Мышцы кора анатомия: Стабильность кора | KinesioPro

Стабильность кора | KinesioPro

Поясничный отдел позвоночника не смог бы существовать сам по себе. Для движения, восприятия нагрузки и защиты позвоночника и нервных структур нужна стабильность, условия для которой создают мышцы и внутренние органы. Обеспечивается стабильность за счет скоординированной работы активной (мышц), пассивной (поясничного отдела позвоночника) и контролирующей (нервной системой) составляющих. Термин «стабильность кора» является предметом частых дискуссий и вокруг него существует большая путаница. Традиционно к данному термину относят активный компонент стабилизационной системы, включая глубокие (локальные) мышцы, обеспечивающие стабильность отдельных сегментов (к примеру, поперечная мышца живота и многораздельная мышца поясницы), и/или поверхностные (глобальные) мышцы (прямые мышцы живота, мышца, выпрямляющая позвоночник), которые обеспечивают движение туловища, а также помогают удерживать равновесие в более сложных условиях. Авторы предлагают самые разные упражнения на стабилизацию кора, начиная от втягивания пупка до ситапов и планок.

Тренировка глубоких мышц (придуманная физиотерапевтами) – довольно сложный навык, требующий скрупулёзной работы и множества указаний, очень строгой оценки со стороны тренера и постоянной обратной связи. Тренировка поверхностных мышц – не менее сложная задача, над которой работает целый ряд медицинских и спортивных специалистов по самым разным методикам. Альтернативой термину «стабильность кора» является «двигательный контроль», отражающий более глобальный подход к концепции стабильности поясницы. При таком подходе учитываются вопросы, связанные с работой ЦНС, афферентацией, двигательными и приспособительными реакциями.

Клиническая анатомия

Глубокие (локальные) мышцы

Глубокие мышцы начинаются от поясничных позвонков и по этой причине обеспечивают стабилизационный и укрепляющий эффект данной области.

Механизм работы глубоких мышц, а также поддержание стабильности/устойчивости – вопрос довольно противоречивый, однако можно предположить, что поперечная мышца живота вместе с диафрагмой и мышцами тазового дна (МТД) могут выступать в роли своеобразного контейнера. Совместное сокращение указанных мышц увеличивает внутрибрюшное давление и, гипотетически, увеличивает стабильность вследствие связей с пояснично-грудной фасцией. Многораздельные мышцы увеличивают ротационную стабильность сегментов поясничного отдела позвоночника в сагиттальной и горизонтальной плоскостях.  

Нормальное функционирование глубоких мышц нарушается из-за боли в спине. Существуют убедительные доказательства, что специальные тренировки на двигательный контроль и специфическую мышечную активацию эффективны при восстановлении упомянутой функции.

Поверхностные (глобальные) мышцы

Существует целый ряд крупных поверхностных мышц, которые пересекают сразу несколько разных сегментов человеческого тела, но напрямую не прикрепляются к позвоночнику. К ним относятся прямые мышцы живота, наружные косые мышцы и некоторые части мышцы, выпрямляющей позвоночник. Эти мышцы выступают в роли «натяжных тросов», контролирующих положение позвоночника. Также они работают содружественно, чтобы контролировать движения позвоночника, когда тот испытывает внешние нагрузки.

Выявление мышечной дисфункции

Глубокие мышцы

Оценка работы глубоких мышц по сути аналогична проведению лечения. В данном вопросе очень важно понимать, как в норме выполняются втягивание пупка (преднапряжение поперечной мышцы живота), изометрическая активация многораздельной мышцы, диафрагмальное дыхание и активация МТД. В дополнение к клиническим методам диагностики возможно использовать УЗИ.

Поверхностные мышцы

Существует широкий спектр тестов на выявление дисфункции поверхностных мышц в контексте стабилизации кора/двигательного контроля. К специфическим тестам относятся следующие:

1. Тест на нестабильность в положении лежа на животе.
2. Тест на удержание туловища в положении экстензии лежа на животе (параспинальный предел выносливости по Biering-Sorenson).
3. Тест на выносливость квадратной мышцы поясницы (тест на удержание бокового мостика).
4. Мост лежа на спине.
5. Тест опускания ног лежа на спине (на выносливость нижней части брюшного пресса).
6. Скручивание туловища лежа на спине.
7. Наружная ротация бедра.
8. Модифицированный тест Тренделенбурга (приседание на одной ноге с контролем во фронтальной плоскости).
9. Приседание на одной ноге в сагиттальной плоскости.
10. Приседание на одной ноге в поперечной плоскости.

Данные тесты для глубоких и поверхностных мышц следует выполнять и интерпретировать с использованием принципов клинического обоснования, хорошо понимая, что такое двигательный контроль в норме и какие у него бывают отклонения. В настоящее время получены предварительные данные для клинического правила прогнозирования, рассчитанные на людей с болью в спине. Согласно этим данным, пациенты, отвечающие следующим критериям, с большей вероятностью поддаются лечению с помощью специфических упражнений на двигательный контроль/специфической мышечной активации глубоких мышц:

• Возраст моложе 40 лет.
• Более высокая общая гибкость (возможность пациента выпрямить ногу из положения лежа на 90 градусов).
• Послеродовой период.
• Положительный тест на нестабильность в положении лежа.
• Наличие аномальных движений в позвоночнике (болезненные движения, ненормальный пояснично-тазовый ритм, необходимость держаться руками за опору).

Принципы лечения

Вот некоторые примеры упражнений для улучшения двигательного контроля поясничной области/стабильности кора.

Глубокие мышцы

При серьезных патологиях, где явно имеет место дисфункция глубоких мышц, мы рекомендуем врачам сначала сконцентрироваться на тренировке двигательного контроля, а позже переходить к общеукрепляющим упражнениям.

Поверхностные мышцы

Очень важно, чтобы врачи и спортивные специалисты, которые берутся за тренировку поверхностных мышц у своих пациентов, хорошо понимали их патоанатомические особенности, а также были способны спрогнозировать, какой эффект на это окажут физические упражнения. В идеале, все эти упражнения должны выполняться с правильным пояснично-тазовым положением при полном контроле глубоких мышц. Количество повторений и время удержания могут различаться в зависимости от целей тренировок (при условии, что упражнение выполняется с хорошим контролем).

Скручивания

Лечь спиной на пол, согнуть колени, руки скрещены на груди, ступни прижаты к полу. Оторвите от пола плечи и подтяните туловище к коленям. Избегайте полных ситапов и удостоверьтесь, что поясница не отрывается от пола.

Косые скручивания выполняются как обычные скручивания, однако плечами нужно тянуться к противоположному колену.

Планка

Лечь на пол на живот. Сохраняя туловище прямым (как будто вытянутым в одну линию), приподнимитесь на пальцах ног и локтях так, чтобы локти находились ровно под плечами. Задержитесь в этом положении столько, сколько сможете контролировать правильное положение тела. Чтобы усложнить упражнение, можно попробовать немного оторвать ногу от пола.

Мостик

Лечь спиной на пол, колени согнуть, стопы на полу. Оторвите таз от пола и направьте его вверх, упирайтесь в пол плечами и стопами. Усложнить упражнение можно, выполняя мостик на одной ноге (вторая нога выпрямлена и смотрит в потолок).

Подъем ног из положения «кошки»

Примите коленно-локтевое положение, спина прямая. Поднимите одну ногу до горизонтального уровня, повторите на другую ногу.

Супермен

Техника выполнения — как в предыдущем упражнении, однако одновременно с ногой следует поднять противоположную руку до горизонтального уровня. 

Подъемы ног

Лечь на спину, ноги прямые, руки вдоль туловища ладонями вниз. Затем поднимите одну ногу на 10 см, поясница не должна отрываться от пола, не позволяйте ей круглиться. Поменяйте ногу. Усложнить упражнение можно, поднимая сразу две ноги.

Сотня

Лечь на спину, ноги прямые, руки вдоль туловища. Затем поднимите ноги и согните их в коленях (в коленях и тазобедренных суставах угол сгибания должен составить 90 градусов). Далее оторвите руки от пола на несколько сантиметров и начните барабанить руками о землю (необходимо стукнуть руками 100 раз). Фокусируйтесь на том, чтобы ваши бедра и ноги оставались полностью неподвижными, а спина – плоской.

Разгибание ног

Лягте на пол, ноги прямые, руки вдоль туловища. Оторвите одну ногу от пола, сохраняя вторую прямой и прижатой к земле, после чего плавно опустите. Поменяйте ноги.

Также существует множество упражнений, которые выполняются с фитболом. Было доказано, что такие тренировки лучше сказываются на нейрональной активности и способности туловища удерживать баланс, нежели тренировки на полу. Вот советы и примеры упражнений от Akuthota на тренировку стабильности кора:

• Хорошенько изучите анатомию кора.
• Акцент на активное участие.
• Усложняйте тренировку глубоких мышц, как только пациент сможет выполнить 30 повторений с 8-секундной задержкой.
• Преднапряжение глубоких мышц брюшного пресса.
• Скольжение ногами по полу с преднапряжением глубоких мышц.
• Подъем ног из положения лежа на спине (с преднапряжением глубоких мышц).
• Выполнение мостика (с преднапряжением глубоких мышц).
• Преднапряжение глубоких мышц стоя.
• Горизонтальная тяга с преднапряжением глубоких мышц.
• Ходьба с преднапряжением глубоких мышц.
• Подъем рук из положения «кошки» (с преднапряжением глубоких мышц).
• Подъем ног из положения «кошки» (с преднапряжением глубоких мышц).
• Попеременный подъем противоположных ног и рук (с преднапряжением глубоких мышц).
• Упражнения на квадратную мышцу поясницы и косые мышцы живота (усложняйте, если пациент может сделать 30 повторений с задержкой 8 секунд).
• Боковая планка с согнутыми коленями.
• Боковая планка с прямыми ногами.
• Техники фасилитации при скручивании туловища, если это необходимо.
• Сокращение МТД, визуализация, пальпация, работа с наклоном таза, использование УЗИ.
• Функциональные положения тела при тренировках с активацией кора.

Заключение

Не существует одного единственного упражнения для лечения проблем с нижней частью спины и двигательным контролем/стабильностью кора. Как минимум, практикующие врачи и спортивные специалисты должны разбираться в ключевых концепциях в области двигательного контроля и следовать научно обоснованному подходу к назначению упражнений.

В настоящее время собрана убедительная доказательная база в отношении специфических упражнений на двигательный контроль, изолированную мышечную активацию, а также более глобальных и функциональных упражнений.

Источник: Physiopedia — Core stability.

новый подход к укреплению мышц кора  на основе анатомических особенностей тела человека

Предлагаем свежую и эффективную методику тренинга мышц кора, исходя из проекционных плоскостей тела человека. С пылу, с жару! 

Какая самая главная  бицуха в туше человека? Тьфу-ты! Госпади, что я несу?! Еще раз.

Какая самая главная мышца в организме атлета? Бицуха? Грудные?

А вот и нет.  На самом деле корпус человека строится  на базе взаимосвязанной системы мышц кора, которые контролируют силу его тела, помогают стабилизировать позвоночник  и действуют как основа для всех функциональных движений. 

Кор — это ядро, основа  человеческой тушки и не нужно быть семи пядей во лбу, чтобы понимать, без крепких и сильных мышц кора развить атлет попросту не сможет развить  остальные мышцы, а также мощность, выносливость и прочие нужные ему качества.

Прилежные атлеты развивают мышцы кора, за что им честь, хвала и виртуальный протеиновый батончик, но делают это хаотично, неупорядоченно, что очень снижает эффект от таких усилий.   

Мы предлагаем системный подход для тренировки мышц кора. В основе этого метода —   базовые знания  анатомии и проекционных плоскостей тела человека, что позволит разбомбить требуемую зону под разными углами. 

В анатомии человека применяется понятие об основных проекционных плоскостях тела человека, что является ключевым моментом при тренировке мышц кора. Эффективность тренинга возрастет в разы, если понимать и правильно применять нехитрую науку об  отношении тела к главным плоскостям проекции, о чем мы вам сегодня и расскажем.

Не переключайтесь, будет интересно, а главное – полезно! 

ЗНАЧЕНИЕ МЫШЦ КОРА

И, чтобы мы четко понимали, о чем говорим, в первую очередь давайте разберемся, какие именно мышцы входят в этот самый кор:

• прямая и поперечная мышцы живота;
• косые мышцы живота;
• приводящие;
• средние и малые ягодичные;
• падостная мышца;
• мышцы задней поверхности бедра. 

Итак, мы видим, что мышцы кора включают в себя целый комплекс мышц и отвечают за стабилизацию позвоночника, таза и бедер, а их значение переоценить просто невозможно. 

Вдумайтесь, они включаются даже для того, чтобы в быту переместить не самый тяжелый предмет или просто ходить.  Стоит ли говорить о важности этой группы мышц в кроссфите?!

Их развитие —  жизненно необходимая составная для достижения хорошей физической формы, с чего  и начинается развитие всех остальных физических качеств в CrossFit.

Любое сложное движение, как вы уже поняли, начинается с сокращения мышц кора. Вспомните, как вы выполняете фронтальные приседания, упражнения с медболом или махи гирей.  Что включается в первую очередь? Ну уж точно не бицуха. 

Практически, кор включается в работу при выполнении всех упражнений, от подъема носков к турнику до рывка.

Так что сильные мышцы кора — это фундамент, который позволяет эффективно двигаться. «Слабый центр» посылает «слабые команды», поэтому, для увеличения производительности  в силовых упражнениях жизненно необходимо тренировать мышцы кора.

И  наоборот. При слабых мышцах кора, вы не сможете полностью раскрыть свой потенциал как кроссфит-атлет  и к тому же еще и увеличите свой шанс на травмы. 

Мы не зря так подробно остановились на значении мышц кора, потому что часто атлеты думают, что указанная группа мышц и так задействована во всех упражнениях, а значит, отдельно их тренировать не нужно. 

Отчасти они правы, мышцы кора включаются всегда, но если отдельно их не тренировать, у вас будет слабый контроль над большей частью этих мышц, что остановить  прогресс в других упражнениях. 

 КАК ТРЕНИРОВАТЬ МЫШЦЫ КОРА

Как и при проработке любой группы мышц, вы должны подвергать их достаточному стрессу, так чтобы они были вынуждены приспосабливаться и расти. В сочетании с правильным отдыхом, восстановлением и питанием, они станут сильнее.

Мышцы кора хорошо реагируют на тренинг многими различными способами. Такие упражнения,   как фронтальные приседания, становая тяга, подъем носков к турнику — отличные способы, чтобы укрепить эту часть вашего тела. 

Многие атлеты прилежно выполняют данные упражнения, но здесь есть одно важное НО. 

При тренировке мышц кора подавляющее большинство  атлетов  пренебрегает жизненно важным моментом – проекцией  движений. 

ПЛОСКОСТИ ДВИЖЕНИЯ ПРИ ТРЕНИРОВКЕ МЫШЦ КОРА

Ориентирами в анатомии являются плоскости, оси и линии.

Используются три взаимоперпендикулярных анатомические плоскости, которые условно можно провести через тело человека: 

1. фронтальная (лобовая) (от лат. front  — лоб) которая  параллельна  лбу, делит тело на переднюю и заднюю часть, и расположена перпендикулярно саггитальной (стреловой) плоскости; 
2. вертикальная (саггитальная, стреловая) (от греч. sagitta – стрела, условная вертикальная плоскость, которая пронизывает тело спереди назад;
3. горизонтальная,   расположена перпендикулярно к первым двум и делит тело на верх и низ.

И если вы думаете, что это занудная и ненужная вам ерунда,  вы ошибаетесь. 

Каждая из указанных плоскостей  характеризуется разными формами и направлениями движений, а мышцы кора обеспечивают возможность создавать и управлять силой во всех трех плоскостях. Именно понимание того, как направляются движения в разных плоскостях, позволит строить тренинг таким образом, чтобы учесть все направления движения и прорабатывать мышцы кора под всеми возможными углами.  Таким образом, незадействованных и слабых мест просто не останется.

Упражнения для тренировки кора в  фронтальной плоскости: 

Эта плоскость делит тело на переднюю и заднюю часть  и включает в себя все боковые движения (примеры):

• боковые выпады;  
• боковые скручивания;
• подъемы ног в висе с поворотом.

Упражнения для тренировки кора в вертикальной (саггитальной плоскости): 

Она делит тело на левую и правую половины, а движение передается вверх и вниз по прямой линии.

Примеры упражнений:

• трастеры;  
• приседания со штангой на  спине:
• фронтальные приседания;
• взятия на грудь;
• броски медбола.

Упражнения для тренировки кора в горизонтальной плоскости:

Горизональная  плоскость – перпендикулярна фронтальной и саггитальной, и делит тело на верх и низ.  И вот с ней больше всего проблем, поскольку большинство CrossFit упражнений работают вдоль фронтальной и сагиттальной плоскости, а поперечная часто остается незадействованной. 

Примеры упражнений:

• махи гирями;
• работа на лыжном тренажере. 

Выполняя эти упражнения, движение атлета осуществляется именно через поперечную плоскость. Так спортсмен получает специфическую нагрузку под новым углом, задействует мышцы, которые не включались ранее.

Тренируйтесь не только систематично, а и системно! Кроссфит хаотичен только для неопытного взгляда, а на самом деле — это упорядоченная структура, подобную которой надо поискать. Пускай каждый аспект вашего тренировочного процесса будет упорядоченным, так и победим!

Добавить комментарий

Активация мышц кора в асанах йоги

Авторы:
 Mrithunjay Rathore,  Soumitra Trivedi,  Jessy Abraham,  Manisha B Sinha

Перевод с английского: Анна Харьковская (Москва)

Мнение редакции сайта может не совпадать с мнением авторов статьи

 

Малоподвижный образ жизни и неестественные положения ослабляют мышцы кора и приводят к заболеваниям опорно-двигательного аппарата (MSDs).

Есть исследования, которые проводились с целью изучения степени вовлечения мышц кора при выполнении упражнений йоги в рамках программ реабилитации, но доказательств, основанных на представлении о функциональной анатомии все еще недостаточно. Такая информация важна для того, чтобы принимать верные решения при назначении физических упражнений в рамках лечения нарушений опорно-двигательного аппарата (MSDs).

Цель этой обзорной статьи — изучить литературу, проанализировать мышечную активность в различных асанах йоги и выяснить, какой тип йоги наилучшим образом подойдет для активации мышц кора.

Для поиска литературы были использованы следующие электронные базы данных: Кокрейновская библиотека, NCBI, PubMed, Google Scholar, EMBASE, web of science. Предложения для поиска содержали слова: активация мышц кора и поза йоги, йога и реабилитация, вмешательство и электромиография.

Включение мышц кора при выполнении асан зависят от движений туловища и таза. Информация об этих движениях описывает механизмы влияния асан йоги на мышцы кора, помогает составить программу тренировки этих групп мышц и исключить нагрузки, которые могут помешать восстановлению или вызвать боль. Медицинским специалистам такие знания помогут принять решения для эффективной и безопасной помощи пациентам и опираться при этом на доказательную базу.

Введение

Неправильные положения тела вследствие малоподвижного образа жизни приводят к повышению риска заболеваний опорно-двигательного аппарата.

Эти нарушения обусловлены слабостью мышц кора. В результате это может быть причиной чрезмерной нагрузки на позвоночник [1], плохой выносливости мышц [2], проблем с разгибателями бедра [3], травм спины, а также состояния нестабильности в нижних конечностях, что в конечном итоге может привести к атрофии параспинальных мышц [4, 5]. Хотя нарушения опорно-двигательного аппарата лечить довольно трудно, существуют врачи, которые сообщают о положительных исходах лечения и реабилитации с использованием упражнений, которые улучшают стабилизацию позвоночника и избавляют от боли.

Мышцы кора, также называемые пояснично-тазовым комплексом, — это трехмерное пространство со следующими мышечными границами: диафрагма (верхняя граница), брюшной пресс и косые мышцы (антеролатеральные или фронтальные и боковые), параспинальные и ягодичные мышцы (ягодицы или спина), тазовое дно, включая кости пояса нижней конечности (нижняя часть) (см. Рисунок 1).

Предназначение мышц кора — стабилизировать позвоночник подобно корсету. Поэтому все движения происходят от них. Сильный и эффективный центр необходим для поддержания правильного баланса мышц во всей кинетической системе [7, 8]. По этой причине в мире альтернативной медицины эти мышцы называют «электростанцией» или «двигателем всех частей тела» [6].

Рисунок 1. Мышцы кора

Слово «Йога» происходит от санскритского корня «юдж», который обозначает «контролировать» или объединять. Регулярная практика любого направления йоги помогает добиться гармонии и функционального баланса между различными системами, улучшает самочувствие и качество жизни. Упражнения из йоги традиционно считаются  безопасными. Практика йоги была разработана в виде асан, которые выравнивают, укрепляют и приводят к балансу структуры тела. Позже это было использовано для динамического контроля мышц кора с целью уменьшения боли в спине (LBP) [9] через увеличение подвижности [11] тазобедренных суставов [10]  и позвоночника. Положения йоги включают в себя простые позы стоя, сидя, наклоны, прогибы, скрутки, перевернутые асаны и позы на спине. Были показаны различные положения и упражнения для активации конкретных мыщц. Активация мышцы обычно оценивается путем электромиограммы (EMG), которая передает сигналы пропорциональные напряжению в мышце, когда ее задействуют. Эти сигналы наиболее часто нормализуются при максимальном произвольном изометрическом сокращении (MVIC) для конкретных изучаемых мышц. Ni и другие исследовали результаты EMG в отношении конкретных мышц кора, таких как прямая мышца живота (RA), длиннейшая мышца (LT), наружная косая (EO), ягодичная мышца (GM) в различных асанах и обнаружили, что паттерн активации наружной косой мышцы выше в Чатуранга Дандасане по сравнению с другими асанами. Поэтому знания об активации мышц в различных позах йоги может быть использовано для повышения эффективности практики йоги для активации мышц кора. Несмотря на важность этой темы исследований по данному вопросу очень мало.

В этой статье обсуждаются активация определенных мышц кора в различных позах йоги, которые могут быть использованы для составления эффективной и безопасной программы реабилитации, которая будет научно обоснована.

Кроме того, знания функциональной анатомии не только повысят эффективность занятий йогой, но и уменьшат вероятность получения травмы.

Эти знания будут полезны всем практикам йоги, физиотерапевтам, исследователям и преподавателям. Поэтому целью данной статьи является обзор современной литературы, чтобы найти исследования, которые описывают паттерны активации мышц кора в различных положениях и сопоставляют с функциональной анатомией. Гипотеза состоит в том, что различные позы йоги могут приводить к определенным паттернам активации мышц, и эти знания могут быть использованы для построения научно-обоснованной программы йоги для терапии заболеваний опорно-двигательного аппарата и могут помочь в принятии клинических решений для реабилитации после травм.

Методы

Поиск литературы осуществлялся с помощью следующих электронных баз данных: Cochrane Library, PubMed, Google Scholar, EMBASE, и на других сайтах. Термины, которые использовались, содержали: активация мышц кора и позы йоги; йога и реабилитация; вмешательство и электромиография. В настоящий обзор были включены статьи, отвечающие следующим критериям: (1) исследования были опубликованы на английском языке, (2) статья должна быть рецензируемой, (3) блок йоги и физических упражнений должен был использован в качестве терапии для экспериментальной группы.

Некоторые из исследований не были напрямую связаны с практикой асан. Поэтому упражнения, которые упоминались в исследованиях сравнивали с похожими асанами/техниками из йоги и соотносили со знаниями о функциональной анатомии, полученными из доступных источников и сведений о различных асанах.

Взаимосвязь функциональной анатомии абдоминальной мускулатуры с асанами йоги

Важнейшей функцией абдоминальных мышц является стабилизация позвоночника [13]. Мышцы живота можно разделить на две группы: стабилизаторы и двигатели [13]. К стабилизаторам относятся поперечная мышца живота (TrAb) и внутренняя косая (IO), к двигателям – прямая (RA) и наружная косая (EO). Эти мышцы отвечают за движения туловища и таза [3].

Наружная косая начинается восьмью зубцами боковой поверхности восьми нижних ребер на передней боковой поверхности грудной клетки.

Задние волокна проходят вертикально вниз и крепятся к двум передним третям подвздошного гребня. Остальные волокна проходят вниз, вперед, медиально и заканчиваются как апоневроз, который крепится к белой линии живота, проходящей от мечевидного отростка до лобкового симфиза. (см. Рисунок 2).

Ni и другие [12] наблюдали различия активации прямой мышцы живота, длиннейшей мышцы живота, наружной мышцы живота и ягодичной мышцы и обнаружили, что амплитуда для наружной косой по данным электромиокардиограммы значительно выше в Чатуранга Дандасане (0,784% +/- 0,097% MVIC) и в Адхо Мукхва Шванасане (0,383 +/-0,087 MVIC). В другом исследовании, которое проводил Ekstrom и другие, [14] наружная косая имела наибольшую активацию в sidebridge (боковом мостике – прим.ред) (похожем на Васиштхасану) (69% +/- 26% MVIC). Okubo и другие [15] обнаружил самый высокий симметричный двухсторонний уровень активации наружной косой при выполнении упражнения elbow-toe (планка на предплечьях – прим. переводчика) (чатуранга дандасана на предплечьях). Уровни достигли пика, когда разноименные рука и нога были подняты с опорной поверхности [16].  Escamilla и другие исследовали вовлечение мышц кора во время выполнения ряда упражнений со шведским мячом и традиционные упражнения на пресс. Сигналы электромиограммы во время упражнений roll-out (находясь на коленях и удерживая спину прямой, прокатывание колеса вперед и назад при наклоненном вперед туловище – прим. ред. ) и pike (подъем прямых ног и рук из положения лежа на спине, аналог парипурна навасаны – прим. ред.)  для наружной косой мышцы (46 % и 84% MVIC, соответственно) были значительно больше по сравнению с большинством других упражнений.

Рисунок 2. Абдоминальные мышцы

Внутренняя косая мышца (см. Рисунок 2) крепится ниже к паховой связке и гребню подвздошной кости кзади от пояснично-грудной фасции, выше к четырем нижним ребрам и продолжается спереди как широкий апоневроз.

При  скручивании корпуса как в паривритта триконасане одностороннее сокращение внутренней косой мышцы притягивает противоположное плечо вперед и наклоняет корпус в сторону. Это создает «отжимающий» эффект на органы брюшной полости, который запускает процессы в печени и других органах и ускоряет удаление токсинов. Это также важно для поддержания мышц кора.

Прямая мышца живота (см. Рисунок 2) располагается спереди и берет начало двусторонне от лобкового симфиза, лобкового гребня и крепится к мечевидному отростку и хрящам 5, 6 и 7-го ребер. Способность выполнять прогибы – индикатор здоровья мышц кора. В целом, прогибы в йоге ограничены закрепощенностью прямой мышцы живота. Поэтому позы, которые активируют прямую мышцу предотвращают заболевания опорно-двигательного аппарата. Во время выполнения уттанасаны прямая мышца живота наклоняет корпус вперед с помощью подвздошно-поясничной мышцы и квадрицепса. Во время выполнения Уттанасаны прямая мышца сгибает корпус вперед, и это движение усиливают подвздошно-поясничной и четырехглавой мышцами. Salem и другие [17] изучали принцип активации средней ягодичной мышцы, икроножной мышцы, четырехглавой мышцы, мышцы, разгибающей позвоночник (ES) и прямой мышцы живота в положении поза дерева врикшасана, поза воина вирабхадрасана и поза полумесяца аджанейасана. Они выяснили, что мышечный паттерн активации прямой мышцы живота существенно выше в аджанейасане (56,10%), после паттерна в вирабхадрасане (50,38%), и врикшасане (50,14%).  Ekstrom и другие также продемонстрировали принцип мышечной активации для прямой мышцы живота, наружной косой, длиннейшей мышцы, ягодичной мышцы и хамстрингов при выполнении 9 упражнений. Паттерн активации прямой мышцы живота был выше при выполнении чатуранга дандасаны (43% +/- 21 MVIC) и боковой планки васиштхасаны (34% +\- 13% MVIC). Okubo и другие [15] показали наибольшую активацию прямой мышцы живота во время упражнения curl-up (подъем верхней части тела к бедрам лежа на полу с согнутыми ногами – прим. ред.) (похожее на навасану). Escamilla и другие изучили активацию во время упражнений со шведским мячом и традиционные упражнения на мышцы живота и выяснили, что EMG сигналы были выше во время выполнения упражнения roll-out (находясь на коленях и удерживая спину прямой, прокатывание колеса вперед и назад при наклоненном вперед туловище – прим. ред.) и pike (подъем прямых ног и рук из положения лежа на спине, аналог парипурна навасаны – прим. ред.) для верхней части прямой мышцы живота (63% и 46% MVIC соответственно) и нижней части прямой мышцы (53% и 55% MVIC соответственно) по сравнению с другими упражнениями.

Поперечная мышца живота (см. Рисунок 2) – это самая внутренняя часть из трех плоских абдоминальных мышц. Направление большинства ее волокон горизонтальное и она берет начало от первой трети верхней поверхности паховой связки, передних двух третей подвздошного гребня, и внутренней поверхности нижних шести ребер. Эти горизонтальные волокна вплетаются в белую линию от мечевидного отростка до лобкового симфиза. Ориентация горизонтальных похожих на ленту волокон ограничивает его способность вызывать движение и подчеркивают его связь с повышением внутрибрюшного давления (IAP) и оказывает влияние на пояснично-тазовую стабильность [18].

Сужение поперечной мышцы живота уменьшает диаметр живота и втягивает живот внутрь к позвоночному столбу, тем самым увеличивая лордоз поясничного отдела позвоночника. Лордоз позволяет позвоночнику принять естественное положение и важен для постуральной коррекции. У здоровых людей наблюдается предварительное сокращение поперечной мышцы живота при движении нижних конечностей [19] и происходит с задержкой у пациентов с болью в пояснице [20]. Okubo и другие изучали принципы активации мышц вупражнениях на стабилизацию поясницы и заметили, что подъем противоположных руки и ноги (похоже на четырехопорную планку Чатуранга Дандасана) оказывают эффект на правую и левую части поперечной мышцы живота (41,8% +/- 20,2% MVIC для правой части поперечной мышцы живота и 50,6% +/- 28,4% MVIC для левой части поперечной мышцы живота).

Уддияна бандха (втягивание живота, «всасывание» или «брюшные манипуляции») – древняя практика, которая также влияет на мышцы кора. Брюшные манипуляции – это предлагаемая стратегия для активации «глубокого мышечного корсета», которая направлена на вовлечение поперечной мышцы живота, при минимальном сокращении косых мышц. Когда живот недостаточно втянут, живот выступает, и естественное положение спины и таза потеряно, то это приводит к неправильной осанке. Omkar и другие [21] наблюдали, используя метод УЗИ, что толщина прямой мышцы живота увеличивается с 10,5 до 17,5 мм во время практики уддияна бандхи. Hides и другие [22] изучили работу поперечной мышцы живота во время «втягивания» брюшной стенки, используя МРТ. Они обнаружили двустороннее сокращение прямой мышцы живота, похожее на мышечно-фасциальный пояс, затянутый как корсет, увеличивая поперечное напряжение, тем самым исправляя постуральную проблему. Величина внутрибрюшного давления возрастает, что позволяет разгрузить спину [18] — (существуют иные данные, свидетельствующие о понижении давления в полостях тела при выполнении уддияна-бандхи и других брюшных манипуляций; исследование проводилось сотрудниками Свами Кувалаянанды и опубликовано ЗДЕСЬ — прим. ред). Таким образом, уддияна бандха должна быть включена в качестве обязательной части в программу тренировки кора.

Слабые и невосприимчивые абдоминальные мышцы приводят к чрезмерному наклону таза вперед, что может стать причиной травмы поясничного отдела и дисков, и вызвать боль в нижних конечностях. Таким образом, практика вышеупомянутых асан йоги может быть использована для укрепления мышц живота в профилактических и реабилитационных целях.

Взаимосвязь функциональной анатомии мышц таза с позами йоги

Дисбаланс мышц таза, которые участвуют в движении тазового пояса, часто наблюдается у людей с жалобами на нижнюю часть спины [3].

Слабость ягодичной мышцы также можно наблюдать в связи с травмами нижних  конечностей, включая пателлофеморальный синдром [23], синдром илиотибиального тракта [24], растяжение передней крестообразной связки [25] и хронической нестабильности голеностопного сустава [26].

Слабость ягодичных мышц может приводить к травмам нижних конечностей благодаря распределению нагрузки на суставы и развитию двигательных паттернов [27]. Активация и укрепление ягодичной мышцы могут быть главным аспектом в реабилитации.

Большая ягодичная мышца (см. Рисунок 3) самая сильная мышца бедра в теле. Она играет важную роль в стабилизации таза и позвоночника [28]. Она часто используется для поднятия тела вверх и вперед из положения тазобедренного сгибания. Большая ягодичная мышца берет начало от наружной поверхности подвздошной кости, задней поверхности крестца и копчика и крепится к ягодичной шероховатости и илиотибиальному тракту (см. Рисунок 2).

Большая ягодичная мышца работает со своими синергистами для поддержания правильного положения тела. Полусухожильная, полуперепончатая и бицепс бедра – синергисты большой ягодичной мышцы, в то время как гребенчатая и прямая мышца бедра являются антагонистами большой ягодичной мышцы. Многие важные позы йоги, включая позы стоя, прогибы и наклоны активируют большую ягодичную мышцу. Напряжение большой ягодичной мышцы при наклонах и слабость ограничивает прогибы. Ni и другие [12] наблюдали максимальную активизацию большой ягодичной мышцы в Вирабхадрасане 1. Queiroz и другие [29] изучали паттерны мышечной активации при различных положениях таза и туловища и нашли, что упражнения с ретроверсией таза и сгибанием туловища, напоминающие Вьяграсану, последовательно повышали активацию большой ягодичной мышцы по сравнению с другими положениями туловища и таза. Ekstron и другие [14] изучали мышечную активацию прямой мышцы живота, наружной косой, длиннейшей мышцы, большой ягодичной мышцы, средней ягодичной мышцы и хамстрингов в девяти реабилитационных упражнениях и сообщили, что паттерны мышечной активации большой ягодичной мышцы значительно выше во время выполнения положений с опорой на четыре конечности (различные вариации Марджариасаны) (56% +/- 22% MVIC).

Distefano и другие [30] изучили активацию ягодичной мышцы во время выполнения общих терапевтических упражнений и сообщили, что активация большой ягодичной мышцы при выполнении  single-limb squat (приседание на одной ноге – прим. ред.)и single-limb deadlift (приседание на одной ноге с наклоном корпуса вперед – прим. ред.)(как в Вирабхадрасане) значительно выше, чем при выполнении lateral band walk (шаги в стороны с сопротивлениям используя эластичную резиновую ленту – прим. ред.) (27% +/- 16% MVIC), hip clam (отведение ноги в сторону с сопротивлением из положения лежа на боку с согнутыми ногами – прим. ред.) (34% +/- 27% MVIC) и упражнений hop forward (прыжки вперед-назад обеими ногами одновременно – прим. ред.) (35% +/- 22% MVIC).

Farrokhi и другие также установили, что максимальное вовлечение большой ягодичной мышцы было, когда исследуемый совершал выпад вперед со сгибанием (низкая Аджанейасана) (22% MVIC) относительно бедра и таза.

Reiman и другие [32] наблюдали за большой и средней ягодичной мышцей во время выполнения реабилитационных упражнений как у пациентов с болью в спине, так и с патологией нижних конечностей. Им удалось выяснить, что активация большой ягодичной мышцы во время single-limb deadlift (приседание на одной ноге с наклоном корпуса вперед – прим. ред.) (59%+/-28% MVIC) была значительно выше, чем при выполнении других блоков терапевтических упражнений, и вовлечение средней ягодичной мышцы во время side bridge (боковом мостике – прим.ред) (74% +/- 30% MVIC) было значительно выше, чем при выполнении других упражнений.

Рисунок 3. Мышцы бедер и хамстринги

Средняя ягодичная мышца (см.Рисунок 3) является абдуктором, то есть отводит бедро. Эта мышца берет начало на наружной поверхности подвздошной кости, пролегает под большой ягодичной мышцей и крепится к большому вертелу бедренной кости. Малая ягодичная мышца, напрягатель широкой фасции бедра, и грушевидная мышца – это мышцы синергисты, группа приводящих мышц, а также антагонисты средней ягодичной мышцы. Средняя ягодичная мышца обычно активируется во время ходьбы. Поскольку вес тела переносится на одну ногу эти мышцы предотвращают падение в сторону поднятой ноги. Слабость этой мышцы может привести к походке Тренделенбурга, в которой пораженная сторона таза как бы падает вниз. Падение во время ходьбы в пожилом возрасте распространена как правило из-за слабости средней ягодичной мышцы. Слабость средней ягодичной мышцы также ограничивает положение стоя на одной ноге (уттана хаста падангуштхасана). Точно также закрепощенность средней ягодичной мышцы ограничивает выполнение асан, требующих значительного наружного вращения бедра, как в Падмасане. Ekstrom и другие [14] изучили прямую мышцу живота, наружную косую, длиннейшую мышцу, большую ягодичную, среднюю ягодичную и хамстринги в 9 терапевтических упражнениях для спины, бедер, и коленей, которые важны для стабилизации кора. Они наблюдали, что средняя ягодичная мышца активировалась больше в положении side bridge (боковом мостике – прим.ред.) (васиштхасана) (74%+/-30% MVIC). Yu и другие [33] изучили физические особенности васиштхасаны и уттхита хаста падангуштхасаны у пожилых людей и выяснили, что средняя активность EMG средней ягодичной мышцы в Васиштхасане была 32,15% +/-7,13% MVIC и Уттхата Хаста Падангуштхасане была 44,28%+/-6,38% MVIC. Wang и другие [34] изучили биомеханические требования к позам стоя у пожилых людей и выяснили, что средний EMG сигнал от хамстрингов был значительно выше в балансе на одной ноге (уттхита хаста падангуштхасана) (85,9%+/-112,0% MVIC) И позе дерева (врикшасане) (37,9%+/-25,2% MVIC). Distefano и другие [30] изучали активацию ягодичных мышц и во время выполнения терапевтических упражнений, используемых в программах реабилитации и профилактики травм поняли, что средняя ягодичная мышца активировалась значительно больше в отведении бедра в положении лежа на боку (вариации Васиштхасаны) (81% +/-42% MVIC) по сравнению с упражнением hip clam (отведение ноги в сторону с сопротивлением из положения лежа на боку с согнутыми ногами – прим. ред.) (40%+/-38% MVIC), выпадами (48%+/-21% MVIC), и hop (прыжки – прим. ред.) (48%+/-25% MVIC) упражнениями. Oliver и другие [35] изучали активацию отдельных мышц во время выполнения изометрических упражнений и показали, что средняя ягодичная мышца значительно больше задействована в abdominal bridge (полумосте) на одной ноге (похоже на сету бандхасану).

Дисфункция тазобедренного сустава, которая приводит к слабости и ограниченному диапазону движений, является одной из причин боли в спине и различных патологий нижних конечностей при участии коленей. Практика йоги вышеупомянутых асан может минимизировать возможные последствия травм путем активации специфической мускулатуры бедер и может служить основой для составления протокола при различных нарушениях опорно-двигательного аппарата.

Мышцы кора могут также влиять на функции хамстрингов. В качестве предрасполагающего фактора к травмам предлагается снижение растяжимости хамстрингов [36].  Хамстринги состоят из трех мышц (см. Рисунок 3) задней поверхности бедра: (1) бицепс бедра (BF), (2) полусухожильная мышца (ST) и (3) полуперепончатая (SM). Хамстринги ответственны за движения в тазобедренных суставах и коленях, поскольку места их крепления пересекают оба сустава. Эта группа мышц обычно производит сгибание в колене, но при разгибании туловища и хамстринги также являются мощными разгибателями бедра. Они начинаются от седалищного бугра и крепятся к костям ног. Четырехглавая мышца бедра и подвздошно-поясничная мышца являются антагонистами, а большая ягодичная мышца, портняжная, тонкая и икроножная мышцы являются синергистами хамстрингов. Укорочение хамстрингов происходит от непрерывного сидения и может быть описано как синдром «компьютерного стола». Укороченные хамстринги негативно влияют на подвижность таза поясничного отдела позвоночника, что приводит к трудностям в поддержании полного сидячего положения в дандасане. Это в свою очередь приводит к функциональным ограничениям мышц подколенного сухожилия, которые опрокидывают таз назад сглаживая поясничный лордоз. Сокращение хамстрингов помогает в растяжении подвздошной мышцы и квадрицепса в шалабхалане. Сокращение мышц антагонистов хамстрингов наклоняет таз вперед и таким образом растягивает хамстринги. Такая активация видна во время практики падахастасаны. Ekston и другие [14], которые изучали мышечные активации в различных модулях упражнений отметили, что активация хамстрингов значительно выше в unilateral bridge (как в вариации сету бандхаканасаны) (40%+/-17% MVIC) и quadruped arm/lower extremity lift (как в вариациях маричасаны) (39%+/-14% MVIC). Ni и другие [12] также сравнили паттерны активации в 14 основных боковых мышцах во время выполнения различных поз йоги в трех вариациях сложности и заметили, что четырехглавая мышца бедра производит выше EMG сигналы во время уткатасаны, урдхва мукха шванасаны, дандасаны, чатуранга дандасаны и вирабхадрасаны 1, чем в уттанасане. Yu и другие [33] изучили физические особенности выполнения для врикшасаны и уттхита хаста падангуштхасаны в исполнении пожилыми людьми и выяснили, что средний сигнал EMG от хамстрингов был во врикшасане (48,05% +/-10,60% MVIC) и уттхата хаста падангуштхасане был 94,78%+/-13,55 MVIC). Wang и другие [34] также изучили биомеханические требования к позам стоя у пожилых людей и показали, что средняя EMG активность хамстрингов была значительно выше в балансах на одной ноге (уттхита хаста падангуштхасана) (85,9%+/-112,0% MVIC). По мере того, как мышцы подколенного сухожилия сопротивляются возможности пагубных движений, улучшение ее силы происходит через растяжение и активацию во время выполнения асан йоги и, как описано выше, это может быть основным аспектом программы реабилитации и восстановления после травм.

Взаимосвязь функциональной анатомии мышц спины с положениями йоги

Мышцы спины  — важные мышцы туловища и они контролируют ряд движений, воспроизводят динамику и обеспечивают стабильность. Контроль туловища является основным моментом в профилактике и реабилитации хронической боли в спине. Renkawitz и другие [37] заметили, что несбалансированный паттерн активации длиннейшей мышцы снижает силу вытяжения среди пациентов с поясничной болью.

Мышцы спины кора включают мышцу, выпрямляющую позвоночник и многораздельную мышцу (MF). Мышца, выпрямляющая позвоночник – это группа задних спинальных мышц, которые непрерывны от крестца к затылку, и вместе они участвуют в вытяжении позвоночника. Направляясь кверху, мышца делится на три части: латерально располагается подвздошно-рёберная мышца, медиально — остистая мышца, а между ними — длиннейшая мышца. Каждая из них имеет свои места прикрепления — к рёбрам, к поперечным и остистым отросткам. Грудная и поясничная части мышцы, выпрямляющей позвоночник, формируют заднюю сторону кора (см. Рисунок 4). Тадасана вызывает сокращение этих мышц, вызывая выпрямление позвоночника. Уттхита триконасана располагает латерально длиннейшую мышцу и подвздошно-реберную мышцу латерально вытягивая спину. Наклоны вперед, такие как уттанасана, растягивают эти мышцы, а прогибы (бхуджангасана) укрепляют эти мышцы. Глубже мышцы, выпрямляющей позвоночник, лежит квадратная мышца поясницы (QL), которая начинается на задней части подвздошного гребня, подвздошно-поясничной связке и на поперечных отростках I—IV поясничных позвонков. Прикрепляется к медиальному краю XII ребра и к поперечным отросткам I—IV поясничных позвонков.  Сокращение квадратной мышцы в одностороннем порядке сгибает туловище в сторону в уттхита триконасане. Урдхва дханурасана сокращает квадратную мышцу, которая расширяет поясничный отдел позвоночника. Функциональное укорочение квадратной мышцы является распространенной проблемой, связанной с сидячим образом жизни и ограничивает диапазон сгибания в поясничном отделе. Укорочение квадратной мышцы увеличивает поясничный лордоз, что отражается в функциональной жесткости в нижней части спины и отсутствии движения вверх и вниз. Становится трудно поднять таз над землей и округлить спину. Это важно для положения стоя. Niи другие [12] изучали паттерны активации мышц кора в различных асанах йоги, заметили, что активация мышцы, выпрямляющей позвоночник значительно выше в уттанасане, урдхва мудха уттанасане, урдхва муква шванасане, вирабхадрасане, чем в адхо мудхва Шванасане. Extrom и другие [14] наблюдали значительно более высокий мышечный паттерн активации длиннейшей мышцы в unilateralbridge (похоже на вариации сету бандхасаны) (36% +/-18% MVIC) и quadruped side bridge (похоже на васиштхасану) (39% +/-14%MVIC). Аналогично, Salemи другие [17] нашли максимальную активность длиннейшей мышцы в адхо мудхва шванасане с поддержкой у стены и утткатасане. Okuboи другие [15] обнаружили, что упражнения, выполняемые в положении лежа на спине повышают уровень активности мышцы, выпрямляющей позвоночник, по сравнению с другими упражнениями, выполняемыми лежа. Однако, эта активация показала статистически значимое количество асимметрии между сторонами (правая сторона, 30% MVC и левая сторона 10% MVC). Многораздельная мышца состоит из ряда мясистых и сухожильных пучков, которые заполняют углубления по бокам от остистых отростков позвонков, от крестца до аксиса. Многораздельная мышца помогает снять давление с межпозвоночных дисков, так чтобы вес тела был правильно распределен по позвоночнику. Кроме того, многораздельная мышца способствует стабилизации позвоночника. Многораздельная мышца участвует во многих активностях повседневной жизни, которые вовлекают прогибы, наклоны и даже повороты в сторону. Исследования Danneelsи других [38] показали, что многораздельная мышца активируется до того, как какое-то действие выполняется, тем самым защищая позвоночник от повреждения. Okuboи другие [15] также изучали сигналы EMGот поперечной мышцы живота и многораздельной мышцы с помощью проволочных электродов во время упражнений на стабилизацию поясницы и обнаружили, что ягодичный мостик (вариации сету бандхасаны) способствуют наибольшей активности многораздельной мышцы (51,7% +/- 34,0% MVIC).  Stenvensи другие [39] сообщили, что активность многораздельной мышцы возросла в ipsilateralbridge(23,54% MVIC) и contralateralbridge(24,58% MVIC) (вариации Сету Бандхаконасаны) положениях.

Рисунок 4. Мышцы спины

Слабость мышц кора проявляется в различных нарушениях опорно-двигательного аппарата, и таким образом практика йоги, которая активирует различные специфические мышцы, может быть использована в качестве терапии.

Выводы

Взаимосвязь между функциональной анатомией и активацией мышц кора в различных положениях йоги имеет широкий спектр клинической значимости. Знание значений активации мышц в различных асанах (см. Таблицу 1) может помочь практикующим врачам принять соответствующие решения для вмешательства. Эти знания должны помочь снизить количество травм, связанных с йогой и предотвратить нарушения опорно-двигательного аппарата.

Таблица 1. Активация мышц кора в различных позах йоги.

 

Список используемой литературы

1. McGill SM. A revised anatomical model of the abdominal musculature for torso flexion efforts. J Biomech 1996;29:973-7.   2. Beckman SM, Buchanan TS. Ankle inversion injury and hypermobility: Effect on hip and ankle muscle electromyography onset latency. Arch Phys Med Rehabil 1995;76:1138-43.   3. Nadler SF, Malanga GA, Feinberg JH, Prybicien M, Stitik TP, DePrince M. Relationship between hip muscle imbalance and occurrence of low back pain in collegiate athletes: A prospective study. Am J Phys Med Rehabil 2001;80:572-7.   4. Hultman G, Nordin M, Saraste H, Ohlsèn H. Body composition, endurance, strength, cross-sectional area, and density of MM erector spinae in men with and without low back pain. J Spinal Disord 1993;6:114-23.   5. Hides JA, Richardson CA, Jull GA. Multifidus muscle recovery is not automatic after resolution of acute, first-episode low back pain. Spine (Phila Pa 1976) 1996;21:2763-9.   6. Richardson C, Jull G, Hodges P, Hides J. Therapeutic Exercise for Spinal Segmental Stabilization in Low Back Pain: Scientific Basis and Clinical Approach. New York: Churchill Livingstone; 1999.   7. Willson JD, Dougherty CP, Ireland ML, Davis IM. Core stability and its relationship to lower extremity function and injury. J Am Acad Orthop Surg 2005;13:316-25.   8. Kibler WB, Press J, Sciascia A. The role of core stability in athletic function. Sports Med 2006;36:189-98.   9. Cramer H, Lauche R, Haller H, Dobos G. A systematic review and meta-analysis of yoga for low back pain. Clin J Pain 2013;29:450-60.   10. Williams K, Abildso C, Steinberg L, Doyle E, Epstein B, Smith D, et al. Evaluation of the effectiveness and efficacy of Iyengar yoga therapy on chronic low back pain. Spine (Phila Pa 1976) 2009;34:2066-76.   11. Galantino ML, Bzdewka TM, Eissler-Russo JL, Holbrook ML, Mogck EP, Geigle P, et al. The impact of modified Hatha yoga on chronic low back pain: A pilot study. Altern Ther Health Med 2004;10:56-9.   12. Ni M, Mooney K, Harriell K, Balachandran A, Signorile J. Core muscle function during specific yoga poses. Complement Ther Med 2014;22:235-43.   13. Richardson C, Jull G, Toppenberg R, Comerford M. Techniques for active lumbar stabilisation for spinal protection: A pilot study. Aust J Physiother 1992;38:105-12.   14. Ekstrom RA, Donatelli RA, Carp KC. Electromyographic analysis of core trunk, hip, and thigh muscles during 9 rehabilitation exercises. J Orthop Sports Phys Ther 2007;37:754-62.   15. Okubo Y, Kaneoka K, Imai A, Shiina I, Tatsumura M, Izumi S, et al. Electromyographic analysis of transversus abdominis and lumbar multifidus using wire electrodes during lumbar stabilization exercises. J Orthop Sports Phys Ther 2010;40:743-50.   16. Escamilla RF, Lewis C, Bell D, Bramblet G, Daffron J, Lambert S, et al. Core muscle activation during Swiss ball and traditional abdominal exercises. J Orthop Sports Phys Ther 2010;40:265-76.   17. Salem GJ, Yu SS, Wang MY, Samarawickrame S, Hashish R, Azen SP, et al. Physical demand profiles of hatha yoga postures performed by older adults. Evid Based Complement Alternat Med 2013;2013:165763.   18. Daggfeldt K, Thorstensson A. The mechanics of back-extensor torque production about the lumbar spine. J Biomech 2003;36:815-25.   19. Hodges PW, Richardson CA. Contraction of the abdominal muscles associated with movement of the lower limb. Phys Ther 1997;77:132-42.   20. Hodges PW, Richardson CA. Delayed postural contraction of transversus abdominis in low back pain associated with movement of the lower limb. J Spinal Disord 1998;11:46-56.   21. Omkar SN, Vishwas S, Tech B. Yoga techniques as a means of core stability training. J Bodyw Mov Ther 2009;13:98-103.   22. Hides J, Wilson S, Stanton W, McMahon S, Keto H, McMahon K, et al. An MRI investigation into the function of the transversus abdominis muscle during “drawing-in” of the abdominal wall. Spine (Phila Pa 1976) 2006;31:E175-8.   23. Robinson RL, Nee RJ. Analysis of hip strength in females seeking physical therapy treatment for unilateral patellofemoral pain syndrome. J Orthop Sports Phys Ther 2007;37:232-8.   24. Fredericson M, Cookingham CL, Chaudhari AM, Dowdell BC, Oestreicher N, Sahrmann SA. Hip abductor weakness in distance runners with iliotibial band syndrome. Clin J Sport Med 2000;10:169-75.   25. Hewett TE, Myer GD, Ford KR. Anterior cruciate ligament injuries in female athletes: Part 1, mechanisms and risk factors. Am J Sports Med 2006;34:299-311.   26. Friel K, McLean N, Myers C, Caceres M. Ipsilateral hip abductor weakness after inversion ankle sprain. J Athl Train 2006;41:74-8.   27. Powers CM. The influence of altered lower-extremity kinematics on patellofemoral joint dysfunction: A theoretical perspective. J Orthop Sports Phys Ther 2003;33:639-46.   28. Vakos JP, Nitz AJ, Threlkeld AJ, Shapiro R, Horn T. Electromyographic activity of selected trunk and hip muscles during a squat lift. Effect of varying the lumbar posture. Spine (Phila Pa 1976) 1994;19:687-95.   29. Queiroz BC, Cagliari MF, Amorim CF, Sacco IC. Muscle activation during four Pilates core stability exercises in quadruped position. Arch Phys Med Rehabil 2010;91:86-92.   30. Distefano LJ, Blackburn JT, Marshall SW, Padua DA. Gluteal muscle activation during common therapeutic exercises. J Orthop Sports Phys Ther 2009;39:532-40.   31. Farrokhi S, Pollard CD, Souza RB, Chen YJ, Reischl S, Powers CM. Trunk position influences the kinematics, kinetics, and muscle activity of the lead lower extremity during the forward lunge exercise. J Orthop Sports Phys Ther 2008;38:403-9.   32. Reiman MP, Bolgla LA, Loudon JK. A literature review of studies evaluating gluteus maximus and gluteus medius activation during rehabilitation exercises. Physiother Theory Pract 2012;28:257-68.   33. Yu SS, Wang MY, Samarawickrame S, Hashish R, Kazadi L, Greendale GA, et al. The physical demands of the tree (Vriksasana) and one-leg balance (utthita hasta padangusthasana) poses performed by seniors: A biomechanical examination. Evid Based Complement Alternat Med 2012;2012:971896.   34. Wang MY, Yu SS, Hashish R, Samarawickrame SD, Kazadi L, Greendale GA, et al. The biomechanical demands of standing yoga poses in seniors: The Yoga empowers seniors study (YESS). BMC Complement Altern Med 2013;13:8.   35. Oliver GD, Stone AJ, Plummer H. Electromyographic examination of selected muscle activation during isometric core exercises. Clin J Sport Med 2010;20:452-7.   36. Hartig DE, Henderson JM. Increasing hamstring flexibility decreases lower extremity overuse injuries in military basic trainees. Am J Sports Med 1999;27:173-6.   37. Renkawitz T, Boluki D, Grifka J. The association of low back pain, neuromuscular imbalance, and trunk extension strength in athletes. Spine J 2006;6:673-83.   38. Danneels LA, Coorevits PL, Cools AM, Vanderstraeten GG, Cambier DC, Witvrouw EE, et al. Differences in electromyographic activity in the multifidus muscle and the iliocostalis lumborum between healthy subjects and patients with sub-acute and chronic low back pain. Eur Spine J 2002;11:13-9.   39. Stevens VK, Bouche KG, Mahieu NN, Coorevits PL, Vanderstraeten GG, Danneels LA. Trunk muscle activity in healthy subjects during bridging stabilization exercises. BMC Musculoskelet Disord 2006;7:75.

Оригинал статьи здесь.

анатомия, тесты и программа тренировок Функции мышц кора

Мышцы кора — это далеко не только прямые мышцы живота, или пресс, как многие считают. Это целый комплекс мышц, который участвует практически в любом движении.

Эти мышцы сокращаются как изометрически, так и изотонически, могут стабилизировать движение, передавать напряжение с одной конечности на другую или служить источником движения вообще.

Строение мышц кора

У этой мышечной группы есть три уровня глубины, и многие мышцы спрятаны под теми, которые предпочитают тренировать большинство людей, то есть под прямыми и косыми мышцами живота.

Вот перечень наружных мышц, входящих в эту группу:

• прямые мышцы живота;
• наружные косые мышцы живота;
• широчайшие мышцы спины;
• ягодичные мышцы;
• приводящие мышцы;
• трапециевидные мышцы.

Наружные мышцы кора

Второй слой мышц кора:

• внутренние косые мышцы живота;
• мышцы, выпрямляющие позвоночник;
• подостные мышцы.

Второй слой мышц кора

Третий слой мышц кора:

• поперечные мышцы живота;
• подвздошно-поясничные мышцы;
• мышцы тазового дна;
• диафрагма;
• квадратные мышцы поясницы;
• многораздельные мышцы.

Третий слой мышц кора

Функции мышц кора

Чаще всего мышцы кора выступают как стабилизаторы и центр передачи силы, а не источник движения.

Многие тренируют эти мышцы с помощью изолированных упражнений, например на мышцы пресса или спины. Они делают скручивания или подъёмы корпуса вместо функциональных упражнений, например становой тяги, приседаний, и множества других упражнений закрытой кинетической цепи.

Упражнения закрытой кинетической цепи (или замкнутой цепи) выполняются при жёстко закреплённом сегменте тела. Например, когда вы отжимаетесь, жёстко закреплены руки и стопы: они стоят на полу и не двигаются.

Тренируясь с помощью изолированных упражнений, вы не только упускаете из виду основную функцию мышц кора, но также теряете возможность развить силу и научиться эффективнее контролировать свои движения.

Развитые мышцы кора дают возможность контролировать силу, которую мы применяем. Согласно работе Assesment Of core stability: developing practical models . исследователя Энди Вальдхема (Andy Waldhem), есть пять различных компонентов стабильности кора: сила, выносливость, гибкость, контроль движения и функциональность.

Без контроля движений и функциональности остальные три компонента бесполезны: рыба, которую вытащили из воды, ничего не сможет сделать, и неважно, насколько она сильна и вынослива.

Сохраняя стабильность корпуса во время любой активности, будь то бег, рывок штанги или подъём тяжестей в быту, вы снижаете риск травмировать спину.

Как определить уровень стабильности корпуса и силу мышц кора

Чтобы измерить свой уровень стабильности корпуса, можно использовать .

Функциональная оценка движений (Functional Movement Screen, FNS) — это система, состоящая из семи тестов, которые позволяют объективно оценить базовые двигательные навыки спортсмена. Эту систему разработали американские физиотерапевты Грей Кук (Gray Cook) и Ли Бёртон (Lee Burton).

Тест на стабильность корпуса с помощью отжиманий

В тесте FNS существует несколько оценок — от 0 до 3, где 0 — движение вызывает боль, 1 — тест не выполнен или выполнен не полностью, 2 — тест выполнен с компенсаторными движениями или в облегчённом варианте, 3 — движение выполнено идеально. Мы будем использовать упрощённый вариант теста с оценкой 2 и двумя вариантами: выполнен / не выполнен.

Сначала встаньте в положение нижней точки отжимания: вы лежите на полу, ладони стоят рядом с плечами, стопы — на подушечках. У мужчин ладони должны быть на уровне подбородка, у женщин — на уровне ключиц.

Одним движением поднимите себя наверх из этого положения, сохраняя корпус прямым. Чтобы проще было оценить результат, вы можете использовать бодибар: положите его вдоль спины, чтобы понять, насколько прямым остаётся корпус.

Отжимания с бодибаром на спине

• Вы должны поддерживать правильное положение на протяжении всего теста (руки не должны съезжать ниже).
• Грудь и живот отрываются от пола одновременно.
• Тело поднимается как одно целое, без прогиба в позвоночнике (чтобы выяснить это, используйте палку).

Если какой-то из этих критериев отсутствует, тест не засчитывается. У вас есть три попытки, чтобы провести оценку.

Если вы успешно прошли тест на стабильность, попробуйте оценить свою силу.

Тест на силу мышц кора

Планка и боковая планка определяют силу кора в статике, тогда как подтягивание коленей к груди в висе и подъём ног к турнику позволяют оценить динамическую силу.

Также предлагаем оценить силу и стабильность задней части кора, выполнив одно повторение становой тяги с подходящим весом.

Планка на локтях

Встаньте в планку на локтях и удерживайте её 90 секунд. На протяжении этого времени спина должна быть прямой, а бёдра — подняты. Можете снова использовать бодибар, чтобы оценить точность позы. Предплечья параллельны спине, локти точно под плечами.

Планка

• займите исходное положение, когда локти находятся под плечами;
• напрягите квадрицепсы и поднимите колени;
• сожмите ягодицы;
• напрягите прямые мышцы живота.

Когда все три группы мышц сократятся правильно, бёдра примут правильное положение и прогиб в пояснице будет устранён.

Идет набор в первую группу к Кайласу в 2020 году: кроме коры вокруг Кайласа вы увидите Северное Лицо Эвереста, красивейшие озера, Древнее Царство Гуге, долину Гаруды и редко посещаемые древние пещерные комплексы в Западном Тибете – Дунгкар и Пиянг. Маршрут . Заезд в Лхасу 26 апреля 2020 года. Уникальный тур на Кайлас кору с русским гидом! Присоединяйтесь!

«Кора» – это тибетское слово སྐོར་ར (Wylie: skor ra), обозначающие обхождение вокруг религиозного объекта по часовой стрелке в буддизме или против часовой стрелки в традиции бон. В индуизме кору называеют «парикрама» (санскр. परिक्रम, parikrama). В Тибете и монахи, и миряне проходят коры как во время религиозного паломничества, так и в ежедневной жизни. Коры бывают как вокруг священных гор и озер, так и вокруг монастырей, храмов, ступ и других священных объектов. Если монастырь или храм – буддийский, то его все обходят по часовой стрелке. Если же традиции бон, то против часовой. В случае с Кайласом, который является священной горой и для буддистов, и для бонпо, то его обходят в обоих направлениях. Следует заметить, что большинство паломников совершают обход по часовой стрелке: и буддисты, и практики Нового Бон (Бон Сарма) проходят кору по часовой стрелке. И только адепты Раннего Бон, а также некоторые йоги, совершают обход вокруг Кайласа против часовой стрелки.

Внешняя кора вокруг Кайласа протяженностью в 53 километра. Тибетцы проходят ее за 1-2 дня, иностранцы чаще проходят за 2-3 дня. Во время коры паломник читает мантры, молится о счастье всех живых существ, устремляет свое сознание на достижение Просветления. Некоторые паломники проходят кору вокруг Кайласа, делая полные простирания на протяжении всего пути. Такой проход может занимать от 2х до 3х недель. Приехавшие издалека паломники ограничиваются проходом одной или трех кор вокруг Кайласа. Некоторые йоги, монахи или устремленные практики проходят большее количество кор: 13, 21, 54, 108. Говорят, что если пройти 108 кор вокруг Кайласа, то можно достичь просветления уже в этой жизни.

Тибетцы верят, что чем сложнее кора и чем сильнее устремления паломника, тем больше благих заслуг можно накопить и, тем самым, очистить негативные кармы своего прошлого. На внешней коре вокруг Кайласа самый сложный участок – это перевал Долма ла высотой в 5636 метров над уровнем моря. По поверьям те, кто взойдут на перевал с правильными устремлениями, очистятся от негативных карм прошлого и смогут начать новый, более чистый этап своей жизни, ориентированный на духовное развитие и помощь окружающим.

По астрологическим подсчетам, в особые дни заслуги от обхода священных объектов увеличиваются в десятки тысяч раз. Особыми днями являются благоприятные дни по тибетскому календарю, дни полнолуния, новолуния, солнечного или лунного затмений, а также год лошади.

Для иностранного туриста или паломника 3 дня является оптимальным временем прохождения внешней коры:

• 1 день: Дарчен (4650 м) –> монастырь Дирапук (4950 м)
• 2 день: Монастырь Дирапук (4950 м) –> перевал Долма ла (5636 м) –> монастырь Зутулпук (4835 м)
• 3 день: Монастырь Зутулпук –> Дарчен

На протяжении коры вокруг Кайласа чуть ли через каждые несколько метров встречаются священные объекты: самопроявленные изображения будд, бодхисаттсв и символов просветления, камни мани, расщелины, в которых медитировали буддийские учителя и отшельники, горы – обители просветленных существ и духов-защитников. В этой статье описаны лишь самые главные из встречающихся на коре объектов.

Первый день коры

Дарчен (4650 м) – Первый Чакцель Ганг (4750 м) – Тарпоче (4660 м) – монастырь Чуку (4810 м) – скала Хаягривы (4880 м) – монастырь Дирапук(4950 м)

Первый день достаточно простой, дорогая прямая с небольшими подъемами и спусками. Многие туристы предпочитают ехать на машине до начала коры в Тарпоче (тиб.: དར་པོ་ཆེ Wylie: darpoche) и уже оттуда начинать идти пешком. Мы же советуем идти как тибетские паломники: от Дарчена до Дарчена и не пользоваться транспортом. Таким образом, вы пройдете полную кору вокруг Кайласа. От Дарчена до Тарпоче один час пешком по прямой дороге. На половине пути будет Первый Чакцель Ганг (тиб.: ཕྱག་འཚལ་སྒང Wylie: phyag ‘tshel sgang) или первое место для простираний перед Кайласом. В этом месте хорошо видно пик Кайласа, перед которым паломники делают простирания, зажигают благовония и развешивают молитвенные флажки. В получасе хотьбы от Чакцель Ганг находится Тарпоче – «официальное» начало коры вокруг Кайласа. В полнолуние 4 лунного месяца по тибетскому календарю в Тарпоче проходят грандиозные празднования фестиваля Сага Дава – дня рождения, просветления и ухода в паринирвану Будды Шакьямуни. В день Сага Давы опускают флагшток, снимают старые молитвенные флажки, вешают новые и поднимают флагшток обратно. После установки флагштока все внимательно изучают его положение, делая предсказания на текущий год: если столб стоит ровно, значит год будет благоприятный; если столб наклонен в сторону Кайласа, то ожидаются бедствия и несчастья; если столб наклонен в противоположную от Кайласа сторону, то следует быть осторожным.

Близ Тарпоче находится плоская возвышенность Драчом Нгагье Дуртро – это кладбище небесных похорон 84 махасиддх , которое освятил сам Падмасамбхава. Это место было также предназначено для небесных похорон лам, монахов и мастеров тибетского буддизма. Рядом находятся отпечатки стоп самого Будды Шакьямуни, куда он приземлился, прилетев вместе с 500 архатами.

Пройдя еще немного, и вы увидите ступы и пещеру, в которой медитировал Наро Бончунг – бонский мастер, побежденный Миларепой.

Мост через реку Лха Чу ведет в монастырь Чуку (Чугу), построенном на горе Ньенри, которая является обителью Кангри Лхацен – божества-защитника окрестностей Кайласа. Этот монастырь был построен в 13 веке и принадлежит школе Друкпа Кагью тибетского буддизма. В монастыре есть три пещеры: в первой медитировал мастер 13 века Готсангпа, во второй – Миларепа, а в третьей пещере под названием «Пещера Слона» медитировал сам Падмасамбхава.

Двигаясь дальше по тропе коры, вы дойдете до Тамдрин Дронканг – скала, на которой самопроявилось изображение Хаягривы – йидам (божество медитации) с лошадиной головой. А чуть далее находятся отпечатки стоп Миларепы.

Первый день коры завершается в монастыре Дирапук (тиб.: འདྲི་རྭ་ཕུག wylie: ‘dri rw phug), что в переводе с тибетского означает «Пещера рога самки яка». Здесь находится пещера Готсангпы, куда его привела богиня Сенге Донгпа, приняв облик самки яка, спасая его от сильнейшего ливня.

Монастырь располагается ровно напротив северного лица Кайласа. В этом месте группы индийских паломников совершают религиозные практики, посвященные Шиве. Отсюда также хорошо видны три вершины, являющиеся обителью трех боддхисаттв: Ваджрапани, Авалокитешвара и Манджунгоша. Большинство иностранных туристов и паломников остаются на ночь или в гест хаусе при монастыре Дирапук, или в гест хаусе напротив. В ночь полнолуния отсюда открывается невероятный вид на Кайлас.

Второй день коры

Монастырь Дирапук (4950 м) –> Шива Цал (5330 м) –> перевал Долма ла (5636 м) –> озеро Тукчже Ченпо (5440 м) –> монастырь Зутулпук (4835 м)

Второй день коры – самый сложный, так как предстоит взобраться на перевал Долма ла. Лучше начинать подъем до рассвета, чтобы избежать палящих лучей солнца. Перейдя через реку Долма Чу, начнется подъем вверх.

Вы дойдете до места под индийским названием Шива Цал или Силвуцел на тибетском – это «место смерти», где бог смерти Ямантака смотрит на накопленные кармы паломников, решая их дальнейшую судьбу. Здесь паломники оставляют какой-то предмет из своей одежды или локон волос, тем самым прощаясь с негативными кармами своего прошлого. Некоторые паломники также ложатся на землю, представляя себя мертвым. Недалеко от Шива Цал находится небольшой горный пик Ваджра Йогини , являющийся кладбищем для умерших лам и паломников. Тропа от Шива Цал до перевала Долма ла символизирует бардо – промежуточное состояние между смертью и новым рождением. Расставшись с прошлым, паломники продолжают свой путь на перевал, который является переходом в новую, более чистую и праведную жизнь.

Перевал Долма ла (тиб.: སྒྲོལ་མ་ལ wylie: sgrolma la) – перевал богини Тары – это одна из главных боддхисаттв в тибетском буддизме, богиня-спасительная, приходящая на помощь всем живым существам. Тара встречает каждого поднявшегося на перевал паломника, даруя любовь, сострадание и всепрощение за грехи прошлого. Тем самым, получая благословение богини Тары, человек возрождается и вступает в новый этап своей жизни. Каждый камень на вершине перевала пронизан качествами тела, речи и ума Будды. На вершине перевала располагается большая груда камней мани и столбы с висящими на них многочисленными молитвенными флажками. Здесь паломники начитывают молитвы и мантры, выполняют свои религиозные практики и вешают флажки.

Спускаясь с перевала Долма ла, вы увидите озеро Тукчже Ченмо , также известное под индийским названием Гаури Кунд . Это ярко-бирюзовое озеро символизирует бескрайнее сострадание. Озеро почти всегда покрыто льдом, но иногда в теплое время года воды оттаивают. Некоторые индийские паломники совершают омовения в этом озере, веруя, что это принисет им избавление от всех болезней.

Во второй половине дня вы дойдете до монастыря Зутулпук （тиб.: རྫུ་འཕྲུལ་ཕུག Wylie: rdzu ‘phrul phug), что в переводе с тибетского означает «пещера чудес». Это пещера, где медитировал Миларепа, оставив отпечаток своих плеч и верхней части спины на скале внутри пещеры. В этом священном месте также есть отпечатки стоп Падмасамбхавы, Еше Цогьял, Короля Гесера и его лошади. Самым священным объектом в монастыре является статуя Миларепы, которую, как говорят, Миларепа сделал собственноручно перед своей смертью. Прям напротив монастыря Зутулпук есть небольшой гест хаус, где можно остановиться на ночь.

Третий день коры

Монастырь Зутулпук -> Дарчен

Последний день коры – самый простой, когда тропа идет практически по прямой до Дарчена. Некоторых туристов здесь встречают машины с водителями и перевозят их в Дарчен, но мы рекомендуем дойти до Дарчена пешком. Тем самым, вы совершите полный обход вокруг Кайласа. После коры большинство туристов предпочитают переехать на озеро Манасаровар, где можно отдохнуть в горячих источниках при монастыре Чиу.

Внутренняя кора

Помимо внешней коры вокруг Кайласа есть кора внутренняя (тиб.: ནང་སྐོར Wyloe: nang skor), на санскрите называемая Нанди кора. Среди тибетцев она известна под названием Нетен Йенлакзунг. Нанди или Нандин – это друг и верховое животное Шивы в виде белого быка. Во многих шиваитских храмах находятся статуи Нандина, которые обычно ставят перед входом в храм лицом к алтарю.

По поверьям внутреннюю кору можно проходить только после 13 внешних кор вокруг Кайласа (по другим данным – после 12 внешних кор). Тропа внутренней коры сложная и опасная – требуется и знающий тропу проводник, и веревки для страховки. Особую опасность представляет камнепад и быстрая смена погоды: если начнется дождь или снег, то паломнику будет чрезвычайно сложно и опасно пройти эту кору.

Южный склон Кайласа и Нанди – начало внутренней коры

По дороге из Дарчена до начала внутренней коры находятся два монастыря: Серлунг (4750 м) и Гьяндрак (4970 м). Внутреняя кора начинается с Сердунг Чуксум – 13 чортенов или буддийских ступ, принадлежащих к школе Друкпа Кагью тибетского буддизма. Далее тропа коры проходит между Кайласом и Нанди, в некоторых местах нужно взбираться наверх, используя веревки. На высоте около 5900 метров находится священная пещера Саптариши. Чуть далее находятся два священных озера: черное озеро Цо Капала и белое озеро Цо Кавала. По поверьям в водах белого озера хранятся ключи от самого Кайласа.

