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1、questions 分别比较缩短收缩、拉长收缩和等长收缩 的外力与肌肉张力的不同。 负重下蹲时，股四头肌的收缩方式是哪种 ？ 判断：肌肉初长度越长，肌肉力量越大。 型、 a、 b和c，这四类肌纤维中 ，哪类肌纤维收缩最快？哪类最慢？ 比较快肌纤维与慢肌纤维的生理特征。 主讲：周刚 博士 肌肉活动的神经调控 学习目标 1. 熟练掌握本章所涉及的专业术语和基本 概念。 2. 了解神经元、突触、神经递质、受体和 神经营养因子的功能。 3. 了解视觉、听觉、位觉和本体感觉的基 本结构和功能。 4. 掌握脊髓、脑干和高位中枢对躯体运动 的调控机制以及它们的协调配合。 第三章 肌肉活动的神经调控 第一节第
2、一节 神经系统及其功能神经系统及其功能 第三节第三节 躯体运动的神经调控躯体运动的神经调控 第二节第二节 神经系统的感觉功能神经系统的感觉功能 第一节第一节 神经系统及其功能神经系统及其功能 一、神经元 （一）神经元的一般结构和功能 胞体 结构： 树突 突起 轴突 功能： 感受刺激， 发出指令。 功能相近的胞体 ： 外周：神经节 中枢：核、灰质 又称神经纤维 外周：神经干、神经 中枢：束、白质 神经纤维 神经元的轴突和包被它的结构总称为神经纤 维。 神经纤维的传导速度与纤维直径、有无髓鞘、 温度等有关。 传导特征： 完整性 绝缘性 双向性 相对不疲劳性 神经元的类型 感觉神经元：将体内外环境变
3、化的信息由 外周传向中枢。 运动神经元：将信息由中枢传向外周。 中间神经元：介于上述两类神经元之间。 （二）神经元生物电的产生 1. 外向电流和电紧张 2. 局部电流反应和动作电位 神经冲动的产生原理： 同动作电位的产生（局部反应动作电位 ） （三）神经元信息的传导 1. 局部电流方式传导 2. 跳跃式传导 特点： 速度快、能耗低 二、突触及突触传递二、突触及突触传递 ( (一一) )突触突触 突触：每一神经元的轴 突末梢只与其它神经 元的细胞体或突起相 接触，接触的部位称 为突触。 突触传递：信息从前一 个细胞传递给后一个 细胞，这一信息传递 过程称为突触传递。 突触的分类 化学性突触 电突
4、触 混合性突触 轴突树突式突触 轴突胞体式突触 轴突轴突式突触 树突树突式突触 1.1.电突触传递电突触传递 不仅存在于神经系统，在心肌、平滑肌和肝脏 中也有发现。 结构基础：也由突触前膜、突触间隙和突触后 膜三部分构成，但间隙结构为缝隙连接，通过 通道连接。 生理意义：电传递的速度快，可使很多神经元 产生同步化的活动；能耐受阻断化学传导的药 物，对温度变化也不敏感。 ( (二二) )突触传递突触传递 2. 2. 化学突触传递化学突触传递 （1）突触的微细结构 化学性突触传递与电突触传递的比较 （2）突触后电位 a. 兴奋性突触后电位（EPSP） 去极化兴奋 神经冲动前膜去极化Ca内流释放兴奋
5、性递 质与后膜上受体结合后膜对Na+、K+通透性 突触后膜去极化.动作电位. b.抑制性突触后电位（IPSP） 超极化抑制 神经冲动前膜去极化Ca内流释放抑制性递 质与后膜上受体结合后膜对Cl-通透性后膜 超极化. 特点：前一神经元释放抑制性递质抑制另一神 经元活动 突触的整合作用：突触后神经元的反应取决于许 多突触同时或在一段时间里先后施加影响的整 合。 有两种方式： 空间总和：突触前神经元传来的多个冲 动同时抵达突触后膜 时间总和：先后一连串冲动抵达同一突 触 突触的整合作用突触的整合作用 接头（突触）数量不同 传递兴奋与抑制不同 递质不一 接受动作电位刺激数量不一 突触传递受环境因素及已
