Сжатие кистей в кулак вызывает реципрокное торможение двигательных нейронов, иннервирующих глубокие мышцы спины. Если вы в хорошей форме, то это просто поможет вам двигаться более плавно и уверенно, но если у вас скована спина из-за избыточного напряжения ее глубоких мышц, то вы будете приятно удивлены тем, насколько легче происходит наклон после выполнения простейшего упражнения – сжатия кулаков.
Почему, однако, спина становится скованной из-за повышения тонуса глубоких мышц? Обычно скованность – это результат боли, которая вызывает напряжение мышц, выступающих в этом случае в роли шины, ограничивающей нежелательные движения. На какое-то время после травмы эта реакция остается вполне оправданной, но потом становится контрпродуктивной и приводит, в свою очередь, к новым проблемам. При возникновении скованности и небольшой боли в спине тонус мышц спины действительно должен быть повышен, для того чтобы избежать повторного травмирования, но такая реакция не должна длиться месяцами. Реципрокное торможение, вызванное сгибанием пальцев кистей, помогает расслабить мышцы-разгибатели спины, что позволяет с большей легкостью выполнять наклоны вперед. Если у вас хроническая (но не острая!) боль в спине, то вы можете с большой пользой прибегать к этому простому упражнению несколько раз в день.
Вестибулярный аппарат, зрение и осязание
Пока мы познакомились с тем, как двигательные нейроны управляют костно-мышечной системой, как ассоциативные нейроны передают нашу волю двигательным нейронам и как сенсорный вход от мышц, сухожилий и болевых рецепторов совместно с двигательными нейронами принимает участие в осуществлении простых рефлексов. Но это только начало. На двигательные функции оказывают влияние и другие источники сенсорных входов. Наиболее важными из них можно считать вестибулярное чувство, зрение и тактильную чувствительность.
Вестибулярное чувство
Мы практически не осознаем наше вестибулярное чувство, даже несмотря на то, что это важнейшее чувство, позволяющее нам сохранять равновесие. Рецепторы вестибулярного аппарата находятся в непосредственной близости от органа слуха – внутреннего уха, а именно в крошечных округлых трубочках, называемых полукружными каналами, и в таком же крошечном резервуаре – маточке, а все эти структуры находятся в толще костной области черепа, располагающейся вблизи от наружного уха. Полукружные каналы и маточка участвуют в сохранении равновесия в пространстве, но они проявляют чувствительность и к другим стимулам: полукружные каналы – к ускорению вращательного движения, а маточка – к линейному ускорению и ориентации в поле тяготения. Кроме того, полукружные каналы и маточка участвуют в осуществлении разных рефлексов: полукружные каналы координируют движение глаз, а маточка отвечает за координацию движений различных участков тела для сохранения равновесия в пространстве.
Если не считать пилотов, танцоров, фигуристов и других людей, которым необходимо отчетливо осознавать равновесие, то большинство из нас относится к вестибулярному аппарату и его работе как к чему-то само собой разумеющемуся. Мы не замечаем его, потому что почти вся его деятельность осуществляется рефлекторно, а неосознаваемая информация непосредственно поступает в двигательные нейронные контуры, управляющие движениями глаз и тела.
Поскольку полукружные каналы чувствительны к вращательному ускорению, постольку их рецепторы включаются в те моменты, когда мы либо начинаем, либо прекращаем вращаться вокруг вертикальной оси. Одна из нескольких ролей полукружных каналов заключается в поддержании равновесия, так как вестибулярные рефлексы согласуют движения глаз с движениями головы. Вы сможете убедиться в этом, если сядете, скрестив ноги, на вращающийся стул, наклоните голову вперед приблизительно на 30°, а ваш помощник начнет вращать стул в быстром темпе в течение 30–40 секунд. Сохраняйте равновесие, сидите прямо и не отклоняйтесь в сторону, так как это может привести к падению на пол. Потом попросите помощника резко остановить вращение. Глаза ваши при этом совершат скачкообразные движения, называемые нистагмом, а вы почувствуете легкую дурноту и головокружение. Дети с удовольствием играют с этим рефлексом, когда кружатся на месте до тех пор, пока у них не закружится голова и они не упадут. Ощущение, которое описывают эти дети, – чувство, что мир «крутится» вокруг, – возникает благодаря нистагму. Это ощущение приводит к нарушению ориентации, но кружение постепенно замедляется, а потом проходит совсем.
Рецепторы полукружных каналов перестают посылать сигналы приблизительно через тридцать секунд вращения, и именно поэтому помощник должен вращать вас в течение этого времени. И, между прочим, именно поэтому реакция стихает и прекращается тоже в течение этого времени после внезапной остановки. Наблюдатель не сможет оценить наличие у вас нистагма во время начального периода вращения. Но мы можем наблюдать нистагм после вращения, в частности после его внезапной остановки.
Неврологический механизм осуществления нистагма весьма чувствителен к действию алкоголя, и именно поэтому дорожная полиция при подозрении на опьянение водителя предлагает ему пройти по прямой. Если у подозреваемого имеет место алкогольный нистагм, то головокружение сделает выполнение задания практически невозможным. Спонтанный (то есть не вызванный наркотиками или алкоголем) нистагм может быть симптомом ряда заболеваний, например опухоли мозга или инсульта.
Иногда учащиеся, начавшие овладевать искусством йоги, испытывают головокружение при поворотах головы. Возможно, эта проблема у них с детства, или они просто не привыкли к тому факту, что при вращении шеей возбуждаются рецепторы полукружных каналов. Головокружению могут оказаться подвержены и ученики, которые только что перенесли какое-либо заболевание с лихорадкой. Как бы то ни было, все, кто испытывает подобное головокружение, должны делать упражнения с вращением головы медленно.
Второй компонент вестибулярного органа, маточка, отвечает за детектирование двух модальностей: ускорения или замедления при прямолинейном движении, а также за восприятие статического положения головы в пространстве. В первом случае примером служит разгон или торможение автомобиля. Так же как и в случае полукружных каналов, стимуляция прекращается после достижения равновесия – она прекращается как в покое, так и при равномерном и прямолинейном движении со скоростью сто миль в час. Маточки реагируют так же на ориентацию головы в поле земного притяжения. Самая слабая стимуляция характерна для положения стоя, а самая сильная при стоянии на голове. Рецепторы маточки достаточно быстро адаптируются к стимулам при изменениях положения головы и тела, однако пилотам легкомоторных самолетов настоятельно рекомендуют ориентироваться по приборам при нарушении зрительной ориентации вследствие избыточной стимуляции маточки. Например, один мой друг, пилотируя легкий самолет, внезапно влетел в плотное облако. Он мгновенно потерял ориентацию, не имея навыка работы с приборами, он самонадеянно решил, что ему надо всего лишь медленно развернуть самолет на 180°, что он и сделал. Каков же был его ужас, когда, выйдя из облака, он увидел, что стремительно приближается к земле. К счастью, расстояние было достаточно велико, и мой друг сумел выровнять машину.