Механизмы и этапы формирования двигательной функции в онтогенезе

Кора больших полушарий  мозга связана со всеми органами тела через нижележащие отделы центральной  нервной системы, с которыми она  напрямую связана нервными путями.

С одной стороны до той или иной точки коры доходят  импульсы, поступающие с периферии. С другой – посылает импульсы кора в нижележащие отделы мозга, а  уже оттуда импульсы идут к различным  органам.

Тончайшее равновесие между  внешней средой и организмом обеспечивает и осуществляет кора головного мозга. Она регулирует и направляет физиологические процессы, проходящие внутри организма, и обеспечивает его сложное функциональное единство.

По представлению Павлова, каждый анализатор имеет в коре головного мозга ядро (центральную часть), в котором осуществляются высший анализ и синтез, а также широкую периферическую зону, в которой в элементарном виде совершаются аналитические и синтетические процессы.

Между ядрами отдельных  анализаторов перемешаны и нервные элементы, которые принадлежат различным анализаторам. И если ядро анализатора выбывает из строя в силу каких-либо причин, то периферические элементы того же анализатора перенимают его функцию.

Современная физиология отвергает абсолютный, узкий локализационизм, и принцип равноценности, однородности всех участков коры мозга.

И.П. Павлов ещё много  лет назад говорил о том, локализация  имеет динамический, подвижный характер.

Любой центр коры головного  мозга самым тесным образом связан со всеми другими отделами центральной нервной системы. В этом объединении и заключается ведущая роль в организме коры мозга.

Кора головного мозга  отличается высокой пластичностью. Одни её отделы перенимают функции  других, при расстройстве их деятельности от разных причин [6, с. 145].

Проведенные отечественными и зарубежными учеными исследования показали, что в центральной извилине мозга находится двигательная область. Раздражение этой области электрическим током вызывает сокращение определённых мышц на противоположной стороне тела. А удаление этой области хирургическим путем ведёт к расстройству координации, к ослаблению мышц. Ранение этой двигательной области у человека обычно сопровождается параличами.

Методом условных рефлексов  доказано, что двигательные центры содержат чувствительные клетки, к  которым приходят периферические раздражения от двигательного аппарата – от костей, мышц, суставов. Эта область – мозговой конец двигательного анализатора, так же как затылочная область – мозговой конец зрительного анализатора, а височная область – мозговой конец слухового анализатора. Импульсы рецепторов двигательного аппарата поступают в чувствительные клетки передней мозговой извилины, а оттуда передаются двигательным клеткам спинного и головного мозга.

Таким образом, каждое произвольное или волевое движение и каждый двигательный акт, обусловлен раздражениями, поступающими в кору головного мозга из внутренней или внешней среды.

Позади центральной  борозды располагается чувствительная область коры, в которой заканчивается  путь, начинающийся в рецепторах кожи и внутренних органов. Каждое полушарие  мозга связано с противоположной половиной тела, но существуют связи полушария и с одноименной половиной тела. Разрушение задней центральной извилины приводит к нарушению чувствительности в соответствующих ей частях [6, с. 170].

Работы последних лет  показывают, что интерорецепторы (рецепторы внутренних органов) имеют связь с корой. Только раздражение их не вызывает определённых ощущений и до сознания не доходит.

Переживания, психические  волнения, напряженная умственная деятельность, сопровождаются изменениями со стороны желудочно-кишечного тракта, сердечно - сосудистой системы, мочевого пузыря и других органов.

Выключая хирургическими или фармакологическими методами некоторые  области коры, по желанию можно  изменять, перестраивать, ослаблять  или усиливать работу сердца, почек, желудка и других внутренних органов. Действие коры головного мозга бесспорно на прямую кишку и мочевой пузырь. Также доказано её влияние на слюно- и потоотделение, на просвет сосудов, на состояние мышц и т.д.

Условные рефлексы образуются не только при внешнем раздражении. Но и при всяком раздражении интерорецепторов (рецепторов внутренних органов).

Это свидетельствует  о том, что импульсы из внутренних органов обязательно проникают  в кору головного мозга, потому что  только в таком случае возможна выработка на них условных рефлексов.

В коре затылочных долей  обоих полушарий находятся зрительные центры. Если они нарушены или удалены, начинаются отклонения со стороны зрения.

У людей иногда встречаются  заболевания, которые называют "психической слепотой". При них люди видят предметы хорошо, но узнать их не в состоянии.

Эти ситуации возникают  тогда, когда нарушена структура  коры головного мозга. При этом разрушено  только ядро зрительного анализатора  – расстроена аналитическая деятельность коры головного мозга. А нервные окончания и проводящие пути остаются в полном порядке.

