МОЗЖЕЧОК И РАССТРОЙСТВА КООРДИНАЦИИ ДВИЖЕНИЙ

Моторика человека характеризуется поразительной точностью целенаправленных движений, что обеспечивается соразмерной работой многих мышечных групп, управляемых не только произвольно, но и во многом автоматически. Осуществляет эту сложную многофункциональную систему многонейронный координирующий аппарат, который контролирует равновесие тела, стабилизирует центр тяжести, регулирует тонус и согласованную разнообразную деятельность мышц. Для выполнения координации движений требуются четкая и непрерывная обратная афферентация, информирующая о взаимоположении суставов, о состоянии мышц, о нагрузке на них, контроль за траекторией движения.

Центром координации движений является мозжечок; в функциональном отношении в нем выделяют тело мозжечка, состоящее из двух полушарий, червя и трех пар ножек.

Коллектором афферентных импульсов, поступающих в мозжечок по различным путям, является ядро шатра (nucl. fastigii). Получив разрозненную информацию из различных источников, это ядро посылает ее для переработки к грушевидным нейронам (клеткам Пуркинье) коры мозжечка в соответствии с соматической проекцией (в передних отделах полушарий мозжечка представлены верхние конечности, в задних отделах — нижние; в передних отделах коры червя мозжечка представлены голова и шея, а в задних отделах — туловище). Проксимальные отделы конечностей проецируются медиальнее, дистальные — латеральнее; полушария ответственны за координацию движений конечностей, червь — туловища (рис. 46).

Грушевидные нейроны переработанную информацию направляют нейронам зубчатого ядра, которые распределяют и рассылают ее в нужные эфферентные системы.

Со стволом головного мозга мозжечок связан тремя парами ножек: верхние (pedunculi cerebellares superiores) соединяют его со средним мозгом на уровне четверохолмия; средние (pedunculi cerebellares medii) — с мостом мозга, нижние (pedunculi cerebellares inferiores) — с продолговатым мозгом. Ножки состоят из нервных волокон, которые приносят импульсы к мозжечку или отводят от него.

В осуществлении произвольного движения главная роль мозжечка состоит в согласовании быстрых (фазических) и медленных (тонических) компонентов двигательного акта. Это становится возможным благодаря двусторонним связям мозжечка с мышцами и корой головного мозга (рис. 47). Мозжечок получает афферентные импульсы от всех рецепторов, раздражающихся во время движения (от проприоцепторов, вестибулярных, зрительных, слуховых и др.). Получая информацию о состоянии двигательного аппарата, мозжечок оказывает влияние на красное ядро и ретикулярную формацию ствола мозга, которые посылают импульсы к γ-мотонейронам спинного мозга, регулирующим мышечный тонус.

Кроме того, часть афферентных импульсов через мозжечок поступает в кору больших полушарий двигательной зоны (прецентральную и лобные извилины). Поэтому мышечно-мозжечково-корковый путь можно относить вместе с проводниками суставно-мышечного чувства к двигательному (кинестетическому) анализатору.

Рис. 46. Соматотопическая проекция в коре червя и полушариях мозжечка.

Рис. 47. Мышечно-мозжечково-корковые пути:

1 - гигантопирамидальный нейрон (прецентральная извилина); 2 - клетка таламуса; 3 - клетка красного ядра; 4 - клетка зубчатого ядра; 5 - клетка коры полушария мозжечка; 6 – клетка коры червя мозжечка; 7 – задний спинно-мозжечковый путь; 8 — клетка спинномозгового узла; 9 - γ-мотонейрон; 10 - α-мотонейрон (периферический мотонейрон); 11 - клетка заднего рога; 12 - красно-ядерно-спинномозговой путь; 13 - корково-спинномозговой путь (пирамидный путь).

Основная функция мозжечка осуществляется на подсознательном уровне. Эфферентные импульсы от ядер мозжечка регулируют проприоцептивные рефлексы на растяжение. При мышечном сокращении происходит возбуждение проприоцептора (мышечное веретено) как мышц-синергистов, так и мышц-антагонистов. В норме, однако, превращения произвольного движения в сложный рефлекс не происходит вследствие тормозного влияния мозжечковых импульсов. Поэтому при поражении мозжечка расторможенность сегментарных проприоцептивных рефлексов проявляется движениями конечностей по типу атаксии.

