- 兒童運動障礙和精神障礙的診斷與治療(第2版)
- 陳秀潔
- 13字
- 2020-07-24 11:05:40
第一篇 小兒運動發育與運動障礙
第一章 姿勢與運動發育的機制
第一節 姿勢與運動的概述
一、概 念
(一)運動的概念
人類的運動行為(behavior)可從運動(movement)、動作(motion)和活動(action,conduct)三個方面來記載。
1.運動
運動的概念不能一概而論,從不同的角度來認識運動,則賦予運動以不同的概念。
(1)狹義的運動學觀點:
運動是指人類機體的各個部分在空間中的位置上和時間上發生變化的過程。
(2)運動力學觀點:
運動是由于機體各部分在空間位置發生變化而產生的軀干和四肢之間以及軀干和四肢與身體的支持面之間的動態變化著的力學關系。
(3)能量力學觀點:
運動是由于肌肉的收縮而產生了機體中力學能量的變化和化學能量的變化,將這種能量變化稱為運動。
總之,運動是指身體的姿勢即體位隨著時間而出現連續變化的過程。可通過身體的軸與重力的關系(體位)、身體運動方向以及身體各部位的相對位置關系的變化來記錄身體的運動過程,即進行中的運動,又稱之為運動軌跡。另外,運動還包括由于活動中肌肉收縮而發生的能量變化的過程。
2.動作
是指通過身體的運動而進行的工作,也可以說是由連續的身體運動組成了動作。從能量消耗方面來看,還應將動作看做效率、運動技能,通過運動可以產生疲勞等幾個方面問題。
也可以說動作是以機械或物體為對象的身體運動,是通過身體的運動來完成某一項具體工作或作業的運動。
3.活動
是賦予某種社會文化意義或個人意志的動作,指達到一定目的的動作也稱之為行為。
以眼球的運動為例,“向水平方向移動5度”屬于運動,“視線的轉移”屬于動作,“甲在講話時總是看著乙,甲講完話后,乙開始出現相應的反應動作”這就是活動或行為。
(二)姿勢的概念
姿勢(position)是指機體在靜止狀態下為克服地心引力所采取的自然位置。人類從出生開始其姿勢就按照一定的規律進行發育。為了便于研究嬰幼兒的姿勢發育過程,眾多學者分別觀察了各個月齡的正常嬰幼兒在仰臥位、俯臥位、坐位、四點支持位、膝立位、單膝立位、立位等各種體位上的姿勢,將大多數小兒(一般是75%)在各月齡和各種體位上所處的較為一致的姿勢作為正常的標準,于是就總結出了當今在各種書籍中記載的嬰幼兒的姿勢發育的規律。
正常姿勢是進行正常運動的先決條件,當一個人在進行運動時,必須使身體保持相應的姿勢才能保證運動的正常進行,保持這種相應姿勢則需要姿勢控制機構正常發揮作用。換言之,人類必須在正常姿勢控制機構的作用下,具有動態的姿勢保持功能才能保證運動的正常進行。
(三)運動和姿勢保持、動作、行為間的關系
身體的運動是由運動和姿勢保持、動作、行為三個側面組成,如果沒有動作就不能形成行為,沒有運動和姿勢保持則動作就不能成立,三者之間是相互制約、相互依賴、相輔相成的關系。
二、運動的意義
(一)運動的社會、生物學意義
運動是人和動物為了生存而必需進行的一種活動手段,只有正常地進行運動才能達到生活中與工作中的各種目的,同時,只有正常的運動才能保證有質量的生活和工作。
如果從社會學、生物學的角度來分析姿勢與運動的話,就是要清楚知道以下幾方面,即為什么要進行運動;在什么樣的姿勢下可以正常地進行運動;運動的最終目的是什么等。為了清楚地了解這些問題,還需要具體地去分析每個人的每一項姿勢與運動的質與量,這一分析過程就是對姿勢與運動的評定。
(二)運動的神經生理學意義
神經系統的功能正常與否決定著運動與姿勢的正常性與障礙程度,所以從神經生理學的角度去認識姿勢與運動,就應該知道在正常情況下神經系統是如何調節與控制姿勢與運動的;同時要知道當神經系統有疾病、損傷和發育遲緩時,姿勢與運動會發生什么樣的異常變化等。反之,可以根據姿勢與運動的正常或異常狀態來判斷患兒的神經系統狀況,這一判斷過程就是對小兒發育狀況的評定和對疾病的診斷。
(三)運動的生理學意義
運動生理學主要是探討人類處在各種姿勢、各種運動之中和運動之后等各種情況時機體的呼吸系統、循環系統、消化系統及新陳代謝等方面的變化。同時通過對上述各項變化的分析結果來研究如何供給機體在運動中所消耗的能量和運動中骨骼和肌肉所需要的能量及其來源,從而了解為了保障運動的正常進行而需要進行的工作。
