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1、运动生理学,西南民族大学体育系付 燕,感觉机能,肌肉运动的神经调控,第八章 感觉与神经机能,脑的高级机能,概 述,视 觉,听觉和位觉,本 体 感 觉,感觉机能,概 述,概 述,感受器,-分布在体表或组织内部的一些专门感受机体内、外环境改变的结构或装置。,感觉器官,-感受器与其附属装置共同构成的器官,内感受器,外感受器,概 述,感受器的一般生理特征,1.适宜刺激,2.换能作用,3.编码作用,4.适应现象,感觉信息的传导,1.特异性传入系统,2.非特异传入系统,特点:每种感觉的传导投射系统都是专一的，具有点对点的投射关系。,特点:弥散地投射到皮层广泛区域, 是不同感觉的共同上传途径。,功能:引起特
2、定的感觉,并激发大脑皮质发出神经冲动,功能:维持和改变大脑皮质的兴奋状态,对保持机体醒觉具有重要作用,概 述,大脑皮质的感觉分析功能,1.体表感觉,投射位置：中央后回,投射特点：,.左右交叉,.倒置分布,.精细正比,概 述,2.运动感觉区,中央前回,3.视觉感觉区,枕叶距状裂上下缘,4.听觉和前庭觉,颞叶的颞横回和颞上回,5.内脏感觉,大脑皮质的感觉分析功能,概 述,视 觉,折光系统,感光系统,角膜,房水,晶状体,视网膜,玻璃体,眼,可见光,眼的折光系统,折射,视网膜上成像,视网膜感光细胞（+）,丘脑,视神经,视觉大脑视觉中枢,视 觉,成像原理：凸透镜成像:,眼的折光系统及调节,简化眼,A,B
3、,a,b,1.眼的折光系统及成像,倒立的实像,正常人的眼球折光系统的折光能力，能够随物体的移近而相应的增强，使物像落在视网膜上而看清物体，这一调节过程称为视调节。,瞳孔调节,晶状体调节,眼球会聚,2.视调节,眼的折光系统及调节,晶状体调节,物像落在视网膜后,视物模糊,睫状肌收缩,悬韧带松弛,晶状体前后凸,折光能力,物像落在视网膜上,视近物时,神经反射,意义：成像在视网膜上，形成清晰视觉,折光异常,瞳孔调节,瞳孔近反射：,当视近物时反射性的引起双侧瞳孔缩小,瞳孔对光反射：,瞳孔的大小还随光照强度而变化的现象,调节进入眼球的光量,意义：,概念:当双眼凝视一个向前移动的物体时,两眼球同时向鼻侧会聚的
4、现象.,眼球会聚,意义：使物像分别落在两眼视网膜的对称点上,使视觉更加清晰和防复视的产生。,视网膜的感光细胞,眼的感光机能,视锥细胞,视杆细胞,分 布,视网膜中央凹,视网膜周边,适宜刺激,强光,弱光,分 辨 力,强（分辨微细结构）,弱（分辨粗大轮廓）,专司视觉,明视觉+色觉,暗视觉+黑白觉,视网膜的光化学反应,眼的感光机能,视杆细胞内的感光色素,视锥细胞内的感光色素,视锥色素,视紫红质,(视黄醛-视蛋白),视紫红质(视蛋白-视黄醛),光,11-顺视黄醇(VitA),视黄醛还原酶,反视黄醛,11-顺视黄醛,+视蛋白,视蛋白+,如维生素A供应不足，会引起夜盲症, 凡不能识别三原色中的某一种颜色者-
5、色盲,色觉,视觉三原色学说,感红光色素视锥细胞感绿光色素视锥细胞感蓝光色素视锥细胞,若红、绿、蓝三种视锥细胞兴奋程度=111白色觉若红、绿、蓝三种视锥细胞兴奋程度=410红色觉若红、绿、蓝三种视锥细胞兴奋程度=281绿色觉, 而对某种辩别能力较正常人差者-色弱。,眼的感光机能,视觉功能的生理学评定指标,1.视力：-指眼对物体微细结构的分辨能力。,2.视野：-单眼不动注视正前方一点时,该眼所能看到的空间范围,鼻侧视野小于颞侧,白色黄色红色绿色,通常以分辨两点(或两平衡线)之间的最小距离为标准。,3.立体视觉-双眼视觉对物体的三维特性的视觉,上方视野小于下方,4.眼肌平衡,六条眼肌：上、下直肌,内
6、、外直肌和上、下斜肌,正视：当眼注视正前方时,若对称眼肌紧张度相等,眼球瞳孔在正中央处。,斜视：如果其中一条肌肉紧张度大,则瞳孔偏向一方。,隐斜视：若一条眼肌紧张度虽然稍大,但在平时靠对抗肌紧张度的加强予以补偿,瞳孔仍然保持在正中。,视觉功能的生理学评定指标,视觉功能的生理学评定指标,5.视觉的融合现象,指用闪光刺激人眼时，若刺激频率较低，产生一闪一闪的光感，当刺激频率逐渐增高到超过一定界限后，人眼可产生连续光感的现象。,临界融合频率-能引起连续光感的最低闪光频率,意义：判断大脑功能兴奋水平和运动性疲劳,听觉和位觉,前庭器官,外耳,中耳,耳廓、外耳道,鼓膜、听小骨、咽鼓管,内耳,耳蜗,三个半规
7、管,椭圆囊,球囊,耳,（迷路）,听觉感受器,位觉感受器,听 觉,位 觉,声波(16-20000Hz),适宜刺激：,听 觉,声波振动,外耳(耳廓外耳道), 中耳(鼓膜听小骨卵圆窗),耳蜗(耳蜗内淋巴液螺旋器声-电转换),神经冲动,听觉中枢,听觉,听 觉,最大可听阈：听觉忍受某一声频的最大振动强度。,听域：听阈曲线与最大可听阈曲线之间的面积。,听阈：刚好引起听觉的某一声频的最小振动强度。,中耳,外耳道,声音感受器,耳蜗,位 觉,前庭器官=,椭圆囊+,球囊+,三个半规管,椭圆囊,位觉(或前庭感觉)：身体进行各种变速运动时引起的前庭器官中的位觉感受器兴奋并产生的感觉。,感受装置：囊斑（有感受性毛细胞）
8、,适宜刺激：直线运动的加减速度,头部位置改变,耳石与毛细胞的空间位置改变,毛细胞(+),前庭神经核,前庭神经,皮质前庭感觉区,空间位置觉,肌紧张变化,维持身体平衡,变速感觉,1. 前庭器的感受装置与适宜刺激,椭圆囊和球囊,重力与惯性的作用,感受部位：壶腹嵴,适宜刺激：旋转运动的加减速度,旋转开始/停止 /变速,内淋巴的惯性作用,终帽弯曲,毛细胞(+),前庭神经核,皮质中枢,产生旋转感觉,1. 前庭器的感受装置与适宜刺激,半规管,前庭神经,2、前庭反应与前庭机能稳定性,前庭反应,-当人体的前庭感受器受到刺激时，可反射性地引起骨骼肌的紧张性改变、眼震颤和植物性功能改变，如心跳加快、血压下降、恶心呕
9、吐、眩晕出冷汗等现象，统称为前庭反应。,前庭功能稳定性,刺激前庭感受器而引起机体各种前庭反应的程度,前庭器官稳定性愈好，接受变速运动刺激时，出现的前庭功能的反射反应愈轻,本体感觉,本体感觉-也称为运动觉，是本体感受器受到刺激所产生的身体各部相对位置和状态的感觉,本体感受器结构与功能,-张力感受器,1.肌梭,2.腱梭,位于肌纤维之间与肌纤维平行排列,感受长度变化或牵拉刺激,分布在肌腱胶原纤维之间,与梭外肌纤维串联,-长度感受器,感受肌肉的张力大小,本体感觉的产生,肌肉被牵拉或主动舒缩时,肌梭及腱梭（+）,大脑皮质动觉中枢（+）,感知身体各部位置、姿势及运动情况,本体感受器结构与功能,运动与本体感
10、觉,体育训练可使本体感受器的机能得到提高,一切运动技能是以本体感觉为基础得以实现,课堂练习,一.选择题 1、关于感受器的错误叙述是（ ）。 A.有适宜的刺激 B.是特殊的生物换能器， C.具有编码作用 D.具有辅助装置。 2、左侧大脑皮质中央后回受损，引起躯体感觉障碍的部位是（ ）。 A.左半身 B.右半身 C.左侧头面部 D.右侧头面部。 3、关于视野的错误叙述是（ ）。 A.指整个视网膜的感觉能力 B.鼻侧与上侧较小， C.颞侧与下侧较大 D.绿色视野比蓝色视野大。 4、与其他项目运动员相比，足球运动员的（ ）视野较大。 A 白色 B 黄色 C 红色 D 绿色 5、肌梭是感受肌肉( ) 的
