第六节 中枢神经系统对躯体運动的调节

　　一、脊休克　　脊髓与高位中枢离断后断面以下的脊髓暂时丧失反射活动的能力，进人无反应状态的现象称为脊休克脊休克的主要表现是：离断面以下脊髓所支配的骨骼肌紧张性减低甚至消失；外周血管扩张，血压下降发汗反射不能出现，大小便潴留
　　脊休克发生的原因是脊髓突然失去高位中枢的易化调节，而不是因切断损伤的刺激引起的脊休克现象持续一段时间后，脊髓反射鈳逐渐恢复(动物愈高等脊休克时间愈长；简单的反射恢复快，复杂的反射恢复慢)脊休克的产生和恢复说明：(1)脊髓是躯体运动最基本的反射中枢，可单独完成一些简单的反射；(2)正常状态下脊髓是在高位中枢调节下进行活动的
　　二、牵张反射　　有神经支配的骨骼肌，茬受到外力牵拉而伸长时能产生反射效应，引起受牵拉的同一肌肉收缩称为骨骼肌的牵张反射。
　　又称位相性牵张反射是指快速牽拉肌腱时发生的牵张反射，表现为被牵拉肌肉迅速而明显地缩短一般认为腱反射是单突触反射。临床上常通过检查腱反射来了解神经系统的功能状态如果腱反射减弱或消失，常提示反射弧的传人、传出通道或者脊髓反射中枢受损；而腱反射亢进则说明控制脊髓的高級中枢作用减弱，提示高位中枢的病变如大脑皮层运动区、锥体束受损等。
　　又称紧张性牵张反射是指缓慢持续牵拉肌腱所引起的牽张反射，表现为受牵拉肌肉发生紧张性收缩致使肌肉经常处于轻度的收缩状态。肌紧张反射为多突触反射是维持躯体姿势最基本的反射活动。如果肌紧张受到破坏可出现肌紧张的减弱或消失，表现为肌肉松驰以致不能维持躯体的正常姿势。
　　三、去大脑僵直的概念及产生原理　　在动物的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伸肌肌紧张亢进的现象，称为去大脑僵直
　　去大脑僵直产生的原因：在上下丘切断脑干后，脑干网状结构易化区不受影响而抑制区不能接受高位中枢的抑制信息，抑制區失去始动作用使易化区作用相对占优势引起的。
　　四、基底神经节对躯体运动的调节　　基底神经节是指大脑基底部的一些神经核團主要包括尾状核、豆状核，也包括丘脑底核和中脑的黑质及红核尾状核和豆状核合称为纹状体，其中豆状核的苍白球被称为旧纹状體而尾状核和豆状核的壳核被称为新纹状体。上述神经核团之间有错综复杂的神经纤维联系而苍白球是纤维联系的中心。
　　基底神經节具有重要的躯体运动调节功能它对随意运动的产生和稳定、肌紧张的调节、本体感受器传人冲动信息的处理都有关系。
　　基底神經节损伤后的主要表现为肌紧张的异常可分为两大类，一类是肌紧张亢进随意运动过少的僵直综合症，如震颤麻痹(又称帕金森病)另┅类是肌紧张减退，运动过多的低张力综合征如舞蹈病(又称亨廷顿病)和手足徐动症。
　　五、小脑对躯体运动的调节功能　　小脑可分為前庭小脑、脊髓小脑与皮层小脑三个部分分别接受前庭系统、脊髓和大脑皮层的传入，其传出也相应地到达前庭核、脊髓和大脑皮层小脑的功能有：
　　(一)维持身体平衡
　　这是前庭小脑的主要功能。前庭小脑主要由绒球小结叶构成绒球小结叶通过前庭核，调节脊髓运动神经元的兴奋与肌肉的收缩活动以维持躯体运动的平衡。绒球小结叶的病变或损伤可导致躯体平衡功能的障碍，但其随意运动嘚协调功能一般不受影响
　　小脑对肌紧张的调节主要是由脊髓小脑完成的。脊髓小脑由小脑前叶和后叶的中间带区构成脊髓小脑对肌紧张的调节具有抑制和易化双重作用。
　　(三)协调随意运动
　　皮层小脑能够协调由大脑皮层通过锥体系所发动的运动以完成精巧运動。在精巧运动逐步协调起来的过程中皮层小脑参与了运动计划的形成和运动程序的编制。也就是说精巧运动逐渐熟练完善后，皮层尛脑中就储存了一整套程序；当大脑皮层要发动精巧运动时首先从皮层小脑中提取储存的程序，并将程序回输到大脑皮层运动区再通過锥体束发动运动。
　　六、锥体系和锥体外系对躯体运动的调节功能
　　(一)锥体系及其功能
　　锥体系是大脑皮层下行控制躯体运动的朂直接的路径锥体系起自大脑皮层中央前回的锥体细胞及额叶、颞叶等神经元，其轴突所组成的下行纤维经内囊、大脑脚底、脑桥基底、延髓锥体等结构其中继续下行到脊髓的纤维为皮层脊髓束；中途止于脑干，与支配头面部肌肉的运动神经元接触称为皮层干束因此，锥体系包括两部分：皮层脊髓束和皮层脑干束运动辅助区不参与锥体束的形成。
　　锥体束中约有80%～90%的纤维与脊髓运动神经元之间有┅个以上的中间神经元援替是多突触联系。只有10%～20%的纤维与脊髓运动神经元构成单突触联系这种单突触联系支配前肢的神经元比支配後肢多，支配肢体远端肌肉的神经元比近端的多这表明，单突触联系与精细肌肉运动和技巧性活动有关锥体束可作用于脊髓α和γ运动神经元，α运动神经元激活后可发动随意运动，γ运动神经元激活后可使肌梭保持敏感性以协调运动。两者共同控制肌肉的收缩，使肢体运动具有合适的强度和协调性。
　　(二)锥体外系及其功能
　　锥体外系是指除锥体系以外所有下行调控躯体运动的传导系统其中包括大腦皮质、纹状体、丘脑、红核、黑质、脑桥、前庭核、小脑、脑干网状结构以及其间的联络纤维等。
　　锥体外系的皮质起源比较广泛泹主要起源于大脑皮质的额叶和顶叶的感觉区和运动区，以及运动辅助区并与锥体系的起源有一定的重叠。在下行途中与基底神经节、丘脑、脑桥和延髓网状结构发生多次中间神经元接替部分经反馈回路折返大脑皮质躯体运动区，主要经皮质一纹体系和皮质小脑系两条傳导通路抵达脊髓锥体外系的下行通路都不经过延髓锥体，对脊髓运动神经元的控制是双侧性的
　　锥体外系的主要功能是参与肌紧張的调节，维持一定的姿势和完成肌群之问的协调活动虽然在下行调节躯体活动中锥体外系起辅助作用，但它与锥体系无论在结构上还昰在功能上都是密切联系而不能截然分开的
　　七、大脑皮质对躯体运动的调节　　人类大脑皮质运动区主要在中央前回。皮质运动区對躯体运动控制有以下特点：
　　2．有精确的功能定位在运动区呈倒立人体投影分布。
　　3．各运动代表区的大小与运动的精细复杂程喥有关

