Особенности механизма опорно-двигательной системы

Размещено на http://www.allbest.ru/

Опорно-двигательная система

Движения человека осуществляется с помощью опорно-двигательной системы (ОДС, ОДА). ОДА осуществляет функцию преодоления земного тяготения (гравитации), поэтому его называют аппаратом антигравитации.

ОДА подразделяют на пассивную (скелет и его соединения) и активную (мышцы) части. С участием мышц обеспечивается ориентация организма в пространстве и регулируется равновесие. Вместе со скелетом мышцы придают организму форму, обеспечивают вертикальное положение тела человека в пространстве.

В осуществлении движений участвуют все отделы ЦНС.

На спинальном уровне протекают лишь простейшие координации.

Ствол мозга обеспечивает координацию правильной установки тела в пространстве за счет шейных и лабиринтных рефлексов (Р. Магнус) и нормального распределения мышечного тонуса. С участием мозжечка реализуется плавность, точность, необходимая сила движения.

Корой и базальными ядрами осуществляются наиболее тонкие координации произвольных движений

Скелетные мышцы иннрвируются двигательными волокнами. Каждое двигательное волокно является отростком мотонейрона, которое иннервирует группу мышечных волокон. Мотонейрон с группой иннервируемых им мышечных волокон называется двигательной (моторной) единицей.

В мышцах глазного яблока двигательные единицы содержат менее 10 мышечных волокон, а в мышцах голени (быстрые и медленные двигательные единицы) - 2000.

В мышцах различают три вида специализированных рецепторов: первичные окончания веретен, вторичные окончания веретен и сухожильные рецепторы Гольджи. Эти рецепторы реагируют на механические раздражения и участвуют в координации движений.

Небольшие продолговатые образования, расположенные в толще мышц называются мышечными веретенами.

Внутри капсулы веретена находится пучок мышечных волокон - это и есть интрафузальные мышечные волокна.

На интрафузальных волокнах расположены чувствительные окончания афферентов группы Iа - первичные окончания и чувствительные нервные окончания афферентов группы II - вторичные окончания. Импульсация, идущая от веретен по афферентам группы Iа возбуждает мотонейроны своей мышцы и тормозит мотонейроны мышц антагонистов.

Афференты в группе II возбуждают мотонейроны сгибателей и тормозят мотонейроны разгибателей.

Мотонейроны спинного мозга подразделяются на б и г.

б-мотонейроны иннервируют волокна скелетной мышца (экстрафузальные), а г -мотонейроны - интрафузальные волокна (рецепторы растяжения).

Веретена имеют и эфферентную иннервацию, они иннервируются аксонами, идущими от г -мотонейронов.

Сухожильные рецепторы Гольджи находятся в зоне соединения мышечных волокон с сухожилием.

Суставные рецепторы реагируют на положение сустава и на изменения суставного угла (рис. интрафузального волокна)

Кожа и ее придатки тесно связаны со всеми органами и системами организма. Кожа выполняет множество важных функций: защитная, дыхательная, абсорбционная, выделительная, пигментообразующая.

Кожа принимает участие в сосудистых реакциях, терморегуляции, обменных процессах, нервно-рефлекторных реакциях организма.

Чувствительность кожи и ощущения движения связаны с проведением импульсов по двум путям:

1) Лемнисковый - передает сигналы о прикосновении к коже, давлении на нее и движениях в суставах. I-ые нейроны находятся в спинальном ганглии, их аксоны в составе задних столбов восходят к ядрам продолговатого мозга (ядра Голля и Бурдаха), здесь расположены - II нейроны. Их аксоны направляются в специфические ядра, таламуса (III нейрон). Их аксоны направляются в соматосенсорную зону коры.

2) Спиноталамический путь - I нейрон в спинальном ганглии, II нейрон локализуются в сером веществе спинного мозга, а их аксоны после перекреста направляются в таламус, медиальное коленчатое тело, ядра ствола мозга и гипоталамус. В таламусе находится III нейрон, аксоны которых напрвляются в соматосенсорную зону коры.

В латеральных канатиках проходят волокна спинно-мозжечковых трактов (пучки Флексига и Говерса), проводящие в мозжечок импульсацию от кожных и мышечных рецепторов. Fibers of spinal-cerebellum tract pass through finiculus lateralis, its function is conduct impulses from skin and muscle's to cerebellum.

Центральная регуляция движений

Двигательная система в зависимости от целевых функций выполняет 4 вида движений:

1. Поддержание определенной позы;

2. Ориентационные движения.

3. Перемещение тела в пространстве (локомоции);

4. Манипуляторные движения

Мозговое управление движениями подразделяется на 2 уровня:

1. Подкорковый уровень - отвечает за врожденные и автоматизированные движения.

2. Корковый уровень - отвечает за выполнение произвольных и тонких движений. движение нервная система локомоция

I. Поддержание определенной позы

Поза - длительное, близкое к изометрическому сокращение групп мышц, которое обеспечивает определенное положение туловища и конечностей в покое и при движении.

В поддержании позы участвуют нейроны различных уровней ЦНС. Это прежде всего ствол мозга, мозжечок, базальные ядра.

К механизмам управления позой относятся: шейные, установочные рефлексы, и вестибуло-спинальные рефлексы - тонусные рефлексы. Тонусные рефлексы: статические и статокинетические (см. учебник).

