第三章第三章 肌肉活动的神经调控肌肉活动的神经调控第一节第一节 概述概述 一、一、神经元的基本结构和功能神经元的基本结构和功能基本结构基本结构: :胞体胞体: :接受、整合信息部位接受、整合信息部位树突树突: :接受、传导信息部位接受、传导信息部位轴突轴突 始始段段: :产产生生可可传传导导信信息息(AP)(AP)部部位位N N纤维：纤维：传导信息传导信息(AP)(AP)部位部位 末稍末稍：递质释放部位递质释放部位基本功能：感受刺激感受刺激兴奋或抑制兴奋或抑制整合、分析、贮存信息整合、分析、贮存信息传导信息或分泌激素传导信息或分泌激素兴奋在神经纤维上的传导 局部电流形式传导局部电流形式传导神经元间的信息传递 突触：突触：前一个神经元的轴突末梢分枝与后一个神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。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 3、运动单位运动单位 一块肌肉往往受许多运动神经元的支配，支配某一块肌肉往往受许多运动神经元的支配，支配某一肌肉的一群运动神经元（运动神经元池）包括一肌肉的一群运动神经元（运动神经元池）包括和和r r运动神经元。运动神经元。 大大运动神经元运动神经元支配快肌纤维支配快肌纤维 小小运动神经元运动神经元支配慢肌纤维支配慢肌纤维 r r运动神经元运动神经元支配肌梭的梭内肌纤维。支配肌梭的梭内肌纤维。一个一个运动神经元和受其支配的肌纤维所组成的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最基本的收缩单位叫运动单位运动单位 (motor unit,MU) (motor unit,MU)。运运动动性性运运动动单单位位：肌肌纤纤维维兴兴奋奋时时发发放放的的冲冲动动频频率率较较高高，收收缩缩力力量量大大，但但容容易易疲疲劳劳，氧氧化化酶酶的的含含量量较较低低，属属于于快快肌肌运运动单位。动单位。紧紧张张性性运运动动单单位位：肌肌纤纤维维兴兴奋奋时时冲冲动动频频率率较较低低，但但发发放放可可持续较长的时间，氧化酶的含量较高，属于慢肌运动单位。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：眼外直肌运动单位：5-75-7条肌纤维条肌纤维 腓肠肌运动单位：腓肠肌运动单位：200200多条肌纤维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，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。而越多则产生的张力越大。运动单位动员肌肌肉肉收收缩缩时时参参与与的的肌肌纤纤维维数数目目越越多多，产产生生的的张张力力就就越大。越大。张张力力不不但但与与兴兴奋奋的的运运动动单单位位数数目目有有关关，而而且且也也与与运运动动神神经经元元传传到到肌肌纤纤维维的的冲冲动动频频率率有有关关。参参与与活活动动的的运运动动单单位位数数目目与与兴兴奋奋频频率率的的结结合合，称称为为运运动动单单位位动动员员( (简简称称MUI)MUI)。运运动动单单位位动动员员也也可可称称为为运运动动单单位位募募集。集。 三、前庭器、前庭反应与前庭稳定性三、前庭器、前庭反应与前庭稳定性前庭器前庭器 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 本体感受器本体感受器：肌肉、肌腱和关节囊中分布有各种各：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置的变化，样的感受器，能感受躯体在空间运动和位置的变化，叫本体感受器。其中，肌肉中的叫叫本体感受器。其中，肌肉中的叫肌梭肌梭，肌腱中的，肌腱中的叫叫腱梭。腱梭。本体感觉：本体感觉：本体感受器受到刺激所产生的躯体感觉。本体感受器受到刺激所产生的躯体感觉。 1、肌梭、肌梭 是分布于骨骼是分布于骨骼肌，特别是与精细肌，特别是与精细运动有关的肌肉如运动有关的肌肉如手肌、眼肌等内的手肌、眼肌等内的梭形小体，内含梭形小体，内含2-10条细小有骨骼肌条细小有骨骼肌纤维，称梭内肌，纤维，称梭内肌，受受 运动神经元支运动神经元支配。配。牵拉肌肉（长牵拉肌肉（长度、张力）度、张力）牵拉肌梭牵拉肌梭神神经冲动传入中经冲动传入中枢枢被牵拉肌被牵拉肌反射性收缩。反射性收缩。由肌梭引起的由肌梭引起的反射叫反射叫牵张反牵张反射。射。2.腱梭 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。受器。肌肉收缩张力增加肌肉收缩张力增加腱梭发生兴奋腱梭发生兴奋 冲动传人中枢冲动传人中枢 反射性地引反射性地引起肌肉舒张。起肌肉舒张。腱梭引起的反射叫腱梭引起的反射叫反牵张反射反牵张反射。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。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。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。 PNFPNF练习法练习法一种放松肌肉和消除疲一种放松肌肉和消除疲劳的有效方法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。原理，进行肌肉放松的方法。方法：方法：缓慢逆向运动使肌肉拉伸至最大幅度缓慢逆向运动使肌肉拉伸至最大幅度 保持保持（6-106-10秒）秒） 稍放松稍放松 肌肉在抗阻下作静力性肌肉在抗阻下作静力性收缩收缩 保持（保持（6-106-10秒）秒） 结束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。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，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，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而且运动速度快，表现出本体感受器具有较高的敏感性。感性。 肌肉活动时发生的本体感觉往往被视、听和其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。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，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才能在意识中比较明显而精确地反映出自己的运动动作。运动动作。 第二节 躯体运动的神经调控 躯体运动躯体运动：人类和高等动物全身或局部的肌肉活动。：人类和高等动物全身或局部的肌肉活动。分类：分类：反射反射：不受主观意识支配，运动形式固定，反应快捷的运：不受主观意识支配，运动形式固定，反应快捷的运动。动。节律化（形式化）运动节律化（形式化）运动：主观意识只控制运动的起始和终：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。节律性与连续性，如走、跑等。 随意（意向性）运动随意（意向性）运动：运动具有明确的目的性，全过程均：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。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，称为脊以脊髓为中枢形成的初级反射活动，称为脊髓反射。髓反射。 牵张反射牵张反射 屈肌反射屈肌反射1.牵张反射 概念：概念：当骨骼肌当骨骼肌受到牵拉时会产受到牵拉时会产生反射性收缩。生反射性收缩。特点：特点：感受器和感受器和效应器都是在同效应器都是在同一块肌肉中一块肌肉中类型：类型： 腱反射腱反射 肌紧张肌紧张意义：意义：在于维持在于维持身体姿势，增强身体姿势，增强肌肉肌肉力量。力量。 腱腱反反射射( (位位相相性性牵牵张张反反射射, ,动动态态牵牵张张反反射射) ) : : 指指快快速速牵牵拉拉肌腱时发生的牵张反射。肌腱时发生的牵张反射。 如：膝跳反射、跟腱反射。如：膝跳反射、跟腱反射。膝跳反射弧：膝跳反射弧： 叩击肌腱叩击肌腱 肌肉受到牵拉刺激肌肉受到牵拉刺激 肌梭兴奋性肌梭兴奋性 Ia类和类和类类N纤维传入纤维传入 运动元兴奋运动元兴奋 梭外肌收缩梭外肌收缩肌肌紧紧张张( (紧紧张张性性牵牵张张反反射射，静静态态牵牵张张反反射射) ) ：概概念念：指指缓缓慢慢而而持持续续地地牵牵拉拉肌肌腱腱时时所所引引起起的牵张反射。的牵张反射。意意义义：对对抗抗肌肌肉肉的的牵牵拉拉以以维维持持身身体体的的姿姿势势，是一切躯体运动的基础。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脑干某些中枢调节肌紧张是通过兴奋环实现的。环实现的。环的意义：使肌肉维持于缩短状态。环的意义：使肌肉维持于缩短状态。r-r-环的作用环的作用梭外肌收缩梭外肌收缩运动运动N N元兴奋元兴奋肌梭的肌梭的敏感性敏感性兴奋性兴奋性持续轻微持续轻微牵拉伸肌牵拉伸肌梭内肌收缩梭内肌收缩r r运动运动N N元兴奋元兴奋高位中枢下传冲动高位中枢下传冲动重力作用重力作用骨骼肌处于持续地轻微的收缩状态骨骼肌处于持续地轻微的收缩状态r r环环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。脑干上承脑干上承大脑大脑半球，下连半球，下连脊脊髓髓，呈不规则，呈不规则的柱状形。的柱状形。 脑干由脑干由延髓延髓、脑桥脑桥、中脑中脑三三部分组成。部分组成。 二、脑干对躯体运动的调节 网状结构：网状结构：在脑干广大的区域中，神经细胞和神经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。纤维交织在一起呈网状。1. 1. 网状结构对肌紧张的调节网状结构对肌紧张的调节 加强肌紧张加强肌紧张和肌运动的区域，称为和肌运动的区域，称为易化区易化区( (范围较大范围较大) )。易化区：易化区：抑制区：抑制区：抑制肌紧张抑制肌紧张和肌运动的区域，称为和肌运动的区域，称为抑制区抑制区( (范围较小范围较小) )；去大脑僵直去大脑僵直实验：去大脑僵直实验： 在动物中脑上下丘在动物中脑上下丘之间切断脑干，动之间切断脑干，动物出现伸肌过度紧物出现伸肌过度紧张现象，表现为四张现象，表现为四肢伸直、头尾昂起、肢伸直、头尾昂起、脊柱挺硬，称为去脊柱挺硬，称为去大脑僵直。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，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置，这种反射保持变更躯体各部分的位置，这种反射为姿势反射。为姿势反射。（1 1）状态反射）状态反射（2 2）翻正反射）翻正反射（3 3）旋转运动反射）旋转运动反射 （4 4）直线运动反射）直线运动反射(1)状态反射概念：概念：是头部空间位置改变时反射性地引起四肢肌是头部空间位置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。张力重新调整的一种反射活动。头部后仰：头部后仰：上下肢及背部伸肌紧张性加强；上下肢及背部伸肌紧张性加强；头部前倾：头部前倾：上下肢及背部伸肌紧张性减弱，屈肌及上下肢及背部伸肌紧张性减弱，屈肌及腹肌的紧张性相对加强；腹肌的紧张性相对加强；头部侧倾或扭转时：头部侧倾或扭转时：同侧上下肢伸肌紧张性加强，同侧上下肢伸肌紧张性加强，对侧上下肢伸肌紧张性减弱。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、空翻及跳马体操的后手翻、空翻及跳马动作，若头部位置不正，动作，若头部位置不正，就会使两臂用力不均衡，身体偏向一侧，常常导致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。动作失误或无法完成。短跑运动员起跑短跑运动员起跑时，为防止身体过早直立，往往采时，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。用低头姿势，这些都是运用了状态反射的规律。举重时，举重时，提杠铃至胸前瞬间头后仰，可借以提高肩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。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员违反状态反射规律：例如，有训练的自行车运动员在快速骑车时，做出头后仰而身体前倾的姿势。在快速骑车时，做出头后仰而身体前倾的姿势。 (2)翻正反射概概念念：当当人人和和动动物物处处于于不不正正常常体体位位时时，通通过过一系列动作将体位恢复常态的反射活动。一系列动作将体位恢复常态的反射活动。特点：特点：先转头，再转身。先转头，再转身。应用：应用：体育运动中，很多动作是在翻正反射体育运动中，很多动作是在翻正反射的基础上形成的运动技能。的基础上形成的运动技能。实例：实例：体操运动员的空翻转体，跳水运动中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，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、协再转上半身，然后下半身，使动作优美、协调且迅速。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：概念：人体在进行主动或被动旋转运动时，为了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恢复正常体位而产生的一种反射活动 。 实例：实例：在弯道上跑步时，身体向左侧倾斜，将反射在弯道上跑步时，身体向左侧倾斜，将反射性地引起躯干右侧肌张力增加。性地引起躯干右侧肌张力增加。 (4)(4)直线运动反射直线运动反射 着地反射着地反射 ：从高处落下时，四肢伸肌紧张，以四从高处落下时，四肢伸肌紧张，以四肢伸直、分开姿态着地的一种反射。肢伸直、分开姿态着地的一种反射。 讨论：讨论： 这种反射有什么作用？有什么害处？如果避免或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？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、协调感觉运动调节肌紧张、控制身体平衡、协调感觉运动和参与运动学习。和参与运动学习。 小脑损伤小脑损伤时，常见的症状为随意运动障碍，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，失去运出现运动过度或不足、乏力、方向偏移，失去运动稳定性动稳定性 (四)大脑皮质在运动控制中的作用 特征特征： 交叉支配交叉支配: : ( (除上面部肌受双侧皮层支配外除上面部肌受双侧皮层支配外) ) 倒置分布倒置分布: : ( (除头面部是正立的外除头面部是正立的外) ) 区域大小与精细程度呈正比区域大小与精细程度呈正比: : 功能定位精确：功能定位精确：大脑皮层运动区大脑皮层运动区 主要运动区主要运动区其他运动区其他运动区辅助运动区辅助运动区( (纵裂内缘及扣带回纵裂内缘及扣带回) )设计运动动作设计运动动作部位部位：中央前回和运动前区：中央前回和运动前区(4(4区区) (6) (6区区) )功能功能： 执行随意运动指令执行随意运动指令肢体远端肌肢体远端肌肢体近端肌肢体近端肌双侧支配双侧支配第二运动区等第二运动区等(5(5、6 6、7 7、8 8、1818、1919区区) )协调随意运动协调随意运动锥体系与锥体外系功能特点锥体系锥体系1. 1. 对侧支配；对侧支配； 有有单单突突触触联联系系( (占占10102020);); 激活激活、rNrN元；元； 对皮层无反馈环路。对皮层无反馈环路。2. 2. 加强肌紧张；加强肌紧张； 执行随意运动指令。执行随意运动指令。 锥体外系锥体外系 1.1. 双侧支配双侧支配 皆多单突触联系皆多单突触联系 激活激活rNrN元；元； 对皮层有反馈环路对皮层有反馈环路2. 2. 调节肌紧张；调节肌紧张； 协调随意运动。协调随意运动。思考题思考题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。