Карты и схемы коры вокруг Кайласа доступны для скачивания по ссылке:
График групповых туров на кору вокруг Кайласа цены 2019 г.:

ФОТОГАЛЕРЕЯ КОРЫ ВОКРУГ КАЙЛАСА

Prickly Ash Bark – Кора желтого дерева.

Научное название: Zanthoxylum clava-herculis Lour – Зантоксилум грозная булава Геркулеса (Семейство Рутовые).

Форма: Сушеная кора и ягоды; жидкий экстракт коры и ягод разных видов желтого дерева.

Традиционное использование: при цистите, как антибактериальное, антисептическое и противовоспалительное средство, при дефиците желчи, хроническом фарингите, при простуде, судорогах, при детоксикации, расстройствах пищеварения, метеоризме, желтухе, как очищающее средство, при параличе языка, синдром Рейно, ревматизм, дефицит слюны, зубная боль, при сосудистых нарушениях, как профилактика кариеса, способствует клеточной регенерации, помогает вывести лишнюю воду из организма.

Активные компоненты: Кора и ягоды южного желтого дерева содержат: Алкалоиды (тип-изохинолин): Хелеритрин и магнофлорин (главные элементы), кандицин, лаурифлорин, нитидин, Н-ацетилонанин, тембетарин. Амиды: Циннамамид, геркулин, неогеркулин. Лигнаны: (-)- Азаринин, (-)-сезамин, -ацетилонан, тембетарин, димесулалл, эфир плувитола. Другие компоненты: Смолы, танины, насыщенное эфирное масло (3,3%). Четыре пиранокумарина: депитолин, аллоксансоксулетин, ксансоксулетин и ксансулетин были изолированы из коры северного желтого дерева и зантоксилума американского, а также возможно найдены в коре южного желтого дерева.

Рекомендованная доза: дозировку нужно осуществлять следующим образом: Отвар из сушеной коры: 1-3 г. три раза в день. Жидкий экстракт коры: (1:1 в 45% спирте) употреблять 1-3 мл три раза в день. Настойка из коры (пропорции 1:5 в 45% спирте) употреблять 2-5 мл три раза в день. Сушеные ягоды: по 0,5-1,5 г. три раза в день. Жидкий экстракт ягод: (1:1 в 45% спирте) по 0,5-1,5 мл три раза в день. При зубной боли: рекомендуется сделать чай из коры или ягод и пить его на протяжении дня. Для профилактики кариеса рекомендуется также пить чай из коры или ягод раз в день.

Взаимодействия с другими лекарствами: неизвестны.

Противопоказания: нет противопоказаний, касающихся исключительно южного желтого дерева. Согласно Невалл и другим, соединения хлеритрина во взаимодействии с натриево-калиевой АТфазой могут неблагоприятно влиять во время сердечно-гликозистой терапии. Однако влияние в этом случае южного желтого дерева неизвестно. Передозировка может плохо сказаться во время антикоагулянтной терапии из-за наличия составляющих элементов кумарина. Гепатензивное и седативное действие было наблюдаемо во время опытов на животных. Алкалоид, имеющийся в составе коры южного желтого дерева, является потенциально токсичным веществом, но никаких побочных проявлений у человека зафиксировано не было. Из-за отсутствия точных данных, лучше воздержаться от приема данного средства во время беременности и кормления грудью. Некоторые источники гласят, что употребление желтого дерева противопоказано людям, имеющим проблемы с желудком.

Обобщение: Желтое дерево, Зантоксилум грозная булава Геркулеса (Семейство Рутовые), также известно как «зубное дерево», имеет вид колючего кустарника или дерева, выращенного в южной части Соединенных Штатов Америки. Другой вид растения, известный под названием «Северное желтое дерево» («Зантоксилум американский») растет в северно-западной Пенсильвании, также обладает рядом полезных свойств. Однако кора Южного желтого дерева обладает более сильными лечебными свойствами. Она имеет резкий запах и ярко выраженный горький вкус. Во время жевания чувствуется ароматный сладковатый привкус, сопровождающийся горечью и остротой. Что касается ягод, они обладают такими же лечебными свойствами, но более приятные на вкус.

Кора способствует повышенной выработке слюны и обладает мочегонным действием. После поступления внутрь может ощущаться легкое жжение в желудке, которое усиливает секрецию желудочного сока и в следствие улучшается деятельность органов пищеварения. Коренные американцы традиционно используют чай из коры для лечения ревматизма, диспепсии, дизентерии, болезни почек, болезни сердца, во время простуды и кашля, заболеваний легких и нервной системы. Кора желтого дерева также популярна в народной медицине, как средство, помогающее при зубной боли и патологических наростах в ротовой полости. Зантоксилум укрепляет деятельность сердца и пульса, понижает артериальное давление и нормализирует работу сальных желез кожи. Недавние исследования показали, что некоторые соединения, имеющиеся в коре желтого дерева, сильно влияют на рост. Четыре пиранокумарина: депитолин, аллоксансоксулетин, ксансоксулетин и ксансулетин; и два лигнаны: сезамин и азаринин были изолированы. У каждого из этих составляющих была разная активность в соотношении развития аномальных клеток крови человека. Наиболее активный депитолин, с концентрацией-0,68 мг, далее аллоксансоксулетин – 1,31 мг, сезамин-2,71 мг, азаринин – 4,12 мг, ксансоксулетин – 3.48 мг и ксансулетин – 3.48 мг.

Кора также стимулирует нормальное кровообращение, осуществляет противовоспалительное, обезболивающее и антибактериальное действие. Исследования показали, что ягоды более эффективные в лечении нарушений кровеносной системы, а также традиционно их используют в лечении ангины, тонзиллита и применяют как мочегонное средство.

Побочные эффекты: никаких побочных эффектов или токсичных составляющих, пагубно влияющих на организм человека, выявлено не было. Однако алкалоид, имеющийся в составе коры, является довольно токсичным веществом. Прием коры южного желтого дерева крупным рогатым скотом, курами или рыбами может быть смертелен, из-за того, что кора блокирует нейромышечную систему. Как сообщается, неогеркулин является главной ихтиотоксичной составляющей в коре южного желтого дерева. В случае передозировки возможно возникновение рвоты.

Анатомия глаза

Уважаемые посетители сайта!

Этот раздел поможет Вам составить правильное представление о строении и функции зрительной системы, о наиболее часто встречающихся заболеваниях органа зрения.

Помните, что своевременное обращение к квалифицированным специалистам залог успешного лечения! 

Глазное яблоко состоит из трех оболочек: наружной – склеры, средней – хориоидеи (сосудистой оболочки)  и внутренней – сетчатки. Глаз имеет две естественные линзы, это роговица  и хрусталик. Сегмент глаза, находящийся спереди от хрусталика, называется передним и состоит из двух частей – передней и задней камер глазного яблока. Водянистая влага заполняет обе камеры переднего сегмента, а задний сегмент заполняет стекловидное тело( гелеобразное вещество).

Сетчатка является внутренней оболочкой глаза и дает начало зрительному нерву, в состав которого входят аксоны ганглионарных клеток. Зрительный нерв передает информацию, которая формируется на рецепторах сетчатки, в центральную нервную систему — головной мозг, где данная информация расшифровывается.

Мышечный аппарат орбиты включает в себя мышцу, поднимающая верхнее веко, и шесть глазодвигательных мышц – 4 прямых мышцы (верхняя, нижняя, внутренняя и наружная) и 2 косых (верхняя и нижняя). Эти шесть мышц идут в пространстве между склерой и костными стенками орбиты, участвуют в процессе движения глазного яблока.

Поверхность глаза покрыта тонкой слезной пленкой, которая защищает роговицу и конъюнктиву. Образование слезной пленки и моргание – два механизма защиты поверхности глазного яблока.

Зрительный нерв берет начало от аксонов ганглионарных клеток сетчатки. Далее происходит перекрест волокон зрительного нерва, который образуется путем перехода медиальной части волокон зрительного нерва на противоположную сторону. Эти волокна формируют зрительный тракт, который направляется к латеральному коленчатому телу и верхним холмикам крыши среднего мозга. Волокна, отходящие далее, образуют зрительную лучистость и заканчиваются в зрительных центрах затылочных долей головного мозга.

Обе камеры глаза, передняя и задняя, заполнены водянистой влагой. Эта бесцветная прозрачная жидкость продуцируется отростками цилиарного тела в задней камере, затем через зрачок перетекает в переднюю камеру, после чего собирается в шлеммовом канале, из которого оттекает в цилиарные вены.

Хрусталик имеет форму двояковыпуклой линзы и располагается между камерами глаза и стекловидным телом. Его размер – 9х5 мм. Удерживают хрусталик в правильном положении волокна ресничного пояска. В хрусталике выделяют ядро, кортикальные слои, переднюю и заднюю капсулы и однослойный эпителий, располагающийся на поверхности капсулы.

Каждая палочка и колбочка состоит из двух сегментов: наружного и внутреннего – и синаптической зоны. Наружный сегмент представляет собой цилиндр или множество полудисков. В них находится светочувствительный спигмент.

Свет, проходя через роговицу и водянистую влагу и сквозь зрачок попадая на хрусталик, преломляется и формирует реальное, но уменьшенное и перевернутое изображение на сетчатке. Нервные импульсы, созданные данным изображением, передаются по зрительному нерву в головной мозг.

Сетчатка выстилает всю внутреннюю поверхность заднего отдела глаза. Это тонкий прозрачный слой нервной ткани. Сетчатка состоит из 10 слоев клеток: пигментный эпителий, слой палочек и колбочек, наружная пограничная мембрана, наружный зернистый слой, наружный плексиформный слой, внутренний зернистый слой, внутренний плексиформный слой, ганглионаргый слой, слой нервных волокон, внутренняя пограничная мембрана .

Лимб – это зона перехода роговицы в склеру. Стволовые клетки находятся именно в этой зоне и постоянно регенерируют. Также эти клетки служат барьером для конъюнктивальных клеток, чтобы предотвратить их перемещение в зону роговицы.

В состав слезного аппарата входят слезные железы и система носослезных каналов. Слезные канальцы осуществляют перемещение слезной жидкости из внутреннего глаза в полость носа, в нижний носовой ход. Систему слезных каналов составляют: слезная точка, слезные канальцы, слезный мешок и носослезный канал.

Слезные железы входят в состав слезного аппарата и участвуют в секреции слезы. В состав данной системы входит слезная железа, расположенная в углублении в верхненаружной стенке глазницы, которая имеет две части – орбитальную и пальпербальную – и добавочные слезные железы конъюнктивы.

Роговица осуществляет основное преломление световых лучей. Это прозрачная, не имеющая сосудов ткань, в которой выделяют пять слоев.

Самый поверхностный слой обладает высокой регенеративной способностью за счет стволовых клеток лимба.

Световая энергия активирует родопсин, который, в свою очередь, запускает процесс связывания трансдуцина с гуанозинтрифосфатом. Это приводит к активации фосфодиэстеразы, которая катализирует реакцию трансформации гуанозинмонофосфата в 5-гуанозинмонофосфат, который сохраняет натриевые каналы открытыми. Этот механизм обеспечивает передачу светового сигнала.

Цилиарное тело является промежуточной зоной между задним краем радужки и хориоидеей. Ресничная мышца обеспечивает аккомодационную функцию цилиарного тела. Отростки цилиарного тела выполняют двойную функцию: продуцируют водянистую влагу и дают начало волокнам ресничного пояска (зонулярным связкам), поддерживающим хрусталик.

Первая область зрительного анализатора – первичная зрительная кора – 17-я область по Бродману, расположена по обеим сторонам шторной борозды. Аксоны нервных клеток коленчатого тела контактируют в этой области с пирамидальными клетками из IV пары ЧМН.

1. Первичная зрительная кора

2. Вторичная зрительная кора

3. Третичная зрительная кора

Мышечный аппарат  глаза иннервируется глазодвигательным нервом (III пара черепно-мозговых нервов), блоковым нервом (IV пара ЧМН) и отводящим нервом (VI пара ЧМН).

III пара ЧМН берет начало в среднем мозге и иннервирует внутреннюю, верхнюю, нижнюю прямые и нижнюю косую мышцы.

IV пара ЧМН также начинается в среднем мозге и иннервирует верхнюю косую мышцу.

VI пара ЧМН берет начало в области мозга и иннервирует наружную прямую мышцу.

Зрительный нерв берет начало от аксонов ганглионарных клеток сетчатки.

Далее происходит перекрест волокон зрительного нерва, который образуется путем перехода медиальной части волокон зрительного нерва на противоположную сторону. Эти волокна формируют зрительный тракт, который направляется к латеральному коленчатому телу и верхним холмикам крыши среднего мозга. Волокна, отходящие далее, образуют зрительную лучистость и заканчиваются в зрительных центрах затылочных долей головного мозга.

Поверхность глаза покрыта тонкой слезной пленкой, которая защищает роговицу и конъюнктиву. Образование слезной пленки и моргание – два механизма защиты поверхности глазного яблока.

Мышечный аппарат орбиты включает в себя мышцу, поднимающая верхнее веко, и шесть глазодвигательных мышц – 4 прямых мышцы (верхняя, нижняя, внутренняя и наружная) и 2 косых (верхняя и нижняя). Эти шесть мышц идут в пространстве между склерой и костными стенками орбиты, участвуют в процессе движения глазного яблока.

Глазное яблоко состоит из трех оболочек: наружной – склеры, средней – хориоидеи и внутренней – сетчатки. Сегмент глаза, находящийся спереди от хрусталика, называется передним и состоит из двух частей – передней и задней камер глазного яблока. Водянистая влага заполняет обе камеры переднего сегмента, а задний сегмент заполняет стекловидное тело.

Сетчатка является внутренней оболочкой глаза и дает начало зрительному нерву, в состав которого входят аксоны ганглионарных клеток. Зрительный нерв передает информацию, которая формируется на рецепторах сетчатки, в центральную нервную систему, где данная информация расшифровывается.

 

Клиника Нечаева Владимира Ильича » ХОТИТЕ ТАЛИЮ «ПЕСОЧНЫЕ ЧАСЫ»?

ТАК НЕ ТЕРЯЙТЕ ВРЕМЕНИ!

Когда скульптор приступает к работе и перед ним кусок глины, которому предстоит стать Венерой или Геркулесом, прежде всего, мастер определяет поверхности – переднюю, заднюю, боковые. Затем, вращая материал, он моделирует рельеф каждой поверхности тела, добавляя и убирая объем. А поскольку бодибилдинг — это скульптура тела, давайте тоже начнем с того, что определим поверхности тела и отметим точки коррекции.

В талии мы выделяем передне-боковую и задне-боковую поверхности. Угол талии отображает выраженность талии, т.е. чем талия тоньше, тем угол острее. Поверхности условно поделим на четыре квадранта.

Рассматриваем тело с точки зрения художественной анатомии!

• На передней поверхности живота центральная линия представлена прямой мышцей живота (красный вектор), той самой, образующей желанные кубики пресса. Она является эстетической осью талии и определяет форму передней поверхности живота, создавая мышечный базис для подкожной жировой клетчатки. Проработка прямой мышцы живота также необходима  для прорисовки средней линии между правой и левой половинами.
• Наружная косая мышца живота (синий вектор), определяет объем и рельеф верхней части живота в квадрантах №1 и №2.
• Внутренняя косая мышца живота (желтый вектор), формирует нижнюю часть живота в квадрантах №3 и №4.

При наличии мощных, объемных косых мышц живота угол талии сглаживается и приближается к 180, что характерно для мужского пресса. Не скажу, что это некрасиво. Эстетика тела, его построение – это процесс сугубо индивидуальный, так что не слушайте никого! Но, если вы формируете осиную талию – не перегружайте косые мышцы живота!

Итак, мы рассмотрели девушку спереди, она прошла мимо, самое время повернуться и посмотреть вслед!

Заднебоковая поверхность талии также представлена четырьмя квадрантами.

Эстетической осью талии при взгляде сзади является позвоночник и группа мышц разгибателей позвоночника (красный вектор).

Это мышцы антагонисты прямой мышцы живота, но с эстетической точки зрения их функции схожи. Линия позвоночника делит поясницу на две половины. Мышцы разгибатели нам интересны при взгляде сбоку, при их должном развитии они обеспечивают умеренный прогиб поясницы. Крайне важно поддержать баланс между ними и прямой мышцей живота!

Эстетическая верхних квадрантов (1 и 2) составляющая зависит от состояния широчайшей мышцы (синий вектор), именно она формирует наружный контур и верхнюю сторону угла талии. Так же она является опорой для жировой клетчатки области «крыльев». При недостаточном тонусе и объеме данной мышцы, жировая клетчатка под действием силы тяжести опускается вниз, образуя складку  и создавая определенный эстетический дефект.  Границу  между верхними и нижними квадрантами, а именно самую узкую часть талии определяет тонус поперечной мышцы живота (зеленый вектор). И, совместно с ягодичной группой мышц (черный вектор) поперечная мышца формирует нижнюю сторону угла талии. При недостаточном тонусе мышц данной группы контур сглаживается, и талия становится невыраженной.

НЕСКОЛЬКО МИФОВ О ФОРМИРОВАНИИ ТАЛИИ:

Миф №1: «Хочешь узкую талию – делай скручивания!»

Да! Скручивания делать нужно во всех вариантах исполнения. Двойные концентрические, скручивания на полу, на наклонной скамье, скручивания в висе, скручивания в тренажере, обратные скручивания и многие другие варианты являются эффективными упражнениями для развития прямой мышцы живота в первую очередь.

Но  узкую талию и фигуру «песочные часы» прямая мышца живота не формирует.

Прямая мышца живота является мышцей фазической, т.е. мышцей быстрого сокращения. Она не любит статические нагрузки, и уж, тем более не будет заниматься удержанием плоского живота. И выполняет прямая мышца одно простое движение – сгибание поясницы при наклоне вперед, когда вы уронили ваш iphone 8  на асфальт.

Миф №2: «Хочешь узкую талию – развивай косые мышцы живота!»

И опять – да! Боковые наклоны корпуса, скручивания с поворотом корпуса, боковые подъемы — это необходимые упражнения для укрепления наружной и внутренней косых мышц живота. Но данная мускулатура также относится к фазической и совершает быструю силовую работу. Косые мышцы производят сближение передней половины грудной клетки к соответствующей половине таза. Соответственно они необходимы для бега, ударов, бросков, кувырков, но они не выносят статической работы, а соответственно не делают талию узкой.

Миф №3: «Хочешь узкую талию – делай подъемы ног, укрепляй нижний пресс!»

Даже в 21 веке люди верят в существование «нижнего пресса», который включается только при подъемах ног. Нижним прессом принято называть нижнюю часть прямой мышцы живота, которая располагается ниже уровня пупка. Есть поверие, что данную область можно укрепить, делая такие упражнения как уголок, подъем коленей или ног в висе, подъем ног лежа и т.д. В общем, без подъема ног нижнего пресса вам не видать!

А теперь внимание вопрос! А точнее два.

1. Как прямая мышца живота поднимает ноги, если она к ним не крепится?

2. Как может преимущественно сокращаться нижняя часть мышцы, если к ней подходит один нерв и запускается она либо вся целостно, либо никак?

Путаница с нижним прессом вызвана наличием подвздошно-поясничной мышцы, соединяющей переднюю поверхность позвоночника с бедренной костью. Именно она и осуществляет подъем ног, а прямая мышца живота в данном упражнении является стабилизатором и удерживает таз от переднего наклона. Аналогично прямая мышца живота работает в подтягиваниях и других упражнениях в висе. Поэтому подъемы ног мы относим к упражнениям для общей физической подготовки, они не являются специфическими для развития брюшного пресса, а тем более узкой талии.

Конечно, это не повод списывать эти упражнения со счетов, но есть некоторые, связанные с работой позвоночника, при которых они не только не окажут положительного эффекта, но и приведут вашего клиента к боли в спине.

Визуальная оценка статики и динамики

Нет плохих упражнений – есть неправильная методология. Всю информацию, необходимую для начала тренировочного процесса может вам дать визуальная оценка. Для нашей задачи она должна состоять из двух частей биомеханической и эстетической. Правильная оценка биомеханики позволит избежать осложнений связанных с болевыми синдромами поясницы, а грамотная эстетическая оценка позволит правильно разработать программу и избежать недовольства взыскательного клиента. Подробно методология визуальной оценки будет показана на предстоящем вебинаре.

Армирование кора

Прямая и косые (наружная и внутренняя) мышцы живота – это мышцы движения, фазическая мускулатура, которая не может долго находится в сокращенном состоянии, а, следовательно, не может выполнять функцию корсета. Не будем забывать, что большую часть женщин, приходящих в фитнес-клуб занимает вопрос узкой талии, а не рельефного пресса. Следовательно, им нужен корсет, опора для прямой и косых мышц живота, тоническая мышца, способная поддерживать сокращенное состояние долгое время. И у нас есть такая, это поперечная мышца живота (зеленый вектор).

Именно она работает при выполнении таких упражнений как вакуум.

Именно «вакуум» сделает талию узкой и создаст базу для формирования мышц кора. Кроме того, поперечная мышца — это корсет, который сохранит поясничный отдел позвоночника от травм, а коже передней поверхности живота – от растяжек во время беременности.  Ключ к формированию осиной талии – укрепление именно поперечной мышцы живота. Вакуум — это практически изолирующее упражнение на поперечную мышцу.

Так же следует отметить «планку».

Планка это статическое упражнение, но при его выполнении необходимо подключение динамической мускулатуры, этим и объясняется небольшое время удержания планки. Можно смело ставить данную практику на второе место в рейтинге упражнений для развития идеальной талии. Не будем забывать о самом главном действии «планки» — создание баланса между группой разгибателей позвоночника и прямой мышцей живота.

Формирование верхнего контура талии

Обратим свое внимание на задневнутреннюю поверхность. Верхнюю сторону угла талии образует широчайшая мышца спины, поэтому для красивого наружного контура необходима работа с данной мышечной группой. Спектр упражнений достаточно широк. В основе лежат тяги: подтягивание в гравитроне, тяга вертикального блока, тяга штанги в наклоне и т.д.

Отвечаю на немой вопрос. Нет! Массивной спина не будет, а сформируется четкий верхний  контур и угол талии.

Нижний контур талии и стабилизация таза

Ягодичная группа мышц – уникальная конструкция, динамическая подвеска таза, формирует нижний контур талии. Но, для нас более важна другая составляющая – это стабилизация таза, так как кости таза — это места крепления мышц кора, соответственно некорректная работа ягодичных мышц приведет к потере тонуса мышц брюшного пресса. По тренировке ягодичной группы сказано много, но есть неосвещенные вопросы проблем ягодичной группы, которые мы подробно осветим на предстоящем вебинаре.

Автор: Александр Рязанцев

 

анатомия, тесты и программа тренировок Ляхович тесты для измерения силы мышц стопы

Упражнения в нашем журнале обычно снабжены такими ремарками: «для новичков», «для опытных», «для продвинутых». Дело в том, что фитнес – это целая наука. Тут действует почти математическая логика последовательности повышения нагрузок. Представьте, вы записались на выматывающую степ-аэробику, а ваша сердечно-сосудистая система ну совершенно растренирована. Это же по-настоящему опасно! То же и с силовыми упражнениями. У новичков амплитуда движения в суставах обычно ограничена, вот им и советуют тренироваться на тренажерах . Со временем гибкости прибавится, тогда можно браться за свободные веса, например, делать разведения рук с гантелями лежа. Если за такие разведения взяться в первый же день, плечевые суставы подвергнуться ненужному и опять же опасному стрессу.

А вы знаете свой собственный уровень тренированности? Если нет, пройдите наши несложные тесты. Вы будет точно знать, какой уровень нагрузки вам по плечу. Похожие «экзамены» устраивайте себе каждые полгода. Результаты помогут вам понять, есть ли польза от тренировок, или вы, не дай бог, топчетесь на одном месте.

Сила мышц

Что это такое? Это величина разового максимального усилия, на которое способна ваша мышца. Проще говоря, это ваш личный рекорд в том или ином упражнении. Чем больше результат, тем выше сила. Зачем вам сила? Дело в том, что чем сильнее ваша мускулатура, тем лучше ваша физическая форма – как в прямом, так и переносном смысле. Фигура с вялыми, тощими мышцами красивой не бывает. Сила прибывает по мере тренированности, так что по уровню силы можно безошибочно вычислить вашу личную категорию в фитнесе.

Тест «Максимальный вес в жиме лежа». На свете есть упражнение, которое позволит одним махом оценить силу всех мышц корпуса. Это хорошо известный вам жим лежа. В данном случае его предстоит выполнить со штангой. Вот вам порядок прохождения теста.

После 10-15 минут разминки общего плана приступите к жиму лежа на скамье. Выполните сначала 4 повтора со штангой примерно 50% от своего обычного рабочего веса, затем еще 3 с 60% и 2 с 75%. Завершите разминку двумя повторами с отягощением в 85% и 90% (по разу на каждый вес). Между сетами отдыхайте по 1-2 минуты.

Разминка привела вас в состояние полной боевой готовности. Теперь приступаем к самому тесту. На глазок прикиньте вес, который вы сможете чисто выжать ровно 10 раз. Выжали? Тогда смотрите таблицу. Между результатом в 10 повторах и разовым рекордом есть прямая связь. Зная, свой предельный вес для 10 повторов вы легко установите разовый максимум.

Примечание: Даже не пробуйте выжать штангу «на раз». Это слишком опасно! Нужны специальные меры вроде бинтования локтей и запястий. Вдобавок такие попытки делают только в присутствии нескольких страхующих партнеров.

Если вы сделали все 10 повторов, но чувствуете, что могли бы одолеть еще 1-2 лишних повтора, прибавьте 2,5-5 кг и повторите попытку. Перед новым сетом отдохните не менее 3 минут. Если, напротив, попытка была неудачной, убавьте вес на те же самые 2,5-5 кг. Завершив тест, поделите свой максимальный результат в кг на вес вашего тела, и высчитайте уровень физической подготовки:

Как повысить силу мышц? Для этого ровно одну неделю в месяц тренируйтесь в т.н. «силовом» режиме. В своем комплексе упражнений ничего менять не надо. Единственное, что требуется – это резко поднять веса и делать по 4-6 повторов в сете. Самих сетов не больше 2-х.

Выносливость мышц

Что это такое? Способность мышц поднимать вес в течение долгого времени без отдыха. Если по-научному, то мы говорим про т.н. «силовую выносливость». Это совсем не то, что выносливость при беге. Беговая выносливость в большей степени зависит от тренированности сердца. Однако, повышая силовую выносливость, не неизбежно повышаете и выносливость сердечной мышцы.

Тест «Отжимание в упоре». Засеките время и проверьте, как долго вы можете делать отжимания на полу. Обычно отжимания делают так. Вы ложитесь на пол, ставите ладони на пол на уровне плечи выжимаете вес тела кверху. В верхней точке ваше тело выпрямлено в линию. Вы опираетесь на руки и носки ступней. Женский вариант иной. Сначала вам надо встать на колени и только потом принять положение упора на руки. Так и будете отжиматься – с колен. Хорошенько отдохните и начинайте отжимания. Делайте их без перерывов и остановок до полного изнеможения, пока не рухните на пол.

Уровень	Время
Высокий	>3 минуты
Средний	1- 3 минуты
Низкий

Как тренировать силовую выносливость? Вес берите меньше, чем обычно, но при этом делайте побольше повторов в сете. Например, вместо 12-15 повторов делайте по 20-30.

Уровень	Расстояние (км)
Высокий	>2,4
Средний	1,6 – 2,4
Низкий

Чтобы повысить выносливость сердечно-сосудистой системы, 3-5 раз в неделю по 45-60 минут делайте аэробику в интенсивном режиме (пульс: 65%-75% от максимального).

Гибкость

Что это такое? Речь о подвижности ваших суставов. Наибольшую амплитуду суставы имеют в детстве. Потом амплитуда неуклонно сокращается. В преклонном возрасте суставы часто вообще перестают гнуться. Любопытно, что снижение подвижности суставов – это всего-навсего реакция на обездвиженный образ жизни. Если упражнять суставы, они будут по-детски гибкими хоть до ста лет! Пример тому почтенные индийские йоги с их уникальной гибкостью. В фитнесе подвижность суставов очень важна. Если подвижность ухудшилась, вы не сможете выполнять силовые упражнения в полной амплитуде. Их эффективность от этого сильно понизится.

Тест «Сядь и достань». После разминки сядьте на пол и разведите прямые ноги точно на ширину 25 сантиметров. (Сделайте на полу предварительные отметки). На уровне пяток прочертите на полу линию. Положите одну руку на другую, наклонитесь и медленно скользите по полу вперед. Колени сгибать нельзя! Скользите как можно дальше. Попросите партнера сделать отметку в крайнем положении ладоней. Повторите еще два раза. Выберите самую дальнюю отметку и померяйте расстояние между нею и линией ступней.

Уровень	Отметка
Высокий	>20 см
Средний	5 – 20 см
Низкий

Чтобы увеличить гибкость, после каждого силового занятия растягивайтесь в течение 10-15 минут. Сосредоточьте усилия в первую очередь на больших группах мышц – таких, как мышцы бедер, спины и груди, а затем переходите к небольшим мышцам (икрам и рукам).

Композиция тела Что это такое? Это процентное соотношение мышечной и жировой ткани вашего тела. Полностью избавиться от жира вы не сможете (да это и невозможно). А вот согнать некоторое количество лишнего жирка – каждому по силам. Что тут считать нормой? Медики считают, что в здоровом организме женщины жир должен составлять 19-24% от общего веса ее тела. Остальное приходится на кости, мышцы и жидкости. Тест «Измерение жировой складки». Во многих спортивных магазинах вы сможете купить нехитрый пластмассовый измеритель. Инструкция подскажет, в каких местах тела производить защипы и как делать вычисления. Кстати, такое тестирование сегодня предлагают многие фитнес-клубы. Если вы занимаетесь фитнесом, чтобы похудеть, данный тест надо проводить каждые 3-4 недели. Записывайте результаты в дневник тренировок, чтобы видеть свой прогресс.

Уровень	Содержание жира
Ниже нормы	15% — 18%
Норма	19% — 24%
Выше нормы	От 25%

Сочетайте регулярные аэробные занятия и силовой тренинг с продуманной диетой . Такой образ жизни с гарантией приведет вас к похудению . Общеизвестно, что сброшенные килограммы возвращаются. Каждые 2-3 недели жировая прослойка прибывает на 0,5%. Интенсивно тренируйтесь, правильно питайтесь и регулярно делайте измерения, чтобы не допустить прибавки.

10.06.2019 21:30:00 Эти 7 принципов здорового питания оказались ложными Без еды невозможно прожить, поэтому советов по питанию существует очень много. Но не все из них полезны. Давайте узнаем, какие принципы здорового питания являются ложными с точки зрения эндокринологов и других специалистов медицины.

09.06.2019 07:30:00 5 способов снижения веса без спорта Вы хотите снизить вес, но не любите спорт, имеете ограничения по здоровью или у вас не хватает времени на тренировки? Вы сможете похудеть даже при таких условиях, если будете применять следующие способы!

07.06.2019 16:35:00 Эти продукты нельзя есть при похудении Чтобы похудеть, достаточно вычеркнуть из своего рациона несколько продуктов. Это и просто, и сложно. Но сделать это стоит! В награду вы получите не только снижение веса, но и улучшение самочувствия!

06.06.2019 17:52:00 Сколько фруктов можно есть, чтобы не поправиться? Свежевыжатые соки, сухофрукты и смузи считают очень полезными, ведь во фруктах много витаминов. Однако в них есть коварная фруктоза, из-за которой мы не только не можем похудеть, но и толстеем. Давайте узнаем всю правду о фруктах!

06.06.2019 17:38:00 Надоело получать белок только из мяса? К счастью, существуют растительные источники белка, которые легко удовлетворяют потребность в протеине даже спортсменов. Их список с небольшими рецептами приготовления вы узнаете далее!

05.06.2019 17:44:00 9 советов для разгона базового метаболизма Есть много способов стимулировать базовый метаболизм. Даже небольшие изменения в рационе питания и образе жизни могут ускорить обмен веществ! Именно от скорости метаболизма во многом зависит похудение. Вот 9 способов разогнать свой обмен веществ!

Мышцы кора обеспечивают поддержку позвоночника и участвуют практически в каждом движении. Мышцы кора обеспечивают поддержку позвоночника и участвуют практически в каждом движении. Мы разбираемся, как проверить силу и стабильность мышц кора, и предлагает комплексную программу тренировок для их развития.

Мышцы кора — это далеко не только прямые мышцы живота, или пресс, как многие считают. Это целый комплекс мышц, который участвует практически в любом движении.

Эти мышцы сокращаются как изометрически, так и изотонически, могут стабилизировать движение, передавать напряжение с одной конечности на другую или служить источником движения вообще.

Строение мышц кора

У этой мышечной группы есть три уровня глубины, и многие мышцы спрятаны под теми, которые предпочитают тренировать большинство людей, то есть под прямыми и косыми мышцами живота.

Вот перечень наружных мышц, входящих в эту группу:

• прямые мышцы живота;
• наружные косые мышцы живота;
• широчайшие мышцы спины;
• ягодичные мышцы;
• приводящие мышцы;
• трапециевидные мышцы.

Второй слой мышц кора:

• внутренние косые мышцы живота;
• мышцы, выпрямляющие позвоночник;
• подостные мышцы.

Третий слой мышц кора:

• поперечные мышцы живота;
• подвздошно-поясничные мышцы;
• мышцы тазового дна;
• диафрагма;
• квадратные мышцы поясницы;
• многораздельные мышцы.

Функции мышц кора

Чаще всего мышцы кора выступают как стабилизаторы и центр передачи силы, а не источник движения.

Многие тренируют эти мышцы с помощью изолированных упражнений, например на мышцы пресса или спины. Они делают скручивания или подъёмы корпуса вместо функциональных упражнений, например становой тяги, приседаний, отжиманий и множества других упражнений закрытой кинетической цепи.

Упражнения закрытой кинетической цепи (или замкнутой цепи) выполняются при жёстко закреплённом сегменте тела. Например, когда вы отжимаетесь, жёстко закреплены руки и стопы: они стоят на полу и не двигаются.

Тренируясь с помощью изолированных упражнений, вы не только упускаете из виду основную функцию мышц кора, но также теряете возможность развить силу и научиться эффективнее контролировать свои движения.

Развитые мышцы кора дают возможность контролировать силу, которую мы применяем. Согласно работе исследователя Энди Вальдхема (Andy Waldhem), есть пять различных компонентов стабильности кора: сила, выносливость, гибкость, контроль движения и функциональность.

Без контроля движений и функциональности остальные три компонента бесполезны: рыба, которую вытащили из воды, ничего не сможет сделать, и неважно, насколько она сильна и вынослива.

Сохраняя стабильность корпуса во время любой активности, будь то бег, рывок штанги или подъём тяжестей в быту, вы снижаете риск травмировать спину.

Как определить уровень стабильности корпуса и силу мышц кора

Чтобы измерить свой уровень стабильности корпуса, можно использовать функциональную оценку движений.

Функциональная оценка движений (Functional Movement Screen, FNS) — это система, состоящая из семи тестов, которые позволяют объективно оценить базовые двигательные навыки спортсмена. Эту систему разработали американские физиотерапевты Грей Кук (Gray Cook) и Ли Бёртон (Lee Burton).

Тест на стабильность корпуса с помощью отжиманий

В тесте FNS существует несколько оценок — от 0 до 3, где 0 — движение вызывает боль, 1 — тест не выполнен или выполнен не полностью, 2 — тест выполнен с компенсаторными движениями или в облегчённом варианте, 3 — движение выполнено идеально. Мы будем использовать упрощённый вариант теста с оценкой 2 и двумя вариантами: выполнен / не выполнен.

Сначала встаньте в положение нижней точки отжимания: вы лежите на полу, ладони стоят рядом с плечами, стопы — на подушечках. У мужчин ладони должны быть на уровне подбородка, у женщин — на уровне ключиц.

Одним движением поднимите себя наверх из этого положения, сохраняя корпус прямым. Чтобы проще было оценить результат, вы можете использовать бодибар: положите его вдоль спины, чтобы понять, насколько прямым остаётся корпус.

• Вы должны поддерживать правильное положение на протяжении всего теста (руки не должны съезжать ниже).
• Грудь и живот отрываются от пола одновременно.
• Тело поднимается как одно целое, без прогиба в позвоночнике (чтобы выяснить это, используйте палку).

Если какой-то из этих критериев отсутствует, тест не засчитывается. У вас есть три попытки, чтобы провести оценку.