Отделы ЦНС, регулирующие двигательные функции

Продолговатый мозг и мост. Организуют рефлексы поддержания позы за счет афферентации от рецепторов преддверия улитки и полукружных каналов в вестибулярные ядра, далее по вестибулоспинальному пути сигнал поступает к мотонейронам спинного мозга.

Средний мозг. Роль красного ядра и черной субстанции. Красные ядра связаны с корой, подкоркой, спинным мозгом, мозжечком. Красные ядра регулируют тонус скелетных мышц. Если у кошки сделать перерезку ствола мозга ниже красного ядра наблюдается децеребрационная ригидность (повышается тонус мышц разгибателей). Она возникает в результате отсутствия тормозных влияний красного ядра на тонус мышц разгибателей.

Черная субстанция регулирует последовательность актов жевания и глотания, обеспечивает точные движения пальцев рук. Нейроны этого ядра синтезируют дофамин и связаны с базальными ядрами. Поражение черного вещества приводит к нарушению пластического тонуса мышц.

Роль мозжечка в регуляции двигательных функций. Это прежде всего координация произвольных и непроизвольных движений, в том числе точность реакции и сохранение равновесия. Двигательные зоны мозжечка тесно связаны с двигательными зонами коры и другими двигательными отделами мозга. При нарушении регуляторных функции мозжечка наблюдаются следующие симптомы: астения, астазия, атония, атаксия, дисметрия, дизартрия, адиадохокинез (см. учебник). Больные с поражением мозжечка не могут при закрытых глазах дотронуться до кончика носа (пальценосовая проба).

Базальные ядра (полосатое тело и бледный шар). Эти образования, таламус с ядрами среднего мозга образуют стриопаллидарную систему. Кора мозга и стриопаллидарная система участвуют в координации и в интеграции произвольных и непроизвольных двигательных реакции организма. В клинике встречаются такие нарушения как атетоз - непроизвольные медленные червеобразные движения пальцев, хорея - судороги мимических мыщц лица и конечностей, а также синдром Паркинсона - акинезия, гипотонус, статический тремор (дрожание в покое). Есть мнение о том, что эти изменеия связаны с нарушениями функций стриопаллидарной системы.

Роль коры мозга. Моторная зона коры находится в прецентральной области (извилине). Состоит из 2 полей (по Бродману 4 и 6 поля). Поле 4 - центральная зона двигательного анализатора или первичная зона, характеризуется наличием гигантских пирамидных клеток Беца. Отсюда начинается пирамидный путь, через которые реализуются произвольные движения. Моторная зона имеет четкую соматотопическую организацию, т.е разделена на участки, соответсвующие отделам противоположной половины тела, которые представлены в коре как бы перевернутыми вверх ногами. При этом наиболее важные в физиологическом отношении части тела имеют более обширное корковое представительство. Поле 6 - рассматривается как вторичная двигательная зона (премоторная зона). В ней почти отсутствуют гигантские пирамидные клетки. Эта зона регулирует также произвольные, но более медленные и сложные движения. Дополнительные моторные зоны находятся на медиальной стороне и лобных долях мозга.

II. Ориентационные движения

При ориентации в пространстве относительно зрительных координат одной из основных задач является фиксация взора, которая выполняется глазодвигательной системой.

Быстрые скачки глаз (саккады), необходимы для фиксации взора, делят на произвольные и непроизвольные.

Непроизвольные регулируются мозжечком, произвольные - корой больших полушарий. Координированные движения глаз и головы регулируются специальной системой рефлексов.

Центральным звеном координированного движения глаз и головы являются верхние бугры четверохолмия и система шейных, глазных и вестибулярных рефлексов.

ІІІ. Перемещение тела из одного места в другое - локомоция.

При этом необходима сила, изменяющая исходное состояние организма.

Это преодоление силы тяжести, сопротивления окружающей среды и силы инерции тела.

Во время локомоции необходимо непрерывно поддерживать равновесие. Наиболее распространенные виды локомоции - ходьба и бег. Центры их регуляции представлены мотонейронам спинного мозга, где происходит чередование процессов возбудения и торможения.

Структуры спинного мозга находятся под влиянием высших отделов головного мозга: ствол мозга, мозжечок, большие полушария мозга с таламическими ядрами, стриопаллидарной системой и соответственными зонами коры.

Сложные движения выполняются по жесткой программе, где больше значение имеет обратная афферентация. Обратная связь осуществляется спино-бульбарными связями. Про ходу локомоции происходит постоянная коррекция двигательных программ, которая осуществляется с помощью ядер дорсальных столбов (пути Голля и Бурдаха).

ІV. Манипуляторные движения (произвольные движения).

Манипуляторные движения обусловленные мотивациями. Мозговые структуры - ответственные: кора, базальные ганглии и мозжечок.

Так как в управлении движениями принимают участие многие отделы ЦНС нарушение мышечного тонуса и координации движения могут быть использованы в целях диагностики.

Они проявляются снижением тонуса мыщц (гипотонус) повышением тонуса мыщц (гипертонус), нарушением устойчивости при стоянии и ходьбе (атаксия), ассиметрией движений правой и левой стороны (асинергия), нарушением правильного чередования протиаоположных движений (адиадохокинез), нарушением точности (дисметрия), увеличением (гиперкинез) или уменьшением двигательной активности (гипокинез), и т.д.

Размещено на Allbest.ru