(四)運動功能和解剖學意義
從運動功能和解剖學的角度來分析運動時,應了解以下幾點。
1.在維持人和動物的身體姿勢時,機體各關節角度的大小。
2.在運動中各個關節角度的變化情況,正常情況下,每個關節都有其相應的活動范圍,可根據其活動范圍的大小來判斷肌張力等。
3.在運動中各個關節角度的組合是用什么樣的運動模式體現出來的。
4.機體中有無數個關節,各個關節的構成方式又各有不同,所以在一項運動中因參與運動的肌肉的起止點不同、肌肉收縮方式的不同而使關節角度發生著不同的變化。
(五)運動力學的意義
從運動力學的角度來分析運動時,則應將人的身體看做一個物體,要分析這一物體在運動中重心的變化和基底支持面的變化,同時要分析運動的方向性及在各種力學方面的變化。
(六)對運動的綜合認識
歸納運動的各方面意義來認識運動,如下所述:運動是人類具有一定社會和生物學意義的活動,運動取決于人類的機體在空間中力學的重力關系的改變。運動之所以能夠進行,是因為機體具有可以抵抗重力保持身體姿勢的姿勢控制機構,并且有支持運動和這一機構的能量供給來源。另外,人類還具有能夠引起運動的知覺、認知和調節情緒的功能,以及為了達到運動的目的而選擇各種運動模式的功能。
三、運動的目的
對于人類來說,無論是有意識的運動還是無意識的運動,都具有一定的目的性。作為一個個體,其運動的目的無外乎三大類,即:生存、訓練、滿足和有目的的行為(圖1-1)。

圖1-1 圖解運動的目的
(一)生存運動
1.單純運動
是指以關節運動為單位的關節活動和肌肉構造的變化,這種運動在胎兒期即存在,出生后在姿勢控制中發生連鎖反應并逐漸發育成熟。
2.內部運動
是指呼吸、循環運動和胃腸道的蠕動運動,這一運動受自主神經調節,并與腦干部的功能有關。
3.逃避運動
是一種防御反應,其代表運動是當有疼痛刺激時屈肌產生的反射性回縮動作。
4.攻擊運動
是指四肢對外界活動性的反應,例如在運動中所產生的移動能力和上、下肢的支持能力等。
5.探索運動
是通過眼、口、手、足等身體末梢器官感知自己身體及其外界情況的活動,如覓食、吸吮反射,手與足的握持反射,眼球的凝視和追視等。
上述的內、外部活動共同維持著人類的生存功能,也是小兒運動發育的能量來源。
(二)有目的的行為
1.意識的增加
即空間認知能力的增加,認知能力是人類認識自己的身體像及身體各部分的位置關系的能力和對空間關系的感覺統合能力。
2.環境的操作
即適應環境的能力,是指人類為了順應環境的變化很好地維持生存功能所產生的活動性。
3.交流
是個人與他人關系的社會性表現,其中有語言能力和其他表現個人意志的眼球活動、手勢、身體語言等多種交流形式。
(三)訓練、滿足
是指復雜的運動經過反復多次的訓練即反復多次的實踐,逐漸地使之成熟,并使個體通過這種成熟的運動滿足自己運動的目的。
人類的運動形式并不是一成不變的,隨著年齡不斷增大,身體不斷發育,為了達到不斷增加的各種各樣的目的,其運動也隨之變得復雜化和多樣化起來。人類會為了生存而逐漸使運動由單純的、無目的的運動而轉向有目的的行為運動,并且使有目的行為運動在所有運動中所占的比例逐漸增多,使運動更加實用,更加有意義。
四、運動的起因
運動的起因有多種,包括有意識的運動和無意識的運動。顧名思義,有意識的運動是指運動是在運動主體的意識支配下產生的,而產生于運動主體的意識之外的運動則為無意識的運動。
以一個關節的運動為例可以見到運動的多種起因,例如,膝關節的伸展運動可以發生在如下幾種情況下:用叩診錘叩打股四頭肌肌腱時;在膝部發生顫搐樣不隨意運動時;從座位上站起時;踢球時等上述各種不同的運動中都會發生膝關節的伸展運動。通過以下逐一分析上述各種膝關節的伸展運動可以了解到有意識的運動和無意識的運動實質。
(一)反射性運動
由于叩打股四頭肌所引起的膝伸展運動稱為膝腱反射,這種反射的中樞在脊髓,是一種單突觸反射,是無意識的、反射性的運動。這一反射性運動是一種由于來自于身體以外的刺激,即叩擊股四頭肌而引發出來的不隨意運動。由于這一運動的反射中樞還要受到其他神經傳導路復雜地控制,所以即使是用同一強度的力量叩打兩個人的股四頭肌腱,這兩個人的膝關節伸展程度的大小會因為作為其背景的中樞神經系統的整體狀態的不同而不同,這就是在臨床上應用膝腱反射的反應程度來判斷肌張力情況的依據。
