Вестибулярная сенсорная система

 

 

МИНИСТЕРСТВО  СПОРТА И ТУРИЗМА РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСИ

Учреждение  образования 

«Белорусский  Государственный Унивеситет Физической Культуры»

Институт  Туризма

Кафедра: туризм и гостеприимство

 

 

 

 

 

Контрольная работа по дисциплине

«Физиология человека»

по  теме «Вестибулярная сенсорная система»

(вариант №7)

 

 

 

 

Выполнил:     студент 2 курса 425 группы,

з/о, Факультета туризма и гостеприимства

Синкевич  Евгений Александрович

 

 

 

 

 

 

 

Минск 2012

Содержание.

 

 

Введение. Стр. 3.

Строение  вестибулярного аппарата. Стр. 4-5.

Строение  проводящих  путей и центров  вестибулярной системы. Стр. 6.

Функциональное  значение проводящих  путей. Стр. 7.

Механизмы восприятия вестибулярных раздражителей. Стр. 8-9.

Вестибулярные рефлексы и  их роль в пространственной ориентации.

Стр. 10-11.

Список используемой литературы. Стр. 12.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 Введение.

 

Вестибулярная сенсорная  система — группа органов чувств, используемая для анализа положения  и движения тела в пространстве. Информация вестибулярной сенсорной  системы используется для управления положением головы и туловища. Периферический отдел вестибулярной сенсорной  системы — вестибулярный аппарат, находящийся во внутреннем ухе, представлен  двумя образованиями: преддверием  и полукружными каналами. Рецепторы  вестибулярного аппарата передают возбуждение  нервным волокнам биполярных клеток вестибулярного узла, расположенного в височной кости. Другие отростки этих первых нейронов образуют вестибулярный  нерв и вместе со слуховым нервом в  составе восьмой пары черепных нервов входят в продолговатый мозг. В  вестибулярных ядрах продолговатого мозга находятся вторые нейроны. Оттуда импульсы поступают к третьим  нейронам в таламусе (промежуточный  мозг) и далее в височную область  коры больших полушарий.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Строение вестибулярного аппарата.

 

 

Периферический отдел (вестибулярный  аппарат) находится  в костном  лабиринте пирамиды височной кости  и  состоит  из  трех полукружных  каналов и преддверия. Полукружные  каналы расположены в трех  взаимно  перпендикулярных плоскостях: верхний  – во  фронтальной, задний – в  сагиттальной и  наружный – в  горизонтальной. На одном конце каждого  канала имеется колбообразное расширение – ампула.

 Преддверие состоит  из двух  отделов: мешочка (саккулус) и  маточки (утрикулус). Утрикулус,  саккулус и  полукружные каналы  состоят из  тонких  перепонок,  образующих замкнутые трубки, - это  перепончатый лабиринт, внутри  которого  находится эндолимфа, связанная  с эндолимфой улитки. Между перепончатым  и костным  лабиринтом,  в  который заключена улитка и   вестибулярный  аппарат, находится  перилимфа. 

В каждом  мешочке имеются  небольшие возвышения – макулы (пятна), в которых находится отолитовый аппарат - скопление рецепторных  клеток, которые покрыты  желеобразной массой. Благодаря  наличию в ней  кристаллов кальции она получила название отолитовой мембраны. В полукружных  каналах желеобразная  масса не содержит  отолиты и  называется  купулой.

Все вестибулорецепторы относятся  к вторичночувствующим и делятся  на два типа: клетки первого  типа имеют колбообразную форму, второго  типа – цилиндрическую. На своей  свободной поверхности клетки имеют  волоски, из  них тонкие (60-80 на каждой клетке) называются стереоцилиями, а  один толстый и длинный находится  на периферии пучка и называется киноцилием. При изменении положения  головы  и тела в пространстве происходит перемещение желеобразной массы, которая отклоняет реснички, погруженные в нее. Их  перемещение  служит адекватным стимулом для  возбуждения  рецепторов. Смещение волосков в сторону  киноцилия вызывает возбуждающий эффект, в противоположную  сторону –  тормозный.

Отолитовый аппарат преддверия воспринимает прямолинейное движение, ускорение или  замедление, наклоны  головы и тела в сторону, а также  тряску или  качку.

Раздражителем рецепторного аппарата полукружных каналов являются вращательные движения вокруг  своей  оси, их угловое ускорение или  замедление.

 

Схема вестибулярного аппарата. 1, 2, 3 — полукружные каналы {вертикальный, фронтальный, горизонтальный}; 4 — отолиты; 5 — вестибулярный нерв; 6 — чувствительные волоски.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Строение проводящих  путей и центров вестибулярной  системы.

 

 

На рецепторных  клетках  берут  начало и заканчиваются  афферентные нервные волокна. Первый нейрон проводникового  отдела –  это биполярные клетки, расположенные  в вестибулярном  ганглии. Периферические отростки этих  клеток контактируют с  рецепторными клетками , а центральные  в составе вестибулярного  нерва (VIII пара черепно-мозговых нервов ) направляются в вестибулярные ядра продолговатого  мозга (второй нейрон) . Отсюда импульсы поступают к таламическим  ядрам (третий нейрон),мозжечку, ядрам глазодвигательных мышц, к вестибулярным ядрам противоположной стороны,  к мотонейронам шейного отдела спинного  мозга, через вестибулоспинальный тракт – к мотонейронам мышц-разгибателей, к ретикулярной фармации, гипоталамусу. За счет вышеперечисленных связей осуществляется автоматический контроль равновесия  тела (без участия сознания). За сознательный анализ  положения тела  в пространстве  отвечают таламокортикальные проекции, которые заканчиваются в задней постцентральной извилине коры больших полушарий центрального  отдела вестибулярного анализатора. Через вестибуло-мозжечково-таламический тракт в моторную кору кпереди от центральной извилины поступает информация о поддержании тонических  реакций, связанных с оценкой позы тела.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Функциональное значение проводящих  путей.