Мозжечок имеет многие афферентные и эфферентные связи.

Задний спинно-мозжечковый путь(путь Флексига). Первый нейрон заложен в спинномозговом ганглии, дендриты его связаны с проприоцепторами мышц, сухожилий, связок и надкостницы; аксон в составе заднего корешка через задний рог подходит к клеткам колонки Кларка (в основании заднего рога). Волокна этих вторых нейронов направляются в наружные слои задней части бокового канатика своей стороны, поднимаются вдоль всего спинного мозга и на уровне продолговатого мозга в составе нижней мозжечковой ножки входят в червь мозжечка. Этот путь обозначается как tractus spinocerebellaris dorsalis (posterior) или путь Флексига. В коре червя мозжечка находится третий нейрон, который контактирует с грушевидными нейронами коры полушария мозжечка. Аксоны последних идут к зубчатому ядру (nucl. dentatus). Волокна этого пятого нейрона входят в состав верхней ножки мозжечка. Правая и левая верхние ножки мозжечка перекрещиваются (перекрест Вернекинга) и заканчиваются у клеток красного ядра противоположной стороны. Аксоны клеток красного ядра (nucl. ruber) сразу же направляются на противоположную сторону среднего мозга и образуют вентральный перекрест в покрышке среднего мозга (перекрест Фореля), проходят в составе бокового канатика спинного мозга (впереди пирамидного тракта), достигают клеток передних рогов (α- и γ-мотонейроны). Совокупность аксонов клеток красного ядра называется tractus rubrospinalis (пучок Монакова). У человека он развит слабо. Основные нисходящие влияния мозжечка передаются по ретикулярно-спинномозговому пучку.

Передний спинно-мозжечковый путь Говерса (tractus spinocerebellaris anterior). Первый нейрон расположен в спинномозговом ганглии, второй нейрон — клетка заднего рога, однако аксоны ее переходят на противоположную сторону и направляются вверх по спинному мозгу, в передней части бокового канатика, проходят через продолговатый мозг, мост мозга, на уровне верхнего мозгового паруса переходят па противоположную сторону и в составе верхней ножки мозжечка достигают клеток ядер мозжечка. Дальнейший ход эфферентных импульсов такой же, как и по заднему спинно-мозжечковому пути.

Афферентные проприоцептивные импульсы мозжечок получает не только по путям Флексига и Говерса, они поступают также и по аксонам клеток ядер тонкого и клиновидного пучков, часть которых идет не прямо к зрительному бугру, а через нижние ножки мозжечка следует к его червю.

Кроме того, к мозжечку в составе нижней ножки идут аксоны клеток вестибулярных ядер — в основном от преддверного латерального ядра (ядра Дейтерса), они заканчиваются в ядре ската мозжечка. Волокна клеток этого ядра в составе верхней и, возможно, — нижней ножек мозжечка подходят к клеткам ретикулярной формации ствола мозга и к преддверному латеральному ядру, от которых проводники образуют нисходящие тракты — преддверно-спинномозговой и ретикулярно-спинномозговой, заканчивающиеся у клеток передних рогов спинного мозга. По этому преддверно-мозжечково-мышечному пути осуществляется регуляция равновесия тела.

От мозжечка через преддверное латеральное ядро устанавливаются связи и с ядрами глазодвигательных нервов (в составе медиального продольного пучка).

Функции мозжечка, очевидно, корригируется различными отделами коры головного мозга. На это указывают многочисленные связи почти всех долей мозга с мозжечком. Наиболее массивными из них являются 2 пучка — лобно-мосто-мозжечковый и затылочно-височно-мозжечковый.

Лобно-мосто-мозжечковый(tractus fronto-ponto-cerebellaris) — совокупность аксонов клеток преимущественно передних отделов верхней и средней лобных извилин. В глубине доли они собираются в компактный пучок и образуют переднюю ножку внутренней капсулы. Затем они проходят в основании ножки мозга и на своей же стороне заканчиваются синапсом у клеток моста мозга. Аксоны этих вторых нейронов переходят на противоположную сторону моста и в составе средней ножки мозжечка входят в его полушарие и контактируют с клетками коры мозжечка. Отростки этих нейронов коры мозжечка подходят к зубчатому ядру. Волокна клеток зубчатого ядра в составе верхней ножки мозжечка достигают красного ядра противоположной стороны и по ретикулярно-спинномозговому тракту проводят импульсы, регулирующие позы человека в вертикальном положении, в частности стояние и ходьбу.

Затылочно-височно-мосто-мозжечковый путь(tractus occipito-temporo-ponto-cerebellaris) — первые его нейроны расположены в коре затылочной и височной доли (отчасти и теменной); аксоны их собираются в подкорковом белом веществе, затем в составе заднего отдела бедра внутренней капсулы идут в основании среднего мозга до ядер моста мозга своей стороны. Аксоны клеток моста переходят на противоположную сторону и по средней ножке достигают коры мозжечка. Волокна этих клеток подходят к зубчатому ядру, которое имеет связи со стволом мозга. С помощью этих трактов обеспечивается координация работы мозжечка с органами зрения и слуха.

Существующие перекресты мозжечковых афферентных и эфферентных систем приводят, в конечном итоге, к гомолатеральной связи одного полушария мозжечка и конечностей. При поражении полушария мозжечка расстройства его функции возникают на одноименной половине тела. Очаги в боковом канатике спинного мозга также вызывают мозжечковые расстройства на своей половине тела. Полушария головного мозга соединены с противоположными полушариями мозжечка. Поэтому при поражении полушарий большого мозга или красного ядра мозжечковые расстройства будут выявляться на противоположной половине тела.

Многие симптомы расстройства мозжечковой функции связаны с нарушением реципрокной иннервации мышц-антагонистов. Суть этого явления в следующем.

При выполнении любого движения мотонейроны мышц-агонистов и антагонистов (например, сгибателей и разгибателей) находятся в противоположном состоянии возбуждения. Если, например, нейроны мышц-сгибателей возбуждаются, то нейроны мышц-разгибателей тормозятся. Механизм такого сопряженного (реципрокного) торможения спинномозговых двигательных центров заключается в следующем: аксоны рецепторных клеток (тела их расположены в спинальных ганглиях) в спинном мозге делятся на ветви, одни из них возбуждают мотонейроны мышц-сгибателей, а другие — контактируют с вставочными клетками, которые оказывают тормозное влияние на клетки мышц-разгибателей. Таким образом, этот механизм реципрокной иннервации осуществляется сегментарным аппаратом спинного мозга. Однако в его сложной интегративной функции участвуют также и мозжечковые импульсы.

При нарушении согласованности действия мышечных групп-агонистов (непосредственно осуществляющих движение), антагонистов (в какой-то фазе противодействующих агонистам), синергистов (помогающих работе то агонистов, то антагонистов), движения утрачивают слаженность, точность, плавность, соразмерность и часто не достигают цели. Мышечная сила у такого больного остается достаточной, у него нет парезов, следовательно, функция корково-мышечного пути сохранена. Такая форма беспорядочного движения называется атаксией (от греч. taxis — порядок, а — отрицательная частица), или инкоординацией (от лат. coordinatio — упорядочение, in — не).

Патогенетическая сущность атаксии состоит либо в нарушении реципрокной иннервации, либо в прекращении проприоцептивной сигнализации (от мышечных веретен, осумкованных луковицеобразных телец — сухожильных телец Гольджи) по тому или другому восходящему афферентному пути. Перестает поступать информация о степени напряжения мышц в каждый данный момент, о результатах адаптационных эффектов функциональных систем. Расстраивается та сторона двигательной функции, которую в физиологии стали называть обратной афферентацией, а в кибернетике обратной связью.

Существует несколько видов атаксий. Первый из них связан с поражением мышечно-корковых путей (спинно-таламо-корковый путь), т. е. с расстройством функции двигательного (кинестетического) анализатора. В клинике описываемые расстройства называют сенситивной атаксией (при них одновременно страдает и координация движений, и мышечно-суставное чувство).

