Układ kontroli ruchu

Oprócz analizy danych zmysłowych najważniejszym

zadaniem mózgu jest kontrola ruchów 640 mięśni

szkieletowych;

Najprostsze

ruchy

wymagają

bardzo

złożonej

Najprostsze

ruchy

wymagają

bardzo

złożonej

kontroli.

Składowe kontroli układu ruchu

Kora mózgowa

Ośrodki podkorowe

Rdzeń kręgowy

Receptory

Układ nerwowy somatyczny

(przetwarza i przewodzi informacje
pochodzące z receptorów całego
ciała, a jego efektorami są mięśnie
poprzecznie prążkowane
szkieletowe, znajduje się on pod
kontrolą kory mózgu)

Podział czynnościowy układu nerwowego

(reguluje czynności narządów

wewnętrznych oraz metabolizm tkanek i
dokonuje tego na drodze odruchowej,
automatycznej, nie zależnie od woli,
współdziałając z układem dokrewnym):

Układ nerwowy autonomiczny (wegetatywny)

układ piramidowy

: odpowiedzialny za

ruchy świadome

układ pozapiramidowy

:

odpowiedzialny za ruchy
zautomatyzowane, reguluje napięcie
mięśni

część współczulna

: odpowiedzialna za

pobudzenie

część przywspółczulna

: odpowiedzialna za

hamowania

Składowe kontroli układu ruchu

Kora mózgowa

Ośrodki podkorowe

Rdzeń kręgowy

Receptory

Składowe kontroli układu ruchu

Kora mózgowa

jest odpowiedzialna za planowanie ruchów
dowolnych i wysyłanie poleceń ruchowych

dowolnych i wysyłanie poleceń ruchowych
inicjujących ich wykonanie.

Składowe kontroli układu ruchu

Kora mózgowa

Ośrodki podkorowe

Rdzeń kręgowy

Receptory

Składowe kontroli układu ruchu

Ośrodki podkorowe

są odpowiedzialne za modulację i
koordynację poleceń ruchowych

koordynację poleceń ruchowych
zapewniających prawidłowe
wykonanie zadania ruchowego

Składowe kontroli układu ruchu

Ośrodki podkorowe

zwoje podstawy

[dostarczają wzorców

ruchowych, niezbędnych do utrzymania postawy ciała koniecznej
do prawidłowego wykonania poleceń ruchowych]

móżdżek

[otrzymuje z kory mózgowej informacje o naturze

móżdżek

[otrzymuje z kory mózgowej informacje o naturze

zamierzonego ruchu, natomiast z rdzenia kręgowego o tym jak
daleko jest ten ruch prawidłowo wykonany –modyfikacja
wykonania]

pień mózgu

[stacja przekaźnikowa dla wszystkich poleceń

ruchowych z wyjątkiem tych , które wymagają największej
precyzji. Odpowiedzialny za utrzymanie normalnej postawy ciała
podczas aktywności ruchowej.]

Móżdżek

Jego funkcja jest związana z koordynacja
w czasie , czasem trwania i siłą ruchu.

Istotny ośrodek regulujący równowagę

Istotny ośrodek regulujący równowagę
ciała.

Pień mózgu

Pień mózgu obejmuje rdzeń przedłużony, most, śródmózgowie i
części miedzy mózgowia. Obwody neuronalne w obrębie tych
struktur kontrolują wiele funkcji fizjologicznych.

Twór siatkowaty i jądra przedsionka są ważnymi częściami
składowymi układu kontroli ruchu.

Pień mózgu

Twór siatkowaty

Ośrodki kontroli ruchu – stacja przekaźnikowa dla wszystkich
zstępujących poleceń ruchowych z wyjątkiem tych, które przebiegają
bezpośrednio do rdzenia kręgowego przez piramidy.

bezpośrednio do rdzenia kręgowego przez piramidy.

Ośrodki kontroli ruchu - otrzymują i modyfikują polecenia do
proksymalnych i osiowych mięśni ciała.

Ośrodki kontroli ruchu – odpowiedzialne za utrzymanie
normalnego napięcia determinującego postawę ciała.

Pień mózgu

Jadra przedsionka

Otrzymują informację z receptorów przedsionkowych za
pośrednictwem włókien nerwu przedsionkowego (VIII para n.
czaszkowych) .

czaszkowych) .

Odruchy z układu przedsionkowego koordynują dostosowanie ruchów
kończyn i oczu w odpowiedzi na zmianę pozycji ciała.

