反射学纲要系列篇七中枢神经

　中枢神经系统包括脊髓和脑。脑包括脑干(延髓、脑桥、中脑)、小脑、间脑、端脑(即大脑)。

　　神经系统由中枢神经系统和周围神经系统两大部分组成。整个中枢神经系统有亿个神经细胞，而周围神经系统只有0万个神经细胞。人脑平均重量克，占人体重量的2.5%，但每分钟耗氧50毫升，占静息人耗氧量的20%，血液量的15%。从这些简单数字可以看出中枢神经系统特别是人脑在机体中的重要地位。

　　在中枢神经系统中功能相互关联的神经细胞聚集在一起，相互连接，形成许多神经元群。调节某一特定功能的神经元群称为调节该功能的神经中枢。 　　中枢神经系统中的神经元，以突触相互连结，一个神经元可有数十个乃至数千个或更多的突触。突触是神经元之间传递信息的部位。这种突触传递起着阈门的作用，使信息只能从传人向传出的方向传输而不能反向运行，从而保证了中枢神经系统的有序活动。

突触具有可塑性，其效率是可以改变的。重复使用一个突触，往往会使突触电位显著增加，特别是经过较长时间较高频率的重复刺激后，可使突触电位增加至起始值的若干倍，并可保持几分钟至几小时。这种可塑性是学习、记忆机能的基础，所谓“脑子越用越灵”是有道理的。

突触的部位容易受化学物质和药物的影响。化学物质和药物可以加强突触的机能，也可以减弱其机能，甚至能阻断信息的传递。

感受器发出的冲动传人到中枢神经系统以后，信息由一个细胞传给其他许多细胞，称为幅散。这是兴奋(或抑制)扩散的过程。若干个来源的不同冲动同时传到一个神经细胞称为会聚，这个细胞将所有接受到的刺激叠加在一起，然后做出反应，称为整合。对整个中枢神经系统来说，任何一瞬间都有许多来自全身各部位感受器的信息传入，有的起兴奋作用，有的起抑制作用。有的相互加强，有的相互抵消。中枢神经系统对这些信息进行综合分析然后作出反应，这就是中枢整合的过程。中枢的整合作用是整个反射过程的决定环节。中枢整合的结果，决定了反射的性质(兴奋性作用或抑制性作用)以及其程度。根据优势法则，在中枢某一部位形成兴奋，某一反射正在进行过程中，某些其他的反射被抑制。

1.脊髓反射

不同的躯体传人神经或内脏传人神经分别与脊髓后根处的脊神经元形成固定的突触连接，从而将感受器发出的传人冲动传输到脊髓。冲动进人脊髓后，可向三个方向幅散:

①经过长的上行通路传送到脑进行加工处理;

②上行或下行到邻近的脊髓节段;

③传到同一节段脊髓前根处的传出神经元，在该处经整合后传出到效应器作出反应。这称为脊髓的节段反射。

传入、传出都在同一节段。其传出神经元可以是运动神经元，引起躯体效应器的动作:

也可以是交感神经元，引起内脏的反对，构成植物性反射弧。(例如心传入——脊髓——传出到心，肠传入——脊髓——传出到肠，以及排尿的反射等)。

脊髓反射是比较低级的反射，是一种本能的反射，无须高级中枢的干预，反射动作已经完成。

脊髓反射包括:

腱反射:(牵张反射)如膝跳反射、跟健反射、肪二头肌反射(肘反射)。这些都是单突触反射，常用来检查脊髓的某个节段是否有病理改变。

屈肌反射:防御反射的一种，皮肤受伤害性刺激，一侧肢体屈曲，关节处屈肌收缩，伸肌弛缓。

巴彬斯基反射(沿足底外侧用一头部较尖的物体划向远端，引起拇趾背屈，各趾扇形外展)。也可用来检查神经系统的病变。对侧伸肌反射:伤害性刺激较强时，不但使同侧肢体屈曲，也反射到对侧肢体使之伸直。

脊髓也是内脏反射活动的初级中枢，包括:

血管张力反射

性器官勃起反射

排尿反射

排粪反射

发汗反射

牵涉痛、放射痛实际是脊髓反射的表现。

患病内脏痛觉传入—→脊髓节段一→传出至同节段脊神经支配区引起皮肤痛阑降低、痛觉过敏、腹肌紧张、皮肤血管扩张(充血发红)。反之，刺激该节段支配区皮肤(热敷)一→脊髓反射一→影响同一节段的患病内脏(缓解疼痛)。如下表所示:

内脏脊髓节段体表牵涉痛部位

心——胸椎1~5——心前区、左臂内侧

胃、胰-一胸6~10——左上腹、肩脚间

肝、胆——胸7~10——右肩脚

肾——胸11~腰1——腹股沟

阑尾——胸10~腰1——上腹部、脐区

英国著名生理学家黑德画出了脊髓不同节段的皮肤神经支配区图谱，称为黑德区域或皮区图，指出了体表皮肤与内脏的神经联系。

有一些脊髓反射，同时也受到高级中枢的调控，高级中枢的介入，可使反射的途径和效能发生改变(如人们能意识到的排粪、排尿过程)

2.脑干在反射过程中的作用

脑干自下而上由延髓、脑桥和中脑三个部分组成。它下连脊髓，上与间脑相接，是大脑、小脑与脊髓相互联系的必经要道。在12对脑神经中，有10对脑神经由脑干出脑，即:

第III对，动眼神经:起自中脑上丘，支配眼部肌的运动，参与完成瞳孔对光反射和调节反射。

第IV对，滑车神经:起自中脑下丘，支配眼上斜肌的运动(眼球转向下外方)。

第V对，三叉神经:核团在脑桥中部，包括眼神经、上颌神经、下颌神经三大分支，传入头面部皮肤、口鼻腔粘膜、牙及牙眼、眼球、硬脑膜的浅感觉，参与完成角膜反射、咀嚼反射等。

第VI对，展神经:起自脑桥中下部，支配眼外直肌的运动(眼球外转)

第VII对，面神经:核团在脑桥中下部，支配面部表情肌的运动及泪腺、下颌下腺、舌下腺及鼻腭部的粘膜腺等腺体的分泌，传人味觉。

第VIII对，前庭蜗神经(位听神经):核团在脑桥，传入听觉和平衡觉。

第IX对，舌咽神经:核团在延髓，支配咽肌的运动及腮腺的分泌，传人咽部感觉及味觉，参与完成咽反射，其在颈动脉窦的分支传导血压及血液内二氧化碳浓度的信息人脑，参与调节血压及呼吸的反射。

第X对，迷走神经:核团在延髓，支配咽喉肌、支气管平滑肌、横结肠以上的消化道平滑肌、心肌和消化腺体的分泌活动。

第XI对，副神经:起自延髓，支配胸锁乳突肌、斜方肌的运动(转头提肩)

第XII对，舌下神经:起自延髓，支配舌肌的运动。

脑干既有联络功能，也有反射功能。它接受自脊髓上行的以及脑神经传人的神经冲动，将它们上传到较高级的脑部去加工处理;同时接受从大脑、小脑、间脑来的神经冲动，将它们下传到脊髓或通过相关的脑神经传出。脑干本身作为比较低级的脑部，也可对所接受到的神经冲动进行整合，完成一些调节躯体运动与内脏功能的基本反射活动。在脑干有许多重要的生命活动的中枢，如呼吸中枢、血管运动中枢、心脏活动调节中枢、吞咽、呕吐及消化腺分泌等反射活动中枢及视、听、平衡等反射中枢。当头部在空间位置改变、头部与躯干的相对位置改变时，脑干的运动中枢可以反射性地进行调节(无须意识的参与)，使躯体保持平衡和正常的体位，称为姿势反射(状态反射、翻正反射等)，这也是脑干重要功能之一。

3小脑在反射过程中的作用

小脑位于颅后窝，通过三对小脑脚与脑干相连，接受全身各部分传人的感觉信息及从大脑皮层来的信息，加以整合，再传回大脑皮层或脑干网状结构，反射性地(非意识性)参与机体的姿势与运动的调节·调控骨骼肌的随意运动和不随意运动，控制步态和姿态，调节肌张力、机体的协调运动和躯体平衡等。