При выраженной сенситивной атаксии в верхней конечности затруднено выполнение даже самых простых действий. Больной не может застегнуть пуговицы, без расплескивания поднести стакан с водой ко рту, точно попасть пальцем в кончик носа. В покое в пальцах кисти иногда можно видеть непроизвольные движения, напоминающие атетоз (псевдоатетоз). Нарушена координация движений также и в нижних конечностях. При попытке коснуться пяткой одной нижней конечности коленного сустава другой голень описывает зигзаги, пятка попадает то выше сустава, то ниже. Плохо выполняется и вторая фаза этой пробы. Пятка одной нижней конечности проводится по передней поверхности голени другой не плавно, а толчкообразно, с отклонением в стороны. Мышечный тонус в пораженных конечностях оказывается пониженным и в мышцах-сгибателях, и в разгибателях. В положении стоя отмечается пошатывание, особенно при смыкании стоп и одновременном закрывании глаз (симптом Ромберга). Передвижение становится неуверенным, стопы порывисто поднимаются и со стуком опускаются на землю, больной ходит с опущенной головой, контролируя акт ходьбы с помощью зрения; в темноте эти расстройства усиливаются.

Таким образом, сенситивная атаксия всегда сочетается с расстройством глубокой чувствительности и функциональным разобщением отдельных сегментов конечностей с высшими зонами мозга. Обнаружение расстройства глубокой чувствительности при атаксии позволяет говорить о сенситивной ее форме, о зависимости ее от поражения различных отделов кинестетического анализатора.

Другой характерной чертой этого вида атаксии является усиление ее при закрывании глаз (при выключении контроля зрительного анализатора). Само формирование координации движения в раннем детстве тесно связано с деятельностью зрительного анализатора.

Сенситивная атаксия при поражении задних канатиков нижней половины спинного мозга (например, при сифилитическом поражении нервной системы или при недостаточности витамина B₁₂ — фуникулярном миелозе) может сопровождаться исчезновением глубоких рефлексов на нижних конечностях. Это объясняется дегенерацией не только волокон тонкого пучка (аксоны клеток межпозвоночных ганглиев), но и их коллатералей, являющихся афферентной частью дуги глубоких рефлексов. При других видах атаксии угасания глубоких рефлексов обычно не наблюдается.

Другой вид атаксии связан с поражениями мозжечковых систем. Появляющиеся при этом двигательные расстройства получили общее название мозжечковой атаксии.

Учитывая, что червь мозжечка принимает участие в регуляции сокращения мышц туловища, а кора полушарий — дистальных отделов конечностей, различают две формы мозжечковой атаксии.

Статико-локомоторная атаксия — при поражении червя мозжечка расстраиваются в основном стояние и ходьба. Больной стоит с широко расставленными ногами, покачивается. При ходьбе туловище отклоняется в стороны, походки напоминает походку пьяного. Особенно затруднены повороты. Отклонение при ходьбе наблюдается в сторону мозжечкового поражения.

Устойчивость проверяется в позе Ромберга: больному, находящемуся в положении стоя, предлагают плотно сдвинуть стопы; голова слега приподнята, верхние конечности опущены вдоль туловища (иногда позу Ромберга усложняют, предлагая вытянуть верхние конечности до горизонтального уровня или стопы поставить одну перед другой на одной линии — в этом положении удерживать равновесие труднее). Вначале больной находится в позе Ромберга с открытыми глазами, а затем с закрытыми. При поражении мозжечковых систем больной в этой позе либо покачивается в соответствующую сторону (в обе — при двустороннем поражении), либо вообще не сможет стоять со сдвинутыми стопами — положительный симптом Ромберга. Это будет как при открытых, так и при закрытых глазах. При стоянии в позе Ромберга может наблюдаться пошатывание в переднезаднем направлении (при поражении передних отделов червя мозжечка). Если неустойчивость в позе Ромберга значительно усиливается при закрывании глаз, то это более характерно для сенситивной атаксии.

При исследовании ходьбы больному предлагают пройти вперед по прямой линии с открытыми глазами, а затем сделать это с закрытыми глазами. При хорошем выполнении этих тестов предлагают больному пройти по прямой линии таким образом, чтобы носок одной стопы прикасался к пятке другой.

