Функции вестибулярной сенсорной системы

Функции вестибулярной сенсорной системы

Функция вестибулярной сенсорной системы состоит в обеспечении мозга информацией о положении головы в пространстве, о действии гравитации и сил, вызывающих линейные или угловые ускорения. Эта функция необходима для поддержания равновесия, т. е. устойчивого положения тела в пространстве, и для пространственной ориентации человека. Вестибулярная система включает в себя периферический отдел, состоящий из расположенного во внутреннем ухе вестибулярного аппарата, проводящие пути, переключательные центры, представленные вестибулярными ядрами продолговатого мозга и таламусом, и проекционную область коры в постцентральной извилине.

Внутри костных лабиринтов, расположенных в пирамидах височных костей, имеются прикрепленные к ним соединительнотканными тяжами перепончатые лабиринты, заполненные вязкой жидкостью эндолимфы (рис. 17.15). Лабиринт образован двумя отолитовыми органами и тремя полукружными каналами, расположенными в трех плоскостях: горизонтальный канал, передний вертикальный канал — во фронтальной плоскости и задний вертикальный канал — в сагиттальной плоскости. Все три канала соединены в полости преддверия, от латинского определения которого (vestibulum) происходит само название вестибулярного аппарата. В месте соединения с преддверием каналы расширены в виде ампул, в которых содержится рецепторный эпителий, выступающий внутрь в форме гребня или кристы. Каждая криста покрыта купулой, представляющей собой аморфное желеобразное вещество, скрепленное множеством фибриллярных волокон. При угловых ускорениях, когда в силу инерции происходит сдвиг эндолимфы, купула тоже смещается, что приводит к деформации погруженных в нее вторичных рецепторных клеток с последующим возникновением в них рецепторного потенциала.

В полости преддверия имеются два расширения: мешочек (sacculus) и маточка (utriculus), сообщающиеся между собой с помощью Y-образного протока и представляющие собой отолитовые органы. Рецепторный эпителий маточки и мешочка расположен на небольших возвышениях — маку- лах, покрытых отолитовой мембраной, которая имеет слоистое строение и содержит множество мелких, но тяжелых кристаллов карбоната кальция (отолиты или отокинии). Макула маточки расположена в горизонтальной

Рис. 17.15. Вестибулярная сенсорная система.

А. Схема перепончатого лабиринта, рецепторные области выделены черным цветом: 1) горизонтальный канал; 2) задний вертикальный канал; 3) передний вертикальный канал; 4) маточка; 5) мешочек; 6) канал улитки; 7) эндолимфатический мешочек.

Б. Волосковые рецепторные клетки вестибулярного аппарата: показана зависимость между направлением смещения волосков и активностью клеток.

плоскости (при вертикальном положении головы), а макула мешочка ориентирована вертикально. При действии силы тяжести или линейного ускорения отолитовые мембраны сдвигаются относительно макул, а вследствие этого раздражаются имеющиеся в них вторичные рецепторные клетки.

Таким образом, устройство вестибулярного аппарата обеспечивает возбуждение вторичных рецепторных клеток благодаря действию силы тяжести и прямолинейного ускорения (макулы мешочка и маточки) и вследствие угловых ускорений (купулы полукружных каналов). Свойства рецепторных клеток вестибулярного аппарата

Рецепторы макул и купул представлены волосковыми клетками, являющимися вторичными механорецепторами и образующими синапсы с периферическими окончаниями нейронов вестибулярного ганглия (первичные сенсорные нейроны). Каждый рецептор имеет пучок из 40—80 волосков — стереоцилий, достигающих в длину 50 мкм, а также расположенный экс

центрично по отношению к стереоцилиям один длинный волосок — кино- цилию. Если пучок стереоцилий наклоняется под влиянием механического стимула в сторону киноцилии, рецептор деполяризуется, а при отклонении стереоцилий от киноцилии происходит гиперполяризация мембраны рецептора. Вследствие этого при сгибании пучка стереоцилий в одном направлении волосковая клетка возбуждается, а при сгибании этого же пучка в противоположном направлении — тормозится, т. е. у каждой волосковой клетки выявляются два функциональных полюса. Направление функциональной поляризации изменяется от одной клетки к другой, а рецепторный эпителий в целом содержит полный комплект клеток для регистрации стимулов, действующих в любом возможном направлении.

