Хорошо функционирующий Нервно-мышечное взаимодействие является основным требованием к функциональности системы движения. Нарушение неизбежно приводит к потере функциональных функций и значительным ограничениям возможностей деятельности.
Что такое нервно-мышечное взаимодействие?
Правильное взаимодействие между нервами и мышцами является основным требованием для выполнения хорошо скоординированных движений и адекватных стабилизирующих действий. Нервная система берет на себя функции управления и передачи информации. Мышцы - исполнительные органы.
Импульсы движения генерируются в двигательных центрах коры головного мозга, где разные области мозга представляют и снабжают различные области тела. Команды движения, необходимые для выполнения программы движений, передаются оттуда по нервным путям так называемой пирамидной системы к соответствующим сегментам спинного мозга. Там они переключаются и отправляются на периферию к мышцам, отвечающим за выполнение.
В динамических действиях противники (антагонисты) одновременно тормозятся на уровне спинного мозга. Наконец, нервный стимул достигает мышц через множество концевых моторных пластин и передается внутрь мышечной клетки через мембранную систему. Здесь электрический стимул превращается в химический, в результате чего кальций, хранящийся в пузырьках, высвобождается внутрь клетки. Если концентрация кальция превышает определенный порог, в мышечной клетке происходит сокращение с потреблением энергии и посредством суммирования во всей мышце.
Функция и задача
Генерация команд движения и запуск программ движения в центральной нервной системе явно целенаправленны, а не ориентированы на мышцы. Двигательные центры нашего мозга мыслят в функциональном контексте. Поэтому при планировании последовательности движений спортсмены всегда сосредотачивают свои мысли на цели движения, а не на мышцах, которые должны быть активными.
Наши программы упражнений разработаны таким образом, что действующие мышцы (агонисты) автоматически активируются при движении, а антагонисты тормозятся, чтобы не мешать действию. Когда возникает необходимость в стабилизации, одни и те же группы мышц могут работать вместе как синергисты, например, для стабилизации суставов. Типичный процесс движения, в котором происходят оба процесса, - это ходьба. В фазе качания ноги в конце активируются разгибатели колена, в то время как сгибатели блокируются одновременно. В фазе стоячих ног обе группы мышц работают вместе, чтобы стабилизировать и центрировать коленный сустав во время нагрузки давления.
Активность сокращения отдельных мышц или групп мышц можно оценивать, изменять и контролировать различными способами. Это происходит, с одной стороны, за счет пространственного и временного контроля моторных единиц. Каждый моторный нерв имеет тысячи нервных волокон, и каждое из них распределяет свои импульсы по нескольким моторным концевым пластинам, которые никогда не управляются одновременно, но всегда с задержкой по времени.
Программа двигателя определяет, какие (набор) и сколько в единицу времени (частота) активируются. Таким образом, можно градуировать силу сжатия.
Самый низкий уровень контроля берут на себя рецепторы в сухожилиях (орган сухожилия Гольджи) и мышечные веретена. Они измеряют изменения длины и напряжения в мышцах и передают их в спинной мозг через чувствительные нервные волокна. Если сигналы очень сильные, это означает, что существует риск травмы мышцы, а сокращение мышцы уменьшается или прекращается.
Контроль и тонкая настройка мышечной активности осуществляется экстрапирамидной системой, особенно мозжечком. Он постоянно получает информацию о ходе двигательных процессов и сравнивает ее с сохраненными программами и информацией из других мозговых центров. Любые отклонения модифицируются для обеспечения согласованности процессов.
Здесь вы можете найти свое лекарство
➔ Лекарства от мышечной слабостиБолезни и недуги
Нервно-мышечное взаимодействие может быть нарушено всеми заболеваниями, которые влияют либо на способность мышц сокращаться, либо на нервную систему.
На уровне мышц это, в основном, заболевания, которые влияют на поступление источников энергии или минералов или вызывают структурные изменения в составе тканей.
При диабете, с одной стороны, нарушается всасывание глюкозы в мышечные клетки, а с другой - блокируется расщепление жиров. В результате организму не хватает энергии для сокращений, когда это необходимо, что проявляется в снижении работоспособности и быстрой утомляемости мышц при нагрузке.
Мышцы, которые не используются или не используются в течение длительного времени и в течение которых в основном остаются в приблизительном положении, постепенно теряют способность к растяжению. Первоначально этот процесс все еще обратим, но в какой-то момент он станет невозможным. Сократительные единицы отключаются и модифицируются, чтобы сохранить те же свойства, что и соединительная ткань. Мышца теряет не только эластичность, но и силу.
Дефицит кальция может быть результатом снижения потребления с пищей или в результате заболеваний, которые либо затрудняют всасывание, либо вызывают повышенное выведение. Последствиями для мышц могут быть судороги из-за недостатка кальция, необходимого для ослабления сокращения.
Неврологические заболевания, нарушающие проводимость двигательных нервов, оказывают значительное негативное влияние на мышечную активность. В случае повреждения нерва весь нервный кабель или его части разрываются или повреждаются давлением. В зависимости от степени тяжести в мышцу может не попасть ни один или только несколько стимулов, что приводит к полному или неполному параличу.
При полинейропатии повреждается изолирующий слой нервных линий, так называемые миелиновые оболочки. Электрическая информация, передаваемая через эту систему, теряется на пути к мышцам. Вы можете развить лишь небольшую силу или совсем ее не развивать. При этом заболевании часто возникают сенсорные нарушения, поскольку также поражаются чувствительные нервные волокна.
То же самое относится к рассеянному склерозу, который, однако, также может приводить к координационным нарушениям мышечной активности, поскольку поражаются не только периферические нервы, но и центральная нервная система.
