2 курс / физиология / документы / Двигательная система (2)

4

Двигательная система.

Понятие: совокупность центральных и периферических структур, обеспечивающих деятельность опорнодвигательного аппарата.

Общий план строения ДС.

Имеет 2 отдела.

1) Сенсорный – восприятие, проведение, переработка афферентной информации, формирование двигательных программ и коррекция их по ходу выполнения.

2) Моторный отдел обеспечивает реализацию двигательных программ. Характеристика двигательных функций.

1) Поддержание позы обеспечивается путем изменения тонуса мышц и удержание сустава в нужном положении.

Активность медленных моторных единиц, устойчивых к утомлению.

2) Движения:

а) коммуникативные;

б) рабочие.

3) Выработка навыков заключается в установлении согласованной деятельности различных групп мышц.

Вначале выработки навыка вследствие иррадиации возбуждения активизируются многие центры: соматические, вегетативные. Возникают эмоции.

По мере выработки навыков путем торможения отключаются ненужные центры, движения становятся экономичными, появляется возможность их коррекции по ходу выполнения.

Эффекты двигательной системы.

I группа специфические:

а) поддержание позы путем изменения тонуса мышц за счет медленных неутомляемых моторных единиц;

б) движения → рабочие

↓

коммуникативные

Общий вид ДС

Внешний стимул → сенсорный отдел → внутренний стимул

фото ↓ проприо

фоно моторный отдел висцеро

вкусовые ↓ ↓ вестибуло

обонятельные поза движения термо

термо болевые

болевые

неспецифический эффект

Отражают связь ДС с другими системами организма:

а) моторно-висцеральные (связь с АНС);

б) психо-эмоциональные явления (связь с ЛС, корой, РФ).

ХАРАКТЕРИСТИКА СЕНСОРНОГО ОТДЕЛА ДС.

Рецепторы

- вестибуло

- тактильные

- проприо.

Афферентные пути.

I Тонкий (Голля) и клиновидный (Бурдаха) – проходит в задних рогах спинного мозга.

По волокнам тонкого пучка проводится возбуждение от нижней части тела и нижних конечностей.

По волокнам клиновидного пучка возбуждение проводится от верхней части туловища и верхних конечностей.

I нейрон – в спинальном ганглии;

II нейрон – в продолговатом мозге в соответствующих ядрах, затем после перекрестка в латеральное ядро таламуса, затем в соматосенсорную зону коры в ЗЦИ.

Скорость проведения 60 – 100м/с. Обеспечивает кожно-механическую тонко дифференцированную чувствительность, т. е. локализацию действия раздражителя, изменение его во времени.

Волокна этого пути дают коллатерали на мотонейроны и интер нейроны своего и вышележащего сегмента спинного мозга, образуя межсегментарные связи.

II Спиноталамический путь.

Латеральный – проводит болевую и температурную чувствительность.

Вентральный – тактическую чувствительность, медленнопроводящий 1 – 30м/с. Дает информацию о качественной природе раздражителей.

III Спиномозжечковый путь.

Дорзальный – не перемещаемый Флексига → информация от мышц и связок конечностей.

Вентральный путь Говерса дважды перекрещенный через продолговатый мозг и ножки мозга к коре мозжечка – от сухожильных, кожных и висцерорецепторов. Обеспечивает тонус мышц при движении и позу.

IV Вестибулярные пути к коре обеспечивают регуляцию тонуса мышц при изменении положения тела в пространстве для удержания равновесия.

Центральные структуры сенсорного отдела.

1) Кора. В каждом полушарии выделяются зоны соматической чувствительности – соматосенсорные зоны.

Первая расположена в ЗЦИ, вторая в сильвиевой борозде.

Принципы организации ССЗК:

1) Соматопическая организация, т. е. у различных рецептивных полей имеется определенная область проекции в ЗЦИ.

2) Сенсорный гомункулюс, т. е. различные рецептивные поля имеют различную площадь представительства в ЗЦИ.

Роль соматосенсорной зоны коры – интеграция и критическая оценка информации от специфических ядер таламуса. В этой же области находится и представительство висцерорецепторов.

ФУНКЦИОНАЛЬНАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА МОТОРНОГО ОТДЕЛА ДВИГАТЕЛЬНОЙ СИСТЕМЫ.

I зона – в передней центральной извилине.

II зона – в межполушарной щели.

Структурно – функциональная организация МЗК.

1) Соматотопическая организация – каждая область тела имеет свою область представительства в ПЦИ.

2) Моторный гомункулюс площадь представительства периферических отделов в ПЦИ зависит от выполняемой функции. Чем разнообразнее и точнее движения выполняет группа мышц, тем больше ее представительство в ПЦИ.

3) Наличие функциональных колонок.

Функциональное объединение вертикально расположенных нейронов.

Действуют одновременно, активизируют все мышцы, приводящие сустав в определенное положение.

Нейронная организация МЗК.

I Большие пирамидные клетки иннервируют разные мотонейроны.

Малые – тонические.

II Большие α МН

Малые γ МН

Эфферентные связи коры.

1) Пирамидный путь → к – спинальный.

↓

к – бульбарный.

Быстрое включение дыхательной системы, произвольная регуляция тонуса и движений.

2) Экстрапирамидный – коррекция двигательных программ в ходе их выполнения:

а) кортикоталамический – коррекция позы и движений

б) кортикоретикулярный → ПМ → СМ – α МН сгибателей.

↓

ВМ → СМ – γ МН разгибателей

в) к базальным ганглиям → СМ – стереотипные движения.

г) к мозжечку (через ядра моста) – коррекция движений.

д) кортикорубральные → СМ повышает тонус сгибателей, координация тонуса разных групп мышц.

е) к нижней оливе → вестибулоспинальный путь – повышает тонус разгибателей.

Роль спинного мозга в регуляции мышечного тонуса и двигательной активности

• Для поддержания мышечного тонуса достаточно рефлекторной деятельности спинного мозга, в этом случае импульсы к мышце поступают от альфа-мотонейронов спинного мозга.

• Двигательные рефлексы, за которые ответственен спинной мозг, осуществляются без участия сознанная, однако связь спинного мозга с головным является необходимой.

• В процессе регуляции рефлекторной деятельности со стороны отделов головного мозга задействованы гамма-мотонейроны спинного мозга.

Роль структур головного мозга в регуляции движений и мышечного тонуса

Автоматизирование движений и их содружественность находятся под контролем базальных ганглиев.

Считается, что базальные ганглии являются высшим эфферентным центром ствола головного мозга и регулируют двигательные безусловные рефлексы, а также вегетативные реакции, сопровождающие данные рефлексы.

Предполагается также, что базальные ганглии получают информацию от ассоциативных зон коры больших полушарий, данная информация передается в таламус, куда также поступают сигналы от мозжечка. Собранная информация направляется к двигательной зоне коры больших полушарий, где формируется программа действия (целенаправленного движения), далее импульсы поступают в нижележащие отделы ЦНС, ответственные за выполнение движения.

Выделяют два типа статических рефлексов: позные (сохраняется поза) и рефлексы выпрямления (например, при переходе из состояния лежа или сидя в состояние стоя).

К статическим рефлексам относятся: лабиринтные рефлексы (возникают при изменениях положения головы в пространстве, импульсы поступают от рецепторов вестибулярного анализатора); шейные (возникают при изменениях положения головы относительно туловища, импульсы поступают от проприорецепторов шеи); выпрямительные (импульсы поступают от рецепторов кожи, вестибулярного и зрительного анализаторов).

Статокинетические рефлексы помогают сохранить равновесие при действии на организм ускорения (линейный и лифтный рефлексы), а также при повороте головы, туловища в сторону, противоположную движению (вращательный рефлекс). Статические рефлексы направлены на изменение тонуса скелетных мышц при изменении положения тела в пространстве, а также на перераспределение тонуса мышц, направленное на восстановление нормальной позы, если животное выведено из нее. В связи с этим статические рефлексы условно делят на позно-тонические и выпрямительные. Выпрямительные рефлексы проявляются в том, что животное из «непривычного», не свойственного для него положения переходит в естественное положение.

АЛЬФА И МОТОНЕЙРОНЫ

В спинном мозге располагается основной элемент всей двигательной системы мозга – альфа-мотонейроны. Аксоны этих нейронов являются единственным каналом, соединяющим нервную систему со скелетными мышцами. Возбуждение альфа-мотонейрона приводит к активации соответствующих мышечных волокон. В спинном мозге существуют два механизма, активирующих альфа-мотонейроны. Первый механизм – это прямое нисходящее влияние на альфа-мотонейрон, например, такие воздействия могут оказывать аксоны гигантских пирамидных клеток Беца, расположенных в двигательной коре. Однако активация альфа-мото-нейронов нередко осуществляется опосредованно, через вставочные нейроны (число которых в спинном мозге огромно) и гамма-мотонейроны. Последние активируют интрафузальные мышечные волокна, повышая тем самым чувствительность мышечных рецепторов, т. е. мышечных веретен к растяжению мышцы. Следствием этого является повышение потока импульсов, идущих от мышечных веретен к альфа-мотонейронам (в том числе через вставочные нейроны), что приводит к возбуждению альфа-мотонейронов и иннервируемых ими мышечных волокон. Такой механизм активации альфа-мотонейронов называется гамма-петлей. Итак, гамма-мотонейроны, по сути, выступают в роли вставочных нейронов, но с особым вариантом возбуждения, т. е. с участием периферического посредника в виде мышечных веретен. Кроме того, в спинном мозге имеются нейроны, выполняющие роль пейсмекера, т. е. автоматического генератора импульсов, возбуждающих альфа-мотонейроны. За счет такого механизма автоматически, без сигналов от супраспинальных двигательных систем могут возникнуть шагательные движения. Эти нейроны формируют так называемый центральный генератор шагания, который у здорового человека, вероятнее всего, полностью переходит под контроль супраспинальных структур (уже с первых месяцев постнатального развития).

• Нижнетеменные области коры способствуют точной адресации команд к определенным мышцам.

• Переднелобные зоны участвуют в программировании и регуляции произвольных движений.

• Зоны коры, относящиеся к лимбической системе, обеспечивают эмоциональную окраску движений.

Ствол мозга, мозжечок, базальные ганглии, кора больших полушарий и их роль в регуляции движений и мышечного тонуса

Взаимосвязь отделов ЦНС, участвующих в осуществлении движений

 Моторные зоны коры у приматов и человека расположены в предцентральной области, т. е. в передней центральной извилине и задних отделах верхней и средней лобных извилин. Кроме них, на медиальной поверхности коры расположена дополнительная моторная область. Электрическая стимуляция различных участков моторной коры вызывает четкие, координированные двигательные реакции, а также (при слабом раздражении) сокращения отдельных мышц противоположной половины тела.

4