Общепринятым считается  в настоящее время и то, что  раздражение специфических нервных  окончаний кожи, мышц и внутренних органов воспринимается корковыми  клетками головного мозга, как болевое ощущение.

Кора больших полушарий  играет в восприятии и осознании  боли основную роль. Именно в коре формируется  субъективное ощущение боли. В коре объединяются и связываются в  одно целое все раздражения, поступающие  по разным центростремительным путям с периферии. В коре происходит оценка поступившего раздражения, сопоставление его с предшествующим опытом. В коре принимается решение и вырабатывается действие.

Кора больших полушарий  – это высший распорядительный отдел  центральной нервной системы, в  которой происходит осознание и дифференцировка болевого ощущения, при участии целого ряда подкорковых образований головного мозга [6, с. 156].

1.5 Зависимость точности и скорости произвольных движений от уровня развития в онтогенезе скелетно–мышечной системы, зрительно–двигательной функциональной системы, фронтальных областей коры больших полушарий мозга

Развитие движений в  онтогенезе (греч. ontos – сущее + genesis – происхождение) представляет собой  процесс качественного видоизменения  системы движений по мере роста организма и накопления индивидуального опыта, которая Ребенок в момент рождения не обладает вполне готовыми механизмами регуляции движений. Но уже в эмбриональный период происходит формирование функций поддержания позы, подготовка к дыхательным движениям, глотанию, осуществляется активизация венозного кровообращения и лимфотока. Сразу после рождения проявляется целый набор двигательных реакций: рудиментарные двигательные рефлексы Робинзона, Моро, ползание по Бауэру, позо–тонические рефлексы, в частности шейные и лабиринтные, безусловно рефлекторные двигательные акты в виде пищевого сосательного, защитного мигательного, движения глаз. Важную роль играют хаотические движения, которые группируются в повторяющиеся движения, а затем на их основе происходит формирование целенаправленных движений. В условиях воспитания к первому полугоду жизни ребенка в целом формирование всех основных движений завершается. В дальнейшем — по мере развития речи - происходит формирование произвольных движений. Основной набор универсальных двигательных реакций окончательно оформляется к 11–14 годам [7, с. 200].

Формирование двигательного  навыка.

Формирование двигательного  навыка определяется появлением способности  к осуществлению того или иного  движения без сознательного контроля, которая В процессе обучения у индивида создается концептуальная модель движения, в которой интегрируется знание о выполняемой двигательной задаче, средствах и способах ее решения, и образ конкретной ситуации реализации движения. На основе этих элементов движения происходит актуализация уже отработанных двигательных навыках, имеющих отношение к данной двигательной задаче. Кроме того, происходит настройка системы восприятия, и формируется комплекс ожидаемых афферентаций, за счет чего повышается чувствительность к определенным элементам внешней и внутренней среды. При освоении моторного поля в конкретных условиях решения двигательной задачи происходит соотнесение этого решения с признаками ситуации. Для начала отработки движения характерна повышенная чувствительность движения к нюансам афферентации, при постепенном наполнении моторной памяти отработанными двигательными элементами происходит редукция содержания образов ситуации и движения, в которых остаются лишь самые существенные ориентиры. Восприятие движения на стадии автоматизации становится более обобщенным и свернутым. На стадии тренировки, которая следует за стадией автоматизации, происходит увязывание элементов движения между собой и строится система их актуальной координации. Этот процесс формирования двигательного навыка завершается его стандартизацией, когда выполняемое действие принимает постоянную форму, и стабилизацией, при которой движение приобретает устойчивость по отношению к внешним и внутренним препятствиям [7, с. 204].

1.6 Основные этапы формирования двигательной функции в онтогенезе

Особенность онтогенеза двигательной функции человека по сравнению  с животными состоит в том, что новорожденный ребенок более  беспомощен, неспособен поддерживать равновесие и осуществлять целенаправленные двигательные акты. Становление двигательной функции до уровня совершенствования взрослого организма занимает у человека период от рождения до 17-18 лет.

Наиболее продуктивными  для выявления основных этапов и  узловых моментов развития двигательной функции можно считать систематические исследования детей каждого года жизни и применение по возможности более простых моделей движения, с тем чтобы можно было ограничить число регистрируемых параметров и упростить их качественный анализ.