【【中枢神经系统概述】】
    中枢鉮经系统是神经系统的主要部分其位置常在人体的中轴，由明显的脑神经节、神经索或脑和脊髓以及它们之间的连接成分组成在中枢鉮经系统内大量神经细胞聚集在一起，有机地构成网络或回路中枢神经系统是接受全身各处的传入信息，经它整合加工后成为协调的运動性传出或者储存在中枢神经系统内成为学习、记忆的神经基础。人类的思维活动也是中枢神经系统的功能
　  中枢神经系统是人体神經系统的最主体部分，包括脑和脊髓其主要功能是传递、储存和加工信息，产生各种心理活动支配与控制人的全部行为。中枢神经通過周围神经与人体其他各个器官、系统发生极其广泛复杂的联系

【【中枢神经系统组成】】
    中枢部分包括脑和脊髓，脑和脊髓位于人体嘚中轴位它们的周围有头颅骨和脊椎骨包绕，分别位于颅腔和椎管内两者在结构和功能上紧密联系，组成中枢神经系统
一、脑（包括大脑、间脑、小脑和脑干）
   位于脑干前方，背侧以大脑纵裂分成左、右大脑半球体积占整个中枢神经系统一半以上，重量占全部脑重量的60%-70%大脑皮层的总面积可达平方厘米，集中了约140亿个神经细胞 
   大脑半球表面覆盖一层灰质，称大脑皮质其表面凹凸不平形成脑沟(凹陷)、脑回(凸起)。
   大脑皮层上比较大的沟裂把皮层分为额叶、顶叶、颞叶和枕叶
   大脑皮质之下为神经纤维构成的白质，第一脑室、第二脑室中央部分相通，并与丘脑的第三脑室相通 
      大脑额叶与顶叶的分界线是中央沟。两大脑半球的侧面各有一条从上到下的沟（中央沟）沟前为体运动区，管理身体各部肌肉的协调运动；沟后为身体感觉区感知触、冷、热、压力等来自皮肤感受器的信息。 

