Сенсорная система равновесия

Содержание:

• 1. Общая характеристика
• 2. Восприятие движения в пространстве
• 3. Восприятие положения головы в пространстве
• 4. Обработка информации о положении тела в пространстве

Общая характеристика

Сенсорная система равновесия (или вестибулярная сенсорная система) — система, контролирующая и анализирующая положение головы в пространстве, а также информацию об изменении силы тяжести и об ускорениях, возникающих при прямолинейном или вращательном движении тела; представлена органом равновесия (периферийный отдел), преддверно-улитковым (вестибулярным) нервом (проводниковый отдел) и височными областями коры больших полушарий (центральный отдел).

■ Таким образом, преддверно-улитковый нерв передает в мозг нервные импульсы, поступающие от рецепторов и слуховой, и вестибулярной сенсорных систем.

Орган равновесия, или вестибулярный аппарат -орган, воспринимающий изменение положения головы и движение тела в пространстве; является частью внутреннего уха; состоит из трех полукружных каналов и преддверия, в котором находятся два маленьких мешочка. Вход в вестибулярный аппарат закрыт мембраной круглого окна.

Восприятие движения в пространстве

Восприятие движения тела в пространстве осуществляется с помощью преддверия.

Преддверие — часть внутреннего уха, представляющая собой круглый и овальный костные мешочки, расположенные рядом с улиткой и заполненные жидкостью (эндолимфой). На внутренней поверхности мешочков имеется макула — скопление чувствительных волосковых рецепторных клеток, погруженных в эндолимфу. На верхушках этих клеток имеются пучки волосков (от 40 до 110), напоминающие кисточку и покрытые сверху студенистой отолитовой мембраной. Эта мембрана содержит многочисленные отолиты — кристаллы углекислого кальция, утяжеляющие мембрану.

Восприятие движения: в неподвижном состоянии при вертикальном положении головы макула преддверия располагается строго горизонтально. При этом отолиты давят на чувствительные клетки, указывая направление силы тяжести. При движении головы или тела возникают ускорения (изменения скорости), под влиянием которых отолитовая мембрана свободно перемещается, вызывая деформацию волосков рецепторных клеток. В зависимости от направления, в котором смещаются волоски, и степени их деформации изменяется частота возникновения нервных импульсов в волокнах вестибулярного нерва.

Восприятие положения головы в пространстве

Восприятие положения головы в пространстве осуществляется с помощью полукружных каналов.

Полукружные каналы представляют собой три костные трубочки, свернутые в кольца и расположенные в трех взаимно перпендикулярных плоскостях. Полости каналов заполнены жидкой эндолимфой. На одном из концов каждого канала имеется ампулообразное расширение, на внутренней поверхности стенки которого имеется небольшое скопление волосковых рецепторных клеток — макула. Пучки волосков, отходящих от клеток макулы, покрыты желеобразной мембраной — купулой, которая погружена в эндолимфу и полностью перегораживает просвет канала.

Восприятие поворота головы: при повороте головы жидкая эндолимфа, находящаяся внутри полукружного канала, из-за своей инерции отстает от движения костной части канала, оказывая давление на поверхность купулы. В результате купула смещается от своего прежнего положения, деформируя при этом погруженные в нее выросты волосковых клеток и тем самым возбуждая рецепторы. Частота нервных импульсов, возникающих в чувствительных нейронах, соединенных с рецепторами того или иного полукружного канала, зависит от ускорения, с которым смещаются чувствительные волоски, т.е., фактически, от скорости движения головы в соответствующем направлении. Возникшие нервные импульсы по волокнам вестибулярного нерва передаются в ЦНС.

Восприятие положения головы: если положение головы отличается от вертикального, то под действием силы тяжести купулы в полукружных каналах оказываются сдвинутыми в сторону наклона головы. Этот сдвиг, как и при повороте головы, приводит к изгибанию выростов волосковых клеток и к возникновению соответствующих нервных импульсов, частота которых зависит от степени наклона головы.

Обработка информации о положении тела в пространстве

Информация от рецепторов преддверия и полукружных каналов передается по цепочке нейронов и волокнам преддверно-улиткового нерва в продолговатый мозг и кору больших полушарий.

В зависимости от того, какие конкретно рецепторы и каких отделов вестибулярного аппарата (преддверия и/или тех или иных полукружных каналов) были возбуждены, и какова частота поступающих от них нервных импульсов, ЦНС делает вывод о положении головы в пространстве и о характере ее движения.

Кроме того, в спинной и продолговатый мозг, в мозжечок, таламус, а затем в височные доли коры больших полушарий поступает информация о степени сокращения мышц шеи, спины, ног и т.д. и сухожилий. Эта информация анализируется центральной нервной системой и сравнивается с информацией, поступившей от органа равновесия и со зрительной информацией. В результате этого анализа и сравнения делается вывод не только о положении головы относительно сторон света и тела, но также об ориентации в пространстве, характере и направлении движения всего тела.

■ При повреждении полукружных каналов человек не может уверенно стоять и ходить.

■ Длительное ритмичное возбуждение рецепторов вестибулярного аппарата приводит к морской болезни; се характерные симптомы — учащение или замедление сердцебиения, головокружение, тошнота, рвота, усиленное потоотделение.

■ В состоянии невесомости (в отсутствие силы тяжести) характер нервных импульсов, поступающих из вестибулярного аппарата, значительно изменяется, в результате чего появляется чувство падения.