神经系统与运动控制

运动控制
指肢体精确完成特定活动的能力。在狭义指上运 动神经元体系对肢体运动的协调控制，涉及大脑 皮质、小脑、脑干网状结构、前庭等。广义还包 括下运动神经元病变、骨关节病变和神经-肌肉 病变的参与。 运动控制的基本要素包括力量、速度、精确和稳 定。
神经支配的躯体运动形式
（1）反射性运动：运动形式固定，反应迅 速，不受意识控制。主要在脊髓水平控制完 成，包括感受器，感觉传入纤维，脊髓前角 运动神经元及其传出纤维。中间神经元在反 射性运动中可以有一定的调控作用。 临床常见的反射有保护反射和牵张反射。例 如疼痛的撤退反射等。此类运动的能量应用 效率最高。
易化区
（2）脑干网状结构抑制区
脑干网状结构抑制区较小，位于延髓网状结 构的腹内侧部分，通过网状脊髓束经常抑制运 动神经元，降低伸肌肌紧张，抑制牵张反射。实 验证明，刺激抑制区时，肌梭传入冲动频率降低。 抑制区主要抑制伸肌运动神经元。
抑制区
在正常情况下，易化活动比抑制区强一 些，易化区有自发放电，和脑干网状结构 上行激动系统一样，它的兴奋来自各种上 传通路的侧支来的兴奋。而抑制区并无自 发的兴奋，它的兴奋来自大脑皮质某些区， 尾状核和旧小脑下行抑制系统。如果切断 联系，抑制区的兴奋即消失。
1 大脑皮层的主要 运动区
大脑皮层的中央前区 的4区和6区是控制躯 体运动的运动区。
运动区的功能特征
①交叉调节支配躯体的运动，即一侧皮层主要 支配对侧躯体的肌肉。但头面部肌肉的支配 多数是双侧性的。
②具有精细的功能定位，即一定部位皮层的 刺激引起一定肌肉的收缩。功能代表区的 大小与运动的精细复杂程度有关；运动愈 精细而复杂的肌肉，其代表区也愈大。
屈肌反射与对侧伸肌反射 屈肌反射: 在脊动 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 屈肌收缩而伸肌驰 缓，称为屈肌反射。 屈肌反射具有保持 性意义。
对侧伸肌反射: 屈肌反 射的强度与刺激强度有 关，例如足部的较弱刺 激只引致踝关节屈曲， 刺激强度加大，则膝关 节及髋关节也可发生屈 曲。如刺激强度更大， 则可以同侧肢体发生屈 肌反向的基础上出现对 侧肢体伸直的反射活动， 称为对侧伸肌反射。 对侧伸肌反射是姿势反 射的之一，具有维持姿 势的 生理意义，动物 一侧肢体屈曲，对侧肢 体伸直以支持体重。
脊髓与运动调节
脊髓的运动神经元:在脊髓的前角中，存 在大量运动神经元（α和γ运动神经元）， 它们的轴突(α和γ神经纤维)经前根离开 脊髓后直达所支配的肌肉。
(1) α运动神经元: 完成随意运动的运动神 经元。 α运动神经元胞体 直径从几十到150μm。 大α运动神经元支 配其轴突支配 梭外肌 (位于肌梭外的骨骼肌 纤维)中的快肌纤维。 小α运动神经元支 配轴突支配梭外肌中的 慢肌纤维。
肌紧张
是指缓慢持续牵拉腱时发生的牵张反射，其表现 为受牵拉拢肌肉能发生紧张性收缩，阻止被拉长。 肌紧张是维持躯体姿势最基本的反射活动，是 姿势反射的基础。因而肌紧张对于维持站立姿势 是必不可少的。
例如:由于重力影响，支持体重的关节趋向于被 重力所弯曲，关节弯曲必使伸肌肌腱受到持续牵 拉，从而产生牵张反射引起该肌的收缩，对抗关 节的屈曲，维持站立姿势。由于重力经常作用于 关节，因此这种牵张反射也就持续着。保持躯体 的平衡，维持一定的姿势，给随意运动创造必需 的条件 。
