Двигательные программы спинного мозга

Спинной мозг выполняет следующие основные функции:

— рефлекторную, обеспечиваемую серым веществом;

— проводниковую, обеспечиваемую белым веществом (проводящими путями спинного мозга).

Рефлексы спинного мозга могут быть:

— соматическими; роль конечного звена в этих рефлексах играют скелетные мышцы, и поэтому все такие рефлексы представляют собой движения или их элементы; соматические рефлексы спинного мозга — это и есть элементы основных движений.

— вегетативными; роль конечного звена в этих рефлексах играют внутренние органы, сосуды и железы.

Проводящие пути спинного мозга делятся на:

— восходящие (афферентные), несущие чувствительную информацию в высшие отделы ЦНС;

— нисходящие (эфферентные), несущие в конечном счете команды к двигательным соматическим и вегетативным нейронам;

— собственные, связывающие между собой отдельные сегменты спинного мозга.

Основные из нисходящих путей следующие:

— руброспинальный путь (от красного ядра);

— вестибулоспинальный путь (от вестибулярного ядра Дейтерса);

— ретикулоспинальные пути — медиальный и латеральный (от ретикулярной формации);

— тектоспинальный путь (от четверохолмия);

— кортикоспинальный путь (от прецентральной извилины).

Рефлексы спинного мозга можно объединить в четыре группы: 1) сгибательные; 2) разгибательные; 3) ритмические и 4) познотонические.

Сгибательные рефлексы делятся на фазные и тонические. Фазные рефлексы – это однократное сгибание конечностей при однократном раздражении кожи или проприорецепторов. Одновременно с возбуждением мотонейронов сгибателей происходит торможение мотонейронов разгибателей. Рефлексы, возникающие с рецепторов кожи имеют защитное значение.

Тонические сгибательные (локтевой и ахиллов – проприоцептивные, подошвенный – кожный), а также разгибательные рефлексы возникают при длительном растяжении мышц и их главное назначение – поддержание соответствующей позы. Тоническое сокращение скелетных мышц является фоновым для осуществления всех двигательных актов, осуществляемых с помощью физических сокращений мышц.

Разгибательные рефлексы также бывают фазными и тоническими. Они возникают с проприорецепторов мышц-разгибателей и являются моносинаптическими. Фазные рефлексы возникают в ответ на однократное раздражение мышечных рецепторов (например, при ударе по сухожилию четырехглавой мышцы). При этом возникает коленный разгибательный рефлекс, вследствие сокращения четырехглавой мышцы. Мотонейроны мышц-сгибателей во время разгибательного рефлекса тормозятся. Фазные разгибательные рефлексы участвуют, как и сгибательные, в формировании акта ходьбы.

Тонические разгибательные рефлексы представляют собой длительное сокращение мышц-разгибателей при длительном растяжении их сухожилий. Их роль – поддержание позы. В положении стоя тоническое сокращение мышц-разгибателей предотвращает сгибание нижних конечностей и обеспечивает сохранение вертикальной естественной позы. Тоническое сокращение мышц спины удерживает туловище в вертикальном положении, обеспечивая осанку человека. Тонические рефлексы, направленные на растяжение мышц сгибателей и разгибателей также называют миотатическими.

Ритмические рефлексы – многократное повторное сгибание и разгибание конечностей. Поочередное сокращение и расслабление мышц-сгибателей и разгибателей осуществляется в результате взаимодействия процессов возбуждения и торможения в соответствующих центрах спинного мозга под влиянием импульсов, поступающих в мозг от проприорецепторов.

Рефлексы позы (позные) – это перераспределение мышечного тонуса, возникающее при изменении положения тела или отдельных его частей.

Ритмические рефлексы и рефлексы позы у человека осуществляются только под контролем отделов ЦНС.

Со многими рефлекторными дугами спинного мозга связаны типичные нейронные контуры. Важнейшие из этих контуров следующие:

— контур реципрокного торможения, например реципрокное торможение мышц-антагонистов (возбуждение мотонейрона сгибателя, сопровождается торможением мотонейрона разгибателя);

— контур возвратного торможения. Наличие возвратного тормозного нейрона при альфа-мотонейроне чрезвычайно распространено в спинном мозге (где тормозные нейроны называются клетками Реншоу, а само торможение — торможением Реншоу). Благодаря этому достигается быстрое окончание движения, а следовательно, точность этого движения; кроме того, предупреждаются длительные разряды мотонейронов, приводящие к спазмам мышц.