Cтраница 3
Моссо с помощью разработанного им эргографа установил, что при умственном утомлении, вызванном приемом экзаменов у студентов, отчетливо снижается мышечная сила. Этот эксперимент показал, что утомление центральной нервной, системы резко сказывается на состоянии мышечной системы. В этой же работе Моссо показал, что прекратившая выполнять произвольные движения мышца ( сокращение мышцы по сигналам, идущим от двигательной зоны коры больших полушарий) из-за утомления вновь способна сокращаться, если раздражать электрическим током двигательный нерв, иннервиру-ющий мышцу. Отсюда Моссо сделал правильный вывод о том, что при произвольном сокращении мышц утомление развивается в первую очередь в центральной нервной системе. Эти данные многократно были подтверждены рядом других ученых. [31]
Однако было бы неправильно думать, что тренировка движений связана только с изменениями в самих мышцах. На самом деле она обеспечивается работой всех органов нашего тела и прежде всего нервной системы. В мышцах имеются чувствительные нервные окончания, и при каждом сокращении мышцы в этих окончаниях возникает возбуждение. По центростремительным нервам возбуждение передается в спинной мозг, потом в головной мозг, а оттуда по двигательным нервам возбуждение передается в эту же и в другие мышцы, вызывая их сокращение. Когда сокращения определенных мышц при определенных движениях последовательно повторяются, в некоторых участках мозга возникает возбуждение, а в других-торможение. Благодаря торможению многие лишние движения тормозятся, а нужные для данной работы движения делаются более быстрыми, тонкими, более совершенными. [32]
Мы наносим короткий электрический удар на нерв с помощью наших стимулирующих электродов и постепенно увеличиваем силу воздействия. Когда она достигает определенной величины так называемого порога, на экране осциллографа появляется светящаяся волна. Она возникает с некоторым запозданием, которое соответствует времени, необходимому для прохождения сигнала по нерву от первой пары электродов до второй. Сигнал распространяется с постоянной скоростью, что можно доказать, принимая его на различных расстояниях от исходного пункта. В двигательном нерве лягушки скорость распространения составляет примерно 18 - 30 метров в секунду. У теплокровных животных в нервных волокнах, отличающихся максимальной проводимостью, нервный импульс может распространяться со скоростью 90 метров в секунду. [33]
Сравнение становится еще более наглядным, если рассматривать действительно патологическую ситуацию. Некоторые люди страдают заболеванием, известным под названием атаксии. Иногда эту болезнь называют также мозжечковым тремором, так как она связана с повреждением мозжечка. Если больной неподвижен, то никаких признаков заболевания не наблюдается, однако если он хочет сделать какое-нибудь целенаправленное движение, например взять карандаш, то начинают проявляться отклонения от нормы. Его рука движется по направлению к карандашу, но если нормальный человек в состоянии точно и без рывков довести руку до цели, что достигается за счет непрерывности обратной связи между зрительным образом производимого им действия и его собственными двигательными нервами, то больной атаксией не в состоянии правильно корректировать движение руки при помощи контуров отрицательной обратной связи. Вследствие этого по мере приближения к карандашу его рука начинает дрожать с неуклонно растущей амплитудой, и в итоге вполне вероятно, что он коснется стола далеко от цели. [34]
Большую роль в этом процессе играют ионы кальция и саркоплазмати-ческие белки - кальсеквестрин и белок с высоким сродством к кальцию. Эти белки расположены в цистернах саркоплазматического рети-кулума. Саркоплазматический ретикулум - это внутриклеточная мембранная система, окружающая мышечные нити. В цистернах ионы кальция связаны с кальсеквестрином и белком с высоким сродством к кальцию. Эти белки расположены на внутренней мембране ретикулума. Перенос Са2 из цистерн происходит по градиенту концентрации простой диффузией; перенос Са2 из цитоплазмы в цистерны - против градиента при участии Са2 - зависимой АТФазы и АТФ. В состоянии покоя система активного транспорта накапливает кальций в цистернах. Сокращение мышцы начинается с прихода потенциала действия на концевую пластинку двигательного нерва. В синапс выделяется ацетилхолин, который связывается с постсинаптиче-скими рецепторами мышечного волокна. [35]