Строение вестибулярного аппарата и механизм ощущения равновесия

Почти все движения человека, ходьба, езда на велосипеде, катание на коньках, акробатические упражнения воз­можны при условии сохранения равновесия тела. За это отвечают рецепторы равновесия, которые непрерывно поставляют головному мозгу информацию о месте и положении тела в пространстве. Они содержатся в суставах, скелетных мышцах и вестибулярном аппарате внутреннего уха. Высшие двигательные цен­тры коры головного мозга направляют команды в мозжечок, а от него — мышцам и суставам. Это происходит автоматически, но при необходимости в процесс вступают высшие (корковые) центры регуляции произвольных движений.

Вестибулярный аппарат (с латин. «прихожая) — основной орган равновесия. Он размещён во внутреннем ухе и состоит из двух функцио­нальных частей — преддверья и трёх полукружных каналов, заполненных жид­костью.

Преддверье состоит из овального и круглого мешочков, где размещают­ся органы равновесия, или отолитовый аппарат (с латин. «ухо» и «камень»).

В отолитовом аппарате есть чувствительные рецепторные волосковые клетки — механорецепторы. Их волоски погружены в вязкую жидкость с из­вестковыми кристаллами — отолитами, которые образуют отолитовую мем­брану, плотность которой выше плотности среды, её окружающей. Потому под действием силы тяжести или ускорения мембрана смещается (скользит) отно­сительно рецепторных клеток, волоски которых сгибаются в сторону скольже­ния. Возникает возбуждение клеток. Отолитовый аппарат размещён верти­кально в овальном мешочке и горизонтально — в круглом. Следовательно, он контролирует положение тела в пространстве относительно силы притяжения; реагирует на прямолинейные ускорения при вертикальных и горизонтальных движениях тела.

Рис. 2. Рецепторы равновесия и их размещение в вестибулярном аппа­рате: а) чувствительный участок внутреннего уха в спокойном состоянии; б) смеще­ние вязкой массы во время наклона го­ловы; в) ампульный гребень в спокой­ном состоянии; г) ампульный гребень во время вращения: 1 — эндолимфа; 2 — вязкая масса с отолитами; 3 — волоски чувствительных клеток; 4 — опорные клетки; 5 — волокна вестибулярного нерва.

Вторая часть вестибулярного аппарата — три полукружных канала диа­метром приблизительно 2 мм (рис. 1). Каждый из них сообщается с овальным мешочком и на одном конце имеет расширение — ампулу, в середи­ну которой выдвинут гребень (рис. 2). Он является скоплением рецептор­ных клеток, волоски которых погружены в вязкую массу, образующую купол. Ускорение, которое возникает при движениях головы по кругу, вызывает сме­щение жидкости внутри полукружных каналов. Купол гребня, а с ним и волос­ки изгибаются. Возникает возбуждение рецепторных клеток. Полукружные каналы размещены в трёх взаимно перпендикулярных плоскостях, и поэтому их рецепторные клетки реагируют на круговые и вращательные движения го­ловы и туловища (рис. 3).

От рецепторов вестибулярного аппа­рата отходят тоненькие чувствительные нервные волокна, которые, сплетаясь, образуют вестибулярный нерв. От него импульсы о положении те­ла в пространстве поступают в продол­говатый мозг, в частности, в вестибуляр­ный центр, который соединён нервными путями с мозжечком, подкорковыми образованиями и корой головного мозга (высший центр равновесия) и зритель­ными центрами. Теряя зрение, человек на некоторое время теряет ощущение равновесия и ориентации в пространс­тве. А когда функция вестибулярного аппарата нарушена, зрение помогает ориентироваться в пространстве.

Есть люди, у которых вестибуляр­ный аппарат имеет повышенную возбу­димость. Они боятся высоты, плохо чувствуют себя в самолёте, во время морского путешествия, укачиваются в транспорте, что сопровождается непри­ятными ощущениями: слабостью, голо­вокружением, тошнотой или рвотой, поскольку вестибулярный центр про­долговатого мозга размещён близко от центров дыхания, кровообращения, пи­щеварения, из-за возбуждения которых и возникают такие недомогания.

Рис. 3. Рецепторы полукружных каналов реагируют на круговые и враща­тельные движения головы.

Вместе с тем вестибулярный аппарат человека имеет большие резервные воз­можности, которые можно развить тре­нировками. Об этом свидетельствует опыт работы космонавтов и пилотов ре­активных самолётов.

Врождённые или приобретённые нарушения вестибулярного ап­парата, которые вызывают головокружение или тошноту, предусматривают опреде­лённые ограничения при выборе профессии (таким людям нельзя работать водителя­ми или монтажниками-высотниками), вида спорта (альпинизм, акробатика и т. п.).