作者：赵正全
出版社：电子工业出版社
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假肢矫形器技术与临床应用试读：
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图书在版编目（CIP）数据
假肢矫形器技术与临床应用/赵正全主编.--北京：电子工业出版社,2020.4（康复治疗技术系列丛书）
ISBN 978-7-121-35553-0
Ⅰ.①假… Ⅱ.①赵… Ⅲ.①假肢－技术②矫形外科学－医疗器械 Ⅳ.①R318.17②R687.1
中国版本图书馆CIP数据核字(2018)第259583号
责任编辑：崔宝莹
印 刷：
装 订：
出版发行：电子工业出版社
北京市海淀区万寿路173信箱 邮编：100036
开 本：889mm×1194mm 1/16 印张：34.5 字数：828千字
版 次：2020年4月第1版
印 次：2020年4月第1次印刷
定 价：268.00元
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本书咨询联系方式：QQ 250115680。康复治疗技术系列丛书编写委员会
主任委员 励建安
委 员（按姓氏笔画排序）
王于领（中山大学附属第六医院）
王红星（南京医科大学第一附属医院）
王楚怀（中山大学附属第一医院）
许光旭（南京医科大学第一附属医院）
杜 青（上海新华医院）
李奎成（宜兴九如城康复医院）
李勇强（南京医科大学第一附属医院）
何成奇（四川大学华西医院）
张志强（中国医科大学附属盛京医院）
陈 伟（北京协和医院）
陈文华（上海市第一人民医院）
陈卓铭（暨南大学附属第一医院）
赵正全（华中科技大学同济医学院附属同济医院）
贺小桦（美国马尔默整脊医学院）
敖丽娟（昆明医科大学第二附属医院）
覃俊杰（深圳谱元科技有限公司）
窦祖林（中山大学附属第三医院）
蔡文智（南方医科大学深圳医院）
燕铁斌（中山大学孙逸仙纪念医院）编审委员会
主 任 委 员 励建安 赵云峰
委 员 周士枋 吴宗耀 张晓真
丛书秘书组 高秋野 王梦华
励建安，男，教授，主任医师，博士研究生导师。美国医学科学院国际院士。南京医科大学第一附属医院康复医学中心主任。1983年获得南京医科大学运动医学硕士学位。1988—2001年数次前往澳大利亚和美国等国学习。
曾任国际物理医学与康复医学学会主席，目前担任国家卫生健康委员会（原卫计委）能力建设和继续教育康复医学专家委员会主任委员，国家卫生健康委员会脑卒中专家委员会副主任委员，中国非公立医疗机构协会康复医学专委会主任委员，中国老年医学会副会长，华夏医学科技奖理事会副理事长，江苏省康复医学会会长，《中国康复医学杂志》主编，Journal of Rehabilitation Medicine副主编。
擅长领域为心血管康复、神经瘫痪（脊髓损伤、脑瘫、脑损伤）康复、运动分析和运动控制障碍等。曾主持国家自然科学基金4项，国家“十一五”课题子课题2项，国家“十二五”支撑项目子课题1项，国际合作项目6项，江苏省科技支撑项目课题2项（1项教学课题，1项科普课题）。以第一和通讯作者在国内外学术期刊发表论文365篇（包括SCI文章35篇）；主编、副主编、参编教材和专著64部。培养已毕业硕士40人，博士23人；在读博士后2人，博士16人，硕士5人。获中华医学奖三等奖1项，江苏省科技进步二等奖2项和三等奖1项，江苏医学奖二等奖和三等奖各1项，2010年获中国科协科技先进工作者称号，2014年获第九届中国医师奖，国家优秀教师称号，国家卫计委脑卒中筛查与防治工程委员会“突出贡献奖”，被江苏省卫计委授予“江苏省医学突出贡献奖”。2016年获江苏省卫计委杰出贡献奖和江苏省医学会终身医学成就奖，南京医科大学名医称号。《假肢矫形器技术与临床应用》编委会
丛书主编 励建安
主 编 赵正全
副 主 编 武继祥
编 委（按姓氏笔画排序）
王冰水（南方医科大学深圳医院）
王晓林（上海交通大学医学院附属新华医院）
牛传欣（上海交通大学医学院附属瑞金医院）
邓小倩（广东省工伤康复医院）
艾旺宪（广东省工伤康复医院）
刘 巍（昆明医科大学）
刘夕东（四川省八一康复中心 四川省康复医院）
刘训灿（吉林大学第一医院）
刘劲松（中国康复研究中心）
刘福迁（吉林大学第一医院）
刘德明（广东省工伤康复医院）
闫彦宁（河北省人民医院）
苏 强（奥托博克公司（中国）工业有限公司）
李 磊（陆军军医大学第一附属医院 重庆西南医院）
李贞兰（吉林大学第一医院）
李奎成（宜兴九如城康复医院）
何建华（武汉科技大学附属天佑医院）
汪 波（北京社会管理职业学院 民政部培训中心）
张 威（华润武钢总医院）
张 勇（华中科技大学同济医学院附属同济医院）
张晓玉（国家康复辅具研究中心）
陈 越（陆军军医大学第一附属医院 重庆西南医院）
陈文明（上海复旦大学）
武继祥（陆军军医大学第一附属医院 重庆西南医院）
林志伟（海南省人民医院 海南医学院附属海南医院）
易 南（南方医科大学深圳医院）
罗焕邦（昆明医科大学）
周珞华（武汉科技大学附属天佑医院）
赵正全（华中科技大学同济医学院附属同济医院）
赵立伟（国家康复辅具研究中心）
侯力刚（北京惠慈假肢医疗用品开发有限公司）
徐 静（北京社会管理职业学院 民政部培训中心）
高 峰（湖北医药学院附属十堰市太和医院）
高铁成（奥托博克（中国）工业有限公司）
喻洪流（上海理工大学）
谢 青（上海交通大学医学院附属瑞金医院）
解 益（郑州大学第五附属医院 郑州大学康复医院）
熊宝林（北京社会管理职业学院 民政部培训中心）
编写秘书 向艳平（华中科技大学同济医学院附属同济医院）
郑 倩（华中科技大学同济医学院附属同济医院）总 序
健康已经成为社会发展的主旋律。中共中央、国务院印发的《“健康中国2030”规划纲要》强调要把健康融入所有政府部门的工作，要完善治疗—康复—长期照护服务链，要大力发展康复医疗机构等接续性医疗机构。不仅要把健康作为事业，也要把它作为国民经济的支柱产业，这是我国康复医疗工作发展的重要契机。“康复治疗技术系列丛书”正是在这样的大好形势之下诞生的。