6、进行过的传递活动 的影响，称为突触的可塑性 （3 3）神经肌肉接头与中枢突触的比较）神经肌肉接头与中枢突触的比较 如前面所讲，神经元之间通过突触传递信息，其 中化学突触的突出前膜释放的是神经递质，它进 入突触间隙后，运动至突触后膜，与特异性受体 结合引起突触后神经元的兴奋或抑制。 因此，神经递质神经递质是指由突触前神经元合成并在末 梢处释放，能特异性作用于突触后神经元或效应 器细胞上的受体，并使突触后神经元或效应器细 胞产生一定效应的信息传递物质。 如：脑啡肽、谷氨酸、门冬氨酸、多巴胺、肾上 腺素、乙酰胆碱 三、神经递质和受体 ( (一一) )神经递质神经递质 内啡肽、脑啡肽与运动成瘾 经常进
7、行大运动量训练的运动员，一旦停止运动，会感到 沮丧、抑郁、易怒、焦虑等不适，其原因是他们对运动产 生了依赖性，也就是运动成了瘾。 大运动量尤其是耐力性运动如长跑、游泳、骑自行车等， 会使人体内“吗啡样物质”增加，大量释放到血液中，令 人感到兴奋，心情愉快。长期大量释放这种“吗啡样物质 ”内啡肽与脑啡肽，人体已渐适应，只要停止运动两 天，就会出现不适，在心理上产生不良的影响。 研究表明，运动中内啡肽、脑啡肽的升高，可抑制各种不 适及疼痛。内啡肽、脑啡肽的升高好似注射了吗啡，可使 运动员痛阈增高，故易引起损伤。 受体：指在细胞膜以及 细胞浆与核中对特定生 物活性物质具有识别并 与之发生特异性结合，
8、 产生生物效应的特殊生 物分子。 配体：激动剂、拮抗剂 受体的特征： 饱和性 特异性 可逆性 ( (二二) ) 受体受体 形态：多样，细胞很小，但数量较多，约为神经 元的610倍。 功能 （1）支持和营养作用 （2）分离和绝缘作用 （3）参与血脑屏障的组成 （4）营造神经元活动的微环境 （5）辅助神经元迁移 （6）在脑损伤修复中的作用 四、神经胶质细胞 形态各异的神经胶质细胞 五、神经营养因子 主要神经营养因子： 神经生长因子 脑源性神经营养因子 神经营养因子3 神经营养因子4/5 神经营养因子6 主要内容： 一、感受器（感觉概述） 二、机体部分感觉信息的产生过程 （一）视觉 （二）听觉 （三
9、）位觉 （四）本体感觉 第二节第二节 神经系统的感觉功能神经系统的感觉功能 （一）感受器的定义和分类 感受器：人和动物的体表或组织内部存在 的一些专门感受机体内、外环境变化所形 成的刺激结构和装置。 分类： 根据分布部位分为：内感受器、外感受器 根据接受刺激的性质分为：光感受器、机 械感受器、温度感受器、化学感受器、伤 害感受器 一、感受器 （二）感受器的一般生理特性 1. 适宜刺激 2. 换能作用 3. 编码功能 4. 适应现象 （一）视觉 折光系统：角膜，房水、晶状体、玻璃体 二、机体部分感觉信息的产生过程 1.光感受和光信息处理（视网膜） a.视锥细胞: 接受强光刺激，形成明视觉和色觉，
10、并能看清物体 表面的细节与轮廓，有很强的空间分辨能力。 b.视杆细胞: 对光的敏感度高，能接受弱光刺激，形成暗视 觉。 视锥细胞和视杆细胞含有能吸收光能的光敏物 质(视色素)，在光线作用下能发生一系列的化学 反应，称为光化学反应。 视锥细胞外段中感光色素是视锥色素 视杆细胞内的感光色素是视紫红质 视 紫 红 质 光 视蛋白+11-顺视黄醛 视黄醛还原酶 11-顺视黄醇(VitA)全反型视黄醇(VitA) 醇脱氢酶 全反型视黄醛+视蛋白 视黄醛异构酶 (暗处，需能) 异构酶 缺乏VitA夜盲症 色觉是感光细胞受到不同波长的光线刺激后,产生 的视觉信息传入视觉中枢引起的主观感觉。 感红光色素(56
11、0nm) 视锥细胞 感绿光色素(530nm) 感蓝光色素(430nm) 色觉障碍： 色盲：凡不能识别三原色中的某一种或某几种 颜色者 色弱：对某种颜色辨别能力较正常人差者 视 觉 传 导 通 路 2 2. . 视觉中枢的神经机制视觉中枢的神经机制 视锥细胞 视杆细胞 双极 细胞 节 细 胞 视神经 视网膜鼻侧半纤维交叉 视网膜颞侧半纤维不交叉 视 束 外侧膝状 体核 内囊后肢 视辐射 枕叶距状沟上、下方的皮质（17区） 视 交 叉 视觉传导路 （二）听觉（二）听觉 外耳：耳廓、外耳道 中耳：鼓膜、听小骨、咽鼓管和听小肌 内耳：耳蜗、椭圆囊、球囊和三个半规管 位觉：身体进行各种变速运动和重力不平