(二)無意識的運動
由于顫搐而導致膝關節的伸展運動也是無意識的運動,顫搐這一運動形式是因為視丘下部的病變而產生的不隨意運動,是神經系統內部病態的、自發的活動而引起的隨意控制的障礙形成的,而非有目的的運動。正常人不應出現這種運動,如果出現則表示疾病的狀態。
(三)復雜運動中的一部分
從座位上站起時的膝關節伸展運動往往發生在當一個人在座位上想要去取高處的物品而欲站起來之時,這時,站起動作并不是一種單純的膝關節伸展運動,而是在站起去取高處物品這一復雜運動中的一部分。在站起時首先需要將自己的上半身前傾,將體重負荷于兩下肢上,然后再進行膝關節的伸展運動,之后才能站立起來。這種包括膝關節的伸展運動在內的身體的連續動作中發生的膝關節伸展運動常常是在要進行其他活動時而進行的無意識的活動。
(四)有意識的運動
踢球時所發生的膝關節的伸展運動是有意識的運動,因為在進行這一運動時需要踢球者首先去判斷球的重量、距離等狀態,然后根據球的重量和距離來決定膝關節伸展的幅度,如果球出現旋轉時還需要慎重地選擇膝關節的旋轉方向等。另外,如果球是臟的,就可能產生不想去踢的主觀意識,于是就可能不產生膝關節的伸展運動,在這種情況中,膝關節的不伸展則是有意識的行為。在踢球過程中,當用右下肢去踢球時,右下肢的活動是有意識的行為,而在與此同時進行的將身體的重心負荷于左下肢的姿勢控制則是無意識的行為。另外,在踢球時還必須通過以視覺系統為中心的對各種與此活動相關的信息的處理和綜合能力,從而選擇膝關節伸展的速度、強度和時間,同時決定支持這一膝關節伸展運動姿勢。可見踢球這一運動中存在著有意識的運動和無意識的運動以及包括膝關節伸展運動在內的多種運動形式。
如果從用足來活動一個物體,即具有 “踢”的目的運動的角度來看運動行動的話,那么正常小兒在生后3個月時在仰臥位上就可能有了這一動作,是以雙下肢的 “踢蹬”運動形式體現出來的,在座位上則在9個月時可以見到這一動作。與這種“踢蹬”運動相比,坐位、立位的姿勢保持機構的發育則要晚一些。
五、神經系統對運動的控制功能
運動有隨意運動和反射性運動兩種方式,兩者都是在神經系統的控制和調節下進行的運動。
(一)隨意運動
1.隨意運動的神經控制機構
隨意運動是在人的意志作用下而進行的運動,是有意識的運動。隨意運動的神經控制機構包括發現機制和調節機制兩個方面。
(1)發現機制:
發現機制的作用是引發進行運動的欲望和意圖,有三方面因素。
1)由機體外的刺激而引發。
2)是因機體內有了饑餓、口渴、排泄等生理要求而引發。
3)是因為有了想要進行某項工作等的信息而引發。當機體有了要進行運動的欲望和意圖后,再通過調節機制根據這一欲望和意圖制定出具體的運動計劃。
(2)調節機制:
作用是通過各種調節功能來保證運動的程序和計劃得以正確地實施,使運動得以順利地進行。運動程序是指中樞神經系統在既往經驗的基礎之上通過其控制、調節、支配等作用所形成的姿勢調節和運動調節的內部信息。
(3)隨意運動的控制:
因內、外部的刺激而產生了運動的要求和意圖,此即發現機制。這種刺激激活了神經系統的網狀激活系統,使中樞神經系統產生了覺醒活動。同時,因刺激而產生的沖動傳遞到大腦皮質,在中樞神經系統形成了知覺和認知,繼而在大腦邊緣系統(視丘及其相關領域)形成了特定的運動動機。這一過程又驅動了大腦皮質,由大腦皮質根據知覺和自身的判斷來決定運動的樣式,然后,從大腦皮質的聯合區發出的信息通過三個途徑向下傳達,其一是經過基底核,其二是直接傳達,其三個是經過新小腦,通過這三個途徑將信息傳達到大腦的運動區。而且,在這一傳達過程的同時產生了運動的計劃和程序。經過小腦的調節最后再從運動區向腦干和脊髓發出運動的指令,通過末梢神經傳達到肌肉,即效應器而產生運動(圖1-2)。

圖1-2 隨意運動的神經控制機構
2.大腦皮質至脊髓的經路
(1)錐體系(pyramidal system):
其上運動神經元由位于中央前回和中央旁小葉的巨型錐體細胞以及位于額、頂葉部分區域的錐體細胞的軸突共同組成,錐體束又分以下兩種纖維。
1)皮質脊髓束(corticospinal tract):
為下行的纖維,由中央前回上、中部和中央旁小葉前半部等處的皮質錐體細胞的軸突集中組成,下行經內囊的前部、大腦腳底中3/5的外側部和腦橋基底部至延髓椎體。在錐體的下端,75%~90%的纖維交叉到對側,形成錐體交叉(pyramidal decussation)。交叉后的纖維繼續于對側的脊髓側索內下行,稱為皮質脊髓側束。此束沿途發出側支,逐節終止于脊髓前角細胞,支配四肢肌肉的運動。另外,皮質脊髓束的小部分未交叉的纖維在同側脊髓前索內下行,稱為皮質脊髓前束,該束僅上達胸節,并經白質前連合逐節交叉至對側,終止于脊髓前角細胞,支配軀干和四肢骨骼肌的運動。在皮質脊髓前束中有部分纖維始終不交叉而止于同側前角細胞,主要支配軀干肌。
可見,軀干肌是受兩側大腦皮層支配的,如果一側皮質脊髓束在錐體交叉前受損,主要引起對側的肢體癱瘓,而軀干肌肉的運動不受影響。若在錐體交叉后受損,主要引起同側肢體癱瘓。
2)皮質核束(corticonuclear tract):
主要由中央前回下部的錐體細胞的軸突集合而成,下行經內囊的膝部至大腦腳底中3/5的內側部,由此向下陸續分出纖維。纖維大部分終止于雙側的腦神經運動核,支配眼外肌、咀嚼肌、面部表情肌、胸鎖乳突肌、斜方肌和咽喉肌。另有一小部分纖維交叉至對側,終止于面神經運動核,支配面下部肌肉和舌下神經核。
(2)錐體外系(extrapyramidal system):
是指錐體系以外的一切影響和控制軀體運動的傳導通路,包括大腦皮質、紋狀體、黑質、紅核、小腦和腦干網狀結構以及它們的纖維聯系。錐體外系最后經紅核脊髓束、前庭脊髓束、網狀脊髓束等中繼,下行止于腦神經運動核和脊髓前角細胞。
錐體外系的功能主要是調節肌張力、協調肌肉活動、維持身體姿勢和習慣性動作。同時協調錐體系的活動,與錐體系兩者協同完成運動功能(圖 1-3)。
3.開放控制和閉合控制
(1)開放控制體系:
這一體系主要是控制有節律的運動,如踢球之類的急速運動,此類運動一般都是被事先決定好的,一旦運動開始就會不發生改變地繼續下去,直至終了。這樣的運動是由開放控制體系控制的運動,是由中樞直接給效應器以指令而形成的運動(圖1-4a)。
(2)閉合控制體系:
與開放式控制相反,是為了正確地進行有意圖的運動的控制方法,是通過感覺的傳入而進行的間歇性的反饋調節,是由中樞給效應器以指令后,效應器又將這一指令反饋回中樞,經中樞進行調整后再傳給效應器,閉合地進行對運動的調節(圖1-4b)。

圖1-3 大腦皮質至脊髓的經路
a.錐體系;b.錐體外系

圖1-4 開放式控制和閉合式控制示意圖
(二)反射運動
1.反射運動的概念
脊髓和腦干水平的運動控制主要是由通過反射進行的,由此所產生的運動即反射運動。反射運動是通過反射弧而產生的,反射弧是由感受器→傳入神經纖維→中樞→傳出神經纖維→效應器五部分組成。感受器接受各種刺激后產生的沖動后經傳入神經纖維傳入中樞,經過調節和控制后產生的信息經傳出神經纖維傳達到效應器產生應答反應,即發生各種形式的運動,如果這反射弧中的某一部分受到損傷或罹患疾病就會使反射運動的產生發生障礙。
2.反射運動的分類
(1)脊髓反射:
脊髓反射是指脊髓固有的反射,其反射弧并不經過腦,但是,在正常情況下,其反射活動是在腦的控制下進行的。脊髓反射可分為軀體反射和內臟反射,軀體反射是指骨骼肌的反射活動,與運動相關,主要包括以下幾種。
1)牽張反射(stretch reflex,proprioceptive myotatic reflex):
屬于單突觸反射,是最常見的一種骨骼肌反射,其中包括兩類。
①深反射:即深部腱反射 (deep tendon reflex),是骨骼肌在被急速的牽拉時本身產生收縮的反射。當骨骼肌受到牽拉刺激(長度和張力改變)被肌肉內的固有感受器如肌紡錘(muscle spindle)、Golgi腱器(Golgi tendon organ)所感知,將這一刺激信息通過傳入神經纖維經脊髓的后根進入脊髓,在脊髓內與支配同一肌肉的、作為傳出纖維的α-運動神經和突觸(synapse)相結合,作為應答反應產生該肌肉的收縮(圖1-5)。

圖1-5 牽張反射的反射弧
肌紡錘(muscle spindle)在骨骼肌(錘外肌)之中,由被稱為錘內肌的特別肌纖維構成,肌紡錘與錘外肌平行排列,在與錘外肌的伸張同時也發生伸張。由肌紡錘發出的感覺神經纖維根據其粗細程度區分為Ⅰa群和Ⅱ群,兩群肌纖維的作用是感受肌肉的長度和張力的變化。Ⅰa群纖維的末端構成一次終末(環狀螺旋終末,annulospiral ending),Ⅱ群纖維以二次終末(花柄終末,flower spray ending)的形式結束(圖1-6)。

