16.09.2018

Il sistema di propulsione è Sistema muscoloscheletrico. Argomenti di tesine e saggi


Il sistema muscolo-scheletrico serve a mantenere il corpo in una certa posizione ea muoversi nello spazio. Il sistema muscolo-scheletrico è costituito dal sistema scheletrico (scheletro), legamenti, articolazioni e muscolo scheletrico. Ossa, legamenti e articolazioni sono elementi passivi degli organi del movimento. I muscoli sono la parte attiva del sistema motorio.

Evoluzione del sistema nervoso somatomotorio

Nel seguito ci occuperemo solo del sistema nervoso somatomotorio, che innerva i muscoli scheletrici. Animazione: meccanismo molecolare della contrazione muscolare. Il sistema nervoso somatomotorio cambia, sviluppandosi gradualmente durante l'evoluzione. Lo sviluppo avviene parallelamente alla formazione dei muscoli scheletrici e al meccanismo di movimento, poiché le strutture dipendono l'una dall'altra. Durante l'evoluzione si può parlare di animali solo se funzionanti muscolo appare nel corpo umano. Animali primitivi, semplicemente costruiti con un sistema nervoso a rete reagiscono all'impatto ambiente con un forte movimento del loro insieme massa muscolare, il cui scopo era evitare influenze dannose o avvicinarsi al loro cibo.

Lo scheletro funge da supporto e protezione per tutto il corpo e singoli corpi, e molte ossa sono anche potenti leve, con l'aiuto delle quali vengono eseguiti vari movimenti del corpo e delle sue parti nello spazio. I muscoli mettono in moto l'intero sistema di leve ossee. Lo scheletro costituisce la base del corpo e ne determina le dimensioni e la forma. parti dello scheletro come il cranio, gabbia toracica e bacino colonna vertebrale, fungono da luogo di conservazione e protezione degli organi vitali: cervello, polmoni, cuore, intestino, ecc. Lo scheletro è coinvolto nel metabolismo, in particolare nel mantenimento a un certo livello composizione minerale sangue. Inoltre, un certo numero di sostanze che compongono le ossa (calcio, fosforo, acido citrico, ecc.), Se necessario, entrano facilmente nei processi metabolici. La base organica della sostanza ossea è costituita principalmente da proteine, mentre quella minerale è costituita da sali di calcio e fosforo.

Il loro semplice sistema nervoso e sistema muscolare non era più consentito il movimento differenziato. Durante l'evoluzione si svilupparono movimenti sempre più perfetti. Sono diventati possibili grazie allo sviluppo, alla differenziazione sistema nervoso e meccanismo di movimento e la loro armonizzazione.

I molluschi che vivono senza uno scheletro fisso subiscono contrazioni peristaltiche ondulate dei loro anelli muscolari. Segmenti di anelli muscolari sono controllati da cellule gangliari, a cui sono collegati longitudinalmente fibre nervose per sincronizzare il movimento.

Quando ingrandite, le superfici dure e lisce delle ossa hanno una struttura porosa. Esistere tipi diversi tessuto osseo, che sono più spesso parti differenti un osso: strato compatto e sostanza spugnosa. Ossa come vertebre, collo del femore, epifisi raggio, sono costituiti principalmente da materia spugnosa. Nella sostanza spugnosa, le travi ossee sono disposte sotto forma di piastre curve collegate da traverse trasversali o oblique. Le lunghe ossa tubolari degli arti sono costituite principalmente da una sostanza in cui le placche ossee si trovano molto strettamente.

Inizialmente diffuso localizzato fibre muscolari in seguito formano fasci muscolari interagenti; muscoli. L'evoluzione dello scheletro fisso ha permesso di svilupparsi rapidamente, il che è stato risolto in modo diverso negli artropodi come scheletro esterno, nei vertebrati come scheletro interno. Sebbene entrambi siano efficaci nell'aiutare il movimento del corpo, quest'ultima soluzione si è rivelata più vantaggiosa, poiché ha consentito una crescita imperturbabile, consentendo la creazione di esseri viventi più grandi e complessi.

Il sistema nervoso degli artropodi è segmentato. L'attività degli arti nel segmento mediale è controllata dai gangli segmentari. I gangli degli artropodi possono funzionare in modo indipendente. Sebbene il ganglio nella testa sia più grande dell'altro, non controlla l'attività degli altri gangli. Le sue dimensioni forniscono piuttosto gli occhi, le antenne e gli strumenti della bocca che sono immagazzinati sulla testa. Quando la testa di un artropode viene tagliata, l'animale può anche muoversi per diversi giorni finché non muore di fame senza bocca. Le connessioni intergangliari provvedono la coordinazione di movimenti di estremità.

Ossa come le altre organi interni sono costituiti da cellule Esistono cellule speciali che distruggono costantemente la sostanza ossea (osteoclasti); cellule che rinnovano, ripristinano l'osso (osteoblasti) e cellule responsabili della formazione dello scheletro osseo e della mineralizzazione del tessuto osseo (osteociti).