Нейроны вестибулярного ганглия, образующие синапсы на основании рецепторов, обладают спонтанной фоновой активностью, характер которой меняется под влиянием медиаторов волосковых клеток, которыми предположительно могут быть глутамат и/или ГАМК. Рецептивные поля нейронов вестибулярного ганглия включают в среднем три волосковых клетки ампул полукружных каналов либо 4—6 рецепторов макул маточки или мешочка. Адекватные раздражители рецепторов отолитовых органов

Рецепторы маточки и мешочка служат датчиками гравитации и линейных ускорений. При вертикальном положении головы человека макула маточки расположена в горизонтальной плоскости, при наклоне головы покрывающая макулу отолитовая мембрана смещается, подчиняясь силе тяжести. Смещение отолитовой мембраны сгибает стереоцилии рецепторных клеток, отвечающих на деформацию образованием рецепторного потенциала.

Читайте также:  Климовск томография

В зависимости от направления и степени наклона головы сильнее других возбуждаются такие рецепторы, функциональная поляризация которых соответствует именно этому направлению, прочие рецепторы возбуждаются слабее или же тормозятся. Изменившееся соотношение возбужденных и заторможенных рецепторных клеток вызывает в зависимых от них нейронах вестибулярного ганглия адекватное изменение фоновой активности. Нейроны вестибулярного ганглия передают полученную от рецепторных клеток информацию в центральную нервную систему. Указанные процессы возникают не только при наклоне головы, но и при любом отклонении положения всего тела от вертикальной оси, например при спортивной или профессиональной деятельности, случайном падении, использовании аттракционов (качели, американские горки).

Макула мешочка при вертикальном положении тела и головы расположена в вертикальной плоскости, и ее отолитовая мембрана сдвигается при действии линейных ускорений, вызывая раздражение рецепторов. В зависимости от направления, в котором происходит линейное ускорение, возбуждаются наиболее чувствительные именно к нему рецепторы. Наличие нескольких популяций рецепторов, различающихся своей функциональной поляризацией, позволяет им в целом передавать сенсорным нейронам информацию о линейных перемещениях в любом направлении. Чувствительность этих рецепторов позволяет человеку ощутить прямолинейное ускорение, превысившее 2 см/с2 и наклон головы в сторону всего на Г. Наряду с этим рецепторный аппарат мешочка высокочувствителен к действию вибрации.

Адекватные раздражители рецепторов полукружных каналов

Угловые ускорения возникают при вращении тела вокруг одной из трех пространственных осей, расположенных перпендикулярно друг другу, они возникают также при поворотах головы и ее наклонах. При вращении вокруг вертикальной оси кресла с сидящим человеком у него раздражаются рецепторы горизонтального канала. Раздражение возникает в самом начале вращения, когда инертная эндолимфа остается неподвижной, что создает усилие, смещающее купулу в противоположную вращению сторону. При остановке вращения движение эндолимфы по инерции продолжается, что вызывает смещение купулы в сторону уже прекратившегося движения. В результате смещения купулы стереоцилии горизонтального канала сгибаются сначала в одном направлении, что сопровождается деполяризацией волосковых клеток, а затем — в противоположном направлении, что вызывает гиперполяризацию рецепторов. Соответственно этому волосковая клетка увеличивает или уменьшает выделение медиатора, действующего на окончание нейрона вестибулярного ганглия, что повышает или понижает его фоновую активность.

При вращении вокруг осей, перпендикулярных фронтальной или сагиттальной плоскостям, аналогичные вышеописанным изменения активности рецепторов происходят в переднем или заднем вертикальных полукружных каналах. Вращение вокруг какой-либо диагональной оси вызывает движение эндолимфы в двух каналах одновременно, соответственно реагируют рецепторы, расположенные в купулах обоих каналов. Наличие трех полукружных каналов обеспечивает человеку восприятие вращения и поворотов головы в любой плоскости трехмерного пространства. Сенсорная чувствительность вестибулярной системы позволяет ощущать угловые ускорения, достигшие значения 2°/с2.

Периферический отдел вестибулярной сенсорной системы расположен в височной кости. Вестибулярный аппарат состоит из преддверия и трех полукружных каналов, расположенных в трех взаимно перпендикулярных плоскостях (рис. 7.2.23).

Рис. 7.2.23. Вестибулярный орган

Структуры преддверия предназначены для восприятия действия силы тяжести при изменении положения тела в пространстве и ускорениях прямолинейного движения. Преддверие разделено на две полости — мешочек и маточку, содержащие отолитовые приборы.

Выступающий в полость мешочка участок рецепторной клетки оканчивается одним длинным подвижным волоском и множеством склеенных неподвижных волосков (рис. 7.2.24). Неподвижные волоски покрыты студнеобразной массой (отолитовой мембраной), в которой находятся кристаллы карбоната кальция — отолиты. В мешочке отолитовая мембрана согнута и находится во фронтальной (поперечной) и сагиттальной (срединной) плоскостях. В маточке отолитовая мембрана расположена в горизонтальной плоскости.

При изменении положения головы и тела, а также при вертикальных или горизонтальных ускорениях отолитовые мембраны свободно перемещаются под действием силы тяжести во всех трех плоскостях, натягивая, сжимая или сгибая при этом волоски механорецепторов. Между числом деформируемых рецепторов и частотой афферентных импульсов в рецепторных клетках существует прямая пропорциональная зависимость.

Рис. 7.2.24. Структурно-функциональные элементы волосковой (рецепторной) клетки вестибулярного аппарата

Аппарат полукружных каналов предназначен для восприятия угловых ускорений при вращательных движениях. Полукружные каналы в пространстве распложены взаимно перпендикулярно во фронтальной, горизонтальной, а также в сагиттальной плоскостях. В одном из концов каждого канала имеется расширение — ампула. В ней находятся волоски чувствительных клеток, склеенные в гребешок, который представляет собой маятник, способный отклоняться при увеличении давления эндолимфы на одну из поверхностей гребешка.

Читайте также:  Какие фрукты можно кушать кормящим матерям

При вращениях в результате инерции движение эндолимфы отстает от движения костной части и оказывает давление на одну из поверхностей гребешка. Отклонение гребешка деформирует волоски рецепторных клеток и вызывает их возбуждение. Наибольшее возбуждение рецепторов происходят в том полукружном канале, положение которого соответствует плоскости вращения (рис. 7.2.25). Вращение или наклоны в одну сторону увеличивают афферентную импульсацию, а движения в другую сторону — уменьшают ее. С помощью этих механизмов головной мозг получает информацию о направлении прямолинейного или вращательного движения.

Рецепторный потенциал, генерируемый рецепторными клетками через синапсы, передается на окончания волокон вестибулярного нерва. Волокна вестибулярного нерва (отростки биполярных нейронов) следуют в продолговатый мозг и заканчиваются на нейронах бульбарного вестибулярного комплекса. Отсюда сигналы расходятся в разные структуры ЦНС: спинной мозг и мозжечок, в глазодвигательные ядра и ретикулярную формацию, кору большого мозга, а также вегетативные ганглии (рис. 7.2.26).

Рис. 7.2.25. Схема образования сигнала с нервных волокон при вращении

Рис. 7.2.26. Афферентные и эфферентные связи вестибулярного анализатора:

М — мышца; Ж — желудок; Ткш — тонкая кишка; См — спинной мозг; Пм — продолговатый мозг

Чувствительность вестибулярной сенсорной системы человека очень высокая: отолитовый аппарат позволяет воспринимать ускорение прямолинейного движения всего 2 см/с 2 , а рецепторная система полукружных каналов человека реагирует на ускорение вращения в 2—3° в 1 с 2 .

