Функционирование соматической (двигательной) нервной системы Лекция 5

План лекции 1. Проявления двигательных функций у человека, их характеристика. Отделы соматической нервной системы (двигательной анализаторной системы), их взаимоотношения с другими системами. 2. Сенсорный отдел двигательной анализаторный системы и его функции. 3. Управление двигательными функциями на уровне нервного центра (значимость рецепторов растяжения мышечных веретен, рецепторов Гольджи, реципрокное функционирование нейронов). 4. Функциональная характеристика моторного отдела двигательной анализаторной системы (структурно-функциональные особенности двигательной коры: соматотопическая организация, двигательные колонки, нейронная организация). Реализация замыслов движений. Эфферентные связи двигательной коры. 6. Базальные ганглии. 7. Мозжечок. 8. Тонические рефлексы ствола мозга (классификация, характеристика). 9. Двигательные функции спинного мозга.

Соматическая, или двигательная система (ДС) Двигательная система представляет собой совокупность центральных и периферических структур, обеспечивающих деятельность опорно- двигательного аппарата. Значение ДС - обеспечение двигательных функций Проявления двигательных функций: - Поддержание равновесия - Перемещение тела в пространстве - Перемещение частей тела, рабочие движения, коммуникации

Схема двигательной функции Восприятие раздражения Кодирование и переработка информации Организация двигательных реакций скелетной мускулатуры

Характеристика двигательных функций Поддержание позы – изменение тонуса разных групп мышц Движения – а) коммуникации б) рабочие движения Выработка навыков – формирование программ включения и длительности сокращения разных групп мышц

Функционирование двигательной системы (ДС) Принципы функционирования ДС: Автоматизированное управление позой, движениями Произвольное управление Активность ДС сопровождается активностью автономной (вегетативной) нервной системы для адекватного транспортно-метаболического обеспечения ДС взаимодействует со зрительным, слуховым и другими анализаторами для целенаправленной деятельности

Строение ДС ДС состоит из двух отделов. 1. Сенсорный отдел – рецепторы, проводящие пути, сенсорные ядра, КБП 2. Моторный отдел – КБП, базальные ганглии, таламус, мозжечок, двигательные (тонические) ядра ствола мозга, двигательные центры спинного мозга

Сенсорный отдел ДС Обеспечивает восприятие, проведение, переработку афферентной информации, формирование двигательных программ и коррекцию их по ходу выполнения. Рецепторы: Проприорецепторы – рецепторы мышечных веретён, рецепторы Гольджи, рецепторы суставных сумок Тактильные рецепторы Вестибулорецепторы

Вестибулярный анализатор Строение и функционирование рецепторов полукружных каналов Строение и функционирование рецепторов преддверия Орлов, стр

Вестибулорецепторы

Проводящие пути вестибулярного анализатора VIII пара ЧМН, n. vestibulocochlearis вестибулярные ядра ствола мозга, 4 пары: ядра Дейтерса, Роллера, Бехтерева, Швальбе. Таламус КБП, ЗЦИ

Вестибулярный анализатор оценивает Линейное ускорение (рецепторы преддверия) Угловое ускорение (рецепторы полукружных каналов)

Рецепторы мышечных веретён (рецепторы растяжения) Рецептор мышечного веретена реагирует на растяжение. Что измеряет? Удлинение мышцы. Существует 2 варианта растяжения рецептора: 1) растяжение экстрафузального волокна 2) сокращение интрафузального волокна

Мышечное веретено (схема): 1 конец интрафузального мышечного волокна, прикрепленный к скелетной мышце; 2 конец того же волокна, прикрепленный к сухожилию; 3 ядерная сумка волокна со спиралевидными рецепторами; 4 чувствительные нервные волокна, идущие от рецепторов мышечного веретена; 5 тонкие, так называемые гамма-эфферентные, нервные волокна, вызывающие большую или меньшую степень сокращения концевых участков мышечного веретена; 6 двигательное нервное волокно, идущее к скелетной мышце.

Потенциалы действия рецепторов мышечного веретена

Изменение функционального состояния рецептора необходимо для поддержания состояния мышцы (длина, напряжение) за счёт изменения активности – мотонейронов для произвольной регуляции состояния через изменение активности - мотонейронов Орлов, стр

Рецепторы Гольджи. Что измеряют? Укорочение мышцы Реагируют на растяжение Расположены в сухожилиях, растягиваются, когда мышца сокращается Сигнал от рецепторов Гольджи поступает на тормозные нейроны Тормозные нейроны тормозят –мотонейроны Мышца расслабляется Орлов, стр

Афференты и эфференты мышечного веретена и рецептора Гольджи. Гамма-петля 1 – мышечное веретено 2 – дендрит чувствительного нейрона (рецептор растяжения) 3 – рецептор ядерной сумки 4 – интрафузальные мышечные волокна 5 – экстрафузальные мышечные волдокна 6 – рецептор Гольджи 7, 8 – афферентные волокна 9 - альфа-мотонейрон 10 – гамма-мотонейрон 11 – тормозной нейрон 12 – аксон альфа-мотонейрона 13 – аксон гамма-мотонейрона 14 – аксон нейрона вышележащего отдела, например, красного ядра.

