Взаємодія впливів вестибулярної, зорової та слухової сенсорних систем на активність мотонейронів екстензорних м’язів нижніх кінцівок людини - Автореферат

Проблема взаємодії сенсорних впливів різного походження при реалізації рухової активності людини вважається однією з найактуальніших в фізіології людини взагалі, і фізіології праці та спорту, зокрема. Під час обстежень людина може брати активну участь в експерименті, забезпечуючи таким чином потрібну форму рухової активності або акту поведінки. Таким чином, виходячи з теоретичних уявлень і враховуючи практичне значення проблеми, що розглядається, необхідно відзначити надзвичайну важливість подальшого більш глибокого вивчення нейрофізіологічних механізмів керування мотонейронами нижніх кінцівок в умовах різноманітної і складної рухової активності людини з метою побудування схеми регуляції та керування руховою активністю людини. Результати, одержані в наших дослідженнях до певної міри впливають на сучасні теоретичні наукові уявлення про механізми керування руховою діяльністю людини в умовах модульованих вестибулярних впливів на процеси збудження, гальмування та координації у спинному мозку за допомогою Н-відповіді екстензорних мязів нижніх кінцівок у людини. В роботі вперше вивчався вплив при взаємодії вестибулярної, зорової та слухової сенсорних систем на процеси збудження, гальмування та координації у спинному мозку за допомогою Н-відповіді m. soleus людини; виявлені надсегментарні структури, які залучені в коло регуляції гальмівних процесів спинного мозку при активації вестибулярної системи.Ми використовували загальноприйняту методику реєстрації рефлекторних відповідей мяза нижньої кінцівки, викликаних через шкірне подразнення 1а-аферентних волокон, які іннервують мотонейрони цього мяза (Н-рефлексометрія). Силу подразнення підбирали для кожного з обстежуваних такою, щоб стимул у відсутності будь-яких вестибулярних навантажень викликав Н-відповідь m. soleus, амплітуда якої становила 50 % величини максимальної рефлекторної відповіді мяза [Белоярцев Ф. Ф., 1980; Персон Р. С., 1983]. При гальванічній стимуляції правого лабіринту вестибулярного апарату амплітуда Н-відповіді m. soleus склала 75,08 5,54 %, що на 24,92 % менше у порівнянні з контролем, лівого лабіринту - 129,2 2,67 %, тобто збільшилась на 29,2 %. При гальванічній стимуляції лівого лабіринту вестибулярної системи людини та повороті голови вліво Н-відповідь на тест стимул збільшилась на 9,33 %, а поворот голови вправо викликав збільшення амплітуди Н-відповіді на 35,5 % від контрольної. На нашу думку, така величина Н-відповіді може бути викликана аферентними впливами, як від пропріорецепторів мязів шиї, які і компенсували вестибулярне навантаження у людини, так і від сенсорних потоків зорової системи.Проблема керування моторною активністю людини вважається однією з найактуальніших в фізіології рухового контролю, але на сьогоднішній день зостається невирішеним питання стосовно взаємодії впливів вестибулярної, зорової та слухової сенсорних систем на активність мотонейронів нижніх кінцівок людини. Основною причиною такого явища є включення інших структур в координацію рухових актів, в результаті чого відбувається перерозподіл інтегративної взаємодії між структурами, які беруть участь в організації довільних рухів і орієнтації тіла в просторі, що і призводить до гальмування екстензорного рефлексу. Вибіркова ізольована стимуляція трьох півколових каналів при відкритих очах обстежуваних супроводжувалась зниженням амплітуди тестуючої Н-відповіді m. soleus, особливо при активації рецепторів сагітального каналу. Шумове навантаження з частотою 800 Гц в умовах активації рецепторів півколових каналів найбільш істотно впливає на активність екстензорних мотонейронів нижніх кінцівок людини, про що вказують зареєстровані нами факти зниження амплітуди Н-відповіді m. soleus.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ

Проблема керування моторною активністю людини вважається однією з найактуальніших в фізіології рухового контролю, але на сьогоднішній день зостається невирішеним питання стосовно взаємодії впливів вестибулярної, зорової та слухової сенсорних систем на активність мотонейронів нижніх кінцівок людини.

1. Селективне навантаження постійним струмом лабіринтів вестибулярного апарата обстежуваних підвищує амплітуду Н-відповіді m. soleus при іпсилатеральному подразнені .

2. При закритих очах обстежуваних та вестибулярному навантаженні прояви гальмування Н-відповіді m. soleus більш глибокі, ніж при відкритих очах. Основною причиною такого явища є включення інших структур в координацію рухових актів, в результаті чого відбувається перерозподіл інтегративної взаємодії між структурами, які беруть участь в організації довільних рухів і орієнтації тіла в просторі, що і призводить до гальмування екстензорного рефлексу.