Если вы успешно прошли тест на стабильность, попробуйте оценить свою силу.

Тест на силу мышц кора

Планка и боковая планка определяют силу кора в статике, тогда как подтягивание коленей к груди в висе и подъём ног к турнику позволяют оценить динамическую силу.

Также предлагаем оценить силу и стабильность задней части кора, выполнив одно повторение становой тяги с подходящим весом.

Планка на локтях

Встаньте в планку на локтях и удерживайте её 90 секунд. На протяжении этого времени спина должна быть прямой, а бёдра — подняты. Можете снова использовать бодибар, чтобы оценить точность позы. Предплечья параллельны спине, локти точно под плечами.

• займите исходное положение, когда локти находятся под плечами;
• напрягите квадрицепсы и поднимите колени;
• сожмите ягодицы;
• напрягите прямые мышцы живота.

Когда все три группы мышц сократятся правильно, бёдра примут правильное положение и прогиб в пояснице будет устранён.

Боковая планка

Удерживайте боковую планку на протяжении 60 секунд. Локоть должен находиться чётко под плечом, а стопы — одна на другой. Прямое положение должно удерживаться как горизонтально, так и вертикально.

Колени к груди или стопы к турнику

Сделайте пять подтягиваний коленей к груди для проходного балла и пять поднятий стоп к турнику для максимального балла.

Прежде чем поднимать ноги, проверьте выравнивание плеч, чтобы сделать упражнение безопасным для плечевого сустава. Для этого постарайтесь опустить и расправить плечи в положении виса.

Медленно и аккуратно поднимите ноги к турнику (или колени к груди), а затем опустите их так же медленно, без рывков. Выполните пять повторений.

Чтобы пройти этот тест на силу, вы должны поддерживать полный контроль над движением, а не использовать импульс, чтобы достигнуть полного диапазона движения. Кроме того, у вас не должно возникать боли.

Становая тяга

Сделайте один повтор становой тяги, применив таблицу весов, представленную ниже. Для лучших результатов сделайте один повтор становой тяги со средним весом или больше.

Становая тяга для взрослых мужчин, вес в кг

Масса тела, кг	Нетренированный	Новичок	Средний уровень	Продвинутый уровень	Высший уровень
52	42,5	82,5	92,5	135	175
56	47,5	87,5	100	145	187,5
60	50	95	110	155	200
67	57,5	107,5	122,5	172,5	217,5
75	62,5	115	135	185	235
82	67,5	125	142,5	200	250
90	70	132,5	152,5	207,5	257,5
100	75	137,5	160	217,5	265
110	77,5	145	165	222,5	270
125	80	147,5	170	227,5	272,5
145	82,5	152,5	172,5	230	277,5
145+	85	155	177,5	232,5	280

А вот таблица весов для женщин.

Становая тяга для взрослых женщин, вес в кг

Масса тела, кг	Нетренированная	Новичок	Средний уровень	Продвинутый уровень	Высший уровень
44	25	47,5	50	80	105
48	27,5	52,5	60	85	110
52	30	55	62,5	90	115
56	32,5	60	67,5	95	120
60	35	62,5	72,5	100	125
67	37,5	67,5	80	110	135
75	40	72,5	85	117,5	145
82	42,5	80	92,5	125	150
90	45	87,5	97,5	130	160
90+	50	90	105	137,5	165

Итак, вы оценили стабильность и силу мышц кора. Если вы смогли пройти все тесты, дополнительной тренировки не требуется. Если не смогли — нужно укреплять мышцы кора.

Ниже представлена комплексная тренировка для этой группы мышц, которая поможет вам развить стабильность и силу.

Тренировка для мышц кора

1-й день

1.

Подходы и повторения: 6 × 6.

Старайтесь постепенно снизить высоту или делать упражнения с более лёгкой резинкой, при этом сохраняя правильную технику.

2. Для новичков: планка.

Подходы: 6 × 15 секунд.

Займите правильное положение планки, напрягите квадрицепсы, ягодицы и пресс, чтобы помочь спине принять нейтральное положение.

3. Для новичков: боковая планка.

Продвинутый уровень: боковая планка с колен.

Подходы: 3 × 15 секунд на каждую сторону.

Встаньте в боковую планку на согнутых коленях и удерживайте прямую линию от коленей до бёдер и от бёдер до плеч.

2-й день

1. Для новичков: отжимания с руками на возвышенности.

Продвинутый уровень: отжимания с поддержкой на резиновой ленте.

Подходы и повторения: 8 × 4.

Сосредоточьтесь на удержании правильного положения тела. Не нужно опускаться ниже в ущерб технике. Постарайтесь выполнить большее количество подходов.

2. Для новичков: планка.

Продвинутый уровень: планка с колен.

Подходы: 4 × 30 секунд.

3. Боковой изгиб планки.

Подходы и повторения: 4 × 5 на каждую сторону.

Примите положение боковой планки, затем медленно опустите бёдра и снова поднимите тело в исходное положение.

3-й день

1. Для новичков: отжимания с руками на возвышенности.

Продвинутый уровень: отжимания с поддержкой на резиновой ленте.

Подходы и повторения: 10 × 2.

2. Для новичков: планка.

Продвинутый уровень: планка с колен.

Подходы: 3 × 45 секунд.

3. Боковая планка.

Подходы: 4 × 30 секунд.

4-й день

1. Хождение на руках и ногах (походка медведя).

Подходы: 5 × 20 метров.

Используйте как можно более низкое возвышение или самую тонкую резинку-эспандер.

2. Планка 3 минуты.

Если нужно, устраивайте небольшие перерывы, но не длиннее 20 секунд.

5-й день

1. Броски медбола от груди.

Подходы и повторения: 5 × 6.

Бросайте мяч на 70–80% от максимального усилия. Концентрируйтесь на положении тела и напряжении мышц кора для лучших результатов. Броски с максимальным усилием не рекомендуются, если вы не обучались этому специально.

2. Подъёмы ног.

Подходы и повторения: 4 × 8.

Лягте на пол, можете подложить руки под ягодицы, чтобы зафиксировать нижнюю часть спины. Между повторениями ноги не опускаются на пол.

3. Прямая и боковая планка, всего 6 минут.

Держите прямую планку так долго, как можете, а затем переходите в боковую. Если не можете больше удерживать положение планки, выполните бёрпи 5 раз, а затем возвращайтесь в планку.

Повторяйте тренировку первых пяти дней, постепенно увеличивая сложность упражнений, до тех пор, пока не сможете успешно выполнить тесты в обычной и боковой планке. Только тогда стоит переходить к следующему комплексу упражнений.

6-й день

1. Становая тяга.

Подходы и повторения: 3 × 10.

Берите вес, с которым вы можете выполнить все повторения, сохраняя правильное положение тела. При этом вы должны чувствовать достаточную нагрузку.

2. Для новичков: вис на турнике, 4 подхода по 15 секунд.

Продвинутый уровень: подтягивания с подъёмом коленей, 4 подхода по 6 раз.

Постарайтесь опустить и расправить плечи (смотрите фото выше).

3.

Продвинутый уровень: подъём коленей к груди в висе.

Подходы и повторения: 3 × 8.

Если есть возможность, выполняйте подъём коленей на турнике-брусьях, держите плечи отведёнными назад и опущенными. Если нет возможности заниматься на турнике, используйте римский стул, гимнастические кольца, плиометрические боксы.

7-й день

1. Становая тяга.

Подходы и повторения: 4 × 8.

Увеличьте вес на 10% от веса на предыдущей тренировке.

2. Для новичков: вис на турнике, 4 раза по 20 секунд.

Продвинутый уровень: подтягивания с подъёмом коленей, 5 подходов по 6 раз.

Удерживайте плечи в правильном положении.

3. Для новичков: подъём коленей в висе.

Продвинутый уровень: колени к груди в висе.

Подходы и повторения: 4 × 8.

Контролируйте движение, не используйте инерцию.

8-й день

1. Становая тяга.

Подходы и повторения: 5 × 6.

Увеличьте вес на 10%, следите за техникой выполнения.

2. Для новичков: вис на турнике, 4 раза по 30 секунд.

Продвинутый уровень: подтягивания с подъёмом коленей, 4 подхода по 8 раз.

Если ты можешь выжать лежа 120 кг, наверное, ты очень сильный. Тем не менее, нет никаких гарантий, что ты сможешь, например, если понадобится, затолкать в гору заглохший автомобиль. Потому что для толкания «Жигуля» требуются другие мышцы, нежели чем для толкания штанги. А во время тренировок мы все имеем склонность качать те мышцы, которые у нас и так работают лучше всего и пренебрегать теми, которые развиты плохо. Зачастую мы даже сами незнаем своих слабых мест. Этот тест поможет определить общий уровень твоей физической подготовки и найти бреши в твоем мышечном щите. А устранить недостатки можно теми же упражнениями, которые приведены в тесте.

Тест

Проверяй себя каждый месяц и планируй тренировки так, чтобы развивать слабые мышцы.

Определяет силу и выносливость мышц верхней части спины и плеч.

Ляг на пол под перекладину на небольшой коврик. Возьмись за перекладину прямым хватом и, держа спину прямо, подтянись. Засеки время, которое ты можешь продержаться в таком положении.

• 1-20 секунд – плохой
• 21-40 секунд – средний
• 41-60 секунд – хороший
• Больше 60 секунд – отличный

Как улучшить показатели:

Регулярно подтягивайся таким образом, делая по 3-4 подхода. Во время каждого подхода выполняй как можно больше подтягиваний. Это упражнение следует чередовать с жимом штанги лежа.

Определяет выносливость к динамическим нагрузкам.

3 минуты быстро шагай на ступеньку и со ступеньки. Посчитай пульс за 10 секунд. Умнож полученное число на 6.

Уровень физической подготовки:

Возраст 20-30 лет:

• Больше 160 — плохой
• В пределах 152-159 — средний
• Меньше 151 — отличный

Возраст 30-40 лет:

• Больше 152 — плохой
• В пределах 144-151 — средний
• Меньше 143 — отличный

Возраст 40-50 лет:

• Больше 144 — плохой
• В пределах 136-143 — средний
• Меньше 135 — отличный

Возраст больше 50 лет:

• Больше 136 — плохой
• В пределах 126-135 — средний
• Меньше 125 — отличный

Как улучшить показатели:

Трижды в неделю по полчаса занимайся динамическим видом спорта (баскетболом, теннисом, футболом) на свежем воздухе. Потом увеличь время тренировки до 40 минут. Твое сердце постепенно привыкнет к нагрузкам.

Определяет силу трицепсов и мышц груди.

Прими позицию «Упор лежа». В течение 3 секунд опускайся, пока грудь не коснется пола. Задержись в этом положении на 2 секунды, а затем быстро вернись в исходное положение. Сколько таких медленных отжиманий ты сможешь сделать?

Уровень физической подготовки:

• 1-10 – плохой
• 11-20 – средний
• 21-30 – хороший
• Больше 30 – отличный

Как улучшить показатели:

Три раза в неделю выполняй это упражнение, постепенно увеличивая количество отжиманий до тех пор, пока ты не сможешь отжаться 30 раз подряд.

Определяет силу мышц живота (пресс).

Ляг на пол, подложив руки вдоль туловища. Подними прямые ноги вверх. Держа выпрямленные ноги вместе, начинай медленно их опускать, не отрывая при этом спины от пола. Если спина все-таки отрывается от пола, обрати внимание на тот угол, который в данный момент твои ноги образуют с полом.

Уровень физической подготовки:

• 90-60 градусов – плохой
• Меньше 45 градусов – хороший
• 0 – отличный

Как улучшить показатели:

Выполняй это упражнение три раза в неделю по три подхода то тех пор, пока ты не сможешь опускать ноги полностью до пола не отрывая спины. Не делай это упражнение, если у тебя больная поясница!

Смотри также

Тест на силу мышц

Прежде чем приступить к упражнениям, нужно определить, в каких частях вашего тела мышцы наиболее ослаблены. Когда вы это поймете, начните в первую очередь тренировку этих мышц.

1. Встаньте прямо. Ноги вместе. Расслабьтесь и наклонитесь вперед. Постарайтесь нагнуться как можно ниже. Ноги должны оставаться прямыми. Если вам удалось выполнить это упражнение, значит, мышцы в области спины, подвижность голеней и эластичность сухожилий у вас в порядке. Если вам не удалось этого сделать, следовательно, ваши мышцы сокращены и напряжены.

2. Лежа на полу, на спине, зацепитесь ногами за стул и попробуйте поднять туловище. Если вам удалось выполнить это упражнение хотя бы раз, значит, мышцы бедер и живота вполне выдерживают ваш вес.

3. Проверьте силу мышц живота. Лежа на полу, согните ноги, пятки прижмите к ягодицам, а носки уприте в пол. Упражнение удалось, если ступни не оторвались от пола.

4. Проверьте силу мышц поясницы. Лежа на животе, переплетите руки за шеей. Под живот подложите подушку. Поднимите ноги, не сгибая их в коленях. Удерживайте их в этом положении 1–5 с.

Физическое совершенство тела в ваших руках. А ключ к нему – в систематических занятиях физическими упражнениями и спортом. Физические упражнения, движения, работа мышц необходимы человеческому организму так же, как необходимы воздух и пища. Физические упражнения настолько разнообразны, что можно, избирательно применяя их, исправлять различные недостатки в фигуре, в физическом развитии. Так, если у вас снижена жизненная емкость легких, узкая грудная клетка – займитесь плаванием. Пройдет год систематических занятий, и указанные недостатки ликвидируются. При слабом развитии мышц ног огромную пользу принесет вам королева спорта – легкая атлетика. Мышцы спины и брюшного пресса лучше всего развивает гимнастика.

Каким же видом спорта, какими физическими упражнениями лучше всего заняться? Это не простой вопрос. Действительно, видов спорта и физических упражнений так много, что выбрать лучший для себя вариант нелегко. Во-первых, обязательным видом физических упражнений должна быть утренняя гигиеническая гимнастика – зарядка, которая имеет огромное значение для организма человека. Она выводит организм после ночного сна из заторможенного состояния, повышает возбудимость коры головного мозга, устраняет застойные явления, улучшает общее состояние, усиливает кровообращение. Человек, занимающийся утром гигиенической гимнастикой, чувствует прилив бодрости, жизнерадостности, которыми он «заряжается» на весь день. Продолжительность утренней гигиенической гимнастики должна быть не менее 10–15 мин и включать 7-10 упражнений. Особое внимание должно уделяться дыхательным упражнениям, упражнениям на движения всех суставов конечностей, позвоночника, поочередно следует вовлекать в работу и мышцы. В комплекс утренней зарядке не следует включать силовые упражнения и в быстром темпе, интенсивный бег. Во-вторых, если вы не занимались каким-либо определенным видом спорта, постарайтесь построить свой день так, чтобы осталось время для часовой прогулки на свежем воздухе. Но гуляйте не ленивым шагом бездельника, а бодро, ритмично. Следите за дыханием. Учеными установлено, что для средней двигательной активности человеку нужно ежегодно делать не менее 16 000 шагов. В известной степени часовая прогулка может это компенсировать. В-третьих, выберите еще полчаса времени, чтобы выполнить следующий комплекс упражнений:

1. Бег на месте в среднем темпе 1–2 мин.

2. Сгибание рук в упоре лежа с опорой на колени.

3. Сидя на табурете (ноги закреплены) – наклоны назад. Руки держать за головой. Это же упражнение можно сделать на полу, закрепив ноги.

4. Ноги на ширине плеч, руки в стороны, поворот туловища вправо. Наклоняясь, коснуться левой рукой носка правой ноги, то же в другую сторону.

5. Лежа на спине, поднимать прямые ноги с последующим касанием пола за головой.

6. Равновесие на одной ноге, вначале с дополнительной опорой.

7. Лежа на табурете (на полу лицом вниз, ноги закреплены) – прогнуться.

8. Приседание на одной ноге с дополнительной опорой.

9. Подскоки (60 подскоков за 30 с).

10. Ходьба вначале в быстром, затем в замедляющемся темпе.

Этот комплекс поможет вам укрепить мышцы плечевого пояса, ног, брюшного пресса, увеличить гибкость фигуры, разовьет такое важное качество, как выносливость. К применению физических упражнений нужно относиться так же, как к приему лекарств. В обоих случаях нужна дозировка. Маленькая дозировка упражнений не принесет никакого результата, а чрезмерная может повредить: разовьется переутомление, нарушится сон, появится слабость, а иногда и нарушения со стороны сердца. Таким образом, в жизни каждого из нас обязательны гигиеническая гимнастика, прогулка на свежем воздухе, комплекс физических упражнений для дневного времени и закаливание. Систематическое их выполнение будет залогом вашего здоровья, красоты, грации.

Физкультура для ленивых. Если вам трудно заставить себя по утрам делать зарядку, хочется полежать, понежиться в теплой постельке, то следующая минизарядка для вас. Вы можете выполнять ее прямо в кровати.

1. Для начала необходимо хорошо потянуться (можно под одеялом, только уберите подушку). Вытяните ноги, выпрямив колени, касаясь пальцами ног края постели. Руки над головой. Напрягитесь, затем расслабьтесь. Повторите 3–4 раза.

2. Лежа на спине, руки вдоль тела. Чуть согнутую в колене правую ногу медленно поднимите и опустите за выпрямленную левую. Вернитесь в исходное положение. То же левой ногой. Повторите 6–8 раз.

3. Лежа на спине, поднимайте вверх выпрямленные в коленях ноги, насколько сможете, 4–5 раз.

4. А теперь лежа на животе. Прогнитесь, приподняв ноги, плечи и голову, руки прижаты к телу. Напрягитесь, затем расслабьтесь. Повторите 3–4 раза.

| |

Используй семь тестов из этой статьи, чтобы получить ответ на вопрос. В дополнение мы расскажем, как улучшить физическую форму.

Спроси десять разных тренеров о том, что такое фитнес, получишь десять разных ответов. Четких критериев оценки тут нет. Марафонец работает на выносливость, пауэрлифтер — на силу, и оба считают, что находятся в отличной физической форме. С другой стороны, попроси тех же экспертов назвать основные параметры по-настоящему здорового, крепкого мужика — и в некоторых вопросах они сойдутся точно.

Во-первых, кор (пресс, поясница, таз…) — от него зависит здоровье позвоночника и суставов ног. Во-вторых, сами ноги. Хочешь ли ты высоко прыгать, быстро бегать или ворочать штангой — ноги должны быть сильными. В-третьих, мощный «верх» (грудь, плечи, бицепсы…), чтобы без остановки подтягиваться, отжиматься или мастерски рубить дрова. И, конечно, ты должен быть достаточно выносливым, чтобы суметь пробежать пару километров без одышки.

Хочешь добиться отличных результатов по всем показателям — ориентируйся на лучших. Например, на Крейга Александера, чемпиона мира по триатлону, чье сердце — мощный мотор, работающий на бутылке воды и паре бананов. А еще — на Патрика Уилиса, защитника команды San Francisco 49’s, бойца UFC Джоша Кощика и капитана Chicago Blackhawks Джонатана Тоуса. Физическая форма этих людей требует уникальной, едва достижимой комбинации скорости, силы, ловкости, мощи.

В этой статье ты найдешь секреты их подготовки, а также специальные фитнес-тесты, которые позволят понять, в какой форме находишься ты сам.

КОР — ЗОЛОТАЯ СЕРЕДИНА

ЧАСТЬ ПЕРВАЯ: СИЛА

Фитнес начинается где-то в середине твоего тела. Собственно, там же он и заканчивается, если у тебя слабая поясница и дряблый живот. Понятия «нестабильный кор» и «хорошая физическая форма» несовместимы в принципе. Мышцы кора не просто берегут позвоночник и суставы от травм, это еще и важнейшее передаточное звено, пересылающее усилие от ног к рукам и наоборот. Именно поэтому наши тесты мы начнем с планки — фундаментального способа оценить выносливость и стабильность мышц кора.

ТЕСТ № 1

Прими упор лежа, встав на предплечья, так, чтобы локти находились точно под плечевыми суставами. Ступни расставь на ширину таза, корпус выведи в одну линию с ногами. Ноги полностью выпрями, втяни живот и напряги ягодицы. Это и есть планка. Теперь твоя задача — задержаться в этом положении на 60 секунд. Получилось? Молодец — отдохни 2 минуты и сделай все то же самое, поставив ноги на лавку. Преуспел? Очень хорошо, отдохни еще 2 минуты и попробуй самый сложный вариант: ступни верни на пол, а руки поставь так, чтобы локти были не под плечевыми суставами, а точно на линии взгляда (говоря проще, подвинь локти вперед). Попробуй продержаться минуту в этом положении.

СРАВНИ ПОКАЗАТЕЛИ

Ниже среднего: ты не можешь устоять в обычной планке 60 секунд.
Средний уровень: ты держишь планку 60 секунд.
Выше среднего: ты держишь планку с ногами на лавке 60 секунд.
Уровень МН! Ты держишь планку с локтями на линии взгляда 60 секунд.

СТРЕМИСЬ К БОЛЬШЕМУ

Начинай и заканчивай каждую тренировку с варианта планки, который ты НЕ можешь удержать 60 секунд. Делай по 2 сета, отдыхая между ними по 2 минуты. Когда все описанные выше варианты планки станут для тебя плевым делом, попробуй «планку с ходьбой». Поставь ноги на лавку и поочередно подтягивай то одно, то другое колено к груди, не изменяя положения рук и корпуса. Постарайся «проходить» таким образом 60 секунд. Если получится, ты настоящий монстр, достойный посягнуть на вариант для избранных: делай «планку в ходьбе», упираясь ногами в стену. Сможешь и здесь удержаться 60 секунд — закидывай видео с этим событием на Youtube и присылай ссылку нам — сделаем тебя фитнес-звездой сайта сайт!

СИЛАЧ: ПАТРИК УИЛИС

25 лет, 183 см, 110 кг
4 минуты способен удержать обычную планку

Розыгрыш в американском футболе длится в среднем 4 секунды. За это время лайнбекеру San Francisco 49’s Патрику Уилису может понадобиться столкнуть с пути 150-килограммового нападающего соперников, подпрыгнуть на метр вверх, чтобы перескочить через полузащитника или пробежать 50 метров, чтобы сбить с ног квотербэка. Он — суперкомбинация из спринтера, баскетболиста и борца сумо. Только более рельефный. «Я знаю, что одарен генетически, — признается Филипс. — Но я также понимаю, что мне надо очень много работать, чтобы реализовать этот дар по полной».

Работать — значит пахать до седьмого пота, пытаясь улучшить свои показатели каждый день, каждую тренировку и на каждой игре. Его тренировки акцентированы на гармоничном развитии скорости, силы и ловкости. Он много работает со штангой, предпочитая малоповторную работу в многосуставных движениях. «Я приседаю и жму с весами, которые могут помочь мне на поле во время игры. К примеру, в жиме я стараюсь одолеть вес моих противников. Начинаю с сотни на 6 повторов — для разминки. Затем 125 кило на 5 повторов. И заканчиваю со 150 килограммами на 4 повтора — вот и защитник противника. В приседе придерживаюсь похожего принципа».

А в чем секрет? Три типа тренированности кора

«Твой кор полезен для всего — силы, ловкости и взрывной силы», — наставляет Уилис, который делает массу разнообразнейших упражнений для мышц кора на каждой тренировке. Планки и боковые планки развивают его выносливость. Складки, подъемы ног в висе и гиперэкстензии дают силу, а велосипед и русские скручивания обеспечивают его корпусу способность к мощнейшей, но безопасной ротации. «Планки я держу до отказа, а во всех остальных упражнениях стремлюсь к наибольшему количеству повторов — от 10 до 20, не меньше».

ЧАСТЬ ВТОРАЯ: СТАБИЛЬНОСТЬ + МОБИЛЬНОСТЬ

Если бы главным показателем сильного кора была осанка, самыми выдающимися атлетами считались бы часовые у мавзолея. Умение кора стабилизировать твое тело, находящееся в статической позиции, лишь первый шаг. Как насчет теста посерьезней: способен ли твой кор надежно удерживать позвоночник в безопасном положении, в то время как верхние и нижние конечности будут активно двигаться? Не спеши с ответом, пока не попробуешь присесть со штангой над головой.

Данный тест хорош тем, что не только позволяет оценить, насколько силен твой кор в динамике, но и поможет выявить суставы, мобильность которых недостаточно хорошо развита, чтобы выполнить упражнение полностью. «Приседания со штангой над головой многое говорят о состоянии тазобедренных и коленных суставов. А также голеностопа, плечевых суставов и лопаток», — говорит гуру фитнеса Алвин Косгроу.

ТЕСТ № 2

Возьми любую ровную палку — хоть гриф от штанги, хоть черенок от лопаты. Возьми ее широким хватом (примерно в полтора раза шире плеч), подними на абсолютно прямых руках над головой, выпрями спину. Ноги поставь на ширину плеч, мыски слегка разверни наружу и немного согни колени. Не сгибая рук, не наклоняя корпуса, не сводя коленей и не отрывая пяток от пола, сядь в максимально возможный по глубине присед. Будь осторожен — этот тест не так просто выполнить, как может показаться на первый взгляд.

СРАВНИ ПОКАЗАТЕЛИ

Ниже среднего: ты не можешь присесть до прямого угла, не наклонившись вперед.
Средний уровень: ты можешь опуститься ниже прямого угла, но только если оторвешь от пола пятки.
Выше среднего: ты способен опуститься в полный присед, не наклоняясь вперед и не сгибая рук.
Уровень МН! Ты можешь опуститься в полный присед со стандартным 20-килограммовым олимпийским грифом, не теряя равновесия и не нарушая техники.

СТРЕМИСЬ К БОЛЬШЕМУ

При выполнении полноценных приседаний со штангой над головой, тебе придется не только сесть, но еще и встать.

Делай приседания со штангой в качестве одного из разминочных упражнений перед каждой тренировкой. Сначала поработай над техникой с небольшим весом: следи за прогибом в пояснице, плотно прижатыми к полу пятками и тем, чтобы гриф был строго над макушкой. Начни с 2 сетов по 10-12 повторов. Как только техника станет безупречной, начни добавлять вес по 5 кг в неделю. Фитнес-гуру Алвин Косгроу предлагает в процессе освоения приседаний со штангой над головой дополнительно практиковать «дровосеки» и приседания на одной ноге — эти упражнения разовьют в тебе чувство баланса и добавят силы ногам и кору.

ЖЕЛЕЗНЫЙ ЧЕЛОВЕК: ДЖОШ КОЩИК

32 года, 175 см, 80 кг
(30+30)x3. Таково количество подтягиваний, отжиманий и сетов, которые Кощик делает на тренировке

Один раунд в UFC — это зубодробительный компот из летающих кулаков, коленей и пяток, сопровождающихся болезненными бросками. Для того, кто на ринге, эти пять минут могут показаться вечностью, особенно если описываемый индивид пытается вывернуться из удушающего захвата под самый конец раунда. Смешанные единоборства требуют гармоничного развития выносливости, взрывной силы, гибкости и ловкости. Чтобы добиться подобного, Джош Кощик уйму времени посвящает комплексным упражнениям, доводящим его пульс во время нагрузок до 180 ударов в минуту. «Мне нужна сила, даже когда я измотан, — объясняет Кощик, который, помимо всего прочего, может похвастаться коричневым поясом по бразильскому джиу-джитсу. — Я заставляю свои мышцы работать до отказа, после чего, стиснув зубы, выдавливаю из себя еще несколько повторов». Кощик тренируется по 4 часа в день, но его силовые тренировки построены на коротких кругах по 6 минут каждый. Примерный состав каждого круга — 12 жимов штанги лежа, 30 запрыгиваний на лавку, 10 тяг одной рукой в наклоне, 20 ударов кувалдой по покрышке, 60 секунд работы с горизонтальными канатами, 60 секунд бега в гору на дорожке и толкание нагруженных под завязку саней (15-20 метров). Затем — минута отдыха и все с начала. И так пять кругов. «Я тренируюсь с максимальной интенсивностью, потому что так и происходит во время боя, — улыбается Джош. — Любое проявление слабости не останется на ринге незамеченным».

А В ЧЕМ СЕКРЕТ? РАБОТА С ГОРИЗОНТАЛЬНЫМИ КАНАТАМИ

Раздобудь себе два тяжелых каната. Длина каждого должна быть не менее 10 метров. Чем длиннее, тем тяжелее тебе будет. Разомнись как следует, после чего возьми канаты за концы и, подняв их вверх, с силой ударь о землю, пустив по канатам волну. Делай так 30 секунд. Остановись, подыши 30 секунд, после чего повтори все сначала. Всего необходимо сделать 5 таких подходов. Для наилучшего эффекта выполняй это упражнение 3 раза в неделю.

ЕСЛИ У ТЕБЯ НЕТ КАНАТОВ?

Дровосек на колене с нижним блоком. Прикрепи к нижнему блоку стандартную веревочную рукоять. Вытяни веревку в одну сторону относительно металлического кольца, в которое она продета, и возьмись за нее обеими руками сверху, расставив их максимально далеко друг от друга. Встань на правое колено, повернувшись к блоку правым боком. Рукоять держи в прямых руках между блоком и правой ногой. Выпрямись и сделай вдох. На выдохе поверни руки влево и вверх, не меняя исходного положения ног и таза. Плавно вернись в исходное положение и повтори. Делай по 10-12 повторов для каждой стороны 2-3 раза в неделю.

Дровосек на колене с верхним блоком. Фактически это такое упражнение, но рукоять прикреплена к верхнему блоку, а тянуть ее нужно прямыми руками сверху вниз к противоположному бедру. Делай по 10-12 повторов для каждой стороны 2-3 раза в неделю.

НОГИ = СИЛА + СКОРОСТЬ

ЧАСТЬ ПЕРВАЯ: СИЛА

Силу и скорость обычно считают противоречащими друг другу качествами, хотя на самом деле это не так. Максимальный силовой результат складывается не только из силы атлета как таковой, но и из скорости, с которой он способен эту силу развить. Опытные атлеты давно об этом знают, поэтому тренируют не только «чистую» силу большими весами, но и взрывную — сравнительно маленькими, стараясь при этом максимально разогнать снаряд.

«Показатели в становой тяге, пожалуй, самый точный индикатор силы, хотя бы потому, что она больше всего похожа на реальные «силовые» движения из жизни — например, подъем с пола мешка с цементом или передвижение дивана», — наставляет Майк Робертсон, сертифицированный тренер по фитнесу и атлетической подготовке. Становая тяга относится к упражнениям, тренирующим так называемую «заднюю цепь»: несколько мышечных групп, расположенных на тыльной поверхности организма, в число которых входят ягодичные, мышцы задней поверхности бедра, разгибатели позвоночника и трапециевидная. Именно от этих мышц зависит результативность бега, прыжков или попыток устоять на ногах, когда кто-нибудь пытается тебя уронить. Кроме того, эти мышцы из разряда наиболее крупных и очень отзывчивых к росту, так что выполнение становой тяги — один из самых верных способов «навернуть» несколько килограммов мышечной массы в сравнительно короткий срок.

ТЕСТ № 3

Подойди к штанге вплотную, так, чтобы голени коснулись грифа. Ступни — на ширине таза. Отводя таз назад, присядь и возьмись за гриф прямым хватом чуть шире бедер. Прогни поясницу, разведи лопатки и вытяни руки, подняв плечи как можно выше. Сделай глубокий вдох и задержи дыхание. Толкаясь ногами, оторви штангу от пола и, как только гриф поравняется с коленями, с силой подай таз вперед, а плечи назад, пока не выпрямишься полностью. Выдохнув, зафиксируйся на секунду в этом положении и верни штангу на пол.

Начни аккуратно, с небольших весов. Постепенно добавляй диски на штангу, пока не достигнешь разового максимума. Постарайся уложиться не более чем в три по-настоящему тяжелых попытки, чтобы минимизировать возможность получения травмы.

СРАВНИ ПОКАЗАТЕЛИ

Ниже среднего: твой максимум — это штанга, которая весит меньше тебя самого.
Средний уровень: вес штанги в пределах 1–1,25 от твоего собственного.
Выше среднего: вес штанги от 1,25 до 1,5 от твоего.
Уровень МН! Ты тянешь штангу тяжелее 1,5 от твоего собственного веса.

СТРЕМИСЬ К БОЛЬШЕМУ

Лучший способ улучшить показатели в становой тяге — делать ее регулярно. Однако ограничивать себя всего одним вариантом этого замечательного упражнения было бы неразумно. Робертсон рекомендует чаще делать становую на «прямых ногах», которая нагружает разгибатели бедра более прицельно. Возьми штангу хватом сверху чуть шире бедер. Положение ног — такое же, как при обычной становой тяге. Чуть прогнись в поясничном отделе. Отводя таз назад, наклонись вперед до тех пор, пока гриф штанги не опустится до середины голени. Следи за неизменным положением поясницы! Не задерживаясь в нижней точке, сразу же выпрямляйся, мощно подавая таз вперед. Чтобы увести максимум нагрузки в ягодицы и мышцы задней поверхности бедра, не сгибай ноги в коленях больше исходного угла и дополнительно напрягай ягодицы в верхней точке тяги. Делай 3 сета по 6 повторов два раза в неделю, постепенно повышая рабочий вес. Спустя 8 недель вновь попробуй свои силы в становой тяге с пола — Робертсон обещает, что ты будешь приятно удивлен.

ЧАСТЬ ВТОРАЯ: ФУНКЦИОНАЛЬНАЯ СИЛА

Если только ты не принадлежишь к сообществу соревнующихся пауэрлифтеров или тяжелоатлетов, в твоей спортивной жизни очень редко приходится стоять на земле. Чаще тебе приходиться быстро бегать и прыгать, особенно отталкиваясь одной ногой.

ТЕСТ № 4

Нередко для измерения взрывной силы ног используют вертикальный прыжок, но замерить эффективность его выполнения достаточно сложно — требуется дополнительное оборудование. Вот почему тренеры намного чаще пользуются таким простым тестом, как прыжок в длину с места. Все, что тебе понадобится, — это пол с чем-либо, обозначающим место начала прыжка, например, линией, начерченной мелом. Подойди к ней вплотную и поставь мыски на самый край. Ноги расставь на удобную ширину, руки свесь вдоль тела. Молниеносным движением подсев вниз и отведя руки назад, прыгни как можно дальше вперед. Обязательно приземлись на обе ноги, в противном случае тест не будет засчитан. Замерь получившееся расстояние — от стартовой линии до пяток. Если одна нога «улетела» дальше другой, отмеряй длину прыжка по пятке той, что осталась позади.

СРАВНИ ПОКАЗАТЕЛИ

Ниже среднего: ты прыгнул менее чем на 1,8 м.
Средний уровень: ты прыгнул на расстояние от 1,8 до 2,1 м.
Выше среднего: длина прыжка — от 2,1 до 2,5 м.
Уровень МН! Длина прыжка — более 2,5 м.

СТРЕМИСЬ К БОЛЬШЕМУ

Сила, полученная тобой от регулярного выполнения становой тяги, поможет при выполнении одиночного прыжка. Но для большей пользы во время игры в тот же футбол твое тело должно уметь эффективно выполнять несколько прыжков подряд, сопровождаемых резкой сменой направления движения, уклонов и ускорений. Чтобы у тебя хорошо получалось и это, ознакомься с протяжками на нижнем блоке и ягодичным мостиком одной ногой. Первое прибавит тебе скорости, а второе поможет уравнять силовые способности обеих конечностей, что крайне важно для обеспечения травмобезопасности на многие годы.

ЧЕЛОВЕК-ЭКСПРЕСС: ДЖОНАТАН ТОУС

22 года, 186 см, 96 кг
2,95 метра — длина прыжка Джонатана Тоуса

Представь себе спринт — короткий, не более 45-60 секунд, интенсивный рывок, разрывающий сердце и сжигающий легкие горячим воздухом. Причем бежишь ты по льду, пытаясь удержать равновесие, стоя на тонких металлических полозьях. В руках у тебя мешающая движениям клюшка, а пространство вокруг заполнено игроками противоборствующей команды, ищущими удобного момента размазать тебе по бортику. Повтори такой спринт 20 раз, не руководствуясь четко регламентированными паузами отдыха. Именно так работает капитан хоккейной команды Chicago Blackhawks Джонатан Тоус, самый молодой обладатель Кубока Стенли и олимпийского золота. «Требования к выносливости сердечно-сосудистой системы и силе в NHL не идут ни в какое сравнение с любой пришедшей вам на ум системой фитнес-тренировки, — говорит Тоус. — Хоккеисту приходится быть быстрым, сильным и обладать великолепным чувством баланса, ведь фактически большую часть игры ты находишься на одной ноге. Если твой кор слаб, любой не самый сильный удар легко собьет тебя с ног!» Программа силовой подготовки Тоуса состоит из комплексных движений, тренирующих баланс и силу (становая тяга и отжимания), взрывную силу (запрыгивания на лавку и «лыжные» прыжки из стороны в сторону), а также мышечную выносливость (выпады и приседы).

