Типы движений

Поза. В поддержании позы участвуют «медленные», устойчивые к утомлению мышечные волокна. Сокращения таких мышц характеризуются незначительной силой и большой продолжительностью. Поддержание позы обеспечивается удержанием частей тела в определенном состоянии в покое или при различных видах деятельности. Даже обычное стояние человека — это работа многих мышц туловища и ног при длительном изометрическом сокращении. Сохранение равновесия при этом возможно в том случае, если проекция центра тяжести находится в пределах опорного контура. В поддержании позы обязательно участвуют обратные связи от рецепторов мышц, а также от зрительного и вестибулярного аппаратов. Поддержание равновесия связано не только с сохранением позы, но и с движением.

Поза зависит от мышечного тонуса: мышцы, участвующие в поддержании позы, сильнее активируются нервной системой в сравнении с другими. Это называют «позным» тонусом.

Локомоции — активное передвижение в пространстве на расстояние, превышающее размеры тела. Пример локомоции - ходьба. Она относится к автоматическим (циклическим) движениям, при которых периодически повторяются их последовательные фазы. Каждый цикл ходьбы можно разделить на фазу опоры (контакт ноги с опорой) и фазу переноса (нога находится в поднятом состоянии). Бег отличается от ходьбы характером движения: нога, которая находится сзади, отталкивается от опоры раньше, чем другая нога опускается на опору. В результате, в беге имеется период полета.

Манипулирование — тонкие произвольные движения, характерные для повседневной жизни человека и его трудового процесса. Главным органом манипулирования у человека является рука. Она имеет множество вариантов движений и способна начинать движение из самых различных поз.

Двигательная активность мышц обусловлена врожденными или выработанными в процессе развития механизмами, которые не только «запускают» движение, но и регулируют его в соответствии с тем, что нужно человеку в данный момент. Все виды движений могут быть целенаправленными и нецеленаправленными.

В управлении позой, локомоцией и манипуляциями принимают участие практически все отделы ЦПС — от спинного мозга до коры больших полушарий (рис. 4.56, 4.57). Нижний уровень управления движениями соответствует спинному мозгу и стволу головного мозга, средний уровень — ядрам верхней части ствола мозга и отделам коры, прилегающим к центральной борозде (сенсомоторная кора), а высший (управление произвольными движениями) — лобной области коры больших полушарий. В свою очередь все эти структуры мозга испытывают влияние других структур ЦНС, в том чис-

Общая схема нервных сетей, участвующих в произвольном управлении движениями кисти руки

Рис. 4.56. Общая схема нервных сетей, участвующих в произвольном управлении движениями кисти руки:

1 — включение центральных программ; 2 — кортикоспинальные волокна; 3 — мотонейроны спинного мозга; 4 — сенсорные и другие восходящие пути в ЦНС, активируемые коллатералями кортикоспинальных нейронов; 5 — сенсорный вход от мышц, сигнализирующий об осуществленном движении; 6 — сенсорный вход от рецепторов кожи (пальцев, ладоней и др.), участвующий в управлении движениями (например, активное ощупывание

предмета)

Иерархическая организация систем управления движениями

Рис. 4.57. Иерархическая организация систем управления движениями:

I — низший уровень управления связан со спинным и продолговатым мозгом. С ними связаны тонус всей мускулатуры и рециирокные отношения мышц-антагонистов; II — средний уровень включает ядра средних отделов ствола мозга и первичные двигательные зоны коры. С этим уровнем связана организация автоматических стереотипных и циклических движений; III — (высший) уровень связан с распределительными системами. Он обеспечивает организацию двигательных актов на основе сенсорной информации восприятия, овладения пространством и временем

ле мозжечка и базальных ганглиев. Однако строгая иерархия в организации управления движениями соблюдается не всегда. Так, наряду с существованием последовательных иерархических уровней, есть и прямые пути — это прямые связи проекционных зон коры с мотонейронами, обеспечивающие большую пластичность двигательной активности, и такие же обратные связи.

Таким образом, система управления движениями включает несколько последовательных уровней их регуляции. Высшие уровни управляют программами организации движения нижележащих уровней. Такие уровни управления в моторных системах ЦНС сформировались в процессе эволюции при переходе от автоматических движений к произвольным. Это нашло отражение в организации ЦНС. В управление движениями человека включаются такие высшие формы деятельности мозга, как мышление и сознание. Регуляция автоматических движений обеспечивается низшими отделами ЦНС — спинным мозгом и стволом головного мозга, а произвольных — вышележащими отделами головного мозга. В то же время вышележащие уровни обычно управляют деятельностью нижележащих, причем управление может быть как возбуждающим, так и тормозным. В случае нарушения или выключения функций вышележащих центров нервной системы нижележащие отделы чаще всего освобождаются от их тормозного влияния, и в результате развивается гиперактивпость нижележащих центров: усиление двигательной активности, чрезмерная подвижность или увеличенная рефлекторная деятельность.

В многоуровневой системе управления движениями существует не только подчинение низших уровней высшим на иерархической основе, но и определенное «разделение» функций. У человека на уровне спинного мозга, но под контролем вышележащих отделов ЦНС, обеспечивается простейшая координация автоматических циклических движений, таких как ходьба и бег. Лишь наиболее простые движения, такие как отдергивание конечности или почесывание, осуществляются с участием нейронов только спинного мозга, которые регулируют также разнообразные рефлекторные двигательные акты.

Остальные движения, такие как манипуляции, танцы, игра пианиста, обеспечиваются нейронными сетями головного мозга, которые регулируют активность мотонейронов спинного мозга через нисходящие спинномозговые пути. В центральной

Структуры мозга, участвующие в управлении движениями

Рис. 4.58. Структуры мозга, участвующие в управлении движениями

регуляции этих движений принимают участие нейронные сети коры больших полушарий, осуществляющие контроль через пирамидную и экстрапирамидную системы с участием базальных ганглиев и мозжечка (рис. 4.58). Каждый из них вносит свой особый вклад в осуществление движений. Например, комплекс двигательная кора — пирамидная система отвечает за тонкие произвольные движения пальцев рук (рис. 4.59). Грубые непроизвольные движения осуществляются блоком

Пирамидный тракт

Рис. 4.59. Пирамидный тракт

двигательная кора — экстрапирамидная система. Базальные ганглии и мозжечок участвуют в координации движений: с базальными ганглиями связана координация медленных, а с мозжечком — быстрых (баллистических) движений.

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ     След >