11、感受装置。 A.压力变化 B.张力变化 C.长度变化 D.张力和长度变化。,课堂练习,6、腱梭能感受 （ ） 的变化。 A 肌肉长度 B 肌腱长度 C 肌肉张力 D 肌腱张力7、视杆细胞的功能为（ ） A.主要感觉弱光刺激 B.能分辨顔色和物体的微细结构 C.主要感觉强光刺激 D.构成了眼的昼光觉系统二、判断题 1、感受器与感觉器官是同义语。（ ） 2、大脑皮层运动区是发动任何随意运动的唯一部位。（ ） 3、运动时，因情绪激动或紧张有时会出现影响视觉的清晰度 4、眼内物像的形成与双凸透镜成像的原理相似。（ ） 5、椭圆囊和球囊的囊斑毛细胞的适宜刺激是直线匀速运动 6、壶腹嵴毛细胞的适宜刺激是旋
12、转运动时的加减速度变化,课堂练习,三解释 感受器 感觉器官 本体感受器四. 填空 1、感受器的一般生理特征包括、 、 以及。 2、前庭器官是、和的合称。,肌肉运动的神经调控,神经系统概述,肌肉运动的神经调控,神经系统概述,神经系统的基本结构和功能单位:,神经元,胞体,胞突,树突,轴突,感觉神经元,运动神经元,联合神经元,神经元结构,按功能分类,神经系统概述,兴奋在神经纤维上的传导:,局部电流,传导特点:,（1）完整性,（2）绝缘性,（3）双向传导,（4）相对不疲劳性,神经系统概述,神经元间的信息传递,突触传递,突触：前一个神经元的轴突末梢分枝与后一个神经元的胞体或突起相互接触的部位。,神经系统
13、概述,突触传递:通过突触，信息从前一个神经细胞传递给后一个神经细胞的传递过程,兴奋性突触,抑制性突触,神经系统概述,N冲动,小泡释放兴奋性递质,与后膜受体结合,后膜对Na+通透性 Na+内流,后膜去极化,兴奋性突触后电位（EPSP）,后面N元产生动作电位(兴奋),N冲动,小泡释放抑制性递质,与后膜受体结合,后膜对K+、 Cl-通透性K+外流、Cl-内流,后膜超极化,抑制性突触后电位（IPSP）,后面N元抑制,突触传递的特点,神经系统概述,1.单向传递,2.突触延搁,3.总和作用,4.对内环境变化的敏感和易疲劳,肌肉运动的神经调控,脊髓对躯体运动的调节,小脑在运动中的调控作用,脑干对躯体运动的调
14、控,大脑皮质在运动控制中的作用,基底神经节在运动中的调控作用,脊髓对躯体运动的调节,运动神经元池,-支配某一肌肉的一群运动神经元。,运动神经元,r运动神经元,大运动神经元,小运动神经元,-快肌纤维,-慢肌纤维,-梭内肌纤维,脊髓-实现躯体运动最低级中枢,-当骨骼肌受到外力牵拉时,会反射性地引起该肌肉收缩,这称为牵张反射。,腱反射,肌紧张,反射弧特点:,脊髓对躯体运动的调节,牵张反射,感受器和效应器都是在同一块肌肉中,梭外肌纤维轻微收缩,高位中枢冲动,-运动N元（+）,梭内肌纤维轻微收缩,肌梭感受器（+）,肌紧张,高位中枢对脊髓反射的调节,腱反射(位相性牵张反射),快速牵拉肌腱发生的牵张反射,特
15、点：,被牵拉的肌肉快速明显收缩，时程较短，可产生较大肌力,概念：,感受器是肌梭，效应器是快肌纤维,增强被牵拉肌肉的收缩力量,生理意义：,概念：缓慢、持续牵拉肌肉时发生的持续轻微紧张性收缩的牵张反射。,特点：感受器是肌梭，效应器是慢肌纤维；,被牵拉的肌肉发生紧张性收缩，抵抗肌肉被牵拉；肌肉收缩力量不大，没有明显的外在表现,肌肉的不同运动单位的肌纤维轮流交替进行收缩，不易疲劳。,肌紧张(紧张性牵张反射),生理意义：对维持躯体姿势非常重要，是维持身体姿势的最基本的反射活动。,脑干对躯体运动的调控,1.脑干网状结构对肌紧张的调节,抑制区,易化区,抑制肌紧张,加强肌紧张,易化区（+）抑制区 （+）,+大
16、脑皮质等,去大脑僵直,2、姿势反射,-在身体活动过程中,中枢不断地调整不同部位骨骼肌的张力,以完成各种动作,保持或变更躯体各部分的位置,这种反射活动总称姿势反射,状态反射,翻正反射,直线运动反射,旋转运动反射,脑干对躯体运动的调控,状态反射,概念：是头部空间位置改变时反射性地引起四肢肌张力重新调整的一种反射活动。,机制,颈紧张反射,迷路紧张反射,头部位置改变时前庭感受器（+）延髓（+）四肢躯干肌肌紧张改变,头部扭曲颈部本体感受器（+）脊髓（+）四肢肌肉肌紧张改变,状态反射,状态反射的规律,头部后仰：,背部、四肢伸肌紧张性,头部前倾 :,背部、四肢伸肌紧张性,屈肌及腹肌的紧张性相对,头部侧倾或扭