А В ЧЕМ СЕКРЕТ? ВЫПАДЫ + ЗАПРЫГИВАНИЯ

«Комбинация из шаговых выпадов и плиометрики развивает силу и выносливость ног — моего основного инструмента на льду. Обычно я делаю 5 минут шаговых выпадов вперед, а затем 5 минут шаговых выпадов назад. После чего отдыхаю 2 минуты и выполняю 3 сета из 10 запрыгиваний на лавку». Начни постепенно: с 1 минуты выпадов вперед и 1 минуты выпадов назад. Отдохни 60 секунд, после чего сделай 2 сета из 10 запрыгиваний на лавку высотой 50-60 см.

БОНУС К СИЛЕ

Ягодичный мостик одной ногой. Поставь параллельно две скамьи так, чтобы у тебя получилось устроиться сразу на обеих следующим образом: руки и верх спины — на одной, а стопа согнутой под прямым углом ноги — на другой (вторую ногу нужно просто выпрямить и положить рядом с первой). Поясница и таз, соответственно, в вольном полете. Сохраняя равновесие и напрягая мышцы задней поверхности бедра рабочей ноги, подними таз максимально высоко, задержись на секунду и вернись в исходное положение, стараясь легко коснуться ягодицами пола. Старайся начинать со своей более сильной ноги, это будет задавать другой ноге ориентир в количестве повторов. Делай 2-3 сета по 8-10 повторов 2-3 раза в неделю. Если с собственным весом это делать слишком легко, положи на низ живота гантель подходящего веса.

Протяжки на нижнем блоке. Насколько сильно ты хочешь увеличить свою становую тягу? Вопрос не праздный, ибо упражнение, которое Майк Робертсон хочет тебе предложить, настолько странно выглядит со стороны, что лишь очень целеустремленный человек отважится на такое 2-3 раза в неделю. Итак, прикрепи к нижнему блоку веревочную рукоять. Встань спиной к блоку, наклонись и возьмись двумя руками за концы рукояти — трос должен находиться у тебя между ног. Теперь, прогнув поясницу и чуть согнув ноги в коленях, разогни корпус и вытяни трос на себя. В верхней точке рукоять троса окажется у тебя точно на промежности, поэтому не стой так долго, а сразу же наклонись, вернувшись в исходное положение, и повтори. Сделай 8-12 повторов с максимальной скоростью, но не нарушая техники.

УПРАВЛЯЙ СОБСТВЕННЫМ ТЕЛОМ

ЧАСТЬ ПЕРВАЯ: ВСЕ ТЕЛО СРАЗУ

Жим штанги, несомненно, — лучшее упражнение для развития силы и массы грудных мышц. Тем не менее выполнение обычных отжиманий от пола может быть непростой задачей даже для тех, кто неплохо жмет. Дело в том, что отжимания от пола на самом деле нагружают большее количество мышц, чем жим штанги лежа. Помимо основных движителей — грудных, дельтовидных и трицепсов, которые и здесь несложно довести до предельного утомления, отжимания нагружают большую часть мышц кора: от мышц живота до сгибателей бедер. Но самым главным достоинством отжиманий является особый эффект активации целой сети, казалось бы, незначительных мышц, стабилизирующих лопатки и плечевые суставы, чего не происходит при работе со штангой. Вот почему мы так много знаем про травмы, происходящие у жимовиков, но крайне редко слышим что-то подобное от энтузиастов тренинга с собственным весом.

Если ты очень любишь работать со штангой, но избегаешь делать отжимания, следующий тест может оказаться довольно унизительным. Если что, шли жалобы автору теста — Мартину Руни.

ТЕСТ № 5

Прими упор лежа. Ладони расположи точно под плечевыми суставами. Ступни поставь на мыски на ширине таза. Выведи тело в одну линию с ногами. Сгибая руки, опусти свое тело вниз до касания пола носом. Задержись в этом положении на 1 секунду (это непременное условие!), после чего вернись в исходное положение. Выполни максимально возможное количество отжиманий, не меняя исходного положения тела.

СРАВНИ ПОКАЗАТЕЛИ

Ниже среднего: ты смог отжаться менее 15 раз.
Средний уровень: ты сделал 16-29 отжиманий.
Выше среднего: ты осилил 30-44 отжимания.
Уровень МН! Твой рекорд — более 45 отжиманий.

СТРЕМИСЬ К БОЛЬШЕМУ

Ты можешь увеличить свой рекорд в отжиманиях всего за 2 тренировки в неделю. По крайней мере, в этом уверен сам Руни. В первый день сделай 6 сетов по 10 отжиманий. Первые два обычные, третий и четвертый сет — с ногами на лавке и последние два сета — с узкой постановкой ладоней. Отдых между сетами — 2 минуты. На второй тренировке сделай 3 сета по 20-25 повторов (или каждый до отказа), отдыхая по 90 секунд между подходами. Закончив последний, третий сет, отдохни 3-5 минут и отожмись на максимум, стараясь побить свой личный рекорд. Через 8 недель такого тренинга еще раз пройди ТЕСТ № 5.

ЧАСТЬ ВТОРАЯ: ВЕРХ ТЕЛА

Как жим штанги лежа вытеснил из тренажерных залов отжимания, так и вертикальная тяга незаметно заменила старый физкультурный хит — подтягивания. К большому, надо заметить, сожалению. Оба упражнения — и вертикальная тяга, и подтягивания, на первый взгляд, нагружают одни и те же мышцы: широчайшие, нижнюю и среднюю части трапеций и заднюю часть дельтовидных. Однако на самом деле подтягивания захватывают куда больше важнейших регионов тела, чем вожделенные многими «крылья». Благодаря тому, что ты не сидишь на тренажере, а болтаешься на перекладине, сопротивляясь силам, стремящимся опасным образом вытянуть твой позвоночник вдоль оси, к широчайшим и их синергистам подключаются мышцы бедра и разгибатели позвоночника. «Подтягивания — это непревзойденный тест силы и выносливости мышц всего верха тела, позволяющий оценить, насколько надежно твой кор охраняет и стабилизирует позвоночник», — уверен Алвин Косгроу. Конечно же, вертикальные тяги на порядок легче, но, как и со многими другими вещами в жизни, ограниченные усилия порождают ограниченный результат.

ТЕСТ № 6

Повисни на перекладине, взявшись за нее обратным хватом на ширине плеч. Подтянись, максимально приблизив грудь к турнику. Задержись в верхней точке на 1 секунду и плавно вернись в исходное положение. Повтор засчитывается, только если ты начал подтягивание с полностью выпрямленных рук.

СРАВНИ ПОКАЗАТЕЛИ

Ниже среднего: ты можешь подтянуться менее 3 раз.
Средний уровень: ты можешь подтянуться 3-7 раз.
Выше среднего: твой предел 8-10 повторов.
Уровень МН! Ты можешь осилить более 10 повторов.

СТРЕМИСЬ К БОЛЬШЕМУ

Возьми половину от твоего максимума в подтягиваниях. Например, твой рекорд 8 повторов, значит, твои подходы будут состоять из 4-х повторов, не более. Сделай 3-4 сета из 4-х повторов, отдыхая между ними по 90 секунд. Каждую неделю уменьшай паузу отдыха между подходами на 15 секунд. Таким образом, к 9 неделе ты будешь готов выполнить один длинный подход с нулевой паузой отдыха. Неважно, насколько удачно проходили твои тренировки, в любом случае через 9 недель такого тренинга твой результат в подтягиваниях значительно улучшится.

ЧАСТЬ ТРЕТЬЯ: КАРДИО

Сложно придумать что-то более полезное для выживания, чем бег. Сколько раз наши предки спасались бегством от более крупных и агрессивных хищников! Однако нередко мы понимаем бег не совсем правильно. Большинство из нас считают бег «аэробной нагрузкой», что фактически означает использование источников энергии, доступных только в присутствии кислорода.

Однако это справедливо только для малоинтенсивного и долгого бега. Во время спринта наш организм стремится использовать более быстрые и мощные источники энергии, нежели жиры — основной источник энергии для аэробной работы. Помимо этого, бег — это тест для специфичной мышечной выносливости, а не только для сердечно-сосудистой системы. К примеру, хороший пловец будет обладать великолепно тренированной сердечно-сосудистой системой, однако, встав на беговую дорожку, он может и не показать выдающихся результатов. Все оттого, что не только сердце и легкие, но и мышцы ног должны быть достаточно подготовлены, чтобы хорошо, долго и быстро бежать.

ТЕСТ № 7

Лучше всего проходить этот тест на дорожке стадиона. Можно и на тренажере, но тогда установи на дорожке уклон в 2º, чтобы имитировать бег по реальной поверхности. В ходе теста тебе надо будет пробежать 1 милю (1,6 км).

СРАВНИ ПОКАЗАТЕЛИ

Ниже среднего: тебе нужно более 12 минут, чтобы пробежать одну милю.
Средний уровень: ты потратил 9-12 минут.
Выше среднего: ты пробежал милю за 6-8 минут.
Уровень МН! Ты легко пробегаешь милю менее чем за 6 минут.

СТРЕМИСЬ К БОЛЬШЕМУ

Используй программу от Доуелла, чтобы начать бегать быстрее. После пятиминутной разминки, состоящей из двух минут быстрой ходьбы и трех минут легкого джоггинга, проведи интервальную тренировку. Максимально ускорься на 60 секунд, затем 60 секунд иди быстрым шагом, после чего 2 минуты беги в неспешном ритме. Все это считается за один цикл. Делай 3-4 таких цикла на каждой тренировке первую неделю. Каждую следующую неделю добавляй по одному циклу. То есть, если на первой неделе ты делал 4 цикла, на второй делай 5 циклов, на третьей — 6 и так далее. Когда дойдешь до 8 циклов, уменьши время быстрой ходьбы в каждом цикле до 30 секунд. То есть ускоряйся на 60 секунд, ходи 30 секунд и неспешно беги 2 минуты. После 8 недель интервального тренинга вновь пройди ТЕСТ № 7.

МИСТЕР ВЫНОСЛИВОСТЬ: КРЕЙГ АЛЕКСАНДЕР

37 лет, 163 см, 70 кг
2:30 — время, за которое Крейг Александер способен пробежать 1 км

Если тебе кто-нибудь скажет, что в триатлоне важнее всего уметь долго и нудно бегать, плавать или крутить педали — плюнь ему в бесстыжие и плохо образованные глаза. Даже в таком выносливостном по сути виде спорта побеждают не те, кто добежал до конца дистанции, а те, кто сделал это быстрее других. Крейг Александер проплывает 8 км со средней скоростью 100 м за 65 секунд, проезжает 180 км на велосипеде со средней скоростью 40 км/ч и пробегает 42 км со средней скоростью 1 км за 4 минуты 45 секунд. Совсем не медленно! Его общее время прохождения всей дистанции — 8 часов 20 минут и 21 секунда. Ключ к подобному успеху — эффективность. «Я трачу огромное количество времени на отработку техники и повышение уровня лактатного порога», — признается Александер. Лактатный порог — это особое состояние, достигая которого клетки твоего организма перестают успевать избавляться от лактата (побочного продукта метаболизма) быстрее, чем он его производит, в результате чего мышцы отказываются дальше работать с прежней интенсивностью.

Motor Cortex (Раздел 3, Глава 3) Нейронауки в Интернете: Электронный учебник для нейронаук | Кафедра нейробиологии и анатомии

3.1 Введение

В предыдущих главах обсуждались нижние уровни моторной иерархии (спинной мозг и ствол мозга), которые участвуют в низкоуровневой обработке «гаек и болтов», которая контролирует активность отдельных мышц. Отдельные альфа-мотонейроны контролируют силу, действующую на конкретную мышцу, а спинномозговые цепи могут управлять сложными и сложными формами поведения, такими как ходьба и рефлекторные действия.Однако типы движений, контролируемые этими контурами, не инициируются сознательно. Произвольные движения требуют участия третьего и четвертого уровней иерархии: моторной коры и ассоциативной коры. Эти области коры головного мозга планируют произвольные действия, координируют последовательность движений, принимают решения о правильных поведенческих стратегиях и вариантах выбора, оценивают целесообразность конкретного действия с учетом текущего поведенческого или окружающего контекста и передают команды соответствующим наборам нижних мотонейронов. для выполнения желаемых действий.

3.2 Моторная кора состоит из первичной моторной коры, премоторной коры и дополнительной моторной области

Рис. 3.1. Зоны моторной коры (вид сбоку, дорсально и медиально). Первичная моторная кора расположена непосредственно впереди центральной борозды. Выберите из полей в центре, чтобы увеличить изображение.

Моторная кора состоит из трех различных областей лобной доли, непосредственно впереди центральной борозды .Этими областями являются первичная моторная кора (зона Бродмана 4), премоторная кора и дополнительная моторная зона (рис. 3.1). Электростимуляция этих областей вызывает движения отдельных частей тела. Первичная моторная кора, или M1 , расположена на прецентральной извилине , и на передней парацентральной доле , на медиальной поверхности мозга. Из трех областей моторной коры для стимуляции первичной моторной коры требуется наименьшее количество электрического тока, чтобы вызвать движение.Низкие уровни кратковременной стимуляции обычно вызывают простые движения отдельных частей тела. Стимуляция премоторной коры или дополнительной моторной области требует более высоких уровней тока для вызова движений и часто приводит к более сложным движениям, чем стимуляция первичной моторной коры. Стимуляция в течение более длительных периодов времени (500 мсек) у обезьян приводит к перемещению определенной части тела в стереотипную позу или положение, независимо от начальной начальной точки этой части тела (рис.2). Таким образом, премоторная кора и дополнительные моторные области оказываются областями более высокого уровня, которые кодируют сложные паттерны моторной отдачи и выбирают соответствующие моторные планы для достижения желаемых конечных результатов.

Рис. 3.2. Электрическая стимуляция премоторной коры головного мозга обезьяны в течение 500 мсек вызывает движение в стереотипные позы в зависимости от расположения стимулирующего электрода.Стимуляция первого участка (щелкните СТИМУЛИРОВАТЬ 1) заставляет обезьяну подносить руку перед глазами, независимо от исходного положения руки, как если бы обезьяна занимала защитную позу. Стимуляция второго участка (щелкните СТИМУЛИРОВАТЬ 2) заставляет обезьяну подносить руку ко рту и открывать рот независимо от исходного положения руки, как если бы она подносила ко рту кусок пищи (Graziano et al. , 2002).

Как и соматосенсорная кора постцентральной извилины, первичная моторная кора организована соматотопически (рис.3). Стимуляция передней парацентральной доли вызывает движения противоположной ноги. По мере того, как стимулирующий электрод перемещается через прецентральную извилину от дорсомедиальной к вентролатеральной, движения прогрессивно вызываются от туловища, руки, кисти и лица (наиболее латерально). Представления частей тела, которые выполняют точные, деликатные движения, таких как руки и лицо, непропорционально велики по сравнению с изображениями частей тела, которые выполняют только грубые, необработанные движения, таких как туловище или ноги.Премоторная кора и дополнительная моторная область также содержат соматотопические карты.

Рис. 3.3. Соматотопическое представление моторных выходов в моторной коре головного мозга.

Можно предсказать, что моторная кора « homunculus » возникает из-за того, что нейроны, управляющие отдельными мышцами, сгруппированы вместе в коре. То есть все нейроны, которые контролируют двуглавую мышцу, могут быть расположены вместе, и все нейроны, которые контролируют трицепс, могут быть сгруппированы поблизости, а нейроны, которые контролируют камбаловидную мышцу, могут быть сгруппированы в более удаленной области.Однако электрофизиологические записи показали, что это не так. Движения отдельных мышц коррелируют с активностью широко распространенных частей первичной моторной коры. Точно так же стимуляция небольших участков первичной моторной коры вызывает движения, требующие активности множества мышц. Таким образом, первичный гомункул моторной коры не отражает активность отдельных мышц. Скорее, он, по-видимому, представляет движения отдельных частей тела, которые часто требуют скоординированной активности больших групп мышц по всему телу.

3.3 Кортикальные аференты и эфференты

Моторная кора оказывает влияние на мышцы множеством нисходящих маршрутов (рис. 3.4). На некоторые из нисходящих путей, рассмотренных в предыдущей главе, может влиять продукция моторной коры. Таким образом, помимо прямой корковой иннервации альфа-мотонейронов через кортикоспинальный тракт, следующие корковые эфферентные пути влияют на остальные нисходящие пути:

1. Кортикорубральный тракт позволяет коре головного мозга модулировать руброспинальный тракт
   
2. Кортикотектальный тракт позволяет коре головного мозга модулировать тектоспинальный тракт
   
3. Кортикоретикулярный тракт позволяет коре головного мозга модулировать ретикулоспинальные тракты
   

Рисунок 3.4 Параллельные пути от моторной коры позволяют кортикальным моторным областям влиять на обработку всех нисходящих моторных трактов и боковых петель моторной системы. Наведите указатель мыши на пути для получения дополнительной информации.

Кора головного мозга также может влиять на обработку боковых петель моторной иерархии. Кортикостриатный тракт иннервирует хвостатое ядро ​​и скорлупу базальных ганглиев. Кортикопонтинный тракт и кортико-желудочный тракт иннервируют важные входы в мозжечок.Наконец, области коры могут влиять на другие области коры, напрямую через кортикокортикальные пути и косвенно через кортикоталамические пути (рис. 3.5). Большинство этих путей двунаправлены. Таким образом, моторная кора получает входные данные от других областей коры, прямо или косвенно, через таламус, и получает входные данные от мозжечка и базальных ганглиев, всегда через таламус.

Рисунок 3.5 Основные соединения моторной коры. Поперечный разрез слева представляет собой схематическую версию идеализированного участка мозга, который содержит основные структуры иерархии двигательной системы для иллюстративных целей; ни один настоящий участок мозга не может содержать все эти структуры. Наведите курсор на каждое поле справа, чтобы выделить входы (синий) и выходы (красный) каждого региона.

3.4 Цитоархитектура моторной коры

Как и все части неокортекса, первичная моторная кора состоит из шести слоев (Рисунок 3.6). В отличие от первичных сенсорных областей, первичная моторная кора — это агранулярная кора; то есть он не имеет гранулированного слоя с ячейками (слой 4). Вместо этого наиболее отличительным слоем первичной моторной коры является нисходящий выходной слой (слой 5), который содержит гигантские клетки Беца. Эти пирамидные клетки и другие проекционные нейроны первичной моторной коры составляют ~ 30% волокон кортикоспинального тракта. Остальные волокна поступают из премоторной коры и дополнительной моторной области (~ 30%), соматосенсорной коры (~ 30%) и задней теменной коры (~ 10%).

Рисунок 3.6 Пирамидные и непирамидные нейроны моторной коры. Кора головного мозга состоит из шести слоев. Эти слои содержат разные пропорции двух основных классов корковых нейронов, пирамидных и непирамидных клеток. Пирамидные клетки посылают длинные аксоны по спинному мозгу и являются основными выходными нейронами. Их много в слое 5. Непирамидные клетки имеют аксоны, оканчивающиеся локально.

3.5 Кодирование движения моторной корой

Cortex первичного двигателя

Как обсуждалось выше, первичная моторная кора обычно не контролирует отдельные мышцы напрямую, а скорее, по-видимому, контролирует отдельные движения или последовательности движений, которые требуют активности нескольких групп мышц. Альфа-мотонейроны спинного мозга, в свою очередь, кодируют силу сокращения групп мышечных волокон, используя код скорости и принцип размера.Таким образом, в соответствии с концепцией иерархической организации моторной системы информация, представленная моторной корой головного мозга, представляет собой более высокий уровень абстракции, чем информация, представленная моторными нейронами спинного мозга.

Что кодируется нейронами первичной моторной коры? Ключ к разгадке пришел из записи активности этих нейронов, когда экспериментальные животные выполняли различные двигательные задачи. В общем, первичная моторная кора кодирует параметры, которые определяют отдельные движения или простые последовательности движений.

1. Первичные нейроны моторной коры срабатывают за 5–100 мсек до начала движения. Таким образом, эти нейроны не срабатывают в результате мышечной активности, а участвуют в передаче моторных команд альфа-мотонейронам, которые в конечном итоге заставляют соответствующие мышцы сокращаться.
   
2. Первичная моторная кора головного мозга кодирует силу движения. Сила, необходимая для поднятия руки из одного места в другое, намного больше, если вы держите шар для боулинга, чем если бы вы держали воздушный шар.Многие нейроны первичной моторной коры кодируют силу, необходимую для такого движения (рис. 3.7). Обратите внимание на различие между силой движения и силой мышц. В то время как меньшая часть нейронов первичной моторной коры кодирует индивидуальную мышечную силу, большее число кодирует количество силы, необходимой для конкретного движения, независимо от того, какие отдельные мышцы используются. Альфа-мотонейроны, в свою очередь, транслируют команды нейронов моторной коры и контролируют количество силы, создаваемой отдельными мышцами для выполнения этого движения, в соответствии с принципами кода скорости и принципа размера.

   Рисунки 3.7A, 3.7B и 3.7C Моторная кора головного мозга кодирует силу, необходимую для движения. (Эвартс 1968)
   	Рисунок 3.7A. При небольшой нагрузке двигательный нейрон в первичной моторной коре головного мозга, который контролирует разгибание запястья, срабатывает, когда запястье разгибается. Моторный нейрон, контролирующий сгибание запястья, не меняет своей низкой активности. Обратите внимание, что мотонейрон-удлинитель начинает запускать спайки еще до начала движения. текст идет сюда
   	Рисунок 3.7B. Когда на левый шкив помещается груз весом 5 фунтов, необходимо приложить большее усилие, чтобы сначала удержать груз в устойчивом положении, а затем поднять его. Расширяющийся мотонейрон в первичной моторной коре срабатывает сильнее, создавая большую силу. текст идет сюда
   	Рисунок 3.7C. Когда на правый шкив прикладывается нагрузка в 5 фунтов, нагрузка приходится на сгибатель. Таким образом, первичные нейроны моторной коры для сгибания активируются, чтобы поддерживать стабильный вес. Когда запястье разгибается, нейроны работают тише, поскольку сила движения фактически создается самим весом. (Обратите внимание, что моторная кора кодирует силу движения, такого как разгибание запястья или более сложные многосуставные движения. Сила отдельных мышц кодируется альфа-мотонейронами в спинном мозге и стволе мозга.) текст идет сюда

3. Первичная моторная кора головного мозга кодирует направление движения. Многие нейроны первичной моторной коры избирательны в отношении определенного направления движения. Например, одна ячейка может сильно срабатывать при перемещении руки влево, тогда как при перемещении руки вправо она будет подавлена ​​(рис. 3.8).

   Рисунок 3.8 Направленная настройка нейронов моторной коры. Ячейка срабатывает максимально, когда рука перемещается в направлениях 135º или 180º, умеренно, когда рука движется в направлениях 90º и 225º, и молчит, когда рука движется в противоположных направлениях (0º, 45º, 270º и 315º) ( Георгопулос и др., 1982).

   
   
4. Первичная моторная кора головного мозга кодирует степень движения. Срабатывание некоторых нейронов коррелирует с расстоянием движения.Обезьяна была обучена перемещать руку к разным целевым точкам, которые различались по направлению и расстоянию от центра. Возбуждение многих нейронов коррелировало с направлением движения (как в пункте 3), тогда как возбуждение других нейронов коррелировало с расстоянием движения. Интересно, что некоторые нейроны коррелировали с взаимодействием определенного расстояния и направления; то есть они были соотнесены с определенной целевой позицией.
5. Первичные нейроны моторной коры кодируют скорость движения.Почти все целевые движения следуют типичной колоколообразной кривой скорости как функции от расстояния (рис. 3.9). Например, когда рука перемещает объект, такой как чашка кофе, из одного места в другое (цель), рука ускоряется в течение первой половины движения, достигает максимальной скорости примерно на полпути к цели, а затем замедляется до тех пор, пока не достигнет цели. достигает цели. Скорость возбуждения некоторых первичных нейронов моторной коры у обезьян коррелирует с этим колоколообразным профилем скорости, демонстрируя, что информация о скорости движения содержится в цепочках шипов этих нейронов.

Рисунок 3.9 Профиль скорости целевых перемещений.

Премоторный кортекс

Премоторная кора посылает аксоны в первичную моторную кору, а также непосредственно в спинной мозг. Он выполняет более сложную, связанную с задачами обработку, чем первичная моторная кора. Стимуляция премоторных областей у обезьяны сильным током создает более сложные позы, чем стимуляция первичной моторной коры.Премоторная кора, по-видимому, участвует в выборе подходящих двигательных планов для произвольных движений, тогда как первичная моторная кора участвует в выполнении этих произвольных движений.

1. Нейроны премоторной коры сигнализируют о подготовке к движению. Обезьяны были обучены совершать определенное движение в ответ на визуальный сигнал с переменной задержкой между началом сигнала и началом движения (рис. 3.10). Записи премоторной коры показали, что многие нейроны избирательно срабатывают в интервале задержки, за много секунд до начала движения.Определенный нейрон срабатывает, когда обезьяна готовится сделать движение влево, например, но будет молчать, когда обезьяна готовится сделать движение вправо. Таким образом, возбуждение этого типа нейрона не вызывает самого движения, но, по-видимому, участвует в подготовке обезьяны к правильному движению при подаче сигнала «Вперёд». Этот тип нейрона называется моторным нейроном , так как он срабатывает, когда обезьяна готовится или настраивается на движение.

   Рис. 3.10. Подготовка сигнала нейронов премоторной коры к движению. Обезьяну приучают готовиться к движению вправо или влево в зависимости от команды реплики, но при этом задерживать движение до тех пор, пока не будет дан сигнал «Движение» (Weinrich and Wise, 1982). Некоторые нейроны срабатывают выборочно, когда животное готовится сделать движение вправо (Play Prepare right cell). Другие нейроны будут избирательно срабатывать, когда животное готовится сделать движение влево (Play Prepare left cell).Обратите внимание, что ячейки срабатывают в интервале между инструкциями Prepare и Move, но они не срабатывают во время самого движения.

   
   
2. Нейроны премоторной коры сигнализируют о различных сенсорных аспектах, связанных с определенными двигательными актами. Некоторые премоторные нейроны срабатывают, когда животное выполняет определенное действие, например ломает арахис (рис. 3.11). Интересно, что тот же нейрон избирательно срабатывает, когда животное видит, что другая обезьяна или человек ломают арахис.Он также избирательно срабатывает под звук ломающейся арахисовой скорлупы, даже без какой-либо зрительной или двигательной активности. Эти нейроны называются «зеркальными» нейронами , потому что они реагируют не только на конкретное действие обезьяны, но и на взгляд (или звук) другого человека, выполняющего то же действие. (Интересное видео PBS о зеркальных нейронах см. На http://www.pbs.org/wgbh/nova/sciencenow/3204/01.html.)

   Рисунок 3.11 Зеркальный нейрон в премоторной коре головного мозга реагирует на действия обезьяны, а также на восприятие обезьяной человека, выполняющего то же действие (Kohler et al., 2002).

   
   
3. Премоторная кора головного мозга чувствительна к поведенческому контексту определенного движения. Премоторная кора головного мозга людей была визуализирована с помощью функциональной МРТ, когда они наблюдали видео, на котором рука держит чашку (рис. 3.12). В одном случае чаша была полной и окружена полными тарелками с едой; Подразумевалось, что человек схватился за чашку, чтобы сделать глоток.В другом случае чашка была пуста и окружена грязной посудой; Подразумевалось, что человек схватился за чашку, чтобы убрать со стола. В этом эксперименте премоторная кора головного мозга была более активной, когда испытуемые просматривали первое видео, чем второе, хотя движения были одинаковыми. Таким образом, нейроны премоторной коры чувствительны к предполагаемым намерениям движения, а не только к самому движению, как следует из поведенческого контекста, в котором движение произошло.

   Рисунок 3.12 Активность премоторной коры различает одно и то же движение на основе поведенческого контекста движения (Iacoboni et al., 2005). Когда субъект видел руку, движущуюся, чтобы взять чашку для питья (ИГРАТЬ вверху), активность в премоторной коре головного мозга была выше, чем когда он видел руку, движущуюся, чтобы взять чашку, чтобы убрать со стола после еды (ИГРАТЬ внизу) . Обратите внимание, что сила активности коры головного мозга (обозначается яркостью активированной кортикальной области) в верхней части анимации выше, чем в нижней.

   
   
4. Премоторная кора сигнализирует о правильных и неправильных действиях. Люди были изучены в эксперименте фМРТ, поскольку они наблюдали видеоклипы различных правильных и неправильных двигательных действий. Правильное действие — это действие, при котором движение и связанный с ним объект выполнялись правильно, например, установка времени на часах. Ошибка объекта — это ошибка, при которой действие было правильным, но объект был неправильным, например, полировка коричневой обуви черным кремом для обуви.Ошибка движения — это ошибка, при которой объект был правильным, но движение было неправильным, например, попытка положить монету в копилку, когда монета была ориентирована перпендикулярно прорези для монет. В этом эксперименте премоторная кора головного мозга активировалась с обеих сторон во время испытаний правильных действий и ошибок движения; при испытаниях ошибок объекта преимущественно активировалась только премоторная кора левого полушария.

Дополнительная моторная зона

Дополнительная двигательная зона (SMA) участвует в программировании сложных последовательностей движений и координации двусторонних движений.В то время как премоторная кора, по-видимому, участвует в выборе моторных программ на основе зрительных стимулов или абстрактных ассоциаций, дополнительная моторная область, по-видимому, участвует в выборе движений на основе запомненных последовательностей движений.

1. SMA реагирует на последовательности движений и на мысленную репетицию последовательности движений (рис. 3.13). Активность мозга измерялась с помощью ПЭТ-сканера, в то время как испытуемые выполняли простые и сложные последовательности движений. Когда движения были простыми, такими как повторяющееся движение одного пальца, первичная моторная кора и первичная соматосенсорная кора были активированы на контралатеральном полушарии.Когда субъекта попросили выполнить сложную последовательность движений пальцами, SMA активировалась с обеих сторон, в дополнение к активации контрлатеральной первичной моторной и соматосенсорной коры. Наконец, когда испытуемого попросили оставаться на месте, но мысленно репетировать сложную последовательность действий, SMA все еще была активна, хотя первичная моторная и соматосенсорная области коры головного мозга молчали. Таким образом, SMA, по-видимому, участвует в двусторонних движениях и в мысленной репетиции этих движений.

   Рис. 3.13 Исследование с помощью позитронно-эмиссионной томографии (ПЭТ) простых и сложных движений пальцев (Roland et al., 1980). SMA активируется с обеих сторон, когда субъекты выполняют сложные движения, и даже когда они только воображают выполнение этих движений.

   
   
2. SMA участвует в преобразовании кинематической информации в динамическую.Движения могут быть определены в терминах динамики, (количество силы, необходимой для совершения движения) и кинематики, (расстояние и углы, которые определяют конкретное движение в пространстве). Многие планы движения представлены в кинематических терминах (например, переместите руку влево). Однако двигательная система должна в конечном итоге преобразовать это в представление, основанное на динамике, чтобы дать указание соответствующим мышцам сокращаться с соответствующей силой. Записи, сделанные обезьянами, показали, что во время подготовительной задержки перед тем, как обезьяна сделает указанное движение, некоторые нейроны SMA меняют свои корреляты срабатывания с кинематического представления на динамическое представление, предполагая, что SMA играет жизненно важную роль в этом преобразовании.

Ассоциация Cortex

Четвертый уровень моторной иерархии — это ассоциативная кора , в частности префронтальная кора и задняя теменная кора (рис. 3.14). Эти области мозга не являются моторными в строгом смысле слова. Их активность не коррелирует в точности с отдельными двигательными актами, и стимуляция этих областей не приводит к двигательной активности. Однако эти области необходимы для обеспечения того, чтобы движения адаптировались к потребностям организма и соответствовали поведенческому контексту.

Рисунок 3.14 Ассоциация коры головного мозга. Слева выделена префронтальная кора, а справа — задняя теменная кора.

1. Задняя теменная кора участвует в обеспечении точного нацеливания движений на объекты во внешнем пространстве. Эта область участвует в обработке пространственных отношений объектов в мире и в построении представления внешнего пространства, которое не зависит от положения глаз или положения тела наблюдателя.Такие представления позволяют стабильно воспринимать мир, не зависящее от ориентации зрителя, а также представлять желаемые траектории в пространстве, не зависящие от положения тела. Повреждение задней теменной коры может привести к ряду апраксий , то есть невозможности совершать сложные, скоординированные движения. Например, пациент с конструктивной апраксией не может воспроизвести конфигурацию набора блоков в правильной последовательности, даже если пациент может маневрировать каждым блоком индивидуально с ловкостью.
   
2. Префронтальная кора участвует в выборе соответствующих действий для определенного поведенческого контекста. Он также участвует в оценке последствий определенного образа действий. Пациенты с повреждением префронтальной коры имеют проблемы с исполнительной обработкой. Они принимают неправильные поведенческие решения и часто не могут предвидеть вероятных последствий своих действий. Они демонстрируют импульсивное поведение, часто демонстрируя неспособность отложить мгновенное вознаграждение ради долгосрочного более крупного вознаграждения.

Проверьте свои знания

Ячейки Беца наиболее многочисленны в слое …

A. IV соматосенсорной коры.

B. V соматосенсорной коры.

C. IV моторной коры.

D. V моторной коры.

E. III моторной коры.

Ячейки Беца наиболее многочисленны в слое…

A. IV соматосенсорной коры. Это НЕПРАВИЛЬНЫЙ ответ.

клеток Беца нет в соматосенсорной коре.

B. V соматосенсорной коры.

C. IV моторной коры.

D. V моторной коры.

E. III моторной коры.

Ячейки Беца наиболее многочисленны в слое …

А.IV соматосенсорной коры.

B. V соматосенсорной коры. Это НЕПРАВИЛЬНЫЙ ответ.

клеток Беца нет в соматосенсорной коре.

C. IV моторной коры.

D. V моторной коры.

E. III моторной коры.

Ячейки Беца наиболее многочисленны в слое …

A. IV соматосенсорной коры.

B. V соматосенсорной коры.

C. IV моторной коры. Это НЕПРАВИЛЬНЫЙ ответ.

Ячейки Беца не находятся в слое IV.

D. V моторной коры.

E. III моторной коры.

Ячейки Беца наиболее многочисленны в слое …

A. IV соматосенсорной коры.

Б.V соматосенсорной коры.

C. IV моторной коры.

D. V моторной коры. Это ПРАВИЛЬНЫЙ ответ!

E. III моторной коры.

Ячейки Беца наиболее многочисленны в слое …

A. IV соматосенсорной коры.

B. V соматосенсорной коры.

C. IV моторной коры.

Д.V моторной коры.

E. III моторной коры. Это НЕПРАВИЛЬНЫЙ ответ.

Ячейки Беца не находятся в слое III.

Кортикоспинальный нейрон в первичной моторной коре может выполнять все следующие функции, ЗА ИСКЛЮЧЕНИЕМ:

А.Проецируйте на несколько пулов двигательных нейронов в спинном мозге.

B. Участвовать в инициации движения.

C. Код силы отдельных мышц.

D. Код направления движения.

E. Код степени перемещения.

Кортикоспинальный нейрон в первичной моторной коре может выполнять все следующие функции, ЗА ИСКЛЮЧЕНИЕМ:

А.Проецируйте на несколько пулов двигательных нейронов в спинном мозге. Это НЕПРАВИЛЬНЫЙ ответ.

Это ИСТИНА. На множество различных групп мышц влияет активность отдельных нейронов моторной коры.

B. Участвовать в инициации движения.

C. Код силы отдельных мышц.

D. Код направления движения.

E. Код степени перемещения.

Кортикоспинальный нейрон в первичной моторной коре может выполнять все следующие функции, ЗА ИСКЛЮЧЕНИЕМ:

A. Проект для нескольких пулов двигательных нейронов в спинном мозге.

B. Участвовать в инициации движения. Это НЕПРАВИЛЬНЫЙ ответ.

Это ИСТИНА.

C. Код силы отдельных мышц.

Д.Код направления движения.