Durante la vita di una persona, nelle ossa avvengono costantemente processi di ristrutturazione del tessuto osseo: in alcune piccole aree di tessuto osseo prese separatamente, il tessuto osseo viene distrutto, quindi il vecchio osso rimosso viene sostituito esattamente dalla stessa quantità di nuovo osso . Nelle persone sane, i processi di distruzione del tessuto osseo e la formazione di nuovo tessuto osseo sono quantitativamente gli stessi. L'attività di queste cellule è controllata da molte sostanze biologicamente attive, come gli ormoni della tiroide e delle paratiroidi, gli ormoni della corteccia surrenale, la vitamina D3 e, infine, gli ormoni sessuali (estrogeni e progesterone). La crescita e lo sviluppo del tessuto osseo si verificano fino a 16-25 anni. Dopo aver raggiunto il livello massimo di massa ossea, all'età di 30-40 anni, inizia la sua perdita insignificante, che è dello 0,2-0,5% all'anno.

Rispetto al suo funzione complessa, sorprendentemente poche cellule nervose si trovano nel ganglio. Un intero muscolo di un arto è solitamente dotato di quattro neuroni. Le connessioni tra i neuroni forniscono l'innervazione reciproca tra flessori ed estensori e per la coordinazione del movimento con altri arti.

I primi vertebrati sono animali che vivono nell'acqua; Pescare. Inizialmente, i loro muscoli scheletrici consistevano solo di muscoli assiali, che venivano assorbiti dall'acido vertebrale e derivavano dal miotomo. I muscoli forniscono solo la flessione e la rotazione del corpo. La prima massa muscolare assiale omogenea viene successivamente segmentata; quindi, i singoli muscoli si sono sviluppati. Quindi anche i muscoli sono stati allungati nella parete del corpo. Come successivo risultato dell'evoluzione, le pinne, e poi, dopo aver osato alcuni verso la terraferma, dispiegarono gli arti.

All'età di 30-40 anni, la perdita ossea è dello 0,5% all'anno. E dopo l'inizio della menopausa nelle donne, il 3-5% della massa ossea viene perso all'anno.

Nel corpo umano è anche isolato uno scheletro morbido (scheletro), che prende parte alla tenuta degli organi vicino alle ossa. Lo scheletro morbido comprende fascia, legamenti, capsule di tessuto connettivo di organi e altre strutture. La maggior parte dei muscoli è attaccata alle ossa. I muscoli includono le ossa dello scheletro in movimento e fanno il lavoro. Molti muscoli, che circondano le cavità del corpo, proteggono gli organi interni.

I muscoli che hanno fornito queste strutture sono esplosi dalla parete del corpo. Lo sviluppo degli arti è stato un passo avanti nell'evoluzione del sistema di locomozione dei vertebrati. Gli arti consentono agli esseri viventi di muoversi in modo più efficiente, quindi le loro condizioni di vita, il loro adattamento all'ambiente sono migliorati in modo significativo. Durante l'evoluzione, la loro struttura e dimensione sono state costantemente migliorate. Gli arti che sono significativamente più grandi delle dimensioni del corpo consentivano la vita bipede. Di conseguenza, potevano navigare meglio con organi di senso superiori nella testa e le loro mani, liberate dal carico della locomozione, potevano essere utilizzate per altri scopi.

La condizione delle ossa dipende dal carico che portano. Il tessuto muscolare ben sviluppato rafforza le articolazioni e contribuisce al normale sviluppo e alla funzione delle ossa. Sia i muscoli che le ossa perdono la loro massa se il carico su di essi è troppo piccolo. Pertanto, per mantenere a lungo il sistema muscolo-scheletrico in uno stato sano, è necessario allenarsi costantemente, eseguire vari esercizio fisico. Ogni persona dopo i 30 anni è condannata all'educazione fisica.

Questi e la corrispondente riorganizzazione delle piccole articolazioni delle mani hanno incoraggiato l'uso di strumenti, che hanno anche accelerato lo sviluppo del cervello, che era l'organo più importante dell'adattabilità antropoide. La bilateralità ha particolarmente enfatizzato lo sviluppo del sistema motorio e allo stesso tempo ha contribuito, poiché la posizione eretta del corpo richiede una coordinazione motoria molto maggiore rispetto a quella in piedi a quattro piedi.

L'espansione degli arti ha cambiato anche i muscoli. Nello spazio molto più ampio a disposizione sono consentite sia la moltiplicazione che l'estensione degli arti. Aiutano ad aumentare sia la forza muscolare che l'esecuzione di piccoli movimenti. Lo sviluppo del meccanismo di movimento ha offerto nuove opportunità ai vertebrati. Il loro movimento diventa più perfetto, più veloce, più preciso e più appropriato. Strutture neurali necessariamente sviluppate che controllano la funzione dei muscoli scheletrici. Il movimento del movimento è stato facilitato dallo sviluppo simultaneo di organi di senso.