17、转时,同侧上下肢伸肌紧张性加强,对侧上下肢伸肌紧张性减弱。,状态反射,意义,便于人体向着头部转动的方向进行移动,应用：在完成某些运动技能时起着重要作用,使身体重心不至超出支撑面以维持身体平衡,请问你该如何利用状态反射的规律更好地完成技术动作?试举例说明.,翻正反射,概念：当人和动物处于不正常体位时，通过一系列动作将体位恢复常态的反射活动。,特点：先转头，再转身。,应用：,体育运动中很多动作是在翻正反射的基础上形成,头部位置不正视觉感受器与前庭感受器（+） 反射性地引起头部位置率先复正颈部扭曲 颈部肌肉与关节中的本体感受器（+） 躯干翻转,旋转运动反射,概念：人体在进行主动或被动旋转运动时,或身
18、体向前后左右倾倒时，为了恢复正常体位而产生的一种反射活动 。,意义：在一定范围内，有利于人体保持正常的空间姿势，可以防止人体向任何一方跌倒。,直线运动反射,概念:人体主动或被动进行直线加速或减速运动时,为了恢复正常体位而产生的一种反射活动,升降反射：,着地反射：,人体沿垂直方向直线加速或减速运动时,反射性地引起肌张力重新调整的活动,从高处跳下时,在着地的一刹那,上肢紧张性加强而下肢两脚分开顺势弯曲,以保持身体重心减少震动,实例：体操运动员从器械上跌下，用手撑地尺骨鹰嘴易伤,应学会做滚翻动作,减少损伤,（1）脑干脊髓中间N元（+）脊髓a运动N元肌紧张（ a 僵直）,（2）脑干运动N元（+）肌梭（
19、+）脊髓a 运动N元肌紧张（僵直）,脑干加强肌紧张的机制,小脑对运动的调控作用,调节肌紧张,控制身体平衡,协调随意运动,参与运动学习,小脑损伤时: 随意运动障碍，出现运动过度或不足、乏力、方向偏移，失去运动的稳定性,基底神经节在运动中的调控作用,具有控制肌肉运动的功能，与肌紧张的控制、随意活动的稳定和运动程序编制有关。,病变症状：舞蹈病与手足徐动症等或震颤麻痹,大脑皮质在运动控制中的作用,左右交叉;上下倒置;精细正比.,大脑皮层的主要运动区位于中央前回和中央旁小叶的前部,功能特征 :,皮质脊髓束 皮质脑干束,大脑皮质在运动控制中的作用,锥体系,功能:发动随意运动，控制骨骼肌的精细运动。,-由大
20、脑皮层下行支配与控制躯体随意运动的最直接的传导系,四肢及躯干骨骼肌,头面部肌肉,锥体外系:,-除了锥体系之外大脑皮层控制躯体运动的下行传导通路,大脑皮质在运动控制中的作用,功能:维持肌肉的紧张性和运动的协调性及准确性,神经系统的运动整合作用,植物性神经系统的运动整合,运动时植物性神经系统的作用,(1)循环系统,(2)呼吸系统,(3)代谢系统,(4)内分泌腺,脑的高级功能,学习和记忆,学习：,指人或动物通过神经系统接受环境信息而影响自身行为的过程 。,记忆：,指获得的信息或经验在脑内储存和提取(再现)的神经活动过程,两者本质都是条件反射建立的过程,条件反射建立的过程,条件反射是个体在生活过程中获
21、得的一种反射,必须建立在非条件反射的基础上.,给狗喂食,狗分泌唾液,（非条件反射）,（非条件刺激）,铃声,狗不分泌唾液,（无关刺激）,铃声+食物,狗分泌唾液,（多次重复）,铃声,狗分泌唾液,（条件反射）,（条件刺激）,条件反射的形成条件：,无关刺激与非条件刺激在时间上的多次结合,-强化,条件反射的神经机制,食物,味觉感受器（+）,传入N,延髓（+）,传出N,唾液腺分泌唾液,铃声,听觉感受器（+）,传入N,皮质听觉中枢（+）,皮质食物中枢（+）,大脑皮层的某些神经元之间建立了一种暂时性的联系,条件反射神经联系图,条件反射的抑制,非条件性抑制,条件性抑制,外抑制,超限抑制,消退抑制,分化抑制,延缓
22、抑制,条件抑制,阴性条件反射,外抑制,产生原因：新异刺激在条件反射中枢之外形成了新的兴奋灶，使原有条件反射中枢产生了抑制。,-在条件反射活动过程中有新异刺激出现，使正在进行的条件反射活动减弱或停止，这种现象称为外抑制。,特点：1.会出现探究反射 2.具有暂时性,超限抑制,意义：使大脑皮质不致因过度活动而损伤。,-由于过长或过强的刺激超过了大脑皮质神经细胞的工作承受能力，以致大脑皮质在接受刺激后由兴奋转为抑制，被称为超限抑制。,-保护性抑制,-条件反射形成后,反复用条件刺激而不给予非条件刺激强化,已形成条件反射会逐渐减弱甚至消失，这种现象称为消退抑制,运动员纠正错误动作，本质上是消退抑制,消退抑
23、制,意义：体育教学训练中纠正学生或运动员错误动作的科学基础,-随着条件反射的巩固，大脑皮质只对经常被强化的刺激才发生阳性反应，而对相似刺激不作出反应，这种现象称为分化抑制。,分化抑制,意义：分化抑制是运动员逐渐掌握正确动作，使动作精益求精的生理机制。,-已建立的条件反射，用条件刺激和附加刺激同时作用，只对原刺激单独作用时强化，多次重复后，对单独条件刺激仍能产生兴奋，而对复合刺激不产生兴奋。由于附加刺激不予强化而引起抑制即条件抑制,条件抑制,两个信号系统,第一信号,指具体的信号,如灯光、铃声、食物的形状、气味等,第二信号,是抽象信号，即语言和文字,第一信号系统,对第一信号发生反应的大脑皮质系统,
24、第二信号系统,对第二信号发生反应的大脑皮质系统,人类所特有的,人和动物共有,睡 眠,1.睡眠的生理作用,(1)使精力和体力得到恢复，保持良好的机能状态,(2) 生长素分泌，糖原和蛋白合成,3.睡眠的时间,成人 79 h,老人 57,新生儿 1820,儿童 1214,2.睡眠的时相,(1)慢波睡眠（正相睡眠 ）,(2)快波睡眠（异相睡眠）,练习题,一单项选择骨骼肌受到外力牵拉而使其伸长时，将反射性地引起被牵拉肌肉收缩，这种反射叫 ( ) 。 A 拉长反射 B 状态反射 C 离心收缩反射 D 牵张反射 头前倾时，可引起上下肢及 （ ） 的紧张性减弱。 A 屈肌 B 背部伸肌 C 腹部神肌 D 躯干
25、两侧 头后仰时，引起上下肢及背部伸肌的紧张性 （ ） 。 A 减弱 B 加强 C 不变 D 变化较小 头向一侧扭转时，引起（ ）上下肢伸肌的紧张性加强。 A 同侧 B 对侧 C 双侧 D 背部 运动员举重时，提杠铃至胸前瞬间头后仰，是运用（ ）规律来完成动作。 A 牵张反射 B 姿势反射 C 状态反射 D 伸长反射,练习题,小脑的主要机能是（ ）。 A 调节肌紧张 B 控制身体平衡 C 协调随意运动 D A+B+C 锥体系的机能主要是支配 （ ）肢体的随意运动。 A 同侧 B 对侧 C 双侧 D 上身 形成条件反射的基本条件是（ ）。 A 必须要有条件刺激 B 必须要有非条件刺激 C 只能是一
26、个无关刺激而不能是多个 D 条件刺激与非条件刺激在时间上的结合 9. 脊髓半离断时，感觉障碍表现为（ ）。 A.离断对侧发生深感觉障碍 B.离断同侧发生浅感觉障碍， C.离断同侧发生深感觉障碍 D.双侧浅感觉障碍。,练习题,二判断题牵张反射的特点是感受器和效应器在同一块肌肉中。 （ ） 在体操跳马推马时，若头部位置不当，不会影响落地后身体的稳定性。 （ ） 3.锥体外系对躯体运动的调节通常是对侧控制。( )4运动员纠正错误，其本质是建立分化与消退抑制。（ ）5第一信号系统和第二信号系统都是人类所特有的（ ）三解释概念 牵张反射 姿势反射状态反射 分化抑制 四问答题1. 状态反射的规律是什么?举例说明它在完成一些运动技能时所起的重要作用。,