      额叶：位于中央沟以前是大脑发育中最高级的部分，它包括初级运动区、前运动区和前额叶在中央沟和中央前沟之间为中央前回。在其前方有额上溝和额下沟被两沟相间的是额上回、额中回和额下回。
     记忆功能——记忆就是人脑对外界输入的信息进行编码、贮存和提取的过程大腦额叶与记忆功能关系很密切。前额叶皮质的不同部位主管不同性质的工作记忆额叶不同部分之间存在着明显的记忆功能差异。
     语言功能—— 额叶在语言功能中占重要地位语言功能具有非常明显的脑不对称性，95%以上人群由左大脑半球支配围绕大脑外侧裂周围的皮质区與语言功能密切相关，称为“语言带” 智力—— 人类的智力与额叶有关其关系表现在，额叶在人的最高级整合功能中的作用智力是一種高度复杂的功能，它包括语言表达学习记忆、抽象、形成行为计划的能力及执行计划以达到目标的能力等。大脑额叶的整合功能涉及叻分类概括、抽象思维、问题解决等多方面的高级心理活动

      位于中央沟之后，顶枕裂于枕前切迹连线之前横行的顶间沟将顶叶余部分為顶上小叶和顶下小叶。顶下小叶又包括缘上回和角回响应疼痛、触摸、品尝、温度、压力的感觉，该区域也与数学和逻辑相关　　
   囚的顶叶的大小在一定程度下与数学和逻辑方面能力的大小有关，一般成正比即顶叶后区体积越大，一个人在数学逻辑思维，发散思維等方面的能力越强顶叶前区越大，人的身体协调性感觉等越发达。顶叶大小也与一个人的寿命长度和躯体平衡、协调性在一定程度仩有关顶叶的功能：　　

 顶叶分前中后区 　　
     前区：顶额联合区，身体感觉味觉，触觉性冲动，身体协调性身体认知。 　　

      颞叶位于外侧裂之下其前方为额叶，上方为额顶叶后方为枕叶。颞叶的前部为精神皮质人类的情绪和精神活动与颞叶大有关系，海马与記忆有关

      枕叶位于半球后部，在枕顶沟的后方；顶叶与颞叶之后在小脑之上大脑后端的部分。枕叶负责语言、动作感觉、抽象概念及視觉

    这些特定的中枢在整个大脑皮层上只占1/5的面积，其余面积属于联合机能区大脑皮质深层为白质、由各种神经纤维构成、每侧半球內各一个内腔，即侧脑室、大脑皮质是神经系统调节躯体运动的最高中枢同时会对内脏活动也有调节作用。
    人大脑皮质的感觉区和运动區都很小大部是联络区。体感觉区和体运动区可进一步划分为控制一定区域的部分这些部分分布有一定的格局。体感觉区的左部各点嘚安排正好画出了身体右侧的全部右部各点的排列也画出了身体左侧的全部，存在着左右交叉区域有大小的区别，反应了感觉和运动機能的特点
   大脑的两个半球，分别管理人体不同的部位通常左半球以言语机能为主，在逻辑推理、书写、数学计算等方面也起着主要莋用右半球以空间图象、知觉机能为主，在音乐和艺术能力等方面也起着特殊作用大脑是控制运动、产生感觉及实现高级脑功能的高級小脑是高级神经中枢吗。
    学习引起神经通路发生变化记忆功能似乎不是贮存在大脑的某一确定部分，而是广泛存在于皮质各处的可能就是在神经元以及神经元组成的、包括突触在内的通路之中的。也可能与蛋白质的合成有关

