Вестибулярная система

Вестибулярная система • ru.knowledgr.com

Вестибулярная система

Вестибулярная система, которая способствует, чтобы балансировать у большинства млекопитающих и к смыслу ориентации в пространстве, является сенсорной системой, которая обеспечивает ведущий вклад о движении и чувстве равновесия.

Вместе с улиткой уха, частью слуховой системы, это составляет лабиринт внутреннего уха у большинства млекопитающих, расположенных в vestibulum во внутреннем ухе (рисунок 1).

Поскольку движения состоят из вращений и переводов, вестибулярная система включает два компонента: полукруглая система канала, которые указывают на вращательные движения; и otoliths, которые указывают на линейное ускорение.

Вестибулярная система посылает сигналы прежде всего в нервные структуры, которые управляют движениями глаз, и в мышцы, которые держат существо вертикально. Проектирования прежнему обеспечивают анатомическое основание vestibulo-глазного отражения, которое требуется для ясного видения; и проектирования к мышцам, которые управляют положением, необходимы, чтобы держать существо вертикально.

Мозг использует информацию от вестибулярной системы в голове и от кинестезии всюду по телу, чтобы понять динамику и синематику тела (включая ее положение и ускорение) с момента до момента.

Полукруглая система канала

Полукруглая система канала обнаруживает вращательные движения. Полукруглые каналы – его главные инструменты, чтобы достигнуть этого обнаружения.

Структура

Так как мир трехмерный, вестибулярная система содержит три полукруглых канала в каждом лабиринте.

Они приблизительно ортогональные (прямые углы) друг к другу и названы горизонтальным (или ответвление), предшествующий полукруглый канал (или выше) и следующее (или низшие) полукруглый канал. Предшествующие и следующие каналы можно коллективно назвать вертикальными полукруглыми каналами.

  • Движение жидкости в горизонтальном полукруглом канале соответствует вращению головы вокруг вертикальной оси (т.е. шея), делая пируэт.
  • Предшествующие и следующие полукруглые каналы обнаруживают вращения головы в стреловидном самолете (кивая), и в лобном самолете, катясь кувырком. И предшествующие и следующие каналы ориентируются приблизительно в 45 ° между лобными и стреловидными самолетами.

Движение жидкости спешит структура, названная cupula, который содержит волосковые клетки, которые преобразовывают механическое движение к электрическим сигналам

Двухтактные системы

Каналы устроены таким способом, которым у каждого канала на левой стороне есть почти параллельная копия на правой стороне. Каждая из этих трех пар работает двухтактным способом: когда один канал стимулируется, его соответствующий партнер с другой стороны запрещен, и наоборот.

Эта двухтактная система позволяет ощутить все направления вращения: в то время как правильный горизонтальный канал стимулируется во время главных вращений вправо (Рис. 2), левый горизонтальный канал стимулируется (и таким образом преобладающе сигнализирует) главными вращениями налево.

Вертикальные каналы соединены пересеченным способом, т.е. стимуляции, которые являются возбудительными для предшествующего канала, также запрещающие для контралатерального следующего, и наоборот.

Vestibulo-глазное отражение (VOR)

Vestibulo-глазное отражение (VOR) – отраженное движение глаз, которое стабилизирует изображения на сетчатке во время главного движения, производя движение глаз в направлении напротив главного движения, таким образом сохраняя изображение на центре поля зрения.

Например, когда голова двигается вправо, глазное движение налево, и наоборот. Так как небольшие главные движения присутствуют все время, VOR очень важен для стабилизации видения: пациенты, VOR которых ослабляют, считают трудным читать, потому что они не могут стабилизировать глаза во время маленькой главной дрожи.

Отражение VOR не зависит от визуального входа и работает даже в полной темноте или когда глаза закрыты.

Это отражение, объединенное с двухтактным принципом, описанным выше, формирует физиологическое основание из Быстрого главного теста импульса или Halmagyi-Curthoys-test, в котором головой быстро и сильно двигают стороне, наблюдая, продолжают ли глаза смотреть в том же самом направлении.

Механика

Механика полукруглых каналов может быть описана заглушенным генератором. Если мы определяем отклонение cupula с, и главная скорость с, cupula отклонение приблизительно

:

α – фактор пропорциональности, и s соответствует частоте. Для людей константы времени T и T составляют приблизительно 3 мс и 5 с, соответственно.

В результате для типичных главных движений, которые покрывают частотный диапазон 0,1 Гц и 10 Гц, отклонение cupula приблизительно пропорционально главной скорости.

Это очень полезно, так как скорость глаз должна быть напротив скорости головы, чтобы иметь ясное видение.

Центральная обработка

Сигналы от вестибулярной системы также проект к мозжечку (где они используются, чтобы держать эффективное VOR, задача обычно называемый изучением или адаптацией), и в различные области в коре. Проектирования к коре распространены по различным областям, и их значения в настоящее время ясно не понимаются.

Пути проектирования

Вестибулярные ядра на любом стороны ствола мозга обменивают сигналы относительно положения тела и движения. Эти сигналы посылают вниз следующие пути проектирования.

  • К мозжечку. Сигналы, посланные в мозжечок, переданы назад как мышечные движения головы, глаз и положения.
  • К ядрам черепных нервов III, IV, и VI. Сигналы, посланные в эти нервы, вызывают vestibulo-глазное отражение. Они допускают глаза, чтобы закрепить на движущемся объекте, оставаясь в центре.
  • К сетчатому формированию. Сигналы, посланные в сетчатое формирование, сигнализируют о новом положении, которое взяло тело и как приспособить обращение и дыхание из-за положения тела.
  • К спинному мозгу. Сигналы, посланные в спинной мозг, позволяют реакциям быстрого рефлекса и на конечности и на ствол возвращать баланс.
  • К таламусу. Сигналы, посланные в таламус, допускают устройство управления двигателем головы и тела, а также быть ощущающим положение тела.

Органы Otolithic

В то время как полукруглые каналы отвечают на вращения, otolithic смысл органов линейное ускорение. Люди имеют два на каждой стороне, одном названном utricle, другом saccule. Эти органы каждый содержит участок волосковых клеток и клетки поддержки, названные пятном.

У каждой волосковой клетки пятна есть 40-70 стереоресниц и одна истинная ресница, названная kinocilium. Подсказки этих ресниц включены в otolithic мембрану. Эта мембрана нагружена вниз с гранулами карбоната кальция белка, названными otoliths.

Эти otoliths добавляют к весу и инерции мембраны и увеличивают смысл силы тяжести и движения. С вертикальной головой otolithic мембрана непосредственно вниз касается волосковых клеток, и стимуляция минимальна.

Когда голова наклонена, однако, otolithic мембрана оседает и сгибает sterocilia, стимулируя волосковые клетки. Любая ориентация головы вызывает комбинацию стимуляции к utricles и saccules этих двух ушей.

Мозг интерпретирует главную ориентацию, сравнивая эти входы друг с другом и с другим входом от глаз и эластичных рецепторов в шее, таким образом обнаруживая, наклонена ли голова, или все тело переворачивается. По существу эти otolithic органы ощущают, как быстро Вы ускоряетесь вперед или обратные, левые или правые, или или вниз.

Большинство сигналов utricular выявляет движения глаз, в то время как большинство saccular предупреждает о проектах к мышцам, которые управляют нашим положением.

В то время как интерпретация сигналов вращения от полукруглых каналов прямая, интерпретация сигналов otolith более трудная: так как сила тяжести эквивалентна постоянному линейному ускорению, так или иначе нужно отличить сигналы otolith, которые вызваны линейными движениями от таким образом, которые вызваны силой тяжести. Люди могут сделать это вполне хорошо, но нервные механизмы, лежащие в основе этого разделения, полностью еще не поняты.

Люди могут ощутить голову, наклоняющуюся и линейное ускорение даже в темной окружающей среде из-за ориентации двух групп связок волосковой клетки по обе стороны от тонкой линии. Волосковые клетки на противоположных сторонах перемещаются с симметрией зеркала, поэтому когда одна сторона перемещена, другой запрещен.

Противостоящие эффекты, вызванные наклоном головы, вызывающие отличительные сенсорные входы от связок волосковой клетки позволяют людям говорить, какой путь голова наклоняет, Сенсорную информацию тогда посылают в мозг, который может ответить соответствующими корректирующими действиями к нервным и мускульным системам, чтобы гарантировать, что баланс и осведомленность сохраняются.

Опыт от вестибулярной системы

Опыт от вестибулярной системы называют equilibrioception. Это, главным образом, используется для чувства равновесия и для ориентации в пространстве.

Когда вестибулярная система стимулируется без любых других входов, каждый испытывает смысл самопроизвольного движения. Например, человек в полной темноте и сидящий на стуле будет чувствовать, что повернулся налево, если стул превращен налево.

Человек в лифте, с чрезвычайно постоянным визуальным входом, будет чувствовать, что она спускается, поскольку лифт начинает спускаться.

Хотя вестибулярная система – очень быстрый смысл, используемый, чтобы произвести отражения, чтобы поддержать перцепционную и постуральную стабильность, по сравнению с другими чувствами видения, прикосновения и прослушивания, вестибулярный вход воспринят с задержкой.

Патологии

Болезни вестибулярной системы могут принять различные формы, и обычно вызывать головокружение и нестабильность или потерю баланса, часто сопровождаемого тошнотой.

Наиболее распространенные вестибулярные болезни в людях – Вестибулярный neuritis, связанное условие под названием Labyrinthitis, болезнь Мениера и BPPV.

Кроме того, функция вестибулярной системы может быть затронута опухолями на vestibulocochlear нерве, инфаркте в стволе мозга или в корковых регионах, связанных с обработкой вестибулярных сигналов и мозжечковой атрофией.

Алкоголь может также вызвать изменения в вестибулярной системе в течение коротких промежутков времени и приведет к головокружению и возможно nystagmus. Это происходит из-за переменной вязкости крови и endolymph во время потребления алкоголя. Распространенное слово для этого типа сенсации – «Вращения Кровати».

  • КАСТРЮЛЯ I – концентрация алкоголя выше в крови, чем в вестибулярной системе, следовательно endolymph относительно плотный.
  • ПЭН II – Концентрация алкоголя ниже в крови, чем в вестибулярной системе, следовательно endolymph относительно разведенный.

Интересно отметить, что ПЭН, я приведу к субъективному головокружению в одном направлении и как правило происхожу вскоре после приема пищи алкоголя, когда содержание алкоголя в крови будет самым высоким.

ПЭН II в конечном счете вызовет субъективное головокружение в противоположном направлении. Это происходит спустя несколько часов после приема пищи и после относительного сокращения содержания алкоголя в крови.

Доброкачественное судорожное позиционное головокружение или BPPV, если коротко, является условием, приводящим к острым симптомам головокружения у людей.

Это, вероятно, вызвано, когда части, которые прервали otoliths, проскользнули в один из полукруглых каналов. В большинстве случаев это – следующий канал, который затронут.

В определенных положениях головы эти частицы перемещают и создают жидкую волну, которая перемещает cupula затронутого канала, который приводит к головокружению, головокружению и nystagmus.

Подобное условие к BPPV может произойти у собак и других млекопитающих, но термин «головокружение» не может быть применен, потому что это относится к субъективному восприятию. Терминология не стандартизирована для этого условия.

Общая вестибулярная патология собак и кошек в разговорной речи известна как «Старая Собака Вестибулярная Болезнь» или более формально идиопатическая периферийная вестибулярная болезнь, которая вызывает внезапный эпизод потери баланса, кружения, кривошеи и других знаков. Это условие очень редко у молодых собак, но довольно распространено у гериатрических животных и может затронуть кошек любого возраста.

См. также

  • Связанное с мигренью головокружение

Дополнительные материалы для чтения

Источник: https://ru.knowledgr.com/00344724/%D0%92%D0%B5%D1%81%D1%82%D0%B8%D0%B1%D1%83%D0%BB%D1%8F%D1%80%D0%BD%D0%B0%D1%8F%D0%A1%D0%B8%D1%81%D1%82%D0%B5%D0%BC%D0%B0

Вестибулярные системы

Вестибулярная система

Оглавление

Введение…………………………………………………………………………..3

Глава 1 Основы вестибулярной системы……………………………………….5

Глава 1.1 Понятие вестибулярной системы…………………………………….5

Глава 1.2 Строение и функции рецепторов вестибулярной системы…………………………………………………………..………………5

Глава 1.3 Функции вестибулярной системы. …………………………………..8

Глава 2 Вестибулярный аппарат………………………………………………..10

Глава 3 Современное состояние проблемы вестибулярных влияний на спортивную деятельность…………………………………………………….13

Глава 3.1 Влияние раздражения вестибулярного аппарата на различные функции организма …………………………………………………..…………17 Глава 3.2 Оценка интенсивности вестибулярных нагрузок и их дозировка…………………………………………………………………………22

Заключение………………………………………………………………………24

Библиографический список…………………………………………………….25              

Введение

Вестибулярная сенсорная система обеспечивает координацию и ориентировку движений, сохранение позы и равновесия, взаимодействие других сенсорных систем организма. Она является одной из древнейших функциональных систем у животных и человека, развившейся в условиях земной гравитации (Стрелец В. Г., 1996).

 В процессе онтогенеза она закладывается на ранних этапах эмбриогенеза и начинает функционировать уже на 3-4 месяце внутриутробного развития. В первые годы жизни человека вестибулярная система участвует в становлении основных поз и основного фонда движений, в обеспечении пространственной ориентации и координационных возможностей, полностью завершая свое развитие к 13-14 летнему возрасту.

Изучение вестибулярной сенсорной системы имеет огромное значение для обоснования развития поведенческих реакций человека и для совершенствования его бытовой, профессиональной и спортивной  деятельности. Особенно велико значение вестибулярной системы в фигурном  катании, где встречаются такие быстрые и длительные вращения, как ни в одном другом виде спорта (Фарфель В. С, 1975) .

Здесь, как нигде, требуется особенно высокая устойчивость вестибулярного аппарата. Активация вестибулярной системы в фигурном катании оказывает существенное влияние на спортивные, функциональные и психологические показатели организма спортсмена.

 Становление спортивного мастерства фигуристов, формирование у них основных умений и двигательных навыков происходит в детском,  подростковом и юношеском возрасте с участием вестибулярных влияний на организм спортсмена. Согласно НА.

Бернштейну (1966), в управлении движениями существенная роль отводится главному органу равновесия – вестибулярному аппарату, который воспринимает положение и движение головы в пространстве. Активация вестибулярной системы при изменениях положения тела, поступательных и вращательных ускорениях настраивает другие системы организма на эффективное выполнение моторной задачи (Гранит Р.

, 1973), а “чрезмерные раздражения приводят к нарушениям координационных возможностей, техники выполнения упражнений, головокружениям, изменениям многих функций организма (Гофман В. Р. и др., 1994).

 Однако, несмотря на обилие специальной литературы и огромную значимость функций вестибулярной сенсорной системы для координационных возможностей и успешности выступлений фигуристов, исследования в этом направлении все еще недостаточны. Во многих работах, изучаются лишь частные аспекты данной проблемы, исследуются некоторые отдельные функциональные и психофизиологические показатели.

