Экстрапирамидная система: строение и функции

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.