Роль базальних ядер у регуляції рухових функцій

Базальні ядра, що приймають участь в регуляції рухових функцій - це полосате тіло (corpus striatum), блідий шар (globus palidum), субталамічні ядра і структура середнього мозку - чорна субстанція (substancia nigra).

Вони модулюють вихідні сигнали через таламус до моторної кори, що забезпечують планування і початок плавних рухів.

Багато синаптичних зв’язків є гальмівними, виділяється в них нейромедіатор ГАМК.

 

Схема будови базальних ядер і контроль рухових функцій: А. Контроль набутих моторних навиків. Б. Свідоме планування рухів. В. Нейромедіатори. 1 - пре моторна і додаткова зони кори; 2 – первинна моторна кора; 3 – пре фронтальна кора; 4 – сомато-сенсорна кора; 5 – передньомедіальне і передньолатеральне ядра таламуса; 6 – субталамічне ядро; 7 – чорна речовина; 8 – хвостате ядро; 9 – шкаралупа; 10 – бліда куля.

Важливе місце, що визначає фізіологічну роль базальних ядер, займають дві нейронні системи шкаралупи і хвостатого ядра

Нейронна система шкаралупи. Шкаралупа має входи переважно з прилеглих до первинної моторної кори областей, але не з самої первинної моторної кори. Виходи з системи шкаралупи здійснюються в основному в первинну моторну кору, премоторну і додаткову моторну області. Одне з головних завдань базальних ядер (зокрема шкаралупи) при здійсненні рухового контролю це контроль комплексних стереотипів моторної діяльності (наприклад, написання букв алфавіту).

Нейронна система хвостатого ядра. Хвостате ядро отримує багато інформації з асоціативних областей кори, яка інтегрує різні види сенсорної і моторної інформації, щоб формувати програми стереотипних рухів. З кори сигнали поступають в хвостате ядро, потім передаються в бліду кулю, звідти в релейні ядра таламуса і знову поступають назад в префронтальну, премоторну і додаткову моторні області кори. Анатомічні особливості системи хвостатого ядра знаходять пояснення в його функції: хвостате ядро грає важливу роль в свідомому (когнітивному) контролі рухової активності. Дійсно, більшість наших рухових актів виникають в результаті обдумування їх і зіставленні з інформацією, наявною в пам'яті.

Нейромедіатори базальних ядер. Взаємодію між нейронами базальних ядер здійснюють різні нейромедіатори:

- Дофамін (дофамінергічна система чорної речовини і смугастого тіла) забезпечує синаптичну передачу з чорної речовини в хвостате ядро і шкаралупу.

- ГАМК (Гамк–ергічна система смугастого тіла, блідої кулі і чорної речовини) забезпечує сигналізацію з хвостатого ядра і шкаралупи в бліду кулю і чорну речовину.

- Ацетилхолін (холінергічна система смугастого тіла) реалізує передачу з кори в хвостате ядро і шкаралупу.

- Норадреналін, серотонін, енкефалін забезпечують синаптичну передачу від нейронів стовбура мозку до базальних ядер.

- Глутамат, збудливий нейромедіатор забезпечує баланс взаємодії різних нервових клітин в контексті ефектів гальмівних нейромедіаторів ГАМК, дофаміна і серотоніна.

Ушкодження базальних ядер:

- блідого шару

- виникає нездатність підтримувати стійку позу;

- субталамічних ядер

- зникає гальмування рухових структур з контралатеральної сторони;

- наслідком цього є велика амплітуда рухів (гемібалізм);

- полосатого тіла

- зникає гальмування рухових структур;

наслідком цього є виникнення швидких, тривалих і некоординованих рухів;

Чорної субстанції

- викликає деструкцію допамінергічних нейронів із-за того, що зменшується концентрація збуджуючого медіатора-допаміна, переважають дуже активні гальмівні шляхи від полосатого тіла до блідого шару; наслідком цього є виникнення таких симптомів, які мають місце у людей з хворобою Паркінсона:

а) ригідність

б) тремтіння

в) зменшено довільні рухи

Матеріали для самоконтролю

6.1. Дайте відповіді на запитання:

1) У людини спостерігаються астенія, м’язова дистонія і порушення рівноваги. Який з відділів ЦНС уражений? Які ще симптоми можна виявити у людини, якщо це припущення правильне.

2) У людини спостерігаються гіпокінезія і тремор у стані спокою. Про ураження якого відділу ЦНС Які ще симптоми можна виявити у людини, якщо це припущення правильне.

