动的变化,完成一系列反射活动,以维持机体与环境的对立统一,各级中枢相互协调,完成对
躯体运动的调节。
一、脊髓对躯体运动的调节
脊髓是躯体运动最基本的反射中枢。通过脊髓所完成的反射,称为脊髓反射。脊髓完成
的骨骼肌反射中最基本的是牵张反射;此外,也能完成简单的内脏反射。
(-)牵张反射
有神经支配的骨骼肌因受外力牵拉而伸长时,就会引起反射性收缩。这种反射称为牵张反
射,它有两种类型:即腱反射和肌紧张。腱反射是由于快速牵拉肌腱时发生的牵张反射.它
表现为被牵拉肌肉快速明显缩短,又称为位相性牵张反射。例如膝跳反射(图10-11)。肌紧
张是指缓慢持续牵拉肌肉时发生的牵张反射,其表现为受牵的肌肉能发生紧张性收缩,阻止被
拉长,故又称为紧张性牵张反射。
图10-11 膝跳反射示意图 图10-12 骨骼肌的神经支配和牵张反射
l.牵张反射的反射弧 它的特点是感受器和效应器都在同一块肌肉中,感受器是肌梭,
它两端细小,中央膨大,形状似梭,与梭外肌纤维平行排列。肌梭内有特殊的纤维,称为梭
内肌。它两端有横纹,具有收缩能力;中央部分有传人纤维末梢组成的螺旋状感受器,与收
缩部分呈串联关系。因此,当梭内肌收缩时,螺旋状感受器因受牵拉刺激而发放冲动沿肌梭
传入纤维传入脊髓,直接与支配受牵拉肌肉的运动神经元(á与ã运动神经元)发生兴奋性
突触联系,其传出纤维直接支配效应器的活动,完成牵张反射(图10-12)。
2.肌紧张及其生理意义 正常体内的骨骼肌纤维经常在轮流交替收缩,使骨骼肌处于一
种轻度的持续收缩状态,产生一定张力,这种张力就称为肌张力或肌紧张。如果骨骼肌的这种
持续收缩增强或减弱,就称为肌张力增高或减低。肌张力的本质就是紧张性牵张反射。如果破
坏它反射弧的任何一部分,即可出现肌肉松弛,肌张力消失,身体的姿势无法维持,故肌紧张
是维持躯体姿势最基本的反射活动,是姿势反射的基础。
肌紧张产生的原因有二:
(1)正常人体骨骼肌的两端都附着在骨上,由于重力作用。对骨骼肌具有轻度牵拉作用,
刺激了肌梭螺旋状感受器,反射性地使梭外肌纤维发生轻度收缩,从而产生一定的肌张力。
(2)ã运动神经元在高位中枢的影响下,经常有少量冲动到达梭内肌,使它发生轻度收缩,
冲动沿肌梭传入纤维传入脊髓,通过á运动神经元发出少量传出冲动,使梭外肌发生轻度收缩。
这一反射途径称为ã环路。它对进一步调节紧张性牵张反射具有重要意义。
3.腱反射的临床意义 腱反射的反射弧比较简单,它的中枢常只涉及1~2个脊髓节段,
反应的范围也只限于直接受牵拉的那一块肌肉,故临床上常检查某些腱反射来了解神经系统
的功能状态(表10一2)。如果腱反射减弱或消失,常指示反射弧的传人、传出通路或脊髓反
射中枢的损害或中断;而腱反射的增强或亢进,则常见于运动神经元发生病变(例如锥体束综
合症)。
表10-2 临床常检查的腱反射
(二)脊髓休克(脊休克)
失去高位脑中枢,只保留脊髓的动物(称为脊髓动物或脊动物),仍可以完成一些简单
的反射,如屈肌反射和对侧伸肌反射等。但当脊髓与高位中枢突然离断后,断面以下的脊髓
将暂时丧失反射活动的能力,进人无反应状态,这种现象称为脊髓休克。脊髓休克的主要表
现为:断面以下躯体的感觉和随意运动完全丧失。骨骼肌紧张性减低甚至消失,外周血管扩
张,血压下降,发汗反射消失,尿粪积聚,等等。以后,逐渐恢复,其恢复的快慢与动物进
化水平和个体发育有关。如蛙,在数分钟内即可恢复,狗需数日,人类则需数周或数月。同
类动物中较幼个体恢复得快。脊休克的产生是由于平时高位中枢不断地发放低频冲动下传到
达脊髓运动神经元,使它们处于一定的兴奋状态,容易对传入冲动发生反应(这种作用称为
易化作用),由于突然失去了高位中枢的易化作用,使脊髓神经元的兴奋性极度降低而呈现
脊休克。可见,在正常情况下,脊髓反射是在高位脑中枢的调节下完成的。
二、脑干网状结构对肌紧张的调节
脑干网状结构除有上行系统形成非特异性传人系统外,还有下行系统,由网状脊髓束组
成。它是锥体外系统的重要组成部分。下行系统对肌紧张的调节具有易化和抑制两种作用。
(-)下行易化作用
网状结构中具有加强肌紧张及肌肉运动的区域,称为易化区。刺激这一区域能使肌紧张
加强,这一作用称下行易化作用。易化区分布于广大的脑干中央区域,包括延髓网状结构的
背外侧部分、脑桥的被盖、中脑的中央灰质及被盖;此外,下丘脑和丘脑中线核群等部位也
具有对肌紧张和肌肉运动的易化作用,因此也包括在易化区概念之中。前庭核和小脑前叶两
侧部也能加强网状结构易化区的活动(图10-13)。
(二)下行抑制作用
网状结构中具有抑制肌紧张及
肌肉运动的区域,称为抑制区。刺
激这一区域可抑制肌紧张,这一作
用称下行抑制作用。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。抑制区本身不能自动
发放冲动,它必须接受大脑皮层抑
制区、尾状核和小脑前叶中间部的
始动作用后,才能维持其对肌紧张
的抑制作用。 图10-13 网状结构下行系统示意囹
(三)易化与抑制的平衡
脑干网状结构易化区和抑制区对骨骼肌活动的易化或抑制作用,主要是通过网状脊髓束
下行的。首先易化或抑制ã运动神经元,从而改变肌梭感受装置的敏感性,通过ã环路间接
地调节肌肉的活动。在正常情况下,脑干网状结构下行易化作用和下行抑制作用保持协调平
衡。在肌紧张的平衡调节中,易化区略占优势,从而维持正常的肌紧张。如下行易化作用与
下行抑制作用的平衡失调,将出现肌紧张亢进或减弱。
(四)去大脑僵直
脑干网状结构对肌紧张的调节作用,可用去大脑僵直实验加以说明。在动物中脑上,下
叠体(上、下丘)之间切断脑干,使脊髓仅与延髓和脑桥相连,这样的动物称为去大脑动物。
切断后立即出现全身肌紧张明显增加,表现为四肢伸直、头尾昂起,脊柱挺、硬的伸肌过度
紧张的状态,称为去大脑僵直(图10-14)。
去大脑僵直主要是一种反射性的伸肌紧张性亢
进。如在去大脑动物的肌肉中注人局部麻醉药,或
切断相应的脊髓背根,以消除肌梭传入冲动对中枢
的作用,则僵直现象就消失。可见,去大脑僵直是
在脊髓牵张反射的基础上发展起来的,是一种增强
的牵张反射。这是由于大脑皮层抑制区和尾状核等 图10-14 猫去大脑僵直的姿势
通向脑干网状结构抑制区的通路被切断,抑制区失去了高位中枢的始动作用,所以活动降低;
而易化区还可接受上行传导束侧支的激动;此外,小脑后叶和前庭核与易化区和脊髓的联系
却完好无损。因此,下行易化作用因失去抑制作用的对抗而占优势,导致伸肌反射亢进而出
现去大脑僵直。
三、小脑的功能
小脑按其进化发展可分为古小脑、旧小脑和新小脑三部分。它的主要功能是维持身体平
衡,调节肌紧张和协调随意运动。
(-)维持身体平衡
身体的平衡是许多肌肉协同活动的结果,古小脑(即绒球小结叶)是完成这种功能的主
要中枢。不论动物或人的绒球小结叶受到损伤,身体的平衡都会发生很大的障碍,站立不稳,
时常跌跤,但肌肉运动的协调性仍良好,绒球小结叶的平衡功能与前庭器官及前庭核活动有
密切关系。其反射弧如下:前庭器官→前庭核→绒球小结叶→前庭核→脊髓运动神经元→骨
骼肌。
(二)调节肌紧张
旧小脑尤其是前叶对肌紧张的调节具有抑制和易化的双重作用,这是通过脑干网状结构
易化区和抑制区实现的。随着进化,小脑前叶外侧部的易化作用逐渐占主要地位。故在人类
以两外侧部作用为主。
(三)协调随意运动
这是新小脑的主要功能。当人类新小脑受损后随意运动失调,其主要表现有:患者行走
跨步过大,躯干落后而易倾倒,运动准确性差(如患者闭眼指鼻不准);肢体运动时出现震颤,
以及言语缓慢,说话不清等。临床上称这种运动协调障碍为“小脑性共济失调”。此外,新小
脑的损伤也伴有肌紧张减退、四肢乏力等。
新小脑对于随意运动的协调,一方面是通
过它对脊髓运动神经元的易化作用实现的。即
当皮层发动随意运动时,就有冲动传至新小脑,
新小脑发出冲动经由红核及网状结构对脊髓运
动神经元起易化作用。此种易化作用的加强或
减弱,有利于调节脊髓的肌肉反射活动(图
10-15)。另一方面,新小脑对随意运动的协调
还可通过小脑和大脑间的两个反馈途径来实
现:
(1)皮层→脑桥→小脑→红核→丘脑→皮
层的反馈环路。
(2)由大脑皮层发出的冲动经皮层脊髓束
下达脊髓运动神经元,引起有关肌肉的运动,运
动时的本体冲动经由脊髓小脑束到小脑,再经 图10-15 新小脑的主要纤维联系
→红核→丘脑→大脑皮层。
通过这两个途径,小脑随时能对大脑皮层发挥其正或负的反馈作用,即可增强或减弱大
脑皮层的兴奋性,从而对大脑皮层下传的冲动起一种纠正作用,使动作准确,走向平稳。
四、大脑皮层对躯体运动的调节
(一)大脑皮层的主要运动区
中央前回为大脑皮层的主要运动区,大脑皮层运动区具有下列功能特征:
1.交叉支配,但头面部的支配多数为双侧性。
2具有精细的机能定位、倒置安排(头面部内部正立)。
3.功能代表区的大小与运动精细程度有关,运动愈精细而复杂的肌肉其代表区愈大。
4.刺激运动区,只引起少数个别肌肉的收缩,甚至只引起某块肌肉的一部分收缩,因此
不产生肌肉群的协同性收缩。
此外,在皮层内侧面(两半球纵裂的侧壁)有运动辅助区,刺激该区可以引起肢体运动
和发声,一般为双侧性支配。
大脑皮层对躯体运动的调节功能,是通过锥体系和锥体外系的活动实现的。
(二)锥体系与锥体外系
1.锥体系 锥体系一般是指起源于大脑皮层,经内囊和延髓锥体下行到达脊髓的传导束
(即皮层脊髓束,或称锥体束)。由皮层发出抵达脑神经运动核的纤维(皮层脑干束)虽不通
过延髓锥体,但也包括在锥体系的概念之中。
锥体系的主要功能是发动随意运动和完成精细活动。在锥全系活动时,既可引起脊髓前
角的á运动神经元的兴奋,发动随意运动,又可引起ã运动神经元的兴奋,通过ã球路间接控
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