黃醛異構(gòu)酶(暗處，需能)異構(gòu)酶缺乏VitA→夜盲癥當(dāng)前第27頁\共有50頁\編于星期五\21點3.色覺：（1）色覺：是感光細(xì)胞受到不同波長的光線刺激后,產(chǎn)生的視覺信息傳入視覺中樞引起的主觀感覺。視錐細(xì)胞含：感紅光色素、感綠光色素、感藍(lán)光素三種。

（2）.色覺障礙：色盲：凡不能識別三原色中的某一種或某幾種顏色者色弱：對某種顏色辨別能力較正常人差者當(dāng)前第28頁\共有50頁\編于星期五\21點4.視力和視野（1）視力：指眼對物體微細(xì)結(jié)構(gòu)的分辨能力。通常以分辨兩點(或兩平衡線)之間的最小距離為標(biāo)準(zhǔn)。（2）視野：單眼不動注視正前方一點時，該眼所能看到的空間范圍稱為視野。

白色＞黃藍(lán)＞紅色＞綠色綠紅藍(lán)白當(dāng)前第29頁\共有50頁\編于星期五\21點（二）.聽覺1.聽覺感受器：耳外耳：耳廓、外耳道。中耳：鼓膜、聽小骨、咽鼓管和聽小肌。內(nèi)耳：耳蝸、橢圓囊、球囊和三個半規(guī)管當(dāng)前第30頁\共有50頁\編于星期五\21點2.聽覺產(chǎn)生機(jī)制：聲波振動→外耳(耳廓→外耳道)→中耳(鼓膜→聽小骨→卵圓窗)→內(nèi)耳(耳蝸的內(nèi)淋巴液→螺旋器→聲-電轉(zhuǎn)換)→神經(jīng)沖動→聽覺中樞→聽覺。見下圖：當(dāng)前第31頁\共有50頁\編于星期五\21點（三）.位覺：

身體進(jìn)行各種變速運(yùn)動時引起的前庭器官中的位覺感受器興奮并產(chǎn)生的感覺。

1.感受裝置：

橢圓囊囊斑耳石內(nèi)耳迷路的前庭器囊球

三個半規(guī)管壺腹嵴終帽2.位覺產(chǎn)生機(jī)制：a.重力、直線加速b.旋轉(zhuǎn)當(dāng)前第32頁\共有50頁\編于星期五\21點①橢圓囊和球囊的壁上有囊斑，囊斑中有感受性毛細(xì)胞。適宜刺激是耳石的重力及直線正負(fù)加減速運(yùn)動當(dāng)前第33頁\共有50頁\編于星期五\21點三個半規(guī)管：互相垂直，每個半規(guī)管均有膨大端為壺腹，壺腹壁上有壺腹崎，壺腹嵴也含有感受性毛細(xì)胞。適宜刺激：旋轉(zhuǎn)正負(fù)加速度

當(dāng)前第34頁\共有50頁\編于星期五\21點3.前庭反射和前庭穩(wěn)定性

a.前庭反射：指前庭器官受到刺激產(chǎn)生興奮后，除引起一定位置覺改變以外，還引起骨骼肌緊張性改變、眼震顫及植物性功能改變。例如眩暈、惡心、嘔吐和各種姿勢反射等。b.前庭功能穩(wěn)定性：刺激前庭感受器而引起機(jī)體各種前庭反應(yīng)的程度在體育運(yùn)動中，從事賽艇、劃船、跳傘、跳水、滑雪、體操、武術(shù)、鏈球、投擲及各種球類運(yùn)動項目的運(yùn)動員，其前庭功能穩(wěn)定性較高。經(jīng)常參加這類運(yùn)動的訓(xùn)練，有利于提高前庭功能穩(wěn)定性。當(dāng)前第35頁\共有50頁\編于星期五\21點（四）、本體感覺

本體感覺：本體感受器受到刺激所產(chǎn)生的軀體感覺。

本體感受器：肌肉、肌腱和關(guān)節(jié)囊中分布有各種各樣的感受器：

1.肌梭2.腱器官

當(dāng)前第36頁\共有50頁\編于星期五\21點1.肌梭：結(jié)構(gòu)：與肌纖維呈并聯(lián)關(guān)系功能：感受肌肉收縮時的長度變化。2.腱器官：結(jié)構(gòu)：與肌纖維呈串聯(lián)關(guān)系功能：感受肌肉收縮時的張力變化。3.運(yùn)動對本體感受器的影響經(jīng)常參加體育訓(xùn)練，使本體感受器的機(jī)能得到提高.當(dāng)前第37頁\共有50頁\編于星期五\21點第三節(jié)軀體運(yùn)動的神經(jīng)控制一.概述軀體運(yùn)動受：①脊髓②腦干③大腦皮質(zhì)的調(diào)節(jié)①小腦②基底神經(jīng)節(jié)的監(jiān)控軀體運(yùn)動包括：①反射性運(yùn)動（不受主觀意識控制）

②形式化運(yùn)動（控制起始與終止）

③意向性運(yùn)動（完全控制）當(dāng)前第38頁\共有50頁\編于星期五\21點二.脊髓隊軀體運(yùn)動的調(diào)控脊髓的作用：①初步的整合與上傳；②獨立完成部分重要的反射。如：牽張反射、屈肌反射（一）脊髓神經(jīng)元：1.運(yùn)動神經(jīng)元的特征(α神經(jīng)元、γ神經(jīng)元)

a.多達(dá)1萬個突觸；最后公路

運(yùn)動單位、運(yùn)動神經(jīng)元池b.α-γ共同激活c.γ環(huán)路（見下一頁）2.中間神經(jīng)元：位于傳出與傳入之間，介導(dǎo)傳出與傳入信號。3.感覺傳入神經(jīng)元：a.感覺刺激引起脊髓反射b.投射到高級中樞進(jìn)行分析與整合當(dāng)前第39頁\共有50頁\編于星期五\21點c.環(huán)路當(dāng)前第40頁\共有50頁\編于星期五\21點（二）.脊髓反射1.牽張反射：當(dāng)骨骼肌受到外力牽拉時，該肌就會產(chǎn)生反射性收縮，這種反射稱為牽張反射。（1）.動態(tài)牽張反射（腱反射）：快速牽拉肌肉時引起，感受器是腱器官，通過Ⅰa傳入，興奮α，產(chǎn)生一次性相位收縮，效應(yīng)器：快肌纖維。發(fā)生交互抑制。如：當(dāng)前第41頁\共有50頁\編于星期五\21點（2）.靜態(tài)牽張反射（肌緊張）：緩慢持續(xù)牽拉肌肉時引起，感受器是肌梭，通過Ⅰa傳入，興奮α，效應(yīng)器：慢肌纖維。抵抗肌肉牽拉。（3）牽張反射的生理意義：維持軀體的基本姿勢，也能反射性地增加肌肉力量。2.屈肌反射：當(dāng)皮膚或肌肉受到傷害時，肢體快速回撤，這一反射稱為屈肌反射。（1）.特征：多突觸反射。（2）.意義:保護(hù)（3）.交叉伸肌反射:（如：走路）

興奮同側(cè)屈肌＋抑制同側(cè)伸肌

興奮對側(cè)伸?。种茖?cè)屈肌

當(dāng)前第42頁\共有50頁\編于星期五\21點二、腦干對軀體運(yùn)動的調(diào)控

（一）.腦干對肌緊張的調(diào)控1.腦干網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)易化區(qū)和抑制區(qū)調(diào)節(jié)肌緊張:

腦干網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)下行抑制系統(tǒng)：可使肌緊張減弱腦干網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)下行易化系統(tǒng)：可使肌緊張加強(qiáng)。2.去大腦僵直：切斷上位腦與腦干的聯(lián)系，腦干網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)易化區(qū)功能增強(qiáng)，產(chǎn)生伸肌緊張亢進(jìn)的狀態(tài)。當(dāng)前第43頁\共有50頁\編于星期五\21點（二）.姿勢反射（狀態(tài)反射、翻正反射

）1.狀態(tài)反射（迷路緊張反射和頸緊張反射）

頭部空間位置的改變以及頭部與軀干的相對位置發(fā)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(tài)反射。

頭部后仰：上下肢及背部伸肌緊張↑→四肢伸直，背部挺直；頭部前傾：上下肢及背部伸肌緊張↓屈肌腹肌緊張↑→四肢彎曲；頭部側(cè)傾：同側(cè)伸肌緊張↑，異側(cè)伸肌緊張↓。狀態(tài)反射在完成一系列運(yùn)動技能時起重要作用，如體操中的后手翻、后空翻、跳馬等，舉重運(yùn)動員的發(fā)力、短跑運(yùn)動員起跑等均與狀態(tài)反射有關(guān)。當(dāng)前第44頁\共有50頁\編于星期五\21點2.翻正反射：當(dāng)人和動物處于不正常體位時，通過一系列動作將體位恢復(fù)常態(tài)的反射活動稱為翻正反射。

（1）視覺與耳石器官是關(guān)鍵，使頭部位置率先復(fù)正。（2）在體育運(yùn)動中，轉(zhuǎn)體、轉(zhuǎn)身等動作是在翻正反射的基礎(chǔ)上完成的。當(dāng)前第45頁\共有50頁\編于星期五\21點3.旋轉(zhuǎn)運(yùn)動反射概念：人體在進(jìn)行主動或被動旋轉(zhuǎn)運(yùn)動時，為了恢復(fù)正常體位而產(chǎn)生的一種反射活動，稱為旋轉(zhuǎn)運(yùn)動反射。變化：身體前傾→背部伸肌緊張；后倒→腹部肌肉緊張；側(cè)傾→