Главная » Народные средства » Роль вестибулярной системы в регуляции и контроле моторных реакций. Вестибулярный анализатор, его строение и функциональное значение. Роль вестибулярной системы в регуляции и контроле моторных реакций Общий план организации

Роль вестибулярной системы в регуляции и контроле моторных реакций. Вестибулярный анализатор, его строение и функциональное значение. Роль вестибулярной системы в регуляции и контроле моторных реакций Общий план организации

Вопросы в начале параграфа.

Вопрос 1. Как функционируют органы равновесия?

Ориентация тела в пространстве осуществляется вестибулярный аппарат. Он находится в глубине пирамиды височной кости, рядом с улиткой внутреннего уха.

Вестибулярный аппарат состоит из двух мешочков и трех полукружных каналов. Каналы расположены в трех взаимо-перпендикулярных направлениях. Это соответствует трем измерениям пространства (высоте, длине, ширине) и позволяет определять положение и перемещение тела в пространстве.

Рецепторы вестибулярного аппарата представляют собой волосковые клетки. Они находятся в стенках мешочков и полукружных каналов. Мешочки заполнены густой жидкостью, в которой находятся небольшие кристаллики солей кальция. Если голова находится в вертикальном положении, давление приходится на волоски клеток, находящихся на дне мешочка. Если положение головы меняется, давление смещается на боковые его стенки.

Полукружные каналы представляют собой, как и мешочки, замкнутые резервуары с жидкостью. При вращательных движениях тела жидкость в определенном канальце либо отстает в движении, либо продолжает двигаться по инерции, приводя к отклонению чувствствительных волосков и возбуждению рецепторов.

От рецепторов вестибулярного аппарата нервные импульсы идут в центральную нервную систему. На уровне среднего мозга центры вестибулярного анализатора образуют тесные связи с центрами глазодвигательного нерва. Этим, в частности, и объясняется иллюзия движения предметов по кругу, после того как мы прекращаем вращение. Вестибулярные центры тесно связаны с мозжечком и гипоталамусом, из-за чего при укачивании у человека теряется координация движения и возникает тошнота. Заканчивается вестибулярный анализатор в коре большого мозга. Его участие в осуществлении сознательных движений позволяет управлять телом в пространстве.

Вопрос 2. Почему мышечное чувство и кожная чувствительность не отделимы при осязании?

В стенках мышц и сухожилий находятся рецепторы, регистрирующие растяжение и степень сокращения мышц. Они постоянно посылают в мозг нервные импульсы, соответствующие положению мышцы. Поэтому мышечное чувство и кожная чувствительность не отделимы при осязании.

Вопрос 3. Как действуют анализаторы вкуса и обоняния?

Обонятельные рецепторы находятся на слизистой оболочке средней и верхней носовых раковин. Это клетки с ресничками. Каждая обонятельная клетка способна обнаруживать вещество определенного состава. При взаимодействии с ним она посылает нервные импульсы в мозг.

В слизистой оболочке языка находятся небольшие возвышения - вкусовые сосочки, имеющие грибовидную, листовидную форму Каждый сосочек сообщается с ротовой полостью небольшим отверстием - порой. Она ведет в небольшую камеру, на дне которой располагаются вкусовые рецепторы. Они представляют собой волосковые клетки, волоски которых погружены в жидкость, заполняющую камеру.

Когда пища оказывается во рту, она растворяется в слюне, и этот раствор попадает в полость камеры, воздействуя на реснички. Если рецепторная клетка реагирует на данное вещество, она возбуждается, и информация в виде нервных импульсов поступает в мозг.

Вопрос 4. Как устанавливается ложность иллюзорных восприятий?

Ложные восприятия называются иллюзиями. Помимо физических, причины их могут быть и психологическими. Так, мы обычно переоцениваем верхнюю часть фигуры: она кажется больше. Чтобы убедиться в этом, откройте страницу в книге, где есть цифра восемь. Оба кружка ее кажутся одинаковыми. Переверните страницу шрифтом вниз, и вы увидите, что верхний кружок восьмерки (теперь он внизу) кажется мельче. Иллюзорные восприятия выявляются практикой.

Вопросы в конце параграфа.

Вопрос 1. Каково значение вестибулярного анализатора?

Вестибулярный анализатор контролирует положение нашего тела в пространстве.

Вопрос 2. Почему после вращения человеку кажется, что воспринимаемые предметы продолжают движение по кругу?

Центры вестибулярного аппарата на уровне среднего мозга тесно взаимодействуют с центрами глазодвигательного нерва. Этим можно объяснить возникновение иллюзии движения предметов по кругу после прекращения вращения.

Вопрос 3. Какими способами можно тренировать выносливость вестибулярного аппарата?

Существует множество различных способов тренировки вестибулярного аппарата. Один из них - это резкие повороты головы из стороны в сторону с фиксацией взгляда в конце поворота на одном и том же предмете, желательно отдаленном. Второй способ - это вращение вокруг своей оси: а) с опущенной головой; б) с поднятой головой и фиксацией взгляда на одной точке; в) с закрытыми глазами; г) на корточках с закрытыми глазами. Вестибулярный аппарат при этом тренируется довольно быстро. Начинать надо с одного-двух оборотов, ежедневно увеличивая количество. Тренировки проводят по нескольку раз в день. Третий способ - это кувырки через голову вперед и назад.

Вопрос 4. Что такое мышечное чувство?

В основе мышечного чувства лежит работа специальных мышечных рецепторов, которые расположены в скелетных мышцах нашего тела. Возбуждаясь при сокращении или растяжении мышц, они посылают в мозг информацию о функциональном состоянии мышечной системы. Мышечное чувство очень важно для ориентации тела в пространстве, для выполнения человеком координированных движений.

Вопрос 5. Почему перед выполнением сложного действия важно мысленно представить его во всех деталях и нужной последовательности?

Перед выполнением сложного действия важно мысленно представить его, так как, когда человек представляет будущее движение, рецепторы мышц и сухожилий определяют необходимую величину сокращения мышц, которые будут участвовать в выполнении данного действия.

Вопрос 6. Как взаимодействуют органы вкуса и обоняния?

Вкус - ощущение сложное. В создании вкусового образа пищи участвуют также и обоняние, и осязание, а вкусовая зона коры больших полушарий располагается рядом с обонятельной на внутренней стороне височной доли.

Вестибулярный аппарат информирует центральную нервную систему о положении тела в пространстве во время движения и в неподвижном состоянии и о равновесии и его нарушениях. Очень большое значение для деятельности вестибулярного аппарата имеет положение головы: движется она вместе с телом, происходит ли движение головы по отношению к телу или голова неподвижна, тело движется по отношению к ней. Перемещение головы при движениях тела приводит в движение жидкость в преддверии и полукружных каналах.

При наклонах туловища и всего тела, вращении, внезапной потере равновесия обязательно меняется положение головы. При этом то в одном, то в другом полукружном канале приходит в движение жидкость, находящаяся в них. Это вызывает возбуждение рецепторов рефлекторно изменяет тонус мышц конечностей, туловища, шеи и глаз. Сокращение этих мышц устанавливает голову в правильное положение, а вслед за ней и все тело.

Таким образом, рецепторы преддверия воспринимают прямолинейное ускорение движения и воздействие силы тяжести при изменении положения головы. Рецепторы полукружных каналов воспринимают изменение направления движения. Изменения скорости при вращении тела или одной головы.

В сохранении равновесия большую роль играют тонические рефлексы позы, возникающие при изменении положения головы в пространстве. Именно возбуждение от рецепторов вестибулярного аппарата, а также от рецепторов мышц и сухожилий шеи вызывает эти рефлексы.

