| Задание | Объект | Программа действия | Ориентировочные основы действия |
| Исследование роли мозжечка в регуляции двигательной активности 1. Пробы на атаксию | Человек: | А) Положение тела в позе Ромберга: Испытуемому предлагают постоять со сдвинутыми ногами и вытянутыми вперед руками сначала с открытыми, а затем с закрытыми глазами. Наблюдают за удержанием равновесия. Б) Походка: Испытуемому предлагают пройти по прямой линии вперёд и назад с открытыми и закрытыми глазами. Наблюдают за походкой | В норме человек сохраняет равновесие в позе Ромберга (проба на атаксию отрицательная) В норме у здорового человека походка обычная, без шатаний в стороны и без широкого расставления ног (проба на атаксию отрицательная) |
| 2. Проба на дисметрию | Человек | Испытуемому предлагают взять со стола и затем поставить на прежнее место какой-либо предмет (например, книгу). Отмечают место, где лежал предмет и куда его вернул испытуемый (при необходимости измеряют линейкой разницу в положении предмета) | В норме человек ставит предмет на то же место с ошибкой не более +_ 2 см (проба на дисметрию отрицательная). |
| 3. Речь (проба на дизартрию) | Человек | Испытуемому предлагают повторить несколько трудных для произношения слов (землетрясение, самолетостроение, администрирование и др.) Отмечают, нет ли замедления, растянутости или толчкообразия в речи | Изменения речи (скандированная речь) является одним из проявлений поражения мозжечка. |
| 4. Пальценосовая проба (на дисметрию и тремор) | Человек | Испытуемому предлагают отвести руку в сторону на уровне плеча и затем медленно перемещать её обратно, чтобы указательным пальцем (сначала левой, а затем правой руки) дотронуться до кончика носа с открытыми и закрытыми глазами. | В норме человек осуществляет плавные движения руки, дотрагивается до кончика носа (с точностью +-1 см) без дрожи пальцев рук. При заболеваниях мозжечка наблюдается промахивание и дрожание пальца при выполнении пальценосовой пробы (т.е. проба на дисметрию и тремор становится положительной). На основании полученных данных сделать вывод о состоянии мозжечкового контроля двигательной активности у испытуемого и в целом о роли мозжечка в управлении движениями (однако следует помнить, что данные пробы отражают не только состояние мозжечкового и стволового контроля двигательной активности, но и состояние контроля вышележащих структур мозга, прежде всего КБП) |
Вопросы для самоконтроля
1. Какие отделы ЦНС участвуют в разработке программы движений?
2. Какое влияние оказывает чёрная субстанция на красное ядро?
3.Какие двигательные нарушения могут наблюдаться при поражении базальных ядер?
4. Какие двигательные нарушения наблюдаются при повреждении мозжечка?
5. Где локализуются главные двигательные зоны КБП?
6. Какой медиатор синтезируют клетки чёрного вещества?
7. Какие нисходящие пути формируют пирамидную и экстрапирамидную системы?
8. Сохранятся ли двигательные функции при повреждении мозжечка?
9. Какая информация поступает в мозжечок по афферентным путям?
10.Какие клетки мозжечка являются эфферентными? Какой медиатор они синтезируют?
11.К каким двигательным центрам направлены эфферентные пути мозжечка?
12. Какое влияние оказывает мозжечок на другие двигательные центры?
Тестовый контроль:
1. Какие рефлексы и отделы ЦНС обеспечивают поддержание нормального положения тела при движении? 1) рефлекс растяжения; 2) рефлексы позы; 3) выпрямительные рефлексы; 4) статокинетические рефлексы; 5) спинной мозг; 6) средний мозг.
2. Какие отделы ЦНС принимают участие в коррекции движений в процессе их выполнения и координации движений? 1) спинной мозг; 2) продолговатый мозг; 3) средний мозг; 4) промежуточный мозг; 5) мозжечок; 6) базальные ядра.
3. Какие эфферентные пути обеспечивают произвольную регуляцию движений? 1) спиномозжечковые пути; 2) пирамидные пути; 3) экстрапирамидные пути.
4. Какое влияние оказывает мозжечок на двигательные центры ствола мозга? 1) возбуждающее; 2) тормозное; 3) корригирующее.
