Иннервация скелетных мышц

Центральная и периферическая нервные системы
Нервная система человека состоит она из центральной нервной системы (ЦНС), включающей головной мозг и спинной мозг, полностью расположенный внутри позвоночного столба.

А также периферической нервной системы (ПНС), состоящей из отходящих от ЦНС периферических нервов, идущих к мышцам и к другим органам.

ЦНС обрабатывает информацию и формирует управляющие сигналы, а ПНС передает информацию между ЦНС и органами.

Структура периферических нервов похожа на структуру мышцы, - в них тоже есть множество волокон, образующих отдельные параллельно лежащие пучки. Но в данном случае это нервные волокна, хвосты нейронов.
Строение периферического нерва напоминает строение скелетной мышцы
Структура периферических нервов похожа на структуру мышцы, - в них тоже есть множество волокон, образующих отдельные параллельно лежащие пучки. Но в данном случае это нервные волокна, хвосты нейронов.

Нейроны это клетки нервной системы, осуществляющие передачу сигналов. Сигналы они передают в виде нервных импульсов называемых потенциалами действия.

От спинного мозга периферические спинномозговые нервы выходят в промежутках между позвонками. И в этом смысле, опасно любое их смещение. Сильное смещение позвонков может повредить нерв, что приведет к параличу. Но и при слабом смещении есть риск того, что позвонок передавит корешок нерва и, тем самым, как-то нарушит проведение сигналов.

Сдавливание одних нервов может привести, например, к тому что желудку будут даваться команды на выделение избыточного желудочного сока. А это приводит к гастриту. Сдавливание других нервов может нарушить иннервацию сердца, например, вызывая постоянные нарушения артериального давления.

При этом, передавливание может быть незаметным. И такие болезни можно будет лечить сколь угодно долго, разными способами, но они будут постоянно возвращаться. Пока не будет решена проблема нарушенного управления, соответствующий позвонок не встанет на место и не перестанет давить на нерв. Поэтому, с точки зрения здоровья, позвоночник — это зона повышенного внимания.
Чувствительные нейроны (сверху) собирают информацию для ЦНС, а моторные (снизу) – передают сигнал мышцам для сокращения
За исключением некоторых черепных нервов все периферические нервы смешанные. То есть содержат в своем составе: чувствительные, моторные и вегетативные нейроны.

Чувствительные нейроны, они же афферентные, что значит приносящие. Приносят в ЦНС информацию о состоянии и положении тела, на основании которой и формируется движение.

Их окончания, могут быть как свободными, так и дополненными структурами, помогающими фиксировать раздражение и преобразовывать его в нервный сигнал. В обоих случаях это называется рецептором.

С формированием движений связано много разных рецепторов, они находятся буквально повсюду и собирают самую разную информацию. О давлении, натяжении, температуре, боли, вибрации и так далее.
Проприорецепторы собирают информацию о положении и движении тела, а также ощущения связанный с силой сокращения мышц
В вопросах же движения особую роль играют проприорецепторы (от лат. proprius - собственный). Это отдельная группа механорецепторов, то есть рецепторов, реагирующих на механическое воздействие, собирающих информацию о положении и движении тела, а также ощущения связанный с силой сокращения мышц.

Традиционно к ним относят:
  • Нейромышечные веретена, расположенные среди мышечных волокон. Они формируют информацию о длине и скорости сокращения мышц.
  • Сухожильные органы Гольджи, расположенные в местах соединения сухожилий и мышечных волокон. Они несут информацию о напряжении мышц. Том, насколько сильно они сокращены.
  • Целую группу суставных рецепторов – разных простых рецепторов, располагающихся в суставной капсуле или вблизи нее. Они несут информацию о положении, углах наклона суставов и о скорости изменения их положений.

Вся такая проприоцепторная информация поступая в ЦНС, объединяется с тактильной, болевой, зрительной, вестибулярной и другой информацией, для создания общей картины. И уже на основании этого в головном мозге генерируется управляющий сигнал, который идет до мышц и регулирует их сокращение.

Либо, в случае рефлексов, движение может сформироваться на основании ограниченной информации от рецепторов, без участия головного мозга, только через спинной, по быстрой короткой рефлекторной дуге. Несколько подробных примеров мы разберем в следующих темах.

Зачастую рецепторные нейроны передают сигнал на двигательные нейроны не напрямую, а через отдельные вставочные нейроны (они же интернейроны). Они находятся уже в ЦНС.
Верхние мотонейроны несут сигналы внутри ЦНС, от головного мозга к нижним мотонейронам. А нижние мотонейроны, несут сигналы к мышцам.
Второй тип нейронов – моторные, они же двигательные. По ним идут управляющие сигналы на сокращение от ЦНС к мышцам. Это уже эфферентный, что значит выносящий (исходящий) сигнал.

Мотонейроны делятся на верхние и нижние. Верхние несут сигналы внутри ЦНС, от головного мозга к нижним мотонейронам.
А нижние мотонейроны, несут сигналы к мышцам. Тела нижних мотонейронов находятся в ЦНС, а их отростки, аксоны, выходят из спинного мозга в составе периферических нервов и доносят сигналы до мышц. Обычно, говоря о мотонейронах имеют ввиду именно нижние.

Таким образом, намерение двигаться возникает в моторной (двигательной) коре головного мозга. От нее в виде потенциала действия посылается по волокнам верхних мотонейронов к нижним. А от нижних – к мышцам, вызывая их сокращение.

Путь от коры головного мозга до нижних мотонейронов называется кортикоспинальный тракт.

Если совсем углубляться в детали, то нижние мотонейроны подразделяются 3 типа α, β и γ: (альфа, бета и гама):
  • α-мотонейроны иннервируют мышечные волокна вызывая сокращение мышц.
  • γ-мотонейроны иннервируют нейромышечные веретена, регулируя их чувствительность, делая сбор информации более точным.
  • β-мотонейроны связаны одновременно и с мышечными волокнами, и с нейромышечными веретенами. Сигнал по ним приводит к одновременному сокращению мышц и регулировке веретен.

Последний, третий тип нервных волокон – вегетативные.
С одной стороны, они иннервируют гладкие мышцы стенок сосудов, в том числе расположенных внутри мышцы, и своей деятельностью регулируют ход крови и лимфы, которые обслуживают мышечную работу.

С другой стороны, вегетативные нервы ответственны за управление всей вегетативной системой вообще, то есть симпатической и парасимпатической системами, которые во многом регулируют и общее состояние организма, в том числе целенаправленно действуя на мышцы.