了解基底神经节的功能

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、姿势的中枢调节三、躯体运动的中枢调节Question1.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运动神经元乙酰胆碱1.脊髓释放的神经递质①α运动神经元：支配梭外肌大的α运动神经元快肌小的α运动神经元慢肌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、关节等传入信息最后公路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(finalcommonpath)1.引发随意运动2.调节姿势3.协调不同肌群的运动（二）运动单位(motorunit)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，称为运动单位概念：1998.7.21第6、7颈椎开放性、粉碎性骨折问题：1、脊髓的功能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(spinalshock)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，血压下降粪尿潴留反射可恢复概念：知觉和随意运动能力永久丧失脊休克可逐渐恢复，但知觉、随意运动能力将永久丧失。特点：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产生原因：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。2.脊髓对姿势的调节姿势反射（posturalreflex）：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(crossedextensorreflex)(2)牵张反射（stretchreflex）(3)节间反射(intersegmentalreflex)屈肌反射(flexorreflex)：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、肢体出现屈曲反应意义：避免刺激、自我保护,但不属于姿势反射(1)对侧伸肌反射(crossedextensorreflex)：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(2)牵张反射（stretchreflex）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（tendonreflex）肌紧张（muscletonus）定义：1)腱反射(tendonreflex)：快速牵拉肌腱时发生的牵张反射特点：为单突触反射传导速度较快(90m/s)潜伏期短(0.7ms)传入纤维直径较粗（12~20μm）意义：腱反射减弱或消失提示反射弧受损腱反射亢进提示高位中枢发生病变2)肌紧张(muscletonus)：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,阻止被拉长特点：为多突触反射持久缓慢,不易疲劳–慢肌交替收缩意义：是维持身体姿势的最基本的反射活动是姿势反射的基础主要在于维持站立姿势牵张反射的反射弧：牵拉肌肉→肌梭兴奋→Ⅰa.Ⅱ纤维→脊髓α运动神经元兴奋→受牵肌肉收缩肌梭：是长度感受器①感受器：肌梭和腱器官腱器官：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。④传出神经：α传出f支配梭外肌fγ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f⑤效应器：同一肌肉的肌纤维。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→受牵肌肉收缩牵张反射机制及过程a◆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→梭外肌收缩牵拉力量梭外肌肌张力腱器官兴奋中间神经元抑制同一肌肉的α运动神经元防止肌肉被过度牵拉受损Ib◆肌梭与腱器官的比较（3）节间反射(intersegmentalreflex)：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搔爬反射(scratchingreflex)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decerebraterigidity1.脑干对肌紧张的调节(1)去大脑僵直(decerebraterigidity)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加强肌紧张抑制肌紧张脑中易化肌紧张区域有延髓网状结构背外侧部脑桥被盖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前庭核纹状体小脑前叶蚓部小脑前叶两侧部↓↓脑干网状结构抑制区脑干网状结构易化区脊髓γ脊髓α↓↓梭内肌梭外肌(伸肌)（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(decorticaterigidity)：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α僵直与γ僵直(5)从牵张反射的原理分析,去大脑僵直的产生机制: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如：中脑上下丘之间切断γ僵直小脑前叶切除α僵直2.脑干对姿势反射的调节(自学）(1)状态反射（attitudinalreflex）：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(2)翻正反射（rightingreflex）：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随意运动的设想皮层联络区基底神经节皮层小脑中央前回运动前区脊髓小脑运动设计执行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）主要运动区中央前回（4区）运动前区（6区）皮层运动区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④功能定位精确主要运动区的功能特征（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（motorcolumn）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１、皮层脊髓束：2.运动传导系统及其功能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：前庭脊髓束红核脊髓束：功能与皮层脊髓前束相似顶盖脊髓束网状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，维持平衡临床：柔软性麻痹(软瘫):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：出现巴宾斯基征阳性(二)基底神经节（basalganglia）的运动调节功能纹状体尾状核壳核苍白球新纹状体旧纹状体丘脑底核中脑黑质基底神经节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图：基底神经节与大脑皮层之间的神经回路皮层广泛区域新纹状体黑质苍白球外侧部苍白球内侧部丘脑底核丘脑（VA-VL)皮层运动前区D2D1GLUGLUGABAGABAGABADAGABADA（+）（-）（+）（+）（+）（-）（-）（-）（-）图：基底神经节的直接通路和间接通路去抑制（disinhibition）与基底神经节有关的疾病双侧黑质随意运动↓，肌紧张↑表情呆板，静止性震颤帕金森氏病(震颤麻痹)肌紧张不全而运动过多综合征肌紧张过强而运动过少综合征肌紧张减低，头部和上肢不自主的舞蹈样动作双侧新纹状体耗竭多巴胺递质的药物(如利舍平)左旋多巴阿托品表现亨廷顿病（手足徐动症）病变部位治疗(三)小脑的运动调节功能主要功能维持姿势平衡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控制身体平衡功能及眼球运动主要功能：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)位置性眼震颤2.脊髓小脑小脑前叶及后叶中间带小脑前叶:（1）调节肌紧张后叶中间带:双侧肌紧张加强、协调随意运动临床:肌张力降低，四肢无力功能:蚓部：可抑制同侧伸肌紧张两侧部：加强肌紧张（占主要）小脑性共济失调（cerebellarataxia)（2）协调正在进行的随意运动临床:意向性震颤（intentiontremor）脊髓小脑大脑皮层本体感觉、视听觉随意运动矫正信号3.皮层小脑与感觉皮层、运动皮层、联络区之间的联合活动和随意运动计划的形成及序的编制有关功能:半球外侧部临床:精巧运动受损精巧运动是逐步在学习过程中形成熟练起来的编码–储存–提取–应用