大脑皮质对躯体运动的调节

出处:按学科分类—医药、卫生 中山大学出版社《临床人体解剖生理学》第660页(2415字)

大脑皮质(cerebral cortex)是调节躯体运动的最高级中枢。如果大脑皮质损伤,随意运动将发生障碍,甚至丧失运动能力,形成瘫痪(paralysis)。

人类大脑皮质运动区(cortical motor area)主要位于中央前回(precentral gyrus)。此外,在大脑皮质内侧面还有辅助运动区(supplementary motor area)和第二运动区(secondary motor area)。

(一)大脑皮质运动区调节躯体运动的特点

1.交叉支配 指一侧皮质运动区(cortical motor area)交叉控制对侧躯体肌肉的运动。但对于头面部肌肉,除面神经支配的下面部肌肉口轮匝肌(orbicǔlaris oris)和舌下神经支配的舌肌受对侧皮质运动区控制外,其余部分皆受双侧皮质运动区控制。

2.精细的功能定位 运动区所支配的肌肉定位非常精细。其总体安排与体表感觉区相似,也呈倒置的人体投影,但头面部代表区的内部安排仍是正立分布(图12-52、图12-53)。

3.各运动代表区的大小与运动的精细程度的关系 运动愈精细复杂的部位,在皮质运动区内所占的范围愈大。

大脑皮质辅助运动区和第二运动区对躯体运动的控制,一般为双侧性的。大脑皮质对躯体运动的调节是通过锥体系(pyramidal system)和锥体外系(extrapyramidal system)来完成的。

(二)锥体系及其功能

锥体系(pyramidal system)指由中央前回皮质运动区发出,经内囊(capsule internal)和延髓锥体(pyramids of medulla)而后下达脊髓前角(ventral horn)的传导束以及下达脑干运动神经元的传导束。前者称为皮质脊髓束(corticospinal tracts),后者称为皮质延髓束(corticobulbar tracts)。传统的概念认为锥体系统是由上下两个运动神经元组成的,但现在的认识却指出只有10%~20%的锥体系统是上下两级神经元组成,大约有80%~90%的锥体系统的上下神经元之间还存在一个以上的中间神经元,特别是在支配远端前肢的锥体系统中较为多见(图12-65、图12-113)。由此可见,运动愈精细的肌肉,大脑皮质与直接支配它的下神经元之间的单突触联系也愈多,这有利于大脑皮质对精细的躯体运动的控制。

图12-113 锥体系与锥体外系示意图

锥体系主要起源于中央前回运动区,但中央后回及皮质其他区域也有锥体系的起源部位。

锥体系的主要功能是发动随意运动的(voluntomotory)指令,直接地传送至脑神经运动核和脊髓前角,发动肌肉的精细运动,同时也引起γ运动神经元兴奋,大脑皮质通过调节肌梭的敏感性而协调肌肉的运动。临床上所见运动区损伤,常常引起躯体的运动障碍,特别是影响上肢精细运动的完成。在锥体系中前角(ventral horn)运动神经元及脑神经核(nuclei of cerebralnerves)运动神经元称为该系的下运动神经元,而在它们以上包括大脑锥体细胞在内的神经元都称为该系的上运动神经元。上下两级神经元损伤的临床症状表现可以大不相同。下运动神经元损伤如小儿麻痹症(infantile paralysis)时,不仅丧失随意运动的能力,甚至肌紧张也不能维持,肌肉逐渐萎缩,称为弛缓性麻痹(flaccid paralysis),亦称瘫痪。如果在脑出血、脑栓塞等引起的上运动神经元损伤时,也将丧失随意运动能力,但由于下运动神经元的存在,尚可完成脊髓水平的牵张反射(stretch reflex),肌紧张仍能维持,甚至亢进,称为痉挛性瘫痪(spastic paralysis),也称为硬瘫。

(三)锥体外系及其功能

锥体外系(extrapyramidal system)是指除锥体系以外所有下行调控躯体运动的传导系统,其中包括大脑皮质、纹状体、丘脑、红核、黑质、脑桥、前庭核、小脑、脑干网状结构以及其间的联络纤维等(图12-68、图12-113)。

锥体外系的皮质起源比较广泛,但主要起源于大脑皮质的额叶(frontal lobe)和顶叶(parietal lobe)的感觉区和运动区,以及运动辅助区,并与锥体系的起源有一定的重叠。在下行途中与基底神经节、丘脑、脑桥和延髓网状结构发生多次中间神经元接替,部分经反馈回路折返大脑皮质躯体运动区,主要经皮质-纹状体系(corticostriatum svstem)和皮质小脑系(corticocerebellar system)两条传导通路抵达脊髓。锥体外系的下行通路都不经过延髓锥体,对脊髓运动神经元的控制是双侧性的。

锥体外系的主要功能是参与肌紧张的调节,维持一定的姿势和完成肌群之间的协调活动。虽然在下行调节躯体活动中锥体外系起辅助作用,但它与锥体系无论在结构上还是在功能上都是密切联系而不能截然分开的。

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