神經(jīng)學(xué)基礎(chǔ)第一節(jié)運動學(xué)基礎(chǔ)

1、神經(jīng)學(xué)基礎(chǔ)第一節(jié)運動學(xué)基神經(jīng)學(xué)基礎(chǔ)第一節(jié)運動學(xué)基礎(chǔ)礎(chǔ)第一節(jié) 運動學(xué)基礎(chǔ)一、運動學(xué)的概念一、運動學(xué)的概念 運動學(xué)（kinematics）是運用物理學(xué)的方法來研究人體階段運動與整體運動時，各組織、器官的空間位置隨時間變化的規(guī)律，以及伴隨運動而發(fā)生的一系列生理、生化、心理等改變。人體運動的種類人體運動的種類1按用力方式分類（1）被動運動 (passive movement)（2）主動運動（active movement） 1）助力主動運動（assistant active movement） 2）主動運動（active movement） 3）抗阻力主動運動（resistance active mo

2、vement） 等張抗阻運動 等長抗阻運動 等速運動人體運動的種類人體運動的種類2按部位分類（1）全身運動（general movement）（2）局部運動（local movement）人體運動的種類人體運動的種類3.按照肌肉收縮分類 肌肉作用： 運動 支撐 保護(hù) 產(chǎn)生熱量 促進(jìn)血液回流等等人體運動的種類人體運動的種類3.按照肌肉收縮分類(1) 靜態(tài)收縮（static contraction） 1）等長收縮（isometric contraction） 2）協(xié)同收縮（coordinated contraction）人體運動的種類人體運動的種類3.按照肌肉收縮分類(2) 動態(tài)收縮 （kinet

3、ic contraction） 1）等張收縮 （isotonic contraction）等張縮短(concentric contraction)等張延伸(eccentric contraction) 2）等速收縮（isokinetic contraction）人體運動的種類人體運動的種類3.按照肌肉收縮分類(3) 等長收縮與等張收縮的協(xié)調(diào)作用 在人體進(jìn)行各種復(fù)雜運動中，肌肉的收縮以等長收縮、向心性收縮、離心性收縮的形式不斷地變化著。二、運動對機(jī)體的影響二、運動對機(jī)體的影響1提高神經(jīng)系統(tǒng)的調(diào)節(jié)能力 運動是重要的生理刺激，它可保持中樞神經(jīng)系統(tǒng)的緊張 度和興奮性，維持其正常功能，從而發(fā)揮其對全身臟

4、器的調(diào)節(jié)作用。2改善情緒 運動可反射性引起人體下丘腦部位的興奮性提高。3提高代謝能力，改善心肺功能4維持運動器官的形態(tài)和功能5促進(jìn)代償機(jī)制的形成和發(fā)展6預(yù)防術(shù)后血栓性靜脈炎7促進(jìn)機(jī)體損傷的恢復(fù)三、肌肉的運動學(xué)三、肌肉的運動學(xué) 肌肉收縮是人體運動的基礎(chǔ) 肌肉在強(qiáng)烈收縮時，需要消耗比舒張狀態(tài)下更多的能量 在肌肉收縮過程中，機(jī)體重要的器官如心、肺和血管起著最主要的作用 機(jī)體內(nèi)肌肉組織有三種：平滑肌、心肌和骨骼肌 人體關(guān)節(jié)運動息息相關(guān)的是骨骼肌骨骼肌的結(jié)構(gòu)骨骼肌的結(jié)構(gòu)骨骼肌約占體重的40%左右。 肌纖維，呈圓柱形 肌纖維膜或肌膜 肌漿 肌原纖維 細(xì)胞核、線粒體及其它顆粒 肌內(nèi)膜 肌束 肌束膜 肌肉骨骼

5、肌的結(jié)構(gòu)骨骼肌的結(jié)構(gòu)（一）肌肉的基本結(jié)構(gòu)（一）肌肉的基本結(jié)構(gòu)中間的肌腹中間的肌腹兩端的肌腱兩端的肌腱肌腹肌腹肌腱肌腱肌腱肌腱骨骼肌的結(jié)構(gòu)骨骼肌的結(jié)構(gòu) 圖 7-8 骨骼肌結(jié)構(gòu)模式圖 （1） 一塊骨骼肌 示肌外膜，肌束膜，肌內(nèi)膜 （2） 圖（1）的局部放大 示骨骼肌細(xì)胞的縱橫斷面 以及肌內(nèi)膜和肌束膜 肌細(xì)胞 肌內(nèi)膜 肌束膜 肌細(xì)胞核 成纖維 細(xì)胞 肌外膜 肌原纖維 肌細(xì)胞 肌束膜 肌內(nèi)膜 肌膜 肌膜 （1） （2） 肌肉分類肌肉分類（一）肌肉的分類（一）肌肉的分類1.按肌肉外形可分為：按肌肉外形可分為： 分布四肢，收縮引起分布四肢，收縮引起肢體大幅度運動肢體大幅度運動 肌肉分類肌肉分類分布軀干深部

