机体姿势和运动平衡中既对立又统一的调节

四、机体姿势和运动平衡中既对立又统一的调节

图示

图5-12 运动中枢间的相互联系和其传出冲动对肌的调节作用 注:实线箭头示兴奋作用或纤维联系;虚线箭头示抑制作用;双箭头示往返联系

在调节肌紧张、身体姿势和运动的反射及平衡中,组成运动中枢的各部分尽管有着各自的作用特征,但在正常机体,运动中枢是作为一个整体进行活动的,各部分之间密切配合,这种配合体现在功能上既对抗又协调。

从图5-12可见,由大脑皮质、基底神经节和小脑下传的冲动,分别对脑干网状结构的易化区和抑制区产生作用,高位中枢对肌紧张的控制和对机体运动的协调,首先在脑干水平进行精确而又复杂的整合。

各级中枢下行的传导束达脊髓后,对支配伸肌或屈肌的α和γ运动神经元产生兴奋或抑制的作用,如前庭脊髓束和红核脊髓束的作用恰好相反,相互作用就抵消了各自对伸肌或屈肌的片面优势性影响;加之脊髓前角的伸肌运动神经细胞和屈肌运动神经细胞。在活动过程中还存在着交互抑制的关系,这样,使各运动中枢就作用相互对抗的肌群的肌紧张和收缩强度的调节,在脊髓水平进行再次整合。例如,在脊髓前角支配伸肌的α运动神经细胞,与之形成突触的可有以下神经纤维:①高位中枢下行的神经纤维;②自身的侧支所兴奋的中间神经细胞返回的兴奋性纤维;③所支配肌的肌梭传入纤维;④相邻脊髓节段支配协同肌群或同一关节肌群的神经细胞发出的纤维;⑤自身侧支所兴奋的中间神经细胞返回的抑制性纤维;⑥所支配肌的腱器官的传入纤维;⑦来自对抗肌的神经细胞发出的纤维。在高位中枢发出运动信息引起该α运动神经细胞兴奋,使其支配肌收缩的同时,由②返回信息增多;同时支配该梭内肌的γ运动神经细胞兴奋,传出冲动使梭内肌收缩。由③传入的信息增多;由④传至的信息增多。在这里,②~④的活动具有协同和加强该α运动神经细胞的作用,一方面使α神经细胞持续地传出一定频率的冲动,引起所支配肌的收缩,同时,也使协同肌群间的收缩张力和速度等得以协调。在该伸肌收缩到一定程度时,由⑤和⑥传入的冲动增多,同时,伴有①下行冲动的减少或停止,使屈肌兴奋的高位中枢发出的信息增多,由⑦传至该α神经细胞的冲动亦增多。⑤和⑥的传入冲动,通过抑制α神经细胞的活动,使伸肌收缩的强度不致过大,对肌和肌腱都具有保护性意义(见牵张反射和反向牵张反射);而由⑦传至的冲动,通过抑制其活动,保证了对抗肌之间活动的协调。(https://www.daowen.com)

机体在姿势变化时所伴随的运动或在做任一随意运动的过程中,由相应中枢下传冲动支配的协同肌群的活动高度同步;支配作用相对抗的肌群间的运动神经细胞的活动,则是交替发生和彼此制约的,由此导致在伸肌收缩时,屈肌舒张;或在伸肌舒张时,屈肌收缩;或伸肌和屈肌出现交替的有节律的舒缩活动。这种中枢神经细胞活动的同步性和对抗性的作用,均有利于维持姿势和运动的平衡与协调。

综上所述,机体的感觉和运动存在着结构和功能上的紧密联系,在维持机体姿势和运动及其平衡中,二者缺一不可。感觉的传入信息使机体产生特定感觉的同时,激发有关运动中枢兴奋和引起相应的运动;运动过程中,又会使视觉、肌和关节以及前庭器官的感受器受到新的刺激,并由此为运动中枢的活动提供反馈信息,以达到精确自动地控制运动的目的。

肌紧张是维持机体姿势和运动的基础。在脑内,存在有加强和抑制肌紧张的中枢,二者间的对立统一活动使肌紧张保持正常。各级运动中枢的活动和传出神经细胞在控制伸肌和屈肌的肌紧张和收缩活动中的对抗与协调,保证了机体的不同姿势和运动的平衡。