Ciò è particolarmente importante per le donne, le cui ossa sono meno dense di quelle degli uomini. Inoltre, le donne sono più inclini a perdere massa muscolare in età avanzata.

La massa ossea, il grado della sua formazione e la sua perdita possono essere controllati Nutrizione corretta. Il calcio e la vitamina D rafforzano le ossa e impediscono loro di rompersi, rompersi e altre lesioni. La dose giornaliera richiesta di calcio è di circa 1200-1500 mg per gli adulti. Le donne, come gli uomini, guadagnano il 50% della loro massa ossea entro i 20 anni. Se combinato con un regolare esercizio fisico, il calcio promuove una massa ossea sana e forte. Tra i 20 ei 30 anni, la massa ossea aumenta leggermente e dopo i 30 anni inizia il processo della sua perdita.

Con il loro aiuto, una persona può ottenere informazioni sempre più complete e accurate dall'ambiente. Per sfruttare queste opportunità, nel cervello sono proliferati i neuroni che mantengono la coordinazione motoria e, per mantenerli attivi, hanno formato connessioni sempre più complesse e intense con gli organi di senso. I muscoli assiali erano inizialmente controllati esclusivamente dai motoneuroni spinali. Dopo la separazione dei singoli muscoli, il controllo sui singoli muscoli è stato assunto dal cervello, che si sviluppa nei vertebrati e svolge un ruolo di controllo centrale.

In connessione con la funzione biologica del tuo corpo, un'attenzione speciale mangiare sano dovrebbe essere dato alle donne. Gravidanza e allattamento al seno richiedono calcio aggiuntivo. Se il sangue di una donna non contiene importo richiesto di questo minerale, le ossa diventano un'ulteriore fonte di calcio, che alla fine porta al loro indebolimento. fumare e uso eccessivo bevande alcoliche contribuiscono anche alla perdita ossea. L'ormone estrogeno regola la lisciviazione del calcio dalle ossa e quindi crea condizioni normali per la crescita ossea a lungo termine. Tuttavia, nel periodo della menopausa e post-menopausa, il corpo femminile smette di produrre estrogeni, che è la causa principale dell'accelerazione della perdita ossea. L'esercizio fisico regolare e una dose maggiore di assunzione giornaliera di calcio aiuteranno a prevenire questo processo nel periodo postmestruale. Oltre all'assunzione di calcio come integratore alimentare, si raccomanda di includere alimenti contenenti questo elemento nella dieta quotidiana.

Il primo autocentro su un vertebrato era la regione locomotoria situata nel mesencefalo. Sebbene l'evoluzione si sia evoluta verso nuove aree del cervello specializzate nel controllo motorio, il tratto reticolospastico persiste anche negli esseri umani. Oltre a controllare il tono muscolare, si occupa principalmente dell'esecuzione di movimenti ritmici.

Durante l'evoluzione, il cervello dei vertebrati domina inizialmente parte del tronco encefalico moderno. Man mano che le funzioni cerebrali diventavano più complesse, erano necessarie più cellule nervose per controllarle. Poiché in quel momento non c'era abbastanza spazio nel cervello, nuovi neuroni formarono una nuova colonia davanti al cervello fino a quel momento localizzato. Nella fase successiva si formano tre nuclei responsabili della visione: due dietro e uno sopra il mesencefalo. I precedenti animali vertebrati hanno tre occhi. L'informazione dei due occhi laterali è stata elaborata da due corpuscoli genicolati laterali basalocativi, che sono attraversati dagli occhi parietali superiori attraverso il nucleo superiore.

Al programma attività fisiche l'allenamento con i pesi dovrebbe essere incluso. Un fattore importante, determinante per la salute dell'apparato muscolo-scheletrico, è il mantenimento del peso ottimale.

Particolare attenzione dovrebbe essere prestata alle gambe. Le gambe svolgono un ruolo molto importante nel sistema muscolo-scheletrico, oltre che nella salute dell'intero organismo. Cura adeguata dietro i piedi comporta, oltre ad altre procedure igieniche, un'attenta selezione delle scarpe. Le scarpe comode e opportunamente selezionate sono un'ottima prevenzione di molte malattie del piede.

Anche gli occhi laterali e il loro nucleo si conservarono nell'uomo come organi visivi, mentre contemporaneamente l'occhio parietale e il suo nucleo si ritirarono gradualmente, persero la vista e sprofondarono nelle profondità come l'epitalamo. La funzione successiva nel dienecephalon era quella somatosensoriale. Nei rettili, il trattamento della funzione somatosensoriale ha continuato ad evolversi; sviluppo dei nuclei talamici dorsale e anteriore. Allo stesso tempo, il nucleo anteroventrale è stato il primo centro di coordinamento del mesencefalo.

L'ultima area del talamo a svilupparsi fu il Pulvinar Talami, che gestiva la coordinazione tra gli organi di senso. Nei non mammiferi, ha assunto l'intero ruolo dei tre lobi sensoriali del cervello. I gangli della base, che coordinano il sistema di movimento, sono già stati trovati negli anfibi. Si sono evoluti rapidamente, ma solo nei mammiferi.

"Apparato muscolo-scheletrico" e altri articoli della sezione Malattie dell'apparato muscolo-scheletrico

Struttura funzionale del movimento volontario. Da quanto precede, ne consegue che diversi componenti sono coinvolti nell'assicurare qualsiasi movimento, quindi una delle domande principali è come garantire il comando una tantum ricevuto dall'apparato esecutivo. Indipendentemente dalla strategia e dalla tattica di un particolare movimento, il compito principale del sistema che fornisce il programma è coordinare tutti i componenti della squadra.

I depositi di telencefalo uraniano, che si sono estesi dalle pareti laterali della cella dienica, si stanno già formando negli anfibi. Le prime strutture telencefaliche corrispondono alle piante dei gangli della base e al sistema limbico dei mammiferi. I loro compiti principali erano l'olfatto e il coordinamento di alcuni comportamenti, soprattutto sessuali. La corteccia cerebrale è una "invenzione" dei mammiferi. Per le ragioni di cui sopra, si trovano tali nuove funzioni i cui neuroni non hanno trovato spazio sufficiente nel diencefalo.

Poiché il dienecephalon non poteva più crescere, nuovi neuroni sono sorti dalla parete del tubo neuroepiteliale che è cresciuto dalla sua parete. I ventricoli laterali si svilupparono gradualmente e i lobi dell'encefalo dalle loro pareti. I primi mammiferi erano piccoli roditori a forma di bastoncino che inizialmente sfrecciavano all'inizio e poi diventavano simili a sacchetti. Durante l'era dei dinosauri, si rifugiarono nelle caverne della metropolitana. Secondo il loro stile di vita, navigavano in caverne oscure principalmente per il loro odore.

SNC ha una serie di programmi geneticamente fissati (ad esempio, un programma di deambulazione locomotoria basato sull'attività spinale - pertinente alla spina dorsale.");" onmouseout="nd();" href="javascript:void(0);">spinale Generatore). Tali programmi semplici sono combinati in sistemi più complessi come il mantenimento di una postura eretta. Questa associazione si verifica come risultato dell'apprendimento, che viene fornito attraverso la partecipazione della corteccia anteriore. emisferi.
La più complessa e filogeneticamente la più giovane è la capacità di formare una sequenza di movimenti e anticiparne l'attuazione. La soluzione a questo problema è legata al sistema associativo frontale, che memorizza e conserva in memoria tali sequenze di movimenti. Il più alto riflesso di questa codifica in una persona è la verbalizzazione, o l'accompagnamento verbale, dei concetti base del movimento.
La regolarità generale del sistema di controllo del movimento è l'uso del feedback. Ciò include non solo il feedback propriocettivo dal movimento che è iniziato, ma anche Attivazione: eccitazione o aumento dell'attività, transizione da uno stato di riposo a uno stato attivo. onmouseout="nd();" href="javascript:void(0);">attivazione sistemi di premi o punizioni. Inoltre, è incluso anche il feedback interno, ad es. informazioni sull'attività dei livelli sottostanti del sistema motorio, o una copia efferente del comando motorio stesso. Questo tipo di feedback è necessario per lo sviluppo di nuove coordinazioni motorie. Per movimenti di varia complessità e velocità, il feedback può essere chiuso a diversi livelli. Pertanto, entrambi i tipi di controllo - programmazione e tracciamento - possono coesistere nello stesso sistema di controllo del movimento.
In conclusione, è consigliabile citare l'affermazione dell'eccezionale fisiologo N.A. Bernstein che i movimenti "... non sono spaziali, ma semantici e le componenti motorie delle catene del livello di azione sono dettate e selezionate in base all'essenza semantica dell'oggetto e a ciò che dovrebbe essere fatto con esso".

Per la sopravvivenza, le due funzioni più importanti sono l'olfatto e la riproduzione. Pertanto, queste due funzioni sono state affrontate in due nuove regioni in via di sviluppo del dienecephalon. i loro resti, sistema limbico e la corteccia odorosa, che svolgono le stesse funzioni, si trovano anche nell'uomo nella corteccia centrale mediale. Queste due funzioni sono strettamente correlate morfologicamente e funzionalmente in ogni vertebrato, anche negli esseri umani con odore notevolmente ridotto. L'industria dei profumi si basa su questo atteggiamento.

Gli emisferi del corpo calloso sono assenti nel cervello dei più antichi mammiferi sopravvissuti, cloaco e uccelli. Il passo successivo nell'evoluzione è stato il significativo sviluppo del sistema somatosensoriale. Questi roditori notturni, simili ai ratti e ai topi di oggi, vivevano ancora nell'oscuro sottosuolo. Potevano navigare in modo rapido e affidabile negli oscuri canali sotterranei con i loro capelli lunghi sul viso, perché potrebbero usarli come un radar, attraverso recettori di pressione molto sensibili collegati. Per questa precisa "analisi dell'immagine" meccanica avevano bisogno di una nuova popolazione di neuroni.

10.4. Correlati elettrofisiologici dell'organizzazione del movimento

I metodi elettrofisiologici vengono utilizzati per studiare diversi aspetti attività motoria, e specialmente quelli che sono inaccessibili all'osservazione diretta. Informazioni preziose sui meccanismi fisiologici dell'organizzazione del movimento sono fornite dai metodi per valutare l'interazione delle zone della corteccia cerebrale, l'analisi dell'EEG locale e dei potenziali correlati al movimento e la registrazione dell'attività neuronale.
Lo studio delle connessioni interzonali dei biopotenziali cerebrali consente di tracciare la dinamica dell'interazione delle singole zone corticali nelle diverse fasi dell'esecuzione del movimento, durante l'apprendimento di nuove abilità motorie, per identificare le specificità dell'interazione interzonale durante tipi diversi movimenti.

Questi neuroni migrarono verso il teleencefalo appena formato e formarono il primo vero lobo... Lobo parietale. Questo lembo è rimasto anche il centro somatosensoriale nell'uomo. Nell'opossum e in specie simili, la corteccia cerebrale è utilizzata prevalentemente per la guarigione della pelle. Nei vecchi mammiferi, i segnali andavano dai fusi muscolari al cervelletto appena sviluppato, e da lì attraverso i nuclei del cervelletto fino al talamo.

Come fase successiva dell'evoluzione, i cervelli dei roditori simili a conigli, che si stavano già facendo strada verso la superficie della terra, affrontarono una nuova sfida: dovevano ascoltare da lontano e trovare un potenziale nemico attaccante solo per scappare in tempo. Il nuovo centro acustico si è spostato dal collicolo inferiore a Lobo temporale, che si sviluppa dalla parete del tubo neuroepiteliale, che cresce dal dienosiphalon e oscilla verso il basso per mancanza di spazio. Parti ventricolo laterale, contenente due pareti vascolari del plesso, media cellulare e mais inferiore, nonché parietale e Lobo temporale, sviluppandosi dalla sua parete, sono le parti più antiche della corteccia cerebrale.

Sincronizzazione spaziale (PS), cioè. La dinamica sincrona delle oscillazioni elettriche registrate da diversi punti della corteccia cerebrale riflette lo stato delle strutture cerebrali, che facilita la diffusione dell'eccitazione e crea le condizioni per l'interazione interzonale. Il metodo di registrazione PS è stato sviluppato dall'eccezionale fisiologo russo M.N. Livanov.
Gli studi sulle componenti ritmiche dell'EEG delle singole zone e le loro relazioni spazio-temporali nell'uomo durante l'esecuzione di movimenti volontari hanno dato vera opportunità avvicinarsi all'analisi dei meccanismi centrali delle interazioni funzionali che si sviluppano a livello sistemico durante l'attività motoria. L'analisi di correlazione dell'EEG registrato durante l'esecuzione di movimenti ritmici ha mostrato che nell'uomo, non solo i centri della corteccia motoria, ma anche le zone frontali e parietali inferiori prendono parte all'organizzazione corticale dei movimenti.
L'apprendimento dei movimenti volontari e il loro allenamento provocano una ridistribuzione delle correlazioni intercentrali dei biopotenziali corticali. All'inizio dell'allenamento numero totale i centri coinvolti nell'attività articolare aumentano notevolmente e la relazione sincrona delle componenti ritmiche dell'EEG delle zone motorie con la parte anteriore e posteriore Zone associative della corteccia - zone che ricevono informazioni dai recettori che percepiscono l'irritazione di varie modalità e da tutte le zone di proiezione ");" onmouseout="nd();" href="javascript:void(0);">associativo le zone. Man mano che il movimento viene padroneggiato, il livello complessivo di PS diminuisce in modo significativo e, al contrario, aumentano le connessioni tra le zone motorie e quelle parietali inferiori.
È importante notare che nel processo di apprendimento, la composizione ritmica dei biopotenziali delle diverse zone corticali viene riorganizzata: i ritmi lenti iniziano a essere registrati nell'EEG, coincidendo in frequenza con il ritmo dell'esecuzione dei movimenti. Questi ritmi nell'EEG umano sono chiamati "etichettati". Le stesse oscillazioni etichettate sono state trovate nei bambini età prescolare quando fanno movimenti ritmici sull'ergografo.
Studi sistematici dell'EEG umano durante l'implementazione dell'attività motoria ciclica (ripetuta periodicamente) e aciclica hanno rivelato cambiamenti significativi nella dinamica dell'attività elettrica della corteccia cerebrale. Nell'EEG, c'è un aumento della sincronizzazione sia locale che distante dei biopotenziali, che si esprime in un aumento della potenza delle componenti periodiche, nei cambiamenti nello spettro di frequenza degli auto- e dei correlogrammi incrociati, in un certo allineamento del massimi di spettri di frequenza e funzioni Coerenza - il grado di sincronizzazione degli indicatori di frequenza EEG tra le diverse parti della corteccia cerebrale.");" onmouseout="nd();" href="javascript:void(0);">coerenza alla stessa frequenza.

PS e tempo di reazione. Il tempo di reazione è uno degli indicatori motori più semplici. Pertanto, di particolare interesse è il fatto che anche una semplice reazione motoria può avere diversi correlati fisiologici a seconda dell'aumento o della diminuzione della sua durata. Pertanto, confrontando l'immagine delle relazioni di correlazione intercentrale dei componenti spettrali dell'EEG del cervello con il tempo di una semplice reazione motoria, si è scoperto che il riarrangiamento delle relazioni spaziotemporali dell'EEG delle zone associative è associato alla risposta tempo ad un dato stimolo. Con reazioni rapide in una persona sana, molto spesso si sono verificate correlazioni elevate di biopotenziali in entrambe le aree parietali inferiori (leggermente di più con l'emisfero sinistro del cervello). Se il tempo di reazione è aumentato, questo è stato accompagnato dalla sincronizzazione dei biopotenziali in regioni frontali corteccia e la regione parietale inferiore dell'emisfero sinistro è stata esclusa dall'interazione. Inoltre, è stata trovata una relazione tra le grandezze degli sfasamenti Ritmo alfa - il ritmo principale dell'elettroencefalogramma in uno stato di relativo riposo, con una frequenza compresa tra 8 e 14 Hz e un'ampiezza media di 30 - 70 μV. ");" onmouseout="nd();" href="javascript:void(0);">ritmo alfa registrato nel frontale, precentrale e aree occipitali cervello e la velocità di una semplice reazione motoria.
È importante notare che un aumento della sincronizzazione dei biopotenziali si verifica in una persona già in uno stato pre-lavorativo nel processo di concentrazione prima di un'azione motoria, nonché durante l'esecuzione mentale dei movimenti.

PS e le specifiche del movimento. Oltre ad un aumento aspecifico del PS dei biopotenziali, è stato notato il suo marcato aumento selettivo tra le zone corticali direttamente coinvolte nell'organizzazione di un particolare atto motorio. Ad esempio, si stabilisce la massima somiglianza nell'attività elettrica: quando si muovono le mani - tra la regione frontale e la rappresentazione motoria dei muscoli arti superiori; quando si muovono le gambe - tra la regione frontale e la rappresentazione motoria dei muscoli estremità più basse. Con azioni di precisione che richiedono un preciso orientamento spaziale e controllo visivo (tiro, scherma, pallacanestro), le interazioni tra aree visive e motorie vengono potenziate.
La complessa dinamica della PS dei biopotenziali di diverse parti del cervello negli atleti è stata rivelata durante l'esecuzione vari esercizi e viene mostrata la dipendenza dell'aumento dell'interazione delle componenti ritmiche dell'EEG dalla modalità dell'attività motoria, dalle qualifiche degli atleti, dalla capacità di una persona di risolvere problemi tattici, dalla complessità della situazione. Pertanto, negli atleti altamente qualificati, le interazioni intercentrali sono molto più intense e localizzate in modo più chiaro. Si è anche scoperto che compiti motori più complessi richiedono di più alto livello la sincronizzazione spaziale dei ritmi EEG e il tempo per risolvere compiti tattici è correlato al tasso di aumento delle interazioni intercentrali. In questo caso, la risposta motoria segue dopo aver raggiunto la massima sincronia dei biopotenziali nella corteccia cerebrale.
Insieme, gli studi sulla PS dei biopotenziali cerebrali nell'uomo hanno permesso di stabilire che quando si eseguono atti motori semplici e complessi, diversi centri del cervello entrano in interazione, formando sistemi complessi di zone interconnesse con focolai di attività non solo nella proiezione, ma anche nelle aree associative, in particolare il frontale e il parietale inferiore. Queste interazioni intercentrali sono dinamiche e cambiano nel tempo e nello spazio man mano che si compie l'atto motorio.

10.5. Complesso di potenziali cerebrali associati ai movimenti

Una delle direzioni importanti nello studio della psicofisiologia dell'atto motorio è lo studio del complesso delle oscillazioni dei potenziali cerebrali associati ai movimenti (PMSD). Il significato di questo fenomeno per la comprensione meccanismi fisiologici l'organizzazione del movimento è molto ampia, perché lo studio della PMSD consente di rivelare la sequenza nascosta dei processi che si verificano nella corteccia cerebrale durante la preparazione e l'esecuzione del movimento, e la cronometria dei processi di elaborazione delle informazioni è un insieme di metodi per misurare il durata delle singole fasi del processo di elaborazione delle informazioni basate sulla misurazione indicatori fisiologici, in particolare, i periodi di latenza delle componenti dei potenziali evocati e relativi agli eventi.");" onmouseout="nd();" href="javascript:void(0);"> orologio questi processi, ad es. fissare i loro limiti di tempo.