本套丛书不仅可作为从事康复医疗的治疗师及与此相关的康复医师以及护士的参考书，而且还可以作为临床专业人员进行康复医疗知识和技能培训的核心教材。丛书各个分册的主编均来自康复治疗的第一线，并具有丰富的教学实践和专著编写的经验，是我国各个康复治疗领域的杰出代表，确保了丛书的先进性、科学性和实用性。
本套丛书以实用治疗技术为纲，不仅强调基本原理和操作规范，而且强调与临床实践相结合，并酌情纳入最新的技术发展概况。丛书内容涵盖康复治疗的各个领域，旨在形成中国康复医疗技术全书，引领康复治疗技术的发展。第一批出版的19个分册，包括：《运动治疗》《物理因子治疗》《作业治疗》《言语治疗》《假肢矫形器技术与临床应用》《吞咽障碍康复技术》《神经康复技术》《骨科康复技术》《脊柱康复技术》《脊髓损伤物理治疗学》《儿童康复治疗技术》《社区康复技术》《功能性贴扎技术》《康复科常用注射技术》《实用康复护理技术》《精神运动疗法》《肠道菌群康复技术》《康复与营养》《体外冲击波治疗技术》。以后将逐年出版新的分册。
电子工业出版社大力支持本套丛书的编写和出版，同时也将康复医学作为其重点出版方向，相信此举会促进我国康复医学事业和产业的发展。
当然，作为国内康复治疗技术方面的系列参考书，有数以百计的专家参与编写，在写作风格、内容和形式等方面不可避免地会存在缺陷和问题。期待各位读者和同道可以指出本套丛书存在的问题，不断帮助我们完善和提升丛书的品质，为打造精品参考书，为我国康复医学事业和产业的发展做出我们这代人的贡献，让人人享有合理的康复服务和健康人生不再是梦。2018年4月前 言
假肢矫形器技术是康复医学工程重要的组成部分，在对各种疾病和创伤的康复治疗中发挥着重要的作用，涉及康复医学科、创伤外科、矫形外科、神经内（外）科、烧伤科、小儿内（外）科、肿瘤科等临床学科，治疗病种十分广泛。为了推动康复医学工程的快速发展和临床应用，我们组织国内相关专家编写了这本《假肢矫形器技术与临床应用》。
本书是假肢与矫形器专业在康复治疗中的一本工具书，它系统地介绍了假肢及矫形器技术的学科理论，临床应用方法。重点是在临床如何正确地进行假肢矫形器的评估、治疗和训练，用于指导康复医生、康复辅具治疗师及假肢和矫形器从业人员，也可作为医学院校相关专业教学用书。书中内容分为三个部分。
第一部分（第一章～第七章）：第一章～第三章着重介绍与假肢、矫形器相关的医学基础知识，如运动解剖学，神经的结构与生理，肌肉、骨的组织结构与生理。第四章～第五章着重介绍生物力学是适配假肢矫形器的重要理论依据，如力学与生物力学，人体生物力学。第六章着重介绍了以临床为基础的康复评定技术是假肢矫形器装配过程中必须掌握和应用的医学方法。第七章简要介绍了运动创伤与疾病影像学评估。
第二部分（第八章～第十五章）：着重介绍了假肢技术和临床应用。
由于交通事故、工伤、肿瘤、周围血管疾病、糖尿病、感染性疾病等导致的截肢患者日益增多，假肢是为弥补截肢者或肢体不全者缺损的肢体而专门设计、制造和安装的一种体外人工假体，用于替代整体或部分缺失或缺陷的肢体，使他们恢复或重建一定的生活自理、工作和社交能力。这一部分介绍了假肢概论，假肢设计原则及处方，截肢，假肢制作工艺技术，上肢假肢，下肢假肢，假肢功能训练，假肢技术新进展。
第三部分（第十六章～第二十三章）：着重介绍了矫形器技术和临床应用。
矫形器是在人体生物力学的基础上，作用于人体四肢或躯干，以保护、稳定肢体；预防、矫正肢体畸形；治疗骨关节、神经与肌肉疾病及功能代偿的体外装置。矫形器种类繁多、临床应用十分广泛。这一部分分别介绍了矫形器概论，脊柱矫形器，上肢矫形器，下肢矫形器，步行辅助装置，神经肌肉系统疾病的矫形器应用，运动疾病和损伤的矫形器应用，烧伤的矫形器应用。
书中精选了多幅插图，读者通过图片能更清楚地了解各章节的内容。本书的编写参考了部分国内外教材、内部文献、论文等资料，在此向有关参考文献的作者表示诚挚的感谢。在组织和编写本书的过程中，得到了电子工业出版社有限公司的大力支持和帮助，保证了编写工作的顺利完成。华中科技大学同济医学院附属同济医院的向艳平编辑参与了大量的编务工作，对文字和图片进行了认真的整理和校正。奥托博克公司武汉分公司熊伟先生给予了大力的支持。在此对各位的支持和辛勤工作深表谢意！
由于作者的专业水平和能力有限，书中难免有不足或不当之处，敬请读者予以指正。2020年1月第一章 运动解剖学“几乎所有运动功能障碍均由肌肉、骨关节、神经、心理、环境等众多因素的共同影响导致。在这些众多相关因素中，矫形器辅助康复则与肌肉、骨关节、神经三方面的关系较为密切。因此，假肢矫形器专业人员应当牢固掌握这三方面的解剖学知识，并将其灵活应用于假肢矫形器的设计和适配中。本章将简要介绍与康复矫形器相关的解剖学基本概念，具体解剖学知识点”。第一节 肌肉与多肌肉协作
肌肉是具有黏弹性的可收缩组织，通过肌腱或韧带等与骨连结。肌肉两端附着处分别称为肌肉的起点和止点。肌肉的起点和止点都是肌肉在骨上的附着点，起点一般处于身体近端，运动时较少移动；止点位于身体远端，运动时产生较大位移。肌肉是人体运动的发动机，产生运动是肌肉的基本功能。此外，肌肉还具有支撑骨、维持姿势、保护身体和产热等功能。
一、肌肉按功能分类
人体任何一个动作的完成，都是由许多肌肉协调收缩和舒张的结果，这些肌肉之间既相互制约，又协同配合。根据这些肌肉在运动中的不同角色，把它们分为原动肌、拮抗肌、中和肌和固定肌。
原动肌（agonist muscle）是指完成某一个动作时起主要作用的肌肉或肌群，其中对运动起主导作用的肌肉或肌群称为“主动肌”，协作完成动作或仅在动作的某一阶段起作用的肌肉或肌群称为“副动肌或次动肌”。例如在屈肘运动时，肱肌和肱二头肌由于直接跨过肘关节前方，产生的旋转力矩和旋转效应较大，所以为屈肘运动的主动肌，而肱桡肌虽跨过肘关节前方，但离主轴（额状轴）中心较远，出现了偏心旋转力矩，而对肘关节发挥的力量不如肱肌和肱二头肌作用直接，所以称为副动肌。
拮抗肌（antagonist muscle）是指位于原动肌作用方向相反（对侧）的肌肉或肌群。当原动肌在收缩或发力时，关节运动轴对侧的拮抗肌在相应的舒张或拉长，以协调完成动作，并防止关节损伤。例如在屈肘运动时，肱二头肌、肱肌为原动肌，对侧的肱三头肌和肘肌是拮抗肌（图1-1-1）。一个动作的协调完成，很大程度上取决于原动肌与拮抗肌的协调配合程度。图1-1-1 原动肌与拮抗肌