 

 

Вестибулоокулярный путь играет важную роль в механизме поддержания стабильности изображения на сетчатке при перемещениях головы и тела; за счет этой связи глаза двигаются в направлении противоположном смещению головы (ветибулоглазодвигательные рефлексы);

Вестибулоспинальная система соединяет нейроны вестибулярных ядер с мотонейронами передних рогов спинного мозга, что важно для осуществления вестибулярных рефлексов;

Вестибуломозжечковая система участвует в тонкой координации произвольной двигательной активности;

Функциональное назначение вестибулогипоталамической системы точно не выяснено, но известно, что эта связь участвует в возникновении кинестозов (укачивания).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Механизмы восприятия вестибулярных раздражителей.

 

 

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  стереоцилий рецепторных  клеток, отвечающих  на деформацию, образованием рецепторного  потенциала.

 В зависимости от  направления и  степени наклона  головы сильнее других  возбуждается  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  информацию от  рецепторных клеток  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.

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 и  наклон головы. Наряду с  этим рецепторный аппарат мешочка высокочувствителен к действию вибрации.

 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 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 саггитальной плоскостям, аналогичные вышеописанным изменения активности рецепторов происходят в переднем  или заднем вертикальных  полукружных каналов. 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.

Центральные аксоны первичных  сенсорных  нейронов  вестибулярного  ганглия оканчиваются  на нейронах вестибулярных ядер:  верхнего, нижнего, латерального и  медиального, Эти  ядра представляют  собой единый функциональный комплекс, в котором объединяется афферентная информация от  вестибулярных ганглиев и от  проприорецепторов, эта афферентация определяет  характер активности нейронов вестибулярных ядер.

Осознаваемое восприятие изменений положения головы происходит  в результате последовательной переработки информации сначала в вестибулярных ядрах таламуса, образующих проекцию к постцентральным извилинам. Дополнительная информация поступает в проекционную кору непрямым  путем: от вестибулярных  ядер в мозжечок, а из  него к вентролатеральным ядрам таламуса и проекционной коре. Первичная   проекционная область вестибулярной чувствительности размещена в задней центральной извилине преимущественно с той стороны тела, на которой расположен вестибулярный аппарат. Еще одна проекция, отличающаяся двусторонним представительством вестибулярной чувствительности, имеется во  вторичной моторной  коре. Осознание пространственного  расположения и  схемы тела происходит с  участием  заднетеменных регионов коры, где осуществляется интеграция вестибулярной, зрительной  и соматосенсорной  чувствительности  человека.

 

 

 

 

 

Вестибулярные рефлексы и их роль в пространственной ориентации.

 

 

Вестибулярный аппарат –  источник сигналов, позволяющих  организму ориентироваться  при  перемещении в пространстве. В регуляции нормального положения головы, туловища  и конечностей в пространстве участвуют лабиринтные рефлексы на скелетную мускулатуру. Лабиринтные рефлексы не являются единственным регулятором и осуществляют свою  функцию во  взаимодействии с другими рефлекторными реакциями,  в первую  очередь,  при участии зрительной системы.

Головной мозг интегрирует  информацию, поступающую от  зрительных и вестибулярных рецепторов, от  рецепторов мышц и суставов. На основе этой интеграции строиться наше представление о положении головы и туловища в пространстве, иначе говоря, возникает чувство равновесия. Управление положением  тела в пространстве обеспечивается как врожденным, так и приобретенным условно-рефлекторными механизмами. Роль осознания здесь сведена к минимуму. Рефлексы, вызываемые раздражением  вестибулярного  аппарата, называются вестибулярными. Они делятся на статические и статокинетические.

Статические рефлексы обеспечивают поддержание позы при  стоячем  и наклонном  положении. Они  осуществляются при  раздражении отолитового  аппарата. Примером такого  рефлекса может  служить компенсаторное вращение глаз  при  изменении положения  головы. За счет  компенсаторного  движения изображение на сетчатке остается  неподвижным.

Статокинетические рефлексы  реализуются во  время движения. Они  возникают как при  раздражении  отолитового  аппарата, так и при раздражении ампулярных  рецепторов. Примером  такого рефлекса может быть  переспределение тонуса мышц во  время падения или резкой остановки транспорта. Среди статокинетических рефлексов важное значение играет вестибулярный нистагм. Он представляет  собой серию последовательных движений глаз в сторону, противоположную вращению. Такое компенсаторное движение глаз также направлено на сохранение изображения на  сетчатке.

При  сильном  раздражении  вестибулярного  аппарата возникает  серия вестибуловисцеральных реакций: головокружение, тошнота, рвота, потоотделение и т.д. Это так называемая морская болезнь, или кинетоз. Скорее всего, он обусловлен появлением  стимулов, необычных для организма, например  расхождением между зрительным и вестибулярным сигналами.

В организации направленного  поведения в пространстве существенную  роль  играют корковые отделы вестибулярной системы (нижняя  часть постцентральной извилины, область  внутритеменной и сильвиевой борозды).