Вестибулярная сенсорная система участвует в реализации соматических и вегетативных реакций. Она контролирует и опосредует динамическое перераспределение тонуса скелетных мышц и рефлекторные реакции, необходимые для сохранения равновесия. Вестибулярная система контролирует моторику глазных мышц при быстром перемещении тела или вращении (вестибулярный нистагм). Во время вращения глазные яблоки сначала ритмически медленно двигаются в сторону, противоположную вращению, а затем — быстро и ритмично смещаются в обратном направлении. Нистагм обеспечивает возможность обзора пространства в условиях перемещения тела. Вестибулярные раздражители вызывают изменение активности вегетативной нервной системы (частоту сердечных сокращений, моторику и секрецию органов пищеварения и др.), а также тошноту и рвоту при перемещении тела в пространстве.

Вестибулярная сенсорная система служит для анализа положения и движения тела в пространстве. Это одна из древнейших сенсорных систем, развывшаяся 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. состоит из следующих отделов: 1.периферический отдел включает два образования, содержащие механорецепторы вестибулярной системы — преддверие и полукружные каналы;

2.проводниковый отдел начинается от рецепторов волокнами биполярной клетки вестибулярного узла, расположенного в височной кости, другие отростки этих нейронов образуют вестибулярный нерв и вместе со слуховым нервом в составе 8-ой пары черепно-мозговых нервов входят в продолговатый мозг; в вестибулярных ядрах продолговатого мозга находятся вторые нейроны, импульсы от которых поступают к третьим нейронам в таламусе;

3.корковый отдел представляют четвертые нейроны, часть которых представлена в проекционном поле вестибулярной системы в височной области коры, а другая часть — находится в непосредственной близости к пирамидным нейронам моторной области коры и в постцентральной извилине.

Периферический отдел вестибулярной сенсорной системы находится во внутреннем ухе. 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.

Соматическая сенсорная система

Соматическая сенсорная система предназначена для восприятия механических, температурных и химических воздействий на рецепторы кожи и проприорецепторы скелетно-мышечного аппарата. Этой системой осуществляется тактильная, температурная, болевая и проприоцептивная чувствительность.

Тактильная чувствительность отражает воздействие на кожу и слизистые ткани механических стимулов, вызывающих чувство прикосновения, давления или вибрации.

Температурная чувствительность отражает воздействие на кожу и слизистые температурных условий окружающей среды.

Проприоцептивная чувствительность является источником информации о состоянии мышц и суставов.

Болевая чувствительность сигнализирует о повреждающем воздействии факторов на организм.

Информация от соматосенсорных рецепторов передается в корковый отдел головного мозга по специфическим и неспецифическим путям.Система играет важную роль взащите организма от неблагоприятных внешних факторов.

Читайте также:  Чем лечить укусы блох на теле человека

Проприоцептивная сенсорная система.

Проприоцепция — это группа сигналов, посылаемых в центральную нервную систему специальными терминалами, расположенными в суставных капсулах, связках, сухожилиях и мышцах.

Функционирование этих рецепторов обеспечивает координацию всех подвижных органов и тканей человека в состоянии покоя и во время любых двигательных актов. Проприоцепторы составляют периферическую часть проприоцептивной сенсорной системы, или двигательного анализатора.

Двигательный анализатор-обеспечивает формирование мышечного чувства при изменении напряжения мышц.

Висцеральная сенсорная система.

Висцеральная сенсорная система-воспринимает изменения внутренней среды организма и поставляет центральной и автономной нервной системе информацию, необходимую для рефлекторной регуляции работы всех внутренних органов. Проводящие пути висцеральной системы представлены в основном блуждающим, чревным и тазовым нервами. Блуждающий нерв передает афферентные сигналы в ЦНС по тонким волокнам с малой скоростью от практически всех органов грудной и брюшной полости, чревный нерв — от желудка, брыжейки, тонкого отдела кишечника, а тазовый — от органов малого таза. Интероцептивная информация поступает в ряд структур ствола мозга и подкорковые образования. Важную роль играет гипоталамус, где имеются проекции чревного и блуждающего нервов. В мозжечке также обнаружены нейроны, реагирующие на раздражение чревного нерва. Высшим отделом висцеральной системы является кора большого мозга. Особенно важна роль интероцептивных условных рефлексов в формировании сложных цепных реакций, составляющих пищевое, половое и другие формы поведения и являющихся важной частью жизнедеятельности человека.

Центральные отделы всех сенсорных систем.

Центральный отдел сенсорной системы образуют различные подкорковые области головного мозга которые подчиняются участкам коры больших полушарий (корковым отделам), которые воспринимают информацию от рецепторов. Все части анализатора действуют как единое целое, нарушение деятельности любой из частей приводит к нарушению функций анализатора.

Обонятельный- конечный центр анализа обонятельной информации — находится в переднем мозге. Он состоит из обонятельной луковицы, связанной ветвями обонятельного тракта с центрами, которые расположены в подкорковых ядрах.

Вкусовой- идущий в центральную нервную систем.

Зрение- зрительная зона коры, которая расположена в затылочной области головного мозга.

Слух-центральный конец слухового анализатора расположен в коре верхнего отдела височной доли каждого из полушарий головного мозга (в слуховой области коры).

Соматосенсорная-Информация от мышечных рецепторов по восходящим путям спинного мозга поступает в высшие отделы ЦНС, включая кору большого мозга.

Концепция функциональных блоков мозга.

1-й блок: энергетический. Функция энергетического блока состоит в регуляции общих изменений активации мозга (тонус мозга, уровень бодрствования) и локальных избирательных активационных изменений, необходимых для осуществления высших психических функций. Энергетический блок включает в себя: ретикулярная формация ствола мозга, неспецифические структуры среднего мозга, диэнцефальные отделы, лимбическая система, медиобазальные отделы коры лобных и височных долей.

2-й блок: приём, переработка, хранение экстероцептивной информации. Блок приёма, переработки и хранения экстероцептивной информации включает в себя центральные части основных анализаторов — зрительного, слухового и кожно-кинестетического.Их корковые зоны расположены в височных, теменных и затылочных долях мозга.

3-й блок: программирование, регуляция и контроль. Блок программирования, регуляции и контроля за протеканием сознательной психической деятельности, занимается формированием планов действий. Локализуется в передних отделах полушарий мозга, расположенных впереди от передней центральной извилины в основном в лобных долях.

Концепция жестких и гибких звеньев мозгового обеспечения психической деятельности.

Жесткие звенья обеспечивают «надежность мозга» , стабильность его функционирования. Жесткие звенья труднее поддаются коррекции, но их можно развивать ( развивать ощущения, слух). А гибкие звенья создают возможность изменений — развития и адаптации. Гибкие звенья формируются в течении всей жизни, выступают в качестве объекта развития, обеспечивают полноценность восприятия, мышления, воображения, надежность памяти и внимания

17.Условные рефлексы, их классификация и правила образования.

Условный рефлекс-это приобретенный рефлекс, свойственный отдельному индивиду. Возникают в течение жизни и не закрепляются генетически (не передаются по наследству). Возникают при определённых условиях и исчезают при их отсутствии. Формируются на базе безусловных рефлексов при участии высших отделов мозга.

По биологичекому значению- пищевые,оборонительные,половые. По виду рецепторов-экстеро(формируют приспособительное поведение), проприо(научение двигательным навыкам.), интеро(обеспечивают согласованную работу органов).

Последнее изменение этой страницы: 2016-04-19; Нарушение авторского права страницы

Ссылка на основную публикацию
Функции безмиелиновых волокон
Взаимодействия между глиальными и нервными клетками отчетливо проявляются в процессах развития и структурной организации нервных волокон. Нервным волокном называется отросток...
Фотогемотерапия
Полное название анализа: Ультрафиолетовое облучение крови (УФОК) УФОК (ультрафиолетовое облучение крови, фотогемотерапия) — это физиотерапевтическая манипуляция, в процессе которой осуществляется...
Фотография ножек малыша
Одним из наиболее нежных, интересных и неповторимых видов съемки является фотосессия новорожденных. Такие снимки никого не оставляют равнодушными, ведь они...
Функции вестибулярной сенсорной системы
Функция вестибулярной сенсорной системы состоит в обеспечении мозга информацией о положении головы в пространстве, о действии гравитации и сил, вызывающих...
Adblock detector