6、，運動分布軀干深部，運動幅度不大幅度不大 肌肉分類肌肉分類胸腹壁，除運動胸腹壁，除運動外，能保護(hù)內(nèi)臟外，能保護(hù)內(nèi)臟 肌肉分類肌肉分類孔、裂周圍，由環(huán)孔、裂周圍，由環(huán)行纖維構(gòu)成行纖維構(gòu)成 肌肉分類肌肉分類2.按肌束的排列方向：按肌束的排列方向： 肌束與肌肉長軸平肌束與肌肉長軸平行，如縫匠肌行，如縫匠肌 肌肉分類肌肉分類肌束與肌肉長軸肌束與肌肉長軸呈銳角，收縮力呈銳角，收縮力量較大。量較大。肌肉分類肌肉分類3.按肌肉的主要功能：按肌肉的主要功能： 屈肌和伸肌屈肌和伸肌收肌和展肌收肌和展肌旋前肌和旋后肌旋前肌和旋后肌提肌和降肌提肌和降肌開大肌和括約肌開大肌和括約肌肌肉分類肌肉分類根據(jù)構(gòu)造不同：根據(jù)構(gòu)

7、造不同： 骨骼肌骨骼肌心肌心肌 平滑肌平滑肌橫紋肌橫紋肌隨意肌隨意肌不隨意肌不隨意肌肌肉分類肌肉分類(1) 按照形態(tài)學(xué)分類 按肌肉形狀，分為梭形肌、羽狀肌、半羽狀肌、 鋸狀肌和環(huán)狀肌 按肌肉頭數(shù)，分為二頭肌、三頭肌和四頭肌 按肌腹數(shù)，分為二腹肌和多腹肌 按肌肉作用的關(guān)節(jié)數(shù)，分為單關(guān)節(jié)肌、雙關(guān)節(jié)肌和多關(guān)節(jié)肌 按肌肉顏色，可以分為紅肌和白肌 按肌肉大小，分為大肌和小肌肌肉分類肌肉分類（2）按照運動功能分類 1）原動肌(agonist) 2）輔助肌(assistant mover) 3）拮抗肌(antagonist) 4）固定肌(fixator) 5）協(xié)同肌(synergist) 肌肉分類肌肉分類按

8、肌肉的運動作用分類： 提肌 下降肌 括約肌肌肉分類肌肉分類按照關(guān)節(jié)運動方向分類 屈肌、伸肌、內(nèi)收肌、外展肌、旋前肌、旋后肌、內(nèi)旋肌、外旋肌和對掌肌。肌肉分類肌肉分類按肌肉收縮速度 快肌 慢肌肌肉分類肌肉分類（3）按照肌纖維組織學(xué)分類 按照肌纖維組織學(xué)分類肌肉可分為橫紋肌與平滑肌 根據(jù)肌纖維內(nèi)運輸氧的蛋白，即肌紅蛋白(myoslobin)的量將肌肉可分為紅肌與白肌肌肉分類肌肉分類（4）按組織生化學(xué)染色分類 肌肉可分為I型與型肌肉的特性肌肉的特性（）肌肉的物理特性 1）伸展性（extension） 2）彈性（elasticity） 3）粘滯性（stickiness）（）肌肉的生理特性 1）興奮性（