5. Какие отделы ЦНС регулируют движение в мелких суставах и движения мимической мускулатуры? 1) спинной мозг; 2) ствол мозга; 3) базальные ядра; 4) мозжечок; 5) черная субстанция.
6. С каких рецепторов возникают статокинетические рефлексы? 1) экстерорецепторы; 2) рецепторы растяжения мышц; 3) рецепторы вестибулярного аппарата; 4) сухожильные рецепторы Гольджи.
7. На каком уровне ЦНС замыкаются статокинетические рефлексы? 1) спинной мозг; 2) продолговатый мозг; 3) средний мозг.
8. При каких условиях возникает децеребрационная ригидность? 1) перерезка мозга между продолговатым и спинным мозгом; 2) нарушение связи между базальными ядрами и красным ядром; 3) нарушение связи между красным ядром и вестибулярным ядром Дейтерса.
9. Какое влияние оказывает красное ядро на ядро Дейтерса? 1) возбуждающее; 2) тормозное; 3) корригирующее.
10. Какие отделы ЦНС принимают участие в разработке программы движений? 1) спинной мозг; 2) продолговатый мозг; 3) средний мозг; 4) базальные ядра (стриапаллидарная система); 5) мозжечок; 6) таламус; 7) КБП.
Ответы: 1- 4,6; 2 – 5; 3-2; 4-3; 5-3; 6- 3; 7-3; 8-3; 9-2; 10-4,5,7.
Ситуационные задачи:
- Льюис описал отсутствие мозжечка, выявленное при паталогоанатомическом вскрытии. При жизни двигательных расстройств не наблюдалось. Чем это можно объяснить?
- Ученика 4-го класса вызвали к доске. Мальчик идет приплясывая, подергивая руками, гримасничая. При поражении каких ядер мозга наблюдается подобная картина? Функция каких образований мозга при этом становится преобладающей?
- При мозжечковых нарушениях среди других симптомов развивается атония (нарушение поддержания нормального мышечного тонуса) и астения (быстрая утомляемость). Чем можно объяснить астению?
- Экипаж подводной лодки вынужден был длительное время находиться под водой в замкнутом пространстве. В результате у части экипажа появилась головная боль, тошнота, нарушение координации в движениях, «пьяная» походка. Объясните причины данного явления. Какой отдел мозга пострадал?
- Группа студентов в весенний выходной день отправились в тайгу. После возвращения один из студентов обнаружил на себе впившегося клеща. Через некоторое время у него появились признаки поражения ЦНС: пониженный тонус мышц, беспорядочные нескоординированные движения мышц конечностей и мимической мускулатуры. О поражении какого отдела мозга можно думать?
Ответы:
1.Этот факт следует объяснить пластичностью центров головного мозга. Ведущее место в организации пластичности после удаления мозжечка принадлежит коре больших полушарий. В: мозжечке нет каких-либо специфических центров, однако благодаря множеству двусторонних связей с другими нервными центрами, он оказывает существенное влияние на координацию рефлекторной деятельности, прежде всего - движений.
2. Подобная картина наблюдается при поражении полосатого тела, которое в норме тормозит активность нижерасположенных ядер бледного шара. При поражении полосатого тела функция бледного шара становится преобладающей, что проявляется в повышенной двигательной активности мышц лица и конечностей (гиперкинезы) и понижении мышечного тонуса.
3.Утомление мышц возникает, когда мышцы испытывают недостаток энергии или она тратится неэффективно. Нарушение функций мозжечка сопровождается расстройством мышечного тонуса и координации движений, поэтому для осуществления даже простого движения приходится выполнять целую серию вспомогательных сокращений мышц, прежде чем будет достигнут нужный результат. Эти излишние движения и приводят к астении.
4.Недостаток кислорода в помещении приводит к гипоксии. Наиболее чувствительны к гипоксии нервные клетки, в первую очередь грушевидные клетки мозжечка. Мозжечок обеспечивает координацию быстрых и медленных целенаправленных движений, поддержание мышечного тонуса, вегетативные реакции за счет многочисленных связей с другими отделами мозга.
5. В данном случае в результате клещевого энцефалита в большей степени пострадала область полосатого тела, при поражении которого развиваются гипотония мыщц и гиперкинезы.
