움직임 조절에서 감각의 영향

움직임 조절에서 감각의 영향

 미리먹임 (feedforward)

움직임을 준비하기 위한 감각정보

ex)십자인대 손상 전 넙다리뒤근 활성화

 되먹임 (feedback)

진행중인 움직임 혹은 일어날 움직임을 교정하기 위한 감각정보

ex) 물건잡기

움직임 조절에서 감각의 영향

 고유감각 정보

여러 관절 움직임을 통합

 자동적인 움직임

무의식

시각, 안뜰 정보, 몸감각의 운동처리과정이 필요

운동계

• 운동조절은 prefrontal의 행동결정 (decision)에 의해 시작

• 이후 운동계획 영역이 활성화

• 조절회로(control circuits)가 작동

• : 조절회로는 소뇌와 바닥핵(basal ganglia)으로 구성

• : 내림 운동신경로의 활동을 조절

• 내림운동신경로는 척수의 사이신경세포과 아래 운동신경세포에 신호를 전달

• 아래운동신경세포는 골격근에 신호를 전달하고 움직임 생성

아래운동 신경원

 알파 운동신경세포 – 방추바깥 골격근

 감마 운동신경세포 – Muscle spindle – 방추속근섬유 에 연결

운동단위 (motor unit)

 운동단위 알파 운동신경세포와 이 신경세포가 지배하는 모든 근섬유

느린 연축 (slow twitch)

직경이 작고 느린 전도, 주로 자세를 담당하는 근육

 ex) 가자미근 (soleus)

빠른 연축 (fast twitch)

직경이 크고 빠른 전도

ex) 장딴지근 (gastrocnemius)

운동단위

운동 동원 순서

느린 연축 근육이 먼저 활성화

빠른 연축의 근육 동원 시 에도 느린 연축은 지속적 활 성화

Henneman의 크기 원리

운동신경세포의 동원은 작은 알파 운동신경세포에서 큰 알파운동신경세포 순으로 이루어 진다

알파-감마 동시 활성화

 움직임 동안 알파와 감마 운동신경세포 시스템은 동시 에 활성화

 근육의 능동적 수축 시 방추속 섬유들이 신장을 유지 시켜줌

 동시 수축의 이유

 알파운동신경세포의 곁가지가 감마로 연결

 작은 세포체를 가진 감마 운동신경세포의 흥분 역치 가 알파보다 낮음

척수 운동 신경 세포 pool

 운동신경세포 풀은 척수의 앞뿔에 위치

 안쪽 - 몸통 근육과 몸쪽 근육을 지배

 바깥쪽 - 먼쪽 근육을 지배

 앞쪽 – 폄근 지배

 뒤쪽 – 굽힘근 지배

척수 영역에서 일어나는 협응

 상호억제 (Reciprocal inhibition)

 작용근의 수축 시 대항근 억제

 근육협동 작용 (Muscle synergy)

음식물을 입에 넣을 때

아래팔의 뒤침 + 팔꿉 관절의 굽힘

 움직임에서 골지힘줄기관의 역할

동일 근육과 협동 근육을 억제 또는 흥분

보행에 대한 척수조절

 걸음패턴발생기(stepping pattern generators, SPGs)

허리 척수에 있는 회로에서 하지에서 걸음 움직임을 유발 하는 신경학적 작업이 이루어짐

신경회로는 엉덩관절과 무릎관절에서 걸음 움직임을 조절

엉덩 관절과 무릎관절에서 교대로 구부리고 펴는 반복 동 작을 유도

걸음패턴발생기에 의해 유발되는 교대적인 굽힘/폄은 보 행을 책임지는 유일한 기전은 아님

위상성 신장반사

 단일연접 반사(monosynaptic reflex)

 빠른 신장에 의해 근육방추의 일차종말이 자극

 Ia 들신경를 통하여 척수에 활동전위가 전달

 알파 운동신경세포와 연접 부위에 신경전달물질을 유리

 알파 운동신경세포가 탈분극되면 활동전위는 신경근 연접 부로 전파

회피 반사

 두 번의 사이 신경세포와 연접

H-반사

 한 신경에 대한 전기적 자극으로 유발되는 단 일연접반사

 알파운동신경세포의

정량화 검사

UPPER MOTOR NEURONS

 자세와 대동작: 안쪽 위운동신경세포

 덮개척수로 (tectospinal tract)

 안쪽 그물체척수로 (medial reticulospinal tract)

 안쪽, 가쪽 안뜰척수로 (medial and lateral vestibulospinal tract)

 안쪽 겉질척수로 (medial corticospinal tract)

덮개척수로(tectospinal tract)

 덮개 (tectum)의 위둔덕 (superior colliculus)에서 시작하는 신경로

 위둔덕은 시각, 몸감각 보를 처리

 소리나 시각자극에 대해 머리를 반 사적으로 움직이게 함

안쪽 그물체척수로

(medial reticulospinal tract)

 안쪽 그물체척수로는 다리뇌의 그물체에서 시작

 자세 근육과 사지의 폄근 에 관여

안쪽 안뜰척수로

(medial vestibulospinal tract)

 안쪽 안뜰핵(vestibular nuclei)은 내이에 있는 안뜰기관으로부터 머리 움직임과 위치에 대한 정보 를 받음

 목과 상부 등 근육을 조절

가쪽 안뜰척수로

(lateral vestibulospinal tract)

 안뜰시스템으로부터 중력에 대한 정보를 받음

 굽힘근을 담당하는 아래운동 신경세포는 억제

 폄근을 담당하는 아래운동 신경세포는 촉진

 무게중심을 유지하기 위해 지속적으로 활성화

안쪽 겉질척수로

(medial corticospinal tract)

