神经系统：运动控制的 9 大知识点

运动是人和动物最基本的功能活动之一，姿势则为运动时的背景或基础。躯体的各种姿势和运动都是在神经系统的控制下进行的。

1、神经系统

人体神经系统分为中枢神经系统（CNS）和外周神经系统（PNS）两大部分。其主要组成和分布如下：

（1）中枢神经系统

• 大脑：分为左右两个半球，它们之间由脑沟分隔。大脑负责感知、思考、记忆等高级功能。

• 脊髓：位于脊椎管内，是与大脑相连的一部分，负责传递神经冲动，协调运动和控制反射。

（2）外周神经系统

• 脑神经：12对脑神经起源于大脑和脑干，分布在头颅区域，控制头颅和颈部的运动和感觉。

• 脊神经：31对脊神经起源于脊髓，通过脊椎骨间孔离开脊髓，分布到身体的各个部位，负责身体的感觉和运动。

（3）自主神经（ANS）

• 交感神经系统： 通过脊神经的胸腰段神经节，对应激性反应，如应激、战斗或逃跑时的生理反应。

• 副交感神经系统： 通过脑神经和脊神经的部分分支，对应安静、休息和消化时的生理状态。

（4）感觉神经和运动神经：

• 感觉神经：传递感觉信息，将外部刺激传递到中枢神经系统。

• 运动神经： 控制肌肉的运动，将中枢神经系统的指令传递到肌肉。

神经系统的分布是全身性的，涵盖了大脑、脊髓、脑神经、脊神经以及自主神经系统的网络，通过这一复杂的系统，人体实现了各种感觉、运动和内部调节的功能。

2、运动调控的基本结构和功能

（1）人的中枢运动调控系统由三级水平的神经结构组成

①最高水平：大脑皮层联络区、基底神经节和皮层小脑（负责运动的总策划）。

②中间水平：运动皮层和脊髓小脑（负责运动的协调、组织和实施）。

③低水平：脑干和脊髓（负责运动的执行）。

（2）三个水平对运动的调控作用不同

它们之间首先是从高级到低级的关系，控制反射运动的脊髓接受高位中枢的下行控制，高位中枢发出的指令又需要低位中枢的活动实现运动。

此外，三个水平又是平行的组织在一起的。

3、躯体运动的分类

依据运动时主观意识参与的程度可将躯体运动分为：

 ①反射性运动 

主要指不受主观意识控制，运动形式固定，反应快捷的运动，如伤害性刺激所引起的肢体快速回缩反射，肌腱反射和眼球注视等。

 ②形式化运动

主观意识只控制运动的起始与终止，而运动期间多可自动完成，此类运动形式固定，具有节律性与连续性，如步行、跑步、咀嚼和呼吸等。

 ③意向性运动

具有明确的目的性，运动全过程均受主观意识支配，运动形式较为复杂，一般是通过后天的学习而获得，随着实践经验的积累运动技巧日渐完善。

4、运动的脊髓调控

脊髓是中枢神经的初级部位，具有介导各种反射的神经元网络，由感觉神经元、中间神经元及运动神经元组成。

其作用：

①对传入的信息进行初步的整合与上传；

②独立完成部分重要的反射。如：牵张反射、屈肌反射

（1）脊髓神经元

①运动神经元的特征(α神经元、γ神经元)

a.最后公路：位于脊髓前角的运动神经元称之为到达肌肉的“最后公路”。

b.α-γ共同激活：当a运动神经元活动时，γ运动神经元也被激活，这种在运动时两者同时兴奋的模式称为a-γ共同激活。

c.γ-环路：高位中枢下行冲动，首先增强γ运动神经元活动，使肌梭敏感性提高，转而加强支配同一肌肉α运动神经元活动，导致肌紧张加强，称γ僵直。这一活动途径亦称γ-环路。

②中间神经元

位于传出与传入之间，介导传出与传入信号。

③感觉神经元

a.感觉刺激引起脊髓反射；

b.各种感受信号可通过不同途径投射到高级中枢进行分析与整合。

（2）脊髓反射

脊髓反射是指脊髓固有的反射，其反射弧并不经过大脑。主要包括：

①牵张反射

当骨骼肌受到外力牵拉时，该肌就会产生反射性收缩，这种反射称为牵张反射。

a.动态牵张反射：快速牵拉肌肉时引起，感受器是肌梭，通过Ⅰa传入，兴奋α，产生一次性相位收缩，效应器：快肌纤维。发生交互抑制。

b.静态牵张反射：缓慢持续牵拉肌肉时引起，感受器是肌梭，通过Ⅰa传入，兴奋α，效应器：慢肌纤维。抵抗肌肉牵拉。

牵张反射的生理意义：维持躯体的基本姿势，也能反射性地增加肌肉力量。

②屈肌反射

当皮肤或肌肉受到伤害时，肢体快速回撤，这一反射称为屈肌反射。

a.特征：多突触反射。

b.交叉伸肌反射

兴奋同侧屈肌＋抑制同侧伸肌                  

兴奋对侧伸肌＋抑制对侧屈肌

比如：走路。

5、脑干对躯体运动的调控

脑干包括：中脑、脑桥和延髓。

（1）脑干对肌紧张的调控

①脑干网状结构易化区和抑制区可调节肌紧张

• 脑干网状结构下行抑制系统可使肌紧张减弱

• 脑干网状结构下行易化系统可使肌紧张加强

②去大脑僵直

在实验中，在动物中脑四叠体的上、下丘之间切断脑干，造成去大脑动物，此时动物全身伸肌的紧张性显现亢进，表现为四肢僵直，颈背肌肉过度紧张，以致头部向背面弯曲，尾部也向背面翅起呈背弓反张，这一现象称为“去大脑僵直”。

（上图为去皮层僵直，下图为去大脑僵直）

（2）姿势反射（状态反射、翻正反射 ）

在躯体活动过程中，中枢神经系统不断地调整不同部位骨骼肌的张力，以完成各种动作，保持或变更躯体各部分的位置，这种反射总称为姿势反射。

①状态反射

是指头部空间位置的改变以及头部与躯干的相对位置发生改变时，将反射性地引起躯干和四肢肌肉紧张性的改变。

人体状态反射的规律

• 头部后仰：上下肢及背部伸肌紧张性加强。四肢伸直，背部挺直。

• 头部前倾：上下肢及背部伸肌紧张性减弱，屈肌及腹肌的紧张相对加强。四肢弯曲。

• 头部侧倾或扭转：同侧上下肢伸肌紧张性加强，异侧上下肢伸肌紧张性减弱。

作用

状态反射在完成一系列运动技能时起重要作用，如体操中的后手翻、后空翻、跳马等，以及举重运动员的发力、短跑运动员起跑等。

②翻正反射

是指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。

a.视觉与耳石器官是关键，使头部位置率先复正。

b.在体育运动中，转体、转身等动作是在翻正反射的基础上完成的。

6、大脑皮质在运动控制中的作用

大脑皮质的不同区域在功能上具有不同的作用，称为大脑皮质的功能定位。

大脑皮层的主要运动区包括中央前回（4区）和运动前区（6区），是控制躯体运动最重要的区域。

（1）运动传出通路：皮层脊髓束

由皮层发出到脊髓前角运动神经元的传导束称皮层脊髓束。

• 在对侧脊髓外侧索下行而成的是皮层脊髓侧束，与精细运动相关；

• 在脊髓同侧前索下行而成的是皮层脊髓前束，与粗略运动有关。

（2）运动传出通路受损后可表现为

• 硬瘫：麻痹局限、肌张力减退、肌萎缩明显、Babinski 阴性

• 或软瘫：麻痹广泛、肌张力过强、肌萎缩不明显、Babinski 阳性

a.下运动神经元受损（例如：脊髓灰质炎）：软瘫（周围瘫）。

b.上运动神经元受损（例如：脑出血）：硬瘫（中枢瘫）。

7、小脑在运动控制中的作用

小脑可调节肌紧张、控制躯体平衡、协调感觉运动和参与运动学习。

8、基底神经节在运动控制中的作用

（1）作用

a.随意运动的产生和稳定调节（但不能发出随意运动）

b.肌紧张的调节

c.本体感觉传入冲动信息的处理

d.运动的设计和程序的编制

（2）与基底神经节有关的疾病

9、运动中神经元活动的功能整合

①神经系统在人体肌肉的活动中起着重要的调节和整合主导作用。姿势和运动中肌肉活动的协调、运动技能的形成都是在神经系统的参与下完成的。

②感受器为神经活动提供输入信息。