9、excitability） 2）收縮性（contractility）影響肌肉收縮的因素影響肌肉收縮的因素（1）肌肉的橫斷面積（2）肌肉的募集（3）肌肉的初長度（4）肌纖維的走向（5）肌肉的收縮速度四、骨關(guān)節(jié)的運動學(xué)四、骨關(guān)節(jié)的運動學(xué)關(guān)節(jié)的構(gòu)造和運動關(guān)節(jié)的構(gòu)造和運動關(guān)節(jié)面（關(guān)節(jié)面（articular face） 關(guān)節(jié)頭 關(guān)節(jié)窩 關(guān)節(jié)軟骨 關(guān)節(jié)面是凸凹互相對應(yīng)。凸面叫做關(guān)節(jié)頭，凹面稱為關(guān)節(jié)窩。關(guān)節(jié)囊（關(guān)節(jié)囊（articular capsule） 纖維層 滑膜層關(guān)節(jié)腔關(guān)節(jié)腔 關(guān)節(jié)囊滑膜層 關(guān)節(jié)軟骨 含少量滑液，呈密閉的負(fù)壓狀態(tài)。關(guān)節(jié)輔助結(jié)構(gòu)關(guān)節(jié)輔助結(jié)構(gòu) 韌帶 關(guān)節(jié)盤 關(guān)節(jié)唇 滑膜襞關(guān)節(jié)運動三平面關(guān)節(jié)

10、運動三平面 矢狀面 額狀面 水平面 關(guān)節(jié)運動關(guān)節(jié)運動 屈曲、伸展與外展、內(nèi)收。 環(huán)轉(zhuǎn)運動：屈曲、伸展與外展、內(nèi)收組合 旋轉(zhuǎn)運動(外旋、內(nèi)旋)特殊關(guān)節(jié)運動特殊關(guān)節(jié)運動 軀干:前屈、后伸、側(cè)屈 臂有旋前、旋后 腕關(guān)節(jié)有掌屈、背屈 踝關(guān)節(jié)有跖屈、背屈、外翻(包括旋內(nèi)、外展、背屈)與內(nèi)翻 (包括旋外、內(nèi)收、跖屈)等的運動關(guān)節(jié)的分類關(guān)節(jié)的分類1按照關(guān)節(jié)組織結(jié)構(gòu)分類：可以分為纖維性關(guān)節(jié)、軟骨性關(guān)節(jié)和滑膜性關(guān)節(jié)。2按組成骨的數(shù)目分類，可以分為：（1）單關(guān)節(jié)（2）復(fù)合關(guān)節(jié)關(guān)節(jié)的分類關(guān)節(jié)的分類3按運動多少分類：（1）不動關(guān)節(jié)（2）少動關(guān)節(jié)靠纖維連接靠韌帶和骨間膜連接（3）活動關(guān)節(jié)關(guān)節(jié)的分類關(guān)節(jié)的分類4按運動軸多

11、少分類：（1）單軸性關(guān)節(jié)滑車關(guān)節(jié)（如手指間關(guān)節(jié)）車軸關(guān)節(jié)（近遠(yuǎn)側(cè)橈尺關(guān)節(jié)）（2）雙軸性關(guān)節(jié)橢圓關(guān)節(jié)（橈腕關(guān)節(jié)）鞍狀關(guān)節(jié)（拇指腕掌關(guān)節(jié)）（3）多軸性關(guān)節(jié)球窩關(guān)節(jié)（肩關(guān)節(jié)）杵臼關(guān)節(jié)（髖關(guān)節(jié)）平面關(guān)節(jié)(肩鎖關(guān)節(jié))關(guān)節(jié)的活動度和穩(wěn)定性關(guān)節(jié)的活動度和穩(wěn)定性 活動度(range of motion，ROM) 穩(wěn)定性(stability)關(guān)節(jié)的功能影響因素關(guān)節(jié)的功能影響因素 關(guān)節(jié)面的運動軸 關(guān)節(jié)囊的松緊、厚薄 周圍韌帶和肌腱的狀況 兩關(guān)節(jié)面之間的面積差 關(guān)節(jié)的其他結(jié)構(gòu)關(guān)節(jié)的運動鏈和杠桿原理關(guān)節(jié)的運動鏈和杠桿原理1關(guān)節(jié)的運動鏈（kinetic-chain）開鏈運動（open kinetic chain，OKC

12、）閉鏈運動（closed kinetic chain，CKC）2關(guān)節(jié)運動的杠桿（lever）原理關(guān)節(jié)杠桿運動基本概念關(guān)節(jié)杠桿運動基本概念（1）支點(F) （2）力點(E) （3）阻力點(W) （4）力臂(d) （5）阻力臂(dw)（6）力矩(M) （7）阻力矩(Mw)杠桿三點位置關(guān)系分類杠桿三點位置關(guān)系分類（1）平衡杠桿（2）省力杠桿（3）速度杠桿第二節(jié) 神經(jīng)學(xué)基礎(chǔ) 神經(jīng)系統(tǒng)的可塑性神經(jīng)系統(tǒng)的可塑性 大腦的功能定位和大腦的可塑性是大腦功能不可分割的兩個方面。 人類神經(jīng)系統(tǒng)具有發(fā)揮傳達(dá)體內(nèi)各部位之間信息聯(lián)系的功能，尤其在大腦皮層有嚴(yán)格的功能定位，遵循一定的神經(jīng)生理學(xué)規(guī)律。 人的大腦存在著功能重組

