Доклад на тему физиология движений

Обновлено: 05.07.2024

Двигательная функция широко представлена в мозге всех млекопитающих, в том числе и человека. Движения человека очень многообразны, и многие заболевания головного мозга человека также связаны с повреждением двигательной функции. Двигательная функция в мозге человека устроена иерархично (поэтажно). Каждый новый морфологический этаж мозга, каждый очередной функциональный уровень приносит с собой новые полноценные движения. Наши конечности и тело – это кинематические цепи. Кинематическая цепь называется управляемой, если можно назначить желаемую для нас траекторию ее движения. Для этого необходимо связывать избыточные степени свободы. Это собственно и является основной задачей ЦНС в координации движений. Координация движений есть преодоление избыточных степеней свободы движущегося органа. Одно из решений, к которому прибегает организм, – организация синергий, т.е. содружественных движений отдельных групп мышц. Длина мышцы, необходимая для данного движения (положение мышцы), полностью задается ее жесткостью: отношением длины мышцы к растягивающей ее силе. Этот параметр в мышце регулируется специальным механизмом, который локализуется на уровне спинного мозга. Название этого механизма – рефлекс на растяжение. Он будет подробно рассмотрен ниже.

При совершении движений, особенно произвольных, необходима сенсорная коррекция. Непорядки в сенсорной коррекции приводят к расстройствам координации атеистического (от лат. taxia – порядок, соответственно атаксия – нарушение порядка отдельных движений) типа. Сенсорные коррекции реализуются не отдельными рецепторными сигналами, а целыми системами, все более усложняющимися от нижних этажей иерархии к верхним и строящимися из подвергшихся глубокой интеграционной переработке разнообразных сенсорных сигналов. Эти синтезы, или сенсорные поля, и определяют собой то, что мы обозначаем как уровни построения тех или иных движений. Автоматизация движений – передача управления в нижние уровни

Данный текст является ознакомительным фрагментом.

Продолжение на ЛитРес

Глава 9. Физиология мозга

Глава 9. Физиология мозга Нет области науки более важной для человека, чем исследование его собственного мозга. Ф. Крик (1916–2004), английский генетик, лауреат Нобелевской премии 1962 г. Несмотря на значительный объем данных, полученных в исследованиях по эволюционной

3. Приспособления движений и манер животных

3. Приспособления движений и манер животных Все для той же цели — укрыться от врагов, многие животные, не довольствуясь уподоблением по внешнему виду с различными предметами или с другими животными, усвоили себе некоторые своеобразные движения и манеры, которые еще

5. КООРДИНАЦИЯ ДВИЖЕНИЙ

5. КООРДИНАЦИЯ ДВИЖЕНИЙ Представление о координации движений возникло на основе наблюдений больных, которые в силу разных причин не в состоянии плавно и точно осуществлять движения, легко доступные здоровым людям. Координацию можно определить как способность

6. ТИПЫ ДВИЖЕНИЙ

6. ТИПЫ ДВИЖЕНИЙ Движения человека очень разнообразны, однако всё это разнообразие можно свести к небольшому количеству основных типов активности: обеспечение позы и равновесия, локомоция и произвольные движения.Поддержание позы у человека обеспечивается теми же

3.4. Потенциалы, связанные с выполнением движений

ФИЗИОЛОГИЯ ГИППОКАМПА

ФИЗИОЛОГИЯ ГИППОКАМПА Гиппокамп располагается в медиальной части височной доли. Особое место в системе связей гиппокампа занимает участок новой коры в районе гиппокампа (так называемая энторинальная кора). Этот участок коры получает многочисленные афференты

РЕФЛЕКТОРНЫЙ УРОВЕНЬ ОРГАНИЗАЦИИ ДВИЖЕНИЙ

РЕФЛЕКТОРНЫЙ УРОВЕНЬ ОРГАНИЗАЦИИ ДВИЖЕНИЙ Спинной мозг самый каудальный отдел ЦНС. Он состоит из 36–37 сегментов (рис. 5.1). От каждого сегмента спинного мозга отходят две пары (передних, или вентральных и дорсальных, или задних) нервов. Всего насчитывается 36–37 пар

5.3. КОРРЕКЦИЯ ДВИЖЕНИЙ

5.3. КОРРЕКЦИЯ ДВИЖЕНИЙ Этот раздел с равным основанием мог быть включен, как в эту главу, так и в предыдущую, посвященную скелету, так как скелет и скелетная мускулатура выполняют общую функцию — опорно-двигательную. Следует также сразу признать, что материала для

Глава 3. ФИЗИОЛОГИЯ И ДИАГНОСТИКА БЕРЕМЕННОСТИ

Глава 3. ФИЗИОЛОГИЯ И ДИАГНОСТИКА БЕРЕМЕННОСТИ 3.1. ОПЛОДОТВОРЕНИЕ Оплодотворение — процесс слияния половых клеток самца (спермия) и самки (яйцеклетки) и образования зиготы, которая обладает двойной наследственностью и дает начало новому организму.Естественный тип

ГЛАВА 2 ФИЗИОЛОГИЯ РАЗМНОЖЕНИЯ СОБАК

ГЛАВА 2 ФИЗИОЛОГИЯ РАЗМНОЖЕНИЯ СОБАК Рождение живого и достаточно сформированного детеныша, в котором уже угадываются черты будущего взрослого животного, создает впечатление, что новый организм возникает как бы из ничего. Собственно рождение означает появление на свет

Глава III. Анатомия и физиология собаки К. С. Стогов

Глава 1 Физиология дыхания

Глава 1 Физиология дыхания Многие люди стараются постоянно поддерживать себя в «хорошей форме, занимаясь различными видами спорта, как-то: бег трусцой, плавание, акробатика, некоторые виды игр и так далее. В итоге они, естественно, подвергают себя более высокому ритму

5.1. Отношение последовательности дыхательных движений к вдыханию и задержке выдыхания

5.1. Отношение последовательности дыхательных движений к вдыханию и задержке выдыхания Сначала нам необходимо узнать о важности выдыхания в йоговском дыхании. Возвращаясь к п. 1.2 (Объемы и емкости легких), мы видим, что в повседневной жизни человек не использует полного

Способность перемещаться в пространстве составляет уникальное свойство животного мира. У человека каждое движение сочетает одновременно осознанный и неосознанный контроль мышечной активности.

Кроме очевидных функций перемещения тела в пространстве и манипуляции внешними объектами, двигательная система участвует в выполнении менее бросающихся в глаза, но весьма значимых задач: формирование позы и ее удержание, а также обеспечение направленности тела в сторону стимуляции для повышения эффективности восприятия.

Усложнение двигательной активности в процессе эволюционного развития привело к формированию иерархической (поэтажной) структуры программирования и коррекции движений, при этом примитивные структуры управления не утрачивались, а включались в более сложные таким образом, что у человека возникла многоуровневая система управления поведением.

Каждый новый морфологический этаж мозга, каждый очередной функциональный уровень приносит с собой новые полноценные движения. Наши конечности и тело – это кинематические цепи. Кинематическая цепь называется управляемой, если можно назначить желаемую для нас траекторию движения. Для этого необходимо связывать избыточные степени свободы. Двигательная функция человека достигла наивысшего развития в связи с прямохождением и трудовой деятельностью. Поэтому опорно-двигательный аппарат человека характеризуется наличием большого числа степеней свободы. Это происходит вследствие двух- и трехосности многих суставов. С одной стороны, скелет обеспечивает большую свободу движений, но с другой стороны – сильно затрудняет управление такой сложной системой.

Связь избыточных степеней свободы осуществляется ЦНС, а именно, происходит координация движения – преодоление избыточных степеней свободы.

Одно из решений, к которому прибегает организм, - организация синергий, т.е. содружественных движений отдельных групп мышц.

При совершении движений, особенно произвольных, необходима сенсорная коррекция. Непорядки в сенсорной коррекции приводят к расстройствам координации, нарушению порядка отдельных движений.

На нижнем уровне построения движений располагаются простые рефлекторные движения (ответная реакция на сенсорное воздействие). За них отвечают структуры спинного мозга и мозгового ствола.

Следующий уровень – уровень синергий. Этот уровень организации движений включает мозжечок и ядра больших полушарий головного мозга (полосатые тела). Для уровня синергий характерно приспособление разнообразных рефлекторных движений к выполнению согласованной работы. Синергии обеспечивают правильные чередования сокращения мышц, например, при ходьбе или беге. Система координат этого уровня привязана не к окружающему пространству, а к собственному телу.

Еще более высокий уровень – уровень синтетического сенсорного поля. Это уровень обеспечивает приспособляемость движений к внешнему миру. Движения приобретают целевой характер. Причем здесь выделяют два подуровня – первый подуровень, для него характерно пространственное движение, а второй подуровень – самый высокий – уровень праксиса (целенаправленных действий). Структуры, отвечающие за праксис, занимают (фронтальные) лобные области коры больших полушарий. Этот уровень только развит у человека. Именно в нем строятся речевые и графические координации. Нарушение этого уровня построения движения обозначают как апраксия. В этих случаях страдает не координация движений, а его реализация. Больному недоступно выполнение целенаправленных действий, “у него не слушаются собственные руки“. Такой больной все осознает, но не способен выполнить даже относительно простые инструкции.

Рефлекторный уровень организации движений.

Чем выше на эволюционной лестнице стоит организм, тем больше происходит передача тех или иных процессов под корковый контроль.

Спинной мозг обладает некоторой автономией, поскольку отдельные стимулы вызывают ответы, опосредованные связями только на уровне спинного мозга. Такие связи называются спинальными рефлексами. Рефлекс осуществляется через рефлекторную дугу (цепочку нейронов) – в ответ на стимуляцию возбуждаются афферентные волокна от кожи, далее это возбуждение через задние корешки спинного мозга достигает соответствующих мотонейронов в передних рогах спинного мозга и по их аксонам двигательная команда достигает соответствующих мышц.

Простейшими рефлексами, которые можно наблюдать, являются сгибательный и разгибательный. Такие рефлексы имеют очень короткие латентные периоды, свидетельствующие о том, что они не требуют вмешательства полушарий головного мозга и ограничиваются спинальным уровнем.

Большая часть рефлексов имеет контроль движения на более высоком уровне управления. Практически все действия человека происходят под руководством высших корковых областей. Они осваиваются человеком в течение его жизни и закрепляются путем тренировки. К ним относятся многие стереотипные процессы – ходьба, бег, письмо, игра на музыкальных инструментах, профессиональные навыки, вождение автомобиля и т.д.

Первичная моторная кора находится в прецентральной извилине (поле 4). В этой области коры находятся гигантские пирамидные клетки Беца, длинные отростки которых в составе пирамидного тракта достигают нейронов спинного мозга. Раздражение определенных точек моторной коры приводит к возникновению того или иного движения в мышцах лица, пальцев рук, спины и туловища.

Кпереди от моторной коры находится премоторная кора (поля 6, 8). Ее функция связана с планированием сложных движений. Сами планы реализуются при участии моторной коры, которая непосредственно управляет определенными движениями. Премоторная кора в свою очередь получает входы от других ассоциативных областей, что позволяет создавать наиболее адекватные планы движений. Она получает сигналы от вестибулярного аппарата о положении тела, от слуховых, тактильных и зрительных рецепторов – о ситуации, о пространстве, в котором осуществляется движение. Все это создает условия для максимально точного планирования двигательных реакций.

Нейроны первичной моторной коры воздействуют на двигательную активность посредством четырех нервных путей:

1) кортикоспинальный – он контролирует моторные нейроны передних рогов спинного мозга, управляющие движением мышц пальцев, предплечья, плеча;

2) кортикобульбарный – волокна этого пути заканчиваются на уровне продолговатого мозга на моторных ядрах V – тройничного, VII – лицевого, X – блуждающего, XII – языкоглоточного черепно-мозговых нервов; следовательно, составляющие его аксоны контролируют движения мышц лица и языка;

3) вентромедиальный – отвечает за движения тела и мышц конечностей;

4) руброспинальный – отвечают за управление верхних и нижних конечностей.

Дегенерация волокон из ядер среднего мозга приводит к болезни Паркинсона (больному становится трудно прекратить одно движение и начать другое, отсутствует плавность движения, возникает тремор).

Важную роль в моторной системе играет мозжечок. Повреждение мозжечка приводит к трудности сохранения одной позы и вертикального положения, ригидности мышц, расстройству целостности последовательных движений и многое другое.

Не менее важную роль в управлении движением играет ретикулярная формация, особенно в движениях головы, глаз. Ретикулярная формация имеет локомоторные зоны, разрушение которых приводит к возникновению шаговых движений.

Повреждение лобной и теменной коры приводит к нарушениям в управлении движением в виде неспособности выполнять заученные некогда движения по словесной команде. Больной использует неверную последовательность движений, либо выполняет неверные действия. Это свидетельствует о том, что существуют определенные программы движений, выполнение которых контролируется многими корковыми структурами и, в том числе, лобной и теменными областями коры больших полушарий.

Таким образом, между моторной корой и двигательным аппаратом существует кольцевое взаимодействие: кора посылает эфферентные импульсы, вызывающие движение, и получает афферентные импульсы, сообщающие о произвольном движении и изменении состояния организма. Благодаря этому обеспечивается возможность точного приспособления любого движения к изменчивым условиям его осуществления, что достигается с помощью тренировки. Многократное повторение движений приводит к их автоматизации, они становятся более точными и быстрыми. На физиологическом уровне между нейронами фиксируются связи, которые закрепляются в памяти и могут извлекаться из нее по мере необходимости.

Значение движения

Правильная нагрузка необходима для обеспечения нормальной жизнедеятельности. Когда мышцы включаются в работу, организм начинает выделять эндорфины. Гормоны счастья снимают нервное напряжение и повышают тонус. В результате отрицательные эмоции исчезают, а уровень работоспособности, напротив, взлетает.

Двигательная активность не дает развиваться старческой атрофии мышц. Как человек становится немощным, замечал каждый, кому приходилось соблюдать долгий строгий постельный режим. После 10 дней лежания очень трудно выходить на прежний уровень работоспособности, т. к. сила сердечных сокращений уменьшается, что приводит к голоданию всего организма, расстройству обменных процессов и т. д. Результатом становится общая слабость, в том числе и мышечная.

Двигательная активность дошкольников стимулирует не только физическое, но и умственное развитие. Дети, которые с малых лет лишены физической нагрузки, вырастают болезненными и слабыми.

Почему современные люди все меньше двигаются

Это обусловлено образом жизни, который зачастую диктуют внешние условия:

Физический труд используется все реже. На производстве людей заменяют различные механизмы.
Все больше работников умственного труда.
В быту используется большое количество приборов. Например, стиральные и посудомоечные машины упростили работу до нажатия на пару кнопок.
Широкое использование различных видов транспорта вытеснило пешие и велосипедные прогулки.
Очень низка двигательная активность детей, т. к. они отдают предпочтение компьютерным, а не подвижным играм на улице.

С одной стороны, широкое распространение механизмов значительно облегчило человеку жизнь. С другой стороны, оно же и лишило людей движения.

Гиподинамия и ее вред

Мышечное голодание может быть опасней, чем авитаминоз или недостаток пищи. Но о последних организм сообщает быстро и доходчиво. Чувство голода совсем неприятно. А вот первое никак о себе не сообщает, может даже вызывать приятные ощущения: тело отдыхает, оно расслаблено, ему комфортно. Недостаточная двигательная активность организма приводит к тому, что мышцы дряхлеют уже в 30-летнем возрасте.

