Вестибулярная сенсорная система.

В условиях гравитации важнейшей задачей сенсорных систем организма является сохранение равновесия тела при его перемещении или при движении, вызванном внешним воздействием. Для этой цели используются разные источники сенсорной информации: зрение, афферентные сигналы от мышц, суставных связок, кожи. Можно проверить, как долго простоит человек на одной ноге при закрытых глазах.

Для сохранения равновесия в различных обстоятельствах информации от названных источников недостаточно, ведущую роль играет вестибулярная сенсорная система.

Рецепторный отдел вестибулярной сенсорной системы находится в височной кости, во внутреннем ухе и называется вестибулярным аппаратом. Вестибулярные рецепторы располагаются в полукружных каналах и в преддверии улитки. Полукружные каналы находятся в трех взаимно перпендикулярных плоскостях: фронтальной, сагиттальной и горизонтальной. Один конец каждого из каналов расширен в виде ампулы, здесь и сконцентрированы в виде гребешков рецепторные волосковые клетки, чувствительные к угловому ускорению (например, вращению тела или повороту головы). Полукружные каналы заполнены жидкостью – эндолимфой. При угловых ускорениях эндолимфа движется и вызывает сгибание волосков рецепторных клеток, что сопровождается генерацией рецепторного потенциала.

В преддверии улитки находится отолитов аппарат – два скопления рецепторных клеток, волоски которых погружены в желеобразную массу, содержащую кристаллы солей кальция – отолиты. Возбуждение этих рецепторных клеток происходит при действии силы тяжести и прямолинейных ускорений, в результате которых отолиты смещаются, это приводит к сгибанию волосков и последующему формированию рецепторного потенциала. Рецепторные волосковые клетки относятся к категории вторичночувствующих. В ответ на развитие рецепторного потенциала они выделяют медиатор, который через синапсический контакт передает возбуждение окончаниям вестибулярного нерва. Сигналы по вестибулярному нерву поступают в продолговатый мозг на четыре вестибулярных ядра. От них начинаются важные для сохранения равновесия пути:

1. Вестибуло-спинальный нисходящий путь к мононейронам спинного мозга, которые иннервируют мышцы конечностей. Этот путь обеспечивает изменение тонуса скелетных мышц, тем самым способствует сохранению равновесия при движении или изменении положения головы (вспомним позно-тонические рефлексы).

2. Вестибуло-глазодвигательный путь необходим для регуляции положения глаз во время движения, чтобы сохранить зрительный контроль за объектом наблюдения во время движения. В нормальных условиях ориентирование в пространстве обеспечивается совместной деятельностью зрительной и вестибулярной систем.

3. Вестибуло–мозжечковый путь передает мозжечку информацию о положении тела в пространстве для совместного управления тонусом мышц в процессе сложнокоординированных движений.

4. Вестибуло-вегетативный путь вовлекает в вегетативные реакции системы кровообращения, дыхания, пищеварения и др. При длительных и сильных раздражениях вестибулярного аппарата возникают состояния: укачивания или морская болезнь.

5. Небольшое количество волокон из вестибулярных ядер идет к специфическим ядрам таламуса; от них – в кору – в сенсорную зону, расположенную в постцентральной извилине в проекции лица.

Кроме того, представительство вестибулярных нервов имеется в височной области и лобной доле коры.

Неспецифические пути от вестибулярных ядер идут к ретикулярной формации, от нее к неспецифическим ядрам таламуса, откуда поступают ко многим участникам коры.

Вестибулярная система в условиях невесомости. Космонавты в условиях невесомости не имеют представление где верх, где низ. Они легко адаптируются к этим условиям. Им гораздо труднее адаптироваться к земным условиям после длительного пребывания в космосе. Трудности удержания позы при приземлении объясняются: а) утратой центрами необходимости регулировать позу и равновесие в условиях невесомости и б) развитием атрофии мышц при снижении их двигательной активности.