Receptory przedsionkowe :
Błędnik:
woreczek, łagiewka- reagują na przyspieszenie liniowe i statyczną
pozycję głowy
kanały półkoliste – przyspieszenie kątowe głowy

Składowe kontroli układu ruchu

Kora mózgowa

Ośrodki podkorowe

Rdzeń kręgowy

Receptory

Składowe kontroli układu ruchu

Rdzeń kręgowy

zawiera wspólne, końcowe drogi poprzez
które ruch jest wykonywany;

uczestniczy on we właściwym wykonaniu

zadania ruchowego poprzez wybór

właściwych moto-neuronów do

poszczególnych zadań i poprzez

odruchowe dostosowanie stopnia ich

aktywności

Składowe kontroli układu ruchu

Kora mózgowa

Ośrodki podkorowe

Rdzeń kręgowy

Receptory

Składowe kontroli układu ruchu

Kora mózgowa

Ośrodki podkorowe

Rdzeń kręgowy

Receptory

Składowe kontroli układu ruchu

Receptory

zapewniają czuciowe sprzężenie zwrotne z o.u.n.
które może być użyte do dostosowywania
komend ruchowych w czasie wykonywania ruchu

Wróżniamy:

Informację proprioreceptywną (nieświadomoa informacja o
pozycji ciała w przestzreni i napięciu wytwarzanym przez kurczące
się mieśnie szkieletowe –dostarczana z
więzadeł, mięsni, narządów przedsionkowych

Świadomą informację o pozycji ciała i kończyn w przestrzeni –
dostarczana poprzez wzrok i skórne narządy czuciowe

Receptor ( włókno pierścieniowo-
spiralne-generuje potencjał

czynnościowy

)

Odruch monosynaptyczny:

Droga dośrodkowa
Neuron czuciowy IA

Analizator (rdzeń kręgowy
1 synapsa)

Efektor włókna mięśnia
czworogłowego skurcz

Neuron czuciowy IA

Droga odśrodkowa
Neuron ruchowy

Receptor ( buławki Goldiego

generuje potencjał czynnościowy

)

Odruch polisynaptyczny:

Droga dośrodkowa
Neuron czuciowy Ib

Analizator (rdzeń kręgowy kilka
synaps)

Efektor włókna mięśnia
czworogłowego rozkurcz

Neuron czuciowy Ib

Droga odśrodkowa
Neuron ruchowy

Odruch polisynaptyczny:

Odruch ochronny

Bierze udział w regulacji napięcia podczas normalnej czynności
mięśniowej

Składowe kontroli układu ruchu

kora kojarzeniowa

kora ruchowa

pień mózgu

móżdżek

zwoje podstawy

pień mózgu

rdzeń kręgowy

mięśnie szkieletowe

Połączenia między częściami układu kontroli ruchu

Układ nerwowy somatyczny

(przetwarza i przewodzi informacje
pochodzące z receptorów całego
ciała, a jego efektorami są mięśnie
poprzecznie prążkowane
szkieletowe, znajduje się on pod
kontrolą kory mózgu)

Podział czynnościowy układu nerwowego

(reguluje czynności narządów

wewnętrznych oraz metabolizm tkanek i
dokonuje tego na drodze odruchowej,
automatycznej, nie zależnie od woli,
współdziałając z układem dokrewnym):

Układ nerwowy autonomiczny (wegetatywny)

układ piramidowy

: odpowiedzialny za

ruchy świadome

układ pozapiramidowy

:

odpowiedzialny za ruchy
zautomatyzowane, reguluje napięcie
mięśni

część współczulna

: odpowiedzialna za

pobudzenie

część przywspółczulna

: odpowiedzialna za

hamowania

Układ piramidowy – część układu nerwowego
kontrolująca ruchy dowolne i postawę ciała.

Układ piramidowy posiada dwie drogi unerwiające
ruchowo mięśnie.

Pierwsza z nich to droga korowo-jądrowa, która
unerwia mięśnie twarzoczaszki, szyi a także część

unerwia mięśnie twarzoczaszki, szyi a także część
mięśnia czworobocznego grzbietu.

Druga to droga korowo-rdzeniowa, która unerwia
resztę mięśni organizmu.

Układ piramidowy składa się z dwóch
neuronów: ośrodkowego i obwodowego:

ośrodkowy neuron ruchowy to duża, piramidowa
komórka Betza, leżąca w 4 i częściowo 6 polu kory
ruchowej (wg Brodmanna). Komórki te ułożone są
somatotropicznie w obrębie tych pól, określanych
jako pierwszorzędowa kora ruchowa

jako pierwszorzędowa kora ruchowa

obwodowy neuron ruchowy to komórka leżąca w
rogu przednim rdzenia kręgowego lub w jądrze
ruchowym nerwów czaszkowych, w zależności od
tego przez jakie nerwy dany mięsień jest unerwiany.

Schemat struktur pnia
mózgu, droga piramidowa

mózgu, droga piramidowa

(pyramidal tract) widok z

boku

Schemat struktur pnia

Schemat struktur pnia
mózgu, droga piramidowa

(pyramidal tract) widok od

góry

Schemat przebiegu dróg
piramidowych w płaszczyźnie
czołowej.

Skrzyżowaniu ulega 80% włókien drogi korowo-rdzeniowej, które
przechodząc do sznura bocznego przeciwległej strony rdzenia
kręgowego tworzą drogę korowo-rdzeniową boczną. Skrzyżowanie tej
drogi wyjaśnia, dlaczego u osób praworęcznych funkcjonalnie
dominującą jest lewa półkula mózgu, a u leworęcznych prawa.

Pozostałe 20% nieskrzyżowanych włókien tworzy drogę korowo-
rdzeniową przednią, biegnącą w sznurze przednim rdzenia, która
oddaje stopniowo włókna do substancji szarej rdzenia kończąc się w
dystalnym odcinku rdzenia kręgowego szyjnego.

Jednostki ruchowe (motoryczne)

Jednostka ruchowa jest modułem czynnościowym
wykorzystywanym przez układ kontroli ruchu do wykonania ruchu

Składowe jednostki ruchowej :

Motoneuron i wszystkie włókna mięśniowe , które unerwia

Schemat jednostki motorycznej

Typ
jednostki
motorycznej

Wolno-
kurczące się
I (SO)

Szybko-
kurczące
Tlenowo-
beztlenwe
II A

Szybko-
kurczące
Beztlenwe
II X

Cechy jednostki motorycznej włókien mięśniowych

II A

Czas skurczu i
rozkurczu

długi

krótki

krótki

Siła skurczu

Niska

Średnia

Wysoka

Ilość wł./na 1
komórkę
nerwową

10-180

300-800

300-800

Odporność na
zmęczenie

Bardzo wysoka

Wysoka

Niska

Napięcie mięśniowe rozwijane przez włókna mięśniowe

podczas skurczu

45%

40%

15%

genetyczne czynniki

Czynniki środowiska

Inne tech czynniki

Włókna mięśniowe

Czynniki mające wpływ na zawartość włókien typu I w mięśniach szkieletowych
człowieka

J.A. Simoneau and C. Bouchard 1995, Genetic determinism of fiber type proportion in human skeletal
muscle FASEB 9: 1094

Rekrutacja jednostek motorycznych

Systematyczna rekrutacja jednostek ruchowych
podczas skurczu zwiększa zdolność układu kontroli
ruchu do wykonania zadania

Podczas wykonywania ruchu małe jednostki

Podczas wykonywania ruchu małe jednostki
motoryczne ze względu na ich większą pobudliwość są
aktywowane przed jednostkami dużymi.

Rekrutacja jednostek motorycznych

Zasad selekcji powoduje, iż kora ruchowa nie musi
dokładnie określać, który z poszczególnych
motoneuronów będzie pobudzony podczas skurczu

(liczba neuronów korowych biorących udział w wytworzeniu danego
ruchu jest niewielka)

ruchu jest niewielka)

Rekrutacja jednostek motorycznych

Siła – przy wykonywaniu precyzyjnego ruchu
wymagającego małej siły bardziej skuteczne jest
użycie małej jednostki motorycznej.

Wytrzymałość – wykonanie długotrwałej czynności
ruchowej wymagającej pewnej wytrzymałości
angażuje mniejsze , oporne na zmęczenie jednostki
motoryczne

Rekrutacja jednostek motorycznych

Wzorzec włączania się jednostek
motorycznych jest stały dla konkretnego
ruchu, ale nie dla mięśni – może być inny dla
różnych ruchów angażujących te same
mięśnie.

mięśnie.

Wszechstronny rozwój danej grupy
mięśniowej wymaga stosowania różnych
ruchów (ćwiczeń) = doskonalenie siły
mięśniowej

Wielkość siły rozwijanej przez mięsień podczas ruchu
dowolnego zależy od dwóch czynników :

1. Impulsacji nerwowej (częstotliwość

pobudzeń, włączenie liczby jednostek
motorycznych, synchronizację aktywności jednostek
motorycznych)

motorycznych)

2. Odpowiedzi mięśnia na określony impuls –reaktywność

mięśnia (przekrój fizjologiczny, rodzaj jednostek
motorycznych , długość w chwili zainicjowania skurczu

Zachęcam do obejrzenia filmu :

http://www.youtube.com/watch?v=cyUQNcRpOjI&feature=player_embedded

może się przydać na następnych zajęć