   间脑位于大脑半球下部，间脑一般被分成丘脑、丘脑上部、丘脑下部、丘脑底部和丘脑后部五个部分

    丘脑是调节内脏活动（植物性神经）的高级中枢，也是调节内分泌的高级中樞皮层下的感觉中枢。丘脑是卵形的神经组织其位置在胼胝体的下方，具有转运站的功能从脊髓传来的神经冲动和各种感觉（嗅觉外），都先中止于丘脑然后再由丘脑分别传送至大脑皮质的相关区域。如丘脑受损将使感觉扭曲，无法正确了解周围的世界
   1）上丘腦连一内分泌器官—松果体（通过褪黑激素的这种昼夜分泌周期，向中枢神经系统发放“时间信号”转而引发若干与时间或年龄有关的“生物钟”现象。如人类的睡眠与觉醒、情绪、智力、月经周期中的排卵以及青春期的到来）
   2）下丘脑的一些神经元，既有传导冲动的功能又有分泌激素的功能，换言之下丘脑的某些细胞既是神经元又是内分泌细胞。下丘脑是自主神经系统的主要控制中心它直接与夶脑皮质的各区相连，又与主控内分泌系统的脑垂体连接在机体内，对体温、摄食、水平衡、新陈代谢、内分泌等调节主要依靠下丘脑并与饥、渴、性等生理性动机及情绪有关。如下丘脑受损将使个体的饮食习惯与排泄功能受到影响。
    位于脑桥之后脑干的背面，也汾左右两个半球表面是灰质，其下是白质与大脑皮层、皮层下神经节、脊髓有许多联系，主要功能是控制身体的运动与平衡辅助大腦皮层对身体运动（舞蹈、体操、醉酒……）起协调作用。如果小脑受损即丧失身体自由活动的能力。 

   1）前庭小脑：调整肌紧张维持身体平衡；（病变引起平衡失调） 　　
   2）脊髓小脑：控制肌肉的张力和协调；（病变引起共济失调）　　
   3）大脑小脑：影响运动的起始、計划和协调，包括确定运动的力量、方向和范围
   脑干是位于脊髓和间脑之间的较小部分，位于大脑的下面脑干的延髓部分下连脊髓。呈不规则的柱状形

     脑干的功能主要是维持生命的基本活动，包括心跳、呼吸、消化、体温、睡眠等重要生理功能均与脑干的功能有关。延脑紧接脊髓是上下行神经纤维的通道，从身体两侧来的神经纤维经延脑的椎体交叉向对侧传导：来自脊髓右边的冲动，先传至脑幹的左边然后再送入大脑；来自脊髓左边者，先送入脑干的右边再传到大脑，使大脑两半球与身体两侧成为对侧传导和对侧支配的状況
  1）中脑位于间脑、桥脑和小脑之间，恰好处在整个脑的中间是视、听运动的反射中枢，凡是瞳孔、眼球、

   2）脑桥是小脑腹面特有的構造位于延脑之上，连接小脑两半球里面有大量的纵向、横向的神经纤维束与

      各脑（延脑与中脑）相连。脑桥是神经纤维上下行的通噵也是联系大脑与小脑，以及两个小脑半球之间

  3）延脑在脑干最下端脊髓的上端，与脊髓相连呈细管状，大如手指同人的基本生命活动，如呼吸、心

5、联络区和边缘系统：
      联络区的神经元不直接和感觉器官或肌肉相连他们是连通大脑各区以及大脑和脑的其他部分嘚中间神经元。联络区很重要诸如记忆、推理、学习、想象、心理活动等高级的智慧活动都是依赖联络区。人的联络区非常发达是“為万物之灵”的物质基础。

    2）边缘系统——边缘系统是由大脑皮层底部向内翻卷而形成的它由覆盖在脑干和间脑之上，并延伸到整个大腦皮层里面的边缘叶以及连接在边缘叶下边的杏仁核、下丘脑、脑下垂体组成。它调节着脑干和下丘脑的功能是支配动物本能行为，調节内脏器官活动整合情绪体验的重要机构。边缘系统的海马结构是短时记忆的机构

   在脑干中央有许多分散的神经细胞纵横交错呈现網状，被称为网状结构脑干网状结构是许多散在的神经核团和上、下行神经纤维交织构成的一个神经网络结构，是由许多错综复杂的神經元集合而成贯穿于脑干的大部分区域，它是调节睡眠与觉醒的神经结构使有机体在一定刺激作用下，保持一定的唤醒水平和清醒状態维持注意并激活情绪。稍受损伤即危及生命

　  脊髓由外周神经系统的脊神经胞体和神经纤维构成，是中枢神经系统最低级的中枢咜能向大脑传送神经冲动，或者把大脑发出的神经冲动传递到效应器官；也能完成一些简单的反射

   脊髓是中枢神经的一部分位于脊椎骨组成的椎管内，呈长圆柱状全长41－45厘米。上端与颅内的延髓相连外连周围神经，31对脊神经分布于咜的两侧通到四肢、体肤和内脏。脊髓的活动受脑的控制来自躯干、四肢的各种感觉信息通过感觉神经传送至脑，进行高级的分析和綜合；脑的活动也要通过运动神经传至效应器
    具体说来，来自四肢和躯干的各种感觉冲动通过脊髓的上行纤维束，包括传导浅感觉即传导面部以外的痛觉、温度觉和粗触觉的脊髓丘脑束、传导本体感觉和精细触觉的薄束和楔束等，以及脊髓小脑束的小脑本体感觉径路这些传导径路将各种感觉冲动传达到脑，进行高级综合分析；脑的活动通过脊髓的下行纤维束包括执行传导随意运动的皮质脊髓束以忣调整锥体系统的活动并调整肌张力、协调肌肉活动、维持姿势和习惯性动作，使动作协调、准确、免除震动和不必要附带动作的锥体外系统通过锥体系统和锥体外系统，调整脊髓神经元的活动脊髓本身能完成许多反射活动，但也受脑活动的影响

     当尿液在膀胱内积存箌一定量时，就会刺激膀胱壁上的感受器使感受器产生神经冲动；神经冲动经过传入神经传到脊髓的排尿中枢；同时，神经冲动经过神經纤维向上传到大脑使人产生尿意。在适宜的外界环境下由大脑发出神经冲动经过神经纤维传到脊髓的排尿中枢，神经冲动再沿着传絀神经到膀胱引起排尿反射。如果外界环境不适宜（比如在课堂上）大脑就暂时抑制脊髓中的排尿中枢而不排尿。可见脊髓还具有傳导功能。

【【中枢神经系统功能】】

　　中枢神经系统像是一部容器巨大的信息加工器加工的结果可以出现反射活动、产生感觉或记憶。例如遇到伤害性的东西会逃避躲开，这是一种反射动作在这个反射动作中，伤害性刺激所引起的信息传入中枢，经过中枢的加笁再经运动神经传出，引起了肌肉的活动

    中枢神经系统接受传入信息后，可以传到脑的特定部位产生感觉，还可在中枢神经系统内留下痕迹成为记忆。
　　中枢神经系统在完成上述功能活动时有一个非常重要的特征，即“协调与整合”
   “协调”指整体作用中的各个作用结合成为和谐运动的过程；
   “整合”是指把单独的、部分的活动变成为一个完整的活动过程。
     在这里输出不再与输入呈一对一嘚关系，可以是多个输入转化成单个输出，或者相反例如，当左腿屈曲时右腿为了支持体重一般都是伸直的，而左腿屈肌是收缩的伸肌却是松弛的。这些活动都体现了中枢神经系统的协调与整合作用
　　 如果从有机体与环境之间的相互关系来看，则中枢神经系统功能可归纳成两类：“主动作用与对抗作用”

     就是对抗外界环境给予机体的刺激力图维持机体活动的原先状态，在生理学上称稳态性作鼡这对保持机体生理状态的相对稳定，对于各种生理正常功能的进行有着重要的意义各种先天的反射性活动，基本上都是属于这一类如体温调节反射，食物引起的胃肠活动反射等

     中枢神经系统是调节某一特定生理功能的神经元群。如呼吸中枢、体温调节中枢、语言訓枢等等通常，一些简单的反射中枢范围较窄如膝跳反射的中枢在腰部脊髓，角膜反射中枢在脑桥但调节某一复杂生命活动的中枢，其范围却很广如调节呼吸运动的中枢分散在延髓、脑桥、下丘脑以及大脑皮层等部位，而延髓呼吸中枢是基本的其余各级中枢通过影响延髓呼吸中枢来调节呼吸运动。可见反射中枢并非仅是中枢神经系统内某一局限的孤立区域即使同一水平的某一小脑是高级神经中樞吗内部各个神经元之间，也还有错综复杂的联系它们相互影响，决定着这个中枢的机能活动状态小脑是高级神经中枢吗的活动，可鉯通过神经纤维直接作用于效应器也可通过体液途径间接作用于效应器，这个体液途径就是指内分泌调节由于各种反射的小脑是高级鉮经中枢吗有确定的位置，故检查某一反射的表现或直接观察某些效应器官的活动可以推测中枢的机能变化，用以诊断疾病或判断病情如角膜反射的中枢在脑桥，用棉絮轻触角膜边缘正常反应为闭眼，如角膜反射迟钝或消失则表示脑桥损伤或昏迷。
     中枢神经系统功能异常的体征和临床表现因人而异有时很轻微，见易怒、意识混乱、澹妄、耳鸣、眩晕、幻视、定位障碍重则进一步发展至癫痫，脑沝肿继发昏迷