Почему мы двигаемся? Ответ, казалось бы, очевиден. Благодаря движению рук и ног, сокращению мышц. Однако это является лишь последним этапом в осуществлении двигательного акта. Руководит нашими конечностями центральная нервная система. В первую очередь - головной мозг. А именно - две структуры, расположенные параллельно, но в то же время находящиеся в постоянном взаимодействии: пирамидная и экстрапирамидная системы.
Пирамидная система - что это такое?
Она представляет собой совокупность нервных клеток (мотонейронов), группирующихся в комплекс проводящих путей, которые тянутся от коры головного мозга (центра высшей нервной деятельности) через передние рога спинного мозга до рецепторов, находящихся в мышцах. Благодаря такой передачи нервного импульса и осуществляется движение.
Особенностью является то, что передача этих нервных импульсов произвольна, то есть контролируется сознанием.
Что такое экстрапирамидная система?
Это система нейронов и проводящих путей головного мозга, благодаря которой возможно наличие четких, быстрых, высокоточных движений. Хотя эти пути не пересекаются с путями пирамидной системы, они постоянно взаимодействуют.
Основное отличие пирамидной и экстрапирамидной системы: непроизвольность функционирования экстрапирамидных проводящих путей. Например, при появлении желания взять ручку человек произвольно, осознанно тянется к определенной ручке (пирамидные пути). Однако чтобы дотянуться до нее, ему не нужно прицеливаться, высчитывать расстояние и силу, все это происходит автоматически (экстрапирамидные пути).
Структура
Экстрапирамидная система состоит из серого вещества головного мозга, то есть скопление тел нервных клеток. Такое же серое вещество присутствует и в коре головного мозга. Основной структурной единицей является базальное ядро или базальный ганглий. Это такие ядра, как:
- Стриопалидарная система, состоящая из чечевицеобразного и хвостатого ядра. Чечевицеобразный ганглий в свою очередь состоит из скорлупы и бледного шара.
- Стриатум - более филогенетически древняя составляющая этой части базальных ядер, она включает в себя хвостатое ядро и скорлупу.
- Паллидум - более молодая составляющая, представлена бледным шаром.
- Субталамическое ядро.
- Красное ядро.
- Черное вещество, расположенное в среднем мозге.
Помимо базальных ганглиев, в состав экстрапирамидной системы головного мозга также включают:
- таламус;
- мозжечок;
- ядра оливы и преддверия в продолговатом мозге;
- ретикулярную формацию;
- ассоциативные центры коры головного мозга.
Кроме того, существует деление вышеперечисленных структур на два отдела:
- Неостриатум - включает в себя кору, скорлупу и хвостатое ядро. Эта система является эволюционно более молодой;
- Палеостриатум - состоит из бледного шара, вестибулярных ядер, субталамического ядра, структур среднего мозга (покрышки и черной субстанции).
Стриопаллидарная система
Пожалуй, наиболее значимой частью базальных ганглиев, имеющей наибольшее количество взаимосвязей с остальными отделами центральной нервной системы, является стриопаллидарная система.
Скорлупа и хвостатое ядро получают информацию по нервным волокнам из коры больших полушарий, таламуса, среднего мозга (черной субстанции). Из стриатума волокна сначала направляются в паллидум, а потом уже к остальным отделам нервной системы: таламус, гипоталамус, субталамическому ядру, стволу (состоит из среднего мозга, моста и продолговатого мозга). Посредством таламуса стриопаллидарная система взаимодействует также с мозжечком - основным координатором движений и равновесия.
Проводящие пути
Структура головного мозга, в том числе и экстрапирамидных путей, действительно сложна. И для лучшего ее запоминания стоит представить себе все структуры, через которые проходит путь. А лучший метод - зарисовать их.
Выделяют следующие пути экстрапирамидной системы:
- ретикулярно-спинномозговой;
- красноядерно-спинномозговой;
- преддверно-спинномозговой;
- крыше-спинномозговой;
- оливо-спинномозговой.
Ретикулярно-спинномозговой путь берет свое начало в ретикулярной формации в области ствола головного мозга. Здесь находится первый нейрон. Импульс по нервным волокнам распространяется вниз на второй нейрон. Его локализация - передние столбы спинного мозга. Затем по спинномозговым нервам импульс доходит до поперечнополосатых мышц, где и заканчивается этот путь.
Красноядерно-спинномозговой путь начинается первым нейроном в красных ядрах, расположенных в среднем мозге. Отростки этого нейрона переходят на противоположную сторону и потом по этой стороне продолжают свой ход до сегментов спинного мозга, где заканчивается вставочным нейроном (интернейроном) - в его сером веществе. На двигательные ядра спинного мозга, от которых импульс идет дальше к скелетным мышцам, этот путь влияет опосредствованно - через вставочный нейрон.
Преддверно-спинномозговой путь состоит из первого нейрона, расположенного в вестибулярных ядрах (латеральном - ядро Дейтерса, нижнем - ядро Роллера). Вторые нейроны также находятся в передних столбах спинного мозга, до которых импульс доходит через продолговатый мозг и передний канатик спинного мозга. Затем аксоны вторых нейронов достигают скелетных мышц.
Крыше-спинномозговой путь считается самым молодым из всех путей, составляющих анатомию экстрапирамидной системы. Начинаясь в верхних холмиках среднего мозга, куда поступает зрительная информация, он дальше переходит на противоположную сторону, направляясь аналогично другим путям к соответствующим сегментам спинного мозга.
Оливо-спинномозговой путь необходим для поддержания мышечного тонуса шеи и обеспечения равновесия. Он начинается с образования в продолговатом мозге - ядра оливы, достигает шестого сегмента шейного отдела спинного мозга. Оттуда отростки мотонейронов проводят импульс к мышцам шеи.
Основные функции
Как уже было отмечено выше, экстрапирамирадная система - важная составляющая центральной нервной системы, которая дает возможность выполнять повседневные действия. Но каким же образом она регулирует наши движения, делая их такими точными и аккуратными?
Ниже перечислены основные функции экстрапирамидной системы:
- упорядоченность произвольных движений, изначально регулируемых пирамидной системой;
- регуляция автоматических двигательных актов как врожденного, так и приобретенного характера;
- поддержание равновесия;
- регуляция тонуса мышц;
- непроизвольное сокращение мимических мышц;
- регуляция движений, выполняющих роль сопутствующих (например, быстрое движение руками при беге).
Патологические изменения
Нарушение функции и структуры экстрапирамидной системы получило название дискинезий, дословно - нарушение движений. Оно может меняться как в сторону повышенной двигательной активности - гиперкинезов, так и в сторону уменьшения количества движения, появления их скупости - гипокинезов. Характерно то, что такое нарушение никак нельзя изменить при помощи сознания. Гиперкинезы непроизвольны, появляются внезапно и также внезапно прекращаются.
Гиперкинезы
Выделяют следующие типы гиперкинетических нарушений физиологии экстрапирамидной системы:
- Хорея - быстрые, внезапно возникающие, беспорядочные, непроизвольные движения руками, ногами, мышцами лица. Это проявляется появлением гримас на лице, странных жестов.
- Атетоз - движения пальцев рук, также может быть в мышцах языка и лица. Проявляется выгибанием, червеобразными движениями пальцев, выкручиванием языка.
- Торсионная дистония - внезапные повороты туловища в разные стороны, выгибание всего тела. Часто имеют штопорообразный вид. В первую очередь происходит поражение шейных мышц.
- Гемибализм - односторонние, размашистые движения, чаще всего, рук напоминающие взмах птичьего крыла.
- Тик - быстрые, простые, стереотипные движения небольших групп мышц.
- Миоклония - короткие подергивания отдельных мышечных волокон в очень быстром темпе. Часто при этом перемещения конечностей не наблюдаются.
Болезнь Паркинсона
Классическим проявлением гипокинетического синдрома является болезнь Паркинсона или синдром паркинсонизма. Их отличие заключается в том, что болезнь Паркинсона возникает при непосредственном повреждении строения экстрапирамидной системы, а синдром паркинсонизма - одно из проявлений каких-либо других заболеваний, не связанных с поражением базальных ядер.
Болезнь Паркинсона развивается при повреждении черной субстанции среднего мозга, которая начинает вырабатывать меньшее количество дофамина. Его основная функция - уменьшения тормозного влияния хвостатого ядра на двигательную активность. Когда эта функция падает, хвостатое ядро угнетает моторику в большей мере, что приводит к развитию гипокинезов.
Болезнь Паркинсона: симптомы
Помимо скованности и уменьшения количества движений, болезнь Паркинсона проявляется также:
- повышенным мышечным тонусом - в неврологии употребляется термин "повышение тонуса по гиперпластическому типу";
- скованность мимики;
- сутулая осанка;
- характерна поза просителя - наклоненная вниз голова, руки согнуты в локтях, туловище наклонено;
- дрожание конечностей (тремор);
- трудности в начале движения и при его завершении (торможение).
Структура головного мозга действительно сложна и многогранна. Это объясняется множеством функций, которые он выполняет. Чего стоит только одна экстрапирамидная система! Чтобы мы могли сделать элементарное движение, требуется одновременно задействовать множество образований головного мозга. Интересно и то, что масса процессов происходит за доли секунды.
Да, медицина шагнула далеко за последние десятилетия. Однако нейрохирурги даже не догадываются, сколько еще тайн таит в себе головной мозг.
