Движение и вестибулярные функции. Строение и функции органа равновесия (вестибулярного аппарата)

Вестибулярный аппарат представляет собой рецепторный отдел вестибулярного анализатора, расположенный во . Благодаря специальным клеткам вестибулярный аппарат определяет положение тела в пространстве, фиксирует его изменения.

Строение вестибулярного аппарата

Именно вестибулярный аппарат определяет положение нашего тела в пространстве.

Рецепторный аппарат органа равновесия находится в толще пирамиды височной кости. Он объединяет в себе перепончатые полукружные каналы и мешочки преддверья.

Перепончатые каналы располагаются внутри костных. При этом они имеют меньший размер в диаметре, но полностью повторяют все изгибы костных полукружных каналов и прикрепляются к их стенкам соединительно-тканными тяжами, внутри которых проходят питающие сосуды.

В результате такого строения между костной и перепончатой частью полукружных каналов образуется небольшое пространство, которое заполняет перилимфа, а внутри них находится эндолимфа. Две эти жидкости имеют разный электролитный и биохимический состав, но тесную связь между собой в функциональном смысле. Они находятся не только в полукружных каналах, но и других отделах ушного лабиринта (улитке, преддверье) и представляют собой своего рода гуморальную систему.

Костные полукружные каналы являются частью костного лабиринта внутреннего уха. В организме человека различают по три таких канала с правой и левой стороны:

• наружный,
• передний,
• задний.

Согласно их ориентации в пространстве наружный полукружный канал можно назвать горизонтальным (так как он располагается в горизонтальной плоскости), передний – фронтальным, а задний – сагиттальным.

Перепончатые полукружные каналы изнутри выстланы эндотелием, за исключением ампулярных отделов, в которых находятся сенсорные клетки. Именно в ампулах этих каналов имеется округлый выступ (гребень), состоящий из опорных и чувствительных волосковых клеток. Последние являются окончанием периферических волокон вестибулярного ганглия. Длинные волоски этих клеток соединяются между собой в виде кисточки, механические раздражения которой вследствие колебаний эндолимфы фиксируются чувствительными клетками, преобразуются в электрический импульс и передаются в центральную нервную систему.

В центральном отделе лабиринта (костном преддверье) имеются два перепончатых мешочка – сферический и эпилептический, соединенные между собой тонким эндолимфатическим протоком. В этих анатомических образованиях заложены отолитовы аппараты в виде возвышений на внутренней поверхности мешочков, состоящих также из опорных и чувствительных клеток. Волоски последних переплетаются между собой, образуя сеть, и погружаются в желеобразную массу, в которой находится большое количество отолитов (кристаллов карбоната и фосфата кальция). При механических раздражениях отолиты оказывают давление на волосковые клетки, что способствует образованию электрических импульсов.

Таким образом, вестибулярный рецепторный аппарат состоит из пяти сенсорных зон, расположенных по одной в мешочках преддверья и полукружных каналах. К каждой из этих областей подходят периферические волокна вестибулярного нервного ганглия, который является частью вестибулярного анализатора. Для лучшего понимания функционирования органа равновесия рассмотрим строение последнего.

Строение вестибулярного анализатора

Вестибулярный анализатор состоит из периферического (собственно рецепторного аппарата) и центрального отдела. Его важной частью является вестибулярный ганглий, находящийся во внутреннем слуховом проходе, периферические отростки которого подходят к чувствительным волосковым клеткам, а центральные входят в состав вестибулярной части 8 пары черепных нервов (преддверно-улитковых). Именно по этим волокнам электрические импульсы от рецепторов поступают в продолговатый мозг и центральную нервную систему.

Центральный отдел органа равновесия находится в височной доле мозга. На пути к нему чувствительные волокна подходят к группе ядер в продолговатом мозге, которые дают возможность вестибулярному анализатору образовать множество ассоциативных связей. Именно этим обусловлены его широкие адаптационные способности. Основными из них являются:

• вестибулоспинальные,
• мозжечковые, глазодвигательные,
• вегетативные,
• кортикальные.

Такие связи обуславливают развитие определенных рефлекторных реакций, рассмотрим их ниже.

Функции вестибулярного анализатора

Вестибулярный аппарат не только определяет положение тела в пространстве, но и адаптирует организм к изменяющимся условиям среды - различного рода ускорениям.