中和肌是指为抵消原动肌收缩时所产生的一部分不必要动作的肌肉或肌群，它可保持原动肌收缩方向和运动轨迹的准确性，防止多余动作的出现。例如在屈肘运动时，肱二头肌除具有屈肘功能外，还能使肘关节做旋后运动，此时旋前圆肌和旋前方肌收缩可抵消肱二头肌的旋后运动，以提高肱二头肌屈曲功能。此时，旋前圆肌和旋前方肌为中和肌。
固定肌是指为了发挥原动肌对肢体运动的动力作用，必须让肌肉相对固定的一端（定点）所附着的肌肉或肌群，为原动肌收缩提供一个固定的支点，以提高原动肌收缩效率，此时的肌肉或肌群称为固定肌。例如在进行“前臂弯举”运动时，固定点在肩胛骨和肱骨，此时固定肩关节周围的肌肉称为固定肌。
二、单、双、多关节肌理论
根据肌肉跨过关节的数目可将肌肉分为单关节肌、双关节肌和多关节肌。跨过一个关节，仅引起一个关节运动的肌肉或肌群称为单关节肌，例如肱肌。跨过两个关节引起两个关节运动的肌肉或肌群称为双关节肌，例如股直肌（图1-1-2）。跨过两个以上关节，引起两个以上关节运动的肌肉或肌群称为多关节肌。由于跨过的关节多，运动时容易出现多关节肌“主动不足”和“被动不足”。
单关节肌分布于一个关节周围，通常位于双、多关节肌的深部，被双、多关节肌覆盖，双、多关节肌通常位于单关节肌的浅层。四肢双、多关节肌具有明显的功能分布特征，上肢双、多关节肌功能一致，即对一个关节的作用是屈曲，对另一个关节的作用也是屈曲（例如肱二头肌、前臂屈肌群）；对一个关节的作用是伸，对另一个关节的作用也是伸（例如肱三头肌长头、前臂伸肌群）。下肢双、多关节肌功能不一致，即对一个关节的作用是屈曲，对另一个关节的作用是伸（例如股直肌能屈髋伸膝），或使一个关节作用是伸，另一个关节作用则是屈曲（例如股后肌群能伸髋屈膝）。
在一个关节周围同时存在单关节肌和多关节肌，它们互相协作，取长补短，以提高完成动作的效率。多关节肌长度长，在运动幅度方面可以弥补单关节肌的不足，单关节肌发力集中，可在多关节肌“发力不足”时补充肌力。当双、多关节肌收缩发力时，已在一个关节处发挥了作用，而另一个（或其余）关节处就不能充分发挥作用，这种现象称为双、多关节肌“主动不足”。例如充分屈指后再屈腕，则会感到屈指无力（原来握紧的物体有松脱感），这是前臂肌群出现了多关节肌“主动不足”现象。图1-1-2 单关节肌与双关节肌
当双、多关节肌在一个关节处被伸展拉长后，则在另一个（或其余）关节处就不能充分被伸展拉长，这种现象称为双、多关节肌“被动不足”。例如，伸膝后再屈髋的髋关节屈曲角度小于屈膝后再屈髋的髋关节屈曲角度，这是由于股后肌群发生了多关节肌“被动不足”导致的。
双、多关节肌的“主动不足”和“被动不足”也是原动肌和拮抗肌的问题，它们同时存在、同时消失。因此，当双、多关节肌的“主动不足”出现时，一定同时存在双、多关节肌的“被动不足”。
三、肌肉工作的分类
肌肉工作问题，概括起来分为两大类：一类是动力工作，另一类是静力工作。（一）动力工作
肌肉工作使骨杠杆绕关节运动轴产生运动，肌肉长度发生变化的工作方式称为动力工作。动力工作有以下三种类型。
向心工作：肌肉收缩时起点与止点之间距离缩短，这种肌肉收缩方式称向心收缩，向心收缩所完成的工作称向心工作，又称克制工作。例如，屈曲肘关节时的肱二头肌收缩，伸膝时的股四头肌收缩。
离心工作：肌肉收缩时起点与止点之间距离被动延长，这种肌肉收缩方式称离心收缩，离心收缩所完成的工作称离心工作，又称退让工作。例如，从屈曲到伸直肘关节时的肱二头肌的收缩。
超等长工作：运用离心阶段释放的肌肉弹性能量和神经反射调节来聚合向心收缩力量，使离心工作能迅速、稳定、不停顿地转换成向心工作。例如深蹲起跳的过程。（二）静力工作
静力工作只有等长收缩（isometric contraction）一种方式，指肌肉收缩时只有张力的增加而无长度的缩短。此时肌肉承受的负荷等于或大于肌肉收缩力。等长收缩由于无肌肉缩短，所以可产生很大的张力，但由于肌肉作用的物体未发生位移，所以未对物体做功。它的主要作用是维持人体的位置和姿势。例如呈马步站立时，股四头肌的收缩。（牛传欣 谢 青）第二节 骨关节与运动环节
骨是有生命的器官，含有丰富的血管和神经，具有一定的形态结构和生理功能，可不断进行新陈代谢，并具有修复、再生和重建的能力。骨除了具有支持、保护和运动杠杆的作用外，还具有造血、贮备钙磷、参与钙磷代谢和平衡等作用。
一、骨关节
骨的间接连结又称关节或滑膜关节。这类连结的特点是两骨之间仅借周围的膜性囊互相连结，其间有间隙，并充以滑液，其活动性较大。关节是人体骨连结的主要形式，并多见于四肢，以适应肢体灵活多样的活动。骨折复位后的固定是矫形器应用最广泛的领域之一，矫形器的固定既要保持复位后骨折位置，又要为功能活动创造条件。因此，骨与骨关节相关因素对于矫形器设计与适配而言是非常重要的。
二、运动环节
1.基本概念 要掌握康复动作的解剖学分析，不但要学好关节运动术语，准确掌握反映康复动作中人体各关节运动的具体表现，更要理解相邻关节节段之间的运动趋势，这些运动趋势可直接反应出参与作用肌肉的工作条件或方式（近固定、远固定、上固定、下固定还是无固定）。对人体结构中的某一节段或某一肢体部分与运动时人体的某一节段或某一肢体部分，常用“环节”和“运动环节”来表达。“环节”是指人体身上可以活动的某个肢体、节段或不规则的骨。例如股骨、一节腰椎等。“运动环节”是指在人体中既可以是单一的骨环节，也可以是几个肢体、节段的骨作为一个整体相对某一关节运动，这一整体部分称为一个运动环节。例如，多环节的手作为一个整体相对腕关节运动，整只手就可以视为一个运动环节；手和前臂作为一个整体相对肘关节运动，手和前臂就可以视为一个运动环节；当整个自由上肢作为一个整体，相对肩关节运动时，整个自由上肢就可以视为一个运动环节。
康复运动中解决单一运动环节的情况较少，解决整体运动环节的情况较多，应按顺序寻找出动作中起主导作用的运动环节以及直接完成这一动作的肌肉。承受负荷小的、单一的固有环节可以不加分析。例如，完成“两臂侧平举”动作的上肢，肩带与肩关节的运动是完成这一动作的核心，其次是保持手臂充分伸直的肘关节起了巨大作用，最后考虑承受负荷较小的腕关节。手指关节由于承受负荷最小，对动作的完成已无太大影响。
2.运动环节与人体基本运动形式 在人体运动中即使一个简单的动作往往也涉及多个邻近关节，所以在运动生物力学中根据关节所在的位置以上肢、头、躯干、下肢组成的多环节链进行运动过程分析。这些关节的基本运动形式如下：
上肢关节的基本运动形式主要包括推和拉。推：在克服阻力时，上肢由屈曲变为伸展的动作过程，如推开门的动作等。拉：在克服阻力时，上肢由伸展变为屈曲的动作过程，如拉开冰箱门。在运动中，上肢往往是推、拉动作结合的运动形式，如划船等。
下肢的基本运动形式主要包括缓冲和蹬伸。缓冲：在克服阻力时，下肢由伸展变为屈曲的动作过程，如跳远前下蹲的动作。蹬伸：在克服阻力时，下肢由屈曲变为伸展的动作过程，如骑自行车时往下踩踏板的过程。同上肢的推、拉动作一样，下肢的缓冲与蹬伸动作也往往是结合的运动形式。
全身基本运动形式主要包括摆动、躯干扭转和相向运动。摆动：身体某一部分完成主要动作（如单腿起跳）时，另一部分配合主要动作进行加速摆动（如双臂和另一条腿配合起跳的摆动）动作形式。躯干扭转：在身体各部位完成动作时，躯体上下肢沿身体纵轴反向转动的运动形式。相向运动：身体两部分相互接近或远离的运动形式。（牛传欣 谢 青）第三节 神经与运动控制
神经系统由脑、脊髓以及附于脑和脊髓的周围神经组成。人的脑功能远远超越了其他哺乳动物，人的脑由数以亿万计的神经细胞组成，相互联系、这些神经细胞相互影响。脑功能不仅与各种感觉和运动行为有关，而且与复杂的高级活动，如情感、语言、学习、记忆、思考、音乐等诸多思维和意识行为等有关，对机体起着主导作用。
人体肌纤维的数量超过25 000 000条，但运动神经元的数量却只有420 000个左右。因为每一条肌纤维都受到运动神经元支配，所以每一个运动神经元必须不断分支，才能达到每一条运动神经纤维支配着一条至多条肌纤维。由于所有受同一运动神经元支配的肌纤维都会同时收缩或舒张，即整体地运作，所以每一条独立的运动神经元和所有受其支配的肌纤维被统称为一个运动单位（motor unit）（图1-3-1），而运动单位也是骨骼肌的基本运作单位。图1-3-1 运动单位
每一条运动神经元所支配的肌纤维数量与肌肉本身的大小并无实际关系，反而与肌肉运作时要达到的精确度和协调性有关。负责细致和精密工作的肌肉（如眼部肌肉），每一个运动单位内可能只有一条至数条肌纤维。反过来说，专责粗重工作的肌肉（如四头肌），每一个运动单位内就可以有数百甚至数千条的肌纤维。
一、神经元脉冲发放的特点
当肌肉或神经元受到刺激，而且刺激的强度够大的时候，就会产生肌肉收缩或把神经信息传导下去；如果刺激的强度不足，肌肉或神经元则没有类似的反应，这种现象称为“全或无定律”（all-or-none law）。由于每一个运动单位都是由一条运动神经元以及所有受其支配的肌纤维组成，所以运动单位亦遵照“全或无定律”。不过，就一整块肌肉而言，则不受制于“全或无定律”，因为在任何一瞬间，肌肉的运动单位，一部分处于收缩状态，另一部分则处于舒张状态。
二、运动单位与力量渐变
力量渐变（strength gradation）的能力在日常生活或体育活动中都非常重要，如果缺乏了这种改变肌肉收缩力量的能力，就不可能产生顺畅和协调的动作。例如，以相当于举起50kg的肌肉力量来刷牙，其后果是难以想象的。
一般改变肌肉收缩力量的途径有两种：①改变在同一时间内处于收缩状态的运动单位数目（multiple motor unit summation）；②改变个别运动单位收缩的频率（wave summation）。
当运动神经元的刺激足够强时，个别的运动单位就会按照“全或无定律”进行收缩。因此，肌肉收缩力量根据同时进行收缩的运动单位数目而进行调节。此外，每个运动单位内肌肉纤维的数量和大小，也会影响到这块肌肉实际产生的力量。大部分的肌肉运动单位内肌纤维的数目存在差异。例如，某块肌肉可能包含有25个运动单位，平均每个运动单位内有200条肌纤维，但最小的一个运动单位可能只有25条肌纤维，而最大的却可能有近500条肌纤维之多。假设每条肌纤维可以产生5g的力量，这块肌肉所能产生的力量最小为1个运动单位×25条肌纤维×5g＝125g（或0.125kg），而最大个运动单位却能产生1个运动单位×500条肌纤维×5g＝2500g（或2.5kg）的力量；当肌肉内所有的运动单位收缩时，所产生的力量为25个运动单位×200条肌纤维×5g＝25 000g（或25kg）。因此，就这一块肌肉而言，便能产生0.125～25kg的力量了。
一个运动单位受到一次刺激（神经冲动）做出的反应是产生一次抽搐（twitch），即在一个短暂的收缩后，伴随着肌肉的舒张。若一个运动单位未完全放松再接到了第二次刺激，前后两个刺激所引发的微小抽搐便会总合起来，导致这个运动单位此时所能产生的力量，要比由单一个抽搐所产生的力量大。如果重复刺激的频率高，所引发的抽搐便会总合至完全融合的程度，运动单位处于强直（tetanus）状态之下会一直保持张力（收缩力量），直至刺激停止或疲劳出现，而强直状态下所能产生的力量，可以是单一抽搐产生力量的3～4倍。（牛传欣 谢 青）第四节 解剖学相关的分析工具
在制订康复治疗方案以及矫形器适配方案之前，需要对患者进行详细的运动功能评测，往往需要根据查体中体现出来的异常运动模式进行追根溯源的分析，推导出患者运动功能问题的根源。这个步骤中涉及患者运动时的运动学分析（判断关节活动度、运动环节、姿势保持等）、力学分析（判断关节力矩、肢体末端应力、肌肉张力等），以及神经运动控制分析（判断肌肉活性、肌群协同、运动模式等）。
一、运动学分析
运动为动作随时间变化的过程。表1-3-1列出的是有关运动的解剖学术语，包含器官、关节、四肢和身体其他特殊部位的动作。这些解剖学术语用于描述相对于标准解剖姿势的动作。通常解剖学家们使用统一的术语来描述大部分的动作，例如手臂和腿“屈曲”与“伸展”的动作。一些特殊名词描述较特殊的动作（表1-3-1），例如手、足和眼睛的动作。
一般来说，运动的分类是相对于解剖平面的动作来描述。角运动包含“屈曲”与“伸展”，用以描述两关节轴间角度的相对变化。旋转运动则出现于一些特定的关节，例如肩关节。这类动作则常以“内”和“外”来形容。其他术语还包含相对于水平面的“升”和“降”等。在西方医学名词中，大多数的术语都源于拉丁文。
研究动作的学科称为运动学（kinesiology）。运动可按照其相对于解剖平面的位置改变进行分类，虽然实际上的运动时常同时涉及数个平面的相对运动。
