Произвольные, они же сознательные движения, - это те, которые человек способен контролировать при помощи коры больших полушарий головного мозга. В осуществлении двигательного акта участвует множество уровней периферической и центральной нервной системы. Эти уровни не работают изолированно, они находятся в постоянной взаимосвязи, передавая друг другу нервные импульсы. Что же обеспечивает произвольные движения человека? Об этом подробно в статье.
Значение афферентных сигналов
Главная роль в осуществлении произвольных движений человека ложится на афферентные сигналы. Это импульсы, которые поступают к телу человека извне. Перед тем, как осуществить какое-либо движение, нервный сигнал улавливается рецепторами и через сенсорные нервные пути поступает к структурам центральной нервной системы. Через эти пути головной мозг узнает, что скелетные мышцы готовы к выполнению движения.
Афферентные импульсы выполняют такие функции:
- сообщают коре головного мозга о том, что есть необходимость выполнить движение;
- "говорят", правильно ли оно выполняется;
- повышают или, наоборот, снижают силу сокращения мышечных волокон;
- корригируют последовательность сокращения мышечной ткани;
- информируют кору о том, стоит ли прекратить двигательную активность или есть необходимость в ее продолжении.
Две зоны коры - моторная и чувствительная - составляют единое целое сенсомоторного отдела. Он контролирует работу нижележащих структур головного и спинного мозга при обеспечении произвольных движений человека.
Двигательные центры
Центры системы движений человека в коре головного мозга расположены в прецентральной извилине. Она размещена перед центральной бороздой в лобном отделе коры. Этот отдел вместе с парацентральной долькой и небольшим участком лобной доли называют первичным двигательным проекционным полем.
Вторичное поле размещено в премоторном участке коры. Именно за счет первых двух полей происходит реализация запланированного двигательного акта.
Произвольные движения человека интегрируются в третичном поле, которое расположено в передних частях лобной доли. Благодаря работе этого участка коры двигательный акт точно соответствует поступившей сенсорной информации.
Все процессы, которые происходят в человеческом организме, интегрируются двумя отделами нервной системы: автономным и соматическим. Именно автономная нервная система человека управляет произвольными движениями.
Пирамидные клетки
В области первичного и вторичного двигательных полей в пятом слое серого вещества головного мозга расположены гигантские пирамидные клетки. Эти образования открыл ученый В. А. Бец, поэтому их также называют в его честь - клетки Беца. С этих клеток начинается длинный пирамидный путь. Он, взаимодействуя с нервными волокнами периферической нервной системы и поперечно-полосатой мышечной тканью, дает нам возможность двигаться по собственной воле.
Элементы корково-мышечного пути
Произвольные движения человека обеспечивает в первую очередь корково-мышечный, или пирамидный путь. В состав этого образования входят два нейрона. Один из них получил название центрального, второй - периферического.
Центральный нейрон представляет собой тело пирамидной клетки Беца, от которой отходит длинный отросток (аксон). Этот аксон спускается к передним рогам спинного мозга, где передает нервный импульс на второй нейрон. От тела второй нервной клетки также отходит длинный отросток, который идет на периферию и передает информацию к скелетным мышцам, заставляя их двигаться. Именно так осуществляется движение туловища и конечностей.
Но что же о мышцах лица? Чтобы их произвольные сокращения были возможными, часть аксонов центральных нервных клеток идет не к спинному мозгу, а к ядрам черепных нервов. Эти образования находятся в продолговатом спинном мозге. Именно они являются вторыми двигательными нейронами для мышц лица.
Таким образом, пирамидный путь состоит из двух частей:
- корково-спинномозговой путь, который передает импульсы нейронам спинного мозга;
- корково-ядерный путь, идущий к продолговатому мозгу.
Осуществление движений туловища
Отростки центральных нейронов сначала размещены под корой. Здесь они радиально расходятся в виде лучистого венца. Далее они подходят ближе друг к другу и располагаются на колене и задней ножке внутренней капсулы. Это структура в полушариях головного мозга, которая расположена между таламусом и базальными ганглиями.
Потом волокна подходят через ножки мозга к продолговатому мозгу. На передней поверхности этой структуры пирамидные пути образуют две выпуклости - пирамиды. В месте, где продолговатый мозг переходит в спинной, происходит перекрест части нервных волокон.
Перекрещенная часть далее идет в составе бокового канатика, неперекрещенная входит в состав переднего канатика спинного мозга. Так образуются боковой и передний корково-спинномозговые пути соответственно. Волокна этих путей постепенно становятся тоньше и в итоге заканчиваются на ядрах передних рогов спинного мозга. Они передают импульсы на альфа-мотонейроны, находящиеся в этом участке.
При этом волокна переднего пути делают перекрест в спинном мозге на его передней спайке. То есть весь корково-спинномозговой пути заканчивается с противоположной стороны.
Длинные отростки альфа-мотонейронов выходят из спинного мозга, находясь в составе корешков. После они включаются в нервные сплетения и периферические нервы, неся импульс к скелетным мышцам. Таким образом, мышцы обеспечивают произвольные движения человека за счет импульса, полученного от пирамидных клеток коры головного мозга.
Осуществление движений лица
Часть отростков первых нейронов пирамидного пути не спускается на спинной мозг, а заканчивается на уровне продолговатого мозга. Так образуется корково-ядерный путь. За счет него нервный импульс передается от пирамидных клеток к ядрам черепных нервов.
Эти волокна также частично перекрещиваются на уровне продолговатого мозга. Но есть и отростки, которые осуществляют полный перекрест. Они идут к нижнему отделу ядра лицевого нерва, а также к ядру подъязычного нерва. Такой неполный перекрест означает то, что мышечная ткань, обеспечивающая произвольные движения человека на уровне лица, получает иннервацию сразу с двух сторон коры.
Благодаря такой особенности поражение коры головного мозга с одной стороны вызывает обездвиживание только нижней части лица, а моторная активность верхней полностью сохраняется.
Симптомы повреждения двигательного пути
Произвольные движения человека обеспечивают, в первую очередь, кора и пирамидный путь. Поэтому повреждение этих участков при ухудшении кровообращения головного мозга (инсульте), травме или опухоли приводит к нарушению двигательной активности человека.
На каком бы уровне не произошло поражение, мышцы перестают получать импульс от коры, что приводит к полной неспособности осуществить действие. Такой симптом получил название паралича. Если повреждение частично, наблюдается слабость мышц и трудность в осуществлении движений - парез.
Виды параличей
Выделяют два основных вида обездвиживания человека:
- центральный паралич;
- периферический паралич.
Они получили свое название от вида пораженных нейронов. При центральном параличе происходит повреждение первого нейрона. При периферическом обездвиживании поражается, соответственно, периферическая нервная клетка.
Определить вид повреждения можно уже при первом обследовании больного, без дополнительных инструментальных методов. Для центрального паралича характерны такие особенности:
- повышение мышечного тонуса, или гипертония;
- увеличение амплитуды сухожильных рефлексов, или гиперрефлексия;
- уменьшение активности брюшных рефлексов;
- появление патологических рефлексов.
Симптомы периферического паралича являются полной противоположность проявлениям центрального:
- уменьшение мышечного тонуса, или гипотония;
- снижение активности сухожильных рефлексов;
- отсутствие патологических рефлексов.