Роль вестибулярного анализатора заключается не только в определении положения тела в пространстве и регистрации его изменений, но и в их корректировке. Адекватными раздражителями для вестибулярных рецепторов являются различного типа ускорения.

Так, угловые ускорения воспринимаются сенсорными клетками полукружных каналов, все разновидности прямолинейных ускорений и вибрационные стимулы фиксируют чувствительные клетки мешочков преддверья. В ответ на механические раздражения такого типа благодаря ассоциативным связям ядер продолговатого мозга возникают различные вестибулярные реакции.

1. Вестибулосоматические (связаны с наличием спинальных связей; обеспечивают перераспределение тонуса мышечных волокон).
2. Окуломоторные (способствуют возникновению нистагма при наличии вестибулоглазодвигательных связей).
3. Вестибуловегетативные (изменение артериального давления, частоты сердечных сокращений, тошнота, рвота).
4. Вестибуломозжечковые (способствуют перераспределению тонуса мышц в движении; направлены на поддержание определенного положения тела человека в пространстве).
5. Центральная коррекция вестибулярных реакций (обусловлена связями с корой головного мозга).

Все эти реакции необходимы организму для поддержания равновесия и положения тела в пространстве, а также для адаптации к изменяющимся условиям окружающей среды.

Заключение

Вестибулярный анализатор имеет достаточно сложную структуру, которая обеспечивает его нормальное функционирование. Появление сбоев в его работе на каком-либо уровне ведет к возникновению патологических симптомов и развитию болезни.

Врач-невролог А. Медведева говорит о вестибулярном аппарате:

Медфильм «Орган равновесия»:

То, что где-то в его организме находится вестибулярный аппарат, знает каждый человек. Но что это за аппарат такой, и какие именно функции он выполняет, ответить сумеют немногие. Известно, что он как-то связан с тошнотой, которая появляется во время езды в транспорте, на слишком резких поворотах, при морских прогулках. Но как орган это делает – загадка.

Где находится вестибулярный аппарат?

Вестибулярный аппарат – это орган, отвечающий за равновесие. Это он помогает человеку даже с закрытыми глазами определять его положение в пространстве и благополучно перемещать тело с места на место.

Вестибулярный аппарат человека расположен в костном лабиринте, спрятанном во внутреннем ухе. Он представляет собой совсем крошечную систему. И несмотря на место расположения, к слуху не имеет ни малейшего отношения. Состоит орган из полукружных каналов, находящихся по обе его стороны, и пары перепончатых мешочков.

Раздражение рецепторов системы происходит, когда голова наклоняется или начинает двигаться. В этот момент отолитовая мембрана скользит по волоскам и сгибает их. Это запускает ряд рефлекторных сокращений мышц, которые приводят к выпрямлению тела, сохранению или изменению позы. Собственно, анализ даже едва уловимых изменений положений головы – является главной функцией, которую приходится выполнять вестибулярному аппарату.

У всех вестибулярных центров существует тесная связь с гипоталамусом и мозжечком. Этим и объясняется тот факт, что при укачивании человек становится менее координированным и его начинает тошнить.

Заболевания вестибулярного аппарата

Причины расстройства работы вестибулярного аппарата бывают разными:

1. Вестибулярный неврит. В основном проблема возникает из-за инфекционных заболеваний: гриппа, герпеса, лишая и других. Ее основные признаки: сильные головокружения, тошнота с рвотой, внезапный , который вызывает очень быстрое горизонтальное движение глазных яблок.
2. Закупорки внутренних лабиринтных артерий. Это нарушение работы вестибулярного аппарата человека считается одним из самых опасных. Болезнь характеризуется нарушением кровоснабжения мозга, которое в наиболее сложных случаях приводит к мозжечковому инсульту или инфаркту. Проявляется острыми головокружениями, односторонней глухотой, потерей координации.
3. Болезнь Меньера. Недуг проявляется шумом и ощущением распирания в ушах, эпизодическими головокружениями, флуктуирующим снижением слуха. Некоторые больные страдают от внезапных помутнений сознания.
4. Краниовертебральная патология. Это распространенная причина нарушения функций вестибулярного аппарата. Пациенты с таким диагнозом страдают от нистагмов, расстройств речи и глотательной функции.
5. Травмы. Они могут вызывать сотрясения лабиринта.
6. Базилярная мигрень. Иногда эта болезнь проявляет себя не головной болью, а головокружением. Люди, склонные к базилярным мигреням обычно в большей степени подвержены укачиваниям.
7. Заболевания ушей. , отосклероз, проблемы со слуховой трубой, отит – все это может негативно влиять на состояние вестибулярного аппарата.

Лечение вестибулярного аппарата

С тех пор как человек поднялся на ноги, он сохраняет вертикальную позу благодаря разным сенсорным системам, которые посылают в мозг информацию об окружающей среде и положении тела в ней. Вестибулярный аппарат является одним из основных источников предоставления мозгу такой информации.

Чувство равновесия

Во внутреннем ухе спрятан особый орган, который постоянно регистрирует положение и движение тела человека, помогая сохранять равновесие. Как страшно чувство потери равновесия, знает каждый, кто перенес морскую болезнь или слишком долго катался на карусели. Мир начинает шататься и вращаться, и ничего сделать нельзя - остается лишь лечь и ждать, пока все не станет на свои места. Вестибулярный аппарат указывает, как ориентировано тело относительно вектора силы тяжести. Обычно - вниз. На корабле или карусели - все по-другому. Так вестибулярный аппарат образован: чем больше качка или вращение, тем больше дезориентация. При таких условиях, закрыв глаза, человек не может определить свое положение в пространстве. Помогает в этом случае зрение.

Как устроен вестибулярный аппарат?

Орган чувства равновесия расположен в верхней части лабиринта внутреннего уха. Вестибулярный аппарат образован улиткой и двумя полукружными каналами, наполненными жидкостью. Во время шатания жидкость раздражает нервные окончания и вызывает морскую болезнь. Вестибулярный аппарат образован преддверием внутреннего уха в глубине височной кости и состоит из системы заполненных вязкой эндолимфой полостей - полукружных каналов, сферического и эллиптического мешочков. Их рецепторы - волосковые клетки с чувствительными ресничками.

Вестибулярный аппарат образован из полукружных каналов, которые размещены в трех взаимно перпендикулярных плоскостях. Реснички в них реагируют на движения головы - наклоны и повороты. Это говорит мозгу о потенциальном нарушении равновесия. Волосковые клетки мешочков каждый момент информируют о положении головы относительно вектора силы тяжести, а значит, об устойчивости тела в целом.

Восприятие движений головы

Вестибулярный аппарат образован из трех желеобразных колпачков, покрывающих рецепторы, в данном случае волосковых клетки с ресничками и погруженных в вязкую жидкость - эндолимфу. При движениях головы эндолимфа оттекает от этих колпачков и давит на них. Деформируясь, они смещают реснички, а это возбуждает нервный сигнал, который расшифровывается мозгом как поворот или наклон в некоторой плоскости.

Восприятие силы тяжести

Вестибулярный аппарат образован так, что остальные группы волосковых клеток в нем покрыты двумя взаимно перпендикулярными желеобразными подушками, которые называются макулами, с миллионами кристаллов карбоната кальция (отолитов). В любой момент под действием гравитации хотя бы одна макула деформирована. Это смещает реснички, возбуждая нервный сигнал, сообщающий мозгу о положении головы.

Как работает орган равновесия?

При достаточном расшатывании орган равновесия подвергается колебательным нагрузкам, от которых человек теряет равновесие и устойчивость. Одни болеют морской болезнью в самолете, другие - во время поездок на автомашине. Ее проявление можно ликвидировать применением лекарств. Интересно то, что даже у беспозвоночных, включая медуз, вестибулярный аппарат образован. Ответы на вопрос, в каком виде, простые. Своеобразные органы равновесия представляют собой слуховые пузырьки с гранулами, которые давят на реснички волосковых клеток. При изменениях положения тела это давление меняется, генерируя сигнал, воспринимаемый нервной системой.

Пока не теряется чувство равновесия, человек не задумывается о его природе, как устроен вестибулярный аппарат, а ведь это один из основных факторов физической формы. Устойчивость жизненно важна в пожилом возрасте, когда изнашиваются суставы, и увеличивается хрупкость костей. Сохранение равновесия - результат совместного действия: глаз, вестибулярного аппарата и специальных рецепторов в мышцах и суставах. С возрастом все эти функции слабеют, а рефлексы замедляются. Кроме того, на чувство равновесия влияют возрастные заболевания, а также побочные действия некоторых лекарств. В результате, после 65 лет повышается риск травматизма из-за ослабевшего чувства равновесия.