Тактильные рецепторы: Орлов, стр Проводящие пути (восходящие): стр

Моторный отдел Двигательная кора: 3 зоны, стр Базальные ганглии Таламус Мозжечок Тонические ядра ствола мозга Спинной мозг

Двигательная кора

Двигательные колонки Нейроны моторной коры организованы в вертикальные колонки, диаметр которых составляет долю миллиметра; одна колонка включает тысячи нейронов. Каждая колонка клеток функционирует как единое целое, обычно стимулируя группу мышц-синергистов. Это приводит к определённому движению в каком-либо суставе. Как и вся кора большого мозга, колонка имеет 6 отдельных слоев клеток. Все пирамидные клетки, дающие начало кортикоспинальным волокнам, лежат в 5 слое клеток от поверхности коры, а сигналы входят в колонку через 2-4 слои; 6 слой дает начало основной части волокон, которые связывают колонку с другими регионами самой коры большого мозга. Нейроны каждой колонки действуют как интегративная система обработки данных, использующая информацию от множества источников, на основании которой формируется ответ на «выходе» из колонки. Кроме того, каждая колонка может функционировать как усилительная система, стимулируя одновременно большое число пирамидных волокон, связанных с мышцами-синергистами.

От двигательной коры начинаются нисходящие пути Пирамидный: прямой кортико-спинальный, кортико-бульбарный, проходит через пирамиды продолговатого мозга. Орлов, стр Экстрапирамидный: проходит через другие нервные центры моторного отдела к двигательным центрам спинного мозга и двигательным ядрам ЧМН

Пирамидный путь Обеспечивает произвольную регуляцию тонуса мышц и движений, точные координированные движения, под контролем зрения и сенсорного отдела ДС Пример: обучение ребенка письму. Быстрое включение двигательной системы.

Экстрапирамидный путь Обеспечивает выполнение высокоавтоматизированных навыков на основе выработанных программ. Примеры – навык письма студента, автоматизированные рабочие навыки, спортивные движения. Обеспечивает слитность, плавность движений.

Экстрапирамидные пути Кортикоталамический – коррекция позы и движений Кортикоретикулярный: контроль тонуса мышц сгибателей и разгибателей. К базальным ганглиям – стереотипные движения. К мозжечку (через ядра моста) – коррекция движений. Кортикорубральные СМ повышает тонус сгибателей, координация тонуса разных групп мышц. К нижней оливе вестибулоспинальный путь – повышает тонус разгибателей.

Базальные ганглии Синонимы: - подкорковые ядра; - базальные ганглии; - стрио-паллидарная система. файл «Базальные ганглии». Нигро-стрио- нигральные связи. Симптомы поражения

Мозжечок (cerebellum) Мозжечок (cerebellum), средний мозг (mesencephalon) и промежуточный мозг (diencephalon). Вид сверху. Полушария большого мозга удалены. Мозжечок вскрыт горизонтальным разрезом, проведенным на уровне горизонтальной щели мозжечка. 1-мозжечково-красноядерный путь; 2- ядро шатра; 3-червь (мозжечка); 4- шаровидное ядро; 5-пробковидное ядро; 6-мозговое тело мозжечка; 7- ворота зубчатого ядра; 8-белые пластинки; 9-зубчатое ядро; 10- верхняя мозжечковая ножка; 11- уздечка верхнего мозгового паруса; 12-нижний холмик (среднего мозга); 13-верхний холмик; 14-эпифиз мозга (шишковидное тело); 15-треугольник поводка; 16-таламус; 17-третий желудочек.

Мозжечок Орлов, стр. Функции коры и червя Функции коры и ядер мозжечка Симптомы поражения

Взаимосвязь мозжечка и вестибулярного анализатора Водителем ритма вестибулярного нистагма служит мозжечок. В мозжечок основная информация поступает от лабиринтов и от сетчатки. Одна из функций мозжечка – контроль плавных движений глаз. Мозжечок тормозит вестибулярную систему и вместе со зрительной системой подавляет нистагм. Мозжечок способствует удержанию глаз в определенном положении. При нарушении функции мозжечка обнаруживаются нарушение плавных движений глаз, преобладание нистагма в сторону поражения.

Тонические ядра ствола мозга Парные ядра, участвующие в поддержании тонуса мышц и осуществлении статических и стато- кинетических рефлексов. Красное ядро – поддерживает тонус мышц - сгибателей Вестибулярное ядро Дейтерса - поддерживает тонус мышц - разгибателей 2 ядра РФ

Статические рефлексы Рефлексы положения обеспечивают формирование тонуса мышц, необходимого для поддержания естественного положения тела в пространстве в состоянии покоя. Рефлексы выпрямления определяют перераспределение тонуса мышц, приводящее к восстановлению естественной для данного вида животного позы в случае ее изменения.

Стато-кинетические рефлексы Стато-кинетические рефлексы направлены на сохранение позы в пространстве при ускорениях прямолинейного и вращательного характера. Эти рефлексы проявляются при вращении, перемещении тела в горизонтальной и вертикальной плоскостях. Они возникают, в основном, в результате возбуждения рецепторов вестибулярного аппарата. Так, при вращательном движении наблюдается нистагм головы: вначале голова медленно поворачивается в сторону, противоположную направлению вращения, а затем быстро возвращается в. исходное положение. Такое же движения глазных яблок при вращении называется нистагмом глаз. Перераспределение тонуса мышц шеи, туловища и конечностей происходит при быстром подъеме и спуске. Быстрый подъем сопровождается повышением тонуса сгибателей, а быстрый спуск - разгибателей конечностей. Эти рефлекторные реакции легко наблюдать при перемещении в скоростном лифте, поэтому они и называются лифтными рефлексами.

Двигательные функции спинного мозга Сухожильные рефлексы Защитные рефлексы Клиническое значение (Орлов) Управление двигательными функциями на уровне нервного центра

Сухожильные рефлексы - моносинаптические

Защитные рефлексы - полисинаптические

Управление двигательными функциями на уровне нервного центра Реципрокное (взаимосопряженное) функционирование нейронов, основано на прямом постсинаптическом торможении. При возбуждении нервных центров мышц- сгибателей ( -мотонейронов) тормозятся нервные центры мышц – разгибателей, при возбуждении нервных центров правой половины тела тормозятся нервные центры мышц левой половины.