Вред долгого сидения

Положительное влияние физических нагрузок

Благодаря активной мышечной работе, снимается перенапряжение отдельных органов и систем. Улучшается процесс газообмена, кровь циркулирует по сосудам быстрее, а сердце работает более эффективно. Также двигательная активность успокаивает нервную систему, что повышает работоспособность человека.

Доказано, что люди, ведущие активный образ жизни, живут дольше и меньше болеют. В старости их обходят стороной многие опасные заболевания, например, атеросклероз, ишемия или гипертония. Да и само тело дряхлеть начинает гораздо позже.

Для кого особенно важно движение

Конечно же, для тех, у кого малая активность в течение дня. Также необходимо двигаться людям, больным атеросклерозом и гипертонией. Это необязательно должны быть занятия в спортивном или тренажерном зале. Достаточно простых пеших прогулок.

Неоценимую пользу принесет двигательная активность работникам умственного труда. Она активизирует работу мозга и снимает психоэмоциональное перенапряжение. Многие писатели и философы утверждали, что лучшие идеи к ним приходят во время прогулок. Так, в Древней Греции Аристотель даже организовал школу перипатетиков. Он с учениками прогуливался, обсуждая идеи и философствуя. Ученый был уверен, что ходьба делает умственную работу более продуктивной.

Двигательная активность дошкольников должна занимать родителей, т. к. только она может обеспечить правильное и гармоничное развитие ребенка. С малышом нужно много гулять и играть в подвижные игры.

Самый доступный вид двигательной активности

Когда нужно гулять

Не стоит отправляться на улицу сразу же после еды. В этом случае процесс пищеварения будет затруднен. Необходимо выждать 50-60 минут, чтобы завершилась первая фаза.

Если нет решимости или силы воли заставлять себя каждый раз идти на улицу, то можно завести собаку. С ней придется гулять, вне зависимости от желания. Домашние питомцы помогут организовать режим двигательной активности детей, особенно, если последние предпочитают проводить все свободное время за компьтером.

Как делать это правильно

Несмотря на то что ходьба – привычное дело для каждого, здесь есть некоторые нюансы, которые необходимо учитывать, чтобы получить максимум эффекта и пользы.

Очень важна правильная организация двигательной активности. Ходьба прекрасно тренирует сосуды, улучшает капиллярное и коллатеральное кровообращение. Легкие также начинают работать более эффективно. Это способствует насыщению крови кислородом. Организм получает достаточное количество питательных веществ, что ускоряет процессы метаболизма в клетках и тканях, стимулирует процессы пищеварения, улучшает деятельность внутренних органов. В сосуды поступает резервная кровь из печени и селезенки.

Основные ошибки

При появлении дискомфорта или болевых ощущений нужно остановиться, отдышаться, при необходимости завершить прогулку.

Многие люди убеждены, что только большая физическая нагрузка даст результат, но это большая ошибка. Более того, новичкам без подготовки нельзя совершать большие прогулки. Развитие двигательной активности должно происходить постепенно. Тем более нельзя пытаться преодолеть дискомфорт и боль с помощью повышения уровня нагрузки.

Значение утренней зарядки

Зарядку можно выполнять на свежем воздухе и заканчивать обтираниями или обливаниями. Это даст дополнительный закаливающий эффект. Также воздействие воды поможет избавиться от отечности и нормализует кровоток.

Легкие упражнения поднимут настроение, двигательная активность человека сделает его бодрым сразу после пробуждения. Также они улучшают многие физические качества: силу, выносливость, быстроту, гибкость и координацию. Можно проработать отдельные группы мышц или качества, включив специализированные упражнения в утренний комплекс. Ежедневное выполнение упражнений позволит всегда быть в тонусе, поддержит резервные системы организма, а также восполнит дефицит физической работы.

Правильная организация двигательной активности

Оптимальный уровень физической нагрузки – дело индивидуальное. Чрезмерный или недостаточный уровень активности не даст оздоровительного результата и пользы не принесет. Очень важно это понимать, чтобы правильно дозировать нагрузку.

Существует несколько принципов, которые позволят правильно организовать физическую активность. Все они используются при построении тренировочного процесса. Главных всего три:

Тренированный организм может быстро приспосабливаться к меняющимся условиям, включать резервы, экономно расходовать силы и т. д. А самое главное – он дольше остается активным, подвижным, а значит, и живым.

Значение двигательной активности трудно переоценить, т. к. именно она поддерживает организм в рабочем состоянии, позволяет человеку чувствовать себя хорошо.

Для учеников 1-11 классов и дошкольников
Бесплатные сертификаты учителям и участникам

Описание презентации по отдельным слайдам:

Физиология движений и физиология активности
Николай Александрович Бернштейн (1896-1966)

До работ Бернштейна в физиологии бытовало мнение (которое излагалось в учебниках), что двигательный акт организуется следующим образом: на этапе обучения движению в двигательных центрах формируется и фиксируется его программа; затем в результате действия какого-то стимула она возбуждается, в мышцы идут моторные командные импульсы, и движение реализуется. Таким образом, в самом общем виде механизм движения описывался схемой рефлекторной дуги: стимул – процесс его центральной переработки (возбуждение программ) – двигательная реакция.

Первый вывод, к которому пришёл Бернштейн, состоял в том, что так не может совершаться сколько-нибудь сложное движение. Главная причина состоит в том, что результат любого сложного движения зависит не только от собственно управляющих сигналов, но и от целого ряда дополнительных факторов, общее свойство которых: все они вносят отклонения в запланированный ход движения, сами же не поддаются предварительному учёту.

Дополнительные факторы, которые влияют на ход движения.
1. Реактивные силы. Если вы сильно взмахнёте рукой, то в других частях тела разовьются реактивные силы, которые изменят их положение и тонус.
2. Инерционные силы. Если вы резко поднимите руку, то она взлетает не только за счёт тех моторных импульсов, которые посланы в мышцы, но с какого-то момента движется по инерции. При беге значительная часть движения выносимой вперёд ноги происходит за счёт этих сил.
3. Внешние силы. Если движение направлено на объект, то оно обязательно встречается с его сопротивлением, причём это сопротивление далеко не всегда предсказуемо.
4. Исходное состояние мышцы. Состояние мышцы меняется по ходу движения вместе с изменением её длины, а также в результате утомления и т.п. Поэтому один и тот же управляющий импульс, придя к мышце, может дать совершенно разный моторный эффект.

Тезис о том, что без учёта информации о движении последнее не может осуществляться, имеет веские фактические подтверждения (1. Сухотка спинного мозга – отсутствие афферентных сигналов от опорно-двигательного аппарата. 2. Случаи несогласованной и противоречивой информации с разных анализаторов).

Искажённая обратная связь

Принципы управления движениями

Схема рефлекторного кольца Н.А. Бернштейна

Уровень D. Уровень предметных действий. Корковый уровень, который заведует организацией действий с предметами. Принадлежит только человеку.

Уровень Е. Уровень интеллектуальных двигательных актов. Речевые движения, движения письма. Движения этого уровня определяются не предметным, а отвлечённым, вербальным смыслом.

1. В организации сложных движений участвуют, как правило, сразу несколько уровней – тот, на котором строится данное движение (он называется ведущим), и все нижележащие уровни.
В сознании человека представлены только те компоненты движения, которые строятся на ведущем уровне.
2. Формально одно и то же движение может строиться на разных ведущих уровнях.

Чем определяется факт построения движения на том или другом уровне?
Ведущий уровень построения движения определяется смыслом, или задачей (целью), движения.

Пример с раненым. Проба для выяснения того, насколько восстановилась функция руки.
1. Поднять руку как можно выше (уровень В).
2. Поднять руку до указанной отметки на стене (уровень С).
3. Снять шляпу с крючка (уровень D).
Проявлялась смена уровней в том, что движение приобретало новые характеристики, в частности осуществлялось со всё большей амплитудой.

Механизмы формирования навыка.
1. Первоначальное знакомство с движением и первоначальное овладение им.

Читайте также: