脑干对躯体运动的调控-来自《运动生理学》的研究成果

脑干包括延髓、脑桥和中脑。脑干中除有一些脑神经核与上下行纤维束外，中央有神经元胞体与神经纤维交错排列成网状的区域组成脑干网状结构，其间分布着行走方向不同的纤维，还有许多重要的神经核团，既接受来自脊髓各节段的传入信息，同时也发出下行纤维组成传导束，调节和控制脊髓的活动。

（一）脑干对肌紧张的调控

肌紧张是维持身体姿势的基础，其反射活动的初级中枢在脊髓，在正常状况下，经常受到上位中枢的调控。实验证明，脑干网状结构存在着抑制区和易化区对肌紧张进行着调控。在电刺激延萌网状结构的腹内侧部（抑制区）时，肌张力显著降低；若破坏该区，则引起肌张力增加，这表明延髓网状结构腹内侧部的活动能减弱肌牵张反射。易化区分布的范围广泛，贯穿于整个脑干中央区域，包括延髓网状结构的背外侧部分、脑桥被盖、中脑的中央灰质及被盖（此外，底丘脑、下丘脑和丘脑中线核群也具有对肌紧张的易化作用），电刺激以上部位可引起肌紧张加强，破坏此区域则肌张力会显著降低，表明该区域活动增强时，起着易化肌紧张的作用。从活动的强度来看，易化区的活动比较强，抑制区的活动比较弱，在肌紧张的平衡调节中易化区略占优势。

在正常情况下，脑干网状结构接受来自大脑皮层、小脑、纹状体和丘脑的下行信息的影响，再以其活动影响脊髓的反射活动。若在脑干以上的部位切除大脑和小脑，网状结构的下行抑制作用就会明显减弱。例如，把实验动物的脑干从中脑四叠体上、下丘之间切断，造成去大脑动物，此时动物表现出全身伸肌紧张性亢进、四肢僵直，颈背肌肉过度紧张，以致头与尾部均向背后弯曲呈背弓反张的现象，称为去大脑僵直。这种以伸肌为主的肌肉紧张亢进现象，表明高位中枢对机体不同肌群的肌紧张具有显著的调节作用，脑干网状结构在调节肌紧张方面的作用十分重要。

（二）脑干对节律性运动的调节

节律性运动是指运动一旦启动，不需要意识的参与，能够自动地、以固定的模式重复进行，如行走、奔跑等形式化运动。虽然控制行走的脊髓中枢模式发生器（CPG）具有自动、协调地引起伸肌和屈肌运动神经元节律性兴奋的能力，但是该发生器的活动受中脑运动区的激活与控制。中脑运动区的下行指令由脑桥和延髓网状结构的兴奋性神经元沿脊髓腹外侧索下行到脊髓，激活控制行走运动的中枢模式发生器，脊髓中枢模式发生器能将下行通路的紧张性放电转变为运动神经元的节律性冲动发放，以产生节律性行走运动；而中脑运动区又能被大脑皮层运动区的意向性指令所激活，使行走运动可以随意地发动和终止。

（三）姿势反射

姿势反射是通过中枢神经系统调控骨骼肌张力，以保持或变更身体各环节的空间位置的反射活动的总称，根据其表现形式可分为状态反射、翻正反射、直线和旋转正、负加速度运动反射等。姿势和体位的变更实际上是身体各部分肌肉张力重新调整的结果.这类反射需要脊髓以及脊髓以上的各级神经中枢来执行，姿势控制还必须与随意运动相结合，包括与认知有关的系统相结合。(www.xing528.com)

1.状态反射

状态反射是指头部空间位置以及头与躯干的相对位置发生改变时，反射性地引起躯干和四肢肌肉紧张性改变的反射活动。

（1）迷路紧张反射。迷路紧张反射是指头部空间位置发生改变时，刺激内耳膜迷路中的椭圆囊斑和球囊斑产生传入冲动，反射性地引起躯体伸肌紧张性改变的反射活动。由于头部位置的不同会对囊斑形成不同的刺激，使传入冲动沿前庭神经进入延髓的前庭神经核（反射的主要中枢），再通过前庭脊髓束下行至脊髓前角，与α运动神经元构成突触联系，发放传出冲动引起有关伸肌紧张性增强。从去大脑动物实验中可见，当动物仰卧时伸肌紧张性最高，俯卧时伸肌紧张性最低。

（2）颈紧张反射。颈紧张反射是指颈部扭曲时，刺激颈部肌肉与关节周围的韧带等装置对躯干与四肢肌的紧张性予以调节的反射活动，反射中枢在脊髓颈段。肌电研究结果表明，头部后仰时，引起上下肢及背部伸肌紧张性加强；头部前倾时，引起四肢肌及背部伸肌紧张性减弱，屈肌及腹肌的紧张相对加强；头部侧倾或扭转时，引起同侧上下肢伸肌紧张性加强，异侧上下肢伸肌紧张性减弱。状态反射在完成一些运动技能时具有重要的作用。例如，背越式跳高过杆时的空中动作，可利用颈紧张反射的原理，空中过杆时头部后仰，引起背部伸肌紧张性加强，以形成“反弓”的空中姿势。

2.翻正反射

翻正反射指当人和动物处于不正常体位时，通过一系列协调运动将体位恢复常态的反射活动。翻正反射比状态反射复杂，有赖于中脑的协调。若将中脑动物（猫）四足朝天从高处落下，可观察到动物在下坠过程中，头部首先扭转，前肢和躯干随之扭转，紧接着后肢扭转过来，下坠到地面时四足着地。翻正反射主要是由于头部位置不正，视觉感受器与前庭感受器（囊斑与壶腹嵴）受到刺激而兴奋，传入冲动反射性地引起头部位置率先复正；由于头部复正引起颈部扭曲，刺激颈部肌肉与关节中的本体感受器，继而导致躯干翻转，使动物恢复站立。如果事先毁坏中脑动物的双侧迷路，并蒙住其两眼，再以四足朝天的姿势从高处落下，翻正反射即会消失。视觉在翻正反射中的作用主要是利用头部定向。猫、狗、猴等较高等的哺乳动物可以在没有前庭迷路器官的情况下，通过视觉产生翻正反射：在这种情况下，大脑皮层参与了活动。在体育运动中，有许多动作就是在翻正反射的基础上形成的。例如，跳水中的许多转体动作，要先转头，再转上半身，然后转下半身；篮球的转身过人动作要先转头以带动身体，这比整个身体一起转动更迅速且协调。