了解基底神经节的功能

1998.7.21 第6、7颈椎开放性、粉碎性骨折
问
1、脊髓的功能
题：
2、脊休克期间患者整体功能活动有 哪些改变？ 3、脊休克后哪些功能可恢复或部分 恢复？ 4、从桑兰身上你学到了什么？
二、姿势的中枢调节
(一)脊髓的调节功能 1.脊休克(spinal shock) 概念： 指人和动物在脊髓与高位中枢离断后， 断面以下反射活动能力暂时丧失而进入的 无反应状态的现象 临床表现: 肌紧张降低或消失 发汗反射消失 外周血管扩张，血压下降 粪尿潴留
教学目的与要求：
1．掌握 （1）脊髓运动神经元种类、功能及运动单位的概念 （2）脊休克的概念及发生原因 （3）牵张反射的概念、类型
2．熟悉 （1）运动传导通路 （2）牵张反射发生机制 （3）脑干对肌紧张的调节, 去大脑僵直产生的机制 （4）小脑的功能。 3．了解基底神经节的功能。
一、运动传出的最后通路 二、姿势的中枢调节
2.脊髓对姿势的调节
姿势反射（postural reflex）： 指CNS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姿势的发射 (1)对侧伸肌反射(crossed extensor reflex) (2)牵张反射（stretch reflex） (3)节间反射(intersegmental reflex)
治疗
阿托品
(三)小脑的运动调节功能
维持姿势平衡 主要功能 调节肌紧张 协调随意运动
图：小脑的结构功能分区
1.前庭小脑
主由绒球小结叶构成
主要功能：控制身体平衡功能及眼球运动
反射途径：
前庭器官→前庭核→绒球小结叶→前庭核→脊髓运动 神经元→肌肉
临床:
平衡失调综合症 (身体倾斜，站立不稳，醉步；不影响随意运动)
④功能定位精确
（2）其他运动区 ①运动辅助区： 位于大脑皮层4区 之前的内侧面 功能特征： 双侧性支配 在复杂运动编码上 起重要作用 ②第一感觉运动区和第 二感觉运动区与操作性 运动能力有关
③5、7、8、18、19区
运动柱（motor column）
指在大脑皮层运动区的垂直切面上，细胞呈纵 向柱状排列，组成大脑皮层的基本功能单位
图：基底神经节与大脑皮层之间的神经回路
皮层广泛区域
（ +）
皮层运动前区
（ +）
GLU
新 纹 状 体
D2 （-） D1 （ +）
丘脑（VA-VL)
GABA
（ -） （ -）
GABA
（ -）
DA
DA
黑质
GABA
苍白球 外侧部
GABA
（-）
苍白球 内侧部
（ +）
GLU
丘脑底核
去抑制 （disinhibition）
(5)从牵张反射的原理分析,去大脑僵直的产生机制:
α僵直与γ僵直 ①α僵直： 高位中枢下行性冲动，直接或间接提高α运动神 经元的活动，导致肌紧张加强而僵直
②γ僵直： 高位中枢冲动提高γ运动神经元活动，使肌梭敏感 性提高，转而使α运动神经元活动加强，导致肌紧 张增强而僵直
γ僵直 如：中脑上下丘之间切断 小脑前叶切除 α僵直
1.引发随意运动 最后公路 2.调节姿势 3.协调不同肌群的运动
骨 骼 肌 纤 维
脊髓前角α运动神经元, 脑干运动神经元是 躯体运动反射的最后公路(final common path)
（二）运动单位(motor unit)
概念：
一个α运动神经元或脑干运动神经元及其所 支配的全部肌纤维所组成的功能单位，称为 运动单位
意义： 避免刺激、自我保护, 但不属于姿势反射
(2)牵张反射（stretch reflex） 定义： 骨骼肌受外力牵拉时引起受牵拉的同一 肌肉产生的反射性收缩
类型:
腱反射（tendon reflex） 肌紧张（muscle tonus）
1)腱反射(tendon reflex)： 快速牵拉肌腱时发生的牵张反射 传入纤维直径较粗（12~20μm）
腱器官兴奋
Ib
防止肌肉被过度牵拉受损
◆γ环路：γ神经元兴奋→梭内肌收缩→肌梭传
入冲动增加→α运动神经元兴奋→梭外肌收缩
肌梭与腱器官的比较
（3）节间反射(intersegmental reflex)：
