运动生理学3-肌肉活动的神经控制.ppt

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1、第三章 肌肉活动的神经调控 第一节 概述 一 、 神经元的基本结构和功能 基本结构 : 胞体 :接受 、 整合信息部位 树突 :接受 、 传导信息部位 轴突 始段 :产生可传导信息 (AP)部位 N纤维： 传导信息 (AP)部位 末稍 ： 递质释放部位 基本功能： 感受刺激 兴奋或抑制 整合 、 分析 、 贮存信息 传导信息或分泌激素 兴奋在神经纤维上的传导 局部电流形式传导 神经元间的信息传递 突触： 前一个神经元的轴突末梢分枝与后一个神 经元的胞体或突起相互接触的部位。 神经递质 受体 二、神经肌肉之间的联系 1、结构基础：突触 2、功能基础：反射弧 3、 运动单位 一块肌肉往往受许多运动

2、神经元的支配，支配某 一肌肉的一群运动神经元（运动神经元池）包括 和 r运动神经元。 大 运动神经元 支配快肌纤维 小 运动神经元 支配慢肌纤维 r运动神经元 支配肌梭的梭内肌纤维。 一个 运动神经元和受其支配的肌纤维所组成的 最基本的收缩单位叫 运动单位 (motor unit,MU)。 运动性运动单位 ：肌纤维兴奋时发放的冲动频率较高 ， 收 缩力量大 ， 但容易疲劳 ， 氧化酶的含量较低 ， 属于快肌运 动单位 。 紧张性运动单位 ：肌纤维兴奋时冲动频率较低 ， 但发放可 持续较长的时间 ， 氧化酶的含量较高 ， 属于慢肌运动单位 。 眼外直肌运动单位： 5-7条肌纤维 腓肠肌运动单位：

3、 200多条肌纤维 一般说来，一个运动单位中的肌纤维数目越少就越灵活， 而越多则产生的张力越大。 运动单位动员 肌肉收缩时参与的肌纤维数目越多 ， 产生的张力就 越大 。 张力不但与兴奋的 运动单位数目 有关 ， 而且也与运 动神经元传到肌纤维的 冲动频率 有关 。 参与活动的 运动单位数目与兴奋频率的结合 ， 称为 运动单位动 员 (简称 MUI)。 运动单位动员也可称为 运动单位募 集 。 三、前庭器、前庭反应与前庭稳定性 前庭器 位于内耳，包括椭圆囊、球囊和三个半规管，是维 持姿势和平衡的位觉感受装置。 前庭反应 当人体前庭感受器受到过度刺激时，反射性引起骨 骼肌紧张性的改变、眼震颤以及

4、自主功能反应，如心 率加快、血压下降、恶心呕吐、眩晕、出冷汗等，称 为前庭反应。 前庭稳定性 过度刺激前庭感受器而引起机体各种前庭反应的程 度，称为前庭稳定性。 四、本体感受器 骨骼肌的肌梭和腱梭 本体感受器 ：肌肉、肌腱和关节囊中分布有各种各 样的感受器，能感受躯体在空间运动和位臵的变化， 叫本体感受器。其中，肌肉中的叫 肌梭 ，肌腱中的 叫 腱梭。 本体感觉： 本体感受器受到刺激所产生的躯体感觉。 1、肌梭 是分布于骨骼 肌，特别是与精细 运动有关的肌肉如 手肌、眼肌等内的 梭形小体，内含 2- 10条细小有骨骼肌 纤维，称梭内肌， 受 运动神经元支 配。 牵拉肌肉（长 度、张力） 牵拉肌

5、梭 神 经冲动传入中 枢 被牵拉肌 反射性收缩。 由肌梭引起的 反射叫 牵张反 射。 2.腱梭 腱梭： 分布在腱胶原纤维之间，与梭外肌纤维串联，是一种张力 感受器。 肌肉收缩张力增加 腱梭发生兴奋 冲动传人中枢 反射性地引 起肌肉舒张。 腱梭引起的反射叫 反牵张反射 。 当肌肉被牵拉时，先是肌梭兴奋，加强肌肉收缩，对抗牵拉。牵 拉加强时，腱梭兴奋，抑制牵张反射，保护肌肉。 运用反牵张反射的原理可有效的放松肌肉，改善关节的柔韧性。 PNF练习法 一种放松肌肉和消除 疲劳的有效方法 运用肌梭和腱梭形成的牵张反射和反牵张反射的 原理，进行肌肉放松的方法。 方法： 缓慢逆向运动使肌肉拉伸至最大幅度 保

6、持 （ 6-10秒） 稍放松 肌肉在抗阻下作静力 性收缩 保持（ 6-10秒） 结束 运动对本体感受器的影响 人体经常参加体育训练，不仅使本体感受器的机 能得到提高，而且能使肌肉运动的分析能力及动 作时间的判断精确力得到发展。 例如，不同训练水平的篮球运动员运球快速进攻 时，训练水平高的运动员其控球能力强，失球次 数少，而且运动速度快，表现出本体感受器具有 较高的敏感性。 肌肉活动时发生的本体感觉往往被视、听和其 他感觉遮蔽，故本体感觉也称为暗淡的感觉。 运动员的本体感觉能力必须经过长时间训练， 才能在意识中比较明显而精确地反映出自己的 运动动作。 第二节 躯体运动的神经调控 躯体运动 ：人类

7、和高等动物全身或局部的肌肉活动。 分类： 反射 ：不受主观意识支配，运动形式固定，反应快捷的运 动。 节律化（形式化）运动 ：主观意识只控制运动的起始和终 止，而运动期间多可自动完成。运动形式多固定，具 有节律性与连续性，如走、跑等。 随意（意向性）运动 ：运动具有明确的目的性，全过程均 受主观意识支配，运动形式较复杂，一般通过后天学 习而获得。如跳高、传接球等多数运动技能。 一、脊髓对躯体运动的调节 以脊髓为中枢形成的初级反射活动，称为脊 髓反射。 牵张反射 屈肌反射 1.牵张反射 概念： 当骨骼肌 受到牵拉时会产 生反射性收缩。 特点： 感受器和 效应器都是在同 一块肌肉中 类型： 腱反射

8、 肌紧张 意义： 在于维持 身体姿势，增强 肌肉 力量。 腱反射 (位相性牵张反射 ,动态牵张反射 ) : 指快速牵拉 肌腱时发生的牵张反射 。 如：膝跳反射 、 跟腱反射 。 膝跳反射弧： 叩击肌腱 肌肉受到牵拉刺激 肌梭兴奋性 Ia类和 类 N纤维传入 运动元兴奋 梭外肌收缩 肌紧张 (紧张性牵张反射 ， 静态牵张反 射 ) ： 概念 ：指缓慢而持续地牵拉肌腱时所引起 的牵张反射 。 意义： 对抗肌肉的牵拉以维持身体的姿势 ， 是一切躯体运动的基础 。 脑干某些中枢调节肌紧张是通过兴奋 环实现的。 环的意义：使肌肉维持于缩短状态。 r-环的作用 梭外肌收缩 运动 N元兴奋 肌梭的 敏感性

9、兴奋性 持续轻微 牵拉伸肌 梭内肌收缩 r运动 N元兴奋 高位中枢下传冲动 重力作用 骨骼肌处于持续地轻微的收缩状态 r 环 2、屈肌反射 概念：当皮肤或肌肉受到伤害性刺激时，受 刺激一侧的肢体迅速回撤，这一反射称为屈肌 反射。 意义：保护肢体免受进一步伤害。 脑干上承 大脑 半球，下连 脊 髓 ，呈不规则 的柱状形。 脑干由 延髓 、 脑桥 、 中脑 三 部分组成。 二、脑干对躯体运动的调节 网状结构： 在脑干广大的区域中，神经细胞和神经 纤维交织在一起呈网状。 1. 网状结构对肌紧张的调节 加强肌紧张 和肌运动的区域，称为 易化区 (范围较大 )。 易化区： 抑制区： 抑制肌紧张 和肌运动

10、的区域，称为 抑制区 (范围较小 )； 去大脑僵直 去大脑僵直实验： 在动物中脑上下丘 之间切断脑干，动 物出现伸肌过度紧 张现象，表现为四 肢伸直、头尾昂起、 脊柱挺硬，称为去 大脑僵直。 2.姿势反射 在身体活动过程中，中枢不断地调整不 同部位骨骼肌的张力，以完成各种动作， 保持变更躯体各部分的位臵，这种反射 为姿势反射。 （ 1）状态反射 （ 2）翻正反射 （ 3）旋转运动反射 （ 4）直线运动反射 (1)状态反射 概念： 是头部空间位臵改变时反射性地引起四肢肌 张力重新调整的一种反射活动。 头部后仰： 上下肢及背部伸肌紧张性加强； 头部前倾： 上下肢及背部伸肌紧张性减弱，屈肌及 腹肌的

11、紧张性相对加强； 头部侧倾或扭转时： 同侧上下肢伸肌紧张性加强， 对侧上下肢伸肌紧张性减弱。 讨论： 在需要保持身体平衡的运动中，如果头部位置 不正会有什么后果？ 举重时，提铃瞬间头应该怎样？为什么？ 短跑运动员起跑瞬间头为什么要低着？ 状态反射在体育运动中的应用： 体操的后手翻、空翻及跳马 动作，若头部位臵不正， 就会使两臂用力不均衡，身体偏向一侧，常常导致 动作失误或无法完成。 短跑运动员起跑 时，为防止身体过早直立，往往采 用低头姿势，这些都是运用了状态反射的规律。 举重时， 提杠铃至胸前瞬间头后仰，可借以提高肩 背肌群的力量能更好地完成动作。 违反状态反射规律：例如，有训练的自行车运动

12、员 在快速骑车时，做出头后仰而身体前倾的姿势。 (2)翻正反射 概念： 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 。 特点： 先转头，再转身。 应用： 体育运动中，很多动作是在翻正反射 的基础上形成的运动技能。 实例： 体操运动员的空翻转体，跳水运动中 转体及篮球转体过人等动作，都要先转头， 再转上半身，然后下半身，使动作优美、协 调且迅速。 猫落地时的姿态连 续变化图 (3)旋转运动反射 概念： 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 。 实例： 在弯道上跑步时，身体向左侧倾斜，将反 射性地引起躯干右侧肌张力增加。 (4)直线运

13、动反射 着地反射 ： 从高处落下时，四肢伸肌紧张，以四 肢伸直、分开姿态着地的一种反射。 讨论： 这种反射有什么作用？有什么害处？如果避免 或减轻落地时的危险？ (三 )小脑在运动中的调控作用 小脑对运动的调控作用 调节肌紧张、控制身体平衡、协调感觉运动 和参与运动学习。 小脑损伤 时，常见的症状为随意运动障碍， 出现运动过度或不足、乏力、方向偏移，失去 运动稳定性 (四 )大脑皮质在运动控制中的作用 特征 ： 交叉支配 : (除上面部肌受双侧皮层支配外 ) 倒臵分布 : (除头面部是正立的外 ) 区域大小与精细程度呈正 比 : 功能定位精确： 大脑皮层运动区 主要运动区 其他运动区 辅助运动

14、区 (纵裂内缘及扣带回 ) 设计运动动作 部位 ：中央前回和运动前区 (4区 ) (6 区 ) 功能 ： 执行随意运动指令 肢体远端肌 肢体近端肌 双侧支配 第二运动区等 (5、 6、 7、 8、 18、 19 区 ) 协调随意运动 锥体系与锥体外系功能特点 锥体系 1. 对侧支配； 有单突触联系 (占 10 20 ); 激活 、 rN元； 对皮层无反馈环路 。 2. 加强肌紧张； 执行随意运动指令 。 锥体外系 1. 双侧支配 皆多单突触联系 激活 rN元； 对皮层有反馈环路 2. 调节肌紧张； 协调随意运动 。 思考题 1、解释运动单位和运动单位动员。 2、躯体运动是如何分类的？ 3、以股四头肌为例说明如何运用 PNF练习法放 松肌肉。 4、姿势反射有哪几种？结合体育运动中的例子 说明。