Литература:
А) Основная:
1. Физиология человека. Учебник. /Под ред. В.М.Покровского, Г.Ф.Коротько.- М.: Медицина, 2003, с.113-155
2. Физиология человека. / Под ред. Н.А. Агаджаняна, В.И.Циркина.- СПб: СОТИС, 1998, 2000, 2002, с 50-61.
3. Физиология человека..Учебник. /Под ред. В.М.Смирнова. М.:Медицина, 2002, с.114-147
4. Руководство к практическим занятиям по нормальной физиологии /Под ред.С.М.Будылиной, В.М.Смирнова- М: Издательский центр «Академия», 2005, с.57-65
5. Руководство к практическим занятиям по физиологии / Под ред. Г.И.Косицкого и В.А Полянцева.- М.: Медицина, 1988.,с.106-120
6 Физиология человека / под. ред. В.М.Покровского и Г.Ф.Коротько/ М., 1998, т 1, с.134-206
Б) Дополнительная:
1 Основы физиологии человека. /Под ред. Б.И.Ткаченко.- СПб,1994, т.2
.2 Физиология человека. /Под ред. Г.И.Косицкого.- М.: Медицина, 1985,.
3 Физиология человека. /Под ред. Р.Шмидта, Г.Тевса,- М.: Мир, 1996, т.1, 4.Руководство к практическим занятиям по физиологии / Под ред. К.В.Судакова- М, 2002, с.83-104; 109-118.
5.Основы физиологии человека / Под ред. Н.А.Агаджаняна- М: изд-во РУДН, 2001, с.57-86
6.Орлов Р.С., Ноздрачев А.Д. Нормальная физиология. Учебник - ГЭОТАР-Медиа,2005,с.194-218
7.Физиология. Основы и функциональные системы: курс лекций / Под ред. К.В.Судакова – М., Медицина, 2000
8.Избранные вопросы клинической психологии / Под ред. Ю.В.Каминского. Т.1.: Нормальная анатомия, физиология и патология нервной системы.- Владивосток, Медицина ДВ,2006, с258-260.
Краткое теоретическое содержание темы:
6.9 Роль базальных ядер и двигательной коры в регуляции двигательных функций.
Особое значение для целенаправленных движений имеют двигательная кора и подкорковые ядра – полосатое тело, бледный шар, субталамическое ядро, черное вещество. Тесную связь между двигательной корой и базальными ядрами обеспечивает таламус. Большая часть афферентных сигналов, приходящих к базальным ядрам, поступает в полосатое тело (более новое образование по сравнению с другими подкорковыми ядрами). Эти сигналы несут информацию из 3-х основных источников: а)от всех областей КБП; б) от ядер таламуса; в)от черной субстанции. Эфферентные волокна от полосатого тела идут к бледному шару, черной субстанции (оказывая на них тормозное влияние) и к коре больших полушарий.. Бледный шар тесно связан с черной субстанцией, их функции идентичны и обусловлены влиянием медиатора дофамина. При поражении бледного шара снимается тормозное влияние на красное ядро, что приводит к гипертонусу сгибателей передних конечностей, снижению двигательной активности (трудно начать и завершить движение), шаркающей походке, тремору в покое (исчезает при движении), нарушению функции мимических мышц (маскообразное лицо). Данный симптомокомплекс известен как болезнь Паркинсона, связанный с нарушением функции дофаминергических нейронов черной субстанции. Поражение полосатого тела снимает тормозное влияние на бледный шар, что приводит к противоположным явлениям- понижению тонуса и к непроизвольным движениям (гиперкинезам), в частности, мимической мускулатуры. Базальные ядра играют главным образом роль промежуточного звена в цепи, связывающей двигательную область коры со всеми другими её областями. Информация о замысле движения, поступающая в базальные ядра от ассоциативных зон коры, преобразуется в них в программу движения, которая поступает в двигательные зоны коры через таламус.
Двигательная кора (прецентральная извилина) – это последний супраспинальный центр, в котором образованный в коре замысел движения преобразуется в его программу, и это первое звено в цепи структур, обеспечивающих выполнение движения. Полагают, что главная функция двигательной области коры состоит в выборе мышц, отвечающих за реализацию движения.
6.10 Двигательные функции мозжечка.
Первостепенную роль в нервной регуляции позы и движений играет мозжечок. Многие движения могут оптимально осуществляться только при участии мозжечка; в то же время он не является жизненно необходимым органом: у людей с отсутствием мозжечка нет очень серьёзных двигательных нарушений, препятствующих выполнению повседневной работы. По функциональному значению мозжечок подразделяют на 3 продольные зоны, соответствующие проекциям эфферентных волокон от коры мозжечка (состоящих из аксонов грушевидных клеток) на собственные ядра мозжечка: 1 –кора червя мозжечка посылает сигналы к ядру шатра; 2 – средняя часть коры (латеральнее червя) – к промежуточному ядру (включающее шаровидное и пробковидное ядра); 3- кора полушарий мозжечка – к зубчатому ядру (наиболее поздние образования мозжечка, лучше развиты у приматов и человека). Все нейроны мозжечка (за исключением клеток-зёрен), тела которых расположены в коре мозжечка, выполняют тормозные функции. Любое возбуждение, поступившее в мозжечок, пройдя пару синапсов, превращается в торможение, и уже через несколько миллисекунд это возбуждение угасает, и мозжечок вновь готов принять новый импульс. Такое автоматическое стирание информации играет важную роль в связи с участием мозжечка в регуляции быстрых движений. Основное назначение мозжечка состоит в дополнении и коррекции деятельности остальных двигательных центров. Он отвечает за: 1) регуляцию позы и мышечного тонуса; 2) исправление медленных целенаправленных движений в ходе их выполнения и координацию этих движений с рефлексами поддержания позы; 3) правильное выполнение быстрых целенаправленных движений, команда к которым поступает от головного мозга. Каждая из этих задач связана с деятельностью одной из 3-х продольных зон мозжечка:
1) червь мозжечка получает афферентную импульсацию преимущественно от соматосенсорной (проприоцептивной) системы и через ядро шатра оказывает влияние на ядро Дейтерса и ретикулярную формацию продолговатого мозга и моста. При удалении червя происходит растормаживание ядра Дейтерса и повышение тонуса разгибателей (подобно децеребрационной ригидности);
2) К промежуточной части мозжечка афферентные сигналы поступают как от соматосенсорной системы, так и от двигательной коры (через коллатерали кортикоспинального тракта поступают копии команд на исполнение движений). Эфферентные сигналы через промежуточное ядро направляются к двигательным центрам ствола мозга (красное ядро) и частично через таламус – к двигательной коре, обеспечивая координацию позных и целенаправленных движений.
3) К полушариям мозжечка афферентная импульсация поступает от всех областей коры больших полушарий, передавая информацию о замысле движения. Эта информация в полушариях мозжечка и его зубчатом ядре преобразуется в программу движения, которая, в свою очередь, передается к двигательным областям коры (через таламус), а также к ядрам ствола мозга.
Благодаря этим связям осуществляется координация и контроль за выполнением быстрых целенаправленных движений.
Таким образом, мозжечок, получая информацию о том, как должны выполняться движения (от двигательной коры) и о том, как они выполняются (от проприорецепторов), может контролировать их правильное выполнение и вовремя их исправлять через эфферентные влияния на супраспинальные двигательные центры. Эфферентные влияния мозжечка связаны с функцией главных клеток мозжечка – грушевидных (клетки Пуркинье), которые очень чувствительны к действию различных ядов (в частности, к алкоголю) и недостатку кислорода. При нарушении функции мозжечка наблюдаются следующие симптомы:
-асинергия – нарушения согласованной деятельности различных мышц;
- атаксия - неверная (пьяная)) походка, нарушение координации движений;
- адиадохокинез - невозможность выполнения быстрых последовательных движений мышц – антагонистов(сгибание и разгибание пальцев рук);
- тремор (дрожание рук) при движении, движения не достигают цели, так как нарушена коррекция движений в ходе их выполнения;
- гипотония – снижение мышечного тонуса, слабость и быстрая утомляемость мышц;
- нистагм – качательные движения глаз и головы;
- головокружения
- дефекты речи (скандированная речь)