Проверяется также фланговая походка — шаговые движения в сторону. При этом обращают внимание на четкость шага и на возможность быстрой остановки при внезапной команде. В случае поражения мозжечковых систем при этих исследованиях выявляется нарушение походки описанного характера. Такая походка называется атактической или мозжечковой. Нижние конечности чрезмерно разгибаются и выбрасываются вперед, больной как бы пританцовывает, туловище как бы от них отстает. При попытке больного стоя отклониться назад отсутствует наблюдающееся у здорового человека сгибание в коленных суставах и в поясничном отделе позвоночника.

Рис. 48. Исследование мозжечковой асинергии Бабинского:

а - походы при мозжечковых расстройствах; б — наклон туловища назад в норме; в - наклон туловища при поражении мозжечка (больной не сгибает содружественно нижние конечности в коленных суставах); г – вставание внорме; д - вставание при поражении мозжечка.

При поражении мозжечковых систем нарушается сочетание простых движений, составляющих последовательную цепь сложных двигательных актов; это обозначается как асинергия или диссинергия. Асинергия определяется в частности, с помощью пробы Бабинского: больной находится в положении лежа на спине на жесткой постели без подушки, верхние конечности скрещены на груди; ему предлагают сесть из этого положения. При выполнении этого движения у больного поднимаются вверх нижние конечности, а не туловище (рис. 48). При одностороннем поражении мозжечка соответствующая нижняя конечность поднимается выше другой.

Иногда исследуется симптом Ожеховского: больной сидя или стоя крепко опирается (надавливает) ладонями вытянутых верхних конечностей на ладони обследующего. При внезапном отнимании рук врача движением вниз больной резко наклоняет туловище кпереди; здоровый человек в таком случае остается неподвижным или легко отклоняется кзади.

Асинергия проксимальных отделов верхних конечностей проверяется следующим образом. Отведенную до горизонтального уровня верхнюю конечность больной с силой сгибает в локтевом суставе (предплечье и кисть — в положении пронации, кисть сложена в кулак). Обследующий пытается разогнуть предплечье больного и при внезапном прекращении сопротивления рука обследуемого с силой ударяется о грудную клетку больного. У здорового этого не происходит, так как быстрое сокращение мышц-антагонистов предотвращает удар. Это — симптом отсутствия «обратного толчка» Стюарта—Холмса.

Другая форма мозжечковой атаксии обозначается как динамическая атаксия; при ней нарушается выполнение различных произвольных движений конечностями. Этот вид атаксии в основном зависит от поражения полушарий мозжечка. В наиболее отчетливой форме эти расстройства обнаруживаются при исследовании движений верхних конечностей. Для этого выполняются следующие тесты.

Рис. 49. Пробы на координацию движений:

а - пальценосовая проба; б - пяточно-коленная проба.

Пальценосовая проба:больной вначале с открытыми, а затем с закрытыми глазами указательным пальцем из положения выпрямленной и отведенной в сторону верхней конечности пытается прикоснуться к кончику носа (рис. 49, а). При поражении мозжечковых систем наблюдаются промахивание, мимопопадание и появление дрожания кисти при приближении к цели — интенционный тремор (лат. intendo — напрягаю, лат. tremo — дрожу). Если промахивание пальцем возникает при выполнении пробы только с закрытыми глазами, то это характерно для сенситивной атаксии.

Пяточно-коленная проба: в положении лежа на спине больной сгибает нижнюю конечность в тазобедренном суставе, причем он должен поставить пятку одной стопы на область колена другой (рис. 49, б). Затем, слегка прикасаясь (или почти на весу), сделать движение вдоль передней поверхности голени вниз до стопы и обратно. Эту пробу больной проделывает с открытыми и закрытыми глазами. При мозжечковой атаксии больной промахивается, попадая пяткой в область колена, и затем пятка соскальзывает в стороны при проведении ее по голени.

Пробы на диадохокинез (греч. diadochos — следующий, сменяющий); верхняя конечность согнута в локтевом суставе до прямого угла, пальцы разведены и слегка согнуты. В таком положении быстро совершаются пронация и супинация кисти (имитация вкручивания электрической лампочки). При поражении мозжечка наблюдаются неловкие, размашистые и несинхронные движения — адиадохокинез. Нередко при этом выявляется замедленный темп движений — брадикинезия.