按照进化过程小脑可分为古小脑、旧小脑、新小脑三个部分，这三个部分各有不同的神经联系和不同的功能:

古小脑——在进化史上出现最早的部分，与脑干的前庭神经核联系密切，其主要功能是躯体平衡的调节，因而又被称为前庭小脑;

旧小脑——接受通过脊髓传人的本体感觉和皮肤感觉，加以整合，再通过脊髓影响运动神经元，调控.肌张力及协调肌的运动，因而又被称为脊髓小脑;

新小脑(脑桥小脑)一通过脑桥接受来自大脑皮层关于正在或将要进行的随意运动的信息，加以整合后再传回大脑皮层的躯体运动区，参与协调随意运动即有目的有意’识的运动，保证运动的力量、速度、方向、范围的精确度和稳定性。特别是高速度的目的运动(如体育运动、音乐演奏等)，来不及或不需要得到反馈信息就可以控制运动的进行。

小脑本身不能产生感觉和意识，也不发出运动纤维传出神经冲动。但在小脑中贮存有各种精巧运动的程序，小脑通过与大脑运动皮层和脑干的联系，参与对运动的调控，保证随意运动能流畅与协调地进行。

4间脑在反射过程中的作用

间脑位于中脑上方，两个大脑半球之间。主要有丘脑、下丘脑两部分。

1.丘脑：丘脑是除了嗅觉之外，所有躯体感觉进人大脑的中继站。它接受躯体各种感觉传导通路来的神经冲动，进行粗糙的分析综合，同时投射到大脑皮层，并从大脑皮层接受反馈的信息。所以，丘脑是大脑皮层下最重要的感觉中枢。

丘脑后下方的内侧膝状体，是大脑皮层下听觉中枢，它接受传人的听觉冲动，并将之投射到大脑颖叶的听觉皮层。在其外侧的外侧膝状体，是大脑皮层下视觉中枢，这里有第II对脑神经即视神经的核团，它接受传人的视觉冲动，并将之投射到大脑枕叶的视觉皮层。

2.下丘脑:下丘脑很小，重量只有5克。但却是很重要的脑区。它在进化史上是脑的较古老的部分，对个体的保存与种系的延续有密切关系。这里是调节内脏活动的较高级中枢，也是调节内分泌功能的较高级中枢。下丘脑通过神经通路及血液循环，监控着体温、渗透压、激素水平等变化信息，及时反射性地进行调节，对维护机体内环境的稳定起着特别重要的作用其主要功能包括:

1）.体温调节中枢:保持恒温在36.80左右。在体温超过或低于正常温度时通过散热或产热进行调节;

2）.摄食中枢(摄食活动)及饱中枢(停止摄食活动);

3）.调节水和电解质平衡的中枢(调节摄水的中枢，并调控垂体释放抗利尿素以排出多余的水);

4）、调节性行为和生殖机能的中枢;

5）、调节情绪反应；

6）.调节垂体的功能及其他腺体分泌激素(肾上腺皮质激素、甲状腺素、性腺激素、生长素、促黑素细胞激素、催乳素等);

7）.调节睡眠觉醒节律，人体内部生物钟(昼夜节律等)的调控中心。

5端脑(大脑)在反射过程中的作用

大脑的体积约立方厘米，分为左右两个半球，其表面的灰质称大脑皮层。人类有非常发达的大脑皮层，其总面积约平方厘米，厚1.3至5毫米。大脑皮层有亿个神经元，每个神经元又通过数以千计的突触与其他神经元联系，在这里进行着许多高级的复杂的反射活动，是整个机体最高的调节器。

从躯体和内脏感受器传入的神经冲动，有的在脊髓和低级脑部产生了反射，有的同时传送到大脑皮层，在大脑水平上进行分析综合，引起大脑相应中枢的兴奋，再传出到机体的有关部位，调节全身的或局部的机能。这就是大脑的反射活动同时。大脑也对低级中枢的反射活动进行调控

大脑的主要功能可归结为:

1.感觉分析功能:

感受器发出的神经冲动，传人中枢神经系统后，经过多次的换元接替(就像接力一样，由一个神经元传给另一个神经元，再由后者继续向上传导)，最后投射到大脑皮层的特定区域，产生相应的感觉。

有两种不同的投射系统-一特异性投射和非特异性投射。如传导躯体本体感觉(包括温觉、痛觉、触压觉及位置、运动等感觉)的特异性投射大致分为三级:

1)感受器发出的神经冲动进入脊髓后，上行投射至延髓脑干;

2）在延髓脑干交叉行向对侧，再上行投射到丘脑的腹后外侧核;

3)在腹后外侧核发出丘脑皮层投射纤维，最后投射到大脑皮层中央后回的躯体感觉区。

特异性投射的特性是:

1）型式特异性:一定型式的机械刺激只能激活一定的神经元;或者，一定的神经元通常只能被某种特定型式的机械刺激所激活。因此，感受器受某种适宜刺激后所发出的神经冲动，将根据刺激的性质投射到大脑皮层的特定区域。某一型式的感觉传入冲动投射在大脑皮层的区域被称为这种型式感觉在大脑皮层的代表区。

②部位特异性:每个神经元只对身体对侧某一局限部位的刺激起反应。因而被称为“点对点的投射”。从躯体感受器发出的神经冲动，传人中枢神经系统，最后被投射到大脑皮层的感觉区，虽然中间经过三级换元接替，始终保持着这种“点对点’，的特异性投射关系，使之具有解剖学中的排列顺序和空间映像。

第一级初级传人纤维在脊髓的后角进人脊髓后，上行投射的纤维束称为脊髓后索，它们到达延髓组成后索核团。初级传人纤维在后索中是严格按躯体定位排列的:

上肢(第4胸椎以上)来的纤维组成楔束，到达延髓脑干组成楔束核;

下肢(第4胸椎以下)来的纤维组成薄束，到达延髓脑干组成薄束核。统称为后索核。

在纤维束中，自外向内，由浅人深依次排列着来自对侧身体骸椎(包括足部——小腿——大腿)——腰椎——胸椎(包括手部——上肢部)——颈部的神经纤维。

到达延髓脑干后，后索核内神经元的分域，也与后索中神经纤维的排列明确地相对应。因而，在后索核团内存在着一种由神经元局部分域关系代表的体表缩影。

第二级神经冲动从延髓脑干后索核投射到丘脑腹后外侧核，也是“点对点投射”，因而在丘脑腹后外侧核内的躯体代表区也是按着一定的顺序分域。

第三级按照“点对点投射”的关系，从丘脑腹后外侧核投射到大脑皮层的躯体感觉区。神经生理学家已经用科学实验方法，确定了大脑皮层躯体感觉区的位置及体表各部位感觉代表区的排列分布。(见图1)

感觉代表区内的神经元，在位置、构筑和功能方面都是高级特异性的，它们与体表特定部位延髓后索核——丘脑腹后外侧核群精确地相对应。而且根据刺激的不同类型，特定的神经元只对某种类型的刺激(温觉、痛觉或触压觉等)优先作出反应。

神经生理学家的研究发现，这种感觉传人冲动在大脑皮层上投射的规律是:①躯体感觉传入冲动向皮层投射是交叉的，一侧体表感觉的传人冲动投射到对侧皮层的相应区域(但头面部的感觉投射则是双侧性的);

②投射区域的空间分布是倒置的:下肢代表区在顶部，上肢代表区在中间部，头面部代表区在底部(但头面部代表区是正立的)

3）投射区域的大小与体表部位感觉的精细程度正相关，感觉分辨愈精细的部位在皮层上投射区愈大。(大拇指与食指的代表区比胸部12根脊神经传人的代表区大好几倍)

除了体表感觉区之外，大脑皮层上还有嗅觉的代表区(第工对脑神经即嗅神经其核团在大脑)、视觉代表区、听觉代表区以及平衡觉、味觉的代表区。一些实验研究发现，内脏感觉在大脑皮层也有代表区，其位置大体在与该脏器相同水平面的躯体感觉代表区中(如发现盆腔器官的感觉代表区在相当于下肢代表区的位置)。

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