指脊髓某节段神经元发出的轴突与邻近 上下节段神经元发生联系，通过上下节段 神经元的协调活动所进行的一种反射
牵张反射的反射弧：
牵拉肌肉→肌梭兴奋→Ⅰa.Ⅱ纤维
→脊髓α运动神经元兴奋→受牵肌肉收缩
①感受器：肌梭和腱器官
肌梭：
是长度感受器
腱器官：
是张力感受器
梭外肌发生等长收缩时， 腱器官的传入冲 动增多。
• ②传入纤维： • ◆肌梭：Ia、Ⅱ类纤维 • 传入冲动兴奋支配同一肌肉的α运动神元： • ◆腱器官：Ib类纤维 • 传入冲动通过中间神经元对同一肌肉的α运 动神经元起抑制作用 ③中枢：基本中枢在脊髓， 在整体内受高位中枢调节。
２、皮层脑干束： 大脑皮层发出 内 囊 脑干内脑神经运动神经元 ３、其他下行通路： 顶盖脊髓束 网状脊髓束 功能与皮层脊髓前束相似 前庭脊髓束
红核脊髓束： 功能与皮层脊髓侧束相似
４、 传统传导路 （1）锥体系： 皮层脊髓束和皮层脑干束构成
功能： 传导发动随意运动的指令 完成精细动作（10-20%为单突触联系）
（2）锥体外系： 泛指锥体系之外的控制脊髓运动神经元的下行通 路，包括红核脊髓束、顶盖脊髓束和前庭脊髓束 功能：
调节肌紧张，协调肌群运动，维持平衡
临
柔软性麻痹(软瘫):
床：
随意运动丧失、牵张反射减退或消失、肌张 力减弱、肌肉萎缩
痉挛性麻痹(硬瘫):
随意运动丧失、牵张反射亢进、无肌肉萎缩
皮层脊髓侧束受损：
(1)对侧伸肌反射(crossed extensor reflex)： 当引起屈肌反射的刺激达一定强度时，除引 起同侧肢体屈曲外，还出现对侧肢体伸直的现象 意义： 维持姿势和身体平衡
屈肌反射(flexor reflex)： 脊髓动物一侧肢体的皮肤遭受伤害性刺 激时，引起的同侧肢体的屈肌收缩、伸肌 弛缓、肢体出现屈曲反应
释放的神经递质
乙酰胆碱
①α运动神经元：支配梭外肌 大的α运动神经元 小的α运动神经元 快肌 慢肌
②γ运动神经元： 支配梭内肌 调节肌梭的敏感性
③β运动神经元： 体积较大 对梭内、外肌都有支配 2.脑干:
绝大多数脑神经核（除第Ⅰ、Ⅱ和 Ⅷ对）存在脑干运动神经元
皮层等高位中枢的传出信息 脊髓前角α运动神经元 脑运动神经元 皮肤、肌肉、关节 等传入信息
(2) 翻正反射（righting reflex）：
指动物被推倒后，经一系列反射活动，恢复正常 姿势的反射 迷路器官和视觉器官，尤其是视觉器官在该反 射中起重要作用 （三）大脑皮层对姿势发射的调节 1. 去皮层僵直 2. 跳跃反应 3. 放置反应
三、躯体运动的中枢调节
Fra Baidu bibliotek设计 执行
随 意 运 动 的 设 想
图：基底神经节的直接通路和间接通路
与基底神经节有关的疾病
帕金森氏病 (震颤麻痹)
亨廷顿病（手足徐动症）
表现
肌紧张过强而 运动过少综合征
随意运动↓，肌紧张↑ 表情呆板，静止性震颤
肌紧张不全而 运动过多综合征
肌紧张减低，头部和上 肢不自主的舞蹈样动作
病变 部位
双侧黑质
左旋多巴
双侧新纹状体
耗竭多巴胺递质的药物 (如利舍平)
出现巴宾斯基征阳性
(二)基底神经节（basal ganglia）的运动调节功能
尾状核
基 苍白球 旧纹状体 底 神 丘脑底核 经 节 中脑黑质
纹状体 壳核
新纹状体
基底神经节的生理功能 1.参与运动的设计与编程 2.调节随意运动的产生和稳定
3.控制肌紧张
4.处理本体感觉传入的信息 5.参与自主神经的调节、感觉传入、 心理行为、学习记忆等功能活动
三、躯体运动的中枢调节
Question 1.脊髓有哪三类运动神经元？何谓运动单位？
2.脊休克产生的原因及其临床表现是什么？ 3.何谓牵张反射？简述其类型和产生机制？ 4.去大脑僵直产生的原因及其临床表现是什么？ 5.基底神经节和小脑对躯体运动有哪些调节功 能？
一、运动传出的最后通路
(一)脊髓和脑干运动神经元 1.脊髓 脊髓功能： 躯体运动的初级中枢 脊髓前角存在α、γ、β运动神经元
临床:
意向性震颤（intention tremor） 小脑性共济失调（cerebellar ataxia)
特点：
传导速度较快(>90m/s)
潜伏期短(0.7ms)
为单突触反射
腱反射减弱或消失 提示反射弧受损 提示高位中枢发生病变
意义： 腱反射亢进
2)肌紧张(muscle tonus)：
缓慢持续牵拉肌腱时发生的牵张反射, 其表现为受牵拉的肌肉发生紧张性收缩,阻 止被拉长 为多突触反射 特点： 持久缓慢, 不易疲劳 – 慢肌 交替收缩 是维持身体姿势的最基本的反射活动 意义：是姿势反射的基础 主要在于维持站立姿势
2.脑干对姿势反射的调节(自学）
(1) 状态反射（attitudinal reflex）： 指头部在空间的位置发生改变以及头部与躯干的相 对位置改变时，反射性引起的躯体肌肉紧张性改变 ①迷路紧张反射：
是指内耳椭圆囊、球囊耳石器官的传入冲动对躯 体伸肌紧张性增高的调节反射
②颈紧张反射： 当颈部扭曲时，颈椎的关节、韧带或肌肉受刺激而 引起的四肢伸肌紧张反射
④传出神经：
α传出f支配梭外肌f γ传出f支配梭内肌f（核袋与核链f） β传出f支配梭内、外肌f ⑤效应器：同一肌肉的肌纤维。
牵张反射机制及过程
牵拉肌肉→肌梭兴奋→Ⅰa.Ⅱ纤维→脊髓α运动神经 元兴奋→ α传出纤维→ 梭外肌→受牵肌肉收缩
a
◆牵拉力量
同一肌肉的α 运动神经元
梭外肌肌张力 抑制 中间神经元
搔爬反射(scratching reflex) 刺激脊动物腰背皮肤可引起其后肢 一系列节奏性搔爬动作
（二）脑干对肌紧张和姿势的调节
decerebrate rigidity
1.脑干对肌紧张的调节
(1)去大脑僵直(decerebrate rigidity) 在中脑上、下丘之间切断脑干，动物 出现四肢伸直、头尾昂起、脊柱挺硬等肌 紧张亢进的现象 是一种增强的牵张反射
皮 层 联 络 区
基底神经节
皮层小脑
运中 动央 前前 区回 脊髓 小脑
运 动
产生和协调随意运动的示意图
（一）大脑皮层的运动调节功能
1.大脑皮层运动区 （1）主要运动区
皮层运动区
中央前回（4区） 运动前区（6区）
主要运动区的功能特征
① 交叉性支配，但头面部 多为双侧性（除下部面肌 和舌肌)
②倒置机能定位(头面部局 部正立) ③机能代表区大小与运动 精细程度呈正变关系
加强肌紧张
抑制肌紧张
延髓网状结构背外侧部
脑桥被盖
脑中易化肌 紧张区域有
中脑中央灰质及被盖 下丘脑和丘脑中线核群 前庭核 小脑前叶两侧部和后叶中间部
脑中抑制肌 紧张区域有
延髓网状结构腹内侧部 大脑皮层运动区 纹状体
小脑前叶蚓部
大脑皮层运动区 纹状体 小脑前叶蚓部 ↓ 脑干网状结构抑制区
前庭核
小脑前叶两侧部 ↓ 脑干网状结构易化区 脊髓α ↓ 梭外肌(伸肌)
一个运动柱可控制同一关节几块肌肉的活动
一块肌肉又可接受几个运动柱的控制
2.运动传导系统及其功能
１、皮层脊髓束： 大脑皮层发出
内 囊
脑 干
脊髓前角运动神经元
皮层脊髓侧束(80%) ：控制四肢远端肌肉，与精细、 技巧性运动有关 皮层脊髓前束(20%)： 控制躯干、四肢近端肌肉（屈 肌），与姿势维持，粗大运动 有关
反 射 可 恢 复
知觉和随意运动能力永久丧失
特 点：
脊休克可逐渐恢复，但知觉、随意运动能 力将永久丧失。 产生原 因：
脊髓突然失去高位中枢的易化性调节所致, 而不是离断脊髓的刺激本身所引起
意义： 脊休克的产生和恢复，说明脊髓可以完成某些 简单的反射活动，但正常时受高位中枢的控制 而使这些反射不易表现出来。
脊髓γ ↓ 梭内肌 （肌 梭）
(2)去大脑僵直的产生机制: 网状结构抑制区的下行始动作用(大脑 皮层运动区和纹状体等)被切断，抑制区活 动减弱，而易化区活动相对增强所致
(3)特 点：
主要是伸肌（抗重力肌）的紧张性亢进
(4)去皮层僵直(decorticate rigidity)： 当中枢某部位疾患(如蝶鞍上囊肿)阻断大脑皮 层与皮层下的 联系，引起下肢伸肌僵直而上肢 呈半屈状态
位置性眼震颤
2.脊髓小脑
功能: （1）调节肌紧张 小脑前叶:
小脑前叶及后叶中间带
蚓 部： 可抑制同侧伸肌紧张 两侧部： 加强肌紧张（占主要） 后叶中间带: 双侧肌紧张加强、协调随意运动 临床: 肌张力降低，四肢无力
（2）协调正在进行的随意运动
大脑皮层 矫正信号 脊髓小脑 随意 运动 本体感觉、视听觉