Движение – универсальное проявление жизнедеятельности, обеспечивающее взаимодействия как сегментов тела, так и целого организма с окружающей средой.
Движение как физический процесс состоит из исполнительной части – мышцы и управляющей части – нервной системы. Строение мышцы, место её прикрепления, функцию хорошо представляют врачи кинезиотерапевты, все это – основа для их практической работы.
Знание нейрофизиологии движения также важно для работы этих специалистов, особенно при реабилитации больных с патологией нервной системы.
Все движения с позиции нейрофизиологии
можно разделить на рефлекторные и произвольные.
Рефлекторные двигательные реакции являются безусловными и возникают в ответ на болевые, световые, звуковые и другие раздражения,
включая и растяжения мышц.
Кроме таких простых рефлекторных двигательных реакций имеются и сложные реакции в виде серии последовательных целенаправленных движений. Рефлекторные механизмы играют важную роль в
обеспечении двигательных функций и регуляции мышечного тонуса.
В основе этих механизмов лежит простейший рефлекс на растяжение – миотатический рефлекс.
Произвольные движения возникают как результат реализации программ, формирующихся в двигательных функциональных системахЦНС.
Осуществляются эти движения при сокращении мышц – агонистов и синергистов и одновременном расслаблении антагонистов. Таким путём обеспечиваются не только перемещения конечностей, но и более сложные двигательные акты: ходьба, спортивные упражнения, устная и письменная речь и т.п.
Эффективные отделы произвольных двигательных систем представлены многими анатомическими образованиями. Самый прямой путь от коры до периферии состоит из двух нервныхклеток. Тело первого нейрона находится в коре
при центральной извилины.
Его принято называть центральным (верхним) двигательным нейроном его аксон направляется для образования синапса со вторым – периферическим (нижним) двигательным – нейроном.
Этот двухнейронный путь, соединяющий кору больших полушарий мозга со скелетной (поперечнополосатой) мускулатурой, клиницисты называют корково – мышечным.
Совокупность всех центральных двигательных нейронов называют пирамидной системой.
Сумма элементов второго звена, т.е. периферических нейронов, составляет двигательную эффекторную часть сегментарного аппарата мозгового ствола и спинного мозга. Пирамидная система посредством сегментарного аппарата и мышц приводит программу ЦНС в действие.
При повторном выполнении программы
произвольное движение может становиться стереотипным и превращаться в автоматическое,переключаясь с пирамидной системы на экстрапирамидную.
Корковый анализатор произвольных движений
представлен гигантопирамидальными нейронами прежде всего прецентральной извилины головного мозга и задних отделов трёх лобных извилин.
Важной особенностью двигательных областей коры является то, что площадь каждой из
них зависит не от массы мышц, а от сложности и тонкости выполняемой функции. Особенно велика площадь двигательной области кисти и пальцев верхней конечности, в частности большого, а также губ, языка.
Основными признаками поражения пирамидной системы являются отсутствие произвольных
движений или ограничение их объёма со снижением мышечной силы, повышение мышечного тонуса (спастический гипертонус мышц), повышение глубоких (миостатических) рефлексов,снижение или отсутствие кожных и появление патологических рефлексов, возникновение патологических синкинезий.
Для паралича, зависящего от поражения периферического мотонейрона, характерны понижение мышечного тонуса, понижение или полное исчезновение глубоких рефлексов, появление атрофии мышц.
Такой симптомокомплекс носит название вялого, или атрофического, паралича.
При незначительном поражении, задержке
развития пирамидной системы возможны нечеткие, но, тем не менее, весьма значимые нарушения по типу пирамидной недостаточности.
Пирамидная система и периферические мотонейроны обеспечивают произвольные сокращения мышц. Но каждый завершенный двигательный акт, каким бы простым он не был, требует согласованного действия многих мышц.
Качество движения зависит не только от вида и количества реализующих его мышц. Одни и те же мышцы участвуют в обеспечении различных движений.
Вместе с тем одинаковое движение может производиться то медленнее, то быстрее,
с меньшей или большей силой. Для выполнения
движения необходимо подключение механизмов,
регулирующих последовательность, силу и длительность мышечных сокращений и регламентирующих выбор необходимых мышц. Иными словами, двигательный акт формируется в результате последовательного, согласованного по силе и длительности включения отдельных нейронов корково – мышечного пути, отдающего распоряжения мышцам, и большого комплекса нервных структур вне пирамидной системы, которые объединяются в экстрапирамидную систему, действующую рефлекторно-автоматизированно.
