Роль центральної нервової системи (ЦНС) у регуляції рухових функцій

Роль мозочка в програмуванні, ініціації та контролюванні рухів. Наслідки видалення або ураження мозочка.

Функціональне значенняокремих ядер мозочка нерівнозначне. Так,

- коркоподібне й кулясте ядра відповідають за підтримання пози тіла,

- зубчасте -- за точність, швидкість і плавність рухів.

- ядро шатра, яке регулює активність вестибулярного ядра. Це - вестибулярний регулятор, і він регулює активність нейронів вестибулярного ядра. Тим самим регулює процеси рівноваги і все, що пов'язано з діяльністю вестибулярних ядер, передає інформацію на нейрони ретикулярної формації мосту, забезпечує взаємну координацію пози й цілеспрямованих рухів, корекцію виконання рухів завдяки механізмові зворотного зв'язку за допомогою коркоподібного й кулястого (проміжних) ядер. Вони впливають на червоні ядра та ретикулярну формацію довгастого мозку на основі інформації від м'язових веретен і рухової кори, коригуючи повільні рухи в процесі навчання. Хоча можуть використовуватись також при швидких і дуже складних рухах у разі дефіциту часу,

Сам черв'як забезпечує рухові реакції м'язів шиї і тулуба.

Проте цілісна свідома і несвідома рухова функція здійснюється завдяки постійній взаємодії мозочкових і позамозочкових структур.

Функції мозочка.

Головна роль -- це забезпечення узгодженої рухової активності.

Мозочок -- головний керівний орган рухової системи, який здійснює координацію і контроль усіх видів рухів -- від простих рухових актів до складних форм поведінкової рухової активності.

Інформація про намір руху від асоціативних ділянок кори великого мозку через кірково-мозочкові шляхи передається до півкуль мозочка і зубчастого ядра, де трансформується на програму дій, яка у вигляді нервових імпульсів повертається назад до рухових зон кори великого мозку переважно через бічні вентральні ядра таламуса.

При здійсненні довільних рухів від рухової ділянки кори до певних рухових нейронів через кірково-спинномозковий шлях надходить велика кількість імпульсів, більше, ніж потрібно для виконання цієї рефлекторної реакції чи руху. Роль мозочка полягає у координації й корекції нервових імпульсів від кори великого мозку до виконавчих органів.

Ця корекція відбувається так. Оскільки кожний довільний руховий акт здійснюється протягом певного часу, через кірково-спинномозковий шлях надходять еферентні імпульси до м'язів. За цей досить тривалий період передачі імпульсів від кори великого мозку до периферії і назад мозочок завдяки системі зворотного зв'язку з корою великого мозку встигає оцінити інформацію, що надходить від рухової зони кори, і забезпечує миттєву корекцію обсягу рефлекторних реакцій під час здійснення руху. Він вносить необхідні поправки у кількість імпульсів, що надходять від рухової зони кори великого мозку. Крім того, мозочок перешкоджає залученню до рухового акту "зайвих" груп м'язів.

Однією з основних функцій мозочка у здійсненні рухових актів є також полегшення взаємодії антагоністичної мускулатури па початку і в кінці руху. Це забезпечує швидкий розвиток і закінчення рефлекторного акту.

За своєю фізіологічною суттю мозочок є порівняльним пристроєм (коректором) у ЦНС, контролюючи й коригуючи діяльність моторної кори та інших рухових центрів у регуляції пози й рухів. Мозочок також бере участь у формуванні та зберіганні програм складних рухових реакцій довільного й мимовільного характеру. Це досягається шляхом координації діяльності м'язів агоністів, антагоністів і синергістів.

Тобто він доповнює і координує діяльність інших рухових центрів, відповідаючи за регуляцію пози й м'язового тонусу, виправляє (при необхідності) повільні цілеспрямовані рухи при ходьбі й координує їх (рефлекси руху) з рефлексами підтримання пози в цей час, контролює правильне виконання швидких цілеспрямованих команд, посланих головним мозком. До нього аферентними шляхами (повзучими й мохоподібними волокнами) потрапляє інформація від усіх рецепторів.

Ці волокна згруповані у спино-, вестибуло-, оливо- і ретикуломозочкові тракти. Крім того, двосторонніми зв'язками він з'єднаний з моторною корою, базальними ядрами та всіма руховими ядрами стовбура головного мозку (церебеллоталамокортикальні й інші шляхи). Сюди ж низхідними шляхами передається "модель" тієї команди, яка вийшла від кори на рухові мотонейрони спинного мозку через пірамідні шляхи. При її виконанні від рецепторів у мозочок потрапляє інформація про ступінь її виконання. Тут вона порівнюється з "моделлю", і при необхідності вноситься корекція, яка посилається в моторну кору, пригальмовуючи або, навпаки, активуючи ці рухи. Нарешті, вся інформація передається до грушоподібних клітин, які в свою чергу гальмують ядра мозочка, і через низхідні шляхи потрапляє на низхідні рухові структури (ядро Дейтерса). Отже, мозочок не формує рефлекси, а бере участь у всіх рухових реакціях організму - координації статичних і статокінетичних рефлексів. Тому при його ураженні порушуються всі види рефлексів без винятку: познотонічні, фазні грубі, фазні тонкі.

У ссавців видалення мозочка крім симптомів порушення рівноваги і тонусу скелетної мускулатури призводить до розладнання регуляції довільних рухів.

Видалення половини мозочка призводить до тяжких порушень, які виникають на оперованому боці тіла: тварина набуває пози з витягнутими кінцівками і хребтом, викривленим у бік ураження, а голова при цьому повертається в здоровий бік. При спробі вставати тварина надає у бік ураження мозочка, а при намаганні рухатись виникають манежні рухи, виявляється ністагм у контралатеральний бік. І хоча поступово порушення рухової активності зменшується, кінцівка на ушкодженому боці не може здійснювати нормального рухового акту, швидко втомлюється.

При порушеннях функції мозочка у людини виникає розладнання координації рухів і м'язового тонусу.

Типовим проявом уражень мозочка є тріада Шарко:

- ністагм,

- інтенційне дрижання (тремор) (виникає під час руху) і

- скандована мова, коли хворий не здатний координувати діяльність м'язів мовного апарату.

Ушкодження мозочка добре компенсуються з боку інших структур ЦНС. Однак поступове руйнування мозочка внаслідок будь-якого патологічного процесу супроводжується сильним головним болем і запамороченнями, потім порушується стояння і ходіння (атаксія). Деформована атаксична хода нагадує ходу п'яного, хворий широко розставляє йоги, ходить зигзагами, заточується, його "кидає" в обидва боки, іноді він надає навзнак. При пальценосовій пробі хворий лише за третім разом влучає в ціль. Це зумовлено розвитком двох симптомів: асинергії,розладнання програми цілеспрямованих рухів, і дисметрії, втрати співрозмірності рухів та їх чіткості.

Розрізняють також інші симптоми порушення функції мозочка у людини. Так, атоніявиявляється значним ослабленням м'язового тонусу, який супроводжується симптомом астенії -- швидкою стомльованістю і внаслідок цього зниженням сили м'язових скорочень. Іноді такий хворий неспроможний встати з місця. Астазія (інтенційне дрижання) -- це наявність переривчастих рухів через брак корегувального впливу мозочка.

Діадохокінез-- уповільнення реакції під час зміни одного типу руху на інший. При цьому хворі не можуть здійснювати швидку послідовність рухів, наприклад швидке згинання і розгинання пальців рук, оскільки внаслідок ураження мозочка не вмикаються антагоністичні м'язи при згашеній інерції в кіпці руху та на його початку -- для подовження інерції спокою. У випадках ушкодження клаптико-вузликової частки мозочка виникає дезеквілібрація-- порушення рівноваги тіла.

Отже, мозочок відіграє дуже важливу роль у регуляції пози та рухів. Якщо у тварин ураження чи видалення мозочка спричинює порушення тонусу мускулатури тіла і координації рухової активності, то у людини насамперед страждають тонкі й чіткі рухи (наприклад, писання, гра на роялі). Водночас у людей з такою природженою вадою, як відсутність мозочка, не спостерігається якихось істотних порушень рухових функцій. Це зумовлено тим, що мозочок -- не єдиний орган, який регулює рухову функцію організму, і в разі його відсутності це здійснюють структури довгастого, середнього та кінцевого мозку.

Основні симптоми ураження мозочка:

а) атаксія - порушення амплітуди рухів м'язш у бік гіперметропії (збільшення) і з атаксичним тремором (тремтіння при рухах) внаслідок неузгодження діяльності м'язів агонісгів і антагоністів (при пальце-носовій пробі хворий промахується в бік прискорення руху, при цьому в рухові кінцівки виникає її тремтіння);

б) асинергія - неузгодженість діяльності м'язів агонісгів і синергісгів (хворий із закладеними за головою руками не зможе сісти в ліжку - м'язи черевного пресу, скорочуючись, піднімають ноги, оскільки нижні задні м'язи тулуба не притискають їх вниз (складні рухи ніби розпадаються на прості, які виконуються не одночасно, а послідовно);

в) дистонія з переважанням гіпотонії -внаслідок гальмування одних і активації інших рефлексів спостерігається їх мозаїчна картина (одні посилені, інші, навпаки, послаблені, причому більшість внаслідок зникнення активаційного впливу мозочка на розгиначі ослаблені);

г) астенія - мала сила м'язів і швидка їх втомлюваність через надмірні нераціональні рухи і порушення їх вегетативного забезпечення;

д) порушення рівноваги (дезеквілібрація або атаксична дистонія) внаслідок гіпотонії та порушення статокінетичних рефлексів - п'яна ходьба.

Ураження мозочка супроводжується також порушеннями вегетативної регуляції. Вважають, що він впливає на збудливість вегетативних нервових центрів, адаптуючи організм до виконання рухових реакцій. Тому мозочок є посередником між соматичною й автономною нервовими системами.

Завдання для самоконтролю:

Тест 1. Вкажіть, до складу яких корінців спинного мозку входять товсті волокна, які несуть імпульси від пропріорецепторів:

*A. Задніх.

Б. Передніх.

B. Обох.

Тест 2. За наведеними нижче зонами іннервації визначте, для якого сплетення вони характерні: шийного (1), плечового (2), поперекового (3), крижового (4). У відповіді сумістіть цифрові індекси з буквеними:

A. Іннервують шкіру і м'язи верхньої кінцівки. -2

Б. Іннервують шкіру і м'язи таза, стегна.-4

B. Іннервують м'язи таза, шкіру стегна, шкіру і м'язи промежини і зовнішніх статевих органів.-3

Г. Іннервують шкіру і м'язи шиї, шкіру потилиці, вушну раковину, діафрагму. 1

Тест 3. Укажіть, які нервові волокна та нейрони складають передні роги спинного мозку (1), задні (2). У відповіді сумістіть цифрові індекси з буквеними:

A. Аферентні волокна. -2

Б. Еферентні волокна. -1

В. Висхідні нервові волокна.

Г. Низхідні нервові волокна.

Тест 4. Схематично зобразіть рефлекторну дугу соматичного рефлексу, використовуючи перелічені структурно-функціональні елементи рефлекторної дуги:

A. М'яз.

Б. Чутливі рецептори.

B. Аферентні нервові волокна.

Г. Еферентні нервові волокна.

Д. Вставний нейрон.

Е. Спинний мозок.

Тест 5. Укажіть локалізацію центрів пропріоцептивних рефлексів: ліктьового (1); колінного (2); ахілового (3). У відповіді сумістіть цифрові індекси з буквеними:

A). І-ІІ крижові сегменти спинного мозку. -3

Б). V-VI шийні сегменти спинного мозку. -1

B). ІІ-ІІІ поперекові сегменти спинного мозку. -2

Тест 6. Укажіть, які функції характерні для проміжного мозку:

A. Координація рухів.

Б. Вироблення гормонів.

B. Регуляція вегетативних функцій.

Г. Регуляція м'язового тонусу.

*Д. Терморегуляція.

Е. Короткочасна активація кори великих півкуль.

*Є. Передача чутливої інформації в кору великих півкуль.

Тест 7. Укажіть, які з перелічених структур належать до таламуса (1), а які до гіпоталамуса (2). У відповіді сумістіть цифрові індекси з буквеними:

A. Специфічні ядра. -1

Б. Центр терморегуляції. -2

B. Клітини, які виробляють гормони. -2

Г. Перемикаючі ядра (ядра-реле). -1

Д. Асоціативні ядра. -1

Е. Центр больової чутливості. -3

Є. Центр насищення та голоду. -1

Ж. Центр сну. -2

Ситуаційні задачі:

1. До лікарні надійшов чоловік у якого в результаті ножового поранення мав місце половинний переріз спинного мозку на рівні першого поперекового сегменту справа. На якій стороні відмічається у хворого втрата спроможності рухатись, реакцій на подразнення м'язових рецепторів і відсутність больової і температурної чутливості? Відповідь обгрунтуйте.

2. У результаті травми хребта у хворого спостерігалась відсутність руху в нижніх кінцівках, больової та температурної чутливлості. Укажіть причину виникнення патології.

3. При дослідженні рефлексів у хворого був відсутній правий колінний рефлекс. Укажіть, в якому відділі спинного мозку знаходиться нервовий центр колінного рефлексу та чому він був відсутній.

4. Після переохолодження голови у хворого в лівій половині обличчя визначається параліч всіх мімічних м'язів: різко опущений кут роту, сгладженаносогубна складка, ліве око не закривається. Визначте причину ураження.

5. Після травми голови у хворого, крім головного болю, з'явилось порушення дихання, сонливість, посилилось слиновиділення, виявлено зниження АД. Укажіть рівень ураження ЦНС.

6. Після травми голови у собаки з'явилось різке підвищення тонусу розгинальних м'язів, посилення сухожильних рефлексів, переважання реакції розгинання над згинанням. Поясніть, про порушення якої частини стовбуру мозку свідчать ці порушення.

7. У хворого виявляється нестійка хода (п'яна), хворий ходить, широко розставляючи ноги, хитання підсилюється при поворотах тулуба. Координаторні проби порушені, м'язовий тонус знижений. Укажіть, ураження якого відділу ЦНС обумовило появу вказаних симптомів.

8. У дитини спостерігаються швидкі, аритмічні мимовільні рухи кінцівок і тулуба. Він кривляється, прицмокує, часто висовує язик. Тонус м'язів кінцівок знижений. Визначіть осередок ураження нервової системи (підкіркових утворень).

9. Хворий ходить малими кроками, тулуб нахилений уперед, руки і ноги напівзігнуті. Бідна міміка м'язів обличчя. Мова монотонна, тиха, затухаюча. Спостерігається стереотипічний тремор пальців рук. Тонус м'язів дифузно підвищений. Визначіть осередок ураження нервової системи (підкіркових утворень).

Використовувані ресурси

Відео:

https://www.youtube.com/watch?v=xqDy_MRNasw (Мозок. Будова, функції)

https://www.youtube.com/watch?v=SE_s31OZBfI (СМ)

https://www.youtube.com/watch?v=JBPO6NLmO5k (Експеримент Гальвані і Меттуччі)

https://www.youtube.com/watch?v=jqEEyURAg1U (СМ)

Размещено на Allbest.ru