E. Код степени перемещения.

Кортикоспинальный нейрон в первичной моторной коре может выполнять все следующие функции, ЗА ИСКЛЮЧЕНИЕМ:

A. Проект для нескольких пулов двигательных нейронов в спинном мозге.

B. Участвовать в инициации движения.

C. Код силы отдельных мышц.Это ПРАВИЛЬНЫЙ ответ!

Это ЛОЖНЫЙ оператор. Нейроны моторной коры кодируют силу отдельных движений, а не отдельных мышц. Нижние двигательные нейроны (альфа-двигательные нейроны) кодируют силу отдельных мышц.

D. Код направления движения.

E. Код степени перемещения.

Кортикоспинальный нейрон в первичной моторной коре может выполнять все следующие функции, ЗА ИСКЛЮЧЕНИЕМ:

А.Проецируйте на несколько пулов двигательных нейронов в спинном мозге.

B. Участвовать в инициации движения.

C. Код силы отдельных мышц.

D. Код направления движения. Это НЕПРАВИЛЬНЫЙ ответ.

Это ИСТИНА.

E. Код степени перемещения.

Кортикоспинальный нейрон в первичной моторной коре может выполнять все следующие функции, ЗА ИСКЛЮЧЕНИЕМ:

А.Проецируйте на несколько пулов двигательных нейронов в спинном мозге.

B. Участвовать в инициации движения.

C. Код силы отдельных мышц.

D. Код направления движения.

E. Код степени перемещения. Это НЕПРАВИЛЬНЫЙ ответ.

Это ИСТИНА.

Анатомия движения — соединение мозга

Рис. 1a: Основные корковые домены двигательной системы.Первичная моторная кора (M1) расположена вдоль прецентральной извилины и генерирует сигналы, контролирующие выполнение движения. В моторном планировании участвуют вторичные моторные области. Плоскость сечения представлена ​​на рисунке 1b.

Почти все виды поведения связаны с двигательными функциями, от разговора до жестов и ходьбы. Но даже такое простое движение, как протягивание руки, чтобы взять стакан с водой, может быть сложной двигательной задачей для изучения. Ваш мозг должен не только определить, какие мышцы сокращать и в каком порядке направить вашу руку к стеклу, он также должен оценить силу, необходимую для того, чтобы поднять стакан.Другие факторы, такие как количество воды в стакане и из какого материала оно сделано, также влияют на вычисления мозга. Неудивительно, что существует множество анатомических областей, которые участвуют в моторной функции.

Первичная моторная кора головного мозга, или M1, является одной из основных областей мозга, участвующих в моторной функции. M1 расположен в лобной доле мозга, вдоль выступа, называемого прецентральной извилиной (рис. 1а). Роль первичной моторной коры — генерировать нервные импульсы, контролирующие выполнение движений.Сигналы от M1 пересекают среднюю линию тела, чтобы активировать скелетные мышцы на противоположной стороне тела, что означает, что левое полушарие мозга контролирует правую сторону тела, а правое полушарие контролирует левую сторону тела. Каждая часть тела представлена ​​в первичной моторной коре, и эти представления расположены соматотопически — ступня находится рядом с ногой, которая находится рядом с туловищем, рядом с рукой и кистью. Количество мозгового вещества, выделенного на какую-либо конкретную часть тела, представляет собой степень контроля, который первичная моторная кора имеет над этой частью тела.Например, для управления сложными движениями руки и пальцев требуется много коркового пространства, и эти части тела имеют большее представление в M1, чем туловище или ноги, мышечные узоры которых относительно просты. Эта непропорциональная карта тела в моторной коре называется моторным гомункулом (рисунок 1b).

Рисунок 1b: Моторный гомункул в первичной моторной коре. Образное изображение карты тела, закодированной в первичной моторной коре. Сечение соответствует плоскости, указанной на рисунке 1а.Части тела со сложным набором тонких движений, такие как рука, требуют большего коркового пространства в M1, в то время как части тела с относительно более простыми движениями, такие как бедро, требуют меньше кортикального пространства.

Другие области коры головного мозга, участвующие в моторной функции, называются вторичной моторной корой. Эти области включают заднюю теменную кору, премоторную кору и дополнительную двигательную область (SMA). Задняя теменная кора участвует в преобразовании зрительной информации в двигательные команды.Например, задняя теменная кора головного мозга будет участвовать в определении того, как направить руку к стакану с водой, в зависимости от того, где находится стакан в пространстве. Задние теменные области отправляют эту информацию в премоторную кору и дополнительную моторную область. Премоторная кора головного мозга расположена прямо перед (перед) первичной моторной корой. Он участвует в сенсорном управлении движением и контролирует более проксимальные мышцы и мышцы туловища. В нашем примере премоторная кора головного мозга может помочь сориентировать тело перед тем, как потянуться за стаканом воды.Дополнительная моторная область расположена выше или медиальнее премоторной области, а также перед первичной моторной корой. Он участвует в планировании сложных движений и координации движений двумя руками. Дополнительная моторная область и премоторные области отправляют информацию в первичную моторную кору, а также в моторные области ствола мозга.

Нейроны в M1, SMA и премоторной коре дают начало волокнам кортикоспинального тракта. Кортикоспинальный тракт — единственный прямой путь от коры головного мозга к позвоночнику, состоящий из более чем миллиона волокон.Эти волокна спускаются через ствол мозга, где большинство из них переходят на противоположную сторону тела. После пересечения волокна продолжают опускаться по позвоночнику, заканчиваясь на соответствующих уровнях позвоночника. Кортикоспинальный тракт является основным путем контроля произвольных движений человека. Есть и другие моторные пути, которые берут начало в подкорковых группах моторных нейронов (ядер). Эти пути контролируют позу и равновесие, грубые движения проксимальных мышц и координируют движения головы, шеи и глаз в ответ на визуальные цели.Подкорковые пути могут изменять произвольные движения через межнейронные цепи в позвоночнике и через проекции на корковые моторные области.

Спинной мозг состоит как из белого, так и из серого вещества. Белое вещество состоит из нервных волокон, проходящих по позвоночнику. Он белый, потому что нервные волокна изолированы миелином для более быстрой передачи сигналов. Как и многие другие крупные пучки волокон, кортикоспинальный тракт проходит через латеральное белое вещество позвоночника.Внутренняя часть спинного мозга содержит серое вещество, состоящее из клеточных тел клеток, включая двигательные нейроны и интернейроны. В поперечном сечении спинного мозга форма серого вещества напоминает бабочку. Волокна в синапсе кортикоспинального тракта на двигательные нейроны и интернейроны в вентральном роге позвоночника. Волокна, идущие из областей рук в коре головного мозга, заканчиваются на двигательных нейронах выше в позвоночнике (на шейных уровнях), чем волокна из областей ног, которые заканчиваются на поясничных уровнях.Следовательно, на нижних уровнях позвоночника намного меньше белого вещества, чем на более высоких уровнях.

Внутри вентрального рога двигательные нейроны, выступающие в дистальные мышцы, расположены более латерально, чем нейроны, контролирующие проксимальные мышцы. Нейроны, выступающие к мышцам туловища, расположены медиальнее всего. Кроме того, нейроны разгибателей (мышцы, увеличивающие угол сустава, такие как трехглавая мышца) находятся у края серого вещества, но сгибатели (мышцы, уменьшающие угол сустава, такие как двуглавая мышца) расположены более внутренне.Важно отметить, что один двигательный нейрон в позвоночнике может получать тысячи входных сигналов от корковых двигательных областей, подкорковых двигательных областей, а также через интернейроны в позвоночнике. Эти интернейроны получают входные данные из одних и тех же регионов и позволяют развиваться сложным цепям.

Рисунок 2: Кортикальный контроль скелетных мышц.
Сигналы, генерируемые в первичной моторной коре, проходят по кортикоспинальному тракту (зеленый) через белое вещество спинного мозга к синапсу на интернейронах и мотонейронах в вентральном роге спинного мозга.Нейроны вентрального рога, в свою очередь, посылают свои аксоны (синие) через вентральные корешки для иннервации отдельных мышечных волокон. В этом примере сигнал от M1 проходит через кортикоспинальный тракт и выходит из позвоночника на шестом шейном уровне. Периферический мотонейрон передает сигнал на руку, чтобы активировать группу миофибрилл в двуглавой мышце, заставляя эту мышцу сокращаться. В совокупности мотонейрон вентрального рога, его аксон и миофибриллы, которые он иннервирует, называются одной моторной единицей.

Каждый двигательный нейрон в позвоночнике является частью функциональной единицы, называемой двигательной единицей (рис. 2). Моторная единица состоит из мотонейрона, его аксона и мышечных волокон, которые он иннервирует. Меньшие двигательные нейроны обычно иннервируют более мелкие мышечные волокна. Моторные нейроны могут иннервировать любое количество мышечных волокон, но каждое волокно иннервируется только одним мотонейроном. Когда двигательный нейрон срабатывает, все его мышечные волокна сокращаются. Размер двигательных единиц и количество иннервируемых волокон влияют на силу сокращения мышц.

В позвоночнике есть два типа мотонейронов: альфа- и гамма-мотонейроны. Альфа-мотонейроны иннервируют мышечные волокна, которые способствуют выработке силы. Гамма-мотонейроны иннервируют волокна в мышечном веретене. Мышечное веретено — это структура внутри мышцы, которая измеряет длину или растяжение мышцы. Роль мускульного веретена в рефлексах, таких как рефлекс коленного рефлекса, будет рассмотрена в разделе «Физиология двигательных систем» этой серии NeuroSeries.Орган сухожилия Гольджи также является рецептором растяжения, но он расположен в сухожилиях, соединяющих мышцу со скелетом. Он предоставляет моторным центрам информацию о силе сокращения мышц. Информация от мышечных веретен, органов сухожилий Гольджи и других органов чувств направляется в мозжечок. Мозжечок — это небольшая желобчатая структура, расположенная в задней части мозга под затылочной долей. Этот моторный регион особенно задействован при изучении нового вида спорта, танцевального шага или инструмента.Мозжечок участвует в определении времени и координации двигательных программ. Фактические двигательные программы генерируются в базальных ганглиях. Базальные ганглии — это несколько подкорковых областей, которые участвуют в организации двигательных программ для сложных движений. Повреждение этих областей приводит к спонтанным несоответствующим движениям. Базальные ганглии отправляют продукцию в другие подкорковые области мозга и кору.

Благодаря взаимодействию многих анатомических двигательных областей повседневные движения кажутся легкими, и можно изучить более сложные движения.

Моторная кора головного мозга — нейробиологическая проблема

В 1870 году врачи Густав Теодор Фрич и Эдуард Хитциг, используя бодрствующих собак в качестве испытуемых, электрически стимулировали область мозга, которую мы теперь называем моторной корой, и обнаружили, что стимуляция заставляла собак двигаться непроизвольно. . Кроме того, они обнаружили, что стимуляция моторной коры в разных местах заставляет двигаться разные мышцы. Этот эксперимент привел к идентификации моторной коры как основной области нашего мозга, участвующей в планировании и выполнении произвольных движений.

В моторной коре есть несколько отдельных областей. Область, которая оказалась наиболее чувствительной к электростимуляции — в том смысле, что она требует наименьшего количества стимуляции для создания соответствующего мышечного движения, — это первичная моторная кора головного мозга. Первичная моторная кора устроена так, что разные части области связаны с моторным контролем разных частей тела, топографическая организация похожа, хотя и менее точна, чем та, которая наблюдается в соматосенсорной коре.

Первичная моторная кора содержит крупные нейроны с клеточными телами треугольной формы, которые называются пирамидными нейронами; это первичные выходные клетки моторной коры. Аксоны пирамидных клеток покидают моторную кору, неся информацию о желаемом движении, и входят в один из трактов пирамидной системы, в которую входят кортикоспинальный и кортикобульбарный тракты. Оба тракта несут информацию о произвольном движении вниз от коры; кортикоспинальный тракт передает такую ​​информацию в спинной мозг, чтобы инициировать движения тела, в то время как кортикобульбарный тракт передает моторную информацию в ствол мозга, чтобы стимулировать ядра черепных нервов и вызывать движения головы, шеи и лица.Пирамидные нейроны моторной коры также известны как верхние мотонейроны. Они образуют связи с нейронами, называемыми нижними двигательными нейронами, которые непосредственно иннервируют скелетные мышцы, вызывая движение.

Другие области моторной коры, известные под общим названием непервичная моторная кора, находятся впереди первичной моторной коры и, по-видимому, также играют важную роль в движении. Несмотря на свое название, непервичные моторные области не следует рассматривать как второстепенные по отношению к первичной моторной коре.Вместо этого неосновные моторные области просто задействованы в различных аспектах движения, таких как планирование движений и выбор действий на основе окружающего контекста.

Непервичная моторная кора часто делится на две основные области: дополнительная моторная кора и премоторная кора. Точные функции этих областей не очень хорошо изучены. Считается, что дополнительная моторная кора головного мозга может иметь важное значение для выполнения последовательности движений, достижения двигательных навыков и исполнительного контроля движения, что может включать такие вещи, как принятие решений о переключении на различные движения на основе поступающей сенсорной информации.Премоторная кора вносит большой вклад (~ 30%) в нейроны, которые войдут в кортикоспинальный тракт, но, по-видимому, она более активна, чем первичная моторная кора во время планирования, а не выполнения движений. Нейроны в премоторной коре также, по-видимому, участвуют во включении сенсорных сигналов (например, местоположение объекта, который нужно захватить) в движение, чтобы гарантировать его правильное выполнение, а также в выборе действий на основе поведенческого контекста (например, выбор чашку, чтобы переместить ее со стола vs.взять чашку, чтобы сделать из нее глоток). Есть также популяции нейронов, иногда называемые зеркальными нейронами, в премоторной коре головного мозга, которые активируются, когда кто-то другой выполняет движение; эти клетки могут помогать нам понимать и / или имитировать действия других.

Ссылки (в дополнение к приведенному выше тексту):

Purves D, Augustine GJ, Fitzpatrick D, Hall WC, Lamantia AS, McNamara JO, White LE. Неврология . 4-е изд. Сандерленд, Массачусетс.Sinauer Associates; 2008.

МОЗГ ВЕРХ ВНИЗ

Brodmann Площади В течение всего срока службы различные детали мозга, который контролирует движения тела, может пострадать от различных причины, такие как травмы головы, инсульты и дегенеративные заболевания головного мозга.Один типичный Например, что происходит, когда одна сторона моторной коры полностью разрушается инсультом. Из-за скрещенных контроля, этот центр обычно контролирует произвольные движения на противоположная сторона тела. Когда этот центр разрушен, дальнейшее движение невозможно; эта сторона тела становится полностью парализованной. Все добровольные движения контролируются мозгом.Одна из областей мозга, наиболее вовлеченных в Эти произвольные движения контролируются моторной корой. В моторная кора расположена в задней части лобной доли, непосредственно перед центральная борозда (борозда), отделяющая лобную долю от теменной доли. Моторная кора разделена на две основные области: область 4 и область 6. Область 4, также известный как первичный двигатель кора , образует тонкую полосу вдоль центральная борозда.Зона 6 находится непосредственно перед Зоной 4. Зона 6 шире. и является далее подразделяется на две отдельные подобласти. Кому выполнять целенаправленные движения, ваши моторная кора сначала должна получать различную информацию от различных доли головного мозга: информация о положении тела в пространстве, от теменная доля; о цели, которую необходимо достичь, и подходящей стратегии для достигая его, из передней части лобной доли; о воспоминаниях о прошлые стратегии из височной доли; и так далее. В 1870 году Hitzig и Fritsch электрически стимулировали различные части моторной коры головного мозга собаки. Они заметили, что в зависимости от в какой части коры они стимулировали, сокращалась другая часть тела. Затем они обнаружили, что если они разрушили ту же небольшую область коры, соответствующая часть тела была парализована. Вот как это было обнаружено что каждая часть тела имеет определенную область первичной моторной коры который контролирует его движение. Но чем примечателен этот мотор » map « — это определенные части тела, которые могут тончайшие движения — занимают гораздо больше места, чем другие. Эти части тела показаны крупнее, чем другие на иллюстрации. 444 Скорлупа и хвостатое ядро пересекаются миелинизированными аксонами внутренней капсулы.Эти связки белое вещество образуют полосы, которые отличают их от серого вещества ядер что они пересекают. Вот почему эта группа нейронных структур, вместе взятых часто называют полосатым телом , или полосатым телом. Точно так же форма скорлупы и бледного шара напоминает форму скорлупы. линза, поэтому эти два ядра вместе известны как линзовидная линза Ядро . Обучение Как возбудить любопытство

Как их название предполагает, базальные ганглии состоят набора нейронных структур, похороненных глубоко внутри головного мозга.Основной базальный ганглии — это хвостатое ядро, скорлупа и бледный шар. Эти ганглии или скопления нервных клеток тесно связаны между собой. Они также получают информацию из нескольких разных регионов. коры головного мозга. После того, как базальные ганглии обработали эту информацию, они возвращают его в моторную кору через таламус. Один возможных функций этого цикла, который действует в сочетании с другим, затрагивающим мозжечок, заключается в выборе и запускать хорошо скоординированные произвольные движения. Эта роль базальные ганглии в инициировании и регулировании двигательных команд становятся очевидными у людей с повреждением базальных ганглиев, например у пациентов с болезнью Паркинсона. болезнь. Эти пациенты с трудом начинают свои движения. запланированных, а также дрожь и медлительность, когда они их действительно начинают.

в составе

	мозжечка количество долей и долек, которые, как извилины в мозговых cortex, значительно увеличивают площадь поверхности коры мозжечка.Этот большая площадь поверхности серого вещества обеспечивает мозжечок очень высокой плотности нейронов — настолько высоко, что мозжечок, на который приходится всего около 10% от общего объема мозга, составляет более 50% его нейронов! Анатомическое расположение мозжечка помогает нам лучше понять его функции. Лежит параллель к двум основным нейронным путям: тот, который передает сенсорные сообщения части мозг, который их анализирует, и другой, который выходит из коры и опускается вниз к мышцам, чтобы заставить их сокращаться. Таким образом, мозжечок получает копия всей информации, которая отправляется от органов чувств к сенсорным коры головного мозга и всю информацию, которая отправляется из моторной коры в спинной мозг. Мозжечок также получает информацию из многих других областей. кора головного мозга и подкорковые области головного мозга.		Для совершить даже такой простой жест, как прикосновение к кончику носа, это недостаточно для того, чтобы ваш мозг просто приказал вашим кистям и мышцам сокращаться.Чтобы различные сегменты вашей кисти и руки раскрывались плавно, вам понадобится внутренние «часы», которые могут точно регулировать последовательность и продолжительность элементарных движений каждого из этих сегментов. Эти часы — мозжечок. Как это часто бывает в нейробиологии, чтобы точно понять, что делает мозжечок, мы можем наблюдать пациентов, у которых часть этой структуры разрушена (например, опухолью или инсультом).Когда эти пациенты пытаются схватить объект, их руки начинают двигаться поздно, продвигаясь вперед. неустойчиво, и либо останавливаются, не достигнув своей цели, либо, часто, ускоряются мимо него. В плане осанки людям с поврежденным мозжечком характерно отображать проблемы с балансом, аналогичные тем, которые обнаруживаются у пьяных людей. По факту, неуклюжесть, которая сопровождает чрезмерное употребление алкоголя напрямую связано с его депрессивным влиянием на деятельность мозжечка. У здорового человека мозжечок сначала получает информацию о предполагаемом движении от сенсорных и моторных коры. Затем он отправляет обратно в моторную кору информацию о необходимом направление, сила и продолжительность этого движения. петля, вовлекающая мозжечок, действует в дополнение к петля, вовлекающая базальные ганглии, чтобы регулировать детали моторного контроля. Другая метафора суммирует роль вашего мозжечка. неплохо: он действует как авиадиспетчер, собирающий невероятные количество информации в каждый момент, включая (чтобы вернуться к нашему исходному примеру) положение руки, руки и носа, скорость их движений, и влияние потенциальных препятствий на их пути, чтобы ваш палец мог добиться «мягкой посадки» на кончик носа.

9 9

Организовано производство механизмов. в различных уровней управления . На высшем уровне кора головного мозга контролирует произвольные движения.Это все движения, требующие координации. и точность адаптации к конкретным ситуациям на основе предоставленной информации чувствами. На самом базовом уровне движение контролируется только спинной мозг, без помощи мозга. Нейроны спинного мозга таким образом возьми на себя ответственность за рефлекс движения, а также ритмические движения, связанные с ходьбой. Между этими двумя уровнями есть все другие виды движений.Например, как движения, связанные с ходьбой, движения, связанные с дыханием, имеют автоматический компонент, но также может быть изменен добровольно (например, если вы хотите, вы можете задерживать дыхание, так же, как вы можете бегать, а не ходить).

ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЬ АКТИВАЦИИ ДВИГАТЕЛЬНЫХ ОБЛАСТЕЙ

Основная функция мозг должен производить поведения, которые в первую очередь являются движениями.Несколько разных регионов коры головного мозга участвуют в управлении движениями тела.

Эти регионы организованы в иерархию, как экипаж корабля. На древняя галера, например, капитан определил пункт назначения плавания оценив различные факторы, которые могут сделать такую ​​поездку полезной. потом его лейтенанты рассчитали направление, в котором корабль должен был двигаться, чтобы достичь это место назначения, в зависимости от погодных условий.Наконец лейтенанты передали их приказы экипажу, укомплектованному веслами, которые использовали свои мускулы, чтобы двигать веслами корабль в желаемом направлении.

Точно так же в человеческом мозгу планирование для любого данного движения выполняется в основном в передней части фронтального мочка. Эта часть коры получает информацию о текущем состоянии человека. положение из нескольких других частей. Затем, как и капитан корабля, он выдает свой команд в Зону 6.Зона 6 действует как лейтенанты корабля. Это решает какой набор мышц нужно сокращать для достижения необходимого движения, затем отдает соответствующие приказы «гребцам» — главному мотору кора головного мозга, также известная как область 4. Эта область , в свою очередь, активирует определенные мышцы. или группы мышц через двигательные нейроны спинного мозга.

Даже для такого простого движения, как поднятие стакан воды, трудно себе представить, пытаясь сознательно указать последовательность, сила, амплитуда и скорость сокращений каждой задействованной мышцы.А также тем не менее, если мы здоровы, мы все совершаем такие движения, даже не задумываясь их.

Решение взять стакан воды сопровождается повышенная электрическая активность в лобной области коры. Нейроны во фронтальной коре затем посылают импульсы вниз по своим аксонам, чтобы активировать мотор сама кора. Используя информацию, поступающую от зрительной коры, моторная Cortex планирует идеальный путь, по которому рука должна дотянуться до стакана.Мотор кора головного мозга затем обращается к другим частям мозга, таким как центральная серые ядра и мозжечок, которые помогают инициировать и координировать последовательная активация мышц.

Аксоны нейронов опускание первичной моторной коры полностью в спинной мозг, где они передают последнюю информацию к мотонейронам спинного мозга. Эти нейроны связаны напрямую к мышцам и заставляют их сокращаться.Наконец, заключив контракт и тем самым потянув за кости руки и кисти, мышцы выполняют движение, которое позволяет поднимать стекло.

Кроме того, чтобы все эти движения быстрые, точные и скоординированные, нервная система должна постоянно получать сенсорную информацию из внешнего мира и использовать эту информацию для отрегулировать и скорректировать траекторию движения руки. Нервная система достигает этих приспособлений. главным образом с помощью мозжечка, который получает информацию о положении суставов и тела в пространстве от проприорецепторы.

Двигательные реакции — анатомия и физиология

Цели обучения

К концу этого раздела вы сможете:

• Перечислить компоненты основного потока обработки для моторной системы
• Опишите путь нисходящей двигательной команды от коры головного мозга к скелетным мышцам
• Сравните различные нисходящие пути, как по структуре, так и по функциям
• Объясните начало движения от неврологических связей
• Опишите несколько рефлекторных дуг и их функциональные роли

Определяющей характеристикой соматической нервной системы является то, что она контролирует скелетные мышцы.Соматические чувства информируют нервную систему о внешней среде, но в ответ на это происходит произвольное движение мышц. Термин «добровольный» предполагает, что есть сознательное решение совершить движение. Однако некоторые аспекты соматической системы используют произвольные мышцы без сознательного контроля. Одним из примеров является способность нашего дыхания переключаться на бессознательный контроль, когда мы сосредоточены на другой задаче. Однако мышцы, отвечающие за основной процесс дыхания, также используются для речи, которая является полностью произвольной.

Кортикальные ответы

Давайте начнем с сенсорных стимулов, которые были зарегистрированы через рецепторные клетки, и информация, переданная в ЦНС по восходящим путям. В коре головного мозга первоначальная обработка сенсорного восприятия переходит в ассоциативную обработку, а затем интеграцию в мультимодальные области коры. Эти уровни обработки могут привести к включению сенсорных восприятий в память, но, что более важно, они приводят к реакции. Завершение корковой обработки через первичные, ассоциативные и интегративные сенсорные области инициирует аналогичную прогрессию двигательной обработки, обычно в разных корковых областях.

В то время как сенсорные области коры головного мозга расположены в затылочной, височной и теменной долях, двигательные функции в значительной степени контролируются лобной долей. Наиболее передние области лобной доли — префронтальные области — важны для исполнительных функций, то есть тех когнитивных функций, которые приводят к целенаправленному поведению. Эти высшие когнитивные процессы включают в себя рабочую память, которую назвали «записной книжкой», которая может помочь организовать и представить информацию, которой нет в ближайшем окружении.Префронтальная доля отвечает за аспекты внимания, такие как подавление отвлекающих мыслей и действий, чтобы человек мог сосредоточиться на цели и направить поведение для достижения этой цели.

Функции префронтальной коры являются неотъемлемой частью личности человека, потому что она в значительной степени отвечает за то, что человек намеревается делать и как он выполняет эти планы. Известным случаем повреждения префронтальной коры является случай Финеаса Гейджа, датируемый 1848 годом. Он был железнодорожным рабочим, у которого металлический шип пронзил его префронтальную кору ((Рисунок)).Он выжил в аварии, но, по свидетельствам из вторых рук, его личность резко изменилась. Друзья описали его как больше не похожего на себя. Если до аварии он был трудолюбивым и приветливым человеком, то после аварии превратился в раздражительного, темпераментного и ленивого человека. Многие из описаний его изменения, возможно, были преувеличены в пересказе, а некоторое поведение, вероятно, было связано с употреблением алкоголя в качестве обезболивающего. Однако отчеты предполагают, что некоторые аспекты его личности действительно изменились.Кроме того, появились новые доказательства того, что, хотя его жизнь резко изменилась, он смог стать действующим водителем дилижанса, что позволяет предположить, что мозг имеет способность восстанавливаться даже после серьезной травмы, подобной этой.

Финес Гейдж

Жертву несчастного случая, когда он работал на железной дороге в 1848 году, Финеас Гейдж пронзил префронтальную кору лобной доли большим железным прутом. После аварии его личность, казалось, изменилась, но в конце концов он научился справляться с травмой и жил как водитель автобуса даже после такого травмирующего события.(Источник: Джон М. Харлоу, Мэриленд)

Вторичная моторная кора

При генерировании двигательных реакций исполнительные функции префронтальной коры должны инициировать реальные движения. Один из способов определить префронтальную область — это любая область лобной доли, которая не вызывает движения при электрической стимуляции. В основном они находятся в передней части лобной доли. Оставшиеся области лобной доли — это области коры, производящие движение.Префронтальные области переходят во вторичную моторную кору, которая включает премоторную кору и дополнительную моторную зону.

Две важные области, которые помогают в планировании и координации движений, расположены рядом с первичной моторной корой. Премоторная кора более латеральна, тогда как дополнительная моторная область более медиальна и расположена выше. Премоторная область помогает контролировать движения основных мышц, чтобы поддерживать осанку во время движения, тогда как дополнительная моторная область, как предполагается, отвечает за планирование и координацию движений.Дополнительная моторная область также управляет последовательными движениями, основанными на предыдущем опыте (то есть выученными движениями). Нейроны в этих областях наиболее активны до начала движения. Например, эти области могут подготовить тело к движениям, необходимым для вождения автомобиля в ожидании смены светофора.

К этим двум регионам примыкают два специализированных центра автомобильного планирования. Передние глазные поля отвечают за движение глаз в ответ на зрительные стимулы.Между лобными полями глаза и верхним бугорком существует прямая связь. Кроме того, кпереди от премоторной коры и первичной моторной коры находится область Брока. Эта область отвечает за управление движениями структур речевого производства. Район назван в честь французского хирурга и анатома, который изучал пациентов, которые не могли говорить. У них не было нарушений в понимании речи, только в произнесении речевых звуков, указывающих на повреждение или недостаточное развитие области Брока.

Cortex первичного двигателя

Первичная моторная кора расположена в прецентральной извилине лобной доли. Нейрохирург Уолтер Пенфилд во многом описал основы первичной моторной коры, стимулируя электрическую стимуляцию поверхности головного мозга. Пенфилд исследовал поверхность коры головного мозга, пока пациент находился только под местной анестезией, чтобы он мог наблюдать реакцию на стимуляцию. Это привело к мнению, что прецентральная извилина непосредственно стимулирует движение мышц.Теперь мы знаем, что первичная моторная кора получает входные данные из нескольких областей, которые помогают в планировании движения, и ее основной выход стимулирует нейроны спинного мозга, чтобы стимулировать сокращение скелетных мышц.

Первичная моторная кора устроена аналогично первичной соматосенсорной коре в том смысле, что у нее есть топографическая карта тела, создающая моторный гомункул (см. (Рисунок)). Нейроны, отвечающие за мускулатуру стоп и голеней, находятся в медиальной стенке прецентральной извилины, а бедра, туловище и плечо находятся на гребне продольной щели.Рука и лицо находятся на боковой поверхности извилины. Кроме того, относительное пространство, отведенное для различных областей, преувеличено в мышцах, которые испытывают большее напряжение. Наибольшее количество коркового пространства отводится мышцам, которые совершают тонкие и быстрые движения, таким как мышцы пальцев и нижней части лица. «Силовые мышцы», которые выполняют более грубые движения, такие как мышцы ягодиц и спины, занимают гораздо меньше места на моторной коре.

Нисходящие тропы

Моторный выход коры головного мозга спускается в ствол головного мозга и спинной мозг, чтобы управлять мускулатурой через моторные нейроны.Нейроны, расположенные в первичной моторной коре, называемые клетками Беца, представляют собой большие корковые нейроны, которые синапсируют с нижними моторными нейронами в стволе головного мозга или в спинном мозге. Двумя нисходящими путями, по которым проходят аксоны клеток Беца, являются кортикобульбарный тракт и кортикоспинальный тракт, соответственно. Оба тракта названы в честь их происхождения в коре и их мишеней — либо ствола головного мозга (термин «бульбарный» относится к стволу головного мозга как луковице или расширению в верхней части спинного мозга), либо спинному мозгу.

Эти два нисходящих пути отвечают за сознательные или произвольные движения скелетных мышц. Любая двигательная команда из первичной моторной коры передается по аксонам клеток Беца для активации верхних мотонейронов либо в черепных моторных ядрах, либо в вентральном роге спинного мозга. Аксоны кортикобульбарного тракта ипсилатеральные, то есть они проецируются из коры головного мозга в двигательное ядро ​​на той же стороне нервной системы. И наоборот, аксоны кортикоспинального тракта в значительной степени контралатеральны, что означает, что они пересекают среднюю линию ствола головного мозга или спинного мозга и синапс на противоположной стороне тела.Следовательно, правая моторная кора головного мозга контролирует мышцы левой стороны тела, и наоборот.

Кортикоспинальный тракт спускается от коры головного мозга через глубокое белое вещество головного мозга. Затем он проходит между хвостатым ядром и скорлупой базальных ядер в виде пучка, называемого внутренней капсулой. Затем тракт проходит через средний мозг в виде ножек головного мозга, после чего проникает через мосты. Войдя в мозговой слой, тракты образуют большой тракт белого вещества, называемый пирамидами ((Рисунок)).Определяющим ориентиром спинномозговой границы является пирамидальный перекрест, в котором большинство волокон кортикоспинального тракта переходят на противоположную сторону головного мозга. На этом этапе тракт разделяется на две части, которые контролируют различные области мускулатуры.

Кортикоспинальный тракт

Главный нисходящий тракт, контролирующий движения скелетных мышц, — это кортикоспинальный тракт. Он состоит из двух нейронов, верхнего мотонейрона и нижнего мотонейрона.Верхний мотонейрон имеет свое клеточное тело в первичной моторной коре лобной доли и синапсы на нижнем мотонейроне, который находится в вентральном роге спинного мозга и проецируется на скелетные мышцы на периферии.

Аппендикулярный контроль

Латеральный кортикоспинальный тракт состоит из волокон, которые пересекают среднюю линию в пирамидальном перекресте (см. (Рисунок)). Аксоны переходят от переднего положения пирамид в продолговатом мозге к латеральному столбу спинного мозга.Эти аксоны отвечают за управление мышцами аппендикуляра.

Это влияние на аппендикулярные мышцы означает, что боковой кортикоспинальный тракт отвечает за движение мышц рук и ног. Вентральный рог как в нижнем шейном отделе спинного мозга, так и в поясничном отделе спинного мозга имеет более широкие вентральные рога, представляющие большее количество мышц, контролируемых этими мотонейронами. Увеличение шейки матки особенно велико, потому что лучше контролируется тонкая мускулатура верхних конечностей, особенно пальцев.Поясничное увеличение не так значительно, потому что в нижних конечностях хуже регулируется мелкая моторика.

Осевое управление

Передний кортикоспинальный тракт отвечает за управление мышцами туловища (см. (Рисунок)). Эти аксоны не пересекаются в мозговом веществе. Вместо этого они остаются в переднем положении, когда спускаются по стволу головного мозга и входят в спинной мозг. Затем эти аксоны перемещаются на уровень спинного мозга, на котором они синапсируют с нижним двигательным нейроном.Достигнув соответствующего уровня, аксоны перекрещиваются, входя в вентральный рог на противоположной стороне спинного мозга, из которого они вошли. В вентральном роге эти аксоны синапсы с соответствующими им нижними мотонейронами. Нижние мотонейроны расположены в медиальных областях брюшного рога, потому что они контролируют осевые мышцы туловища.

Поскольку движения туловища затрагивают обе стороны тела, передний кортикоспинальный тракт не является полностью противоположным.Некоторые коллатеральные ветви тракта будут выступать в ипсилатеральный вентральный рог, чтобы контролировать синергетические мышцы на этой стороне тела или подавлять антагонистические мышцы через интернейроны в вентральном роге. Благодаря влиянию обеих сторон тела передний кортикоспинальный тракт может координировать постуральные мышцы при широких движениях тела. Эти координирующие аксоны в переднем кортикоспинальном тракте часто считаются двусторонними, поскольку они являются как ипсилатеральными, так и контралатеральными.

Посмотрите это видео, чтобы узнать больше о нисходящих моторных путях соматической нервной системы. Упоминаются автономные связи, которые рассматриваются в другой главе. В этом коротком видео описываются только некоторые нисходящие двигательные пути соматической нервной системы. Какой участок пути описан, а какой не указан?

Экстрапирамидные контроли

Другие нисходящие связи между головным и спинным мозгом называются экстрапирамидной системой.Название происходит от того факта, что эта система находится за пределами кортикоспинального пути, который включает пирамиды в мозговом веществе. Несколько путей, исходящих из ствола мозга, вносят свой вклад в эту систему.

Тектоспинальный тракт проходит от среднего мозга к спинному мозгу и важен для постуральных движений, вызываемых верхним бугорком. Название тракта происходит от альтернативного названия верхнего бугорка — тектума. Ретикулоспинальный тракт соединяет ретикулярную систему, диффузную область серого вещества в стволе головного мозга, со спинным мозгом.Этот тракт влияет на мышцы туловища и проксимальных отделов конечностей, связанные с осанкой и движением. Ретикулоспинальный тракт также способствует тонусу мышц и влияет на вегетативные функции. Вестибулоспинальный тракт соединяет ядра ствола головного мозга вестибулярной системы со спинным мозгом. Это позволяет регулировать позу, движения и баланс на основе информации о равновесии, предоставляемой вестибулярной системой.

На пути экстрапирамидной системы влияют подкорковые структуры.Например, связи между вторичной моторной корой и экстрапирамидной системой модулируют движения позвоночника и черепа. Базальные ядра, которые важны для регулирования движения, инициированного ЦНС, влияют на экстрапирамидную систему, а также на ее таламическую обратную связь с моторной корой.

Осознанное движение наших мускулов сложнее, чем просто посылка единственной команды из прецентральной извилины к правильным двигательным нейронам. Во время движения любой части тела наши мышцы передают информацию обратно в мозг, а мозг постоянно посылает «исправленные» инструкции обратно мышцам.Мозжечок играет важную роль в двигательной системе, потому что он сравнивает мозговые моторные команды с проприоцептивной обратной связью. Кортикоспинальные волокна, которые проходят к вентральному рогу спинного мозга, имеют ответвления, которые также имеют синапсы в мостах, которые выступают в мозжечок. Кроме того, проприоцептивные ощущения системы спинного столба имеют боковую проекцию на мозговое вещество, которая проецируется на мозжечок. Эти два потока информации сравниваются в коре мозжечка.Конфликты между двигательными командами, посылаемыми головным мозгом, и информацией о положении тела, предоставляемой проприорецепторами, заставляют мозжечок стимулировать красное ядро ​​среднего мозга. Затем красное ядро ​​посылает корректирующие команды спинному мозгу по руброспинальному тракту. Название этого урочища происходит от слова «красный», которое встречается в английском слове «рубин».

Хороший пример того, как мозжечок корректирует мозговые моторные команды, может быть проиллюстрирован ходьбой по воде. Исходная моторная команда головного мозга на ходьбу приводит к высококоординированному набору выученных движений.Однако в воде тело не может выполнять типичное движение при ходьбе в соответствии с инструкциями. Мозжечок может изменять двигательную команду, стимулируя мышцы ног делать большие шаги, чтобы преодолеть сопротивление воды. Мозжечок может производить необходимые изменения через руброспинальный тракт. Модуляция основной команды ходить также зависит от спинномозговых рефлексов, но мозжечок отвечает за расчет соответствующей реакции. Когда мозжечок не работает должным образом, это серьезно нарушает координацию и равновесие.Наиболее ярким примером этого является чрезмерное употребление алкоголя. Алкоголь подавляет способность мозжечка интерпретировать проприоцептивную обратную связь, что затрудняет координацию движений тела, таких как ходьба по прямой линии, или направление движения руки, чтобы коснуться кончика носа.

Посетите этот сайт, чтобы прочитать о пожилой женщине, которая начинает терять способность контролировать мелкие движения, такие как речь и движения конечностей. Многие обычные причины были исключены.Это не был инсульт, болезнь Паркинсона, диабет или дисфункция щитовидной железы. Следующей наиболее очевидной причиной были лекарства, поэтому пришлось проконсультироваться с ее фармацевтом. Побочный эффект лекарства, призванного помочь ей уснуть, привел к изменениям в моторном контроле. Какие области нервной системы могут быть в фокусе побочных эффектов галоперидола?

Выход на вентральный рожок

Соматическая нервная система обеспечивает работу исключительно скелетных мышц. Нижние двигательные нейроны, отвечающие за сокращение этих мышц, находятся в вентральном роге спинного мозга.Эти большие мультиполярные нейроны имеют корону из дендритов, окружающих тело клетки, и аксон, выходящий из вентрального рога. Этот аксон проходит через корешок вентрального нерва, чтобы присоединиться к формирующемуся спинномозговому нерву. Аксон относительно длинный, потому что он должен достигать мышц на периферии тела. Диаметр тел клеток может быть порядка сотен микрометров, чтобы поддерживать длинный аксон; некоторые аксоны достигают метра в длину, например, мотонейроны поясницы, которые иннервируют мышцы первых пальцев стопы.

Аксоны также разветвляются, иннервируя несколько мышечных волокон. Вместе мотонейрон и все мышечные волокна, которыми он управляет, составляют двигательную единицу. Моторные агрегаты различаются по размеру. Некоторые из них могут содержать до 1000 мышечных волокон, например, в четырехглавой мышце, или могут иметь только 10 волокон, например, в экстраокулярной мышце. Количество мышечных волокон, которые являются частью двигательной единицы, соответствует точности управления этой мышцей. Кроме того, мышцы, которые обладают более тонким моторным контролем, имеют больше моторных единиц, соединенных с ними, а это требует большего топографического поля в первичной моторной коре.

Аксоны двигательных нейронов соединяются с мышечными волокнами в нервно-мышечном соединении. Это специализированная синаптическая структура, в которой несколько терминалей аксона синапсируются с сарколеммой мышечных волокон. Синаптические концевые луковицы мотонейронов выделяют ацетилхолин, который связывается с рецепторами сарколеммы. Связывание ацетилхолина открывает лиганд-зависимые ионные каналы, увеличивая движение катионов через сарколемму. Это деполяризует сарколемму, вызывая сокращение мышц. В то время как другие синапсы приводят к дифференцированным потенциалам, которые должны достигать порога в постсинаптической мишени, активность нервно-мышечного соединения надежно приводит к сокращению мышечных волокон с каждым нервным импульсом, полученным от двигательного нейрона.Однако на силу сокращения и количество сокращающихся волокон может влиять частота импульсов мотонейрона.

Рефлексы

Эта глава началась с представления рефлексов в качестве примера основных элементов соматической нервной системы. Простые соматические рефлексы не включают высшие центры, обсуждаемые для сознательных или произвольных аспектов движения. Рефлексы могут быть спинномозговыми или черепными, в зависимости от задействованных нервов и центральных компонентов.Пример, описанный в начале главы, включал ощущение тепла и боли от горячей печи, вызывающее отдергивание руки через соединение в спинном мозге, которое приводит к сокращению двуглавой мышцы плеча. Описание этого рефлекса отмены было упрощено для введения, чтобы выделить части соматической нервной системы. Но чтобы рассмотреть рефлексы полностью, этому примеру нужно уделить больше внимания.

Убирая руку с плиты, вы не хотите замедлять этот рефлекс.Когда двуглавая мышца плеча сокращается, антагонистическая трехглавая мышца плеча должна расслабиться. Поскольку нервно-мышечный переход является строго возбуждающим, двуглавая мышца сокращается, когда двигательный нерв активен. Скелетные мышцы не расслабляются активно. Вместо этого двигательный нейрон должен «успокоиться» или подавиться. В рефлексе отказа от горячей печи это происходит через интернейрон в спинном мозге. Тело клетки интернейрона расположено в спинном роге спинного мозга. Интернейрон получает синапс от аксона сенсорного нейрона, который обнаруживает, что рука обжигается.В ответ на эту стимуляцию сенсорного нейрона интернейрон затем подавляет двигательный нейрон, который контролирует трехглавую мышцу плеча. Это делается путем высвобождения нейротрансмиттера или другого сигнала, который гиперполяризует двигательный нейрон, связанный с трехглавой мышцей плеча, что снижает вероятность того, что он инициирует потенциал действия. Когда этот мотонейрон подавлен, трехглавая мышца плеча расслабляется. Без антагонистического сокращения уход от горячей плиты происходит быстрее и предотвращает дальнейшее повреждение тканей.

Другой пример рефлекса отмены возникает, когда вы наступаете на болезненный раздражитель, например, на гвоздь или острый камень. Ноцицепторы, которые активируются болевым раздражителем, активируют двигательные нейроны, ответственные за сокращение передней большеберцовой мышцы. Это вызывает тыльное сгибание стопы. Тормозящий интернейрон, активируемый коллатеральной ветвью ноцицепторного волокна, будет подавлять мотонейроны икроножных и камбаловидных мышц, чтобы отменить подошвенное сгибание. Важное различие в этом рефлексе состоит в том, что подошвенное сгибание, скорее всего, происходит, когда ступня прижимается к закрепке.Сокращение передней большеберцовой мышцы — не самый важный аспект рефлекса, поскольку продолжение подошвенного сгибания приведет к дальнейшему повреждению при наступлении на тактическую позицию.

Другой тип рефлекса — рефлекс растяжения. В этом рефлексе, когда скелетная мышца растягивается, активируется рецептор мышечного веретена. Аксон из этой рецепторной структуры вызовет прямое сокращение мышцы. Коллатеральное волокно мышечного веретена также подавляет двигательный нейрон мышц-антагонистов.Рефлекс помогает поддерживать постоянную длину мышц. Распространенным примером этого рефлекса является коленный рефлекс, который вызывается резиновым молотком, ударяемым по связке надколенника во время медицинского осмотра.

Специализированным рефлексом, защищающим поверхность глаза, является рефлекс роговицы или рефлекс моргания глаза. Когда роговица стимулируется тактильным раздражителем или даже ярким светом в соответствующем рефлексе, инициируется моргание. Сенсорный компонент проходит через тройничный нерв, который несет соматосенсорную информацию от лица, или через зрительный нерв, если стимулом является яркий свет.Двигательная реакция проходит через лицевой нерв и иннервирует orbicularis oculi с той же стороны. Этот рефлекс обычно проверяется во время физического осмотра с помощью вдоха или легкого прикосновения аппликатора с ватным наконечником.

Посмотрите это видео, чтобы узнать больше о рефлекторной дуге роговичного рефлекса. Что происходит с левым глазом, когда правая роговица ощущает тактильный раздражитель? Поясните свой ответ.

Посмотрите это видео, чтобы узнать больше о рефлексах новорожденных. У новорожденных есть набор рефлексов, которые, как ожидается, имели решающее значение для выживания до современной эпохи.Эти рефлексы исчезают по мере роста ребенка, поскольку некоторые из них могут быть ненужными с возрастом. Видео демонстрирует рефлекс, называемый рефлексом Бабинского, при котором стопа сгибается в дорсальном направлении, а пальцы ног распрямляются, когда ступня слегка поцарапана. Это нормально для новорожденных, но у взрослых это признак уменьшения миелинизации позвоночника. Почему этот рефлекс может стать проблемой для взрослого?

Обзор главы

Двигательные компоненты соматической нервной системы начинаются с лобной доли мозга, где префронтальная кора отвечает за высшие функции, такие как рабочая память.Интегративные и ассоциированные функции префронтальной доли передаются вторичным моторным областям, которые помогают планировать движения. Премоторная кора и дополнительная моторная область затем питаются первичной моторной корой, которая инициирует движения. Большие клетки Беца проецируются через кортикобульбарный и кортикоспинальный тракты в синапсы на нижних мотонейронах в стволе головного мозга и вентральном роге спинного мозга, соответственно. Эти соединения отвечают за движение скелетных мышц.

Экстрапирамидная система включает проекции ствола мозга и высших центров, которые влияют на движение, в основном для поддержания равновесия и осанки, а также для поддержания мышечного тонуса.Верхний бугорок и красное ядро ​​в среднем мозге, вестибулярные ядра в продолговатом мозге и ретикулярная формация по всему стволу головного мозга имеют тракты, выступающие в спинной мозг в этой системе. Нисходящий вход от вторичной моторной коры, базальных ядер и мозжечка соединяется с истоками этих трактов в стволе головного мозга.

Все эти моторные пути проецируются в спинной мозг для синапса с мотонейронами в вентральном роге спинного мозга. Эти нижние двигательные нейроны являются клетками, которые соединяются со скелетными мышцами и вызывают сокращения.Эти нейроны проходят через спинномозговые нервы и соединяются с мышцами нервно-мышечных соединений. Один двигательный нейрон соединяется с несколькими мышечными волокнами в целевой мышце. Количество волокон, которые иннервируются одним двигательным нейроном, варьируется в зависимости от точности, необходимой для этой мышцы, и величины силы, необходимой для этой двигательной единицы. Квадрицепс, например, имеет множество волокон, контролируемых одиночными двигательными нейронами для мощных сокращений, которые не должны быть точными.Экстраокулярные мышцы имеют лишь небольшое количество волокон, контролируемых каждым двигательным нейроном, потому что движение глаз не требует больших усилий, но должно быть очень точным.

Рефлексы — это простейшие цепи соматической нервной системы. Рефлекс отмены болезненного стимула требует только сенсорного волокна, которое входит в спинной мозг, и мотонейрона, который проецируется на мышцу. Мышцы-антагонисты и постуральные мышцы можно координировать с отходом, делая связи более сложными.Простая единственная нейронная связь является основой соматических рефлексов. Рефлекс роговицы — это сокращение круговой мышцы глаза, при котором веко моргает, когда что-то касается поверхности глаза. Рефлексы растяжения поддерживают постоянную длину мышц, вызывая сокращение мышцы, чтобы компенсировать растяжение, которое может ощущаться специальным рецептором, называемым мышечным веретеном.

Вопросы по интерактивной ссылке

Посмотрите это видео, чтобы узнать больше о нисходящих моторных путях соматической нервной системы.Упоминаются автономные связи, которые рассматриваются в другой главе. В этом коротком видео описываются только некоторые нисходящие двигательные пути соматической нервной системы. Какой участок пути описан, а какой не указан?

Видео описывает только латеральный отдел кортикоспинального тракта. Передний отдел отсутствует.

Посетите этот сайт, чтобы прочитать о пожилой женщине, которая начинает терять способность контролировать мелкие движения, такие как речь и движения конечностей.Многие обычные причины были исключены. Это не был инсульт, болезнь Паркинсона, диабет или дисфункция щитовидной железы. Следующей наиболее очевидной причиной были лекарства, поэтому пришлось проконсультироваться с ее фармацевтом. Побочный эффект лекарства, призванного помочь ей уснуть, привел к изменениям в моторном контроле. Какие области нервной системы могут быть в фокусе побочных эффектов галоперидола?

Двигательные расстройства были аналогичны нарушениям движений экстрапирамидной системы, что означает, что базальные ядра являются наиболее вероятным источником побочных эффектов галоперидола.Фактически, галоперидол влияет на активность дофамина, которая является важной частью химии базальных ядер.

Посмотрите это видео, чтобы узнать больше о рефлекторной дуге роговичного рефлекса. Что происходит с левым глазом, когда правая роговица ощущает тактильный раздражитель? Поясните свой ответ.

Левый глаз тоже моргает. Сенсорный сигнал от одного глаза активирует двигательную реакцию обоих глаз, так что они оба моргают.

Посмотрите это видео, чтобы узнать больше о рефлексах новорожденных.У новорожденных есть набор рефлексов, которые, как ожидается, имели решающее значение для выживания до современной эпохи. Эти рефлексы исчезают по мере роста ребенка, поскольку некоторые из них могут быть ненужными с возрастом. Видео демонстрирует рефлекс, называемый рефлексом Бабинского, при котором стопа сгибается в дорсальном направлении, а пальцы ног распрямляются, когда ступня слегка поцарапана. Это нормально для новорожденных, но у взрослых это признак уменьшения миелинизации позвоночника. Почему этот рефлекс может стать проблемой для взрослого?

Во время ходьбы подошва стопы может быть поцарапана или поцарапана многими предметами.Если стопа по-прежнему будет реагировать, как при рефлексе Бабинского, взрослый может потерять равновесие при ходьбе.

Обзор главы

Какая область лобной доли отвечает за начало движения, напрямую соединяясь с черепными и спинномозговыми мотонейронами?

1. префронтальная кора
2. дополнительный моторный отсек
3. Премоторная кора
4. первичная моторная кора

Какой экстрапирамидный тракт включает в себя ощущения равновесия с моторными командами, чтобы помочь в позе и движении?

1. тектоспинальный тракт
2. вестибулоспинальный тракт
3. ретикулоспинальный тракт
4. Кортикоспинальный тракт

Какая область серого вещества спинного мозга содержит двигательные нейроны, иннервирующие скелетные мышцы?

1. брюшной рог
2. спинной рог
3. боковой рог
4. боковая стойка

Какой тип рефлекса может защитить стопу при ощущении болевого раздражителя?

1. рефлекс растяжения
2. рвотный рефлекс
3. рефлекс отмены
4. роговичный рефлекс

Как называется топографическое изображение сенсорного ввода соматосенсорной коры?

1. гомункул
2. человека разумного
3. Постцентральная извилина
4. первичная кора

Вопросы о критическом мышлении

Префронтальная лоботомия — это радикальная и практически не практикуемая процедура, используемая для отключения этой части коры головного мозга от остальной части лобной доли и промежуточного мозга в качестве психиатрической терапии.Почему это могло считаться необходимым для человека с потенциально неконтролируемым поведением?

Префронтальная кора участвует в функциях принятия решений, которые приводят к моторным ответам через связи с более задними моторными областями. Эти ранние аспекты поведения часто связаны с личностью человека, поэтому разрыв этих связей приведет к серьезным изменениям в поведении.

Если рефлекс — это ограниченный контур в соматической системе, почему физические и неврологические обследования включают их для проверки здоровья человека?

Хотя рефлексы — это простые контуры нервной системы, они представляют более сложные контуры соматической нервной системы и могут использоваться для быстрой оценки состояния неврологической функции человека.

Глоссарий

передний кортикоспинальный тракт

Отдел кортикоспинального пути, который проходит через вентральный (передний) столбик спинного мозга и контролирует осевую мускулатуру через медиальные мотонейроны в вентральном (переднем) роге

Ячейки Беца

выходные клетки первичной моторной коры, которые заставляют мускулатуру двигаться через синапсы черепных и спинномозговых мотонейронов

Район Брока

Область лобной доли, связанная с моторными командами, необходимыми для производства речи

ножки головного мозга

сегментов нисходящего моторного пути, составляющих белое вещество брюшной части среднего мозга

Увеличение шейки матки

Область вентрального (переднего) рога спинного мозга, которая имеет большую популяцию мотонейронов для большего количества и более тонкого управления мышцами верхней конечности

роговичный рефлекс

защитный ответ на стимуляцию роговицы, вызывающую сокращение orbicularis oculi мышцы, приводящее к морганию глаза

кортикобульбарный тракт

связь между корой и стволом головного мозга, отвечающая за движение

Кортикоспинальный тракт

соединение между корой и спинным мозгом, отвечающее за движение

исполнительные функции

когнитивные процессы префронтальной коры, ведущие к целенаправленному поведению, которое предшествует выполнению моторных команд

экстрапирамидная система

пути между головным и спинным мозгом, которые отделены от кортикоспинального тракта и отвечают за модуляцию движений, генерируемых этим основным путем

лобные поля глаза

Область префронтальной коры, отвечающая за движение глаз, чтобы реагировать на зрительные стимулы

внутренняя капсула

Сегмент нисходящего моторного пути, который проходит между хвостатым ядром и скорлупой

боковой кортикоспинальный тракт

Разделение кортикоспинального пути, который проходит через боковой столб спинного мозга и контролирует аппендикулярную мускулатуру через боковые мотонейроны в вентральном (переднем) роге

увеличение поясницы

Область вентрального (переднего) рога спинного мозга, имеющая большую популяцию мотонейронов для большего количества мышц нижней конечности

премоторная кора

Область коры кпереди от первичной моторной коры, отвечающая за планирование движений

пирамидальный перекрест

место, в котором волокна кортикоспинального тракта пересекают среднюю линию и разделяются на передний и латеральный отделы пути

пирамиды

Сегмент нисходящего моторного пути, который проходит в переднем положении продолговатого мозга

красное ядро ​​

Ядро среднего мозга, которое посылает корректирующие команды спинному мозгу вдоль руброспинального тракта на основе несоответствия между исходной командой и сенсорной обратной связью от движения

ретикулоспинальный тракт

экстрапирамидные связи между стволом головного мозга и спинным мозгом, которые модулируют движения, способствуют осанке и регулируют мышечный тонус

руброспинальный тракт

нисходящий путь управления моторикой, берущий начало в красном ядре и обеспечивающий управление конечностями на основе процессинга мозжечка

рефлекс растяжения

ответ на активацию рецептора растяжения мышечного веретена, который вызывает сокращение мышцы для поддержания постоянной длины

дополнительный моторный отсек

Область коры кпереди от первичной моторной коры, отвечающая за планирование движений

тектоспинальный тракт

экстрапирамидные связи между верхним бугорком и спинным мозгом

вестибулоспинальный тракт

экстрапирамидные связи между вестибулярными ядрами ствола головного мозга и спинным мозгом, которые модулируют движение и способствуют поддержанию баланса на основе чувства равновесия

рабочая память

Функция префронтальной коры головного мозга по поддержанию представления информации, которой нет в ближайшем окружении

Представление мышц в моторной коре макака: анатомическая перспектива

Аннотация

Как нейроны, которые непосредственно влияют на мотонейроны мышцы, распределены в первичной моторной коре (M1)? Для ответа на этот классический вопрос мы использовали ретроградный транснейрональный транспорт вируса бешенства из отдельных мышц макак.Это позволило нам определить кортико-мотонейрональные (КМ) клетки, которые создают моносинаптические связи с мотонейронами инъецированной мышцы. Мы исследовали распределение клеток CM, которые проецируются на мотонейроны трех мышц большого пальца и пальца. Мы обнаружили, что клетки CM для этих мышц пальцев ограничены каудальной частью M1, которая находится в центральной борозде. В этой области M1 клетки CM для одной мышцы обнаруживают удивительно широкое распространение и заполняют всю медиолатеральную протяженность области руки.Фактически, клетки CM для мышц пальцев обнаруживаются в областях M1, которые, как известно, содержат плечевые представительства. Территории коры, занятые клетками ЦМ для разных мышц, сильно перекрываются. Таким образом, мы не нашли доказательств фокального представительства отдельных мышц в M1. Вместо этого перекрытие и смешение различных популяций клеток CM может быть нервным субстратом для создания широкого разнообразия мышечных синергий. Мы обнаружили два дополнительных неожиданных результата. Во-первых, 15–16% клеток CM происходят из области 3a, области первичной соматосенсорной коры.Во-вторых, диапазон размеров CM-клеток включает как «быстрые», так и «медленные» нейроны пирамидного тракта. Эти наблюдения, вероятно, приведут к драматическим изменениям во взглядах на функцию системы CM.

Как корковые нейроны, которые контролируют одну мышцу, расположены в первичной моторной коре (M1) в виде узко локализованного кластера или широко рассредоточенного поля корковых нейронов? Ответ на этот вопрос является центральным для понимания того, как моторная кора организована для генерации произвольных движений и управления ими.Многие физиологические эксперименты исследовали эту проблему, и их результаты привели к двум противоположным взглядам (рис. 6, который опубликован в качестве вспомогательной информации на веб-сайте PNAS). Asanuma и его коллеги (1, 2) предположили, что нейроны коры, которые контролируют одну мышцу, локально расположены в M1. Они использовали внутрикортикальную стимуляцию и серию катодных импульсов от микроэлектродов для изучения движений и мышечной активности, вызванных небольшими токами (<10 мкА). Они обнаружили, что места с самым низким порогом для вызова сокращений мышцы были ограничены небольшим объемом M1, который они назвали «кортикальной эфферентной зоной».Диаметр эфферентных зон составлял от 0,5 мм до нескольких миллиметров, но в среднем составлял ≈1 мм. Границы эфферентных зон дискретны; соседние эфферентные зоны перекрывались только своими краями. Следовательно, Асанума (2) рассматривал совокупность эфферентных зон для мышц рук как формирующую «мелкозернистую мозаику (представлений отдельных мышц) в глубине M1».

Напротив, Phillips et al. (3–5) предположили, что корковые нейроны, контролирующие одну мышцу, широко распределены в M1.Первоначально они изучали внутриклеточные потенциалы, возникающие в мотонейронах после стимуляции поверхности M1 анодными импульсами (3, 4). Позже они наблюдали за реакцией двигательных единиц в мышцах пальцев после внутрикортикальной стимуляции короткими сериями катодных импульсов (<80 мкА) (5). Они назвали популяцию корковых нейронов, которые образуют моносинаптические связи с одним мотонейроном, «колонией». Колонии, иннервирующие мотонейроны мышц кисти, занимали обширные территории M1 [например,, 6.0 × 5.5 мм для общего разгибателя пальцев (EDC)]. Эти колонии могут отображать несколько горячих точек (3, 5). Колонии для разных мышц сильно перекрывались. Таким образом, Филлипс и его коллеги пришли к выводу, что «слова« дискретный »и« мозаичный »… не имеют места в описании мелкозернистой структуры кортико-мотонейронального выхода…» (ссылка 5, с. 31).

Чтобы разрешить этот давний спор, мы применили уникальный анатомический подход. Мы использовали ретроградный транснейрональный транспорт вируса бешенства у макак для определения местоположения кортикомотонейрональных (КМ) клеток, которые образуют моносинаптические связи с мотонейронами трех разных отдельных мышц, которые контролируют движения руки.Вирус бешенства переносится исключительно в ретроградном направлении нейронами центральной нервной системы приматов, а вирус перемещается транснейронально в зависимости от времени (6–8). Когда вирус бешенства вводится в единственную мышцу руки, он транспортируется в ретроградном направлении от мышцы к мотонейронам, которые его иннервируют (рис. 1). Эти мотонейроны расположены в нижнем шейном и верхнем грудном отделах спинного мозга (9). Этот процесс занимает ≈3 дня. С помощью процедур, которые мы используем, инфицируются только мотонейроны, которые иннервируют инъецированную мышцу (10–12).Вирус переносится мотонейронами всех диапазонов размеров, включая самые маленькие «гамма» мотонейроны, и вирус заражает примерно половину популяции клеток в едином пуле мотонейронов (наши неопубликованные наблюдения; см. Также ссылки 8 и 13).

Рисунок 1.

Ретроградный транснейрональный перенос вируса бешенства из отдельных мышц. Когда вирус бешенства вводится в мышцу одного пальца, он транспортируется в ретроградном направлении, заражая мотонейроны (т.е. нейроны первого порядка), которые иннервируют мышцу. Затем вирус транспортируется транснейронально в ретроградном направлении, чтобы маркировать все нейроны второго порядка, которые синапсируют с инфицированными мотонейронами. К ним относятся ганглиозные клетки дорзального корешка, которые снабжают афференты мышечного веретена группы Ia, интернейроны спинного мозга и кортикальные нейроны в слое V (клетки CM). При более длительном выживании вирус может пройти еще одну стадию ретроградного транснейронального транспорта и пометить все те нейроны третьего порядка, которые синапсируют с инфицированными нейронами второго порядка.Например, вирус может перемещаться от нейронов второго порядка в слое V к нейронам третьего порядка в слое III. Точно так же вирус может перемещаться от интернейронов второго порядка в спинном мозге к кортикальным нейронам третьего порядка в слое V. DRG, ганглиозная клетка дорсального корешка; Инт, интернейрон; Mn, мотонейрон; 1 — нейрон первого порядка; 2 — нейрон второго порядка; 3, нейрон третьего порядка.

Затем вирус перемещается транснейронально, чтобы инфицировать нейроны «второго порядка», которые образуют моносинаптические связи с мотонейронами.Напр., Мотонейроны, как известно, получают моносинаптический вход от выбранных афферентов группы Ia, спинальных интернейронов, нейронов в магноклеточном делении красного ядра (RNm) и клеток CM в слое V M1 (14-16). Нейроны второго порядка в нижних шейных сегментах спинного мозга и в ганглиях задних корешков инфицированы через ≈3,5–4 дня после инъекции вируса в мышцу кисти. Нейроны второго порядка в RNm и слое V M1 (Fig. 2) инфицируются на короткое время (4-5 дней) позже, предположительно потому, что они находятся на большем расстоянии от мотонейронов в нижних шейных сегментах.

Рис. 2.

клеток CM, инфицированных бешенством. ( A ) Клетки CM в слое V, меченные ретроградным транснейрональным транспортом бешенства в результате инъекции вируса в АДФ. Пунктирными линиями обозначены границы между корковыми слоями. ( B ) Ячейки CM разного размера в слое V, взятые из коробки в A . Стрелки указывают расположение нейронов с легкой меткой.

При еще более продолжительном времени выживания вирус пройдет еще одну стадию ретроградного транснейронального транспорта и перейдет от нейронов второго к третьему порядку (6, 7, 17). Например, нейроны в межположительном ядре мозжечка инфицируются после нейронов в RNm. Точно так же нейроны в слоях III и VI инфицируются после клеток CM в слое V. Кортикоспинальные нейроны, которые проецируются на интернейроны спинного мозга, также могут инфицироваться на этой стадии. Как следствие, когда меченые нейроны присутствуют в слое III, в слое V могут быть помечены два типа кортикоспинальных нейронов: нейроны второго порядка, которые образуют моносинаптические связи с мотонейронами (т.е., клетки CM) и нейроны третьего порядка, которые образуют дисинаптические связи с мотонейронами (рис. 1). Чтобы ограничить наш анализ клетками CM, мы установили период выживания, чтобы пометить только нейроны второго порядка в слое V и исключили животных из анализа, если у них были какие-либо меченые нейроны в слоях III или VI (то есть нейроны третьего порядка в коре головного мозга). .

Мы вводили вирус бешенства в одну из трех пальцевых мышц: длинный отводящий палец (ABPL), приводящий большой палец (ADP) или EDC. Мы выбрали эти мышцы для анализа, потому что Asanuma и Rosen (1) сообщили, что M1 содержит отдельные эфферентные зоны для каждой из них, тогда как Andersen et al .(5) отметили, что клетки CM для EDC были широко распространены в M1. Кроме того, три мышцы, которые мы тестировали, включают внутренние и внешние мышцы и функциональные антагонисты. Пять экспериментальных животных соответствовали критериям включения в наш анализ клеток CM (таблица 1, которая опубликована в качестве вспомогательной информации на веб-сайте PNAS). У каждого из этих животных меченые нейроны присутствовали только в слое V.

Результаты

Внутри M1 клетки CM, которые иннервируют мотонейроны ABPL, ADP и EDC, располагались преимущественно в центральной борозде (рис.3 и 4). В самом деле, только 1–3% клеток CM были обнаружены в части M1, которая лежит на прецентральной извилине. Неожиданно мы обнаружили значительную популяцию клеток CM (15,4 ± 6,3%, среднее ± стандартное отклонение) в области 3a в нижней части центральной борозды.

Рис. 3.

Карты CM-клеток, которые иннервируют мотонейроны мышц пальцев.На каждой панели отображаются плоские карты клеток CM (маленькие круглые символы), помеченные после инъекций бешенства в ADP (JA25), ABPL (JA30) или EDC (JA3). См. Рис. 7 и исх. 25 для получения подробной информации о построении этих карт. Маленькие стрелки помещаются на границе области 4/6 и границы области 4 / 3a. ArS, дугообразная борозда; CS, центральная борозда; М, медиальный; R, ростральный; SPcS, верхняя прецентральная борозда.

Инжир.4.

Карты корковой стимуляции и карты CM клеток. ( A ) Изображение пальца. Маленькие закрашенные кружки указывают места, где внутрикортикальная стимуляция вызывала движения пальцев. Размер круга обратно пропорционален порогу вызова движения (см. Ключ в правом нижнем углу). Сплошная линия справа — основание центральной борозды. Вертикальные пунктирные линии обозначают различные границы. Большой пунктирный круг окружает медиальную область, содержащую самые низкие пороговые участки для движений плеча (см. B ).( B ) Представление плеча. Маленькие закрашенные кружки указывают места, где внутрикортикальная стимуляция вызвала движения плеча. ( C ) Расположение клеток CM, иннервирующих мотонейроны пальцев. Результаты инъекций вируса бешенства в АДФ (рис. Top ) и в EDC (рис. Нижний ) были перекрыты, чтобы создать эту фигуру. Обратите внимание, что наиболее медиальные клетки CM для мышц пальцев расположены в области, где стимуляция вызвала движения плеча при низком пороге (пунктирный круг).Масштаб для всех карт показан в C . [Воспроизведено с разрешения Kwan et al . (19) (Авторское право 1978 г., Американское физиологическое общество).]

клеток CM трех мышц были распределены по широкой медиолатеральной территории, которая располагалась между шпорой дугообразной борозды и верхней прецентральной бороздой (рис. 3). Эта территория представляет собой классическую «зону рук» M1 (18, 19). Области M1, содержащие всю популяцию клеток CM, которые иннервируют мотонейроны отдельной мышцы, были довольно большими и имели размер 6.7 × 6,2 мм для ADP (рис. Верх ), 11,1 × 4,9 мм для ABPL (рис. Средний ) и 7,0 × 6,8 мм для EDC (рис. Низ ). Внутри этих регионов плотность клеток ЦМ варьировала. Например, ≈50% всей популяции клеток CM, иннервирующих мотонейроны АДФ, образовали единый плотный кластер. Однако даже этот плотный кластер имел размеры 2,5 × 1,1 мм.

Мы отметили два интересных различия между расположением клеток CM, которые иннервируют двигательные нейроны пальцев, и типами движений, которые были вызваны в предыдущих исследованиях картирования M1 (рис.4). Первое несоответствие — между областью M1, где стимуляция может вызывать движения пальцев, и областью M1, которая содержит клетки CM для мышц пальцев. Мы проиллюстрируем этот результат, сравнив карты внутрикортикальной стимуляции из исследования Мерфи и его коллег (19) (рис. 4). A и B ) с нашими картами клеток CM, которые иннервируют ADP и EDC (рис. С ). Мерфи и его коллеги (19) обнаружили то, что наблюдали другие: движения большого пальца и пальцев были вызваны из центральной области области руки в M1, которая включала как прецентральную извилину, так и передний берег центральной борозды (рис.4 А ). Самые низкие пороговые места для вызова этих движений были расположены в борозде. Центральная область представительства пальцев была окружена медиально, рострально и латерально последовательными кольцами локтевого и плечевого представительства (рис. 4). В ). Самые низкие пороговые места для вызова движений плеча были расположены медиально в центральной борозде или рядом с ней (рис. 4). В , обведена).

Как отмечалось выше, клетки CM, которые иннервируют ADP и EDC, располагались преимущественно в центральной борозде, и очень немногие из этих клеток располагались на прецентральной извилине (рис.4 С ). Это распределение делит цифровое представление области 4 на две области: каудальную зону, расположенную в борозде, которая имеет клетки CM (см. Также ссылки 5, 20 и 21), и ростральную зону, расположенную на извилине, в которой они отсутствуют (сравните рис. . 4 A и C ). Мы не вводили инъекции во все мышцы пальцев, поэтому возможно, что клетки CM, связанные с другими мышцами, расположены на извилине. Однако предыдущие исследования показали, что стимуляция области 4 извилины вызывает движения, связанные с мышцами, которые мы вводили (например,г., см. рисунок 2 в исх. 19). Таким образом, мы обнаружили реальное несоответствие между широкой областью M1, где стимуляция может вызывать движения пальцев, и более локализованной областью в центральной борозде, которая содержит клетки CM для мышц пальцев. Это может быть связано с тем, что моторные эффекты внутрикортикальной микростимуляции не ограничиваются прямой активацией клеток CM (16). Фактически, можно вызвать движения с помощью микростимуляции моторной коры у животных, у которых отсутствуют клетки CM (например, у кошек и крыс) (16).

Второе несоответствие заключалось в медиальном распространении клеток CM, которые иннервируют мышцы пальцев, в область борозды, которая находится далеко за пределами того места, где внутрикортикальная стимуляция вызывала движения пальцев при низком пороге. Действительно, эти клетки CM находились в медиальной области M1, где стимуляция вызывала движения плеча (5) (рис. 4). С , круг). Этот участок может соответствовать области M1, где мы ранее обнаружили отчетливую кортикоспинальную проекцию на нижние шейные сегменты (22).Он также может перекрывать медиальную область M1, которая недавно была идентифицирована в физиологических исследованиях как влияющая на мотонейроны, которые иннервируют проксимальные и дистальные мышцы (23).

Наконец, диаметры сомов клеток CM, которые были помечены в M1 после инъекций вируса в ABPL, ADP или EDC, показали большие вариации (рис. 5). Вся популяция характеризовалась одномодальным распределением в диапазоне от 10 до 60 мкм в диаметре. Это широкое распределение было смещено в сторону клеток небольшого диаметра.Как следствие, клетки CM, которые иннервируют мотонейроны мышц пальцев, находятся в том же диапазоне размеров, что и общая популяция кортикоспинальных нейронов, которые проецируются в шейные сегменты спинного мозга (24, 25). Это наблюдение предполагает, что клетки CM включают как большие, «быстрые», так и маленькие, «медленные» нейроны пирамидного тракта (PTN) в M1 (16). Напротив, в области 3a отсутствовали клетки CM со средним диаметром ≥50 мкм. Это самые большие клетки КМ в области 4, но они составляют лишь ≈3% от общего числа клеток КМ. В противном случае распределение размеров ячеек CM в области 3a совпадает с таковым в области 4.

Рис. 5.

Размер ячеек CM. На графиках показан размер клеток CM в M1, меченных после переноса вируса из ADP ( верхний ), ABPL ( средний ) и EDC ( нижний ). Размер ячейки на этих графиках представляет собой среднее значение максимального и минимального диаметра ячейки (подробнее см. Методы ).