Проба на соразмерность движений:верхние конечности вытянуты вперед ладонями кверху, пальцы разведены (раздвинуты). По команде врача больной должен быстро повернуть кисти ладонями вниз (пронаторная проба). На стороне поражения мозжечка отмечается избыточная ротация кисти — дисметрия (гиперметрия). Этот феномен можно выявить и при пробе с молоточком: больной удерживает неврологический молоточек за рукоятку одной ладонью, а I и II пальцами другой — сжимает поочередно то узкую часть рукоятки, то резинку молоточка (рис. 50). При этом выявляются излишние движения — разведение пальцев и несоразмерное их смыкание.

Указательная проба: больной II пальцем стремится попасть в молоточек, который перемещают в различных направлениях.

Проба Шильдера: пациент вытягивает руки вперед, закрывает глаза, затем одну верхнюю конечность поднимает вверх до вертикального уровня и по команде опускает ее до уровня горизонтально вытянутой другой руки. Если опускающаяся верхняя конечность окажется ниже горизонтального уровня, это — гиперметрия.

Рис. 50. Проба с молоточком:

исследование координации движений при поочередном сжимании рукоятки (а), головки (б); гиперметрия (в) — в левой кисти выявляется избыточное разведение I и II пальцев.

Кроме нарушения этих проб с движениями конечностей, при поражении мозжечковых систем расстраиваются и другие простые и сложные двигательные акты. Отметим некоторые из них.

Расстройство речи — в результате инкоординации речедвигательной мускулатуры речь больного становится замедленной (брадилалия), теряет плавность, вместе с тем она становится взрывчатой, ударения ставятся не на нужных слогах — скандирующая речь.

Изменение почерка— почерк становится неровным, чрезмерно крупным (мегалография). Больной не может нарисовать круг или другую правильную фигуру.

Нистагм — ритмичное подергивание глазных яблок при взгляде в стороны или вверх (своего рода интенционный тремор глазодвигательных мышц). При страдании мозжечковых систем плоскость нистагма обычно совпадает с направлением произвольных движений глазных яблок — при взгляде в стороны нистагм горизонтальный, при взгляде вверх-вниз — вертикальный. Иногда нистагм является врожденным. Такой нистагм обычно имеется не только при отведении глазных яблок в стороны (при напряжении мышц), но и при взгляде прямо («спонтанный нистагм»). А. В. Триумфов (1974) предложил следующий признак для отличия врожденного от приобретенного нистагма: если горизонтальный нистагм при взгляде в сторону является результатом приобретенного заболевания нервной системы, то при взгляде вверх он становится вертикальным или исчезает; врожденный нистагм при переводе взгляда вверх сохраняет свой прежний характер (горизонтальный или ротаторный нистагм).

При поражении мозжечковых систем, кроме нарушения качественной стороны произвольных движений, может изменяться мышечный тонус (мышечная дистония). Наиболее часто наблюдается мышечная гипотония: мышцы становятся дряблыми, вялыми, возможна гипермобильность суставов. При этом могут снижаться глубокие рефлексы.

Координация движений нарушается при страдании лобной и височной долей и их проводников (tractus cortico-ponto-cerebellares). В таких случаях расстраиваются ходьба и стояние, туловище отклоняется кзади и в сторону, противоположную очагу. Выявляется мимопопадание в руке и ноге(гемиатакеия). При таком виде нарушения координации обнаруживаются и другие признаки поражения соответствующих долей больших полушарий.

Атаксия может возникнуть и при нарушении функции вестибулярного анализатора, в частности его проприоцепторов в лабиринте — лабиринтная, или вестибулярная, атаксия. При ней расстраивается равновесие тела, во время ходьбы больной отклоняется в сторону пораженного лабиринта. Характерны системное головокружение, тошнота, а также горизонтально-ротаторный нистагм. На стороне пораженного лабиринта может нарушаться слух.

Таким образом, расстройство координации произвольных движений наблюдается при поражении, как самого мозжечка, так и проводников, но которым приводятся к нему импульсы от мышц, полукружных каналов внутреннего уха и коры головного мозга и отводятся от мозжечка к двигательным нейронам мозгового ствола и спинного мозга. Больные с поражением мозжечковых систем в покое обычно никаких патологических проявлений не обнаруживают. Различные виды инкоординации появляются у них только при напряжении мышц.

Глава 7