Довільні, вони ж свідомі руху, – це ті, які людина здатна контролювати за допомогою кори великих півкуль головного мозку. У здійсненні рухового акту бере участь безліч рівнів периферичної і центральної нервової системи. Ці рівні не працюють ізольовано, вони знаходяться в постійному взаємозв’язку, передаючи один одному нервові імпульси. Що ж забезпечує довільні рухи людини? Про це докладно в статті.
Значення аферентних сигналів
Головна роль у здійсненні довільних рухів людини лягає на аферентні сигнали. Це імпульси, які надходять до тіла людини ззовні. Перед тим, як здійснити будь-який рух, нервовий сигнал вловлюється рецепторами і через сенсорні нервові шляхи надходить до структур центральної нервової системи. Через ці шляхи головний мозок дізнається, що скелетні м’язи готові до виконання руху.
Аферентні імпульси виконують такі функції:
- повідомляють корі головного мозку про те, що є необхідність виконати рух;
- “говорять”, чи правильно воно виконується;
- підвищують, або, навпаки, знижують силу скорочення м’язових волокон;
- коригують послідовність скорочення м’язової тканини;
- інформують кору про те, чи варто припинити рухову активність чи є необхідність у її продовженні.
Дві зони кори – моторна і чутлива – складають єдине ціле сенсомоторного відділу. Він контролює роботу нижчих структур головного та спинного мозку при забезпеченні довільних рухів людини.
Рухові центри
Центри системи рухів людини в корі головного мозку розташовані в прецентральной звивині. Вона розміщена перед центральною борозною в лобному відділі кори. Цей відділ разом з парацентральних часточкою і невеликою ділянкою лобової частки називають первинним руховим проекційним полем.
Вторинне поле розміщене в премоторном ділянці кори. Саме за рахунок перших двох полів відбувається реалізація запланованого рухового акту.
Довільні рухи людини інтегруються в третинному полі, яке розташоване в передніх частинах лобової частки. Завдяки роботі цієї ділянки кори руховий акт точно відповідає надійшла сенсорної інформації.
Всі процеси, які відбуваються в людському організмі, інтегруються двома відділами нервової системи: автономним і соматичним. Саме автономна нервова система людини управляє довільними рухами.
Пірамідні клітини
В області первинного і вторинного рухових полів у п’ятому шарі сірого речовини головного мозку розташовані гігантські пірамідні клітини. Ці утворення відкрив вчений В. А. Бец, тому їх також називають на його честь – клітини Беца. З цих клітин починається довгий пірамідне шлях. Він, взаємодіючи з нервовими волокнами периферичної нервової системи і поперечно-смугастої м’язової тканиною, дає нам можливість рухатися з власної волі.
Елементи кірково-м’язового шляху
Довільні рухи людини забезпечує в першу чергу корково-м’язовий, або пірамідне шлях. До складу цього утворення входять два нейрона. Один з них отримав назву центрального, другий – периферичного.
Центральний нейрон являє собою тіло пірамідної клітини Беца, від якої відходить довгий відросток (аксон). Цей аксон спускається до передніх рогів спинного мозку, де передає нервовий імпульс на другий нейрон. Від тіла другий нервової клітини також відходить довгий відросток, який йде на периферію і передає інформацію до скелетних м’язів, примушуючи їх рухатися. Саме так здійснюється рух тулуба і кінцівок.
Але що ж про м’язах обличчя? Щоб їх довільні скорочення були можливими, частина аксонів центральних нервових клітин йде не до спинного мозку, а до ядер черепних нервів. Ці утворення знаходяться у довгастому спинному мозку. Саме вони є другими руховими нейронами для м’язів обличчя.
Таким чином, пірамідне шлях складається з двох частин:
- кірково-спинномозковий шлях, який передає імпульси нейронів спинного мозку;
- корково-ядерний шлях, що йде до продолговатому мозку.
Здійснення рухів тулуба
Відростки центральних нейронів спочатку розміщені під корою. Тут вони радіально розходяться у вигляді променистого вінця. Далі вони підходять ближче один до одного і розташовуються на коліні і задньої ніжки внутрішньої капсули. Це структура, в півкулях головного мозку, яка розташована між таламусом і базальними гангліями.
Потім волокна підходять через ніжки мозку до продолговатому мозку. На передній поверхні цієї структури пірамідні шляхи утворюють дві опуклості – піраміди. У місці, де довгастий мозок переходить у спинний, відбувається перехрест частини нервових волокон.
Перекрещенная частину далі йде в складі бокового канатика, неперекрещенная входить до складу переднього канатика спинного мозку. Так утворюються бічний і передній корково-спинномозкові шляхи відповідно. Волокна цих шляхів поступово стають тонше і в підсумку закінчуються на ядрах передніх рогів спинного мозку. Вони передають імпульси на альфа-мотонейрони, що знаходяться в цій ділянці.
При цьому волокна переднього шляху роблять перехрест в спинному мозку на його передній спайці. Тобто весь корково-спинномозковий шляхи закінчується з протилежного боку.
Довгі відростки альфа-мотонейронів виходять із спинного мозку, перебуваючи у складі корінців. Після вони включаються в нервові сплетення і периферичні нерви, несучи імпульс до скелетних м’язів. Таким чином, м’язи забезпечують довільні рухи людини за рахунок імпульсу, отриманого від пірамідних клітин кори головного мозку.
Здійснення рухів особи
Частина відростків перших нейронів пірамідного шляху не спускається на спинний мозок, а закінчується на рівні довгастого мозку. Так утворюється корково-ядерний шлях. За рахунок нього нервовий імпульс передається від пірамідних клітин до ядер черепних нервів.
Ці волокна також частково перехрещуються на рівні довгастого мозку. Але є і відростки, які здійснюють повний перехрест. Вони йдуть до нижнього відділу ядра лицьового нерва, а також до ядра під’язикового нерва. Такий неповний перехрест означає те, що м’язова тканина, що забезпечує довільні рухи людини на рівні особи, отримує іннервацію відразу з двох сторін кори.
Завдяки такій особливості ураження кори головного мозку з одного боку викликає знерухомлення тільки нижньої частини обличчя, а моторна активність верхній повністю зберігається.
Симптоми пошкодження рухового шляху
Довільні рухи людини забезпечують, в першу чергу, кора і пірамідне шлях. Тому пошкодження цих ділянок при погіршенні кровообігу головного мозку (інсульт), травмі або пухлини призводить до порушення рухової активності людини.
На якому б рівні не сталося ураження, м’язи перестають отримувати імпульс від кори, що призводить до повної нездатності здійснити дію. Такий симптом отримав назву паралічу. Якщо пошкодження частково, спостерігається слабкість м’язів і труднощі в здійсненні рухів – парез.
Види паралічів
Виділяють два основних види знерухомлення людини:
- центральний параліч;
- периферичний параліч.
Вони отримали свою назву від виду уражених нейронів. При центральному паралічі відбувається пошкодження першого нейрона. При периферичному знерухомленні уражається, відповідно, периферична нервова клітина.
Визначити вид ушкодження можна вже при першому обстеженні хворого, без додаткових інструментальних методів. Для центрального паралічу характерні такі особливості:
- підвищення м’язового тонусу, або гіпертонія;
- збільшення амплітуди сухожильних рефлексів, або гіперрефлексія;
- зменшення активності черевних рефлексів;
- поява патологічних рефлексів.
Симптоми периферичного паралічу є повну протилежність проявів центрального:
- зменшення м’язового тонусу, або гіпотонія;
- зниження активності сухожильних рефлексів;
- відсутність патологічних рефлексів.