以下列出了以关节的特点对运动进行的分类。
滑移（gliding）是描述两关节平面间相互错动的动作，例如椎间盘之间、掌骨及腕骨之间的动作。
角运动（angular motions）发生于滑液关节，描述关节两侧轴间的角度变化。
旋转运动（rotational motions）是描述一个相对于一个轴进行自转的动作，例如转头。
除了关节特性之外，运动还能以其他特点进行分类：
线运动（linear motions），或称平移（translatory motions），是描述两点之间的相对运动，其中又可按其运动路径分为直线运动（rectilinear motion）和曲线运动（curvilinear motion）。
角运动，或称旋转，是当两相邻构造间产生角度变化的动作，意即两构造间在同一运动中产生不同的位移，例如膝关节的运动。
表1-3-2列出的是以解剖平面和人体几何构成对运动进行的分类。表1-3-1 标准解剖姿势的动作术语表1-3-2 运动分类
二、力学分析
力学分析（mechanicis analysis）包括对人体肌肉力量的分析和考虑到环境因素的综合力学分析。以操作轮椅为例，人体的力学分析有多种分析方法，从秒表、卷尺的轮椅动力测试，到结合力、转矩、测两个推进圈的距离等。主动力量动力分析有助于保持用户长期的健康，把产生上肢疼痛和损伤的可能性降到最低。
综合力学分析需要考虑到患者身体、动作、康复器械、外界环境等多种因素，其力学分析往往需要借助更加严格的数学物理工具。这里回顾一下经典的牛顿力学概念。（一）牛顿第一定律：惯性定律
牛顿第一定律规定，任何物体都保持静止或者匀速直线运动状态，直到受到外力迫使它改变这种状态为止。这就意味着需要一个力量使物体开始、停止、减缓，或者加速直线运动，以及改变直线运动的方向。这条定律表明如果没有拮抗肌或者其他因素的参与，运动一旦开始就无法自行停止，那么就存在因此而受伤的可能性。因此在设计和适配矫形器的过程中，综合运用牛顿第一定律和解剖学知识，可以对运动超限或运动损伤做出预案。（二）牛顿第二定律：加速度定律
牛顿第二定律规定，任何物体的加速度与导致产生加速度的力量成正比，与该力的作用方向相同，并且与物体的质量成反比。在康复和矫形器制作中，这条定律更重要的是其另一种表述形式：即一个力矩将导致物体围绕一个旋转轴进行角向加速，且物体的角向加速与导致产生加速的力矩成正比，与力矩的作用旋转方向相同，并且与物体的质量惯性力矩成反比。牛顿第二定律描述的是在肌肉等张收缩的情况下，肢体会被带动而绕着关节加速旋转。综合运用这条定律和解剖学知识，可以针对肌肉力量不足导致的运动障碍设计专门的矫形器。（三）牛顿第三定律：作用力-反作用力定律
牛顿第三定律规定，任何作用力都有一个大小相等并且方向相反的反作用力。这条定律暗示一个物体对另一个物体的作用被第二个物体对第一个物体的作用中和了。例如，由人行走或者站立接触的地面提供的反作用力。足部对地面产生了一个力，依据牛顿第三定律地面将产生一个与该力方向相反但大小相等的地面反作用力。在步态周期的整个支撑阶段，地面反作用力在大小、方向以及足部的作用点方面将发生变化。牛顿第三定律也可用于角向位移中。例如，在肌肉等长收缩中，内力矩和外力矩大小相等，并且旋转方向相反。综合运用这条定律和解剖学知识，可以对肢体与外界相接触的界面部分进行反作用力优化设计。
三、神经运动控制分析
运动控制是20世纪70年代以来新兴的研究领域，探讨控制人体运动的机制，包括随意（voluntary）与反射（reflective）机制。这个新兴领域源自神经生理学与心理学这两个原来彼此分离、平行发展的传统知识，直到20世纪70年代两者才逐渐融合。此后，心理学者开始使用电子生理与生物机械技术，探讨运动时中枢神经系统的功能；神经生理学者们也不再只研究神经机制，而探讨复杂的运动中的神经机制。这些研究大都以动物作为实验对象，代表性研究包括Grillner等人探讨猫的移动力（locomotion），Evarts研究猴子的脑结构等。
学者们曾一度将运动控制与运动技能学习联系在一起，或相互交换使用来说明此新兴领域。虽然如此，基本上两者的区别在于：运动技能学习强调有关改善学习的各种条件，亦即强调技能的“改变”；相对的，运动控制与操作特定行为条件的内在历程有较大相关，即强调技能的“性质”。早期的运动控制理论主要分为两方面：①周边控制理论（peripheral control theory）：以Mott和Sherrington所做的猴子实验为基础，强调动作时感觉资讯的重要性；②中枢控制理论（central control theory）：由Lashley所倡导，主张中枢神经系统已经具备动作形态的必要信息，反对动作回馈在动作产生方面的重要性。
当代运动控制的研究，受到面向信息处理的认知心理学相当大的影响，因此，将人视为一个信息处理系统；研究重点在于产生或支持运动的内在心理与神经过程，而非只重视可观察到的行为。研究的基本历程包含三个阶段：①辨认刺激阶段：包括注意与接收刺激，初步分析刺激特征、形态辨认等，因此，刺激强度与刺激清晰度是重要的研究变量；②选择反应阶段：正确辨认刺激之后，个体必须决定做什么反应，因此，刺激与反应之间的各种可能性、刺激与反应的适合性是本阶段的重要变量；③反应模式化阶段：选择反应之后，开始促进肌肉的行动，因此，反应的复杂度与反应的时间长度是重要的变量。综合而言，运动控制的理论可用多重的控制模式加以概括；依据这个模式，运动控制会有系统地从高层次的意识控制（需要一步一步进行反馈控制的慢动作）转向低层次的自动控制（不需注意力的前馈控制或模式化快动作）。（牛传欣 谢 青）第二章 神经的结构与生理第一节 神经细胞的结构与功能
神经系统主要由两类细胞组成：神经细胞和神经胶质细胞。神经细胞又称为神经元，具有接受刺激、传递信息和整合信息的功能；还具有分泌细胞的功能，合成和分泌神经激素、神经因子，参与机体广泛的调控功能，完成神经系统的各种功能性活动，是构成神经系统结构和功能的基本单位。神经胶质细胞包裹神经元，其结构特殊，有许多树状突起，但没有轴突；对神经元起保护、支持和营养等作用。随着研究的深入，人们对神经胶质细胞的结构和功能有了更深的理解，已知神经胶质细胞和神经元之间物质、能量和信息的交流，保证了脑微环境和功能活动的正常。