Обсуждение

С анатомической точки зрения наши открытия разрешают противоречие между эфферентной зоной и колонией. Ретроградный транснейрональный транспорт вируса из одной мышцы руки пометил популяцию клеток CM, широко распределенных в каудальной части M1. Кроме того, популяции CM-клеток для разных мышц рук были расположены в одной и той же общей области коры. Эти наблюдения показывают, что клетки CM, контролирующие одну мышцу, расположены как широко рассредоточенное поле нейронов.Более того, они предполагают, что популяции CM-клеток для разных мышц широко перекрываются.

Известно, что аксоны многих клеток CM разветвляются и иннервируют пулы мотонейронов более чем одной мышцы (например, ссылки 15, 16 и 26–28). Таким образом, обозначенные нами клетки CM могут иметь связи с другими мышцами в дополнение к той, которую мы вводили. С другой стороны, Асанума и др. . (29) обнаружили, что группы PTN, которые одновременно записывались с одного и того же электрода, отправляли по крайней мере один аксон в общее двигательное ядро ​​в спинном мозге.Они утверждали, что этот паттерн иннервации позволяет создавать фокальные корковые эфферентные зоны, связанные с одной мышцей, даже когда нейроны в этих зонах широко разветвляются. Точно так же Чейни и Фетц (28) обнаружили, что средние значения мышечной активности, запускаемые (электрическими) стимулами, в целом были более выражены, но в тех же мышцах, что и средние значения, запускаемые (спонтанными) спайками. Они пришли к выводу, что этот эффект можно объяснить, если клетки CM в непосредственной близости от электрода имеют одни и те же мышцы-мишени.Если клетки CM, которые иннервируют общую мышцу-мишень, образовали дискретные кластеры в M1, то транснейрональный перенос бешенства из одной мышцы должен выявить очаговое скопление этих клеток. Однако мы не нашли доказательств наличия отдельных кластеров CM-клеток, которые соответствовали бы отдельным кортикальным эфферентным зонам со средним диаметром 1 мм (1). Вместо этого плотные популяции клеток CM имели размер не менее 2,5 × 1,1 мм в диаметре и, как правило, были намного больше. Мы действительно наблюдали вариации в плотности клеток CM в популяции.Эти вариации могут быть субстратом для множественных «горячих точек», которые наблюдались для активации мышцы с пороговой стимуляцией M1 (3, 5).

Хотя мы определили популяции CM-клеток только для трех мышц, исследованные нами мышцы должны были оказаться «наилучшими» для корковых эфферентных зон (1). Мы выбрали две мышцы, которые контролируют движения большого пальца, палец с особенно высокой степенью независимости движения (30). Действительно, корковые эфферентные зоны считались частью нервного субстрата для независимых движений пальцев.Однако даже такое смещение нашей выборки не дало никаких доказательств дискретного отображения мышечной репрезентативности в M1. Хотя точный контроль движения руки зависит от M1 и его клеток CM (ссылки и обзор см. Ссылку 16), он не требует фокальных представлений отдельных мышц (см. Ссылку 31).

Классическая область кисти M1 включает как прецентральную извилину, так и передний берег центральной борозды (18, 19). Корковые нейроны, которые проецируются в спинной мозг, берут начало как в поверхностных, так и в бороздчатых частях области руки (ссылки и обзор см.22). Предыдущие исследования обнаружили важные различия в характере входов в ростральную часть M1 на извилине по сравнению с каудальной частью M1 в борозде. Обе части получают входные данные от «кожных» и «глубоких» (мышцы и / или суставы) периферических афферентов. Однако нейроны, которые отвечают на кожный ввод, концентрируются в каудальной части M1, тогда как нейроны, которые реагируют на глубокий ввод, концентрируются в ростральной части M1 (32–36). Базальные ганглии и мозжечок также проецируются в обе части M1 (37), но каудальная часть получает свой самый плотный вход от таламических подразделений, которые являются целью выхода из бледного шара.Напротив, ростральная часть M1 получает свой самый плотный вход от таламических подразделений, которые являются целью мозжечкового выхода. Данные настоящего исследования предоставляют дополнительные доказательства того, что ростральная и каудальная части M1 различаются по своей выходной организации. Хотя обе области проецируются на спинной мозг, в каудальной части M1 есть клетки CM для пальцевых мышц, тогда как в ростральной части они отсутствуют. Таким образом, исходя из организации ввода и вывода, M1 не является однородной областью и может содержать два различных представления руки даже у людей (38).

Традиционно корковые нейроны с аксонами, которые спускаются в пирамидный тракт, классифицируются как быстрые PTN со скоростями проводимости в диапазоне 25–110 м · с ^–1 или медленные PTN со скоростями проводимости в диапазоне 5–25 м · сек ⁻¹ (16, 39, 40). Считается, что быстрые PTN имеют самые большие аксоны и происходят из самых больших клеточных тел в слое V, тогда как медленные PTN, как полагают, имеют меньшие аксоны и происходят из более мелких клеточных тел.Согласно текущим оценкам, популяция PTN в ручном представлении M1 состоит в основном из медленных PTN (70–90% от общей популяции) (24, 25, 40). Физиологические данные показывают, что как медленные, так и быстрые PTN образуют моносинаптические связи с мотонейронами руки (16, 26, 41). Однако, в основном по техническим причинам, было невозможно определить общий размер и важность моносинаптического входа от медленных PTNs к мотонейронам руки. Наши результаты показывают, что большинство клеток CM в области руки M1 являются медленными PTN.Таким образом, активность медленных PTN, вероятно, оказывает важное влияние на возбудимость мотонейронов руки.

Неожиданным оказалось открытие, что 15–16% клеток CM располагаются в области 3a. Хотя ранее сообщалось, что эфференты из области 3a оканчиваются в вентральном роге (42), стимуляция области 3a у макак не вызывала явных моторных эффектов или облегчения активности мотонейронов (43). Таким образом, область 3a не рассматривалась как источник нисходящих команд для выходной мощности двигателя.Какова же тогда функция клеток CM в области 3a? Отсутствие моторных эффектов от стимуляции области 3a заставляет нас предположить, что клетки CM в этой области коры создают моносинаптические связи с гамма-мотонейронами, которые контролируют чувствительность афферентов мышечного веретена. Кортикоспинальная система устанавливает моносинаптические связи с гамма- и альфа-мотонейронами (44). Кроме того, область 3a получает заметный вход от афферентов веретена группы Ia (45, 46). Таким образом, клетки CM в области 3a могут быть вовлечены в эфферентный контроль над проприоцептивной информацией, восходящей к более высоким центрам, включая саму область 3a.Эта функция аналогична функции, предложенной для кортикоспинальных эфферентов из других областей соматической сенсорной коры (см., Например, ссылку 4).

Наконец, наши результаты имеют важное значение о том, как двумерное распределение клеток CM в M1 может участвовать в генерации и управлении движением руки. Отдельные клетки CM с ветвящимися аксонами могут коактивировать набор мышц и генерировать функциональную синергию. Однако синергизм, создаваемый этим механизмом, ограничен.Клетки CM обычно влияют на мотонейроны нескольких мышц, которые имеют схожее действие в суставе, и они редко иннервируют мотонейроны функциональных антагонистов. Широкое распространение CM-клеток одной мышцы и обширное перемешивание CM-клеток, которые влияют на разные мышцы, могут обеспечить нервный субстрат для создания более широкого диапазона функциональных синергий, чем тот, который генерируется паттернами ветвления отдельных клеток. Это иллюстрируется наличием CM-клеток для мышц рук в тех местах, где стимуляция вызывает движения плеч с самым низким порогом.Эти участки могут содержать строительные блоки для движений, требующих коактивации мышц рук и плеч. По словам Хьюлингса Джексона, клетки CM, иннервирующие различные мотонейроны руки, «представлены… в тысячах различных комбинаций» в двух измерениях M1: «то есть в виде очень многих движений; это точно так же, как из нескольких нот можно составить столько аккордов, музыкальных выражений и мелодий »(ссылка 47, стр. 400).

Методы

Эти эксперименты были выполнены на макаках-резусах ( Macaca mulatta ) (таблица 1).Все экспериментальные процедуры проводились в соответствии с руководящими принципами Национальных институтов здравоохранения и были одобрены соответствующими комитетами по уходу за животными, их использованию и биобезопасности. Процедуры обращения с вирусом бешенства и животными, инфицированными бешенством, были описаны ранее (6, 7) и соответствуют рекомендациям Министерства здравоохранения и социальных служб ( Биобезопасность в микробиологических и биомедицинских процедурах, ).

Хирургические процедуры.

Хирургические процедуры были выполнены в асептических условиях на обезьянах, анестезированных ингаляционной анестезией (1,5–2,5% изофлурана в 1–3 л / мин O ₂ ). Мы надрезали кожу, чтобы обнажить целевую мышцу. Для ABPL, которая представляет собой глубокую мышцу, лежащую в основном под EDC, мы также открыли фасциальный отсек EDC и осторожно втягивали его. Каждую мышцу идентифицировали по ее анатомическому положению и прикреплению сухожилия. Кроме того, мы вызывали его характерное движение с помощью электростимуляции, прикладываемой непосредственно к мышце (0.Импульсы длительностью 2 мс при 25 Гц в течение 1 с при максимальной интенсивности 15 В). Мы определили место с наименьшим порогом для пробуждения движения для каждой мышцы, которое предположительно находится рядом с областью моторной замыкательной пластинки мышцы.

Как только мышца была идентифицирована, мы вводили ей фиксированный штамм вируса бешенства [N2C, 1 × 10 ^7,7 бляшкообразующих единиц / мл, предоставлено Б. Дицшольдом и М. Шнеллом (Университет Томаса Джефферсона, Филадельфия)] с помощью шприца на 1 мл с иглой 26-го размера.Каждому животному вводили только одну мышцу. Как правило, небольшие количества вируса вводили в несколько мест вдоль одной дорожки иглы для ADP и EDC и вдоль трех дорожек для ABPL. Мы поместили 0,25 мл вируса в ADP и 0,5 мл вируса в ABPL и EDC. Игла шприца оставалась на месте в течение 2–3 мин после каждой инъекции. В некоторых случаях отверстие иглы закрывали хирургическим клеем. Разрез над мышцами закрывали подкожными швами, животным вводили анальгетик (бупренорфин, 0.01 мг / кг, в.м.) Затем животных переводили в изолятор (уровень биобезопасности 2) на весь период выживания (98–115 ч). За животными регулярно наблюдали на предмет ранних признаков инфекции (например, изменения температуры).

Гистологические процедуры.

В конце периода выживания животных подвергали глубокой анестезии (25 мг / кг кетамина внутримышечно и 37 мг / кг нембутала внутрибрюшинно) и перфузировали через сердце фиксаторами в соответствии с трехэтапной процедурой, адаптированной из исх.48. Перфузаты представляли собой 0,1 М фосфатный буфер (pH 7,4), 10% забуференный формалин и смесь 10% забуференного формалина и 10% глицерина при 4 ° C. После перфузии мозг хранили в течение ночи в 10% забуференном формалине и 10% глицерине при 4 ° C. Затем его помещали в 10% забуференный формалин плюс 20% глицерин при 4 ° C на 6–8 дней. Замороженный блок ткани, содержащий кортикальные моторные области в лобной доле, был серийно разрезан (50 мкм) в коронарной плоскости или в ближней сагиттальной плоскости, которая была изменена так, чтобы она была перпендикулярна центральной борозде.Каждый 10-й срез был обработан для цитоархитектуры с использованием красителя Ниссля. Для идентификации нейронов, инфицированных бешенством, свободно плавающие срезы тканей обрабатывали в соответствии с методом авидин-биотинпероксидазы (Vectastain, Vector Laboratories). Антиген бешенства детектировали с использованием моноклональных антител, направленных против нуклеопротеина вируса бешенства [5DF12, разведенный 1: 100, поставляемый A. Wandeler (Научно-исследовательский институт болезней животных, Непин, Онтарио, Канада)]. Прореагировавшую ткань помещали на покрытые желатином предметные стекла, сушили на воздухе и закрывали с помощью Artmount.

Аналитические процедуры.

Мы исследовали ≈200 срезов от каждого экспериментального животного, используя светопольное, темнопольное и поляризованное освещение. Контуры сечений и помеченные нейроны были нанесены с помощью компьютерной системы построения графиков (md2, Accustage). К этим диаграммам были добавлены характерные особенности, такие как бороздки и цитоархитектонические границы. Графики были использованы для восстановления плоской карты распределения меченых нейронов в слое V моторной коры (подробности см. На рис.7, которая опубликована в качестве вспомогательной информации на веб-сайте PNAS, и исх. 25). Область 3а отличалась от области 4 (–) наличием тонкого прерывистого зернистого слоя IV; ( ii ) уменьшение толщины серого вещества; и ( iii ) обострение границы между серым и белым веществом (32). Область 6 отличалась от области 4 уменьшением плотности крупных нейронов пирамидальной формы в слое V (22).

Цифровые микрофотографии были «сняты» с микроскопа с помощью видеокамеры, соединенной с платой обработки видео высокого разрешения в персональном компьютере.Специальное программное обеспечение позволило нам создавать композиты с высоким разрешением из нескольких изображений. Диаметр сомы меченых нейронов с полным ядром измеряли при × 400 с использованием калиброванной шкалы. Размер клетки выражали как среднее значение максимального и минимального диаметров клетки (24, 25). Мы не делали поправок на усадку тканей.

Благодарности

Мы благодарим докторов наук. Б. Дицшольду и М. Шнеллу за поставку штамма бешенства N2C и доктору Др.A. Wandeler за поставку антител против бешенства. Мы также благодарим W. Burnette, K. Hughes, C. Lovell, M. Watach и M. O’Malley за техническую помощь и M. Page за разработку компьютерных программ. Эта работа была частично поддержана Медицинской исследовательской службой по делам ветеранов, грантами Службы общественного здравоохранения США NS24328 (для P.L.S.) и RR018604 (для P.L.S.), а также Программой Министерства иностранных дел Франции Lavoisier (J.-A.R.).

Сноски

• ^‖ Кому следует отправлять корреспонденцию на адрес *.Электронное письмо: strickp {at} pitt.edu

• Вклад авторов: P.L.S. спланированное исследование; БАНКА. проведенное исследование; БАНКА. и П.Л.С. проанализированные данные; и J.-A.R. и П.Л.С. написал газету.

• Заявление о конфликте интересов: о конфликте интересов не сообщалось.

• Сокращения:

  Сокращения:

  CM,

  кортико-мотонейрональные;

  M1,

  первичная моторная кора;

  ABPL,

  abductor pollicis longus;

  ADP,

  adductor pollicis;

  EDC,

  Общий разгибатель пальцев;

  ПТС,

  нейрон пирамидного тракта;

  RNm,

  магноклеточное деление красного ядра.

• Свободно доступен онлайн через опцию открытого доступа PNAS.

• © 2006 Национальная академия наук США

Двигательные реакции | Анатомия и физиология I

Цели обучения

• Перечислить компоненты основного потока обработки для моторной системы
• Опишите путь нисходящей двигательной команды от коры головного мозга к скелетным мышцам
• Сравните различные нисходящие пути, как по структуре, так и по функциям
• Объясните начало движения от неврологических связей
• Опишите несколько рефлекторных дуг и их функциональные роли

Определяющей характеристикой соматической нервной системы является то, что она контролирует скелетные мышцы.Соматические чувства информируют нервную систему о внешней среде, но в ответ на это происходит произвольное движение мышц. Термин «добровольный» предполагает, что есть сознательное решение совершить движение. Однако некоторые аспекты соматической системы используют произвольные мышцы без сознательного контроля. Одним из примеров является способность нашего дыхания переключаться на бессознательный контроль, когда мы сосредоточены на другой задаче. Однако мышцы, отвечающие за основной процесс дыхания, также используются для речи, которая является полностью произвольной.

Кортикальные реакции

Давайте начнем с сенсорных стимулов, которые были зарегистрированы через рецепторные клетки, и информация, переданная в ЦНС по восходящим путям. В коре головного мозга первоначальная обработка сенсорного восприятия переходит в ассоциативную обработку, а затем интеграцию в мультимодальные области коры. Эти уровни обработки могут привести к включению сенсорных восприятий в память, но, что более важно, они приводят к реакции.Завершение корковой обработки через первичные, ассоциативные и интегративные сенсорные области инициирует аналогичную прогрессию двигательной обработки, обычно в разных корковых областях. В то время как сенсорные области коры головного мозга расположены в затылочной, височной и теменной долях, двигательные функции в значительной степени контролируются лобной долей. Наиболее передние области лобной доли — префронтальные области — важны для исполнительных функций , которые представляют собой те когнитивные функции, которые приводят к целенаправленному поведению.Эти высшие когнитивные процессы включают , , рабочую память, , , которую назвали «умственной записной книжкой», которая может помочь организовать и представить информацию, которой нет в непосредственном окружении. Префронтальная доля отвечает за аспекты внимания, такие как подавление отвлекающих мыслей и действий, чтобы человек мог сосредоточиться на цели и направить поведение для достижения этой цели. Функции префронтальной коры являются неотъемлемой частью личности человека, потому что она в значительной степени отвечает за то, что человек намеревается делать и как он выполняет эти планы.Известным случаем повреждения префронтальной коры является случай Финеаса Гейджа, датируемый 1848 годом. Он был железнодорожным рабочим, у которого металлический шип пронзил его префронтальную кору (рис. 14.27). Он выжил в аварии, но, по свидетельствам из вторых рук, его личность резко изменилась. Друзья описали его как больше не похожего на себя. Если до аварии он был трудолюбивым и приветливым человеком, то после аварии превратился в раздражительного, темпераментного и ленивого человека. Многие из описаний его изменения, возможно, были преувеличены в пересказе, а некоторое поведение, вероятно, было связано с употреблением алкоголя в качестве обезболивающего.Однако отчеты предполагают, что некоторые аспекты его личности действительно изменились. Кроме того, появились новые доказательства того, что, хотя его жизнь резко изменилась, он смог стать действующим водителем дилижанса, что позволяет предположить, что мозг имеет способность восстанавливаться даже после серьезной травмы, подобной этой.

(а)

б)

Рисунок 14.27.Финес Гейдж

Финеас Гейдж стал жертвой несчастного случая во время работы на железной дороге в 1848 году. Ему вонзили большой железный стержень в префронтальную кору его лобной доли. После аварии его личность, казалось, изменилась, но в конце концов он научился справляться с травмой и жил как водитель автобуса даже после такого травмирующего события. (Источник: Джон М. Харлоу, Мэриленд)

Вторичная моторная кора

При генерировании двигательных реакций исполнительные функции префронтальной коры должны инициировать реальные движения.Один из способов определить префронтальную область — это любая область лобной доли, которая не вызывает движения при электрической стимуляции. В основном они находятся в передней части лобной доли. Оставшиеся области лобной доли — это области коры, производящие движение. Префронтальные области выступают во вторичную моторную кору, которая включает премоторную кору и дополнительную моторную зону . Две важные области, которые помогают в планировании и координации движений, расположены рядом с первичной моторной корой.Премоторная кора более латеральна, тогда как дополнительная моторная область более медиальна и расположена выше. Премоторная область помогает контролировать движения основных мышц, чтобы поддерживать осанку во время движения, тогда как дополнительная моторная область, как предполагается, отвечает за планирование и координацию движений. Дополнительная моторная область также управляет последовательными движениями, основанными на предыдущем опыте (то есть выученными движениями). Нейроны в этих областях наиболее активны до начала движения.Например, эти области могут подготовить тело к движениям, необходимым для вождения автомобиля в ожидании смены светофора. К этим двум регионам примыкают два специализированных центра автомобильного планирования. , , фронтальные поля глаза, , , отвечают за движение глаз в ответ на зрительные стимулы. Между лобными полями глаза и верхним бугорком существует прямая связь. Кроме того, кпереди от премоторной коры и первичной моторной коры находится зона Брока .Эта область отвечает за управление движениями структур речевого производства. Район назван в честь французского хирурга и анатома, который изучал пациентов, которые не могли говорить. У них не было нарушений в понимании речи, только в произнесении речевых звуков, указывающих на повреждение или недостаточное развитие области Брока.

Cortex первичного двигателя

Первичная моторная кора расположена в прецентральной извилине лобной доли. Нейрохирург Уолтер Пенфилд во многом описал основы первичной моторной коры, стимулируя электрическую стимуляцию поверхности головного мозга.Пенфилд исследовал поверхность коры головного мозга, пока пациент находился только под местной анестезией, чтобы он мог наблюдать реакцию на стимуляцию. Это привело к мнению, что прецентральная извилина непосредственно стимулирует движение мышц. Теперь мы знаем, что первичная моторная кора получает входные данные из нескольких областей, которые помогают в планировании движения, и ее основной выход стимулирует нейроны спинного мозга, чтобы стимулировать сокращение скелетных мышц. Первичная моторная кора устроена так же, как первичная соматосенсорная кора, в том смысле, что у нее есть топографическая карта тела, создающая моторный гомункулус (см.рисунок 14.23). Нейроны, отвечающие за мускулатуру стоп и голеней, находятся в медиальной стенке прецентральной извилины, а бедра, туловище и плечо находятся на гребне продольной щели. Рука и лицо находятся на боковой поверхности извилины. Кроме того, относительное пространство, отведенное для различных областей, преувеличено в мышцах, которые испытывают большее напряжение. Наибольшее количество коркового пространства отводится мышцам, которые совершают тонкие и быстрые движения, таким как мышцы пальцев и нижней части лица.«Силовые мышцы», которые выполняют более грубые движения, такие как мышцы ягодиц и спины, занимают гораздо меньше места на моторной коре.

Нисходящие тропы

Моторный выход коры головного мозга спускается в ствол головного мозга и спинной мозг, чтобы управлять мускулатурой через моторные нейроны. Нейроны, расположенные в первичной моторной коре головного мозга, названные клетками Беца , представляют собой большие корковые нейроны, которые синапсируют с нижними мотонейронами в спинном мозге или стволе головного мозга.Двумя нисходящими путями, по которым проходят аксоны клеток Беца, являются кортикоспинальный тракт и кортикобульбарный тракт . Оба тракта названы в честь их происхождения в коре и их мишеней — спинного мозга или ствола головного мозга (термин «бульбарный» относится к стволу головного мозга как луковице или расширению в верхней части спинного мозга). Эти два нисходящих пути отвечают за сознательные или произвольные движения скелетных мышц.Любая двигательная команда из первичной моторной коры передается по аксонам клеток Беца для активации верхних мотонейронов либо в черепных моторных ядрах, либо в вентральном роге спинного мозга. Аксоны кортикобульбарного тракта ипсилатеральные, то есть они проецируются из коры головного мозга в двигательное ядро ​​на той же стороне нервной системы. И наоборот, аксоны кортикоспинального тракта в значительной степени контралатеральны, что означает, что они пересекают среднюю линию ствола головного мозга или спинного мозга и синапс на противоположной стороне тела.Следовательно, правая моторная кора головного мозга контролирует мышцы левой стороны тела, и наоборот. Кортикоспинальный тракт спускается от коры через глубокое белое вещество головного мозга. Затем он проходит между хвостатым ядром и скорлупой базальных ядер в виде связки, называемой внутренней капсулой . Затем тракт проходит через средний мозг в виде церебральных ножек , после чего проникает через мосты. Войдя в продолговатый мозг, тракты образуют большой тракт белого вещества, называемый пирамидами , , , (Рисунок 14.28). Определяющим ориентиром спинномозговой границы является пирамидальный перекрест , где большая часть волокон кортикоспинального тракта пересекается с противоположной стороной головного мозга. На этом этапе тракт разделяется на две части, которые контролируют различные области мускулатуры.

Рисунок 14.28. Кортикоспинальный тракт

Главный нисходящий тракт, контролирующий движения скелетных мышц, — это кортикоспинальный тракт.Он состоит из двух нейронов, верхнего мотонейрона и нижнего мотонейрона. Верхний мотонейрон имеет свое клеточное тело в первичной моторной коре лобной доли и синапсы на нижнем мотонейроне, который находится в вентральном роге спинного мозга и проецируется на скелетные мышцы на периферии.

Аппендикулярный контроль

боковой кортикоспинальный тракт состоит из волокон, которые пересекают среднюю линию в пирамидальном перекресте (см.рисунок 14.28). Аксоны переходят от переднего положения пирамид в продолговатом мозге к латеральному столбу спинного мозга. Эти аксоны отвечают за управление мышцами аппендикуляра. Это влияние на аппендикулярные мышцы означает, что боковой кортикоспинальный тракт отвечает за движение мышц рук и ног. Вентральный рог как в нижнем шейном отделе спинного мозга, так и в поясничном отделе спинного мозга имеет более широкие вентральные рога, представляющие большее количество мышц, контролируемых этими мотонейронами.Увеличение шейки матки , , , особенно велико, потому что здесь лучше контролируется тонкая мускулатура верхних конечностей, особенно пальцев. Поясничное расширение , , , не так важно по внешнему виду, потому что здесь меньше точного моторного контроля нижних конечностей.

Осевое управление

передний кортикоспинальный тракт отвечает за управление мышцами туловища (см.рисунок 14.28). Эти аксоны не пересекаются в мозговом веществе. Вместо этого они остаются в переднем положении, когда спускаются по стволу головного мозга и входят в спинной мозг. Затем эти аксоны перемещаются на уровень спинного мозга, на котором они синапсируют с нижним двигательным нейроном. Достигнув соответствующего уровня, аксоны перекрещиваются, входя в вентральный рог на противоположной стороне спинного мозга, из которого они вошли. В вентральном роге эти аксоны синапсы с соответствующими им нижними мотонейронами. Нижние мотонейроны расположены в медиальных областях брюшного рога, потому что они контролируют осевые мышцы туловища.Поскольку движения туловища затрагивают обе стороны тела, передний кортикоспинальный тракт не является полностью противоположным. Некоторые коллатеральные ветви тракта будут выступать в ипсилатеральный вентральный рог, чтобы контролировать синергетические мышцы на этой стороне тела или подавлять антагонистические мышцы через интернейроны в вентральном роге. Благодаря влиянию обеих сторон тела передний кортикоспинальный тракт может координировать постуральные мышцы при широких движениях тела.Эти координирующие аксоны в переднем кортикоспинальном тракте часто считаются двусторонними, поскольку они являются как ипсилатеральными, так и контралатеральными.

Интерактивная ссылка

Посмотрите это видео, чтобы узнать больше о нисходящих моторных путях соматической нервной системы. Упоминаются автономные связи, которые рассматриваются в другой главе. В этом коротком видео описываются только некоторые нисходящие двигательные пути соматической нервной системы. Какой участок пути описан, а какой не указан?

Экстрапирамидные контроли

Другие нисходящие связи между головным и спинным мозгом называются экстрапирамидной системой .Название происходит от того факта, что эта система находится за пределами кортикоспинального пути, который включает пирамиды в мозговом веществе. Несколько путей, исходящих из ствола мозга, вносят свой вклад в эту систему. Тектоспинальный тракт проходит от среднего мозга к спинному мозгу и важен для постуральных движений, которые осуществляются верхним холмиком. Название тракта происходит от альтернативного названия верхнего бугорка — тектума. Ретикулоспинальный тракт соединяет ретикулярную систему, диффузную область серого вещества в стволе головного мозга, со спинным мозгом.Этот тракт влияет на мышцы туловища и проксимальных отделов конечностей, связанные с осанкой и движением. Ретикулоспинальный тракт также способствует тонусу мышц и влияет на вегетативные функции. Вестибулоспинальный тракт соединяет ядра ствола головного мозга вестибулярной системы со спинным мозгом. Это позволяет регулировать позу, движения и баланс на основе информации о равновесии, предоставляемой вестибулярной системой. На пути экстрапирамидной системы влияют подкорковые структуры.Например, связи между вторичной моторной корой и экстрапирамидной системой модулируют движения позвоночника и черепа. Базальные ядра, которые важны для регулирования движения, инициированного ЦНС, влияют на экстрапирамидную систему, а также на ее таламическую обратную связь с моторной корой. Осознанное движение наших мышц сложнее, чем просто посылка единственной команды от прецентральной извилины к правильным двигательным нейронам. Во время движения любой части тела наши мышцы передают информацию обратно в мозг, а мозг постоянно посылает «исправленные» инструкции обратно мышцам.Мозжечок играет важную роль в двигательной системе, потому что он сравнивает мозговые моторные команды с проприоцептивной обратной связью. Кортикоспинальные волокна, которые проходят к вентральному рогу спинного мозга, имеют ответвления, которые также имеют синапсы в мостах, которые выступают в мозжечок. Кроме того, проприоцептивные ощущения системы спинного столба имеют боковую проекцию на мозговое вещество, которая проецируется на мозжечок. Эти два потока информации сравниваются в коре мозжечка.Конфликты между моторными командами, посылаемыми головным мозгом, и информацией о положении тела, предоставляемой проприорецепторами, заставляют мозжечок стимулировать красное ядро ​​ среднего мозга. Затем красное ядро ​​посылает корректирующие команды спинному мозгу по руброспинальному тракту . Название этого урочища происходит от слова «красный», которое встречается в английском слове «рубин». Хороший пример того, как мозжечок корректирует мозговые моторные команды, может быть проиллюстрирован ходьбой в воде.Исходная моторная команда головного мозга на ходьбу приводит к высококоординированному набору выученных движений. Однако в воде тело не может выполнять типичное движение при ходьбе в соответствии с инструкциями. Мозжечок может изменять двигательную команду, стимулируя мышцы ног делать большие шаги, чтобы преодолеть сопротивление воды. Мозжечок может производить необходимые изменения через руброспинальный тракт. Модуляция основной команды ходить также зависит от спинномозговых рефлексов, но мозжечок отвечает за расчет соответствующей реакции.Когда мозжечок не работает должным образом, это серьезно нарушает координацию и равновесие. Наиболее ярким примером этого является чрезмерное употребление алкоголя. Алкоголь подавляет способность мозжечка интерпретировать проприоцептивную обратную связь, что затрудняет координацию движений тела, таких как ходьба по прямой линии, или направление движения руки, чтобы коснуться кончика носа.

Интерактивная ссылка

Посетите этот сайт, чтобы прочитать о пожилой женщине, которая начинает терять способность контролировать мелкие движения, такие как речь и движения конечностей.Многие обычные причины были исключены. Это не был инсульт, болезнь Паркинсона, диабет или дисфункция щитовидной железы. Следующей наиболее очевидной причиной были лекарства, поэтому пришлось проконсультироваться с ее фармацевтом. Побочный эффект лекарства, призванного помочь ей уснуть, привел к изменениям в моторном контроле. Какие области нервной системы могут быть в фокусе побочных эффектов галоперидола?

Выход на вентральный рожок

Соматическая нервная система обеспечивает работу исключительно скелетных мышц.Нижние двигательные нейроны, отвечающие за сокращение этих мышц, находятся в вентральном роге спинного мозга. Эти большие мультиполярные нейроны имеют корону из дендритов, окружающих тело клетки, и аксон, выходящий из вентрального рога. Этот аксон проходит через корешок вентрального нерва, чтобы присоединиться к формирующемуся спинномозговому нерву. Аксон относительно длинный, потому что он должен достигать мышц на периферии тела. Диаметр тел клеток может быть порядка сотен микрометров, чтобы поддерживать длинный аксон; некоторые аксоны достигают метра в длину, например, мотонейроны поясницы, которые иннервируют мышцы первых пальцев стопы.Аксоны также будут ветвиться, иннервируя несколько мышечных волокон. Вместе мотонейрон и все мышечные волокна, которыми он управляет, составляют двигательную единицу. Моторные агрегаты различаются по размеру. Некоторые из них могут содержать до 1000 мышечных волокон, например, в четырехглавой мышце, или могут иметь только 10 волокон, например, в экстраокулярной мышце. Количество мышечных волокон, которые являются частью двигательной единицы, соответствует точности управления этой мышцей. Кроме того, мышцы, которые обладают более тонким моторным контролем, имеют больше моторных единиц, соединенных с ними, а это требует большего топографического поля в первичной моторной коре.Аксоны моторных нейронов соединяются с мышечными волокнами в нервно-мышечном соединении. Это специализированная синаптическая структура, в которой несколько терминалей аксона синапсируются с сарколеммой мышечных волокон. Синаптические концевые луковицы мотонейронов выделяют ацетилхолин, который связывается с рецепторами сарколеммы. Связывание ацетилхолина открывает лиганд-зависимые ионные каналы, увеличивая движение катионов через сарколемму. Это деполяризует сарколемму, вызывая сокращение мышц. В то время как другие синапсы приводят к дифференцированным потенциалам, которые должны достигать порога в постсинаптической мишени, активность нервно-мышечного соединения надежно приводит к сокращению мышечных волокон с каждым нервным импульсом, полученным от двигательного нейрона.Однако на силу сокращения и количество сокращающихся волокон может влиять частота импульсов мотонейрона.

Рефлексы

Эта глава началась с представления рефлексов в качестве примера основных элементов соматической нервной системы. Простые соматические рефлексы не включают высшие центры, обсуждаемые для сознательных или произвольных аспектов движения. Рефлексы могут быть спинномозговыми или черепными, в зависимости от задействованных нервов и центральных компонентов.Пример, описанный в начале главы, включал ощущение тепла и боли от горячей печи, вызывающее отдергивание руки через соединение в спинном мозге, которое приводит к сокращению двуглавой мышцы плеча. Описание этого рефлекса отмены было упрощено для введения, чтобы выделить части соматической нервной системы. Но чтобы рассмотреть рефлексы полностью, этому примеру нужно уделить больше внимания. Убирая руку с плиты, вы не хотите замедлять этот рефлекс.Когда двуглавая мышца плеча сокращается, антагонистическая трехглавая мышца плеча должна расслабиться. Поскольку нервно-мышечный переход является строго возбуждающим, двуглавая мышца сокращается, когда двигательный нерв активен. Скелетные мышцы не расслабляются активно. Вместо этого двигательный нейрон должен «успокоиться» или подавиться. В рефлексе отказа от горячей печи это происходит через интернейрон в спинном мозге. Тело клетки интернейрона расположено в спинном роге спинного мозга. Интернейрон получает синапс от аксона сенсорного нейрона, который обнаруживает, что рука обжигается.В ответ на эту стимуляцию сенсорного нейрона интернейрон затем подавляет двигательный нейрон, который контролирует трехглавую мышцу плеча. Это делается путем высвобождения нейротрансмиттера или другого сигнала, который гиперполяризует двигательный нейрон, связанный с трехглавой мышцей плеча, что снижает вероятность того, что он инициирует потенциал действия. Когда этот мотонейрон подавлен, трехглавая мышца плеча расслабляется. Без антагонистического сокращения уход от горячей плиты происходит быстрее и предотвращает дальнейшее повреждение тканей.Другой пример рефлекса отмены возникает, когда вы наступаете на болезненный раздражитель, например, на гвоздь или острый камень. Ноцицепторы, которые активируются болевым раздражителем, активируют двигательные нейроны, ответственные за сокращение передней большеберцовой мышцы. Это вызывает тыльное сгибание стопы. Тормозящий интернейрон, активируемый коллатеральной ветвью ноцицепторного волокна, будет подавлять мотонейроны икроножных и камбаловидных мышц, чтобы отменить подошвенное сгибание. Важное различие в этом рефлексе состоит в том, что подошвенное сгибание, скорее всего, происходит, когда ступня прижимается к закрепке.Сокращение передней большеберцовой мышцы — не самый важный аспект рефлекса, поскольку продолжение подошвенного сгибания приведет к дальнейшему повреждению при наступлении на тактическую позицию. Другой тип рефлекса — рефлекс растяжения . В этом рефлексе, когда скелетная мышца растягивается, активируется рецептор мышечного веретена. Аксон из этой рецепторной структуры вызовет прямое сокращение мышцы. Коллатеральное волокно мышечного веретена также подавляет двигательный нейрон мышц-антагонистов.Рефлекс помогает поддерживать постоянную длину мышц. Распространенным примером этого рефлекса является коленный рефлекс, который вызывается резиновым молотком, ударяемым по связке надколенника во время медицинского осмотра. Специализированным рефлексом для защиты поверхности глаза является рефлекс роговицы или рефлекс моргания глаза. Когда роговица стимулируется тактильным раздражителем или даже ярким светом в соответствующем рефлексе, инициируется моргание. Сенсорный компонент проходит через тройничный нерв, который несет соматосенсорную информацию от лица, или через зрительный нерв, если стимулом является яркий свет.Двигательная реакция проходит через лицевой нерв и иннервирует orbicularis oculi с той же стороны. Этот рефлекс обычно проверяется во время физического осмотра с помощью вдоха или легкого прикосновения аппликатора с ватным наконечником.

Интерактивные ссылки

Посмотрите это видео, чтобы узнать больше о рефлекторной дуге роговичного рефлекса.