12、衡时产生 的感觉。 原因：引起的前庭器官中的位觉感受器兴奋。 感受装置： 椭圆囊 囊斑 耳石耳石 内耳迷路的前庭器前庭器 囊球 三个半规管 壶腹嵴 终帽终帽 （三）位觉 A：椭圆囊和球囊的壁上有囊斑，囊斑中有感受性毛细胞。 适宜刺激：耳石的重力及直线正负加减速运动 1. 1. 位觉产生的机制位觉产生的机制 A 重力、直线加速 B 旋转 B：三个半规管：互相垂直，每个半规管均有膨大端为壶 腹，壶腹壁上有壶腹嵴，壶腹嵴含有感受性毛细胞。 适宜刺激：旋转正负加速度 2. 前庭反应和前庭稳定性 前庭反应：指前庭器官受到过度刺激产生兴奋后， 除引起一定位置觉改变以外，还引起骨骼肌紧张性 改变、眼震颤及自
13、主功能改变。例如眩晕、恶心、 呕吐和各种姿势反射等。 前庭功能稳定性：过度刺激前庭感受器而引起机体 各种前庭反应的程度 在体育运动中，从事赛艇、划船、跳伞、跳 水、滑雪、体操、武术、链球、投掷及各种球类运 动项目的运动员，其前庭功能稳定性较高。经常参 加这类运动的训练，有利于提高前庭功能稳定性。 （四）本体感觉 肌梭和腱器官 是存在于骨骼肌内 的感受器，称之为 本体感受器，由于 本体感受器而产生 的感觉称为本体感 觉。 肌梭：感受肌肉收缩时的长度变化 腱器官：感受肌肉收缩时的张力变化 一、脊髓对躯体运动的调控 1. 运动神经元 一个运动神经元与它所支配的那些肌纤维，组成 一个运动单位。 （一）
14、脊髓神经元 运动神经元 大运动神经元 运动神经元 小运动神经元 神经元 支配肌纤维的 舒缩活动 调节肌肉长度 和张力 第三节第三节 躯体运动的神经调控躯体运动的神经调控 2. 中间神经元 位置：位于脊髓传入纤维与传出纤维之间 数量：与运动神经元之比为30：1 功能：介导传入与传出信号，并将传入信 息整合成为新的、不同模式的输出。 3. 感觉神经元 （二）脊髓反射 脊髓是初级反射中枢。凡潜伏期短，活动形 式固定，只需外周传入和脊髓参与的反射活 动称为脊髓反射脊髓反射。 脊髓反射可分为牵张反射和屈肌反射。 1.1.牵张反射牵张反射 概念：一块骨骼肌如受到外力牵拉使其伸长 时，引起受牵拉肌肉反射性缩
15、短，该反射称 为牵张反射。 牵张反射有动态牵张反射和静态牵张反射两 种形式。 牵张反射的生理意义：维持站立姿势维持站立姿势、增强增强 肌肉收缩力量肌肉收缩力量。 2. 屈肌反射 概念：概念：当动物皮肤受到伤害性刺激时，受刺激一 侧的肢体出现屈肌收缩而伸肌弛缓，这一反射称 为屈肌反射。 意义：意义：使肢体离开伤害性刺激，具有保护性意 义。 特点：特点：有中间神经 元的介入，有两个 以上突触参与，属 于多突触反射。 （三）高位中枢对脊髓反射的调控 脊休克 （一一）脑干对肌紧张的调控脑干对肌紧张的调控 脑干网状结构易化区和抑制区调节肌紧张: 脑干网状结构抑制区：可使肌紧张减弱 脑干网状结构易化区：可
16、使肌紧张加强。 二、脑干对躯体运动的调控 （一一）脑干对肌紧张的调控脑干对肌紧张的调控 去大脑僵直：切断上位脑与脑干的联系，脑干 网状结构易化区功能增强，产生伸肌紧张亢进 的状态。 上图：动物的去大脑僵直 右图：人类的去皮层僵直和去大脑僵直 A，B，C去皮层僵直 A：仰卧，头部姿势正常时，上肢半 屈 B和C：转动头部时，上肢姿势 D：去大脑僵直，上下肢均伸直 去大脑僵直是一种伸肌为主的肌紧张 亢进现象，表明机体不同肌群的肌紧张配 布是受高位中枢调节的，脑干网状结构在 调节肌紧张方面起着十分重要的作用。 (二)脑干对节律性运动的调控 中脑 脑桥 脊髓 延髓 节律性行走 （三）姿势反射（三）姿势反