Возрастной период 2-4 года является этапом выработки структуры акта ходьбы. К концу 4-го года каждый элемент шага, за немногими исключениями, освоен в отдельности. Однако комплектование их в систему дается ребенку с трудом. В каждом шаге оказывается опущенным то тот, то иной структурный элемент. Ритмизация соседних шагов неодинакова, и поэтому один н тот же элемент динамики соответствует разным фазам шага. Кроме того, первый поступательный импульс у взрослых по амплитуде является максимальным и состоит из одного компонента, у детей он весьма вариабелен, дается наугад и состоит из нескольких компонентов. Это свидетельствует о различиях механизмов регуляции: у взрослых в основе осуществления двигательного акта лежит заранее сформированная пространственно-временная программа, у детей - движение корригируется в основном в ходе его выполнения на основе обратной афферентации [8, с. 56].

В 5 лет процесс выработки  всех элементов динамики шага считается  законченным. В период от 4 до 5,5 лет  наблюдается значительное совершенствование  акта ходьбы: 5,5-летние дети, в отличие от 4-летних, не только способны выполнять каждый элемент шага в отдельности, но в состоянии осуществлять и правильную последовательность элементов. Однако, несмотря на это, ходьба детей 5, 6, 7 лет отличается от таковой у взрослых. В связи с отсутствием акцентировки отдельных элементов конфигурация кривых ускорений имеет у них другой вид, чем у взрослых.

Новый этап формирования акта ходьбы отмечается в возрасте 8-10 лет. Он характеризуется оформлением  структуры всех динамических кривых, сглаживанием одних деталей при большей акцентировке других. В 8-9 лет отдельные детали кривых продольных ускорений не просто чередуются, они вместе создают оформленное целое, примитивную схему которого можно было видеть еще в первый год самостоятельной ходьбы. Оформление иннервационной структуры шага в этот возрастной период приводит и к стабилизации таких показателей, как темп и длина шага. У детей младшего возраста и даже в 5-7 лет зависимость между темпом и длиной шага отсутствует, и только в старшей группе - от 8 до 10 лет - наблюдаются показатели, близкие к показателям взрослых: темп постоянен, длина шага равномерна, при ускорении темпа удлиняется шаг [8, с. 50].

В первые 3 мес. жизни ребенок  выполняет активные непроизвольные (так называемые массивные) движения. На 6-м мес. жизни тонус и координация активности мышц-антагонистов устанавливаются на уровне, благоприятном для осуществления произвольных движений. Первые элементарные манипуляции с предметами окружающей среды дети начинают выполнять в возрасте 4 мес. Движения эти неточны, сопровождаются многими синкинезиями. На 5-м мес. ребенок может брать предмет двумя руками.

Все это становится возможным  лишь при определенном уровне регуляции  зрительной функции, которая в течение  первых месяцев жизни развивается независимо от двигательной. Хорошо выраженное зрительное прослеживание движущегося предмета проявляется начиная с 2 мес. жизни. Это рефлекс автоматического прослеживания, регулируемый затылочным глазодвигательным центром. У детей 4 мес. выявлено адекватное перемещение взора с одной точки фиксации на другую. В возрасте от 4 до 6 мес. развивается произвольная регуляция движений глаз, что связано с функционированием лобного глазодвигательного центра. Произвольное прослеживание, обеспечивающее получение пространственной зрительной информации у детей первого полугодия, осуществляется скачкообразными движениями глаз и лишь на 2-м году жизни переходит в плавное прослеживание.

В возрасте 5-6 мес. происходит формирование единой зрительно-двигательной функциональной системы, обеспечивающей оптимальную для этого возраста возможность регуляции произвольных движений.

Совершенствование зрительно-двигательной функциональной системы в процессе развития организма, происходит в направлении  обеспечения всевозрастающей точности произвольных движений. Функциональная система, регулирующая произвольное движение руки при хватании, формируется в конце первого полугодия жизни, система регуляции движений при проведении прямой по заданной линии - лишь в 3 года. В 5 лет эта система является гораздо более совершенной [8, с. 55].

1.7 Роль зрительного и вестибулярного анализаторов в управлении движениями

Во внутреннем ухе, кроме  улитки, находится вестибулярный  аппарат - орган равновесия.

Он состоит из преддверия и трех полукружных каналов. Полукружные  каналы располагаются в трех взаимно перпендикулярных плоскостях и сообщаются с преддверием. В нем имеются две полости с волосковыми чувствительными клетками. Это и есть рецепторы. Над рецепторными клетками находится студенистая масса, в которой имеются отолиты - кристаллики известковых солей. В полукружных каналах тоже есть рецепторы. Рецепторы преддверия и полукружных каналов представляют собой периферический отдел вестибулярного анализатора. Через нерв преддверия возбуждение от рецепторов вестибулярного аппарата проводится в продолговатый мозг, а затем в височную область коры полушарий.