соматической нервной системы.

МЕДИЦИНСКОЕ ЗНАЧЕНИЕ: Человек взаимодействует с окружающей средой и может влиять на неё только при помощи движения. Два вида двигательных функций: поддержание позы и собственного движения обеспечивают вертикальное положение в гравитационном поле земли при целенаправленном движении, тонкие двигательные акты в виде письма, речи, мимики и жестов, необходимые при общении. Структуры, отвечаю-щие за регуляцию позы и движения, локализуются в самых различных отделах ЦНС - от коры больших полушарий до спинного мозга. Характерные симптомы нару-шения двигательной функции и мышечного тонуса могут свидетельствовать о локализации очага поражения в центрах разных уровней ЦНС.

Цель занятия: Изучить механизмы регуляции мышечного тонуса и движения, осуществляемые на уровне структур спинного и головного моз-га, познакомиться с симптомами их повреждения и методами исследования состояния моторных центров, коры больших полушарий.

Знать

Уметь

1) Рефлекторную природу и функциона-льное значение тонуса мышц. 2) Механизм возникновения и регуляции мышечного тонуса на спинальном уровне. 3) Пути и механизмы влияния структур ствола мозга, мозжечка на мышечный тонус. 4) Функциональное значение статических и статокинетических рефлексов, условия их возникновения. 5) Участие компонентов стриапаллидар-ной системы и коры больших полушарий в регуляции мышечного тонуса и движе-ния. 6) Принципы анализа электроэнцефало-граммы.

Использовать знания о роли различных отделов ЦНС в регуляции двигательных функций для выявления симптомов их пов-реждения. Анализировать закономерности формирова-ния мышечного тонуса, оптимальной позы в различных состояниях организма и условиях жизнедеятельности с целью её физиологиче-ской коррекции. Владеть простейшими способами ис-следо-вания спинальных двигательных центров при помощи миотатических рефлексов.

Вопросы, изученные ранее и необходимые для освоения данной темы:

1. Микроскопическая функциональная морфология структур головного и спинного мозга, закономерности эмбрионального и постэмбрионального развития.

2. Анатомическое строение, функции и топографическое расположение отделов голов-ного и спинного мозга структур ЦНС.

Контрольные вопросы для самостоятельной внеаудиторной работы:

1. Физиология спинного мозга. Строение и функции.

2. Характеристика спинального уровня организации соматической нервной системы. Принцип сегментарности.

3. Физиологическая характеристика проводниковой функции спинного мозга. Основные симптомы её повреждения.

4. Морфологическая основа сухожильного рефлекса и спинальные механизмы регуля-ции тонуса скелетной мускулатуры.

5. Супраспинальные механизмы регуляции мышечного тонуса, роль двигательных ядер ствола мозга. Их функциональная характеристика.

6. Физиология ретикулярной формации, нисходящие влияния на спинной мозг.

7. Явление децеребрационной ригидности. Механизмы контрактильного, спастичес-кого тонуса у бульбарного животного.

8. Физиология мозжечка. Признаки его повреждения.

9. Биологическая роль статических рефлексов (характеристика и динамика рефлексов позы, установочных рефлексов).

10. Динамика организации статокинетических рефлексов.

11. Роль базальных ядер в формировании мышечного тонуса и сложных двигательных актов. Пластический тонус у диэнцефалического животного.

12. Пирамидные системы мозга и их роль в организации движения. Колонковая организация.

13. Динамическая локализация функций в КБП. Значение ее сенсорных, ассоциати-вных и моторных зон.

14. Восходящее активирующее влияние ретикулярной формации на КБП и её участие в формировании целостной деятельности.

15. Электрофизиологические методы исследования функций структур головного и спинного мозга.

В тетради для практических занятий выполнить следующие задания:

1. Изобразить схемы восходящих путей спинного мозга с обозначением мест расположения и их функциональной значимости.

2. Нарисовать схему спинальных механизмов регуляции мышечного тонуса с каналами обратной связи и разными типами мотонейронов.

3. Перечислить все нисходящие пути к мотонейронам спинного мозга с указанием их адресного влияния преимущественно на флексорные или экстензорные эффекты.

4. Перечислите и объясните основные клинические симптомы, которые могут быть при повреждении передних корешков спинного мозга.

5. Перечислите и объясните симптомы повреждения при перерезке задних корешков спинного мозга на уровне 1 сегмента, 3-х соседних сегментов.

Учебная литература основная:

1. Физиология человека. Под ред. В.М. Покровского, Г.Ф. Коротько,- М.: Медицина, 2003

2. Нормальная физиология. Яковлев В.Н., Есауленко И.Э., Сергиенко А.В. М.: Центр Академия, 2006.

3. Нормальная физиология. Практикум.Под ред. К.В. Судакова- М.: ООО «МИА», 2008.

4. Физиология человека. Задачи и упражнения. Учебное пособие. Под ред. Ю.И. Савченкова. Ростов н/ Д. Феникс, 2007.

5. Лекции по нормальной физиологии и физиологии ФУС.

Дополнительная литература:

6. Нормальная физиология: Под ред. К.В Судакова М.: ГЭОТАР-Медиа, 2012

7. Физиология человека: Атлас динамических схем– К.В. Судаков, В.В. Адрианов, Ю.В. Вагин, И.И. Киселёв. - М.: ГЭОТАР-Медиа, 2009.

Тематика рефератов:

1. Роль гамма-эфферентной и гамма - афферентной систем в регуляции мышечного тонуса.

2. Электроэнцефалография — метод изучения функции коры больших полушарий в эксперименте и клинике.

3. Человек в условиях современного производства (гиподинамия, монотония).

4. Влияние физических упражнений на развитие ЦНС.

5. Роль таламуса в организации локомоции.

6. Возрастные изменения в центральной нервной системе.

Информационный блок.

Н - рефлекс - моносинаптический рефлекс, который вызывают в лабораторной и неврологической практике путем электростимуляции афферентных волокон мышечных нервов (большеберцового нерва под коленом). Оценку Н - рефлекса проводятся по анализу М- и Н- ответов мышцы. Н – ответ уменьшается при повышении интенсив-ности стимуляции за счет встречи его с антидромным возбуждением альфа-мото-нейрона.

Антидромное возбуждение нейрона - возникает в ответ не раздражение аксона на периферии и связано с двусторонним проведением возбуждения по нерву.

М - ответ - нарастает при увеличении силы раздражения за счет непрямого разд-ражения мышцы с вовлечением в процесс возбуждения новых двигательных единиц.

Статические рефлексы - установочные рефлексы, возникающие при изменениях положения тела, не связанных с перемещением в пространстве. Различают рефлексы позы и выпрямления. Рефлексы положения (позно-тонические) определяют тонус мышц при различном положении тела (лежа, стоя, сидя). Рефлексы выпрямления приводят к перераспределению тонуса мышц для восстановления естественной позы в случаях ее изменения.

Статокинетические рефлексы - установочные рефлексы, представляющие собой тонические реакции на ускорение при перемещении тела в пространстве. Различают рефлексы на вращательное и прямолинейное движение. При вращении организма возникают рефлекторные компенсаторные движения головы (нистагм головы) и глаз (глазной нистагм). При прямолинейном движении вверх, вниз возникают лифтные рефлексы. При резком опускании животного вниз и вперед наблюдается рефлекс готовности к прыжку. Статокинетические рефлексы отличаются значительной силой, быстротой и сложностью, представляя собой резкие фазные ответы в отличие от медленных позных реакций, характерных для статических рефлексов.

Экстрапирамидная система (ЭПС) - совокупность образований головного мозга, участвующих в организации движений, мышечного тонуса и позы помимо кортико-спинальных влияний. К ней относится структуры старой коры, полосатое тело, черная субстанция, красные ядра, мозжечек, ретикулярная формация, вестибулярные ядра. ЭПС - система многоканальной и многозвеньевой связи моторной коры со спинным мозгом, играет главную роль в построении движений, не требующих участия внимания.

Медиальная нисходящая система (вестибулоспинальные и ретикуло-спинальные пути) преимущественно регулирует грубые фазические и позные двигательные реакции организма через спинальные мотонейроны, которые иннервируют мышцы туловища и проксимальные мышцы конечностей.

Латеральная нисходящая система (руброспинальный и кортикоспинальный пути), регулирует тонкие точные фазические двигательные реакции через мотонейроны, которые иннервируют дистальные мышцы конечностей.

Акинезия - отсутствие активных движений при общем падении уровня мотор-ных функций и двигательной инициативы. Развивается при поражении подкорковых структур и их связей с лобными отделами коры.

Асинергия - нарушение содружественной (синергической) деятельности мышц, проявляющееся расстройством движений, требующих одновре-менного сокращения нескольких мышечных групп. Наблюдается при поражении мозжечка.

Атаксия - нарушение движений, проявляющееся расстройством их координации. Нарушается согласованность действий мышечных групп: агонистов, антагонистов, синергистов. Выделяют атаксию статическую (нарушение равновесия при стоянии) и динамическую (дискоординация при движениях).

Ригидность - постоянное увеличение мышечного тонуса, не зависящее от поло-жения суставов или движений.

Децеребрационная ригидность - резкое повышение тонуса мышц – разгибателей. У животных возникает при перерезке ствола мозга ниже уровня красных ядер при нарушение поступления сигналов по кортико-, ретикулоспинальным путям из тормоз-ных отделов к мотонейронам мышц-разгибателей и по рубро - спинальным путям к мотонейронам мышц- сгибателей.

Диадохокинез - вид синергий при выполнении движений, быстро сменяющих друг друга. Проверяется выполнением пронации и супинации кистей вытянутых вперед рук. Их нарушение (адиадохокинез) наблюдается при повреждении мозжечка.

Зоны коры больших полушарий (КБП):

1. Ассоциативные - 1/3 всей поверхности полушарий, где расположены зоны перекры-тия анализаторных систем, как основы для их динамического взаимодействия. При этом нервные клетки реагируют на стимулы многих модальностей, а также выполняют «специфические» человеческие функции: речь, письмо, интеллект и т. д. Расположены в передних отделах полушарий (лобные доли) и на стыке проекции главных анализаторов (нижнетеменные отделы коры).

2. Проекционные - корковые представительства анализаторов по принципу топической локализации функции. Имеют четкие анатомические связи с воспринимающими элементами периферии, получают сенсорные сигналы одной модальности.

Вызванный потенциал - комплекс негативно - позитивных отклонений потен-цииала, наблюдаемых в разных участках мозга в ответ на электростимуляцию рецепторной зоны или афферентного нерва. Подразделяют на первичные и вторичные, локальные и генерализованные, нейрогенные и экзогенные, гомо - и гетеросенсорные, а также ассоциативные.

Первичный ответ - вид вызванного потенциала, представляющий собой реакцию прекционной зоны коры и подкорковых структур анализатора. Это позитивно (длитель-ностью 7 - 15 мс) - негативное (длительностью 15 - 40 мс) колебание потенциала с амп-литудой 500 мкВ и коротким латентным периодом.

Вторичный ответ - широкий спектр электрических реакций мозга, регистрируе-мых в ассоциативных областях коры и проекционных зонах анализаторов, не подвергшихся электростимуляции, амплитудой до 500 мкВ и более длительным латент-ным периодом 15-40 мс. Характеризуется нестабильностью и отсутствием локальности возникновения.

Электроэнцефалограмма (ЭЭГ) - результат суммирования потенциалов действия нервных клеток, синаптических возбуждающих и тормозных потенциалов, медленных колебаний, связанных с функцией глиальных клеток. В условиях полного покоя спон-танно изменяющаяся биоэлектрическая активность коры головного мозга обусловлена притоком афферентных сигналов из сенсорных систем, влияниями подкорковых образований, РФ и таламичесих ядер.

Компоненты ЭЭГ: Основными считаются два рода ритмических колебаний потенциала - альфа и бетта - волны.

Альфа - ритм - колебания с частотой 8-13 имп/с, амплитудой 50-100 мкВ. Возникает у человека при исключении зрительных раздражений. Проявляется в темноте при закрытых глазах, в положении лежа, без напряжения мышц головы и умственной работы. Лучше всего регистрируется в теменной области коры на границе с затылочной.

Б ета - ритм - колебания с частотой 14 - 30 имп/с, амплитудой до 30 мкВ. Доминируют при деятельном состоянии, интенсивной физической и умственной работе. Опреде-ляются активным состоянием РФ ствола мозга и функционированием сенсомоторной системы. Выражены в переднелобных отведениях.

Гамма - ритм - периодические колебания на ЭЭГ, с частотой 30 - 35 имп/с и более, амплитудой до 15 мкВ, четко выраженные в передних отделах мозга при патологических состояниях.

Тета - ритм - колебания с частотой 4 - 8 имп/с и более, амплитудой до 150 мкВ. Его выраженность зависит от возраста испытуемого, фона основной активности и степени умственного напряжения.

Дельта - ритм - колебания с частотой 1 - 4 имп/с и более, амплитудой 20 - 30 мкВ. Выявляется при наркотическом сне или поражении кортикальных отделов мозга.

Сигма - ритм - веретенообразная активность, регистрируемая в состоянии естественного сна. Имеет частоту 10 - 16 Гц с нарастанием амплитуды в начале вспышки и ее убыванием в конце. Появляется в начальной стадии медленного сна, которая следует непосредственно за дремотой.

Реакция активации (десинхронизация) - смена в ЭЭГ медленных ритмов на низко-вольтную быструю активность при воздействии внешних раздражителей, смене сна и бодрствования, ориентировочной и условнорефлекторной деятельности, раздражении мозговых структур.

Реакция инактивации (синхронизация) - появление альфа-ритма вместо быстрой низ-коамплитудной активности, дельта- и тета- ритмов вместо альфа- и бета- ритмов, дальнейшее замедление и возрастание амплитуды медленных волн, связанных со снижением уровня возбуждения в коре.

Практические работы.

Работа 1. Влияние супраспинальных структур на спинальные меха-низмы регуляции мышечного тонуса на примере приема Ендрассика, облегчающего коленный рефлекс.

Ход работы: Выбрать испытуемого, у которого коленные рефлексы вызываются с трудом. Их выявлению помогает прием Ендрассика: обследуемому предлагают сцепить пальцы обеих рук и силой тянуть кисти в стороны. Одновременно производят отры-вистые удары молоточком по связке коленной чашечки. На этом фоне рефлекторные сокращения четырёхглавой мышцы бедра, вызывающие разгибание в коленном суставе, происходят с укорочением латентного периода ответа и увеличением его силы.

Объясните причину изменения силы спинальных миотатических рефлексов, роль нисходящих влияний головного мозга на активность мотонейронов. На схеме обозначь-те пути активации структур ствола мозга при приёме Ендрассика и их нисходящие влияния на возбудимость составных элементов коленного рефлекса. В выводе укажите значение супраспинальных структур в регуляции мышечного тонуса.

Работа 2. Исследование формирования статических и статокинетических рефлексов у животных.

Ход работы: При исследовании необходимо бережное отношение к животным. У напуганных животных легко возникают защитные реакции, мешающие наблюдению рефлексов позы.

Демонстрация рефлексов положения: сажают животное и отмечают нормальное положение его головы, тела, конечностей. Осторожно поднимают голову животного, затем поворачивают её влево, вправо. Наблюдают изменение положения конечностей, особенно, передних. Описать результаты наблюдений. Сделать выводы о значении положения головы для распределения тонуса мускулатуры. Указать рецепторные зоны рефлексов положения, расположение их центров, физиологическое значение.

Демонстрация выпрямительных рефлексов: кладут животное на мягкую подстилку спиной и теменем вниз и в течение нескольких секунд удерживают его в этом положении. Затем: а) освобождают голову, наблюдая за изменением её положения (рефлекс с лабиринтов, изменяющий состояние мышц шеи); б) освобождают верхние конечности и плечевой пояс, фиксируя, как изменится их положение (рефлекс с рецеп-торов шеи, изменяющий положение туловища); в) освобождают заднюю часть тулови-ща, отпускают животное. Записать результаты наблюдений. В выводе охарактеризовать рефлексы, участвующие в выпрямлении тела. Назвать их рецепторные зоны, указать расположение центров и назначение.

Наблюдение лифтных рефлексов: (реакция на ускорение при подъеме и опускании тела). Сажают животное на подставку и быстро опускают её вниз. Наблюдают за положением конечностей в начале и по ходу движе-ния. Быстро поднимают подставку вверх, также отмечая состояние конечностей в начале и при равномерном движении. В протоколе записать результаты наблюдений.

Рефлекс готовности к прыжку: поднимают животное, удерживая его за заднюю часть тела. Быстро передвигают его головой вперед и вниз, наблюдая за положением конечностей.

Отметить полученные результаты. В выводах схематически описать организацию статокинетических рефлексов. Отметить роль рецепторного аппарата и двигательных центров этих рефлексов, значение рефлексов.

Работа 3. Знакомство с общими принципами регистрации и анализа

электроэнцефалограммы (ЭЭГ) человека.

Методика: С помощью специальных контактных электродов, фиксированных шлеемом к коже головы, регистрируют разность потенциалов между двумя точками в лобных, центральных, теменных, затылочных и височных областях полушарий. Для уменьшения сопротивления кожи в местах контакта с электродами ее обрабатывают жирорастворяющими веществами (смесью спирта с эфиром), прокладки смачивают специальной электропроводной пастой. Во время записи ЭЭГ испытуемый должен находиться в позе, обеспечивающей расслабление мускулатуры. Запись начинают с регистрации калибровочного сигнала. После записи фоновой активности можно использовать некоторые функциональные пробы:

1. Пробу с открыванием и закрыванием глаз. После сигнала «открыть глаза» на ЭЭГ отмечаются появление артефакта «моргания» и десинхронизация, проявляющаяся в угнетении альфа - ритма. По сигналу «закрыть глаза» альфа - ритм восстанавливается.

2. Психологические тесты (вычитание трех из ста с дальнейшим вычитанием трех из каждой разности до нуля) вызывают в момент умственного напряжения угнетение альфа - ритма.

В протоколах отметить результаты анализа представленной ЭЭГ: основные ритмы, их соотношение, частоту и амплитуду колебаний в фоновой записи и при выполнении функциональных проб. Указать особенности вызванной активности в КБП. О каких процессах в мозге она свидетельствует? В выводе укажите особенности электрофизиологических методов исследования ЦНС (электроэнцефалографии, методики вызванных потенциалов) и их клиническое значение.

Ситуационные задачи:

1. Какие из нисходящих путей активируют преимущественно флексорные, какие экстензорные мотонейроны спинного мозга? Их значение.

2. Какие симптомы будут наблюдаться у человека, если произошло кровоизлияние во внутреннюю капсулу левой половины головного мозга, где проходит пирамидный тракт?

3. Каким образом доказать рефлекторную природу децеребрационной ригидности?

4. На каком уровне ЦНС расположены центры, обеспечивающие антигравитационную позу тела у млекопитающих? Как доказать?

5. Какова физиологическая роль шейных и вестибулярных рефлексов положения?

6. Каким будет мышечный тонус у мезенфальных животных по сравнению с децеребрированными?

7. Почему спинальные шейные тонические рефлексы хорошо выявляют не у спинальных, а у бульбарных животных?

8. На каком уровне произведена перерезка головного мозга у кошки, если у нее выявляются выпрямительные (установочные) рефлексы? Какие ещё позные рефлексы могут наблюдаться у такого животного?

9. Какой отдел ЦНС поражен у человека при нарушении равновесия, астении, мышечной дистонии? Какие еще симптомы могут наблюдаться?

10. Какой отдел ЦНС поражен у человека, если наблюдается гипокинезия и тремор в покое? Какие при этом симптомы могут наблюдаться?

11. Человек с вытянутыми вперед руками при закрытых глазах падает вперед, какой отдел мозга поражен?

12. При касании кончика носа по команде человек промахивается. Какой отдел мозга может быть поражен? Какими еще клиническими пробами можно выявить локализацию поражения?

13. Человек делает шаг вперед правой ногой. Какая рука при этом движется вперед и почему?

14. Чем объяснить, что у новорожденного ребёнка при повороте головы влево разгибается его левая рука, а в правой усиливается сгибание?

15. Куда можно повернуть голову конькобежцу на повороте беговой дорожки стадиона, чтобы не потерять скорость и равновесие?

16. После травмы спинного мозга в шейном отделе у человека исчезли сухожильные рефлексы нижних конечностей. Назовите причину?

17. У обследуемого наблюдается полная левосторонняя потеря болевой и темпера-турной чувствительности. Назовите локализацию возможного повреждения ЦНС?

18. У человека в результате травмы произошел «половинный» разрыв спинного мозга справа на уровне нижних грудных сегментов. Какие последствия нужно ожидать при этом и почему?

19. Где локализуются повреждения, если у человека нарушено зрение и слух, отсутствует реакция в виде поворота головы в сторону звука и света?

 

Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: