Двигательные программы спинного мозга и ствола

В сенсорных системах существуют разные модальности, по ана­логии с этим в моторных системах можно выделить три типа совер­шаемых движений: рефлекторные, ритмические и произвольные. Три существующих типа движений различаются по степени сложности и участия сознания в контроле выполняемых действий. В каждом из них есть два компонента, нуждающиеся в контроле: тонический, ко­торый обеспечивает необходимую для начала движения позу и на время фиксирует в стабильном положении некоторые суставы, и фаз­ный, определяющий направление и скорость движения.

Рефлекторные движения относятся к самым простым моторным действиям, они выполняются быстро, стереотипно и в принципе не нуждаются в сознательном контроле, т.е. могут возникать непроиз­вольно. В качестве примера можно привести все сухожильные реф­лексы (такие, как коленный), а также защитный сгибательный реф­лекс, возникающий в ответ на прикосновение к горячему предмету. Подобные простые двигательные программы спинной мозг может осуществлять самостоятельно, что показал ещё Шеррингтон (Sherrington С. S.) на животных с изолированным спинным мозгом (отделённым хирургическим путём от головного).

Двигательные программы стволовых центров сложнее, они ис­пользуют несколько видов сенсорной информации (в том числе про-приоцептивную, вестибулярную, зрительную, слуховую), кроме того, в осуществлении таких программ обычно участвует мозжечок. В силу этих обстоятельств в последнее время предпочитают говорить не о рефлексах, а о двигательных программах, несмотря на то, что они могут выполняться без контроля сознания.

Стволовые рефлексы или программы обеспечивают деятельность мышц, направленную на поддержание позы и сохранение равнове­сия во время движения: их называют, соответственно, статическими и статокинетическими. Например, чтобы сохранять вертикальное положение, надо поддерживать необходимый тонус мышц-разгиба­телей, противодействующих силам гравитации. При потере равно­весия требуется перераспределить тонус разгибателей: например, поскользнувшись и начав падать, человек рефлекторно повышает то­нус разгибателей на стороне падения. Тем самым он фиксирует вы­тянутое в сторону смещения центра тяжести положение ноги, пре­вращая её в опору, помогающую сохранить равновесие. То же самое происходит с рукой: она вытягивается в сторону падения, принимая на себя всю массу падающего тела, и порою, при большой скорости падения, ломается в т.н. типичном месте лучевая кость.

Перераспределение мышечного тонуса вызывается прежде все­го характером информации, поступающей от вестибулярных рецеп­торов внутреннего уха, которые реагируют на изменение положения головы и на различные виды ускорений. Сенсорные сообщения от вестибулярных рецепторов подкрепляются сигналами от проприо-цепторов шейных мышц. Предварительное перераспределение мышечного тонуса повышает успешность дальнейших действий. Так, например, гимнасту, выполняющему стойку на кистях рук, проще сохранить равновесие, отклонив голову назад, поскольку при таком положении головы повышается тонус разгибателей, в том числе мышц спины. А вот акробатический прыжок в группировке, напро­тив, облегчается наклоном головы вперёд, что приводит к повыше­нию тонуса сгибателей.

Ориентировочные и сторожевые рефлексы у человека возника­ют в ответ на неожиданные зрительные и слуховые сигналы (у мно­гих животных таким сигналом может быть и незнакомый запах). К такому раздражителю немедленно поворачивается голова и глаза, а одновременно с этим поворотом перераспределяется мышечный то­нус так, чтобы получилась поза, из которой легко начать движение.

Помимо рефлекторных действий двигательные структуры спин­ного мозга и ствола участвуют в формировании ритмических движе­ний, таких, например, как ходьба, бег, жевание. Эти движения отно­сительно стереотипны и при определённых условиях они выполня­ются почти автоматически В них можно увидеть как непроизволь­ный, так и произвольный компоненты, последний обычно участвует в самом начале, т.е. при запуске ритмических движений, и в конце.

Произвольные движения - это сложные комбинированные дей­ствия, такие, например, как игра на музыкальном инструменте, управ­ление автомобилем или приготовление пищи. Их отличительными признаками являются направление движений к определённой цели и совершенствование координации в связи с приобретаемым опы­том. Спинной мозг и ствол необходимы для управления всеми вида­ми движений, но при совершении произвольных действий они уча­ствуют в качестве исполнителей двигательных команд моторных об­ластей коры