3) Які рефлекторні реакції на звук і світло можна додатково виявити у собаки і кішки? Порівняти з реакціями, які спостерігаються у мезенцефалічних тварин. Чому?

4) Які рухові рефлекторні реакції можна додатково виявити у стріарних собаки і кішки, мавпи? Порівняти з реакціями, які спостерігаються у таламічних тварин. Чому?

6.2.Виберіть правильну відповідь:

1.В експерименті встановлено, що у відповідь на розтягнення м’яза спостерігається його рефлекторне скорочення. З подразнення яких рецепторів розпочинається ця рефлекторна реакція?

1. Сухожильні рецептори Гольджі
2. М’язові веретена.
3. Суглобові рецептори
4. Дотикові рецептори
5. Больові рецептори

2.В експерименті на тварині зробили переріз мозку між певними відділами ЦНС і спостерігали послаблення м’язового тонусу, а також відсутність анти гравітаційної пози. Між якими відділами мозку зроблено переріз?

1. Заднім і середнім
2. Заднім і спинним
3. Переднім і середнім
4. Переднім і проміжним
5. Мозочком і переднім

3.У хворого з порушенням мозкового кровообігу в ділянці довгастого мозку при обстеженні виявили посилення тонусу м’язів-згиначів на тлі зниження тонусу м’язів-розгиначів. В яких структурах мозку виникло подразнення, що призвело до цих змін?

1. Вестибулярні ядра
2. Червоні ядра
3. Чорна речовина
4. Бліда куля
5. Чотиригорбкове тіло

4.Під час обертання на каруселі у дитини спостерігалось збільшення частоти серцевих скорочень, нудота, збільшилось потовиділення. Подразнення яких рецепторів призвело до цих реакцій?

1. Вестибулярних переддвір’я
2. Вестибулярних пів колових каналів
3. Пропріорецепторів м’язів шиї.
4. Зорових
5. Слухових

5.Внаслідок руйнування певних структур стовбура мозку тварина втратила орієнтувальні рефлекси у відповідь на сильні звукові подразники. Які з вищенаведених структур були зруйновані?

1. Передні горбки чотиригорбкового тіла
2. Задні горбки чотиригорбкового тіла
3. Червоні ядра
4. Чорна речовина
5. Вестибулярні ядра

6.Кошеня поклали на спину, однак воно рефлекторно повертає голову тім’ям догори. Подразнення яких рецепторів призводить до такої рефлекторної реакції

1. Вестибулорецептори пів колових каналів
2. Вестибулорецептори переддвір’я
3. Зорові рецептори
4. Слухові рецептори
5. Пропріорецептори м’язів шиї

7.У собаки під час нейрохірургічної операції на мозочку видалили флокулонодулярний відділ з черв’яком. До яких змін м’язового тонусу це призведе?

1. Посилення тонусу м’язів розгиначів
2. Посилення тонусу м’язів згиначів
3. Послаблення тонусу м’язів розгиначів
4. Тонус м’язів не змінився
5. Послаблення тонусу м’язів згиначів

8.Морська свинка знаходиться на дощечці, яку опускають вниз. Як зміниться тонус м’язів на кінцівках та який з наведених нервових шляхів його забезпечить?

1. Посилиться тонус м’язів-розгиначів, вестибулоспінальний
2. Послабиться тонус м’язів-розгиначів, ретикулоспінальний
3. Посилиться тонус м’язів-згиначів, вестибулоспінальний
4. Послабиться тонус м’язів-згиначів, руброспінальний
5. Послабиться тонус м’язів-згиначів, кортикоспінальний

9.Під час нейрохірургічної операції у пацієнта подразнювали потиличний відділ кори лівої півкулі. Які порушення найімовірніше будуть спостерігатися7

1. Зорової функції справа
2. Зорової функції зліва
3. Слуху справа
4. Слуху зліва
5. нюху

10.Внаслідок крововиливу у мозок у обстежуваного втрачена можливість до виконання точних рухів пальцями рук. Який з наведених нервових шляхів найбільш імовірно ушкоджений?

1. Кортикоспінальний
2. Кортикоруброспінальний
3. Кортикоретикулоспінальний
4. Кортиковестибулоспінальний
5. Тектоспінальний

Література

Основна

1.Нормальна фізіологія / 3а ред. В. I. Філімонова.—■ К.: 3доров'я, 1994.— С. 141 - 167.

2. Посібник з фізіології. За редакцією проф. В.Г.Шевчука. Вінниця: Нова книга, 2005. С.68-144.

Додаткова

1.Фізіологія людини. Вільям Ф.Ганонг. Переклад з англ. Львів: БаК, 2002 –

C. 180-206