Симптомы при болезнях вестибулярного аппарата

• головокружение;
• рвота;
• тошнота;
• измененный цвет лица;
• нарушение координации и равновесия;
• обильное потовыделение.

Заболевания, вызванные нарушением органа равновесия

Болезни вестибулярного аппарата имеют схожие симптомы, но разные степени опасности и сложности.

1. Вестибулярный неврит. Одна из самых распространенных заболеваний, возникает в результате попадания инфекций. Проявляются симптомами: головокружение, тошнота, рвота, которые длятся 3-4 дня, после чего исчезают, но излечения наступает только спустя месяц. У пожилых людей может длиться пару месяцев.
2. Синдром Возникает параллельно с болезнями сердечно - сосудистой системы, часто возникает после 60 лет, может быть результатом инсульта, проблем органов слуха, вестибулярного нерва. При этом возможна тошнота, рвота, нарушение равновесия, плохая координация, несвязная речь, зрительное восприятие. Обычно синдром длится короткое время, если же эти симптомы появляются часто, необходима госпитализация и тщательное обследование организма.
3. Закупорка слуховой артерии. Особенность в том, что появляется вместе с проблемами кровоснабжения головного мозга, что приводит к мозжечковому инсульту и инфаркту. Сильное головокружение, нарушение координации, глухота - вот признаки опасных патологий вестибулярного аппарата, при которых следует срочно вызвать скорую помощь.
4. Хроническая вестибулопатия. Происходит на фоне интоксикации лекарствами. Симптомы - головокружение, тошнота, ослабление устойчивости.
5. Синдром Маньера - наиболее распространенное заболевание внутреннего уха. Симптомы - возрастающее головокружение, ухудшение слуха, шум и заложенность в ухе. Без лечения может привести к глухоте.
6. Ушные заболевания: отосклероз, серная пробка, болезни слуховой трубы, острый отит. для которой свойственны приступы головокружения, укачивание в транспорте.
7. Эпилепсия с проявлением головокружения, тошноты, нарушением сознания и галлюцинации. Опухоль При нем наблюдается снижение слуха, координации движения. Рассеянный склероз. Наблюдается головокружение особой степени и тошнота. При проявлении симптомов того или иного нарушения вестибулярного аппарата, обязательная диагностика врача перед началом лечения.

Как укрепить орган равновесия

Развитие вестибулярного аппарата начинается еще в внутриутробном периоде, когда ребенок покачивается у мамы в животике. Поэтому так успокаивающе действуют покачивания малыша на руках, тем самым формируя у него базовое чувство равновесия. Оно помогает ребенку сделать первые шаги.

Затем хорошую тренировку получает ребенок на качелях, прыгая на батуте или катаясь на велосипеде. Всю жизнь человек, активно двигаясь, тренирует свой орган равновесия. Тем не менее, ценен тот факт, что вестибулярный аппарат образован таким образом, что поддается тренировке даже в пожилом возрасте. Тренировка вестибулярного аппарата совершается при любых движениях, так как любая активность требует хорошей устойчивости. Поэтому так важно в любом возрасте выполнять улучшающие равновесие упражнения. Очень полезны танцы, ведь они учат следить за своим телом, гимнастика в виде йоги, пилатеса, тай-ци.

Выполнять упражнения следует медленно, обязательно рядом с опорой. Очень полезны занятия в бассейне.

Комплекс упражнений для тренировки.

1. Медленные наклоны в стороны - по 5 раз в каждую.
2. Вращение ногами по 10 раз правой и левой с опорой и без нее.
3. Стояние по очереди на одной ноге, начиная с 8 секунд для каждой конечности.
4. Ходьба по одной линии по 10 шагов вперед, затем, развернувшись, в обратном направлении. Ходьба на цыпочках с руками над головой.
5. Балансирование, занятия с фитнес-мячом.

Вестибулярный аппарат участву­ет в поддержании равновесия, не­обходимого для ориентации тела человека в пространстве. При любом изменении положения тела раздра­жаются рецепторы вестибулярного аппарата. Возникшие нервные им­пульсы передаются в мозг к соответ­ствующим центрам.

Вестибулярный аппарат состоит из двух частей (рис. 97): костного преддверия и трех полукружных протоков (каналов). В костном пред­дверии и полукружных каналах рас­полагается перепончатый лабиринт, заполненный эндолимфой.

Рис. 97. Строение органа равновесия:

1 – преддверие, 2 – полу­кружные каналы, 3 – сфери­ческий мешочек, 4 – эллип­тический мешочек, 5 – эндо-лимфатический проток, 6 – пятно сферического мешочка, 7 – отолитовый аппарат, 8 – поддерживающие клетки, 9 – волосковая сенсорная клетка, 10 – статоконии, 11 – мембрана статоконии, 12 – латеральный полу­кружный канал, 13 – перед­ний полукружный канал, 14 – задний полукружный канал, 15 – : ампула, 16 – ампулярный гребешок, 17 – волосковые сенсорные клет­ки, 18 – купол

Между стенками костных полостей и повто­ряющим их форму перепончатым лабиринтом имеется щелевидное про­странство, содержащее перилимфу. Перепончатое преддверие, имеющее форму двух мешочков, сообщается с перепончатым улитковым протоком. В перепончатый лабиринт преддве­рия открываются отверстия трех перепончатых полукружных кана­лов – переднего, заднего и латераль­ного, ориентированных в трех вза­имно перпендикулярных плоскостях. Передний, или верхний, полукруж­ный канал лежит во фронтальной плоскости, задний – в сагиттальной плоскости, наружный – в горизон­тальной плоскости. Один конец каж­дого полукружного канала имеет расширение – ампулу. На внутрен­ней поверхности перепончатых ме­шочков преддверия и ампул полу­кружных каналов имеются участки, содержащие чувствительные клетки, воспринимающие положение тела в пространстве и нарушение равнове­сия.

На внутренней поверхности пере­пончатых мешочков располагается сложно устроенный отолитовый аппа­рат, получивший название пятен (см. рис. 97). Пятна, ориентиро­ванные в разных плоскостях, состоят из скоплений чувствительных волосковых клеток. На поверхности этих клеток, имеющих волоски, располага­ется студенистая мембрана статоконий, в которой находятся кристаллы углекислого кальция – отолиты, или статоконии. Волоски рецепторных клеток погружены в мембрану стато­конии.

В ампулах перепончатых полу­кружных каналов скопления рецепторных волосковых клеток имеют вид складок, получивших название ампулярчых гребешков. На волосковых клетках располагается желатиноподобный прозрачный купол, который не имеет полости (см. рис. 97).

Чувствительные рецепторные клетки мешочков и гребешков ампул полукружных каналов чутко реагиру­ют на любые изменения положения тела в пространстве. Любое измене­ние положения тела вызывает движе­ние студенистой мембраны статоко­нии. Это движение воспринимается волосковыми рецепторными клетка­ми, и в них возникает нервный импульс.

Чувствительные клетки пятен ме­шочков воспринимают земное притя­жение, вибрационные колебания. При нормальном положении тела статоко­нии давят на определенные волоско­вые клетки. При изменении положения тела статоконии оказывают давление на другие рецепторные клетки, возни­кают новые нервные импульсы, посту­пающие в мозг, в центральные отде­лы вестибулярного анализатора. Эти импульсы сигнализируют об измене­нии положения тела. Чувствительные волосковые клет­ки в ампулярных гребешках генери­руют нервный импульс при различ­ных вращательных движениях голо­вы. Чувствительные клетки возбуж­даются при движениях эндолимфы, находящейся в перепончатых полу­кружных каналах. Поскольку полу­кружные каналы ориентированы в трех взаимно перпендикулярных плоскостях, любой поворот головы обязательно приведет эндолимфу в движение в том или ином канале. Ее инерционное давление возбуждает рецепторные клетки. Возникший в рецепторных волосковых клетках пятен мешочков и ампулярных гребешков нервный импульс передается на сле­дующие нейроны, отростки которых формируют вестибулярный (преддверный) нерв. Этот нерв вместе со слуховым нервом выходит из пирами­ды височной кости через внутренний слуховой проход и направляется к вестибулярным ядрам, располо­женным в боковых отделах моста. Отростки клеток вестибулярных ядер моста направляются к ядрам мозжеч­ка, двигательным ядрам головного мозга и двигательным ядрам спинно­го мозга. В результате в ответ на возбуждение вестибулярных рецепто­ров рефлекторно изменяется тонус скелетных мышц, в необходимом направлении меняется положение головы и всего тела.

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