1运动生理学

林延敏

目录

  • 1 绪论
    • 1.1 运动生理学概述
  • 2 肌肉活动
    • 2.1 细胞生物电现象
    • 2.2 肌肉收缩原理
    • 2.3 肌肉收缩形式与力学特征
    • 2.4 肌纤维的类型与运动能力
  • 3 能量代谢
    • 3.1 人体能量的供给
    • 3.2 人体能量代谢的测定
    • 3.3 运动状态下的能量代谢
  • 4 神经系统的调节功能
    • 4.1 神经系统的基本概述
    • 4.2 神经系统功能活动的基本原理
    • 4.3 神经系统的感觉分析功能
    • 4.4 神经系统对姿势和运动的调节
  • 5 内分泌调节
    • 5.1 内分泌与激素
    • 5.2 主要内分泌腺的功能
    • 5.3 运动与内分泌功能
  • 6 免疫与运动
    • 6.1 免疫学基础
    • 6.2 运动与免疫
  • 7 血液与运动
    • 7.1 血液的组成与特性
    • 7.2 血液的功能
    • 7.3 运动对血液成分的影响
  • 8 呼吸与运动
    • 8.1 肺通气
    • 8.2 肺换气和组织换气
    • 8.3 气体在血液中的运输
    • 8.4 呼吸运动的调节
  • 9 血液循环与运动
    • 9.1 心脏生理
    • 9.2 血管生理
    • 9.3 心血管活动的调节
    • 9.4 运动对心血管系统的影响
  • 10 身体素质
    • 10.1 力量素质
    • 10.2 速度素质
    • 10.3 无氧耐力素质
    • 10.4 有氧耐力素质
    • 10.5 身体素质训练的几种新方法
  • 11 运动与身体机能变化
    • 11.1 赛前状态与准备活动
    • 11.2 进入工作状态与稳定状态
    • 11.3 运动性疲劳
    • 11.4 恢复过程
  • 12 运动技能的形成
    • 12.1 运动技能的生理学基础
    • 12.2 运动技能形成的过程
    • 12.3 影响运动技能形成的因素
  • 13 年龄、性别与运动
    • 13.1 儿童少年与运动
    • 13.2 女性与运动
  • 14 肥胖、体重控制与运动处方
    • 14.1 身体成分概述
    • 14.2 肥胖与体重控制
  • 15 环境与运动
    • 15.1 冷热环境与运动
    • 15.2 水环境与运动
    • 15.3 高原环境与运动
    • 15.4 生物节律与运动
神经系统对姿势和运动的调节

第四节 神经系统对姿势和运动的调节

一、牵张反射

牵张反射:骼肌受到外力牵拉时,该肌就会产生反射性收缩。

腱反射:快速牵拉肌腱时发生的牵张反射。

肌紧张:缓慢持续牵拉肌肉收缩发生的牵张反射。表现为受牵拉的肌肉发生紧张性收缩。  

其反射弧特点是:感受器和效应器都在同一块肌肉中。感受器是肌梭,传入纤维进入脊髓。其基本中枢是脊髓。传入纤维直接与支配本肌肉或协同肌的运动神经元发生兴奋性突触联系,同时发出分支通过中间神经元与对抗肌的运动神经元发生抑制性突触联系。

支配骨骼肌的运动神经元有两类:

1. α神经元  发出Aα纤维支配梭外肌纤维

2. γ神经元  发出A纤维支配梭内肌纤维

过程:牵拉肌肉—梭螺旋状感受器—肌梭传入纤维—脊髓—Aα传出纤维—梭外肌收缩。

正常肌紧张:正常人体内的骨骼肌纤维,经常在轮流交替的收缩,使基处于一种轻度的持续收缩的状态,产生一定的张力

产生正常肌紧张的原因:

1)正常人体骨骼肌的两端都附着在骨上,由于重力作用,因而对骨骼肌具有轻度的的牵拉作用,刺激螺旋状态感受器反射性引起梭外肌纤维发生轻度的收缩,产生一定的肌张力。

2)γ运动神经元在高位脑中枢的兴奋性影响下,常有少量的神经冲动达到梭内肌纤维,使它发生轻度的的收缩,梭内肌的收缩,牵拉刺激感受器,少量冲动传入脊髓,通过α运动神经元兴奋,发出少量的冲动使梭外肌纤维发生轻度的收缩。

因此,γ运动神经元的作用:调节梭内肌的长度,使感受器常处于敏感状态。

γ-环路:肌肉收缩时,由于γ运动神经元的活动,通过肌梭传入,引起支配同一肌肉α运动神经元的活动和肌肉收缩的反射活动。

肌紧张对维持身体的姿势非常重要。

二、姿势反射

概念:为维持身体基本姿势而发生肌肉 张力的重新调配的反射活动。

静位反射:头部姿势改变时所引起的一种姿势反射。

状态反射:头部位置改变时反射性引起四肢肌肉张力重新调整的一种反射。

翻正反射:处于非正常体位时,通过一系列协调运动将体位恢复常态的反射活动。

其中枢在中脑。前庭、肌肉本体感觉都能引起翻正反射。视觉也可引起。

机制:头部的不正常姿势刺激了迷路,反射性引起颈部扭转,颈肌本体感受器接受刺激后,又进一步引起身体前部的翻正。相继引起后部身体的翻正。

静位运动反射:身体在空间发生主动或被动的位移时引起身体肌肉张力改变的一种反射。

旋转运动反射:人体在主动或被动发生角加速度运动,身体向前后、左右倾倒时为了恢复正常体位产生的一种反射活动。

直线运动反射:人体在主动或被动地发生加速度运动(上升、下降、直线运动)中突然加速或减速时,发生肌肉张力重新调配,恢复常态。

升降反射:

着地反射

三、脑干网状结构对肌紧张的调节

从延髓、脑桥、中脑直到丘脑底部这一脑干中央部分的广大区域,其中神经细胞和神经纤维交织在一起呈网状。为网状结构。

上行系统为非特异性传入系统。

下行系统:网状脊髓束。是锥体外系统的重要组成部分,对保证躯体运动的正确与协调,保持肌紧张的稳定和适度占重要地位。对肌紧张具有易化和抑制作用。

通常将易化区及下行神经径路,为网状结构下行易化系统。

作用路径:发放下行冲动加强脊髓牵张反射

将抑制区及下行神经径路称为脑干下行抑制系统。

作用路径:发放下行冲动抑制脊髓牵张反射。

接受大脑皮质、尾状核、小脑的冲动。

四、小脑的功能

1. 维持身体平衡

2. 调节肌紧张

旧小脑与肌紧张有关。具有易化区和抑制区。

3. 协调随意动作的能力

新小脑的功能。通过皮质—脑桥—小脑这一途径完成。小脑损伤后出现的上述症状,往往可以逐渐改善,大脑代偿作用。

五、大脑皮质对身体运动的调节

人体的躯体大脑皮质经锥体系和锥体外系的下传调节所实现。中央前回4区代表四肢远端肌肉的代表区,6区是躯体和四肢近端肌肉的代表区。与皮质运动区有关。

机能特征:

1. 具有精细的机能定位。

2. 除头面部多数肌肉以外,对躯干运动的调节支配具有交叉性。

3. 身体不同部位在皮质的代表区的大小与运动的精细复杂程度有关。

4. 皮质细胞有一定的代偿能力。

5. 刺激运动区引起的简单肌肉运动,主要为少数个别肌肉收缩,甚至只引起一块肌肉中的部分收缩,因此不能产生肌肉的协同性收缩。

运动柱可控制同一关节的几块肌肉的活动,而一块肌肉可以接受几个运动柱的控制。

锥体系的机能:

结构:一般起源于大脑皮质经内囊和延髓锥体下行到达脊髓传导束。皮质脑干束的机能与前者相似,也包括在锥体系的概念之中。皮质4区大锥体细胞、对肢体远端肌肉精细随意动作的主要通路。上、下神经元之间多数存在中间神经元的接替,仅有10-20%上、下运动神经元发生直接的单突触联系。

机能:主要支配运动精细的肌肉,有利于对肌肉活动的精细调节。

锥体外系的机能:

结构:除锥体系外皮质下行调节躯体运动的另一传导束。其特点是:

1. 不经过延髓锥体,对脊髓反射的控制常是双侧性的

2. 其作用不能直接迅速抵达下运动神经元,而在下行传导过程中,于纹状体、小脑、脑干网状结构等部位经过一系列神经元接替

3. 常具有对大脑皮质呈现反馈作用的环路联系。

机能:调节肌紧张配合锥体系协调许多肌群的随意运动,与人体各项技艺性动作密切联系。

包括:皮质—脑桥—小脑通路

皮质—纹状体通路

以皮质—脑桥—小脑通路为例:小脑接受由大脑皮质来的纤维,也接受传导本体感受器经脊髓而来的纤维,

当皮质发放随意运动时,即有冲动传到新小脑,新小脑发出冲动传至中脑红核及网状结构对脊髓运动神经元起易化作用。

小脑对随意运动的协调可通过小脑和大脑间的两个反馈途径来实现:

1. 皮层—脑桥—小脑—红核—丘脑—皮质反馈环路

2. 大脑皮质神经冲动—皮质脊髓束下达脊髓运动神经元—肌肉的运动—本体冲动经脊髓束到小脑—小脑—红核—丘脑—大脑皮质。