Вестибулярный анализатор: строение и функции

Если, хотя бы раз в жизни вы пили таблетки от укачивания или спускались со ступенек аттракциона с многообещающим названием «Сюрприз» на трясущихся , то стать последовательницей Валентины Терешковой вам, увы, «не светит».

Виной тому - сверхчувствительность вестибулярного аппарата, которая может испортить жизнь не только мечтающим о славе космонавта, но и тем, кто пользуется автомобилем, автобусом, лифтом и другими благами цивилизации.

Для чего нам нужен вестибулярный аппарат, как он устроен и можно ли избежать сбоев в его работе, мы попытались рассказать в нашей статье «вестибулярный аппарат «.

Значение вестибулярного аппарата

Своим труднопроизносимым названием вестибулярный аппарат обязан латинскому слову vestibulum , что в переводе означает «преддверие» (намек на месторасположение в преддверии ). Правда, к органу слуха он имеет лишь косвенное отношение: задача вестибулярного аппарата - анализировать не звуки, а малейшие изменения положения головы и тела. Очень чутко реагируя на гравитационное поле Земли, эта сложная сенсорная система позволяет ориентироваться в пространстве и поддерживать равновесие даже с закрытыми глазами.

Между прочим, разрушение полукружных каналов вестибулярного аппарата вызывает серьезные проблемы в пространственной ориентации человека, птиц и животных. Голубь, к примеру, после подобной травмы уже никогда не сможет взлететь, а морская свинка будет крутиться на одном месте, не в силах выйти из лабиринта.

Нарушения в работе нашего вестибулярного аппарата в первую очередь сказываются на походке она становится шаткой, человек может беспричинно падать. Кроме того, многие могут жаловаться на постоянные головокружения, тошноту, укачивания в транспорте, учащение пульса, повышение давления.

Строение и функции вестибулярного аппарата

Если уменьшиться до размеров пылинки и рассмотреть вестибулярный аппарат изнутри, то можно обнаружить, что он является частью внутреннего уха, часто называемой лабиринтом. Расположенный в костных углублениях преддверия внутреннего уха и его полукружных каналов, вестибулярный лабиринт частично заполнен желеобразной эндолимфой, покрывающей его чувствительные ворсинки.

Под действием силы притяжения эндолимфа и плавающие в ней известковые камешки (отолиты) приминают те или иные ворсинки, в результате чего в мозг передается информация об изменениях положения тела. В доли секунды обработав полученные данные, мозг дает «указание» изменить тонус мышц , туловища, и ног, чтобы мы могли удерживать равновесие в любой ситуации.

И вот что интересно: вестибулярный аппарат человека настроен на передвижение в горизонтальной, но никак не в вертикальной плоскости. Именно поэтому в лифте или во время морской качки многие испытывают сильное головокружение и тошноту.
Людям с малотренированным вестибулярным аппарат стоит захватить с собой в длительную поездку аэрон или аналог этого препарата, который снижает чувствительность сенсорной системы. Правда злоупотреблять, такими таблетками не стоит - они вызывают привыкание.

У него ТАКИЕ связи!

Несмотря на то что вестибулярный аппарат расположен в толще височной кости, он осведомлен не только о положении головы. По нервным окончаниям к нему стекается информация абсолютно обо всех мышцах, органах и системах.

Особо прочные связи он поддерживает с глазодвигательными нервами, желудочно-кишечным трактом, сердечно-сосудистой и вегетативной нервной системами. Вот почему при малейшем изменении артериального давления или учащении пульса после перенесенного мы чувствуем головокружение.

Как тренировать вестибулярный аппарат

Большинство людей даже не подозревает о существовании в своем теле вестибулярного аппарата. К числу таких счастливчиков относятся те, кто с детства тренировал свою сенсорную систему, часами катаясь на качелях, гоняя в футбол, кувыркаясь на турнике и вертясь волчком при каждом удобном случае. Если же вас больше привлекали настольные игры, то велика вероятность того, что сверхчувствительный и капризный вестибулярный аппарат доведет вас до полуобморочного состояния во время прогулки на яхте или спуска по горному серпантину.

Впрочем, специалисты уверены, что тренировать вестибулярный аппарат можно в любом возрасте - для этого достаточно каждый день выполнять наклоны, повороты и плавные вращения головы и туловища. Начинать нужно очень осторожно, ограничиваясь 2-3 повторениями, постепенно доведя их количество до 6-8. Впрочем, самой лучшей тренировкой вестибулярного аппарата специалисты считают бег трусцой, аэробику и плавание. Ленивые граждане могут укрепить свою систему равновесия пассивными занятиями - например, медленно раскачиваясь в гамаке или кресле-качалке.

Нарушение вестибулярного аппарата

Специалисты предупреждают: здорового человека не должно ни «водить», ни укачивать. Подобные симптомы - повод насторожиться и нанести визит врачу отоларингологу-вестибулологу, который поможет выяснить причины нарушения в работе вестибулярного аппарата.

Чаще всего виновники сбоев - сердечно-сосудистые нарушения, острые и хронические воспаления внутреннего уха и черепно-мозговых нервов. Не любит орган равновесия и , сколиозов, позвоночных грыж - все эти заболевания ухудшают микроциркуляцию крови в вестибулярном аппарате, в результате чего он недополучает полезных веществ и кислорода.

Что любит и не любит вестибулярный аппарат

P.S. Напоследок посмотрите интересный мультфильм Cмешарики, вестибулярный аппарат

Уважаемые читатели блога , как вы думаете зачем человеку вестибулярный аппарат , оставляйте комментарии или отзывы. Кому то это очень пригодиться!

Люди все время двигаются. Кто-то делает это изящно, кто-то неуклюже, но любому человеку необходимо каждое мгновение корректно оценивать свое положение в пространстве, чтобы иметь возможность сделать следующее движение. Эту оценку делает вестибулярный аппарат - часть внутреннего уха. Для надежности и уха, и аппарата у нас по два.

Вестибулярный аппарат - это система из трех полукружных каналов, которая оценивает ускорение, которое возникает при наклоне, повороте, или каком-то более сложном движении головы. В основе работы всей этой системы лежит давление жидкости на эластичную мембрану. Не самая очевидная, но понятная ассоциация - это наполненная водой трубка, которая с одной стороны запаяна, а с другой стороны на нее натянут воздушный шарик. Если такую трубку наклонять вверх-вниз, шарик будет периодически колебаться.

Составные части вестибулярного аппарата - это три полукружных канала, которые реагируют на наклоны и повороты головы, и отолитовый орган, который реагирует на ускорение при линейном движении.

Полукружные каналы замкнуты и заполнены вязкой жидкостью. В основании каждого канала есть утолщение, внутри которого находится купула - это такой желеобразный колпачок. Он и выступает в роли колеблющегося шарика на трубке с водой. Под купулой находятся клетки-рецепторы. Во время наклона головы или всего тела в ту или иную сторону, жидкость то давит на купулу, то не давит. Изменение положения купулы передается ресничкам клеток-рецепторов, которые, в свою очередь, передают эту информацию по нервам в мозг.

У речного рака тоже есть вестибулярный аппарат, но для того, чтобы он работал, в нем должны быть песчинки с речного дна. Если эти песчинки из рака достать и заменить их на железные опилки (это можно сделать, когда рак линяет), а потом подносить к раку магнит, он будет думать, что низ находится там, где магнит.

Каналы находятся в примерно перпендикулярных плоскостях, что позволяет реагировать на наклоны во всех направлениях. Поскольку в каждой голове два набора полукружных каналов, мы можем получать еще более точную информацию о положении головы: если голова поворачивается направо, рецепторы в правом горизонтальном полукружном канале стимулируются, тогда как рецепторы в левом горизонтальном канале тормозятся, и наоборот.

Отолитовые органы состоят из двух мешочков: круглого и овального. Эти мешочки тоже заполнены вязкой жидкостью, и в них тоже есть рецепторные клетки с ресничками. Над клетками расположен гелеобразный слой с маленькими, но довольно тяжелыми кристаллами карбоната кальция - отолитами . При ускорении в том или ином направлении кристаллы смещаются и стимулируют реснички рецепторов. Отолиты позволяют нам чувствовать, где верх, а где низ.

Почему людей укачивает

Укачивание может возникать, когда вестибулярный аппарат слишком сильно стимулируется и купула с отолитами то и дело дергают реснички клеток-рецепторов. Это запускает каскад реакций в мозге, который, среди прочего, затрагивает и рвотный центр. Вестибулярный аппарат можно тренировать - и тут подойдет любой спорт, кроме шахмат, - укачивать будет меньше.

А вот алкогольное опьянение на вестибулярный аппарат не влияет. Неуверенная походка - результат того, что продукты распада спирта поражают мозжечок, который отвечает за удержание равновесия.

Вестибулярный аппарат - рецепторный аппарат, расположенный в полукружных протоках и эллиптических (utriculus) и сферических (sacculus) мешочках внутреннего уха. Каждый перепончатый полукружный проток выходит из эллиптического мешочка и, описав 2/3 круга, вновь в негo впадает. На месте впадения имеется расширение - перепончатая ампула. Оба мешочка связаны посредством тонкого канала. Вестибулярный аппарат соединен с улиткой.

Функции

Функция вестибулярного аппарата - сохранение равновесия тела и его ориентации в пространстве. Однако только этого аппарата недостаточно для обеспечения этих функций. Точная ориентация в пространстве достигается согласованной работой органов зрения и слуха, а также информацией, поступающей от проприорецепторов и тактильных рецепторов. Все эти сигналы обрабатываются в среднем мозге и мозжечке.

Как действует?

Отолитовый аппарат (часть вестибулярного) состоит из двух заполненных эндолимфой мешочков, дно которых покрыто нервными клетками, снабженными волосками. В эндолимфе есть маленькие кристаллики карбоната кальция - отолиты. Они давят на волоски, в результате клетки постоянно возбуждены и импульсы от них по вестибулярному нерву поступают в мозг. Благодаря этому человек ощущает силу притяжения. При перемещении головы или тела отолиты смещаются, и меняется их давление на волоски. По вестибулярному нерву в мозг поступает информация об изменении положения тела. Благодаря отолитовому аппарату, человек воспринимает начало и конец равномерного прямолинейного движения, его ускорение или замедление, а главное, изменение силы притяжения.

Эллиптический мешочек посредством перепончатых ампул соединен с полукружными протоками, расположенными в трех взаимно перпендикулярных плоскостях. Внутри этих перепончатых ампул находятся ампулярные гребешки. Над ампулярным гребешком расположена желеобразная структура. Полукружные протоки заполнены эндолимфой. При любом движении головы или тела человека одновременно движутся и полукружные протоки. Ампулярные гребешки наклоняются в противоположную сторону и передают информацию об этих сигналах в головной мозг. Эта часть вестибулярного аппарата регистрирует вращательные движения тела и

Вместе со зрительной и двигательной рецепторными системами (рецептор - анатомическое образование, преобразующее воспринимаемое раздражение в нервные импульсы) он играет ведущую роль в ориентации человека в пространстве. Вестибулярный аппарат воспринимает информацию об ускорении или замедлении, возникающих при любом виде движений, а также при изменении положения головы в пространстве. Здесь же происходит анализ чувства земного тяготения, поэтому вестибулярный аппарат называют еще и органом гравитации. В условиях покоя рецепторы вестибулярного аппарата не возбуждаются. Раздражение рецепторов происходит при наклоне или движении головы. При этом возникают рефлекторные сокращения мышц, способствующие выпрямлению тела и сохранению равновесия.

Лабиринт
Вестибулярный аппарат находится внутри височной кости и тесно связан с органом слуха. В толще височной кости расположен сложно устроенный лабиринт, представляющий собой систему связанных между собой каналов и полостей. Различают костный лабиринт и помещающийся внутри него перепончатый лабиринт, имеющий соединительнотканную стенку и повторяющий в основных чертах форму костного лабиринта. Между костным и перепончатым лабиринтами имеется щель, заполненная жидкостью - перилимфой. Перепончатый лабиринт наполнен плотной эндолимфой, вязкость которой в 2-3 раза больше, чем у воды.

В лабиринте выделяют преддверие и полукружные каналы, в которых располагаются вестибулярные рецепторы, а также улитку, где находятся слуховые рецепторы. Полукружных каналов три, и лежат они во взаимно перпендикулярных плоскостях, что позволяет анализировать положение в трехмерном пространстве. Каждый полукружный канал имеет по две ножки, одна из которых перед преддверием расширяется, образуя ампулу. Преддверие представляет собой овальную полость, в которую с одной стороны открываются полукружные каналы, а с другой - улитка.

В соответствующих костных полукружных каналах лежат перепончатые полукружные протоки; в преддверии же располагаются перепончатые сферический и эллиптический мешочки. В полукружных протоках и мешочках преддверия находятся скопления рецепторных клеток. Вестибулярные рецепторы помещаются на возвышениях, которые имеются только в ампулах протоков в виде гребешков и в мешочках в виде пятен. Содержащаяся в лабиринте жидкость при движении головы и туловища перемещается (сначала перилимфа, а затем и эндолимфа) и раздражает рецепторные клетки. Последние в ампулах полукружных протоков возбуждаются при движении эндолимфы преимущественно во время угловых ускорений, а в пятнах мешочков - при линейных ускорениях.