圖1-6 肌紡錘和感覺終末
Ⅰa群纖維在脊髓內,在同一肌肉以及支配共動肌的運動神經元上直接形成興奮性突觸,此外,也通過中間神經元與拮抗肌的運動神經元進行抑制性結合,稱這種既與興奮性神經元結合,又與抑制性神經元結合的現象為相反神經支配(圖1-7)。
當肌肉被牽拉之時,一次終末處對刺激的域值較低,對肌肉的長度變化的變化速度非常敏感。尤其是快速地牽拉肌肉之時,例如在叩打肌腱之時,作為一次終末反應所產生的肌肉收縮就是發生了腱反射。
Ⅱ群纖維與Ⅰa群纖維同樣,在支配共動肌的運動神經元上直接形成興奮性的突觸,同時,也和支配拮抗肌的運動神經元形成抑制性突觸,有很大直接參與肌肉牽張反射的可能性。另外,Ⅱ群纖維分布較為廣泛,并形成作用時間較長的、多突觸性的結合,所以與針對侵害刺激而發生的屈曲逃避反射有關。
在臨床檢查中應用的深部腱反射有膝腱反射、跟腱反射、肱二頭肌反射、肱三頭肌反射等,圖1-8所示的是膝腱反射的反射弧。

圖1-7 相反神經支配

1-8 膝腱反射的反射弧模式圖
另外,牽張反射與γ-運動系(γ-motor system)相關,牽張反射本身是為了保持肌肉的一定長度的支持機構,這一機構和錘外肌及其他系統的運動神經即γ-運動神經元同樣支配著錘內肌,通過調節錘內肌的長度和張力的方式維持這一機構的穩定性。當錘外肌收縮時,肌紡錘的長度縮短,使知覺信號的發生受到抑制,于是就不能維持運動中的牽張反射。與肌紡錘對于不能預知的運動也能發生反應同樣,γ-運動神經元也必須與支配同一錘外肌的脊髓前角細胞(α-運動神經元)同時興奮。在安靜狀態下,也可因γ-運動神經元的作用反射性地引起α-運動神經元所支配的錘外肌的收縮,使加在肌紡錘上的張力減少。當γ-系出現異常功能亢進時,可出現在去腦動物中所見到的攣縮,可以觀察到因抗重力肌的張力增高而出現異常的姿勢。
Golgi腱器存在于連接骨骼肌的肌腱內,當肌肉被被動地牽拉或主動地收縮時,Golgi腱器可以感知到肌腱緊張度的增加,其信息通過Ⅰb感覺纖維傳遞,在脊髓內經過中間神經元使支配同一肌肉和共動肌的運動神經元受到抑制,使支配拮抗肌的運動神經元興奮。當這一反射異常亢進時表現出的“折刀現象”,在去腦動物和腦性癱瘓痙攣型患兒身上可觀察到。
牽張反射的臨床意義在于,這一反射是由一個突觸構成的最單純的反射,無論是在運動和姿勢保持方面,還是在與外來刺激和迷路刺激等有關的較復雜的反射、反應中,都是設定作為最終的共同通路的α-運動神經細胞的活動性的重要因素。脊髓的α-運動神經細胞除了接受來自大腦皮層、腦干等的上位中樞的直接賦活作用之外,也被紅核、網狀體、前庭神經等處來的間接賦活作用所促通或被抑制。神經系統各水平與運動障礙的關系如表1-1所示,并請參照圖1-3。牽張反射除了在脊髓以下的α-運動纖維的障礙(下位神經元的障礙)以外,也可因感覺纖維的損傷、肌肉疾病等使之消失或減弱。當上位中樞的抑制系統損傷(上位神經元的障礙)時則表現為亢進,也成為決定腦癱痙攣型的一種癥狀。
②肌張力反射:肌張力反射通常只簡稱為肌張力,在生理學所說的肌張力是指被動地拉長或牽拉肌肉時所遇到的阻力,在臨床上所說的肌張力是指活動肢體或按壓肌肉時所感覺到的阻力。肌張力起著維持身體姿勢的重要作用,人體在安靜狀態下,骨骼肌并不是完全松弛的,始終有一部分纖維在輪流地收縮,這樣才可以使肌肉保持著一定的緊張度。這種部分肌肉收縮的現象是由于受γ-反射袢的影響,也可以說是一些下行的纖維束的作用,如網狀脊髓束、前庭脊髓束等可以興奮γ-運動神經元,引起梭內肌纖維的收縮,從而興奮肌梭感受器。肌梭的興奮又可以通過牽張反射弧的通路興奮α-運動神經元,使相應的骨骼肌收縮,維持著肌肉的緊張度。
表1-1 神經系統各水平和運動障礙

牽張反射可以被下行的纖維如網狀脊髓束的沖動所抑制,也可以被錐體束、前庭脊髓束等沖動所易化。在正常情況下,這種易化和抑制保持著平衡,維持著正常的肌張力。當患有某些疾病時就會因這種平衡的被破壞而出現深反射亢進、肌張力增高,或者與此相反,肌張力和深反射減弱。
2)屈曲反射(flexion reflex):