13、，人類神經(jīng)系統(tǒng)在結(jié)構(gòu)上和功能上有自身修改以適應(yīng)環(huán)境變化的能力，稱為神經(jīng)系統(tǒng)的可塑性。一、神經(jīng)發(fā)育一、神經(jīng)發(fā)育 神經(jīng)發(fā)育過程非常復(fù)雜，受許多因素的影響。 通過細(xì)胞內(nèi)部及細(xì)胞之間的聯(lián)系以及細(xì)胞周圍微環(huán)境的變化，胚胎的神經(jīng)干細(xì)胞發(fā)生誘導(dǎo)、分化、凋亡和遷移，最終形成腦的各個組成部分以及脊髓。神經(jīng)細(xì)胞的誘導(dǎo)神經(jīng)細(xì)胞的誘導(dǎo) 包括 原發(fā)誘導(dǎo)和次發(fā)誘導(dǎo)。 誘導(dǎo)可產(chǎn)生于細(xì)胞間的直接接觸，也可由一些可彌散的生物活性物質(zhì)介導(dǎo)。 直接接觸誘導(dǎo)，其作用可通過細(xì)胞間細(xì)胞信息的傳遞實現(xiàn)。而彌散性誘導(dǎo)，則由組織產(chǎn)生的一些大分子物質(zhì)釋放到細(xì)胞外基質(zhì)，形成一定的濃度梯度，影響組織的定向分化和形態(tài)發(fā)生。 神經(jīng)細(xì)胞的分化神經(jīng)細(xì)胞的分

14、化 由一個前體細(xì)胞轉(zhuǎn)變成終末細(xì)胞的多步驟過程稱為神經(jīng)細(xì)胞的分化 神經(jīng)細(xì)胞的分化過程是重疊的，分化過程中環(huán)境因素可在發(fā)育的不同階段起作用 神經(jīng)生長因子（nerve growth factor，NGF）對神經(jīng)系統(tǒng)的分化發(fā)育起重要作用 神經(jīng)細(xì)胞的遷移神經(jīng)細(xì)胞的遷移 神經(jīng)細(xì)胞的遷移（migration）是神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)育過程中一個獨特的現(xiàn)象，其原因有兩種可能。1. 神經(jīng)細(xì)胞的發(fā)生區(qū)與最終的定居區(qū)不同。2.神經(jīng)元的纖維聯(lián)系均有其特定的靶細(xì)胞，為達(dá)到靶部位，神經(jīng)細(xì)胞在神經(jīng)發(fā)育過程中需要不斷地遷移。 神經(jīng)細(xì)胞的凋亡神經(jīng)細(xì)胞的凋亡 細(xì)胞凋亡不僅是一種特殊的細(xì)胞死亡類型，還是多基因嚴(yán)格控制的過程，具有復(fù)雜的分子生物

15、學(xué)機(jī)制及重要的生物學(xué)意義。 機(jī)體對細(xì)胞凋亡的控制包括促進(jìn)和抑制兩個方面，只有這兩個過程相互平衡，神經(jīng)系統(tǒng)的發(fā)育才能正常。 二、神經(jīng)細(xì)胞損傷后的再生二、神經(jīng)細(xì)胞損傷后的再生 人體維系生命的細(xì)胞間信息傳遞完成，都是在“兩個信使”系統(tǒng)的控制和調(diào)節(jié)下進(jìn)行。 在正常情況下，神經(jīng)元胞體內(nèi)不定期DNA的合成和線粒體內(nèi)DNA的合成，都具有快速修復(fù)細(xì)胞內(nèi)非特異性DNA損傷的特性。神經(jīng)損傷后相關(guān)蛋白具有修復(fù)自由基對DNA非特異性損傷的功能。 神經(jīng)損傷后再生修復(fù)是十分復(fù)雜的病理生理過程，涉及從分子、細(xì)胞到整體的各個層次的變化。神經(jīng)再生的細(xì)胞信息傳遞神經(jīng)再生的細(xì)胞信息傳遞 由信息細(xì)胞釋放到細(xì)胞外的小分子信息物質(zhì)為“第

16、一信使”，通過細(xì)胞間的信息傳遞完成，經(jīng)細(xì)胞外液影響和作用于其它信息接收細(xì)胞。 經(jīng)細(xì)胞內(nèi)液傳遞、影響和作用的信息物質(zhì)即為“第二信使”，調(diào)節(jié)細(xì)胞的生理活動和新陳代謝。 影響神經(jīng)再生的因素影響神經(jīng)再生的因素1.與神經(jīng)再生有關(guān)的細(xì)胞因子 2.與血管再生有關(guān)的細(xì)胞因子 3.影響神經(jīng)系統(tǒng)細(xì)胞凋亡相關(guān)的基因 4.膠質(zhì)細(xì)胞和施萬細(xì)胞以及神經(jīng)細(xì)胞粘附分子 神經(jīng)系統(tǒng)損傷后的再生神經(jīng)系統(tǒng)損傷后的再生 完整有效的再生過程包括軸突的出芽、生長和延伸，與靶細(xì)胞重建軸突聯(lián)系實現(xiàn)神經(jīng)再支配而使功能修復(fù)。 神經(jīng)纖維的再生還有賴于膠質(zhì)細(xì)胞的參與，中樞和外周神經(jīng)的膠質(zhì)細(xì)胞和他們提供的微環(huán)境的不同，決定了再生的難易。 中樞神經(jīng)系統(tǒng)修

17、復(fù)兩個重要的中樞神經(jīng)系統(tǒng)修復(fù)兩個重要的研究方向研究方向1.試圖控制CNS神經(jīng)元存活和軸突生長的信號途徑,改變中樞神經(jīng)內(nèi)在的生長能力；2.采用干預(yù)手段,創(chuàng)造CNS中受損神經(jīng)元生存的合適環(huán)境,進(jìn)一步激活自身的NSC和內(nèi)源性修復(fù)機(jī)制。若能促進(jìn)自體NSC在體內(nèi)增殖、存活、遷移、分化以修復(fù)受損的神經(jīng)細(xì)胞，將使腦缺血等多種腦損傷的自我修復(fù)成為可能，并將為NSC的研究提供更加廣闊的應(yīng)用前景。三、中樞神經(jīng)的可塑性和功能代償三、中樞神經(jīng)的可塑性和功能代償 為了主動適應(yīng)和反映外界環(huán)境各種變化，神經(jīng)系統(tǒng)能發(fā)生結(jié)構(gòu)和功能的改變，并維持一定時間，這種變化就是中樞神經(jīng)的可塑性（plasticity），或可修飾性（modi

18、fiability），這包括后天的差異、損傷及環(huán)境對神經(jīng)系統(tǒng)的影響，神經(jīng)系統(tǒng)的可塑性決定了機(jī)體對內(nèi)外環(huán)境刺激發(fā)生行為改變的反應(yīng)能力和功能的代償 。大腦的可塑性大腦的可塑性神經(jīng)系統(tǒng)可塑性突出地表現(xiàn)為以下幾個方面：u胚胎發(fā)育階段神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)形成的諸多變化；u后天發(fā)育過程中功能依賴性神經(jīng)回路的突觸形成；u神經(jīng)損傷與再生（包括腦移植）以及腦老化過程 中神經(jīng)元和突觸的各種代償性改變等。大腦的可塑性大腦的可塑性 發(fā)育期可塑性 中樞神經(jīng)系統(tǒng)的損傷如發(fā)生在發(fā)育期或幼年，功能恢復(fù)情況比同樣的損傷發(fā)生在成年時要好。研究表明，中樞神經(jīng)可塑性有一個關(guān)鍵期，在這一關(guān)鍵起以前，神經(jīng)對各種因素更敏感，在這一時期后，神經(jīng)組織可變化的程度則大大降低。 成年損傷后可塑性 在發(fā)育成熟的神經(jīng)系統(tǒng)內(nèi)，神經(jīng)回路和突觸結(jié)構(gòu)都能發(fā)生適應(yīng)性變化，如突觸更新和突出重排。大腦的可塑性大腦的可塑性 突觸傳遞的可塑性 觀察表明，后天經(jīng)驗和學(xué)習(xí)等非病理因素能夠影響神經(jīng)