Composizione dei componenti di PMSD. Per la prima volta questo complesso, che riflette i processi di preparazione, esecuzione e valutazione del movimento, è stato registrato negli anni '60. Si è scoperto che il movimento è preceduto da una lenta oscillazione negativa: il potenziale di prontezza (RP). Inizia a svilupparsi 1,5 - 0,5 s prima dell'inizio del movimento. Questa componente è registrata principalmente nelle derivazioni centrale e fronto-centrale di entrambi gli emisferi. 500-300 ms prima dell'inizio del movimento, il PG diventa asimmetrico - la sua ampiezza massima si osserva nella regione precentrale, Controlaterale - pertinente al lato opposto del corpo.");" onmouseout="nd();" href="javascript:void(0);"> controlaterale movimento. Circa la metà dei soggetti adulti, sullo sfondo di questa lenta oscillazione negativa, poco prima dell'inizio del movimento, si registra una componente positiva di piccola ampiezza. Si chiama "positività premotoria" (PMP). La successiva oscillazione negativa in rapido aumento in ampiezza, il cosiddetto potenziale motorio (MP), inizia a svilupparsi 150 ms prima dell'inizio del movimento e raggiunge la sua massima ampiezza sulla regione della rappresentazione motoria dell'arto in movimento nella corteccia cerebrale. Questo complesso di potenziali termina con una componente positiva circa 200 ms dopo l'inizio del movimento.

Il significato funzionale dei componenti.È generalmente accettato che il potenziale di prontezza (RP) sorga nella corteccia motoria ed è associato ai processi di pianificazione e preparazione del movimento. Appartiene alla classe delle lente oscillazioni negative del potenziale cerebrale, il cui verificarsi è spiegato dall'attivazione di elementi neuronali delle corrispondenti aree della corteccia.
Ipotesi in merito valore funzionale I PMP sono diversi.
Questa oscillazione è considerata sia come riflesso della consegna del comando centrale dalla corteccia ai muscoli, sia come risultato del rilassamento della corteccia dopo il completamento di un certo stadio dell'organizzazione del movimento, sia come riflesso dei processi di soppressione dei movimenti associati dell'altro arto e come feedback dalle afferenze muscolari. Attualmente, alcuni autori ritengono che i PMP siano solo un riflesso dell'inizio del potenziale motorio.
Durante la registrazione dell'MP nelle scimmie, sono stati identificati due sottocomponenti nell'MP. La prima sottocomponente è correlata con l'attivazione della corteccia motoria associata all'inizio del movimento (attività sinaptica neuroni piramidali), e il secondo - con l'attivazione dei campi 2.3 e 4 dei campi di Brodmann - aree separate della corteccia cerebrale, diverse per struttura cellulare (citoarchitettonica) e funzioni. Ad esempio, i campi 17,18,19 sono le aree visive della corteccia cerebrale, che hanno strutture e funzioni diverse nel fornire la percezione visiva.");" onmouseout="nd();" href="javascript:void(0);">di Brodman . La registrazione di MP in una persona con epilessia ha permesso di distinguerne tre componenti. Il primo componente è stato chiamato il potenziale di iniziazione. Ha un'ampiezza elevata e si verifica dopo l'inizio del movimento nella corteccia precentrale controlaterale. Il secondo, che si verifica dopo l'inizio del miogramma ed è più localizzato nel campo somatosensoriale controlaterale, può essere associato sia all'inizio del movimento che al feedback sensoriale. La terza componente riflette l'impulso proveniente dalle afferenze muscolari alla corteccia.
Il potenziale positivo che segue il MP è considerato come un riflesso dell'afferenza inversa proveniente dai recettori periferici, dell'attività ascendente dei centri motori, dell'operazione di confronto tra il programma motorio e il quadro neuronale della sua esecuzione, o dei processi di rilassamento dopo il movimento.

Un'ondata di attesa. Oltre alla PMSD, è stato descritto un altro fenomeno elettrofisiologico, che è essenzialmente vicino al potenziale di prontezza. Riguarda sulla fluttuazione negativa del potenziale registrato nelle sezioni anteriori della corteccia cerebrale nel periodo tra l'azione dei segnali di avvertimento e trigger (che richiedono una reazione). Questa fluttuazione ha diversi nomi: onda di aspettativa, onda E, deviazione negativa condizionale (CNV). L'onda E si verifica 500 ms dopo il segnale di avviso, la sua durata aumenta con l'aumentare dell'intervallo tra il primo e il secondo stimolo. L'ampiezza dell'onda E aumenta in proporzione diretta alla velocità della risposta motoria allo stimolo iniziale. Aumenta con la tensione dell'attenzione e un aumento dello sforzo volitivo, che indica la connessione di questo fenomeno elettrofisiologico con i meccanismi di regolazione volontaria dell'attività motoria e del comportamento in generale.

10.6. attività neurale

Colonne corticali funzionali. Nella zona motoria della corteccia umana, ci sono i cosiddetti piramidali giganti Cellule Beza - cellule piramidali della corteccia cerebrale. onmouseout="nd();" href="javascript:void(0);">Celle Betz, che sono organizzati in colonne distinte. Le cellule piramidali che svolgono funzioni simili si trovano una accanto all'altra, altrimenti sarebbe difficile spiegare l'esatta organizzazione somatotopica della corteccia. Tali colonne motorie sono in grado di eccitare o inibire un gruppo di funzionalmente omogeneo Motoneurone (motoneurone) - una cellula nervosa il cui assone innerva le fibre muscolari. onmouseout="nd();" href="javascript:void(0);">motoneuroni.
La registrazione dell'attività di singole cellule piramidali mediante microelettrodi impiantati in animali che eseguono vari movimenti ha permesso di stabilire un fatto di fondamentale importanza. I neuroni corticali che regolano l'attività di qualsiasi muscolo non sono concentrati in una sola colonna. La colonna motoria è in gran parte un'associazione funzionale di neuroni che regolano l'attività di diversi muscoli che agiscono su una particolare articolazione. Pertanto, nelle colonne dei neuroni piramidali della corteccia motoria, i movimenti sono rappresentati non tanto quanto i muscoli.

Codici neurali dei programmi motori. La codifica delle informazioni in un neurone viene effettuata dalla frequenza delle sue scariche. Un'analisi dell'attività impulsiva dei neuroni durante lo sviluppo di vari programmi motori negli animali ha mostrato che i neuroni sono coinvolti nella loro costruzione. diversi reparti sistema motorio, mentre svolge funzioni specifiche. Secondo alcune idee, l'inclusione dei programmi motori avviene a causa dell'attivazione dei cosiddetti neuroni di comando. I neuroni di comando sono, a loro volta, sotto il controllo dei centri corticali superiori. L'inibizione è un processo nervoso opposto all'eccitazione; si manifesta nell'indebolimento o nella cessazione dell'attività specifica di un dato sistema del corpo. onmouseout="nd();" href="javascript:void(0);">Rallenta il neurone di comando porta all'arresto del programma da esso controllato, l'eccitazione, al contrario, all'attivazione del circuito nervoso e all'attualizzazione del programma motorio.
Il coinvolgimento dei neuroni di comando nell'attività integrale del cervello è determinato dalla motivazione attuale e da uno specifico programma motorio volto a soddisfare tale motivazione. Programma motorio, per essere di natura adattativa, deve tenere conto di tutte le componenti significative del segnale dell'ambiente esterno, rispetto alle quali viene eseguito il movimento intenzionale, ad es. basato sul principio della multisensorialità La convergenza è l'associazione di assoni di un gruppo di neuroni, che si verifica a causa della formazione di sinapsi sullo stesso neurone postsinaptico. onmouseout="nd();" href="javascript:void(0);">convergenza.

Glossario di termini

  1. locomozione
  2. motoneurone
  3. articolazione
  4. Attivazione
  5. coerenza
  6. Campi di Brodmann
  7. cronometria dei processi di elaborazione delle informazioni

Domande per l'autoesame

  1. Qual è la differenza tra immagine corporea statica e dinamica?
  2. Quali strutture del cervello giocano un ruolo decisivo nell'organizzazione del movimento volontario?
  3. In che modo differiscono le funzioni dei sistemi piramidale ed extrapiramidale?
  4. Cosa danno i potenziali del cervello associati al movimento per comprendere i meccanismi cerebrali dell'organizzazione del movimento?

Bibliografia

  1. Batuev A.S. Funzioni dell'analizzatore motorio. L.: Nauka, 1970.
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  3. Bernstein N.A. Saggi sulla fisiologia dei movimenti e sulla fisiologia dell'attività. Mosca: Nauka, 1966.
  4. Bloom F., Lizerson A., Hofstadter L. Cervello, mente e comportamento. M.: Mir, 1988.
  5. Dudel J., Ruegg I., Schmidt R., Janig V. Fisiologia umana. T. 1 / Ed. R. Schmidt e G. Thevs. M.: Mir, 1985.
  6. Corso generale di fisiologia umana e animale / Ed. AA. Nozdrachev. Mosca: scuola superiore, 1991.
  7. Sologub E.B. Attività elettrica del cervello umano nel processo di attività motoria. L.: Nauka, 1973.
  8. Khrizman T.P. Movimento del bambino e attività elettrica del cervello. Mosca: Pedagogia, 1973.
  9. Evarts E. Meccanismi cerebrali che controllano il movimento // Cervello. M.: Mir, 1982.

Argomenti di tesine e saggi

  1. Gli insegnamenti di N.A. Bernstein sulla struttura del movimento.
  2. Tipologie psicofisiologiche dei movimenti.
  3. Movimenti della mano umana e loro meccanismi neurofisiologici.
  4. Movimenti volontari e loro meccanismi neurofisiologici.
  5. Fasi storiche della ricerca sui potenziali cerebrali associati ai movimenti.
  6. Il ruolo dell'attività neurale nella costruzione dei movimenti.