王步標運動生理學第八章神經系統(tǒng)

教學目的

1、掌握突觸與突觸傳遞、神經遞質與受體、反射與反射弧的基本概念。2、掌握各級中樞對運動調控和運動技能的學習及其生理學機制。3、熟知神經系統(tǒng)的感覺功能，感覺在運動中的作用及其生理學機制。本文檔共69頁；當前第1頁；編輯于星期二\2點57分各級中樞對軀體運動的調控和運動技能的學習。教學重點教學難點運動中神經中樞對各器官系統(tǒng)的整合作用。本文檔共69頁；當前第2頁；編輯于星期二\2點57分神經學基礎神經系統(tǒng)的感覺功能軀體運動的調控運動學習與記憶軀體運動的整合內容提要本文檔共69頁；當前第3頁；編輯于星期二\2點57分第一節(jié)神經學基礎一、神經元胞體胞突樹突軸突(neuron)本文檔共69頁；當前第4頁；編輯于星期二\2點57分二、突觸傳遞（一）突觸突觸是神經元之間或神經元與肌纖維之間接觸并傳遞信息的部位。突觸結構突觸前膜突觸間隙

突觸后膜本文檔共69頁；當前第5頁；編輯于星期二\2點57分（二）突觸傳遞1、神經肌肉接點傳遞2、中樞化學傳遞突觸前膜釋放興奮性遞質

突觸前膜釋放抑制性遞質

遞質與后膜受體結合，提高了后膜對K+、Na+，尤其是Na+的通透性（興奮性突觸后電位EPSP）突觸后神經元興奮。

后膜去極化突觸后神經元抑制。

后膜超極化（抑制性突觸后電位IPSP）透性增高，尤其是Cl-后膜對Cl-、K+通本文檔共69頁；當前第6頁；編輯于星期二\2點57分3、電突觸傳遞發(fā)現存在于神經系統(tǒng)、心肌、平滑肌與肝臟中，以電耦合的方式進行傳遞，成為雙向傳遞基礎。其意義在于傳遞速度快，產生同步化活動。4、中樞突觸傳遞的特征神經（化學）遞質或電傳遞興奮節(jié)律的轉換化學突觸單向傳遞，電突觸雙向傳遞總和現象后放對環(huán)境變化的敏感性和易疲勞性可塑性本文檔共69頁；當前第7頁；編輯于星期二\2點57分三、神經遞質和受體（一）神經遞質神經遞質是指由突觸前（神經末梢）膜釋放的化學物質，在中樞神經系統(tǒng)中起興奮或抑制作用。按功能分：興奮性和抑制性遞質按分子量分：神經肽和與經典遞質（二）受體受體指存在于細胞膜、細胞質和細胞核中特定的生物活性物質，能識別并與之結合而發(fā)揮生物效應的大分子物質。具有選擇識別化學遞質與激活效應器的功能。特征：①飽和性。②特異性。③可逆性。

本文檔共69頁；當前第8頁；編輯于星期二\2點57分四、反射（一）反射與反射弧反射：是神經系統(tǒng)活動的基本方式，是指在中樞神經系統(tǒng)的參與下，機體對內外環(huán)境變化所產生的有規(guī)律的應答過程。

反射?。ǘ┓菞l件反射與條件反射

非條件反射：先天的、固定的、簡單反射，是人類與動物在長期的種系發(fā)展與進化中形成的，對個體與種族的生存具有重要意義。如膝跳反射。條件反射：指個體在后天的學習和訓練中，與大腦皮層之間建立的暫時性的、復雜的高級反射活動。

改造，具有更強的適應性。本文檔共69頁；當前第9頁；編輯于星期二\2點57分本文檔共69頁；當前第10頁；編輯于星期二\2點57分膝跳反射本文檔共69頁；當前第11頁；編輯于星期二\2點57分①感受器②傳入途徑③大腦皮層

感覺形成的三個環(huán)節(jié)第二節(jié)神經系統(tǒng)的感覺功能本文檔共69頁；當前第12頁；編輯于星期二\2點57分（一）感受器：是指分布在體表或組織內部的一些專門感受機體內、外環(huán)境變化的結構和裝置。感受器種類繁多，不同的分類。（二）感覺器官：是指由感受器及其附屬結構構成的器官。一、感受器與感覺器官（三）感受器的基本特征適宜刺激：性質、強度換能作用：刺激能感覺編碼：刺激的質和量適應現象電能本文檔共69頁；當前第13頁；編輯于星期二\2點57分二、視覺眼是視覺器官。本文檔共69頁；當前第14頁；編輯于星期二\2點57分（一）眼的折光與成像眼的折光系統(tǒng)折光成像原理：凸透鏡相似。形成倒立縮小的實像。（二）視調節(jié)1、晶狀體的調節(jié)（形似凸透鏡）

視近物時，睫狀肌收縮，睫狀小帶松馳，晶狀體變凸，曲率增加，物像前移到視網膜上。2、瞳孔調節(jié)

瞳孔調節(jié)反射

瞳孔對光反3、眼球會聚4、折光異常：

近視遠視散光近視：眼球視軸過長，折光力過強，物象落在視網膜前

據衛(wèi)生部、教育部聯合調查，目前中國學生近視發(fā)生率接近60%，居世界第一。2012-06-06

本文檔共69頁；當前第15頁；編輯于星期二\2點57分（三）視網膜的感光功能

1、視網膜的感光細胞

①視錐細胞：中央，感強光和分辨顏色。②視桿細胞：周邊，感弱光，無辨色功能。2、視桿細胞的感光換能機制光—電換能作用視桿細胞內的感光色素是視紫紅質。在光的刺激下，感光色素發(fā)生光化學反應，分解為兩部分，將光能轉換為動作電位。3、視錐細胞的感光換能機制通常用三原色學說解釋。視網膜上分布有三種不同的視錐細胞，分別含有對紅、綠、藍敏感的視色素。在不同光的刺激下，三種色素分解的比例不同，經信息處理后轉化為不同的視覺沖動，產生不同的色覺。本文檔共69頁；當前第16頁；編輯于星期二\2點57分

如維生素A供應不足，會引起夜盲癥。

視紫紅質的光化學反應本文檔共69頁；當前第17頁；編輯于星期二\2點57分本文檔共69頁；當前第18頁；編輯于星期二\2點57分外界物體發(fā)出的光線，經過折光系統(tǒng)折射后，在視網膜上形成一個倒立縮小的實像；視網膜上感光細胞受到光的刺激，發(fā)生一系列光化學反應，將光能轉變成神經沖動，神經沖動經視神經傳到丘腦，再傳向大腦皮層視覺中樞——枕葉，產生視覺。視覺的形成本文檔共69頁；當前第19頁；編輯于星期二\2點57分（四）視覺功能評定的生理指標1、視敏度（視力）：是指眼對物體微細結構的精細分辨能力。以視角大小表示。視力與視錐細胞大小、眼的折光力、視覺中樞分析能力等有關。2、視野：單眼注視正前方不動時所能看到的空間范圍，稱為視野。上側視野＜下側，鼻側＜顳側。不同顏色的視野大小依次為：白色＞藍、黃＞紅＞綠。本文檔共69頁；當前第20頁；編輯于星期二\2點57分本文檔共69頁；當前第21頁；編輯于星期二\2點57分3、雙眼視覺:兩眼同時視物時的視覺稱為雙眼視覺或立體視覺。能觀察到物體（高、寬、長）三維空間。立體視覺在各項體育活動中，具有重要意義。4、眼肌平衡:眼肌平衡決定于運動眼球的三對肌肉的緊張與松弛是否協調。如果其中一條眼肌緊張度大，瞳孔偏向一方，則稱為斜視。還有隱斜視，隱斜視可矯正。斜視影響運動成績。5、融合現象臨界融合頻率：指能引起連續(xù)光感的最低閃光頻率。可作為判斷大腦興奮水平和運動性疲勞的一個指標。

本文檔共69頁；當前第22頁；編輯于星期二\2點57分三、聽覺聽覺器官——耳外耳和中耳是傳音系統(tǒng)，內耳是感音系統(tǒng)。本文檔共69頁；當前第23頁；編輯于星期二\2點57分聲波外鼓耳膜卵園窗聽骨鏈鼓室空氣耳蝸骨壁顱骨卵園窗外鼓耳膜聲波內耳耳蝸空氣傳導骨傳導（一）耳的傳音功能本文檔共69頁；當前第24頁；編輯于星期二\2點57分（二）耳的感音功能——內耳的功能耳蝸——感音器官——聲音感受器。螺旋器（柯蒂氏器）本文檔共69頁；當前第25頁；編輯于星期二\2點57分本文檔共69頁；當前第26頁；編輯于星期二\2點57分

外界物體發(fā)出的聲音通過外耳和中耳的傳遞到達內耳，振動螺旋器，蓋膜與毛細胞接觸，聽毛彎曲，毛細胞興奮，將機械刺激轉變?yōu)椋娔埽┥窠洓_動，經聽神經將沖動傳到大腦皮層聽覺中樞——顳葉，產生聽覺。本文檔共69頁；當前第27頁；編輯于星期二\2點57分（一）囊斑的適宜刺激與中樞機制適宜刺激——直線變速運動。（二）壺腹嵴的適宜刺激與中樞機制適宜刺激——旋轉變速運動四、位覺——前庭覺。

前庭器的組成：橢圓囊、球囊和三個半規(guī)管

功能：維持身體姿勢和平衡，產生空間位置覺。感受器：囊斑、壺腹脊本文檔共69頁；當前第28頁；編輯于星期二\2點57分本文檔共69頁；當前第29頁；編輯于星期二\2點57分本文檔共69頁；當前第30頁；編輯于星期二\2點57分本文檔共69頁；當前第31頁；編輯于星期二\2點57分直線（或旋轉）變速運動囊斑（壺腹嵴）毛細胞興奮前庭核肌肉大腦皮層感覺區(qū)產生空間位置感覺和變速感覺調節(jié)肌緊張，維持身體平衡本文檔共69頁；當前第32頁；編輯于星期二\2點57分1、前庭反應：

當前庭器官受到刺激時，反射性地引起骨骼肌緊張性改變、眼球震顫和植物性功能反應，出現眩暈、惡心嘔吐、血壓下降等現象，稱為前庭反應。2、前庭功能穩(wěn)定性：刺激前庭器而引起機體各種前庭反應的程度稱為前庭功能穩(wěn)定性。前庭功能穩(wěn)定性影響人體的工作能力和限制參與某些運動。參加體育活動可以提高前庭功能穩(wěn)定性性。3、前庭習服：某一特定性質的刺激反復、長期作用于前庭器官，經過一段時間后，前庭器官對刺激引起的反應逐漸減小的現象稱為前庭習服。（三）前庭反射和前庭穩(wěn)定性本文檔共69頁；當前第33頁；編輯于星期二\2點57分五、本體感覺（一）腱梭——感受肌肉張力變化位于肌腱、肌腱與肌腹連接處或腱鞘內的張力感受器，其感覺末梢屬于Ⅰb類纖維。肌肉主動收縮是最有效的刺激，它對被動牽拉刺激不敏感。（二）肌梭——感受肌肉長度變化位于肌腹中，外包結締組織膜，2～12根梭內肌纖維組成。每根梭內肌纖維的中部是感覺部分，分布有粗大的感覺神經纖維（Ⅰa類）和次級感覺末梢（Ⅱ類纖維），兩端是收縮部分。（三）本體感覺的特征無清晰的主觀感覺——暗淡感覺要通過長時間的訓練才能比較明顯而精確地體驗到。本文檔共69頁；當前第34頁；編輯于星期二\2點57分本文檔共69頁；當前第35頁；編輯于星期二\2點57分本文檔共69頁；當前第36頁；編輯于星期二\2點57分六、觸壓覺七、感覺信息的傳導

丘腦感受器脊髓維持與改變大腦皮層的興奮狀態(tài)大腦皮層大腦皮層產生特定感覺傳入神經由脊髓后根腦干特異性投射系統(tǒng)非特異性投射系統(tǒng)本文檔共69頁；當前第37頁；編輯于星期二\2點57分第三節(jié)軀體運動的調控生理學中通常把人和高等動物全身或局部的肌肉活動稱為軀體運動。

反射性運動形式化運動意向性運動可分為三類：本文檔共69頁；當前第38頁；編輯于星期二\2點57分一、脊髓對軀體運動的調控——軀體運動低級中樞、最后公路（一）脊髓的神經纖維與神經元1、感覺神經元與感覺傳入纖維:脊髓后根，脊髓后角或后索2、中間神經元后角，數量多3、運動神經元（傳出）脊髓前角神經元本文檔共69頁；當前第39頁；編輯于星期二\2點57分運動神經元α運動神經元

②小α運動神經元支配慢肌纖維。①大α運動神經元支配快肌纖維。γ運動神經元

支配梭內肌纖維

β傳出纖維是α運動神經元發(fā)出支配梭內肌纖維的側支運動反射的最后公路

運動神經元活動的“大小原則”——小神經元先啟動，然后較大的神經元依次被啟動。本文檔共69頁；當前第40頁；編輯于星期二\2點57分本文檔共69頁；當前第41頁；編輯于星期二\2點57分（二）脊髓反射1、牽張反射：指在完整神經支配下的骨骼肌，受到外力牽拉時引起同一肌肉收縮的反射。2、牽張反射的分類及生理意義

（1）動態(tài)牽張反射：又稱位相性牽張反射或腱反射。感受器：肌梭功能：增強肌肉的收縮力，導致拮抗肌舒張----交互抑制。如膝跳反射。（2）靜態(tài)牽張反射：又稱緊張性牽張反射或肌緊張。功能：調節(jié)肌肉的緊張度，對維持軀體姿勢具有非常重要意義。如直立姿勢的維持。本文檔共69頁；當前第42頁；編輯于星期二\2點57分本文檔共69頁；當前第43頁；編輯于星期二\2點57分3、屈肌反射：指當皮膚或肌肉受到傷害性刺激時，引起受刺激一側的肢體快速地屈曲撤回的反射。交叉伸肌反射（對側伸肌反射）4、高位中樞對脊髓反射的調控在正常情況下，脊髓反射活動經常接受高位中樞下行指令的調控，高位中樞發(fā)出的運動指令可通過脊髓對其感覺到傳入纖維的末梢、中間神經元或運動神經元等環(huán)節(jié)予以調控。如脊休克現象。本文檔共69頁；當前第44頁；編輯于星期二\2點57分二、腦干對軀體運動的調控（一）腦干對肌緊張的調控肌緊張是維持身體姿勢的基礎，其反射初級中樞在脊髓,常接受上位中樞的調控。腦干網狀結構抑制區(qū)：使肌緊張減弱腦干包括延髓、腦橋和中腦。易化區(qū)的活動大于抑制區(qū)的活動。易化區(qū)：使肌緊張加強實驗證據：去大腦僵直（二）姿勢反射姿勢反射：是通過中樞神經系統(tǒng)對骨骼肌張力進行調控，以保持或改變身體空間位置的反射活動的總稱。本文檔共69頁；當前第45頁；編輯于星期二\2點57分1、狀態(tài)反射指頭部空間位置改變，以及頭與軀體相對位置發(fā)生改變時，反射性地引起軀體和四肢肌肉緊張性改變的反射活動。

迷路緊張反射頸緊張反射①頭后仰時，引起上肢及背部伸肌緊張性加強，下肢降低；②頭前傾時，引起下肢和腹肌緊張性加強，上肢和背部減弱；③頭側傾或扭轉時，引起同側上下肢伸肌緊張加強，異側則減弱。應用：本文檔共69頁；當前第46頁；編輯于星期二\2點57分指當人和動物處于不正常體位時，通過一系列協調運動將體位恢復常態(tài)的反射。

翻正的順序：頭—軀干（身體）—后肢

應用：跳水的轉體動作、籃球轉身過人動作。2、翻正反射應用：在完成一系列運動技能時起重要作用，如體操中的后手翻、后空翻、跳馬等，舉重運動員的發(fā)力、短跑運動員起跑、背躍式跳高過桿動作等均與狀態(tài)反射有關。本文檔共69頁；當前第47頁；編輯于星期二\2點57分三、高位中樞對軀體運動的調控——大腦皮層是軀體運動的最高級中樞本文檔共69頁；當前第48頁；編輯于星期二\2點57分大腦皮層功能定位本文檔共69頁；當前第49頁；編輯于星期二\2點57分1、主運動區(qū)與運動前區(qū)主運動區(qū)位于中央前回和中央旁小葉前部，相當于4區(qū)。運動前區(qū)位于中央前回前前方6區(qū)。運動區(qū)的功能特點：①交叉性（頭面部雙側性）；②倒置性（頭面部正立）；③功能代表區(qū)的大小與運動精細和復雜程度有關。④刺激所得的肌肉運動反應簡單。2、輔助運動區(qū)：位于大腦皮層的內側和背外側上部的6區(qū)。在編排復雜的運動程序時和執(zhí)行運動前的準備狀態(tài)中起重要作用。3、頂后葉皮層（5區(qū)和7區(qū)）：在肢體運動感覺方面起重要作用。（一）大腦皮層的運動調節(jié)功能本文檔共69頁；當前第50頁；編輯于星期二\2點57分1、錐體系是大腦皮下行控制軀體運動的最直捷通路，主要管理骨骼肌的隨意運動。（二）高位中樞控制運動的下行傳導通路（1）皮層脊髓束：起源于中央前回與旁小葉前部錐體細胞下行到達脊髓。（2）皮層核束：起源于中央前回下部的錐體細胞止于腦干神經運動核。大腦皮層對軀體運動的調控是通過錐體系和錐體外系來實現。主要功能：發(fā)動隨意運動，調節(jié)精細動作，保持運動的協調性。本文檔共69頁；當前第51頁；編輯于星期二\2點57分2、錐體外系：指大腦皮層錐體系以外調控軀體運動的下行傳導通路，起源廣泛，結構與功能十分復雜。（1）皮質-紋狀體系。（2）皮質-腦橋-小腦系。主要功能：調節(jié)肌緊張、協調隨意運動、維持機體姿勢。本文檔共69頁；當前第52頁；編輯于星期二\2點57分①參與運動的程序設計和編制，將一個抽象的設計轉換為一個隨意運動；②可能與隨意運動的產生和穩(wěn)定、肌緊張的調節(jié)有關；③某些核團還參與自主神經活動的調節(jié)、感覺傳入、行為、學習與記憶等功能活動。（三）基底核的運動調節(jié)功能本文檔共69頁；當前第53頁；編輯于星期二\2點57分（四）小腦對運動的調控1、調節(jié)軀體和眼球運動平衡2、調節(jié)肌緊張3、協助大腦皮層控制隨意運動4、參與隨意運動的設計和程序的編制本文檔共69頁；當前第54頁；編輯于星期二\2點57分本文檔共69頁；當前第55頁；編輯于星期二\2點57分四、自主神經自主神經（植物性神經）：指分調節(jié)內臟器官、心血管和腺體的運動神經，其活動通常不受意志支配。分為交感神經和副交感神經。人體內的大多數內臟都接受交感和副交感神經的雙重支配，兩者對同一器官的功能對立，但在高位中樞的調控下，它們之間又是又相互協同的。本文檔共69頁；當前第56頁；編輯于星期二\2點57分第四節(jié)運動學習與記憶第一信號：具體事物（信號）。第二信號：語言文字（第一信號的信號）。第一信號系統(tǒng)：對第一信號發(fā)生反應的大腦皮層機能系統(tǒng)。第二信號系統(tǒng)：對第二信號發(fā)生反應的大腦皮層機能系統(tǒng)。本文檔共69頁；當前第57頁；編輯于星期二\2點57分一、學習與記憶（一）學習與記憶的突觸可塑性與泛腦網絡機制1、突觸的可塑性機制突觸的可塑性或突觸的變化是學習和記憶的神經基礎。突觸有調整功能、改變形態(tài)及增減數目的能力，既包括形態(tài)結構，又包括傳遞效能的變化；二者均涉及神經元和突觸部位的某些蛋白質、受體、神經遞質、離子及信使分子的物理化學變化。2、突觸連接的泛腦網絡機制（二）學習與記憶的條件反射機制——大腦皮層不同部位間暫時性神經聯系的接通。本文檔共69頁；當前第58頁；編輯于星期二\2點57分二、運動技能的學習與記憶

運動技能的概念：

運動技能的機制:

運動技能的本質：指在運動過程中通過學習獲得的按一定技術要求完成的隨意運動。大腦皮層中暫時性神經聯系的接通。是復雜的、鏈鎖的、本體感覺性運動條件反射。（一）運動條件反射的本質

本文檔共69頁；當前第59頁；編輯于星期二\2點57分1、運動技能的形成過程（四個時相）泛化鞏固自動化分化（1）泛化階段產生原因：大腦皮層興奮擴散，內抑制尚末建立，暫時聯系很不穩(wěn)定。動作表現：僵硬，不準確，不協調，多余錯誤動作多。教學中應注意：①直觀：形象講解、正確示范。②加強引導和教育，使大腦皮層處于適宜興奮狀態(tài)。③消除防預反射。④抓動作的主要環(huán)節(jié)。本文檔共69頁；當前第60頁；編輯于星期二\2點57分（2）分化階段產生原因：大腦皮層中分化抑制逐步發(fā)展，興奮和抑制日趨完善。初步形成了暫時聯系（動力定型），但不穩(wěn)定。動作表現：逐漸準確、熟練，錯誤動作減少。教學中應注意：加強動作細節(jié)要求，加強動作分析，想練結合，正誤對比等，利用各種感官促進分化抑制發(fā)展。（3）鞏固過程產生原因：大腦皮層興奮和抑制在時空上更集中。暫時聯系（動力定型）趨向鞏固。動作表現：準確、協調、省力，初步達到自動化教學中應注意：加強理論學習和力學分析，以加深對動作內在聯系的理解，不斷提高動作質量。本文檔共69頁；當前第61頁；編輯于星期二\2點57分（4）自動化動作：

產生原因：皮層興奮性較低區(qū)域完成。動作表現：脫離意識下（下意識或無意識）自動完成。

教學中應注意：經常回憶檢查動作質量，加強理論學習和動作分析。

本文檔共69頁；當前第62頁；編輯于星期二\2點57分2、影響運動技能形成的因素運動技能形成各階段受諸多因素的影響，如大腦皮層的興奮狀態(tài)，多種感受信息與反饋信息，運動技能間的相互影響，肌肉活動的強度與動作的復雜程度，運動器官的狀況，運動員的訓練水平等均影響運動技能的形成。本文檔共69頁；當前第63頁；編輯于星期二\2點57分（二）運動感覺記憶痕跡

1、概念：運動技能形成過程主要是在感覺區(qū)和一般解釋區(qū)產生對運動動作效應的體驗，在大腦皮層記錄下各種運動動作形式的記憶，稱為運動動作的感覺記憶痕跡。2、運動感覺記憶痕跡的作用3、節(jié)律性運動功能構型的建立4、運動技能的校正（三）運動控制理論1、反射理論2、層次理論3、動力系統(tǒng)理論本文檔共69頁；當前第64頁；編輯于星期二\2點57分第五節(jié)軀體運動的整合一、軀體運動整合的意義1、保證運動器官的協調一致2、保證人體各器官系統(tǒng)的活動與運動相匹配3、保證運動按照設計的目標進行4、有利于運動性疲勞的消除與促進機體功能的恢復二、運動中神經系統(tǒng)對人體功能的整合運動