Mozgstan mozgsfejlds neurobiolgia Oktat Katona Pter kori grgk

Mozgástan, mozgásfejlődés, neurobiológia Oktató: Katona Péter

Ókori görögök • Tervszerű mozgások forrása? ? ? • Test (ami mozog) és lélek (ami mozgat) közti kapcsolat • Fő kérdések: – Mi a mozgások forrása a világban? – Minek a hatására utasítja a lélek a testet hogy mozogjon? – Hogyan bírja mozgásra a lélek a testet?

Ókori görögök • Hérakleitosz: „Azok, akik hisznek a mozgásban” • Démokritosz: a lélek mozgásának közvetítése a testhez atomok útján • Platón: Akaratlagos mozgás = Halhatatlan lélek – Lovaskocsi – Marionett • Aristoteles: mozgó test – mozgató – A mozgó test megfigyelhető – S mozgató nem megfigyelhető • A lélek irányítja a testet 3

Ókori Róma • Galénosz: Izompárok ellentétes irányú hatással – Izomok hozzák létre a mozgásokat – Idegek továbbítják az „állati szellemeket” 4

Reneszánsz és Újkor • Leonadro da Vinci (1452 -1519): izomanatómia • René Descartes (1596 -1650): Dualizmus – Két különálló egység az emberen belül: test és lélek – Független mozgások felismerése (pl. : szívverés) – Szenzoros ingerek által kiváltott mozgások • Jean Astruc (1684 -1766): Reflex

Reneszánsz és Újkor • Giovanni Alfonso Borelli (1608 -1679): Biomechanika – Fiziológia és fizika összevonása – Statikus és dinamikus kísérletek – Főbb izomcsoportok maximális erejének mérése statikus feladatok alatt – Izmok: vékony rugalmas rostok alkotják – Lélek hatására az idegek vibrációja jön létre és ennek következében „idegnedv” szabadul fel • Jan Swammerman (1637 -1680): béka ideg-izom preparátum – Idegstimuláció-izomkontrakció – Izomtömeg nem változik a kontrakció során

Reneszánsz és Újkor • Luigi Galvani (1737 -1798): Elektromosság a testben – 1791: idegszövet és elektromosság közötti kapcsolat – Galvanométer • Carlo Matteucci (1811 -1868): elektromos töltés az izmokban • Etienne Du. Bois-Reymond (1818 -1896): elektromos jel érzékelése az izomban – 1849: elektromos jel illusztrációjának közlése • Elektromiográfia

Modern kor • Eduard Friedrich Wilhelm Pflüger (1839 -1910) – Törlőreflex (spinális béka) • Gerincvelő képes célzott mozgások szabályozására • Gerincvelői reflexek aktiválhatnak különböző izomcsoportokat • Emst, Wilhelm és Eduard Weber (XIX. század): – The Mechanics of Human Walking Apparatus (1894) 8

Modern kor • Etienne-Jules Marey (1830 -1904) és Eadweard J. Muybridge (1830 -1904) – Mozgáselemzés fotografikus technikával – 60 fps – Emberek, lovak, madarak és rovarok mozgásának vizsgálata

Modern kor • Korábban: Hogyan szabályozza a lélek a testet? • 19. sz. : Hogyan szabályozza az agy a testet? • Hermann Ludwig Ferdinand von Helmholtz (1821 -1894) – Képészlelés (szem mozgatás nem természetes módon) • Észlelésre hat a mozgás • Ivan Sechenov (1829 -1905) – „We do not hear but listen, we do not see but look”

Modern kor • 19. sz. vége: kutatások a mozgások pontatlanságára irányultak • Robert Sessions Woodworth (1869 -1962) – Ph. D disszertációja a motoros teljesítmény hibáiról és a variancájáról • Gyors mozgás: kezdeti impulzus majd korrekciók – Mozgás sebessége és a hibák közti összefüggés • Gyorsabb mozgás több hiba vizuális feed-back esetén • Csukott szem esetén nincs ilyen összefüggés

Modern kor • 20. sz elejétől lendületet kapott a mozgásszabályozás idegi alapjainak kutatása • Santiago Ramon y Cajal (1852 -1934) – Az idegrendszer önálló, egymásra ható idegsejtekből épül fel • Sir Michel Foster (1826 -1907) és Sir Charles Sherrington (1852 -1952) – „synapsis” ma „synapse”=szinapszis

20. század • Joseph Felix Francois Babinski (1857 -1932) – Ép és idegrendszeri sérüléssel rendelkezők izomkoordinációjának összehasonlítása – Károsodott izpmkoordináció kisagy patológiás elváltozása • „cerebellar asynergias” • J. Hughlings Jackson (1835 -1911) – Mozgások 3 szintű reprezentációja az idegrendszerben – Izmok kérgi reprezentációja – Izmok számos kombinációja mozgások kivitelezésekor izomcsoportokként

20. század • Sherrington: a neurofiziológia (egyik) atyja – Számtalan ponton járult hozzá e területhez – Pl. : • aktív gátlás („active inhibition”) a központi idegrendszerben • Reflexkapcsolat a receptorok és motoneuronok közt a gerincvelőben • Reciprok beidegzés – Akaratlagos mozgás hangolható tulajdonságú reflexek kombinációja

20. század • Thomas Graham Brown (1882 -1965) – Gerincvelő által koordinált mozgás receptor afferentáció nélkül (állatkísérletek) • Ritmusos mozgásminták jelenléte szenzoros működés nélkül Central Pattern Generators (CPG)

20. század • Mozgásvizsgálatok mechanikai alapon – Newtoni mechanika – Probléma: az emberi test mechanikai tulajdonságai nem ismerhetőek meg elég pontosan • Pl. : aktív izomkontrakció hatására megváltozik az izom alakja és véráramlása ez megváltoztatja az izom tehetetlenségét • Így két időpillanatban mért adatok nem összehasonlíthatóak közvetlenül mivel különböző tulajdonságú rendszerből származnak

20. század • Sir Archibald Vivian Hill (1886 -1977) – Az izom hőtermelése – Aktivált állapot – Soros elasztikus elem – Hill-egyenlet (izomerő és izomhossz-változás sebessége közti összefüggés) • (F+a)(v+b)=konstans=b(F 0+a) • v(F+a)=b(F 0 -F) – Klasszikus stiffness és viszkozitás nem használható az izomra

20. század • Wallace Osgood Fenn (1893 -1971) – Izom hőtermelésének vizsgálata – Izom nem úgy viselkedik, mint egy előnyújtott passzív rugó – Fenn-féle effektus – Energiaraktározás és –leadás inakban és izmokban – Testrészek közti energiaátadás

20. század • Warren Plimpton Lombard (1855 -1939) – Izomfáradás – Lombard paradoxon: quadriceps és hamstrings koaktváció felállás során • Kurt Wachholder (1893 -1961) – Háromfázisú EMG mitázat gyors, egyízületi mozgások során – Wachholder and Altenburger: az izmok elasztikus tulajdonságait a központi idegrendszer képes szabályozni gamma-rendszer

Nikolai Bernstein (1896 -1966) • Kimocyclography – 500 Hz-es mintavételi frekvencia – Több ízületes rendszerek vizsgálata – Interakciós nyomaték – Kovács üti az üllőt • Végpont varianciája kisebb mint az ízületi variancia • „motor redundancy” – Bernstein probléma

Nikolai Bernstein (1896 -1966) • Mozgások felépítésére egy többszintű rendszert javasolt: – A szintekhez a mozgási feladatokat osztályokba sorolta valamint különdöző neurofiziológiai egységekhez kötötte 1. A szint: „paleokinetic level” – rubro-spinális szint 2. B szint: „level of synegies and patterns” – thalamopallidális szint 3. C szint: „level of the spatial field” – piramido-striális szint 1. 2. C 1 – striális, extrapiramidális szint C 2 – piramidális szint – kérgi szabályozás 4. D szint: „level of actions” – parietalis-premotoros szint 5. E szint: „level of symbolic actions” – „highest cortical control”

Nikolai Bernstein (1896 -1966) • A szint: – Reflexek és propriocepció szintje – Reciprok gátlás – Tónusszabályozás • B szint: – Nagy izomcsoportok koordinált mozgásokat hoznak létre (minták) – Szinergiák: több izom együtt dolgozik – Helyváltoztató mozgások – Mozgások időzítése, mozgás fázisok

Nikolai Bernstein (1896 -1966) • C szint: – Térbeli szabályozás – Tárgyak mozgatása a-ból b-be – Célzott mozgások, okkal történő mozgások – C 1: útvonal meghatározása – C 2: cél elérése – Pontosság, variancia

Nikolai Bernstein (1896 -1966) • D szint: – Szinte csak emberi mozgások – „Meaningful actions” – Írás – „automatisms and motor skills” – Domináns/nem domináns végtag • E szint: – Kizárolag emberekre jellemző mozgások – Információ átadás – Zenélés, festés