3. Вибіркова ізольована стимуляція трьох півколових каналів при відкритих очах обстежуваних супроводжувалась зниженням амплітуди тестуючої Н-відповіді m. soleus, особливо при активації рецепторів сагітального каналу. Ці зміни повуязані зі складною взаємодією між потоками вестибулярних та зорових сенсорних систем, підкорковими структурами та корковим контролем, а також з преважною дією імпульсів рецепторів сагітального каналу вестибулярного апарата на екстензорні мязи нижніх кінцівок людини.

4. Шумове навантаження з частотою 800 Гц в умовах активації рецепторів півколових каналів найбільш істотно впливає на активність екстензорних мотонейронів нижніх кінцівок людини, про що вказують зареєстровані нами факти зниження амплітуди Н-відповіді m. soleus.

5. В умовах стимуляції рецепторів півколових каналів спостерігається посилення гальмування в реципрокнії взаємодії флексорних та екстензорних муязів нижніх кінцівок людини як при відкритих очах, так і при знятті зорового контролю. Отриманні дані зміни амплітуди Н-відповіді m. soleus в створених експериментальних умовах є результатом постсинаптичного та пресинаптичного гальмування.

6. При вестибулярному навантаженні відбувається зменшення інтенсивності зворотного гальмування мотонейронного пулу m. soleus, причому в разі подразнень сагітального каналу більш істотно. Це свідчить про пригнічення клітин Реншоу імпульсацією, яка надходить у нервову систему від рецепторів сагітального каналу вестибулярного апарата.

7. За даними компютерного аналізу ЕЕГ зорова активація посилює десинхронізуючі впливи стовбуру мозку, а активація півколових каналів ѕ посилює неспецифічні синхронізуючі впливи нижньої частини стовбура мозку. Таким чином, впливи від вестибулярних та зорових рецепторів на спінальні мотонейрони реалізуються через різні структури головного мозку.

8. В мотонейронному пулі екстензорних мязів нижніх кінцівок людини рівень активності змінюється під дією сегментарних входів, а також впливів надсегментарних структур мозку, причому останні мають більш виражений ефект.

1. Григоренко И. И., Дрегваль И. В. Влияние делабиринтации на реципрокную координацию антагонистических моносинаптических спиномозговых рефлексов // Вісник Дніпропетровського університету, “Біологія. Екологія”. Випуск 3. - Дніпропетровськ: ДДУ.- 1997.- С. 3-9. (Особистий внесок здобувача є достатнім і полягає у тому, що здобувачем самостійно виконано аналіз літературного матеріалу і статистичну обробку отриманих результатів та оформлення роботи).

2. Дрегваль И. В. Исследование нисходящих влияний вестибулярного аппарата на уровень возбудимости спинальных мотонейронов покривой восстановлений Н-рефлекса у человека // Сборник научных трудов “Актуальные проблемы современной биологии и медицины”.- Днепропетровск: ДГУ.- 1997.- С. 20.

3. Кофан И. Н.; Ляшенко В. П.; Дрегваль И. В.; Мурзин А. Б. Исследование возбудительных и тормозных процессов в спинном мозге человека при изменении афферентного потока от рецепторов вестибулярного аппарата // Сборник научных трудов “Регуляция в живых системах”. - Днепропетровск: ДГУ, 1998.- С. 72-74. (Здобувачу належить проведення експериментальної частини, обробка отриманих результатів та оформлення роботи)

4. Кофан И. Н.; Дрегваль И. В.; Мурзин А. Б. Влияние афферентного потока зрительной сенсорной системы на реципрокные взаимодействия мышц верхних и нижних конечностей человека // Матеріали всеукраїнської науково-методичної конференції “Культура здоровя”: Збірник науково-методичних праць. - Херсон, 1998. - С. 38-42. (Здобувачем самостійно виконано експериментальну частину досліджень, обробка отриманих результатів та оформлення роботи)

5. Дрегваль И. В., Мурзин А. Б. Действие суммарных фоновых влияний на процессы торможения в спинном мозге человека при изменении положения головы // Матеріали V міжнародної конференції “Франція та Україна, науково-практичний досвід у контекті діалогу національних культур”: Збірник наукових праць.- Том 2, ІІ частина. - Дніпропетровськ, 1998. - С. 119. (Здобувачем самостійно виконано експериментальну частину досліджень, обробка отриманих результатів та оформлення роботи)

6. Дрегваль И. В.; Кофан И. Н.; Ляшенко В. П.; Мурзин А. Б. Динамика реципрокных взаимодействий в мотонейронах мышц при изменении зрительной афферентации // Вісник Дніпропетровського університету, “Біологія. Екологія”.- Випуск 6.- Дніпропетровськ: ДНУ.- 1999. - С. 20-23. (Здобувачем самостійно виконано експериментальну частину досліджень, зроблено аналіз літературного матеріалу і статистичну обробку отриманих результатів)

7. Дрегваль И. В., Мурзин А. Б. Модуляция шейно-вестибулярного потока на механизмы управления движениями // Тези доповідей всеукраїнської молодіжної науково-практичної конференції “Людина і космос”. - Дніпропетровськ: НЦАОМУ.- 1999. - С. 214. (Здобувачем самостійно виконано експериментальну частину досліджень, обробка отриманих результатів та оформлення роботи)

8. Дрегваль И. В., Мурзин А. Б. Влияния полукружных каналов на деятельность экстензорных мотонейронов спинного мозга при различной динамической нагрузке // Матеріали республіканської науково-методичної конференції, додаток до журналу “Спортивний вісник Придніпровя” випуску 1999 року.- Дніпропетровськ: ДДІФКІС.- 2000.- С. 63-64. (Здобувачем самостійно виконано експериментальну частину досліджень, обробка отриманих результатів та оформлення роботи)

9. Григоренко И. И., Дрегваль И. В. Влияние пикротоксина на процесы возбуждения и торможения во флексорных мотонейронах при активации кожных и тонких мышечных волокон до и после делабиринтации // Тези доповідей ІІ Всеукраїнської молодіжної науково-практичної конференції з міжнар. участю “Людина і космос” (12-14 квітня 2000 року).- Дніпропетровськ: НЦАОМУ.- 2000. - С. 347. (Особистий внесок здобувача є достатнім і полягає у тому, що здобувачем самостійно виконано аналіз літературного матеріалу і статистичну обробку отриманих результатів та оформлення роботи)

10. Дрегваль И. В.; Кофан И. Н.; Ляшенко В. П.; Мурзин А. Б. Исследование функциональной роли вестибулярного аппарата при стимуляции полукружных каналов постоянным током в деятельности экстензорных и флексорных мотонейронов спинного мозга у человека // Матеріали ІІІ міжнародної конференції “Наука і освіта - 2000”.- Дніпропетровськ: Наука і освіта.- 2000.- Том 4.- С. 52. (Здобувачу належить проведення експериментальної частини, обробка отриманих результатів та оформлення роботи)

11. Бугайченко Л. А., Дрегваль И. В., Мурзин А. Б. Влияние зрительной и вестибулярной афферентации на уровень возвратного торможения мотонейронов нижних конечностей человека // ІІІ Міжнародна молодіжно-практична конференція “Людина і космос” , присвячена 40-річчю першого польоту людини в космос.- Дніпропетровськ: НЦАОМУ.- 2001.- С. 347. (Здобувачу належить проведення експериментальної частини, обробка отриманих результатів та оформлення роботи)

12. Дрегваль И. В., Мурзин А. Б. Влияние динамических раздражений полукружных каналов при воздействии шума на реципрокную координацию экстензорного Н-рефлекса человека // Тези доповідей IV міжнародної молодіжно-практичної конференції “Людина і космос”. - Дніпропетровськ: НЦАОМУ.- 2002. - С. 411. (Здобувачем самостійно виконано експериментальну частину досліджень, обробка отриманих результатів та оформлення роботи)

13. Дрегваль И. В., Мурзин А. Б. Исследование взаимодействия вестибулярной и шейной афферентации с помощью метода Н-рефлексометрии // Матеріали V міжнародної науково-практичної конференції “Наука і освіта - 2002”.- Дніпропетровськ: Наука і освіта.- 2002.-Том. 6.- С. 11. (Здобувачем самостійно виконано експериментальну частину досліджень, обробку отриманих результатів та оформлення роботи)

14. Дрегваль І. В., Мурзін О. Б. Вплив аферентної імпульсації від рецепторів напівкружних каналів на зміну електричної активності головного мозку людини // Матеріали міжнародної конференції, присвяченої памяті професора Шостаковської Ірини Василівни (11-12 жовтня 2002 р.).- Львів, 2002.- С. 59. (Здобувачем самостійно виконано експериментальну частину досліджень, обробку отриманих результатів та оформлення роботи)

15. Дрегваль І. В., Мурзін О. Б. Дослідження модуляції зорового та вестибулярного сенсорних потоків на зворотне гальмування в пулах мотонейронів нижніх кінцівок людини // Вісник Дніпропетровського університету, “Біологія. Екологія”.- Випуск 10.- Том. 1. - 2002. - С. 141-146. (Здобувачем самостійно виконано експериментальну частину досліджень, обробку отриманих результатів та оформлення роботи)

16. Дрегваль І. В., Мурзін О. Б. Взаємодія гальмівних та збуджуючих процесів у спинному мозку людини при зміні положення голови //Матеріали VI міжнародної науково-практичної конференції “Наука і освіта 2003”.- Дніпропетровськ: Наука і освіта.- 2003.- Том. 3.- С. 31. (Здобувачем самостійно виконано експериментальну частину досліджень, обробку отриманих результатів та оформлення роботи)

17. Дрегваль І. В., Мурзін О. Б. Реципрокна взаємодія мязів-антагоністів нижніх кінцівок людини при дії шумових та зорових подразників в умовах впливу рецепторів вестибулярної сенсорної системи // Матеріали Всеукраїнської науково-практичної конференції “Фізіологія людини та тварин”.- Дніпропетровськ: Наука і освіта. - 2003.- С. 4. (Здобувачем самостійно виконано експериментальну частину досліджень, обробку отриманих результатів та оформлення роботи)