Следовательно, вестибулярный аппарат информирует нервную систему о положении тела и его частей а пространстве и в ответ на эту информацию тонические рефлексы помогают сохранять равновесие как в танце, так и в принятой позе.

Итак, вестибулярный аппарат имеет важное значение в пространственной ориентации человека, координации его движений в покое и в процессе двигательной деятельности. По мнению И.С.Беритова (1953), благодаря вестибулярному аппарату в мозге у человека возможно формирование пространственного образа пройденного пути. Развитие вестибулярного аппарата у детей и подростков в настоящее время мало изучено. Существуют морфологические данные, что ребенок рождается с достаточно зрелыми подростковыми отделами вестибулярного аппарата.

Так же как и у взрослых, у детей встречается явление укачивания, возникновение которого возможно при перевозке детей в автомобилях, поездах, самолетах и т.д. Эффективным средством против этого является медицинский препарат аэрон. Фармакологическое действие аэрона направлено на снижение возбудимости вестибулярных рецепторов. Важное значение в снижении возбудимости вестибулярного аппарата имеет его специальная тренировка.

Литература

1. Нейман Л.В., Богомильский М.Р. Анатомия, физиология и патология органов слуха и речи: Учеб. для студ. высш. пед. учеб. заведений / Под ред. В.И. Селиверстова. М.:ВЛАДОС, 2001. -224с.

2. Швецов А.Г. Анатомия, физиология и патология органов слуха, зрения и речи: Учебное пособие. – Великий Новгород, 2006. – 68с.

3. Мамонтов С.Г. Биология: Учебное пособие. – М.:Дрофа,2008. -543с.

4. Курепина М.М. Анатомия человека: учеб. Для студентов вузов. – М.: Гуманитар.изд. Центр ВЛАДОС, 2005. -383с.

Исследование функционального состояния вестибулярного анализатора у человека производится либо с целью диагностики болезненных процессов неслуховой части лабиринта, либо для определения пригодности данного лица к той или иной профессии. Для оценки функционального состояния вестибулярного анализатора в качестве адекватного раздражителя используется как равномерно ускоренное (положительное ускорение), так и равномерно замедленное (отрицательное ускорение) вращательные движения. Наряду с этим применяются методы комбинированного раздражителя рецепторов вестибулярного анализатора, а также определение его устойчивости к кумулятивному воздействию адекватного раздражителя. Методические подходы при адекватометрии в клинической практике по своим задачам отличаются от исследований, проводимых при профотборе. Лабиринотолог при профотборе определяет индивидуальную способность исследуемого лица реагировать на значительные по величине и продолжительности действия адекватного раздражителя, воздействия на вестибулярный анализатор. В клинической практике данный методический прием также вполне допустим, когда ставится задача выявить скрытые повреждения вестибулярного анализатора.

При этом интенсивность раздражения вестибулярного анализатора должна быть ненамного меньше, чем при профэкспертизе здоровых лиц, чтобы не вызывать обострения патологического процесса. Количественной оценке подлежат сенсорные, соматические и вегетативные компоненты вестибулярных реакций. Наибольшую диагностическую ценность имеют те из них, которые могут быть объективно зарегистрированы и оценены количественно. Поэтому при применении вращательных проб изучаются нистагм, отклонение конечностей и туловища, артериальное давление, изменения кожно-гальванического рефлекса. (Ю.Г. Григорьев, 1970)Всем известно, что существует связь между вестибулярным анализатором и внешними мышцами глаз.

Роль отдельных лабиринтных рецепторов при ориентации глаз и головы в пространстве изучал венгерский исследователь Сентаготаи. Движения головы вызывают одновременное раздражение различных рецепторов. Их взаимодействие характеризуется следующим. Во время движений головы импульсы с полукружных каналов рефлекторно приводят глаза в новое положение, соответствующее новому положению головы; при этом макулы удерживают глаза в определенном положении. Представим себе взаимодействие рефлексов с вестибулярного анализатора для простого и часто встречающегося в жизни случая поворота головы.Предположим, голова человека с фронтально расположенными глазами пассивно или активно поворачивается в какую-либо сторону вокруг назоокципальной оси 25 гр. за 0.4 сек. и сохраняет это положение.

В этом случае в обоих вертикальных полукружных каналах на стороне, обращенной вниз, возникает кратковременный ампулофугальный ток и вследствие этого происходит сокращение верхних прямой и косой мышц глаза той же стороны и нижних прямой и косой мышц противоположной стороны. У человека это соответствует вращению обоих глаз вокруг оптических осей в направлении, противоположном повороту головы. В конце поворота глаза остаются в своем положении до тех пор, пока голова сохраняет это положение в пространстве. Такое "компенсаторное положение глаз" поддерживается рефлекторно посредством импульсов макулы. Таким образом, следует представлять себе взаимодействие вестибулярных рецепторов при установке головы в пространстве.

Изменения функционального состояния вестибулярного анализатора отражается на оценке пространства посредством зрительных ощущений, так как в течение жизни у человека вырабатывается способность сочетать нормальное положение глаз с определенным положением головы. Перераздражение вестибулярного анализатора, особенно при повышенной его возбудимости, вызывает характерное ощущение головокружения. Причина этого патологического ощущения заключается в последействии сильного возбуждения вестибулярного анализатора, которое воспринимается как вращение в сторону, противоположную реальному вращению. Оно также связано с кратковременным нарушением кровообращения в мозгу.Благодаря тесным связям вестибулярных нервных путей и центров с вегетативной системой раздражение вестибулярного аппарата сопровождается различными вегетативными рефлексами: учащением и замедлением сердцебиений, сужением и расширением кровеносных сосудов, повышением и понижением артериального давления, усилением перистальтики, рвотой, усиленным потоотделением (Ломов, 1970).

Существует ряд профессий, при которых на функции вестибулярного анализатора постоянно сказываются разнообразные длительные и интенсивные воздействия, что ведет к повышению устойчивости организма к этим воздействиям (пилоты, артисты балета и цирка). Значительные нагрузки воздействуют на вестибулярный анализатор и при космических полетах. В состоянии невесомости отсутствуют раздражения вестибулярного аппарата, что может привести к нарушению физиологических функций и ухудшению самочувствия. Велико значение вестибулярного анализатора в занятиях физической культурой и спортом (гимнастика, акробатика, горнолыжный спорт, прыжки в воду, фигурное катание и т.д.).

Систематическая спортивная тренировка повышает устойчивость вестибулярного анализатора в плаванье раздражителями этого анализатора являются ускорения, возникающие при повороте головы во время вдоха и выдоха, а также непривычное положение тела спортсмена. В фигурном катании раздражителями являются вращательные упражнения и смена позиций во время вращения. Спортивные игры с их быстрыми перемещениями, резкими остановками и поворотами, прыжками предъявляют повышенные требования к вестибулярному анализатору. Вестибулярный анализатор относится к области подсознательных (субсенсорных) воспринимающих механизмов. "Мы постоянно пользуемся, - пишет академик А.А. Ухтомский, - превосходными координациями и ориентировками нашего тела по показаниям проприоцепции и лабиринтов, тогда как ощущения из этой области доносятся до нашего сознания лишь в экстренных случаях, при необычных положениях или при заболеваниях". (А.А. Ухтомский, 1945) большое участие вегетативных реакций при раздражении лишь подчеркивает его роль в субсенсорной сфере нервной деятельности.Вместе с тем существует тесная связь вестибулярного анализатора с внутренними органами.

При любом (адекватном и неадекватном) раздражении этого анализатора вместе с моторной дискоординацией наблюдаются те или иные вегетативные реакции, а при длительных или особо сильных раздражениях возникают рефлекторные нарушения дыхания, кровообращения и пищеварения. При некоторых воздействиях производственной среды на человека (шум, вибрация, ультразвук), а также в некоторых профессиях (вождение транспорта) и спортивных упражнениях происходят изменения в состоянии вестибулярного анализатора. Для их оценки у испытуемых изучаются реакции на вращение или лифтные реакции, возникающие при быстрых подъемах или опусканиях. Вестибулярный анализатор - второй по значимости афферентный источник регуляции позного тонуса и положения тела.

В этом отношении его превосходит только проприоцепция (кинестезия). Устойчивость функций вестибулярного анализатора повышается очень значительно при разносторонней тренировке, особенно использовании специальных упражнений, связанных с изменением положения тела в пространстве. (М.Р. Могендович и И.Б. Темкин,1971)

Развившаяся в условиях действия силы тяжести на земле. Импульсы вестибулярного аппарата используются в организме для поддержания равновесия тела, для регуляции и сохранения позы, для пространственной организации движений человека.

Общий план организации

Вестибулярная сенсорная система состоит из следующих отделов:

периферический отдел включает два образования, содержащие механорецепторы вестибулярной системы - преддверие (мешочек и маточка) и полукружные каналы;
проводниковый отдел начинается от волокнами биполярной клетки (первого нейрона) вестибулярного узла, расположенного в кости, другие отростки этих нейронов образуют вестибулярный нерв и вместе со слуховым нервом в составе 8-ой пары черепно-мозговых нервов входят в ; в вестибулярных ядрах продолговатого мозга находятся вторые , импульсы от которых поступают к третьим нейронам в (промежуточный мозг);
корковый отдел представляют четвертые нейроны, часть которых представлена в проекционном (первичном) поле вестибулярной системы в височной области коры, а другая часть - находится в непосредственной близости к пирамидным нейронам моторной области коры и в постцентральной извилине. Точная локализация коркового отдела вестибулярной сенсорной системы у человека в настоящее время не установлена.

Функционирование вестибулярного аппарата

Периферический отдел вестибулярной сенсорной системы находится во . Каналы и полости в височной кости образуют костный лабиринт вестибулярного аппарата, который частично заполнен перепончатым лабиринтом. Между костным и перепончатым лабиринтами находится жидкость - перилимфа, а внутри перепончатого лабиринта - эндолимфа.

Аппарат преддверия предназначен для анализа действия силы тяжести при изменениях положения тела в пространстве и ускорений прямолинейного движения. Перепончатый лабиринт преддверия разделен на 2 полости - мешочек и маточку, содержащих отолитовые приборы. Механорецепторы отолитовых приборов представляют собой волосковые клетки. Они склеены студнеобразной массой, образующей поверх волосков отолитовую мембрану, в которой находятся кристаллы углекислого кальция - отолиты (рис. 1-В). В маточке отолитовая мембрана расположена в горизонтальной плоскости, а в мешочке она согнута и находится во фронтальной и сагиттальной плоскостях. При изменении положения головы и тела, а также при вертикальных или горизонтальных ускорениях отолитовые мембраны свободно перемащаются под действием силы тяжести во всех трех плоскостях, натягивая, сжимая или сгибая при этом волоски механорецепторов. Чем больше деформация волосков, тем выше частота афферентных импульсов в волокнах вестибулярного нерва.

Аппарат полукружных каналов служит для анализа действия центробежной силы при вращательных движениях. Адекватным его является угловое ускорение. Три дуги полукружных каналов распложены в трех взаимно перпендикулярных плоскостях: передняя - во фронтальной плоскости, боковая - в горизонтальной, задняя - в сагиттальной. В одном из концов каждого канала имеется расширение - ампула. Находящиеся в ней волоски чувствительных клеток склеены в гребешок - ампулярную купулу. Она представляет собой маятник, который может отклоняться в результате разности давления эндолимфы на противоположные поверхности купулы (рис. 1-Г). При вращательных движениях в результате инерции эндолимфа отстает от движения костной части и оказывает давление на одну из поверхностей купулы. Отклонение купулы изгибает волоски рецепторных клеток и вызывает появление нервных импульсов в вестибулярном нерве. Наибольшие изменения в положении купулы происходят в том полукружном канале, положение которого соответствует плоскости вращения.

В настоящее время показано, что вращения или наклоны в одну сторону увеличивают афферентную импульсацию, а в другую сторону - уменьшают ее. Это позволяет различать направление прямолинейного или вращательного движения.

Влияние раздражений вестибулярной системы на другие функции организма

Вестибулярная сенсорная система связана со многими центрами спинного и головного мозга и вызывает ряд вестибуло-соматических и вестибуло-вегетативных .

Вестибулярные раздражения вызывают установочные рефлексы изменения тонуса мышц, лифтные рефлексы, а также особые движения глаз, направленные насохранение изображения на сетчатке. - нистагм (движения глазных яблок со скоростью вращения, нов противоположном направлении, затем быстрое возвращение к исходеной позиции и новое противоположное вращение).

Помимо основной анализаторной функции, важной для управления позой и движениями человека, вестибулярная сенсорная система оказывает разнообразные побочные влияния на многие функции организма, которые возникают в результате иррадиации возбуждения на другие при низкой устойчивости Вестибулярного аппарата. Его раздражение приводит к снижению возбудимости зрительной и кожной сенсорных систем, ухудшению точности движений. Вестибулярные раздражения приводят к нарушениям координации движений и походки, изменениям частоты сердцебиения и артериального давления, увеличению времени двигательной и снижению частоты движений, ухудшению чувства времени, изменению психических функций - внимания, оперативного мышления, эмоциональных проявлений, В тяжелых случаях возникают головокружения, тошнота, рвота. Повышение устойчивости вестибулярной системы достигается в большей мере активными вращениями человека, чем пассивными.

Функциональные связи . При возбуждении вестибулярного анализатора возникают соматические реакции, которые осуществляются благодаря вестибулоспинальным связям при участии вестибулоретикулярных и вестибулоруброспинальных трактов. При этом происходят перераспределение тонуса скелетной мускулатуры и рефлекторные реакции, необходимые для сохранения равновесия тела в пространстве. Рефлексы, обеспечивающие данную функцию, подразделяются на две группы - статические и статокинетические.

Благодаря связям вестибулярных ядер с вегетативной нервной системой проявляются вестибуловегетативные реакции сердечно-сосудистой системы, желудочно-кишечного тракта и других органов. Они могут проявляться в изменениях сердечного ритма, тонуса сосудов, артериального давления, усилении моторики желудка и кишечника, повышении саливации, тошноте, рвоте и т.д.

В условиях невесомости (в космосе) возникает такой тип афферентной импульсации с вестибулярного аппарата, который никогда не встречается на Земле. В условиях невесомости (когда у человека выключены вестибулярные влияния) возникает утрата представления о направлении гравитационной вертикали и пространственном положении тела. Теряются навыки ходьбы, бега. Ухудшается состояние нервной системы, возникает повышенная раздражительность, нестабильность настроения.

Однако привыкание к условиям невесомости во время космических полетов происходит быстро. При этом следует учитывать, что космонавты проходят напряженный курс тренировки, чем и объясняется их малая подверженность влиянию условий невесомости.

При любом (адекватном и неадекватном) раздражении этого анализатора вместе с моторной дискоординацией наблюдаются те или иные вегетативные реакции, а при длительных или особо сильных раздражениях возникают рефлекторные нарушения дыхания, кровообращения и пищеварения. При некоторых воздействиях производственной среды на человека (шум, вибрация, ультразвук), а также в некоторых профессиях (вождение транспорта) и спортивных упражнениях происходят изменения в состоянии вестибулярного анализатора. Для их оценки у испытуемых изучаются реакции на вращение или лифтные реакции, возникающие при быстрых подъемах или опусканиях. Вестибулярный анализатор – второй по значимости афферентный источник регуляции позного тонуса и положения тела.