Рецепторные клетки
В пятнах выступающая в полость мешочка часть рецепторной клетки оканчивается одним более длинным подвижным волоском и 60-80 склеенными неподвижными волосками. Эти волоски погружены в желеобразную мембрану, содержащую известковые кристаллики - отолиты. Раздражаются рецепторные клетки пятен вследствие скольжения отолитовой мембраны по волоскам при движениях эндолимфы. Чувствительность рецепторных волосковых клеток высока: порог различения наклона головы в сторону - всего около 1°, а вперед и назад - 1,5-2°. При ускорении вращения человек замечает изменение в 2-3° в 1 с2.

Считают, что рецепторные клетки в пятнах мешочков воспринимают силу тяжести и преимущественно регулируют равновесие головы и тела, находящихся в покое (статическое равновесие), а рецепторы в ампулах полукружных протоков реагируют на ускорение или замедление движения, то есть регулируют равновесие тела, движущегося в пространстве (динамическое равновесие).

Передача нервных импульсов

Возникающие в рецепторных клетках вестибулярного аппарата нервные импульсы передаются по чувствительным нервным волокнам VIII пары черепных нервов в головной мозг и сначала попадают в вестибулярные центры продолговатого мозга. Отсюда сигналы направляются во многие отделы центральной нервной системы: спинной мозг, мозжечок, кору полушарий большого мозга, ядра глазодвигательных нервов, ретикулярную формацию и вегетативные ядра.

Благодаря связям со спинным мозгом осуществляются вестибулярные рефлексы по поддержанию равновесия тела, в которых участвуют мышцы шеи, туловища и конечностей. В результате этих рефлексов перераспределяется мышечный тонус и сохраняется равновесие. Связи с мозжечком придают движениям плавность, точность и соразмерность.

Сигналы, которые направляются от вестибулярных центров к ядрам глазодвигательных нервов, позволяют сохранять направление взгляда при перемене положения головы. Этим же объясняется нистагм при нарушениях равновесия - непроизвольные ритмические движения глазных яблок в противоположную вращению сторону, сменяющиеся их скачкообразным движением обратно. Характеристики нистагма служат важным показателем состояния вестибулярного аппарата, поэтому анализируются в авиационной, морской и космической медицине, исследуются в эксперименте и клинике.

Вегетативные реакции

Через совокупность нервных структур, расположенных в центральных отделах стволовой части мозга (продолговатом и среднем мозге, зрительных буграх) в вестибулярные реакции вовлекаются сердечно-сосудистая система, желудочно-кишечный тракт и другие органы. При сильных и длительных нагрузках на вестибулярный аппарат возникают вегетативные реакции в виде замедления пульса, снижения артериального давления, головокружения, тошноты, рвоты, похолодания рук и ног, побледнения лица, появления холодного пота и т.п. Подобные симптомы возможны при морской болезни , подъеме на скоростном лифте. Связано это с тем, что человек привык к движениям в горизонтальной плоскости, а движения вверх и вниз или в стороны для него непривычны. Специальная тренировка (качели, вращение) и применение лекарственных средств понижают возбудимость органа равновесия и предотвращают нежелательные явления.

Состояние невесомости

В состоянии невесомости деятельность вестибулярного аппарата изменяется: в первые 70 часов активность вестибулярных рецепторов резко снижается, а затем повышается и через несколько суток возвращается к норме. Однако отсутствие нагрузки на опорно-двигательный аппарат уменьшает импульсы от мышц и может вызвать нарушение вегетативных функций, поэтому при длительном пребывании в состоянии невесомости обязательно выполняются специальные мышечные упражнения.

Пространственная ориентация

В нормальных условиях пространственная ориентация обеспечивается совместной деятельностью вестибулярного аппарата и зрения. Однако вестибулярный аппарат помогает организму ориентироваться в пространстве как при активном движении, так и при пассивном переносе с места на место с завязанными глазами. С помощью вестибулярного аппарата и коры мозга анализируются и запоминаются направление движения, повороты и пройденное расстояние. Клинические наблюдения свидетельствуют, что утрата вестибулярной функции у человека (например, как осложнение менингита) вызывает неустойчивость позы и вместе с тем делает его не подверженным морской болезни. У глухонемых вестибулярный аппарат не функционирует и наклон головы они ощущают вследствие сокращения мышц шеи.

Вестибулярный аппарат находится в тесном взаимодействии со зрительной и двигательной системами, что обеспечивает ориентацию человека в пространстве, сохранение равновесия и координацию движений.