是表現為逃避反射、皮膚反射等多突觸性反射的總稱。屈曲反射是發生學上最原始的反射之一,存在于所有的脊椎動物,在人類從胎生7~8周開始即可見到。當給四肢的皮膚以疼痛刺激時,四肢的屈肌會產生收縮,使肢體出現迅速地回縮動作,這就是屈曲反射。反射的發生是皮膚感受器、關節感受器感受到的感覺信息,經無髓纖維和小直徑的有髓纖維傳達到脊髓,在與幾個突觸結合之后,傳達到前角的α-運動神經元。一般來說,其反射經路至少有3個神經元參加,即皮膚感受刺激的信息經后根傳入脊髓后角,再經過中間神經元傳遞到前角的α-運動神經元。應答反應是受刺激側的支配屈肌的神經元興奮而引起同一側肢體屈曲,屈曲反射屬于保護性反射(圖1-9、圖1-10)。
3)交叉性伸展反射(crossed extension reflex):
是指當給一側肢體以刺激時,在對側肢體所產生的反應。這種在對側肢體所產生的反應是通過脊髓反射路進行交換后(shunting)產生的反射。其感受感覺信息和傳遞經路與屈曲反射相同,其應答反應是由于相反神經支配的作用,被刺激的對側肢體因支配屈肌的神經元抑制和支配伸肌的神經元興奮的結果而引起伸展(見圖1-9)。可以說,交叉性伸展反射是雙重相反神經支配的結果。這類反射在正常新生兒存在,其后1~2個月時消失。但是在病理狀態下,如疾病、損傷和發育障礙等原因會導致該反射的消失時間延遲或消失后復又出現的現象。通過誘發肌電圖的檢查,當被動地屈曲或伸展一側下肢時,可以測到對側的腓腸肌的H波振幅發生改變,考慮這種改變是由于交叉性伸展反射的影響所致。

圖1-9 屈曲反射和交叉伸展反射

圖1-10 屈曲反射的反射弧模式圖
①交叉性伸展反射:仰臥位上,使一側下肢呈屈曲位,對側下肢呈伸展位,當被動地使處伸展位的下肢屈曲時,則原來處于屈曲位的下肢出現伸展。②交叉性屈曲反射:仰臥位上使兩下肢均呈伸展位,當被動地使一側下肢屈曲時,對側下肢也出現屈曲。
當給手和足以疼痛刺激時,會出現作為逃避反應的屈曲活動,所以多數的皮膚反射或淺反射也包含在屈曲反射之中。皮膚反射的反應是局部性的,是因被刺激皮膚之下的肌肉發生了收縮活動而產生的。刺激正常人腹部的皮膚時出現腹肌的收縮,即腹壁反射。在刺激男性的大腿內側皮膚時會引起提睪肌的收縮,即提睪反射。上述反射可因皮質脊髓束的障礙而消失,可以根據這一現象診斷上位中樞的障礙。另外,正常情況下,可因對足底部的刺激而引起局部性的脊髓反射,發生足趾的屈曲,當皮質脊髓束發生障礙時使局部的反射通路發生異常,出現比較原始的屈曲反射,即第一足趾的背屈,即Babinski反射。
由此可見,交叉伸展反射的消失時間超過生理的界限(消失時間延遲)、腹壁反射和提睪反射消失、Babinski反射陽性等對中樞神經系統異常的診斷具有很大的價值。
4)長脊髓反射:
長脊髓反射是指在兩側上、下肢產生的通過頸髓和腰膨大部位的左右連合纖維而引起的應答所產生的反射活動。用去腦的貓進行試驗,在刺激去腦貓的左前肢時,出現左前肢屈曲、右前肢伸展、左后肢伸展和右后肢屈曲的反應。刺激左后肢時,出現左后肢屈曲、右后肢伸展、左前肢伸展和右前肢屈曲的反應(圖1-11)。

圖1-11 貓除腦后的長脊髓反射示意圖
在正常的人也可出現與上述的對去腦貓的刺激相同的反應,如果被動地使一個人的一側上肢呈屈曲位或伸展位時,則可以在其腓腸肌測到因長脊髓反射的影響而發生的誘發肌電圖的H波振幅的改變(圖1-12)。
(2)姿勢反射、矯正反應和平衡反應:
姿勢反射是動物為了保證在進行運動時適當的姿勢通過反射而進行的準備活動,此反射即姿勢反射、反應。姿勢反射、反應反映神經系統的成熟程度,并且隨著小兒的生長發育而變化著,所以是運動發育診斷方面的重要指標,而且,姿勢反射的異常模式也是診斷因腦損傷而導致的運動障礙的依據。所以,姿勢反射在臨床上是比較重要的檢查項目。

圖1-12 因肩關節的肢位不同對H波的影響
+:促進、-:抑制、R:誘發肌電圖的記錄
矯正反應(righting reactions)是指人和動物可以通過視覺、迷路、本體感覺、皮膚等所感知到的感覺信息知道自己的姿勢是否正確,并且在姿勢異常的時可以產生使之恢復到正常的姿勢的一種反應,即矯正反應。
平衡反應(equilibrium reactions)是指當人和動物的身體支持面傾斜,身體的重心發生移動時,為了保持平衡而發生的四肢的代償性運動,調節肌肉的緊張,使身體姿勢保持正常的反應。
