Вестибулярний апарат (від лат. vestibulum) — орган чуття, що відповідає за сприйняття лінійних та кутових прискорень, а також положення тіла у просторі. Він сприймає зміни положення голови й тулуба, напрям руху тіла й призначений для координації рухів та збереження рівноваги тіла. У людини і хребетних тварин є частиною внутрішнього вуха.
Аналізатор
Вестибулярний аналізатор здійснює функцію рівноваги тіла як у стані спокою, так і під час руху. Рецептори, розташовані в присінку (отолітовий апарат), відповідають за координацію тіла в стані спокою (статику), а рецептори півколових проток (ампулярний апарат) відповідають за координацію тіла під час руху (кінематику). Разом вони виконують стато-кінематичну функцію. Вестибулярний апарат на відміну від інших аналізаторів ніколи не перебуває в стані спокою. Він постійно зазнає подразнення в результаті дії на нього сили земного тяжіння. Навіть в стані спокою поза тіла підтримується імпульсами, які йдуть від вестибулярного аналізатора. Відсутність постійного подразнення отолітового апарата за рахунок сили земного тяжіння в стані невагомості призводить до численних порушень в організмі.
Вестибулярний аналізатор, як інші аналізатори, складається з периферичного відділу (рецептора), провідникової частини з ядрами в стовбурі мозку та центрального (кіркового) відділу. Кіркова обробка вестибулярного відчуття (рівноваги) проходить в острівцевій корі
Рецептори вестибулярного аналізатора розташовані у внутрішньому вусі. В мішечках присінку розташований отолітовий апарат у вигляді macula utriculi та macula sacculi. Отолітовий апарат являє собою скупчення нейроепітеліальних або чутливих клітин, які розташовані поміж опорними клітинами.
Адекватним подразником отолітового апарату є будь-яка сила, що може викликати прямолінійне прискорення.
Адекватним подразником ампулярного апарата є кутове прискорення. Порогом збудження для півколових каналів є кутове прискорення, рівне 0,12-2 м/с2.
Історія
Історія вивчення вестибулярного апарату розпочинається з 1872 року, поштовхом до чого, як то часто буває в науці, прислужився випадок. Одного разу відомий австрійський вчений Ернест Мах їхав у потязі і звернув увагу на те, що навіть із заплющеними очима відчуває його повороти. Тоді вчений припустив, що в організмі людини має існувати спеціальний датчик інерційних сил, який сприймає рухи людини у просторі. І вже через три роки світ побачив знамениту працю вченого, в якій доводилося, що такий орган дійсно є. Це вестибулярний орган. Ернесту Маху належать і перші проби для його діагностики — різні варіанти стояння та ходіння з заплющеними очима. Так зародилася невроотологія — наука про нервові захворювання голови, які обумовлені розладами роботи вестибулярного апарату.
Невроотологія розвивалася. На початку XX століття австрійський вчений Роберт Барані, тестуючи хворого у кріслі, що може обертатися, чи вливаючи у зовнішній слуховий прохід хворого невелику кількість холодної води, уперше описав нистагм (биття очей), який до сьогодення вважається однією з найбільш діагностично значимих реакцій у клініці вестибулярної патології. За свої праці у 1915 році вчений був удостоєний Нобелівської премії.
У 30-ті роки, з розвитком авіації, швидкісного морського та наземного транспорту, на Заході з'являється все більше спеціалістів, що цікавляться станом вестибулярного органу. Правильна координація рухів виявляється особливо актуальною для пілотів, десантників, моряків.
Канали та мішечки
Вестибулярний апарат дуже невеликий за розміром. До його складу входять три півколові канали та два мішечки. Цей орган розташовано усередині скроневої кістки черепа у внутрішньому вусі, поруч із завиткою, органом слуху.
Півколові канали — це дуги, розміщені у трьох різних площинах, що відповідають трьом вимірам: висоті, довжині та ширини. Вони заповнені желеподібною масою і містять вестибулярні рецептори — чутливі волоскові клітини, розміщені на внутрішній стінці ампул, якими завершуються канали.
Уявіть чашку, наповнену кефіром. Коли вона стоїть нерухомо, кефір торкається лише нижньої половини стінок чашки. Але варто нахилити чашку, як площина стикається кефіру зі стінами чашки з одного боку збільшиться а з іншого — зменшиться. За слідами кефіру стінках ми зможемо визначити, у якому напрямку нахиляли чашку.
Подібне відбувається і в каналах вестибулярного апарату. При будь-якому русі голови чи змінні положення тулуба рідина всередині каналів зміщується, перестає тиснути на одні рецептори на внутрішніх стінках каналів і починає тиснути на інші. Рецептори збуджуються і посилають сигнали до головного мозку. Три канали дають точну інформацію про переміщення тіла у трьох вимірах. У мішечках вестибулярного апарату також знаходиться вапнякові кристалики, що тиснуть на рецептори. Ці кристалики зміщуються, реагуючи на початок і кінець прямолінійного прискорення чи сповільнення, а також на зміну сили тяжіння.
Невагомість та «морська хвороба»
Дія вестибулярного апарату можлива лише за умов земного тяжіння, що впливає на рідину всередині каналів і на кристалики всередині мішечків. Якщо земного тяжіння не буде, кристалики та рідина не тиснутимуть на стінки мішечків і каналів, людина втратить рівновагу й не діставатиме інформації про положення тіла. Таке відчуття, дуже знайоме космонавтам, називається невагомістю. Коли космічний шаттл виходить на орбіту, сила тяжіння, навпаки, збільшується у багато разів. Виникають перевантаження, які досить впливають на вестибулярний апарат. Аби витримати ці випробування, космонавти та пілоти мають бути дуже тренованими людьми — їхній вестибулярний апарат мусить працювати бездоганно.
У деяких людей вестибулярний апарат працює погано, що може бути наслідком вродженого чи набутого порушення. Такі люди погано переносять поїздки у транспорті, морські подорожі, польоти літаком, катання на каруселі. Явище захитування, яке також називається «морською хворобою», супроводжується нудотою, запамороченням, блюванням та навіть утратою свідомості.
Див. також
Література
- Кисляков В. А., Орлов И. В. Физиология вестибулярной системы // Вопросы физиологии сенсорных систем. — М.—Л., 1966.
- Dan Bagger-Sjöbäck. Vestibular system: Psychophysics, applied aspects and general interpretations. — Springer-Verlag, 1974. — 680 с. — ISBN 9783540068648.
- Stephen M. Highstein, Richard R. Fay, Arthur N. Popper. The vestibular system. — Springer, 2004. — 560 с. — ISBN 9780387983141.
|