 Недостаточно внимание исследователей к комплексному решению проблемы вестибулярных влияний на различные органы и системы организма спортсмена. Имеются единичные сообщения по физиологическому анализу различных композиций коротких и произвольных программ, влияния вращательных нагрузок на отдельные функции у спортсменов-фигуристов  Остаются мало освещенными особенности вестибулярных влияний на отдельные элементы фигурного катания, не прослежены кумулятивные ij эффекты их сочетаний на целостный прокат короткой и произвольной  

программы. Поиски в данном направлении являются весьма актуальной задачей.

      

Глава 1 Основы вестибулярной системы

Глава 1.1 Понятие вестибулярной системы

    Вестибулярная система играет наряду со зрительной и соматосенсорной системами ведущую роль в пространственной ориентировке человека.

Она получает, передает и анализирует информацию об ускорениях или замедлениях, возникающих в процессе прямолинейного или вращательного движения, а также при изменении положения головы в пространстве. При равномерном движении или в условиях покоя рецепторы вестибулярной сенсорной системы не возбуждаются.

Импульсы от вестибулорецепторов вызывают перераспределение тонуса скелетной мускулатуры, что обеспечивает сохранение равновесия тела. Эти влияния осуществляются рефлекторным путем через ряд отделов ЦНС.  

Глава 1.2 Строение и функции рецепторов вестибулярной системы.

    Периферическим отделом вестибулярной системы является вестибулярный аппарат, расположенный в лабиринте пирамиды височной кости. Он состоит из преддверия (vestibulum) и трех полукружных каналов (canales cemicircularis).

Кроме вестибулярного аппарата, в лабиринт входит улитка, в которой располагаются слуховые рецепторы. Полукружные каналы располагаются в трех взаимно перпендикулярных плоскостях: верхний — во фронтальной, задний — в сагиттальной и латеральный — в горизонтальной.

Один из концов каждого канала расширен (ампула).

    Вестибулярный аппарат включает в себя также два мешочка: сферический и эллиптический, или маточку. Первый из них лежит ближе к улитке, а второй — к полукружным каналам. В мешочках преддверия находится отолитовый аппарат: скопления рецепторных клеток (вторично-чувствующие механорецепторы) на возвышениях, или пятнах.

Выступающая в полость мешочка часть рецепторной клетки оканчивается одним более длинным подвижным волоском и 60—80 склеенными неподвижными волосками. Эти волоски пронизывают желеобразную мембрану, содержащую кристаллики карбоната кальция — отолиты.

Возбуждение волосковых клеток преддверия происходит вследствие скольжения отоли-товой мембраны по волоскам, т. е. их сгибания.

     В перепончатых полукружных каналах, заполненных, как и весь лабиринт, плотной эндолимфой (ее вязкость в 2—3 раза больше, чем у воды), рецепторные волосковые клетки сконцентрированы только в ампулах в виде крист (cristae ampularis). Они также снабжены волосками.

При движении эндолимфы (во время угловых ускорений), когда волоски сгибаются в одну сторону, волосковые клетки возбуждаются, а при противоположно направленном движении — тормозятся.

Это связано с тем, что механическое управление ионными каналами мембраны волоска с помощью микрофиламентов, описанное в разделе «механизмы слуховой рецепции», зависит от направления сгиба волоска: отклонение в одну сторону приводит к открыванию каналов и деполяризации волосковой клетки, а отклонение в противоположном направлении вызывает закрытие каналов и гиперполяризацию рецептора. В волосковых клетках преддверия и ампулы при их сгибании генерируется рецепторный потенциал, который усиливает выделение ацетилхолина и через синапсы активирует окончания волокон вестибулярного нерва.

     Волокна вестибулярного нерва (отростки биполярных нейронов) направляются в продолговатый мозг.

Импульсы, приходящие по этим волокнам, активируют нейроны бульбарного вестибулярного комплекса, в состав которого входят ядра: преддверное верхнее, или Бехтерева, преддверное латеральное, или Дейтерса, Швальбе и др.

Отсюда сигналы направляются во многие отделы ЦНС: спинной мозг, мозжечок, глазодвигательные ядра, кору большого мозга, ретикулярную формацию и ганглии автономной нервной системы. 

     Вестибулярная система помогает организму ориентироваться в пространстве при активном и пассивном движении.   

     При пассивном движении корковые отделы системы запоминают направление движения, повороты и пройденное расстояние. Следует подчеркнуть, что в нормальных условиях пространственная ориентировка обеспечивается совместной деятельностью зрительной и вестибулярной систем.

Чувствительность вестибулярной системы здорового человека очень высока: отолитовый аппарат позволяет воспринять ускорение прямолинейного движения, равное всего 2 см/с2. Порог различения наклона головы в сторону — всего около 1°, а вперед и назад — 1,5—2°.

Рецепторная система полукружных каналов позволяет человеку замечать ускорения вращения 2—3°∙ с-2.                   

Глава 1.3 Функция вестибулярной системы

Функция вестибулярной сенсорной системы состоит в обеспечении мозга информацией о положении головы в пространстве, о действии гравитации и сил, вызывающих линейные или угловые ускорения. Эта функция необходима для поддержания равновесия, т. е.

устойчивого положения тела в пространстве, и для пространственной ориентации человека.