一、神经元的结构特点（一）神经元的基本结构
人类的中枢神经系统内约有1000亿个神经元。不同部位的神经元形态各异，其基本结构包括胞体和突起两部分，突起分为树突和轴突。树突和胞体接受信息，胞体对信息进行整合，并通过轴突将信息传递给另一个神经元或效应器。
1.神经元胞体 神经元胞体大小不一，直径为4～150μm。细胞结构和其他细胞相似，包括细胞膜、细胞核和细胞质。胞体最突出的构件是细胞核，细胞器包括线粒体、粗面内质网、核糖体、高尔基复合体、滑面内质网、溶酶体、细胞骨架成分以及脂褐素等。
神经元胞体主要功能是进行合成代谢。它能摄取葡萄糖、氨基酸和无机离子等，并以这些物质作为原料和能量，合成细胞功能与代谢活动所需要的蛋白质、酶类以及神经递质等，再将合成的神经递质和酶在高尔基复合体内进行浓缩，成为一定形态的分泌颗粒，最后通过轴浆运输转运至神经末梢。（1）神经元膜：神经元膜作为一个屏障把细胞质包裹于神经元内，并阻止细胞外某些物质进入细胞内。神经元膜是神经细胞的重要组成部分，具有较高分化的分子构成和多种独特的生理功能。通过神经元膜可进行跨膜物质转运和能力转换、信号转导与代谢调控、识别与结合细胞外物质以及产生和传导神经冲动。
神经元膜的化学组成主要包括脂质（40%～50%）、蛋白质（30%～40%）以及糖类（1%～5%），其分子构型为“液态镶嵌模型”，即以脂质双分子层为基架，其中镶嵌着具有不同生理功能的蛋白质。神经元膜脂质有磷脂、胆固醇和糖脂，以磷脂为主。磷脂主要是甘油磷脂和鞘磷脂。胆固醇可对膜中脂类的物理性状起调节作用，使膜具有某种程度流动性。脂质双分子层的稳定性及其流动性使细胞可以承受相当大的张力，在外形改变时不易破裂。水和溶质不能自由通过神经元膜，因此，脂质双分子层既是细胞膜的基架，也是物质跨过细胞膜的主要屏障。神经元膜蛋白质几乎都是由肽链折叠卷曲成球状，它们有的全部嵌入脂质双分子层内，有的贯通全膜，两端外露，属于整合蛋白质；有的一端外露，一端嵌入，属于内在蛋白质。神经元膜蛋白质具有多种重要生理功能，如构成神经递质受体、离子泵、离子通道或载体等。神经元膜糖类与蛋白质或脂类相结合，构成糖蛋白或糖脂。糖蛋白和糖脂的糖链神经元膜的表面，参与化学信息的识别和细胞黏附，参与膜的抗原性和受体构成等。（2）神经元胞核：多数神经元只有一个细胞核，位于神经元中央，内含核仁和染色质。核膜上有核孔，是细胞核和细胞质之间物质双向运输的通道。许多蛋白质、核糖体或核糖核酸（ribonucleic acid，RNA）可在核转运蛋白的帮助下通过核孔。核仁主要含蛋白质与RNA，参与蛋白质的合成。染色质的主要化学成分是脱氧核糖核酸（deoxyribonucleic acid，DNA）和蛋白质。细胞核既是遗传信息储存、复制和表达的主要场所，也是将DNA转录为RNA的部位。DNA不离开细胞核，由信使RNA（messenger RNA，mRNA）将遗传信息携带到细胞质中蛋白质的合成部位合成蛋白质。（3）神经元胞质：神经元细胞核周围的胞质也称核周质，是一种半液态的黏性物质。光镜下可见尼氏体、神经原纤维和少量脂褐素等。
2.神经元突起 神经元突起分为树突和轴突两种。（1）树突：树突从胞体延伸出来，反复分支以增加信息的接受面积。神经元胞体内多数细胞器也伸入树突中，因此某些大神经元树突主干也常常可见尼氏体。树突的细胞质主要是细胞骨架和线粒体。树突表面发出多种形状的细小突起，称为树突棘。树突棘的形态、数目和分布在不断变化中，被称为突触活性依赖的结构可塑性。近年来研究发现，小脑浦肯野细胞的树突棘为兴奋性突触所在部位，对神经元的兴奋具有调整作用。树突棘的形态改变可能与神经元的功能及学习和记忆过程相关。树突棘还参与局部钙信号的调控，在突触可塑性调节中发挥重要作用。（2）轴突：轴突结构为神经元所特有，负责神经系统内信息传递。轴突从轴丘发出，逐渐变细，形成轴突主干的起始段。轴突长度从1μm到1m，其侧支常呈直角发出。轴突的质膜称为轴膜，轴突内的泡浆称为轴浆。轴浆内有细胞骨架、滑面内质网，但没有粗面内质网和高尔基复合体，核糖体很少，因而缺乏蛋白质合成能力，其蛋白质来源于胞体。（二）神经元的分类
由于神经元形态上的不对称和细胞结构的特点，神经元存在极性的概念。神经元的极性有两层含义，一是形态学上的极性即不对称性，每一个神经元一般有一根轴突和多根树突；二是结构组分的极性，作为细胞骨架的微管和微丝呈现极性，微管在轴突中的极性分布有特殊的生理意义。
1.神经元分类的特点 根据神经元的形态、突起的数目和功能特征将神经元进行以下分类。（1）根据神经元突起数量：可将神经元分为单极神经元（或假单极神经元）、双极神经元和多极神经元三种。（2）根据神经元的功能：可将神经元分为感觉神经元、运动神经元和中间神经元。（3）根据神经元形态：可将神经元分为长轴突大神经元和短轴突小神经元。（4）根据对后续神经元的影响：可将神经元分为兴奋性神经元和抑制性神经元。（5）根据神经元的投射方式：可将神经元分为投射神经元和局部回路神经元。
2.神经纤维的基本结构与类型 神经纤维是神经元突起的延续，主要由轴突构成，分为有髓神经纤维和无髓神经纤维。有髓神经纤维是轴索表面包绕一层髓鞘，外层包绕着神经内膜；无髓神经纤维由轴索及包在其外面的神经膜构成。一条典型的神经纤维包括轴突、髓鞘和神经内膜。
神经纤维的主要功能是传递兴奋。神经纤维的组织学特性，如有无髓鞘、直径大小，对神经纤维的传导功能发生影响。通常根据神经纤维的传导速度和直径等将神经纤维进行分类。根据传导速度和动作电位的特点，Gasser将神经纤维分为A、B、C三类，其中A类纤维又分为α、β、γ和δ四种亚类。根据神经纤维的直径和来源分类：Lloyd根据神经纤维直径的大小，将之分成Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ四类，其中Ⅰ类又分为Ⅰα和Ⅰβ两种亚类。
二、神经胶质细胞
神经胶质细胞是神经系统内数量众多的一大类细胞群，约占中枢神经系统细胞总数的90%。由于神经胶质细胞无轴突，又不产生动作电位，因此传统观念认为，神经胶质细胞只起支持、营养和保护作用，不参与信息传递。随着研究技术的进步和研究的深入，胶质细胞与神经元之间的信息交流、胶质细胞在正常脑功能活动及其病理过程中的作用已取得了重要进展。（一）神经胶质细胞的结构特点