 대뇌겉질에서 척수로 직접 연결

 목, 어깨, 그리고 몸통근육을 조절

 신경이 교차하지 않음

UPPER MOTOR NEURONS

 사지 굽힘과 얼굴 및 사지의 소동작: 가쪽 위운동신경 세포

 가쪽 겉질척수로(lateral corticospinal tract)

 적색척수로(rubrospinal tract)

 가쪽 그물체척수로 (lateral reticulospinal tract)

가쪽 겉질척수로

가쪽 겉질척수로

(lateral corticospinal tract)

 섬세한 움직임 (Fine movement)

 숙련된 움직임 (Skilled movement)

 피아노 연주, 키보드 치기, 작은 물건 집기와 같은 미세한 동작을 가 능하게 함

 Pathway of lateral corticospinal tract

 Mainly primary motor cortex→ Posterior limb of internal capsule (¾ 지점) → Peduncle of mibrain→ Anterior part of pons → Pyramid of medulla oblongata → Lateral column og spinal cord

가쪽 겉질척수로 주행경로

적색척수로(rubrospinal tract)

 중간뇌에있는 적색핵에서 기원

 반대쪽으로 가로질러 다리뇌, 숨뇌, 그리고 척수 가쪽 으로 연결

 팔 굽힘근을 지배하는 아래운동신경세포와 연접

가쪽 그물체척수로

(lateral reticulospinal tract)

 굽힘근 운동신경세포를 촉진 하고 폄근 운동신경 세포를 억 제

 보행에 관여

운동신경세포 징후

 불완전마비와 마비 (paresis and paralysis)

 근육위축 (muscle atrophy)

 불수의적인 근육수축 (involuntary muscle contraction)

 비정상적인 근육긴장도 (abnormal muscle tone)

 비정상적인 반사 (abnormal reflex)

 근육의 과뻣뻣함 muscle hyperstiffness

 움직임 효율과 속도의 교란 (disturbance of movement efficiency and speed)

 자세조절 손상 (impaired postural control)

불완전마비와 마비 (paresis and paralysis)

 마비 (Paralysis)

 수의적 근수축의 완전 상실

 불완전 마비 (Paresis)

 수의적 근구축의 일부 상실

 편마비 (Hemiplegia)

 가쪽 그물척수로와 덮개척수로를 통하여 손의 움직을 을 수의적으로 조절하는 기능이 남아 있을 수 있음

근육위축 (muscle atrophy)

 근육 굵기의 감소

 비사용 위축(disuse atrophy)

사용하지 않아서 발생

 신경세포 위축(neurogenic atrophy)

신경계 손상으로 인함

 아래운동신경세포의 자극의 상실로 근육에서 단백질 생성형태가 변하면 위축은 빠르게 나타남

불수의적인 근육수축

(involuntary muscle contraction)

 근육연축 (muscle spasm )

갑작스러운 불수의적 근육수축

 경련 (cramp)

심하고 통증이 있는 근육 연축

 근육섬유다발수축 (fasciculation)

피부 표면에서 가시적으로 볼 수 있는 근육 수축

눈꺼풀 연축

장시간 운동 후 나타 날 수 있음 : 나트륨 고갈이 원인

불수의적인 근육수축

(involuntary muscle contraction)

 간대성근경련증 (myoclonus)

한 근육 또는 근육집단에서 빠르고 불수의적인 수축 ex) 딸 꾹질

 떨림 (Tremor)

비정상적이고 율동적인 움직임

안정시 떨림 (Resting tremor) – 파킨슨 병

활동 떨림 (Intention tremor) – 알코올 중독, 소뇌 손상

 잔떨림 (fibrillation)

위,아래 운동신경세포의 질병으로 인함

비정상적인 근육긴장도 (abnormal muscle tone)

 근긴장 (Muslce tone)

안정근육에서 신장에 대한 저항

 저긴장증(hypotonia)

수동적 신장에 대해 비정상적으로 낮은 저항

 이완 (Flaccidity)

수동적 신장에 대한 저항의 결핍

비정상적인 근육긴장도 (abnormal muscle tone)

 저긴장증과 이완의 원인

아래운동신경세포 병변

급성 위운동신경세포 병변

뇌허혈/저산소증, 뇌내출혈

 과긴장증(hypertonia)

수동적 신장에 대해 저항이 비정상적으로 강한 경우

원인

만성 위운동신경세포 병변

일부 바닥핵 질환

비정상적인 근육긴장도 (abnormal muscle tone)

 과긴장증의 2가지 종류

Spasticity (강직)

위운동신경 병변이 원인

속도-의존성을 지님

Rigidity (경직)

수동적 움직임에 대한 저항 증가, 신장속도와는 무관

체간과 사지의 굴곡근들에서 우세한 경향

비정상적인 반사 (abnormal reflex)

 바빈스키징후(Babinski’s sign): 7개월 이하의 유아에게 양성반응

비정상적인 반사 (abnormal reflex)

 클로누스(clonus)

불수의적, 반복적, 율동적 근육수축

정상에서도 나타날 수 있으나 지속적인 콜로누스는 병 적인 것

비정상적인 반사 (abnormal reflex)

 접이칼 반응(clasp-knife response)

불완전마비가 온 근육을 느리게 수동적으로 신장 시 ROM 일정 시점에서 갑자기 저항이 감소

위운동신경세포 증후군

 마비 (paresis or paralysis)

 움직임의 세밀화 상실 (loss of fractionation of movement)

 비정상적인 반사 (abnormal reflex)

 근육의 과뻣뻣함 (muscle hyperstiffness)

아래운동신경세포 질환

 반사상실 loss of reflex

 위축 atrophy

 이완성 마비 flaccid paralysis

 잔떨림 fibrillation