- •Глава 2 Спинной мозг. Мышечное сокращение. Локомоция
- •Строение и общая физиология спинного мозга Анатомическая и физиологическая организация спинного мозга
- •Классификация мотонейронов и сенсорных волокон
- •Физиология Мышечного Сокращения Физиология поперечнополосатых мышц
- •Двигательные единицы
- •Экспериментальное изучение мышечного сокращения
- •Управление работой мышц на основе проприорецепции
- •Мышечные веретена
- •Функции γ-мотонейронов
- •Сухожильные органы Гольджи
- •Прочие мышечные афференты
- •Рефлектсы и автоматизмы спинного мозга
- •Нисходящие пути Регуляция тонуса мышц и инициации движений Медиальная и латеральная системы двигательного контроля
- •Последствия прерывания нисходящих путей
- •Локомоция Свойства локомоции позвоночных
- •Спинальные механизмы локомоции
- •Заключение Вопросы
- •Опишите функциональную организацию серого вещества спинного мозга.
- •Опишите классификации волокон по Эрлангеру-Гассеру и по Ллойду.
- •Перечислите основные виды экстрафузальных поперечнополосатых мышечных волокон позвоночных и опишите, в чем состоят основные биохимические и физиологические различия между ними.
- •Перечислите основные виды двигательных единиц, укажите, чем они отличаются друг друга, и объясните принцип размера (по э.Хеннеману).
- •Объясните, каким образом на уровне мотонейронов производится градация силы мышечного сокращения.
- •Опишите, чем отличаются изометрическое и изотоническое мышечное сокращение.
- •Опишите, как осуществляется рефлекс на растяжение на уровне спинного мозга (рецепторы, переключение в спинном мозге).
- •Опишите, как осуществляется флексорный рефлекс на уровне спинного мозга (рецепторы, переключение в спинном мозге).
- •В чем различия между функциями первичных окончаний, вторичных окончаний и сухожильных органов Гольджи?
- •Чем отличается реакция первичных окончаний и сухожильных органов Гольджи при пассивном растяжении мышцы и при активном сокращении мышцы, в чем причина различий?
- •Каково назначение гамма-петли? Как она функционирует?
- •В чем состоит принцип работы сервомеханизма? в какой степени этот принцип применим к управлению мышечным сокращением?
- •Опишите, каким образом на уровне спинного мозга обеспечивается коррекция силы сокращения мышцы при возникновении неожиданного сопротивления движению.
- •Перечислите и объясните основные принципы рефлекторной деятельности спинного мозга.
- •На какие группы можно классифицировать рефлексы спинного мозга по типу рецепторов?
- •Какие нисходящие тракты входят в медиальную (экстензорную) и латеральную (флексорную) системы путей?
- •Что такое спинальный шок? Каковы его внутренние причины?
- •Как, предположительно, организован генератор локомоции в спинном мозге?
- •Какова роль сенсорных входов в работе генератора локомоции? Приведите примеры экспериментов.
Какие нисходящие тракты входят в медиальную (экстензорную) и латеральную (флексорную) системы путей?
Медиальная система: вестибулоспинальный тракт, медиальный ретикулоспинальный тракт, тектоспинальный тракт. Латеральная система: руброспинальный тракт, латеральный ретикулоспинальный тракт, кортикоспинальный (пирамидный) тракт.
Что такое спинальный шок? Каковы его внутренние причины?
Исчезновение нисходящих влияний на спинной мозг сразу после перерезки или травмы спинного мозга ведет к мышечной атонии и исчезновению рефлексов в той части тела, которая иннервируется сегментами спинного мозга ниже места перерезки – возникает так называемый спинальный шок. Вторая перерезка спинного мозга, сделанная впоследствии ниже первой, уже не вызывает нового спинального шока – это доказывает, что причиной данного состояния является именно исчезновение нисходящих влияний, а не повреждение межсегментарных связей в пределах самого спинного мозга.
Как, предположительно, организован генератор локомоции в спинном мозге?
Еще в самом начале XX в. Г.Браун обнаружил, что кошка, спинной мозг которой отделен от головного, может идти по движущейся ленте тредбана даже после перерезки дорсальных корешков, т.е. в отсутствии каких-либо сенсорных сигналов, поступающих в спинной мозг. Браун справедливо предположил, что в спинном мозге заключена моторная программа, обеспечивающая движения конечностей. Согласно его гипотезе, эта программа состоит из двух полуцентров, тормозящих друг друга, один из которых связан со сгибателями конечности, а другой – с разгибателями. Идея автономного генератора последовательностей движений полностью противоречила доминировавшим в то время рефлекторным представлениям, согласно которым ритмические координированные движения осуществляются как цепочка рефлексов, в которой сенсорные ощущения от предыдущего движения запускают следующее. Как следствие этой и некоторых других причин (в том числе методических), полноценных физиологических исследований спинальных механизмов локомоции не производилось еще в течение достаточно длительного времени.
Какова роль сенсорных входов в работе генератора локомоции? Приведите примеры экспериментов.
Как уже говорилось выше, спинальный генератор локомоции способен функционировать автономно при отсутствии сенсорной обратной связи, однако в норме при локомоции используются сигналы от всех доступных органов чувств, и поступающая информация используется для подстраивания шагательных движений к конкретным условиям передвижения на всех уровнях ЦНС – от самого спинного мозга до высших кортикальных областей. Например, как видно на рисунке, стимуляция афферентов группы I в одной из фаз шагательных движений увеличивает длительность этой фазы у спинального препарата кошки. При кортикальных поражениях для четвероногих животных становится практически невозможным перемещение по скользкому субстрату и в других ситуациях, в которых спинальной координации оказывается недостаточно.
С помощью каких экспериментальных приемов можно инициировать работу генератора локомоции у спинального препарата?