1.神经胶质细胞的分类 神经胶质细胞是广泛分布于神经系统内，除神经元以外的所有细胞。中枢神经系统胶质细胞可分为两大类：一类为大胶质细胞，包括星形胶质细胞和少突胶质细胞，起源于外胚层；另一类为小胶质细胞，包括小胶质细胞、室管膜细胞和脉络丛上皮细胞，起源于中胚层。周围神经系统中的胶质细胞主要包括形成髓鞘的施万细胞和脊神经节的卫星细胞。
2.神经胶质细胞的形态结构 神经胶质细胞的直径为几十到几百微米，由细胞膜发出多个突起，向四周辐射，其突起不能区分树突和轴突。电镜下观察，胶质细胞之间没有突触性接触，而是一种膜性接触——缝隙连接，这是胶质细胞和神经元的区别所在。（二）神经胶质细胞的功能
神经胶质细胞在维持神经元形态和功能的完整性以及神经系统微环境的稳定性等多个方面都起到重要作用。神经胶质细胞的功能包括支持神经元的作用，构成血-脑屏障的重要组成部分，起修复与再生作用，在中枢神经系统起免疫调节作用，参与信息传递和神经递质代谢及参与代谢活动和营养作用。
三、神经元的生物电现象
神经元电信号的产生和传播都是在细胞膜两侧进行的，要了解神经元的电活动产生原理，必须了解跨膜电位的特性及其产生机制。（一）神经元膜的电学特性
神经元不论是在静息状态还是在活动时都具有电变化的现象，称为生物电现象。神经元生物电现象的复杂性与其诸多电学特性密切相关，其中被动电学特性（膜电位和膜电容）对神经细胞生物电的产生过程和信号传递影响很大。
神经元膜虽然很薄，但电阻很高。这是由于离子在膜脂质双层中溶解度低，脂质双层又是一个完美的绝缘体。决定电阻大小的因素是脂质双分子层中插入的离子通道、转运体数量以及其活动状态。除此之外，含有电解质的细胞内液与细胞外液相当于两块金属板，两者形成典型的平行板电容器。（二）神经元的静息电位
细胞在安静时存在于神经元膜内外两侧的电位差称为静息电位。体内各种不同的神经细胞有各自相对稳定的静息电位值，如交感神经节细胞的静息电位为-60～-40mV。脊髓运动神经元的静息电位为-80～-60mV。对静息电位形成机制的认识是理解神经元膜兴奋性和突出传递的基础。
1.神经元静息电位的产生原理（1）静息电位与膜对离子的通透性：静息电位形成的基本原因是由于离子的跨膜扩散。产生跨膜扩散有两个条件：一是神经元膜内外++-两侧离子分布不同，膜内含高浓度的K，而膜外含高浓度的Na、Cl等，此外，细胞内含有相当浓度的有机阴离子；另一条件是神经元膜+-对各种离子的通透性不同，神经元膜对K的通透性最大，对Cl次+之，对Na的通透性最小，而对带负电荷的大分子有机物则几乎没有通透性。因此，顺浓度梯度从膜内流向膜外，而膜内带负电荷的蛋白质分子不能跟随外流，造成膜内电位偏负而膜外偏正，形成静息膜电位。++（2）K平衡电位与静息电位：静息电位是由于细胞内外K的不均++匀分布和细胞膜对K的选择性通透引起的。由K外流形成的内负外正+的电位差限制了K进一步外流，这种电势梯度的对抗作用最终与浓度+梯度的驱动作用达到平衡，此时膜两侧的电位差称为K平衡电位。通+过Nernst公式计算得到的K平衡电位的数值与实际测得的静息电位的++数值相近，表明K外流达K平衡电位是形成静息电位的主要原因。+-+-（3）Na和Cl的通透性与静息电位：静息时膜对Na、Cl也有一+定的通透性。在胞外K浓度较低的情况下，静息电位偏离理论预期值。+-Na和Cl的浓度改变和通透性变化也会影响静息电位的数值。+++++（4）Na-K泵在静息电位形成中的作用：由于Na-K泵对Na、K+++++的不等量转运，即Na的泵出多于K的泵入，因而Na-K泵转运的结+果就会造成膜内电位偏负，膜外电位偏正，导致生电作用。如果K内+++流或Na外流增加，泵的运转加速，则生电作用加大。Na-K泵的生电作用对静息电位的贡献因细胞的种类和状态不同而有很大的差异，可在2～16mV。
2.神经元静息电位的变化 正常生理条件下，大多数神经元的静息电位是稳定的。但有些神经细胞如运动神经元的静息电位可呈双稳定状态，即细胞受到一个短暂的兴奋性刺激后，可从原静息电位稳定状态进入另一个去极化稳定状态。还有一些神经元细胞如脑干和下丘脑的某些神经元细胞不能维持稳定的静息电位状态，呈周期性的去极化，并在此基础上自发产生动作电位，这些细胞也称为自发放电细胞。（三）神经元的动作电位
动作电位是一切可兴奋细胞兴奋的标志。神经元动作电位同其他可兴奋细胞的动作电位一样，是一个连续的膜电位瞬态变化过程。膜内为负的静息电位，在极短的时间内变为膜内为正，然后又回到膜内为负的静息电位水平。动作电位的上升支是膜电位的去极化过程，下降支是膜电位的复极化过程。
根据动作电位的波形特征和形成机制的不同，可将神经元细胞动作电位分为钠依赖性动作电位、钙依赖性动作电位和钠-钙依赖性动作电位。通常神经元的胞体和轴突处所发生的动作电位是钠依赖性动+作电位，其动作电位的去极相主要是由Na参与形成，功能是以动作电位的形式将胞体产生的信息传导到轴突末梢。
去极化：动作电位初始上升速度缓慢，当去极化达到阈电位水平时，去极化速度突然加快，形成锋电位的上升支。
复极化：动作电位复极化大致分为两部分。最初是快速复极化部分，形成锋电位的下降支。当复极化达动作电位振幅70%左右时，紧接锋电位有一复极化缓慢的后电位。后电位有两个部分，即负后电位（也称去极化后电位）和正后电位（也称超极化后电位），最后达静息电位水平。
锋电位由极陡峭的上升支和复极相快速下降的部分共同构成。锋+电位是动作电位的象征。动作电位的去极化和复极化分别与Na、K++跨膜流动有关。膜电位去极化时，细胞膜有内向Na电流；当动作电+位复极化时，细胞膜有外向K电流。
钠依赖性动作电位的特点包括“全或无”特性：当给予单根神经纤维的刺激强度太小时，不能引起动作电位；一旦刺激强度达到阈值时，就能引起一个幅度最大的动作电位，并且不会因再增加刺激强度而增加其幅度。可扩布性：动作电位产生后并不局限于刺激部位，而是迅速向周围扩布，甚至整个神经元的细胞膜都依此产生动作电位。不衰减传导：动作电位在扩布过程中其幅度不因传导距离的增加而减小。
四、神经的营养作用和神经营养因子
