Motorika dle funkce • lokomoční, posturální • oční pohyby • dýchání • nutriční • komunikační • orientační • obranná • reprodukční • manipulační Motorika dle funkce • jednotlivé svaly nebo svalové skupiny využívány pro více funkcí • řízené volně, rytmicky nebo reflexivně (např. dýchací svaly) • vědomí není nutné pro řízení pohybu Pohyby 1) reflexní – rychlé, mimovolní, vyvolané určitým podnětem 2) rytmické – polykání, dýchání, chůze, škrabání (činnost center uspořádaných na způsob oscilátorů) • podkladem 1 a 2 jsou stereotypní vzorce svalových kontrakcí 3) volní – zaměřené k cíli Motorická jednotka • základní jednotka pro řízení motoriky • jeden míšní alfamotoneuron inervuje více svalových vláken Reflex • dřívější chápání: automatická, mimovolní odpověď na podráždění určitého receptoru ale: • reflexy jsou flexibilní, tzn. můžou být modifikovány pro potřebu daného úkolu • centrálně generované motorické povely mohou integrovat reflexy do komplexních adaptivních pohybů Propriorecepce • přesná informace o: - stavu kontrakce svalu, tzn. síla stahu a změna délky - pozici kloubu a úhlu ohnutí Napínací a šlachové reflexy • udržování požadované délky svalu a ochrana před nadměrnou zátěží • slouží mimo jiné také ke stabilizaci postoje při udržování rovnováhy, upravují pouze drobnější odchylky porušení rovnováhy (zásadnější zásahy – vyšší centra) • Kožní reflexy spouští komplexní pohyby, které mají ochranou a posturální funkci • centrální motorické povely a kognitivní procesy mohou ovlivňovat synaptický přenos u míšních reflexů • např. pokles napínacího reflexu při přechodu ze stání do chůze a běhu Poškození CNS vede ke změně reflexů • areflexie nebo hyporeflexie: nejčastěji postižení reflexního oblouku (může být i při postižení CNS) • hyperreflexie : postižení CNS Generátory vzorců pohybu • neuronální síť vytvářející rytmické vzorce motorické aktivity bez nutné účasti senzorických informací z periferních receptorů (chůze, plavání, krmení, dýchání, létání) • základní vzorec aktivity je však modifikován senzorickými informacemi z periferních receptorů a signály z ostatních oblastí CNS Lokomoce • základní prvek je krok: fáze švihu a fáze opory • oscilační neuronální okruhy (patterns generator) • zpětné informace o probíhající fázi usnadňuje začátek další fáze kroku Lokomoce • descendentní dráhy z mozkového kmene zahajují chůzi a kontrolují její rychlost Mozeček „ladí“ vzorce lokomoční aktivity řízením časování a intenzity sestupných signálů Motorická kůra přizpůsobuje krokový cyklus informacím ze zrakové kůry Lokomoce • rovnováha při chůzi - účast struktur řídících posturální motoriku • cílená lokomoce – mozeček, bazální ganglia, senzomotorické oblasti kůry • bazální ganglia: důležité při zahajování (iniciaci) chůze • zraková kontrola: zadní parietální kortex Cílená (volní) motorika se od reflexních pohybů liší • je spouštěna na podkladě vnitřního rozhodnutí • výběr mezi několika způsoby provedení • je spouštěna za účelem dosažení cíle • význam senzorických vstupů závisí na kontextu • zdokonaluje se zkušeností a učením Řízení volní motoriky • zahrnuje sled neuronálních operací, které odpovídají za výběr, naplánování a provedení pohybu • parietální, premotorická, prefrontální a primární motorická oblast kortexu • primární motorický kortex: elementární pohyby dané části těla (nezávislé na konkrétních souřadnicích); souřadnice pro aktuální situaci jsou získány ze senzorického a zadního parietálního kortexu a upraveny mozečkem • kortikospinální dráha obsahuje vlákna z: primární motorické kůry, premotorických oblastí a parietální kůry Přímé a nepřímé dráhy • přesné a jemné pohyby svalů ruky – přímé kortikospinální dráhy k alfa motoneuronům • posturální zabezpečení pohybu – nepřímé dráhy k mediálním alfamotoneuronům (i přes interneurony bilaterálně) Volní pohyb – uchopení předmětu • vytvoření popudu – motivační podkorové oblasti • identifikace a lokalizace předmětu v prostoru – zadní část parietálního laloku • plán pohybu – premotorický kortex a SMA • vyvolání vhodných pohybových programů z bazálních ganglií a mozečku • vlastní provedení pohybu – primární motorická kůra a premotorická oblast (area 6) Opěrná (posturální) motorika • udržování vzpřímeného postoje proti působení gravitace - tonická aktivace posturálních svalů šíje, trupu a extenzorů dolních končetin • udržování rovnováhy v různých situacích Automatická posturální odpověď působí proti rušivým vlivům Posturální svaly • jakákoli svalová skupina může sloužit jako posturální sval: závisí na vztahu mezi částí těla a okolím a biomechanických požadavcích rovnováhy Automatická posturální odpověď • současná aktivace skupin svalů s cílem udržení rovnováhy • není to jednoduchý reflex ! Automatická posturální odpověď se přizpůsobuje změnám výchozí pozice těla Opěrná motorika využívá informace: • somatosensorické, vestibulární a zrakové Řízení opěrné motoriky • mícha • retikulární formace mozkového kmene • mozeček (vestibulo- a spinocerebellum) • bazální ganglia Kůra koncového mozku se podílí na řízení opěrné motoriky • suplementární motorická area, temporoparietální kortex, insula, senzorimotorický kortex • anticipační posturální zásahy • řízení rovnováhy je součástí plánování pohybů • řízení rovnováhy je ovlivněno také emočními stavy Funkce mozečku • plánování a koordinace (časová a prostorová) pohybů • udržování rovnováhy a svalového tonu • korekce motorických chyb (záměr x výsledek) • motorické učení • kognitivní funkce: např. odhad času, časování po sobě jdoucích událostí, porovnání rychlostí pohybujících se objektů, asociace slov Funkční členění mozečku • paleocerebelum – udržování stoje a rovnováhy, pohyby očí • neocerebelum – pohyby končetin, řeč, motorické učení, kognitivní funkce Postižení mozečku 1) hypotonie - pendulující reflexy 2) ataxie pro chůzi (abázie) a stoj (astázie), 3) ataxie = abnormální provedení složitějších pohybů dysmetrie, dyssynergie, dysdiadochokinéza 4) intenční tremor Funkce bazálních ganglií • výběr a integrace adekvátních motorických programů (současně inhibice pohybů nežádoucích) • řízení motivovaného chování • motorické a nemotorické učení Postižení bazálních ganglií • hypokinetický sy - akinéza, bradykinéza, rigidita, tremor (klidový) • hyperkinetický sy - hypotonie, dyskinézy: – atetóza – chorea – ballismus Oční pohyby • šest řídících neuronálních systémů udržuje pozorovaný objekt na žluté skvrně • konjugované X nekonjugované • šest extraokulárních svalů tvoří tři komplementární páry, které jsou řízeny třemi hlavovými nervy Sakadické oční pohyby Udržení pozorovaného objektu na žluté skvrně. • trhavé pohyby, které rychle (do 900°/s) přesouvají pohled na místa zájmu • spouštěno přítomností objektu zájmu umístěným periferněji Pomalé sledovací oční pohyby Udržení pozorovaného objektu na žluté skvrně. • fixace pomalu se pohybujícího se objektu • spouštěno pomalu se pohybujícím objektem (rychlostí do 100°/s) Vergenční oční pohyby Udržení pozorovaného objektu na žluté skvrně. • pohyby očí v opačném směru při střídání pohledů na blízko a do dálky, aby obraz dopadl na stejná místa sítnice • spouštěno na základě retinální disparace Vestibulo-okulární reflex Stabilizace očí při pohybech hlavy. • udržení obrazu na sítnici během rychlých pohybů hlavy • spouštěno signály z vestibulárního systému Optokinetický reflex Stabilizace očí při pohybech hlavy. • udržení obrazu na sítnici při pomalých rotačních pohybech hlavy nebo pohybujícím se okolí a stabilní pozici hlavy • spouštěno pohybujícími se zrakovými podněty Fixace • stabilní pozice očí během zaměřeného pohledu • vyžaduje potlačení očních pohybů Oční pohyby - řízení • kortex vybírá významné objekty v prostředí • kortex: zadní parietální (area 7) - pozornost frontální okohybné pole (area 8) – motorické povely → colliculus superior → mozkový kmen (programování pohybů) → dvě komponenty: pozice oka a rychlost pohybu horizontální pohyby: retikulární formace pontu vertikální pohyby: retikulární formace mesencefala