矯正反應和平衡反應都是在身體姿勢發生變化時機體所采取的應答反應,是身體或身體的某一部分變化為或者說是恢復原來姿勢的反應。
3.神經系統的不同水平對各種反射、反應的支配
●大腦皮層:視性矯正反應、平衡反應、握持反射。
●基底核:習慣動作、保持進行精細動作時的姿勢。
●中腦:迷路性矯正反應、頸和身體姿勢變化而發生的矯正反應、交叉性移動模式。
●腦橋、脊髓:緊張性頸反射、緊張性迷路反射、聯合反應、同側性移動模式。
●脊髓:陽性支持反射、伸肌性突伸、交叉伸展反射、逃避反射、牽張反射。
反射性運動也可以區分為原始反射、姿勢反射、矯正反應、平衡反應等,有相應的檢查方法、反應的模式、存在的時間及臨床意義等將在第三章中敘述。
六、隨意運動與肌肉活動
隨意運動是為了圓滿地達成目的運動,在運動中又必須控制肌肉的活動,從功能、解剖學的觀點來看,為了達到隨意運動的目的就必須滿足以下條件。
1.主動肌和其他輔助肌肉的活動要形成適當的運動時相上的組合,只有各個肌肉的活動時相適當才能使其產生相應的活動。
2.解剖學上所說的拮抗肌可以根據粗大運動的種類的不同或者呈弛緩狀態,或者對由主動肌引起的活動進行適當地限制。
3.固定肌,為了避免在主動肌或拮抗肌活動時在中間關節上產生不必要的活動,則由其他肌群來固定之,稱這一固定中間關節活動的肌群為固定肌(fixator)。
4.當四肢遠位部運動時,身體的近位部和軀干必須被固定。
5.身體對于隨著身體的某一部分的活動而產生的重心移動,其本身可以通過自動地調節全身肌緊張的分布的方法來保證身體的重心線不脫離支持的基底面。
6.由于固定各關節的抗重力機構的功能,使身體能夠抵抗重力保持一定的姿勢,肌肉活動的結果以運動模式表現出來,而控制和調節肌肉活動的則是神經系統。這種肌肉活動的控制能力從小兒出生后逐漸地出現,隨著小兒的發育不斷地出現各種各樣的運動形式,有一些運動出現于嬰兒早期,有的運動則要在生后數年才出現。另外即使是同一種運動形式,也會因不同的體位或出現或消失。
7.姿勢保持機構 生物體具有特有的姿勢保持機構,以保證當身體出現了力學的不穩定的姿勢時不至于傾倒,這一姿勢保持機構包括兩個方面。
(1)抗重力機構:抗重力機構又包括兩方面,一是為了對抗重力、維持姿勢所需要的肌力;二是為了對抗重力及固定關節而產生的相應的肌肉收縮。
(2)平衡反應:平衡反應可以調節身體的重心線使之保持在身體的基底支持面內,這一反應包括兩方面,一是通過四肢和軀干的肌肉的緊張狀態的改變來調節身體的平衡的反應,如矯正反應、傾斜反應。二是通過四肢的移動來調節身體的平衡的反應,如跳躍矯正反應、跨步矯正反應等。
七、對姿勢與運動的分析方法
(一)運動、姿勢量的分析
也稱為順序分析(sequence analysis),是記錄隨時間變化而引起的結構和功能之間關系的改變,在結構分析的基礎上分層次觀察各個水平面變化,并推測其性質。考察各階段、各種狀態下各種要素的統合和有機化的程度及其順序。
評定小兒能否完成其相應月(年)齡的運動課題,一般是應用標準化的測定量表進行量化的測定,如丹佛發育篩查法、Gesell發育篩查法等。在這些量表中有標準化了的正常小兒的各月(年)齡的運動發育指標。這些指標是為了觀察與評定方便,從小兒連續發生的運動行動的推移之中個別地抽出的項目,并不是孤立的存在著的指標。
(二)運動、姿勢質的分析與記錄
運動是因身體姿勢的連續變化而產生的,而所說的姿勢則是由身體各部位的相互關系決定的構造(attitude)和重心的關系所決定的體位(position)兩方面組成。
結構和功能分析(structure-function analysis):是首先選擇對象的活動和行為,明確這些動作和活動具有什么樣的功能和目的。其次要求對構成這種行為或動作的各種活動進行分析,根據動作的復雜性分析隸屬層次上的結構和功能狀況。
1.構造
是指身體各部位間的相互關系,構造是由身體各個關節角度的組合表現出來的,將其總稱為模式。所以說,所謂的運動就是身體的各關節的組合的連續變化。例如,用上肢的構造來表現各關節的組合的話,則可描述出肩關節90°外展、肘關節30°屈曲、腕關節45°背屈、掌指關節30°屈曲等。簡單地說,也可用各關節的伸展與屈曲來表示,可描述為肩外展、肘屈曲、腕背屈、手指輕度屈曲等。在一些疾病的癥狀中,可出現屈曲-屈曲-屈曲或伸展-伸展-伸展的整體模式。如,非對稱性緊 張 性 頸 反 射 (asymmetric tonic neck reflex,ATNR)的構造即是后頭側上、下肢的屈曲-屈曲-屈曲的整體模式和顏面側上、下肢的伸展-伸展-伸展整體模式;而去腦強直(decerebrate rigidity)的姿勢則表現為上、下肢均為伸展-伸展-伸展的整體模式;去皮質強直(decorticate rigidity)則表現為兩上肢屈曲-屈曲-屈曲的整體模式和兩下肢伸展-伸展-伸展的整體模式。
目前在實踐中少用關節角度來表示構造,而多用諸如蛙狀肢位(frog-leg posture)、去腦強直、角弓反張(opisthotonus)、去皮質強直、非對稱性緊張性頸反射等名詞來表示,或者用擊劍姿勢這一詞來表示。其實,對于姿勢的這些表示方法都是依據“構造”的觀點。在康復醫學和物理治療之中,經常應用 “運動模式”一詞表達,這也是從構造的觀點來表現的名稱。
2.姿位
所謂姿位就是指身體與本身重力間的關系,即一個人所處的仰臥位、俯臥位、坐位、立位等。例如讓一個人呈兩上肢放于體側,兩下肢伸直并攏的體位,即 “立正”的姿勢,即使是使一個人分別在仰臥位上和在立位上保持這種同樣的姿勢,但是作為背景的姿勢保持的機制卻是大不相同的。人類能夠取各種各樣的體位的能力,可因年齡和運動能力的不同而異。也就是說,是由發育的水平決定著人類取各種體位的能力。
(三)運動的測定(motography)
所謂運動的測定是將姿勢、運動區分為各種構成因子,并且應用肌電圖、身體重心儀、電角度計、步行分析儀等儀器進行運動中相關因素的數量化的測定。
也將運動測定稱為轉換分析(transition analysis),是采用數據或看得見的形式的轉換方法,分析個體在自我調節過程中所顯示出的變化原理、特征、機制。轉換各種要素如個體的成熟度、最先出現的征象、環境的變化等方法和過程是相當復雜的。
由上述可見,對姿勢、運動的評定的觀點是多方面的,在實際評定時應該通過各個不同的方面對一個小兒的運動、姿勢發育水平進行綜合判斷。
八、運動發育分析的臨床應用
(一)從仰臥位到站立位的動作分析
從仰臥位到站立位的運動模式可分為從仰臥位至坐位和從坐位至站立位兩個時相。各有3種理想的發育模式。
1.1歲以后
先從仰臥位翻身成為俯臥位,然后成為四點支持位,再經高爬位后站起。
2.3歲以后
先從仰臥位上抬起上身坐起,再從膝立位站起。
3.6歲以后
首先從仰臥位坐起,然后再從蹲位直接站起(參考第二章)。
(二)抗重力協調運動能力的發育
在基本的站立姿勢下,當肘關節進行從90°的屈曲狀態向伸直位運動時,由于運動速度的不同,可以使上臂肌群的活動類型發生改變。對肘關節伸展運動的分析,可以看到上肢肌群的活動有三種類型。
1.由于重力引起的前臂快速向下的運動(BA)
這是由于肱三頭肌收縮所引起的。
2.僅靠重力而引起的自由落體運動(FF)
是由于正在收縮的肱二頭肌突然停止了收縮所致。
3.抵抗重力而引起的緩慢的前臂下落運動(RA)
是由于肱二頭肌的收縮逐漸減弱的結果。
采用肌電反饋裝置分析運動類型,發現重力引起的快速下落運動最容易,抗重力引起的緩慢下落運動居中等,僅靠重力所致的自由下落運動較為困難。
可以用肌肉活動的抑制來解釋這三種運動類型:BA無抑制,RA的抑制是緩慢的,FF的抑制是快速出現的。由此可見,肌肉活動的抑制過程與運動功能的發育是密切相關的。
小兒到了7~8歲時就具備了這三種運動形式,3~4歲時只能意識到BA類型。但是,在日常生活中,3歲的小兒也能使用FF運動類型。
對于感覺運動技能發育,能夠通過語言和模仿隨意地操作3歲時所獲得的某些運動類型則要在4~5年以后。
(三)運動分析的步驟
1.結構和功能分析
上述的通過語言提示進行肘關節伸展運動的速度控制試驗中,采用肌電圖運動學作為分析的手段,運動結構是肱二頭肌和肱三頭肌收縮的種類,得知BA、FF、RA是理想的肌電圖類型,將這一過程稱之為結構和功能分析。
2.順序分析
對各種肌肉的收縮類型及其可操作的年齡進行探討,根據發育的年齡分析肌肉收縮類型發育的順序,稱之為順序分析。
3.轉換分析
將這一日常動作行為轉換成顯而易見的、直觀的肌電圖圖譜進行分析,稱之為轉換分析。
(龐 偉)