Вестибулярные системы

Оглавление

Введение…………………………………………………………………………..3

Глава 1 Основы вестибулярной  системы……………………………………….5

Глава 1.1 Понятие  вестибулярной системы…………………………………….5

Глава 1.2 Строение и функции рецепторов вестибулярной системы…………………………………………………………..………………5

Глава 1.3 Функции вестибулярной системы. …………………………………..8

Глава 2 Вестибулярный аппарат………………………………………………..10

Глава 3 Современное  состояние проблемы вестибулярных влияний на спортивную деятельность…………………………………………………….13

Глава 3.1 Влияние  раздражения вестибулярного аппарата на различные функции организма …………………………………………………..………...17 Глава 3.2 Оценка интенсивности вестибулярных нагрузок и их дозировка……………………………………………………………...…………22

Заключение………………………………………………………………………24

Библиографический список…………………………………………………….25 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Введение

Вестибулярная сенсорная система обеспечивает координацию и ориентировку движений, сохранение позы и равновесия, взаимодействие других сенсорных систем организма. Она является одной из древнейших функциональных систем у животных и человека, развившейся в условиях земной гравитации (Стрелец В. Г., 1996).  
В процессе онтогенеза она закладывается на ранних этапах эмбриогенеза и начинает функционировать уже на 3-4 месяце внутриутробного развития. В первые годы жизни человека вестибулярная система участвует в становлении основных поз и основного фонда движений, в обеспечении пространственной ориентации и координационных возможностей, полностью завершая свое развитие к 13-14 летнему возрасту. Изучение вестибулярной сенсорной системы имеет огромное значение для обоснования развития поведенческих реакций человека и для совершенствования его бытовой, профессиональной и спортивной  
деятельности. Особенно велико значение вестибулярной системы в фигурном  
катании, где встречаются такие быстрые и длительные вращения, как ни в одном другом виде спорта (Фарфель В. С, 1975) . Здесь, как нигде, требуется особенно высокая устойчивость вестибулярного аппарата. Активация вестибулярной системы в фигурном катании оказывает существенное влияние на спортивные, функциональные и психологические показатели организма спортсмена.  
Становление спортивного мастерства фигуристов, формирование у них основных умений и двигательных навыков происходит в детском,  
подростковом и юношеском возрасте с участием вестибулярных влияний на организм спортсмена. 
Согласно НА. Бернштейну (1966), в управлении движениями существенная роль отводится главному органу равновесия - вестибулярному аппарату, который воспринимает положение и движение головы в пространстве. Активация вестибулярной системы при изменениях положения тела, поступательных и вращательных ускорениях настраивает другие системы организма на эффективное выполнение моторной задачи (Гранит Р., 1973), а "чрезмерные раздражения приводят к нарушениям координационных возможностей, техники выполнения упражнений, головокружениям, изменениям многих функций организма (Гофман В. Р. и др., 1994).  
Однако, несмотря на обилие специальной литературы и огромную значимость функций вестибулярной сенсорной системы для координационных возможностей и успешности выступлений фигуристов, исследования в этом направлении все еще недостаточны. Во многих работах, изучаются лишь частные аспекты данной проблемы, исследуются некоторые отдельные функциональные и психофизиологические показатели.  
Недостаточно внимание исследователей к комплексному решению проблемы вестибулярных влияний на различные органы и системы организма спортсмена. Имеются единичные сообщения по физиологическому анализу различных композиций коротких и произвольных программ, влияния вращательных нагрузок на отдельные функции у спортсменов-фигуристов  
Остаются мало освещенными особенности вестибулярных влияний на отдельные элементы фигурного катания, не прослежены кумулятивные ij эффекты их сочетаний на целостный прокат короткой и произвольной  
программы. Поиски в данном направлении являются весьма актуальной задачей. 
 
 
 
 
 

Глава 1 Основы вестибулярной системы

Глава 1.1 Понятие вестибулярной системы

    Вестибулярная система играет наряду со зрительной и соматосенсорной системами ведущую роль в пространственной ориентировке человека. Она получает, передает и анализирует информацию об ускорениях или замедлениях, возникающих в процессе прямолинейного или вращательного движения, а также при изменении положения головы в пространстве. При равномерном движении или в условиях покоя рецепторы вестибулярной сенсорной системы не возбуждаются. Импульсы от вестибулорецепторов вызывают перераспределение тонуса скелетной мускулатуры, что обеспечивает сохранение равновесия тела. Эти влияния осуществляются рефлекторным путем через ряд отделов ЦНС.  

Глава 1.2 Строение и функции рецепторов вестибулярной системы.

    Периферическим отделом вестибулярной системы является вестибулярный аппарат, расположенный в лабиринте пирамиды височной кости. Он состоит из преддверия (vestibulum) и трех полукружных каналов (canales cemicircularis). Кроме вестибулярного аппарата, в лабиринт входит улитка, в которой располагаются слуховые рецепторы. Полукружные каналы располагаются в трех взаимно перпендикулярных плоскостях: верхний — во фронтальной, задний — в сагиттальной и латеральный — в горизонтальной. Один из концов каждого канала расширен (ампула).

    Вестибулярный аппарат включает в себя также два мешочка: сферический и эллиптический, или маточку. Первый из них лежит ближе к улитке, а второй — к полукружным каналам. В мешочках преддверия находится отолитовый аппарат: скопления рецепторных клеток (вторично-чувствующие механорецепторы) на возвышениях, или пятнах. Выступающая в полость мешочка часть рецепторной клетки оканчивается одним более длинным подвижным волоском и 60—80 склеенными неподвижными волосками. Эти волоски пронизывают желеобразную мембрану, содержащую кристаллики карбоната кальция — отолиты. Возбуждение волосковых клеток преддверия происходит вследствие скольжения отоли-товой мембраны по волоскам, т. е. их сгибания.