17、射 在躯体活动过程中，中枢神经系统不断地调 整不同部位骨骼肌的张力，以完成各种动作 ，保持或变更躯体各部分的位置，这种反射 活动总称为姿势反射。 状态反射状态反射 翻正反射翻正反射 直线加速运动反射直线加速运动反射 旋转加速运动反射旋转加速运动反射 1.1.状态反射状态反射 头部空间位置改变以及头部与躯干的相对位置 发生改变时，将反射性地引起躯干和四肢肌肉 紧张性的改变，这种反射称状态反射。 （1）迷路紧张反射 指头部空间位置发生 改变时，内耳迷路感 受器（椭圆囊和球囊 ）的传入冲动对躯体 伸肌紧张性的调节反 射。 （2）颈紧张反射 指颈部扭曲时，颈椎 关节韧带和颈部肌肉 的感受器受到刺激后
18、，对四肢肌肉紧张性 的调节反射。 人体状态反射的规律： 头部后仰：引起上下肢及背部伸肌紧 张性加强 头部前倾：引起上下肢及背部伸肌紧 张性减弱，屈肌及腹肌的紧张相对加强 头部侧倾或扭转：引起同侧上下肢伸 肌紧张反射性加强，异侧上下肢伸肌紧 张性减弱 正常人体：这类基本反射常被抑制而表现不明显（由 于高位中枢的调节）。 2.2.翻正反射翻正反射 当人和动物处于不正常体位时， 通过一系列动 作将体位恢复常态的反射活动称为翻正反射。 （视觉、位觉、大脑皮层） 3. 旋转运动反射 人体在进行主动或被动旋转运动时，为了恢复 正常体位而产生的一种反射活动，称为旋转运 动反射。（位觉） 4. 直线运动反射
19、人体在主动或被动进行直线加速或减速活动时 ，产生肌肉张力重新调配以恢复常态，这种反 射称为直线运动反射。包括升降反射和着地反 射。（位觉） 升降反射： 人体沿上下方向直线加速或减速运动时，内耳 感受器受到刺激，反射性地引起肌张力重新调 整的活动称为升降反射。 着地反射： 人体从高处跳下时，在着地的一刹那，上肢紧 张性加强而下肢两脚分开顺势弯曲，以保持身 体重心减少震动，这种反射称为着地反射。 中枢运动控制系统是以三个等级的方式组构 皮质下行传导通路 例：皮质脊髓束 第四节第四节 高位中枢对躯体运动的调控高位中枢对躯体运动的调控 最高水平 最低水平 中间水平 联合皮质和大脑基底神经节 运动皮质和
20、小脑 脑干和脊髓 运动策略 运动战术 运动执行 一、大脑皮质的运动调节功能 （一一）大脑皮质的运动区大脑皮质的运动区 包括：主运动区、运动前区、辅助运动区、顶后叶皮质、 扣带运动区 运动区有下列的功能特征： 对躯体运动的调节支配具有交叉的性质 具有精细的功能定位 运动区的定位从上到下的安排是倒置的 （二二）大脑皮质的组构原则大脑皮质的组构原则 大脑皮层下的基底神经节属于古老的前脑结 构。它包括有尾核、壳核、苍白球、丘脑底 核、黑质和红核。 功能： 参与运动的设计和程序编制 参与随意运动的产生和稳定、肌紧张的调 节、本体感受传入冲动信息的处理 参与自主神经活动的调节感觉传入、行为和 学习记忆 二
21、、基底神经对躯体运动的调控二、基底神经对躯体运动的调控 三、小脑对躯体运动的调控 （一）小脑的分叶 1. 按形态结构和进化：绒球小结叶 （原小脑或 古小脑），小脑前叶（旧小脑），小脑后叶 (新 小脑） 2. 按机能：前庭小脑（原小脑或古小脑 ），脊 髓小脑（旧小脑），皮质小脑（新小脑） （二）小脑的运动调节功能 1. 前庭小脑：控制身体平衡和平衡眼球运动 2. 脊髓小脑：调节正在进行过程中的运动，协助 大脑皮质对随意运动进行适时的控制 3. 皮质小脑：参与随意运动的设计和程序的编制 总结：运动的神经控制 大脑皮层 基底神经节 小脑 运动中枢 皮肤 肌肉 关节 前庭 感觉传入信息 脊髓（脑）运动神经元 骨骼肌 发动随意运动 调节姿势 协调肌群活动 最后公路（final common path） 腱反射（动态牵张反射）：指快速牵拉肌 腱时发生的牵张反射。 感受器：肌梭感受器：肌梭 效应器：快肌纤维 肌紧张（静态牵张反射）：是指缓慢持续 牵拉肌肉时受牵拉肌肉的紧张性收缩，是 维持躯体姿势最基本的反射活动。 感受器：肌梭感受器：肌梭 效应器：慢肌纤维