神经对其所支配的组织能够发挥两方面的作用。一方面是通过传导神经冲动，释放神经递质，递质作用于突触后膜改变所支配组织的功能活动，这一作用称为神经的功能性作用；另一方面神经末梢还能经常性地释放某些物质，调整被支配组织的内在代谢活动，影响其结构、生化和生理功能，称为神经的营养性作用。如损伤或切断运动神经后，神经轴突，甚至胞体发生变性，神经所支配的肌肉内糖原合成减慢，蛋白质分解加速，肌肉萎缩。这是由于肌肉失去了神经的营养性作用的缘故。
神经营养因子是神经细胞发生过程中细胞存活、分化的依赖因子，是发育成熟神经元功能的调控因子，也是神经元受损时保护其存活和促进其生长的必需因子。目前对神经营养因子较为一致的认识是：神经营养因子是一类为神经系统提供营养微环境的可溶性多肽；神经营养因子不仅来源于靶细胞，也来源于传入神经细胞和神经胶质细胞，甚至支配神经元本身；神经营养因子在执行其功能过程中多个结构不同的分子协同发挥效能，具有多样性和多效性；不同的神经营养因子可以结合同一受体或亚单位。（刘训灿 李贞兰）第二节 神经元之间的信息传递
神经元之间存在密切的功能联系，突触是中枢内信息传递的结构基础。本节将叙述突触的结构及其信息传递过程，并介绍反射中枢的功能活动等一系列复杂的生理过程。
一、突触传递
神经元与神经元之间，神经元与效应器之间都是通过突触建立起功能联系的。这些突触联系有的产生兴奋效应，有的产生抑制效应，正是这些最基本的功能结构单元，经过多种复杂组合，才形成神经系统纷繁多样的生理功能。（一）突触的种类与结构
1.突触的概念和分类 突触是神经元的一种特化接点，神经递质信号分子可通过此连接点从一个神经元传递到另一个神经元或效应细胞。突触既是神经元之间在功能上发生联系的部位，也是信息传递的关键部位。根据突触传递信息的基本方式：可分为电突触、化学性突触。电突触是依靠突触前神经末梢的生物电和离子交换直接传递信息；化学性突触是依靠突触前神经元末梢释放特殊化学物质作为传递信息的媒介来影响突触后神经元。在这两种方式中，以化学性突触传递最普遍、研究也最为深入。
2.化学性突触的结构 经典化学性突触的基本结构有突触前成分、突触间隙和突触后成分。（1）突触前成分：突触前成分的主体是突触小体。突触前神经元的突起末梢分出许多小支，每个小支的末梢膨大呈球状，形成突触小体。突触小体的末梢膜即为突触前膜。在突触前膜的内侧面（细胞质面）附着有一种由丝状和颗粒物质组成的致密结构并凸向细胞质侧，它和突触前膜的网格一起形成突触前囊泡格栅。突触前囊泡格栅可容纳突触小泡，是突触小泡与突触前膜融合并引起胞吐作用的部位。突触小泡是突触小体的特征性结构，内含神经递质。在突触前膜上存在2+大量离子通道（主要是Ca通道）和受体（即突触前受体）。（2）突触间隙：突触间隙是位于突触前、后膜之间的细胞外间隙，其宽度因突触类型的不同而异，间隙中含黏多糖、糖蛋白和唾液酸等，这些化学成分能与神经递质结合，促进神经递质由前膜移向后膜，使其不向外扩散或消除多余的递质。（3）突触后成分：突触后成分的主体是突触后膜。突触后膜多为与突触前膜相对应的突触后神经元的胞体膜或突起膜，在突触后膜上分布着丰富的特异性受体和化学门控的离子通道。（二）化学性突触传递的过程
化学性突触在传递信息时，经历了极其复杂的突触前和突触后过程。突触信息的传递是通过突触前过程的胞吐释放神经递质和突触后过程将化学信号（神经递质）转换为生物电信号——突触后电位而实现的。（三）神经-骨骼肌接头的结构与兴奋传递
躯体运动神经轴突末梢与骨骼肌之间形成的功能性联系部位，称为神经-骨骼肌接头。该处的信息传递过程与兴奋性突触的传递相似。
二、反射与反射中枢
反射（reflex）是指在中枢神经系统参与下，机体对内、外环境变化所做出的规律性应答。反射是神经系统功能活动的基本方式，反射活动的结构基础是反射弧。
反射中枢 在中枢神经系统内，调节某一特定生理功能活动的神经元群，称为反射中枢。反射中枢在完成反射过程中，起到综合、分析、整理传入信息，并且决定传出信息性质的重要部位。大量神经元群组合成许多不同的反射中枢，分布在中枢神经系统的不同部位，大体上可以分为脊髓水平、皮质下结构水平和大脑皮质水平。脊髓水平控制的反射都是最简单、最原始的反射；皮质下结构水平，包括延髓、脑桥、中脑、小脑、丘脑、下丘脑和基底神经节等结构控制的反射，这些反射都比较复杂，其中许多是调节生命活动的反射。
反射活动的基本形式——反射的基本过程：①一定的刺激被特定的感受器所感受，引起感受器兴奋；②兴奋以神经冲动的形式经传入神经传向反射中枢；③通过反射中枢的分析和综合活动，反射中枢产生兴奋过程；④中枢的兴奋经过一定的传出神经到达效应器；⑤效应器发生某种活动的改变。在自然条件下，反射活动需要反射弧各部分的结构和功能完整，如果反射弧中任何一个环节发生障碍，则反射将不能完成。（刘训灿 李贞兰）第三节 神经系统的感觉分析功能
感觉是机体生命活动的一项重要功能。体内外各种刺激由感受器感受，然后被转换成传入神经的动作电位，并通过特定的神经通路传向特定的中枢加以分析。因此，各种感觉的产生都是由感受器及感觉器官、传入通路和感觉中枢三部分活动共同来完成的。
一、感受器和感觉器官
感受器指分布在体表或组织内部专门感受体内、外环境变化的特殊结构或装置。有些感受器除含有高度分化的感受细胞外，周围还有一些发挥辅助作用的附属结构，它们共同组成复杂的感觉器官。如视觉器官除含有视锥细胞和视杆细胞两种感光细胞外，还包含眼的折光系统以及其他装置等。（一）感觉类型和感受器
1.感觉类型 大脑通过感受器或感觉器官对机体内、外环境变化产生的直接反应称为感觉。根据感受器所在的部位及感觉功能的不同，感觉分为三类。（1）躯体感觉：躯体感觉是躯体通过皮肤及其附属的感受器接受刺激所产生的感觉，包括两大类：①浅感觉，又称皮肤感觉，包括痛觉、温度觉和触压觉，触压觉又分粗触觉（或轻触觉）和精细触觉，后者与刺激的具体定位、空间和时间的形式辨别有关；②深感觉，即本体感觉，是指来自躯体深部的肌肉、肌腱和关节等处的感觉，它可感受躯体的空间位置、姿势、运动状态和运动方向。（2）内脏感觉：内脏中有痛觉感受器和压力感受器（或牵张感受器），所含温度觉和触压觉感受器很少。（3）特殊感觉：包括视、听、嗅、味、平衡觉，分布于头面部，
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