     В перепончатых полукружных каналах, заполненных, как и весь лабиринт, плотной эндолимфой (ее вязкость в 2—3 раза больше, чем у воды), рецепторные волосковые клетки сконцентрированы только в ампулах в виде крист (cristae ampularis). Они также снабжены волосками. При движении эндолимфы (во время угловых ускорений), когда волоски сгибаются в одну сторону, волосковые клетки возбуждаются, а при противоположно направленном движении — тормозятся. Это связано с тем, что механическое управление ионными каналами мембраны волоска с помощью микрофиламентов, описанное в разделе «механизмы слуховой рецепции», зависит от направления сгиба волоска: отклонение в одну сторону приводит к открыванию каналов и деполяризации волосковой клетки, а отклонение в противоположном направлении вызывает закрытие каналов и гиперполяризацию рецептора. В волосковых клетках преддверия и ампулы при их сгибании генерируется рецепторный потенциал, который усиливает выделение ацетилхолина и через синапсы активирует окончания волокон вестибулярного нерва.

     Волокна вестибулярного нерва (отростки биполярных нейронов) направляются в продолговатый мозг. Импульсы, приходящие по этим волокнам, активируют нейроны бульбарного вестибулярного комплекса, в состав которого входят ядра: преддверное верхнее, или Бехтерева, преддверное латеральное, или Дейтерса, Швальбе и др. Отсюда сигналы направляются во многие отделы ЦНС: спинной мозг, мозжечок, глазодвигательные ядра, кору большого мозга, ретикулярную формацию и ганглии автономной нервной системы. 

     Вестибулярная система помогает организму ориентироваться в пространстве при активном и пассивном движении.   

     При пассивном движении корковые отделы системы запоминают направление движения, повороты и пройденное расстояние. Следует подчеркнуть, что в нормальных условиях пространственная ориентировка обеспечивается совместной деятельностью зрительной и вестибулярной систем. Чувствительность вестибулярной системы здорового человека очень высока: отолитовый аппарат позволяет воспринять ускорение прямолинейного движения, равное всего 2 см/с2. Порог различения наклона головы в сторону — всего около 1°, а вперед и назад — 1,5—2°. Рецепторная система полукружных каналов позволяет человеку замечать ускорения вращения 2—3°∙ с-2. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Глава 1.3 Функция вестибулярной 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. Адекватными раздражителями вестибулярной системы являются гравитация и силы, сообщающие телу линейное или угловое ускорение. Специфическая особенность вестибулярной системы состоит в том, что значительная часть перерабатываемой в ней сенсорной информации используется для автоматической регуляции функций, осуществляемой без сознательного контроля. Вестибулярная система взаимодействует на нескольких уровнях своей иерархической организации со зрительной и соматосенсорной системами; три эти системы дополняют друг друга в предоставлении человеку информации, необходимой для его пространственной ориентации.

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.

Глава 2 Вестибулярный аппарат

Вестибуля́рный  аппара́т (лат. vestibulum — преддверие), орган, воспринимающий изменения положения  головы и тела в пространстве и  направление движения тела у позвоночных животных и человека; часть внутреннего уха.

Вестибулярный аппарат — сложный рецептор вестибулярного анализатора. Структурная основа вестибулярного аппарата — комплекс скоплений реснитчатых  клеток внутреннего уха, эндолимфы, включенных в неё известковых образований — отолитов и желеобразных купул в ампулах полукружных каналов. Из рецепторов равновесия поступают сигналы двух типов: статические (связанные с положением тела) и динамические (связанные с ускорением). И те и другие сигналы возникают при механическом раздражении чувствительных волосков смещением либо отолитов (или купул), либо эндолимфы. Обычно отолит имеет большую плотность, чем окружающая его эндолимфа, и поддерживается чувствительными волосками.

При изменении  положения тела изменяется направление силы, действующей со стороны отолита на чувствительные волоски. Исследования на рыбах показали, что эффективной раздражающей силой, действующей на чувствительный эпителий, служит составляющая, направленная параллельно поверхности эпителия (так называемое срезывающее усилие). Вероятно, такова причина раздражения волосковых клеток и у других позвоночных. Раздражающим воздействием для полукружных каналов служит ускорение движения всего тела или головы, действующее в плоскости каждого канала.

Вследствие  разной инерции эндолимфы и купулы при ускорении происходит смещение купулы, а сопротивление трения в тонких каналах служит демпфером (глушителем) всей системы. Овальный мешочек (утрикулюс) играет ведущую роль в восприятии положения тела и, вероятно, участвует в ощущении вращения. Круглый мешочек (саккулюс) дополняет овальный и, по-видимому, необходим для восприятия вибраций.

Вестибулярный аппарат большинства нетренированных  животных можно кратковременно запутать, при этом животное теряет ориентацию в пространстве. Обычно, для обмана вестибулярного аппарата достаточно вращать животное некоторое время, после чего организму будет казаться, что земля под ним качается.

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 ре-цепторный 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 — макулах, покрытых отолитовой мембраной, которая имеет слоистое строение и содержит множество мелких, но тяжелых кристаллов карбоната кальция (отолиты или отокинии). Макула маточки расположена в горизонтальной 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).