Рис. 1.9. Рефлекс сгибания слева и перекрестный рефлекс разгибания справа. Входящий сенсорный вход от подошвы левой стопы (L5) распространяется к нижним двигательным нейронам на уровнях от L2 до S2 с обеих сторон (Sappey)

Подобно рассмотренным нами двум рефлексам растяжения, рефлекс сгибания тоже является спинномозговым, а не церебральным. Поэтому даже если бы спинной мозг был отрезан от головного, то рефлекс все равно позволял бы отдернуть ногу после соприкосновения с вредоносным стимулом. Именно поэтому неврологов совершенно не радует тот факт, что больной с травмой позвоночника отдергивает ногу, если ущипнуть его за стопу.

Рефлексы сгибания не только активируют мышцы-сгибатели, позволяющие отдернуть руку от огня, но и расслабляют мышцы-разгибатели, что облегчает осуществление сгибания. Это торможение происходит за счет тормозных вставочных нейронов. В то время как облегчающие вставочные нейроны стимулируют к сокращению двигательные нейроны, иннервирующие мышцы-сгибатели, тормозные вставочные нейроны воздействуют на двигательные нейроны, иннервирующие разгибатели, заставляя их расслабляться. Этот феномен известен под названием реципрокного торможения и составляет неотъемлемую часть рефлекса сгибания (см. рис. 1.9).

В отличие от рефлексов растяжения рефлексы сгибания проявляются не только в месте действия стимула. Мы, например, видим, что, когда медицинская сестра колет ребенку пальчик, чтобы взять кровь на анализ, ребенок реагирует сгибанием всей руки, а не только сгибанием одного пальца. Ребенок стремительным рывком отклоняется назад, а это говорит о том, что рефлекс сгибания облегчает возбудимость двигательных нейронов сгибателей и одновременно тормозит нейроны разгибателей всей верхней конечности.

Перекрестный рефлекс разгибания добавляет еще один интересный момент рефлексам сгибания – поддержку противоположной стороны тела. Благодаря этому дополнительному рефлексу одновременно со сгибанием пораженной конечности происходит разгибание противоположной конечности. Такое, например, происходит, если человек наступает на горячие угли потухающего костра. Об осуществлении рефлекса задумываться не приходится: человек стремительно поднимает вверх обожженную ступню, для чего рефлекторно напрягает сгибатели и одновременно расслабляет разгибатели той же ноги, причем эта реакция захватывает все сгибатели и разгибатели ипсилатеральной стороны – от пальцев до мышц бедра и даже туловища. В то время как обожженная стопа отрывается от горячих углей, благодаря перекрестному рефлексу разгибания сокращаются разгибатели и расслабляются сгибатели противоположной конечности, что позволяет лучше сохранить равновесие и не дает упасть в костер (см. рис. 1.9).

Перекрестный рефлекс разгибания осуществляется за счет вставочных нейронов, аксоны которых переходят на противоположную сторону в спинном мозге и иннервируют двигательные нейроны в зеркальном порядке относительно стороны поражения, а именно – облегчается возбуждение двигательных нейронов разгибателей и тормозятся двигательные нейроны сгибателей.

Рефлексы сгибания выполняют и множество других защитных функций. Например, если вы сильно растянули сухожилие в голеностопном суставе, то нервные окончания болевых рецепторов становятся более чувствительными. Когда вы после растяжения начнете поворачивать ступню, высшие центры головного мозга, связанные с волевыми актами и осознанными действиями, растормаживают рефлекс сгибания, и нога безвольно подгибается до того, как вы успеваете полностью опереться на поврежденный сустав. Точно так же в некоторых случаях подгибается поврежденное когда-то колено – механизм здесь простой: старая травма, внезапная физическая нагрузка, отключение высших центров и осуществление подсознательного рефлекса сгибания. Колено подвертывается, избавляя вас от более серьезной травмы.

Так как рефлексы сгибания обычно ограничивают амплитуду движения, они негативно сказываются на умении выполнять позы хатха-йоги, но в определенных случаях рефлексы сгибания можно использовать и с пользой. Если утром вы испытываете скованность в спине и при этом не имеете ни малейшего желания делать наклоны вперед, то попробуйте сделать следующий эксперимент. Сначала, для сравнения, медленно наклонитесь вперед, вытянув пальцы рук. Заметьте, что медленный плавный наклон вызывает у вас сильные колебания и сомнения. Такое может случиться, даже если вы находитесь в отличной форме, но просто не разогрелись. Глубокие мышцы спины являются ее разгибателями; при наклоне они подвергаются эксцентричному удлинению, оказывая сопротивление направленному вперед движению, и оно происходит, что называется, с большим скрипом. Выпрямитесь. Немного согните руки в локтях и сожмите кулаки. Сохраняя это положение, наклонитесь вперед еще раз. Вы сразу же обнаружите, что теперь наклон дается вам существенно легче и вы выполняете его более плавно, чем тогда, когда локти и пальцы были разогнуты. Выпрямитесь и повторите упражнение еще раз, в полную силу.

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.

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.

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.