小脑对运动的调节
小脑对于维持姿势、调节 肌紧张、协调随意运动均 有重要的作用。
根据小脑的传入、传出纤维的联系，可以 将小脑划分为三个主要的功能部分，即前 庭小脑、脊髓小脑和皮层小脑。
前庭小脑主要由绒球小结 叶构成，与身体平衡功能 有密切关系。 切除绒球小结叶后则平衡 失调。
脊髓小脑由小脑前叶(包 括单小叶)和后叶中间 带区（旁中央小叶） 构成。 前叶抑制肌紧张,后叶中 间带加强肌紧张。
③从运动区的定位安排呈身体的倒影；下肢代表 区在顶部,上肢代表区在中间部，头而部肌肉 代表区在底部（头面部代表区内部的安排仍为 正立而不倒置）。
其他运动区
① 运动辅助区：位于皮层内侧面(两半球纵裂 内侧壁)4区之前。刺激该区可引起肢体运动和发 声，反应一般为双侧性； ② 第一、二感觉区：也与躯体运动有关，如 第一感觉区破坏可使已学会的操作性运动(如用 刀、叉吃饭)丧失； ③ 8、18、19区与眼外肌运动有关。
腱反射为单突触反射，传入神经纤维经背 根进入脊髓灰质后，直达前角与运动神经元发 生突触联系。当叩击肌腱时，肌肉内的肌梭同 时受到牵张，同时发动牵张反射。因此肌肉的 收缩几乎是一次同步性收缩。腱反射主要发生 于肌肉内收缩较快的快肌纤维成分。 腱反射的临床意义：了解神经系统的功能 状态。腱反射减弱或消退，提示反射弧某一环 节的损害或中断；腱反射亢进，提示高位中枢 病变。
皮层运动区
2 锥体系 皮层的躯体运动调 节功能，是通过锥体系 和锥体外系下传而完成 的。 锥体系一般是指由皮层发 出经延髓锥体而后下达 脊髓的传导系（即锥体 束或称皮层脊髓束）；
延髓锥体
由皮层发出抵达脑神经神经运动核的纤维（皮 层脑干束），虽不通过延髓锥体，也应包括在 锥体系的概念之中。因为，后者与前者在功能 上是相似的，两者都是由皮层运动神经元下传 抵达支配肌肉的脊髓前角运动神经元和脑神经 核运动神经元的最直接通路。 曾认为锥体束下传的纤维均直接与下运动神经 元发生突触联系，但已知有80%-90%的上下运 动神经元之间还间隔有一个以上中间神经元的 接替。
（3）随意性运动：整个运动过程均受主 观意识控制，可以通过运动学习过程不断 提高，并获得运动技巧。随意运动主要是 锥体束的机能，由横纹肌的收缩来完成。 皮层的随意运动冲动受两个神经元体系控 制：a.上运动神经元-皮层脊髓束和皮层 脑干束；b.下运动神经元。
运动控制的神经调节
脊髓与运动调节 低位脑干对肌紧张的调节 小脑对运动的调节 基底神经节与运动调节 大脑皮层与运动控制
临床上在底神经节损害的主要表现可分为两 大类：一类是具有运动过多而肌紧张不全的综合 症,如舞蹈病与手足徐动症等;另一类是具有运动 过少而肌紧张过强的综合症,实例是震颤麻痹 （帕金森病）。 临床病理的研究指出，舞蹈病与手足徐动症 的病变主要位于纹状体，而震颤麻痹的病变主要 位于黑质。
大脑皮层与运动控制
α运动神经元末梢释放 的递质是ACh; α运动神经元接受来自 皮肤、肌肉和关节等 外周传入的信息，也 接受从脑干到大脑皮 层等主位中枢传的信 息，产生一定的反射 传出冲动。 因此,α运动神经元是 躯干骨骼肌运动反射 的最后公路。
运动单位: 由一个α运动神经元及其支配的全部 肌纤维所组成的功能单位，称为运动单位。 α运动神经元的轴突末梢分成许多小支，支配许多 肌纤维。当α运动神经元兴奋时，其轴突末梢释 放乙酰胆碱，引起肌纤维收缩。
肌紧张与腱反射的反射弧基本相似，感受 器是肌梭，是多突触反射，其效应器主要 是肌肉内收缩较慢的慢肌纤维成分。 肌紧张的反射收缩力量并不大，只是抵抗 肌肉被牵拉，因此不表现明显的动作。这 可能是因为在同肌肉内的不同运动单位进 行交替性的收缩而不是同步性收缩，所以 肌紧张能持久维持而不易疲劳。
神经支配的躯体运动形式
（2）模式化运动：运动形式固定、有节 奏和连续性运动、主观意识控制运动开始 与结束，运动由中枢模式调控器（CPG） 调控。除了CPG机制外，模式化运动已知 与锥体外系和小脑系统的机能相关，出现 下意识的横纹肌自动节律性收缩来“控 制”。例如步行就是典型的模式化运动。
神经支配的躯体运动形式
（3）牵张反射
牵张反射: 神经支配的骨骼肌受到外力牵拉使其伸 长时，能产生反射效应，引起受牵扯的同一肌肉 收缩，此称为牵张反射。 牵张反射有两种类型，一种为腱反射(也称位相性 牵张反射),另一种为肌紧张(也称紧张性牵张反 射)。
腱反射
是指快速牵拉肌腱时发 生 的牵张反射,包括膝 反射,跟腱反射等。 这些腱反射的感受器为 肌梭，传入为Iα纤维， 效应器为同一肌肉的肌 纤维；反射反应的潜伏 期很短，兴奋通过中枢 的传布时间公0.7ms，只 够一次突触接替的中枢 延搁时间。
神经系统与运动控制
丹东市人民医院康复医学科 王健
人体姿势的维持和有意识的运动,都是骨骼肌 的活动。在进行这些运动时，首先人体要保持平衡 和维持一定姿势，在这个基础上有多个肌群协同活 动。 肌肉有节奏地收缩骨骼和关节活动，才能维持 躯姿势和发起各种运动。 人体的肌肉都有一定的紧张性，它是躯体保持 平衡，维持姿势，产生随意运动的基础，它接受高 级中枢的控制和调节。
运动单位的大小，决定于神经元轴突开梢分支数目的多少， 一般是肌肉愈大，运动单位也愈大。 例如:一个眼外肌运动神经元只支配6-12根肌纤维。 一个四肢肌（如三角肌）的运动神经元所支配的肌纤 维数目可达2000根。前者有利于肌肉进行精细的运动， 后者有利于产生巨大的肌张力。 同一个运动单位的肌纤维，可以和其他运动单位的肌纤维 交叉分布，使其所占有的空间范围比该单位肌纤维截而 的总和大10-30倍；因此，即使只有少数运动神经元活动， 在肌肉中产生的张力也是均匀的。
皮层小脑是指小脑半球 的外侧部 ，它仅接受由大 脑皮层感觉区、运动区、 联络区传来的信息。它的 功能与精巧运动有关,主要 是运动计划的形成及运动 程序的编制有关。
基底神经节与运动调节
基底神经节包括尾（状）核、壳核、苍白球、丘脑 底核、黑质和红核。尾核、壳核和苍白球统称纹 状体。
基底神经节有重要的运动调节功能:在随意运 动的稳定、肌紧张的控制、本体感觉传入冲动 信息的处理都有重要的调节作用。
低位脑干对肌紧张的调节
脑干网状结构对脊髓的牵张反射有易化和 抑制两种作用，通过脑干网状结构易化区 和抑制区的活动实现
易化区
抑制区
（1）脑干网状结构易化区 脑干网状结构易化区分布于脑干中央区域的 背侧部分，包括延髓网状结构背外侧部、脑 桥和中脑的背盖，向上一直延伸到间脑网状 结构。 易化区经常处于一定程度的兴奋状态；通过 网状脊髓束和前庭脊髓束兴奋 运动神经元 而升高伸肌肌紧张。