Вестибулярная система включает в себя периферический отдел, состоящий из расположенного во внутреннем ухе вестибулярного аппарата, проводящие пути, переключательные центры, представленные вестибулярными ядрами продолговатого мозга и таламусом, и проекционную область коры в постцентральной извилине.

Адекватными раздражителями вестибулярной системы являются гравитация и силы, сообщающие телу линейное или угловое ускорение.

Специфическая особенность вестибулярной системы состоит в том, что значительная часть перерабатываемой в ней сенсорной информации используется для автоматической регуляции функций, осуществляемой без сознательного контроля. Вестибулярная система взаимодействует на нескольких уровнях своей иерархической организации со зрительной и соматосенсорной системами; три эти системы дополняют друг друга в предоставлении человеку информации, необходимой для его пространственной ориентации.

Рис. 17.15. Вестибулярная сенсорная система.

А. Схема перепончатого лабиринта, рецепторные области выделены черным цветом: 1) горизонтальный канал; 2) задний вертикальный канал; 3) передний вертикальный канал; 4) маточка; 5) мешочек; 6) канал улитки; 7) эндолимфатический мешочек.

Б. Волосковые рецепторные клетки вестибулярного аппарата: показана зависимость между направлением смещения волосков и активностью клеток.

Глава 2 Вестибулярный аппарат

 

Вестибуля́рный аппара́т (лат. vestibulum — преддверие), орган, воспринимающий изменения положения головы и тела в пространстве и направление движения тела у позвоночных животных и человека; часть внутреннего уха.

Вестибулярный аппарат — сложный рецептор вестибулярного анализатора. Структурная основа вестибулярного аппарата — комплекс скоплений реснитчатых клеток внутреннего уха, эндолимфы, включенных в неё известковых образований — отолитов и желеобразных купул в ампулах полукружных каналов.

Из рецепторов равновесия поступают сигналы двух типов: статические (связанные с положением тела) и динамические (связанные с ускорением). И те и другие сигналы возникают при механическом раздражении чувствительных волосков смещением либо отолитов (или купул), либо эндолимфы.

Обычно отолит имеет большую плотность, чем окружающая его эндолимфа, и поддерживается чувствительными волосками.

При изменении положения тела изменяется направление силы, действующей со стороны отолита на чувствительные волоски.

Исследования на рыбах показали, что эффективной раздражающей силой, действующей на чувствительный эпителий, служит составляющая, направленная параллельно поверхности эпителия (так называемое срезывающее усилие).

Вероятно, такова причина раздражения волосковых клеток и у других позвоночных. Раздражающим воздействием для полукружных каналов служит ускорение движения всего тела или головы, действующее в плоскости каждого канала.

Вследствие разной инерции эндолимфы и купулы при ускорении происходит смещение купулы, а сопротивление трения в тонких каналах служит демпфером (глушителем) всей системы. Овальный мешочек (утрикулюс) играет ведущую роль в восприятии положения тела и, вероятно, участвует в ощущении вращения. Круглый мешочек (саккулюс) дополняет овальный и, по-видимому, необходим для восприятия вибраций.

Вестибулярный аппарат большинства нетренированных животных можно кратковременно запутать, при этом животное теряет ориентацию в пространстве. Обычно, для обмана вестибулярного аппарата достаточно вращать животное некоторое время, после чего организму будет казаться, что земля под ним качается.

Внутри костных лабиринтов, расположенных в пирамидах височных костей, имеются прикрепленные к ним соединительнотканными тяжами перепончатые лабиринты, заполненные вязкой жидкостью эндолимфы (рис. 17.15).

Лабиринт образован двумя отолитовыми органами и тремя полукружными каналами, расположенными в трех плоскостях: горизонтальный канал, передний вертикальный канал — во фронтальной плоскости и задний вертикальный канал — в сагиттальной плоскости.

Все три канала соединены в полости преддверия, от латинского определения которого (vestibulum) происходит само название вестибулярного аппарата. В месте соединения с преддверием каналы расширены в виде ампул, в которых содержится ре-цепторный эпителий, выступающий внутрь в форме гребня или кристы.

Каждая криста покрыта купулой, представляющей собой аморфное желеобразное вещество, скрепленное множеством фибриллярных волокон. При угловых ускорениях, когда в силу инерции происходит сдвиг эндолимфы, купула тоже смещается, что приводит к деформации погруженных в нее вторичных рецепторных клеток с последующим возникновением в них рецепторного потенциала.

В полости преддверия имеются два расширения: мешочек (sacculus) и маточка (utriculus), сообщающиеся между собой с помощью Y-образного протока и представляющие собой отолитовые органы.

Рецепторный эпителий маточки и мешочка расположен на небольших возвышениях — макулах, покрытых отолитовой мембраной, которая имеет слоистое строение и содержит множество мелких, но тяжелых кристаллов карбоната кальция (отолиты или отокинии).

Макула маточки расположена в горизонтальной плоскости (при вертикальном положении головы), а макула мешочка ориентирована вертикально. При действии силы тяжести или линейного ускорения отолитовые мембраны сдвигаются относительно макул, а вследствие этого раздражаются имеющиеся в них вторичные рецепторные клетки.

Таким образом, устройство вестибулярного аппарата обеспечивает возбуждение вторичных рецепторных клеток благодаря действию силы тяжести и прямолинейного ускорения (макулы мешочка и маточки) и вследствие угловых ускорений (купулы полукружных каналов).                     

Источник: https://www.stud24.ru/medicine/vestibulyarnye-sistemy/16304-42230-page1.html

Физиологические основы поддержания равновесия

Вестибулярная система
Причиной головокружения в большинстве случаев служит нарушение согласованной деятельности различных сенсорных систем – вестибулярной, зрительной, проприоцептивной (информация о положении тела в пространстве, получаемая от рецепторов, расположенных главным образом в мышцах и сухожилиях). Кроме того, важной, а иногда и доминирующей причиной возникновения головокружения является дисфункция центральных структур, участвующих в поддержании равновесия тела, главным образом, ядер мозжечка.

Вестибулярная система состоит из:

• лабиринта,

• вестибулярной части преддверно-улиткового нерва,

• вестибулярных ядер в стволе головного мозга, а также их связей с другими отделами ЦНС.

Правильная работа вестибулярной системы позволяет человеку четко ориентироваться в трехмерном пространстве, а именно:

• воспринимать положение тела относительно вектора силы тяжести (статический компонент);

• ощущать направление и скорость движения тела при его угловых и линейных перемещениях (динамический компонент).

Лабиринт располагается в каменистой части височной кости и включает:

• отолитовый аппарат, который представлен двумя сообщающимися камерами (саккулус и утрикулус);

• системой трех полукружных каналов, располагающихся во взаимоперпендикулярных плоскостях.

Строение лабиринта.

В каждой камере отолитового аппарата и в каждом полукружном канале имеется скопление рецепторных клеток – макула, которая покрыта желатинообразной массой – купулой. В отолитовом аппарате купула покрывает волосковые клетки наподобие подушки и содержит отложения кристаллов кальцита (отолиты), которые придают купуле дополнительный вес.

Отолитовый аппарат.

В полукружных каналах желатинообразная масса не содержит отолитов и полностью перекрывает просвет канала.

Рецепторы вестибулярной системы представлены волосковыми клетками, которые несут на апикальной поверхности от 60 до 80 тонких выростов цитоплазмы (стереоцилий) и одну ресничку (киноцилию).

Восприятие положения тела относительно силы гравитации. При вертикальном положении головы макула утрикулуса располагается горизонтально. Когда голова наклоняется в сторону, утяжеленная отолитами желатинообразная мембрана под действием силы тяжести соскальзывает в сторону наклона.

Это скольжение приводит к изгибанию стереоцилей волосковых клеток. Наклон стереоцилей сопровождается (в зависимости от направления) повышением или снижением частоты нервных импульсов в чувствительных нейронах вестибулярного ганглия.

Макула саккулуса располагается вертикально и действует таким же образом.

Прочитайте так же:  Диабетическая полиневропатия

Восприятие положения тела относительно силы гравитации.

Восприятие линейных ускорений. При резком линейном ускорении тела купула саккулуса или утрикулуса за счет сил инерции смещается в направлении, противоположном направлению движения, что также приводит к изменению электрической активности рецепторов.

Восприятие углового ускорения. Три полукружных канала расположены в трех разных плоскостях. Каждый из трех каналов действует как замкнутая трубка, заполненная лимфой. В расширенной части канала его внутренняя стенка выстлана волосковыми клетками, а расположенная над ними купула полностью перекрывает просвет канала.

При повороте головы полукружные каналы поворачиваются вместе с ней, а эндолимфа в силу своей инерции в первый момент остается на месте. В результате этого возникает разность давлений по обе сторону купулы, и она прогибается в направлении, противоположном движению.

Это вызывает деформацию стереоцилий и последующее изменение активности нейронов.

Восприятие углового ускорения.

При вращении головы только в горизонтальной, сагитальной или фронтальной плоскости активируются рецепторы одного из соответствующих каналов. При сложном вращении головы активируются рецепторы всех трех каналов. Информация от них поступает в головной мозг и на основе ее конвергенции и анализа модулируется истинная картина перемещения головы.

Центральный отдел вестибулярной системы. Аксоны чувствительных нейронов, тела которых располагаются в вестибулярном ганглии, следуют в продолговатый мозг и оканчиваются в четырех парных вестибулярных ядрах.

Приходящие в эти ядра импульсы от рецепторов дают точную информацию о положении в пространстве исключительно головы (но не всего тела!), поскольку она может быть наклонена или повернута относительно туловища.

Для восприятия положения тела в пространстве необходим также учет угла наклона и поворота головы относительно туловища, поэтому вестибулярные ядра получают дополнительные стимулы от проприорецепторов мышц шеи.

Ядра вестибулярного нерва и их связи.

Далее от вестибулярных ядер афферентная импульсация направляется к нейронам специфических ядер таламуса, а отростки последних достигают постцентральной извилины коры больших полушарий головного мозга

Проприоцептивная система

Благодаря проприоцепции, мы ощущаем положение конечностей, движение и степень мышечного напряжения в них. Это дает человеку чувство “опоры”, т.е. осознание, что стопы опираются на какую-либо поверхность, удерживая вес тела. Рецепторный аппарат проприоцептивной чувствительности, расположен в мышцах, сухожилиях, фасциях, капсулах суставов, а также в коже.

Прочитайте так же:  Самарцев Игорь Николаевич

Необходимо отметить, что важную роль в поддержании равновесия тела играют рецепторы глубокой чувствительности, расположенные не только в конечностях, но и в структурах шеи, главным образом, в глубоких мышцах. Информация, получаемая головным мозгом от этих рецепторов, необходима для пространственной ориентации человека, поддержании его позы, а также координинации движения головы и туловища.

Зрительная система

Эффективное поддержание равновесия требует четкого контроля со стороны зрительной системы (в соответствие с принципом обратной связи). При этом контроль над движениями мышц глазного яблока является чрезвычайно сложным процессом. Существует 3 основных системы контроля взора:

  1. Система саккадических движений глазных яблок;
  2. Система плавных (следящих) движений глазных яблок;
  3. Вестибуло-окулярная система.

В пределах головного мозга эти системы контролируются определенными анатомическими зонами, которые являются в значительной степени изолированными, и обеспечивают две главные функции:

  1. зафиксировать предмет рассматривания в периферии визуальной области, поворачивая к нему глаза;
  2. удержать изображение предмета рассматривания устойчивым на ямке сетчатки.

Система саккадических движений глазных яблок. Когда объект интереса появляется в периферии визуальной области, происходит быстрый поворот глазных яблок в его сторону, так, что изображение объекта проецируется на сетчатку в области желтого пятна.

Тот же самый двигательный ответ глазных яблок может быть вызван внезапным звуком или болезненным стимулом.

Такое быстрое движение глаз называется саккадическим, от французского слова, означающего резкое движение парусника при ветре или дергание головы лошади от потягивания узды.

В целом, система саккадических движений глазных яблок обеспечивает обнаружение зрительной цели и выведение ее на наиболее чувствительную часть сетчатой оболочки.

Саккады возникают, например, в процессе чтения, при этом глаза человека обычно совершают несколько саккадических движений на каждой строке. Кроме того, они появляются, когда человек рассматривает какой-либо объект (картину, скульптуру и пр.

), но в этом случае саккады совершаются в разных направлениях (вверх, вниз, в стороны и под углом) последовательно от одной точки объекта к другой.

Прочитайте так же:  Головная боль

Классическое изображение, описывающее саккадические движение глазных яблок при рассматривании объекта.

Система плавных (следящих) движений глазных яблок.

Когда объект рассматривания перемещается, саккадическая система может первоначально зафиксировать его, но скоро теряет, поскольку изображение ускользает из области желтого пятна (сетчатое скольжение).

Плавные (следящие) движения глаз необходимы для длительной фиксации движущегося объекта и слежения за ним. После того как визуальная цель выбрана, система работает вне волевого контроля.

Схематическое изображение функционирования системы плавных (следящих) движений глаз.

Вестибуло-окулярная система. В то время как система следящих движений глазных яблок фиксирует изображение перемещающегося объекта рассматривания на желтом пятне, существует другая система, которая позволяет стабилизировать изображение неподвижного объекта рассматривания на сетчатке во время движения головы. Это основная функция вестибуло-окулярной системы.

Благодаря ее наличию у человека во время движения на транспорте по неровной дороге или ходьбе не возникает проблем с четким рассматриванием отдаленного объекта. В том случае, когда по какой-либо причине вестибуло-окулярная система не работает возникает феномен, называющийся “осциллопсия” – “дергание” визуальной картинки при движении.

Мозжечок

Основная функция мозжечка заключается в получении информации о положении тела в пространстве от всех органов чувств и регуляции на ее основе мышечного тонуса и движений для поддержания равновесия и выполнения точных действий.

Для больных с повреждением мозжечка характерна астазия-абазия – нарушение способности к сохранению равновесия тела при стоянии и ходьбе. Больные ходят, широко расставив ноги – так называемая туловищная атаксия (“пьяная походка”).

Ходьба на пятках и носках невозможна. Атаксия в данном случае развивается вследствие неспособности головного мозга координировать деятельность мышц в процессе преодоления силы тяжести.

Также выявляются глазодвигательные расстройства. Они проявляются нарушением фиксации взора на неподвижных или двигающихся объектах, в результате чего возникают рывковые движения глаз при слежении.

Также характерен вертикальный нистагм, бьющий вверх или вниз.

Вертикальный нистагм при повреждении мозжечка.

Источник: https://honestmed.ru/g-fiziologicheskie-osnovy-podderzhaniya-ravnovesiya

Основы психофизиологии

Вестибулярная система

Вестибулярная система играет важную роль в пространственной ориентации человека.

Она получает, передаёт и анализирует информацию об ускорениях или замедлениях, возникающих в процессе прямолинейного или вращательного движения, а также при изменении положения головы в пространстве.

При равномерном движении или в условиях покоя рецепторы вестибулярной системы не возбуждаются. Импульсы от вестибулорецепторов вызывают перераспределение тонуса скелетной мускулатуры, что обеспечивает сохранение равновесия тела.

4.1. Строение и функции рецепторного вестибулярного аппарата

Периферическим отделом вестибулярной системы является вестибулярный аппарат, расположенный в пирамиде височной кости. Он состоит из преддверия и трёх полукружных каналов. Полукружные каналы (рис. 4.9) располагаются в трёх взаимно перпендикулярных плоскостях. Один из концов каждого канала расширен (ампула). Вестибулярный аппарат включает в себя также два мешочка.

В них на возвышениях находится отолитовый аппарат: скопления рецепторных клеток. Выступающая в полость мешочка рецепторная клетка оканчивается длинным подвижным волоском и 60–80 склеенными неподвижными волосками. Они пронизывают желеобразную мембрану, содержащую кристаллики карбоната кальция – отолиты. Волосковые клетки возбуждаются при скольжении отолитовой мембраны по волоскам, т.е.

при их сгибании.

В перепончатых полукружных каналах, заполненных эндолимфой, рецепторные волосковые клетки сконцентрированы в ампулах. Во время угловых ускорений эндолимфа приходит в движение, волоски сгибаются и волосковые клетки возбуждаются. При противоположно направленном движении они тормозятся.

Это связано с тем, что отклонение волоска в одну сторону приводит к открыванию каналов и деполяризации волосковой клетки, а отклонение в противоположном направлении закрывает каналы и гиперполяризует рецептор.

В волосковых клетках преддверия и ампулы при их сгибании генерируется рецепторный потенциал, который усиливает выделение ацетилхолина и через синапсы активирует окончания волокон вестибулярного нерва.

Волокна вестибулярного нерва (отростки биполярных нейронов) направляются в продолговатый

Рис. 4.9. Строение отолитового аппарата: 7 – отолиты; 2 – отолитовая мембрана; 3 – волоски рецепторных клеток; 4 рецепторные клетки; 5 – опорные клетки; 6 – нервные волокна.

Продолговатый мозг. Импульсы, приходящие по этим волокнам, активируют нейроны бульбарного вестибулярного комплекса (ядра: преддверное верхнее Бехтерева, преддверное латеральное Дейтерса, Швальбе и др.). Отсюда сигналы направляются во многие отделы ЦНС: спинной мозг, мозжечок, глазодвигательные ядра, кору мозга, ретикулярную формацию и вегетативные ганглии.

4.2. Электрические явления в вестибулярной системе

Даже в полном покое в волокнах вестибулярного нерва регистрируется спонтанная импульсация. Частота разрядов в нерве повышается при поворотах головы в одну сторону и тормозится при поворотах в другую сторону (детекция направления движения).

Две трети волокон обнаруживают эффект адаптации (уменьшение частоты разрядов) во время длящегося действия углового ускорения. Нейроны вестибулярных ядер обладают способностью реагировать и на изменение положения конечностей, повороты тела, сигналы от внутренних органов, т.е.

осуществлять синтез информации, поступающей из разных источников.

Нейроны вестибулярных ядер обеспечивают контроль и управление различными двигательными реакциями. Вестибуло-спинальные влияния изменяют импульсацию нейронов сегментарных уровней спинного мозга.

Так осуществляется динамическое перераспределение тонуса скелетной мускулатуры и включаются рефлекторные реакции, необходимые для сохранения равновесия. В вестибуло-вегетативные реакции вовлекаются сердечно-сосудистая система, желудочно-кишечный тракт и другие внутренние органы.

При сильных и длительных нагрузках на вестибулярный аппарат возникает болезнь движения (например, морская болезнь). Вестибуло-глазодвигательные рефлексы (глазной нистагм) состоят в медленном ритмическом движении глаз в противоположную вращению сторону, сменяющемся их скачком обратно.

Возникновение и характеристики вращательного глазного нистагма – важные показатели состояния вестибулярной системы и широко используются в эксперименте и клинике.

4.4. Основные афферентные пути и проекции вестибулярных сигналов

Два основных пути поступления вестибулярных сигналов в кору мозга обезьян следующие: прямой – через вентральное постлатеральное ядро и непрямой – через вентролатеральное ядро.

В коре основные афферентные проекции вестибулярного аппарата локализованы в задней части постцентральной извилины. В моторной коре кпереди и книзу от центральной борозды обнаружена вторая вестибулярная зона.

Локализация вестибулярной зоны в коре мозга человека окончательно не выяснена.

4.5. Функции вестибулярной системы

Вестибулярная система помогает ориентироваться в пространстве при активном и пассивном движении. При пассивном движении лабиринтный аппарат с помощью корковых отделов системы анализирует и запоминает направление движения и повороты. Следует подчеркнуть, что в нормальных условиях пространственная ориентировка обеспечивается совместной деятельностью зрительной и вестибулярной систем.

Чувствительность вестибулярной системы здорового человека очень высока: отолитовый аппарат позволяет воспринять ускорение прямолинейного движения, равное всего 2 см/с 2 .

Порог различения наклона головы в сторону – всего около 1 углового градуса, а вперёд и назад – 1,5–2 угловых градуса.

Рецепторная система полукружных каналов позволяет человеку замечать ускорения вращения в 2–3 угловых градуса в 1 с 2 .

Источник: https://bookap.info/psyhofizio/aleksandrov_osnovy_psihofiziologii_aleksandrov_yui_red/gl23.shtm

Все HR- сотруднику
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: