Einfluß zentralnervöser koordination im Sinne v. HOLSTs auf die Steuerung von Atem- und Extremitätenmotorik des Menschen

Abstract

We found modulations in the time-course of breathing during rhythmic abduction-adduction movements in shoulder and hip joints which can be interpreted as phenomena of central coordination in the sense of v. Holst. They occurred in more than 75% of the recorded breaths. The strength of this coordination depends on number and kind of limbs moving rhythmically and on the use of an acoustic trigger signal (“Zeitgeber”) for the limb rhythm as well. Our findings indicate that reactions of the respiratory apparatus cannot be regarded only in connection with its homeostatic function and with mechanical influences. Breathing control appears integrated in the whole organism's “motor control system”. Therefore, an influence of breathing movements on other motor processes is possible as well. Coordination leads to a stable temporal order between breathing and additional movements. Its possible advantage could be an energetic economization as may be concluded from analogous phenomena in coupled non-linear oscillators.

Zusammenfassung

Am Beispiel rhythmischer Abduktions-Adduktionsbewegungen in Schulter- und Hüftgelenken konnten wir Änderungen im zeitlichen Atemablauf nachweisen, die als Phänomene zentralnervöser Koordination im Sinne v. Holsts gedeutet werden können. Sie traten in über 75% aller registrierten Atemzüge auf, wobei der Kopplungsgrad abhängig ist von Art und Anzahl periodisch bewegter Extremitäten, außerdem davon, ob ein äußerer Zeitgeber (akustisches Signal) für den Bewegungsrhythmus existiert oder nicht. Die Befunde weisen darauf hin, daß Reaktionen des motorischen Atemapparates nicht allein in Zusammenhang mit dessen homöostatischer Aufgabe und mit mechanischen Einflüssen interpretiert werden können. Die Steuerung der Atemmotorik erscheint eingeordnet in ein gesamtmotorisches Steuerungssystem. Damit wird auch ein Einfluß der Atemmotorik auf beliebige Skelettmotorik möglich. Koordination führt zur Ausbildung stabiler zeitlicher Beziehungen zwischen Atmung und zusätzlicher Bewegung, deren möglicher Nutzen in einer “energetischen Ökonomisierung” (Hildebrandt 1967) bestehen könnte.