Участие базальных ганглиев и коры больших полушарий в регуляции движений Медведева Н.А. Кафедра физиологии человека и животных Биологического ф-та МГУ

Базальные ганглии находятся в основании конечного мозга и представляют собой важное подкорковое связующее звено между ассоциативными и двигательными областями коры головного мозга Базальные ядра -масса серого вещества, состоящая из тел нервных клеток, локализованная глубоко в белом веществе мозга. Состоят из –Полосатого тела: Хвостатое ядро и скорлупа –Бледного шара –Черной субстанции Участвует в регуляции целенаправленных движений.

1.Полосатое тело (ХВОСТАТОЕ ЯДРО+ СКОРЛУПА) 2.Бледный шар (внутренний и внешний отделы) 3.Черная субстанция Структура базальных ганглиев Окраска на ацетилхолинэстеразу (темные участки)

Афферентные сигналы от 1.коры больших полушарий 2.ядер таламуса 3.черной субстанции Эфферентные сигналы от 1.Полосатого тела к бледному шару 2.Бледного шара к таламуса 3.Черной субстанции и субталамическим ядрам Афферентные и эфферентные пути базальных ганглиев Моторная и соматосенсорная области коры

GABA = ГАМК ергические синапсы (тормозные) возбуждающие синапсы Облегчение запускаемого корой движения Торможение ненужного движения Соматосенсорная кора Моторная кора Прямой путь Непрямой путь +

Болезнь Паркинсона –хроническое прогрессирующее дегенеративное заболевание ЦНС, клинически проявляющееся нарушением произвольных движений. Впервые описал врач Джеймс Паркинсон в 1817 году. В своемЭссе о дрожательном параличе он описывал это заболевание какдрожательный паралич – непроизвольные дрожательные движения, ослабление мышечной силы, ограничение активности движений, туловище больного наклонено вперед, ходьба переходит в бег, при этом чувствительность и интеллект больного остаются сохраненными.

GABA = ГАМК ергические синапсы (тормозные) Glutamate =глутаматергические синапсы (возбуждающие) Облегчение запускаемого корой движения Торможение ненужного движения Соматосенсорная кора Моторная кора Болезнь Паркинсона – снижение возбуждающих влияний таламуса на кору за счет снижения активности возбуждающих нейронов с черной субстанции – уменьшение выброса ДОФ-амина ДОФаминэргические нейроны Прямой путь Непрямой путь Болезнь Гентингтона – гибнут нейроны стриатума с D2-рецепторами – усиление возбуждающих влияний на кору +

Синдром Паркинсона: 1.акинезия (затруднение начала и конца движений) 2.регидность (увеличение мышечного тонуса) 3.тремор покоя (исчезает при целенаправленных движениях) Все это приводит к отсутствию или уменьшению движений, осторожной походке (мелкими шажками), дрожанию рук и головы. В основе данной потологии лежит нарушение пути, идущего от черной субстанции к полосатому телу, который является ДОФ-аминоэргическим и по своему действию тормозным, что приводит к растормаживанию базальных ганглиев и их черезмерной активности. Синдром поддается лечению предшественником ДОФа – L-дофа.

Эпидемиология В России по разным данным насчитывается от до больных болезнью Паркинсона. Это одно из распространенных заболеваний пожилых людей: 1,8:1000 в общей популяции 1,0:100 в популяции тех, кому за 70 1,0:50 в популяции тех, кому за 80 Средний возраст начала заболевания – 55 лет. На поздних стадиях заболевания, качество жизни больных существенно снижается. При грубых нарушениях глотания пациенты быстро теряют в весе. В случаях длительной обездвиженности смерть больных обусловлена присоединяющимися дыхательными расстройствами.

+

Основные зоны коры больших полушарий

Двигательные зоны коры больших полушарий Первичная моторная кора (Brodmanns area 4, область М1) Первичная соматосенсорная кора или область 3а

Идентификация и локализация цели Выработка плана движений Выполнение движений

Моторные области коры больших полушарий

Cerebral Cortex (continued)

Нисходящие эфферентные пути от коры больших полушарий Пирамидальный (кортикоспинальный) тракт идет без синаптических переключений от коры головного мозга к мотонейронам спинного мозга –Функция – в контроле целенаправленных движений Ретикулоспинальлный путь (экстрапирамидальный)

Афферентные пути к коре головного мозга Афферентация от кожных и проприорецепторов, а также от висцеральных рецепторов к коре головного мозга

Морфология пре-и –постцентральной извилин Основные клетки соматосенсорной коры, получающие сенсорную информацию Клетки Бетца – начало пирамидального эфферентного пути в первичной двигательной коре

Нисходящий пирамидальный тракт от клеток Бетца

Центральная регуляция движений Figure Программа движений Мозжечок и базальные ганглии Области проекции Моторная кора и ствол мозга Сегментарный контроль Спинной мозг Средний уровень Низший уровень Высший уровень

Voluntary Movement: Conscious Figure 13-11: Control of voluntary movements Произвольные движения

Все скелетные мышцы различаются: 1.По метаболизму, т.е. процессу синтеза и утилизации АТФ. По этому признаку они делятся на гликолитические и окислительные 2.По механическим характеристикам на быстрые и медленные. Это свойство обусловлено типом АТФ- азы, расположенной на легких цепях миозина и расщепляющей АТФ с различной скоростью, что определяет различную скорость отсоединения миозиновой головки от актина и их расхождения друг относительно друга, т.е. процесса расслабления мышцы Киназа легких цепей миозина

Типы скелетных мышц: I – медленные окислительные – содержат АТФ-азу с медленной активностью и обладают высокой способностью к окислительному фосфорилированию. IIA – быстрые окислительные – содержат АТФ-азу с быстрой активностью и обладают высокой способносью к окислительному фосфорилированию IIB – быстрые гликолитические –содержат АТФ-азу с быстрой активностью и обладают высокой гликолитической способностью.

Типы мышечных волокон (окраска на гликолитическую активность) I – медленные окислительные мышцы IIA – быстрые окислительные IIВ- быстрые гликолитические

Типы мышечных волокон (окраска на гликолитическую активность) I – медленные окислительные мышцы IIA – быстрые окислительные IIВ- быстрые гликолитические

Окраска на медленную АТФ-азу Окраска на сукцинилдегидрогеназу (фермент окислительного фосфорилирования)

Идентификация мышечныцх волокон в целой мышце по окраске на фермент окислительного фосфорилирования

Идентификация мышцы по окраске на разную АТФ-ую активность А – окраска на медленную АТФ-азу Б –окраска на быструю АТФ-азу

The Human Body…What is it? How does it work? Lets operate and find out! by Brad Hinch