Экстрапирамидная система включает группы клеток коры больших полушарий (преимущественно лобных долей), подкорковые ганглии(хвостатое ядро – nucl. caudatus, скорлупа –putamen, латеральный и медиальный бледные шары globus pallidus, субталамическое тело Льюиса), в стволе мозга – черную субстанцию,красные ядра, пластинку крыши среднего мозга, ядра медиального продольного пучка (ядра Даршкевича), голубоватое место в мосту мозга, ретикулярную формацию с нисходящими и восходящими путями, мозжечок. Между этими образованиями экстрапирамидной системы имеются многочисленные двухсторонние связи (замкнутые нейронные круги).
Экстрапирамидная система имеет многочисленные нейронные связи между своими образованиями, зрительным бугром и сегментарным двигательным аппаратом спинного мозга Кроме того, эта система нейронов контролирует начало двигательного акта и двигательные аффективные реакции (например, сопровождающие эмоции).
В основе функционирования нервной системы лежит способность нервных клеток воспринимать, проводить и передавать нервные импульсы. Они синтезируют медиаторы, участвующие в их проведении (нейротрансмиттеры):
ацетилхолин, адреналин, норадреналин, дофамин, ГАМК, серотонин, глутаминовая кислота.
Эти медиаторы участвуют во взаимодействии
нервных клеток между собой, так и передаче
нервного импульса в нервно-мышечном синапсе. Соответственно экзогенный или эндогенный
дефицит, дисбаланс этих веществ может влиять и на состояние двигательного акта.
Произвольно выполняя любое движение, человек не задумывается о том, какую мышцу надо
включить в нужный момент, не держит в сознательной памяти рабочую схему последовательности двигательного акта. Привычные движения производятся незаметно для внимания, смена
одних мышечных сокращений другими автоматизирована. Эти двигательные автоматизмы способствуют наиболее экономному расходованию мышечной энергии в процессе выполнения движений.
Новый, незнакомый двигательный акт
энергетически всегда более расточителен, чем привычный, автоматизированный. Совершенствование качественной стороны движения с переводом их на автоматизированный наиболее экономичный режим обеспечивается деятельностью экстрапирамидной системы и в основном
её базальными ганглиями.
Следовательно, любой вид двигательной активности, который быстро переходит в уровень автоматизма, развивает, прежде всего, экстрапирамидную систему и естественно периферический аппарат (периферические нервы и мышцы).
К такому виду деятельности можно отнести
большинство видов спорта со специализацией
спортсмена (профессиональный спорт).
Развитие же постоянно новых двигательных актов,особенно тонкой моторики способствует постоянному включению и развитию пирамидной системы. К этому виду деятельности относится двигательная работа и спорт как искусство.
На основе знаний нейрофизиологии движения можно провести анализ нарушений.
Тест на оценку тонкой моторики (Тест Лесны) может оценить, прежде всего, корковый отдел пирамидной системы. Тест маятникового качания верхних, нижних конечностей, тест на пронацию супинацию кисти – экстрапирамидной системы.
Пробы на равновесие, стабилография – вестибулярную систему (мозжечок и др.). Соответственно выявленным нарушениям необходимо строить развивающие и корректирующие занятия ЛФК. Включать в комплексы упражнения на развитие внимания, зрительной и слуховой ориентации, равновесия для развития как общей,так и тонкой моторики.
В развитии двигательной сферы немаловажно учитывать и обменные процессы в нервной
ткани, устраняя дефицит или дисбаланс нейро-трансмиттеров.
Двигательный акт имеет сложную морфо-функциональную основу. Результаты исследований,проведенных в последние десятилетия в области нейро-анатомии и нейрофизиологии позволили определить вклад разных отделов нервной системы в организацию движения.
Однако механизмы взаимодействия различных мозговых систем до сих пор остаются недостаточно изученными. Во многом это определяется разрывом между накопленными анатомо-физиологическими знаниями и практикой врачей кинезиотерапевтов, неврологов. Осознание анатомо-физиологических процессов и анализа их на практике способствует выработке правильного направления в восстановительном лечении.
