Вестибулярный аппарат представляет собой рецепторный отдел вестибулярного анализатора, расположенный во . Благодаря специальным клеткам вестибулярный аппарат определяет положение тела в пространстве, фиксирует его изменения.
Строение вестибулярного аппарата
Именно вестибулярный аппарат определяет положение нашего тела в пространстве.Рецепторный аппарат органа равновесия находится в толще пирамиды височной кости. Он объединяет в себе перепончатые полукружные каналы и мешочки преддверья.
Перепончатые каналы располагаются внутри костных. При этом они имеют меньший размер в диаметре, но полностью повторяют все изгибы костных полукружных каналов и прикрепляются к их стенкам соединительно-тканными тяжами, внутри которых проходят питающие сосуды.
В результате такого строения между костной и перепончатой частью полукружных каналов образуется небольшое пространство, которое заполняет перилимфа, а внутри них находится эндолимфа. Две эти жидкости имеют разный электролитный и биохимический состав, но тесную связь между собой в функциональном смысле. Они находятся не только в полукружных каналах, но и других отделах ушного лабиринта (улитке, преддверье) и представляют собой своего рода гуморальную систему.
Костные полукружные каналы являются частью костного лабиринта внутреннего уха. В организме человека различают по три таких канала с правой и левой стороны:
- наружный,
- передний,
- задний.
Согласно их ориентации в пространстве наружный полукружный канал можно назвать горизонтальным (так как он располагается в горизонтальной плоскости), передний – фронтальным, а задний – сагиттальным.
Перепончатые полукружные каналы изнутри выстланы эндотелием, за исключением ампулярных отделов, в которых находятся сенсорные клетки. Именно в ампулах этих каналов имеется округлый выступ (гребень), состоящий из опорных и чувствительных волосковых клеток. Последние являются окончанием периферических волокон вестибулярного ганглия. Длинные волоски этих клеток соединяются между собой в виде кисточки, механические раздражения которой вследствие колебаний эндолимфы фиксируются чувствительными клетками, преобразуются в электрический импульс и передаются в центральную нервную систему.
В центральном отделе лабиринта (костном преддверье) имеются два перепончатых мешочка – сферический и эпилептический, соединенные между собой тонким эндолимфатическим протоком. В этих анатомических образованиях заложены отолитовы аппараты в виде возвышений на внутренней поверхности мешочков, состоящих также из опорных и чувствительных клеток. Волоски последних переплетаются между собой, образуя сеть, и погружаются в желеобразную массу, в которой находится большое количество отолитов (кристаллов карбоната и фосфата кальция). При механических раздражениях отолиты оказывают давление на волосковые клетки, что способствует образованию электрических импульсов.
Таким образом, вестибулярный рецепторный аппарат состоит из пяти сенсорных зон, расположенных по одной в мешочках преддверья и полукружных каналах. К каждой из этих областей подходят периферические волокна вестибулярного нервного ганглия, который является частью вестибулярного анализатора. Для лучшего понимания функционирования органа равновесия рассмотрим строение последнего.
Строение вестибулярного анализатора
Вестибулярный анализатор состоит из периферического (собственно рецепторного аппарата) и центрального отдела. Его важной частью является вестибулярный ганглий, находящийся во внутреннем слуховом проходе, периферические отростки которого подходят к чувствительным волосковым клеткам, а центральные входят в состав вестибулярной части 8 пары черепных нервов (преддверно-улитковых). Именно по этим волокнам электрические импульсы от рецепторов поступают в продолговатый мозг и центральную нервную систему.
Центральный отдел органа равновесия находится в височной доле мозга. На пути к нему чувствительные волокна подходят к группе ядер в продолговатом мозге, которые дают возможность вестибулярному анализатору образовать множество ассоциативных связей. Именно этим обусловлены его широкие адаптационные способности. Основными из них являются:
- вестибулоспинальные,
- мозжечковые, глазодвигательные,
- вегетативные,
- кортикальные.
Такие связи обуславливают развитие определенных рефлекторных реакций, рассмотрим их ниже.
Функции вестибулярного анализатора
Вестибулярный аппарат не только определяет положение тела в пространстве, но и адаптирует организм к изменяющимся условиям среды - различного рода ускорениям. Роль вестибулярного анализатора заключается не только в определении положения тела в пространстве и регистрации его изменений, но и в их корректировке. Адекватными раздражителями для вестибулярных рецепторов являются различного типа ускорения.
Так, угловые ускорения воспринимаются сенсорными клетками полукружных каналов, все разновидности прямолинейных ускорений и вибрационные стимулы фиксируют чувствительные клетки мешочков преддверья. В ответ на механические раздражения такого типа благодаря ассоциативным связям ядер продолговатого мозга возникают различные вестибулярные реакции.
- Вестибулосоматические (связаны с наличием спинальных связей; обеспечивают перераспределение тонуса мышечных волокон).
- Окуломоторные (способствуют возникновению нистагма при наличии вестибулоглазодвигательных связей).
- Вестибуловегетативные (изменение артериального давления, частоты сердечных сокращений, тошнота, рвота).
- Вестибуломозжечковые (способствуют перераспределению тонуса мышц в движении; направлены на поддержание определенного положения тела человека в пространстве).
- Центральная коррекция вестибулярных реакций (обусловлена связями с корой головного мозга).
Все эти реакции необходимы организму для поддержания равновесия и положения тела в пространстве, а также для адаптации к изменяющимся условиям окружающей среды.
Заключение
Вестибулярный анализатор имеет достаточно сложную структуру, которая обеспечивает его нормальное функционирование. Появление сбоев в его работе на каком-либо уровне ведет к возникновению патологических симптомов и развитию болезни.
Врач-невролог А. Медведева говорит о вестибулярном аппарате:
Медфильм «Орган равновесия»:
Вестибулярный аппарат — это часть вестибулярного анализатора, своего рода система навигации, которая имеет большое значение для качества жизни человека.
Определяя положение тела человека в пространстве, регулируя «осознание» положения тела при каждом шаге, наклоне, повороте и отвечая за чувство равновесия, вестибулярная система участвует в нашей способности передвигаться не в меньшей мере, чем кости, суставы и мышцы.
Строение вестибулярного аппарата
По своей сути вестибулярная система человека — это гироскоп, в котором малейшее изменение угла наклона головы приводит в движение особые рецепторы, улавливающие эти перемены.
Ампулы полукружных каналов, расположенных в височной кости, заполнены специальной жидкостью, эндолимфой, с погруженными в нее отолитами — известковыми образованиями. При наклонах или поворотах головы и тела эндолимфа смещается, «плещется» в каналах, приводя в движение отолиты.
Отолиты, в свою очередь, раздражают чувствительные волоски — реснитчатые клетки. Эти волоски — часть нервных клеток, которые при каждом колебании волосков принимают сигнал об изменения положения тела в пространстве и передают сигнал дальше по нервным волокнам в головной мозг.
Область мозга, отвечающая за равновесие, возвращает этот сигнал мышцам, стимулируя их тонус (двигательную активность) или состояние покоя для достижения устойчивого положения тела.
Некое подобие функций вестибулярного аппарата можно проследить, наблюдая за стаканом с водой. При наклоне стакана в сторону сосуд принимает нужное вам положение, но уровень воды остается неизменно параллельным земле. Разница заключается лишь в том, что уровень воды регулируется гравитацией, а ваше положение в пространстве — вестибулярными функциями.
К сожалению, эта точная, сложная и эффективная система может подвергаться временным или постоянным негативным воздействиям: для появления нарушения вестибулярного аппарата достаточно сбоя в любой из структур. Давайте рассмотрим наиболее часто встречающие болезни, которые могут поражать вестибулярный аппарат, и основные методы их лечения.
Заболевания вестибулярного аппарата
Практически все заболевания вестибулярной системы сопровождаются головокружением и нарушением координации движений, но причиной этих симптомов могут стать самые разные недуги.
Вестибулярный неврит
Это заболевание — наиболее распространенное нарушение вестибулярного аппарата, которая диагностируется у пациентов всех возрастов, рода занятий и образа жизни.
Причины: инфицирование герпесом (ветрянка, опоясывающий лишай и прочие заболевания, вызванные вирусом герпеса, служат провоцирующим фактором).
Симптомы:
- постепенно нарастающее чувство головокружения, которое может возникать без какой-либо связи с движениями тела;
- приступы тошноты и рвоты, начинающиеся при головокружении;
- внезапно возникающие движения глазных яблок (нистагм) — зрачки обоих глаз начинают быстро перемещаться из стороны в сторону и/или по кругу.
Лечение: чаще всего симптомы сохраняются на протяжении нескольких недель, после чего самостоятельно проходят. В некоторых случаях, при сопутствующих герпетических инфекциях, назначается противовирусная терапия.
Доброкачественное пароксизмальное позиционное головокружение (ДППГ)
Следующая по распространенности болезнь вестибулярного аппарата, возникающее в связи с патологиями внутреннего уха и нарушениями гидромеханических принципов работы вестибулярной системы.
Причины: чаще всего ДППГ наблюдается у пациентов в послеоперационном периоде, тех, кто перенес черепно-мозговую травму и людей старше 60-ти лет. Это указывает на нарушения кровообращения в мозге (после наркоза при операции, ЧМТ и возрастных изменений в сосудах) как на провоцирующий фактор.
Симптомы:
- кратковременные приступы головокружения, длящиеся от нескольких секунд до 3-5 минут;
- приступы головокружения возникают при изменении положения головы (резкий поворот или наклон, запрокидывание головы назад и пр.);
- во время головокружения наблюдаются непроизвольные круговые движения глазных яблок (как при слежении за вращающимся объектом).
Лечение: чаще всего назначаются специальные упражнения, предназначенные для перемещения частиц, раздражающих реснитчатые клетки, в другую часть внутреннего уха. В крайних случаях, при устойчивых и тяжелых головокружениях, не поддающихся лечению, может проводиться хирургическое вмешательство.
Болезнь Меньера
При этом заболевании вестибулярного аппарата увеличивается объем жидкости в лабиринте (одной из структур внутреннего уха) с последующим повышением давления в этой области.
Причины:
- острые и хронические аллергические реакции;
- заболевания и состояние, нарушающие водно-солевой обмен (эндокринные и метаболические нарушения);
- патологии сосудов;
- вирусные инфекции, в том числе сифилис;
- врожденные нарушения строения внутреннего уха.
Симптомы:
- продолжительные приступы головокружения, возникающие без видимой причины;
- головокружение сопровождается шумом и звоном в ушах;
- при длительном течении заболевания наблюдаются расстройства координации движений, трудности с сохранением равновесия;
- тошнота и рвота;
- постепенное снижение остроты слуха .
Лечение: лечение направлено на устранение причины, спровоцировавшей болезнь Меньера. В качестве самостоятельной терапии применяются диуретики, антигистамины, гормональные препараты, облегчающие состояние больного, способствующие нормализации давления в лабиринте и оптимизирующие в нем обмен жидкостей.
Интоксикация
Различные вещества (лекарственные препараты, препараты бытовой и промышленной химии) способны оказывать отравляющее воздействие на нервную систему человека, в том числе — на его вестибулярный аппарат.
В зависимости от того, к какой группе относится токсин, он может нарушить функции вестибулярного, слухового нерва или любого нерва, который отвечает за передачу прямого или обратного сигнала между мозгом и внутренним ухом.
Симптомы интоксикации, поражающей вестибулярный аппарат:
- головокружение, приступы тошноты и/или рвоты всегда привязаны по времени к началу приема какого-либо препарата, пребывания в экологически неблагополучной среде, вдыхании испарений химических веществ и пр.;
- помимо головокружения могут наблюдаться зрительные нарушения (темные пятна в глазах, раздвоенность изображения, затуманенность зрения и пр.).
Лечение: так как клиническая картина, тяжесть течения заболевания и опасность для здоровья зависят от типа токсина, воздействующего на организм, лечение назначается в сугубо индивидуальном порядке, исходя из анамнеза, состояния больного и предполагаемых рисков, которые влечет за собой интоксикация.
Важно: интоксикация химическими или биологическими веществами может стать причиной не только потери слуха, но и смертельного исхода. При наличии любого симптома, появившегося после контакта с отравляющими или вредными веществами, необходимо незамедлительно обратиться к врачу или вызвать неотложную скорую помощь.
Вестибулярная чувствительность наиболее древ-няя после общих видов чувствительности. Зарождение и формирование жизни на Земле происходило в условиях существования двух глобальных факторов геомагнитного поля и гравитации. Последний фактор оказал важ-ное влияние на формирование сложных организмов в свя-зи с необходимостью учета вектора гравитации для реа-лизации антигравитационного положения тела.
Функции вестибулярного аппарата
Вестибулярным аппаратом является орган чувств , воспринимаю-щий с помощью вестибулорецепторов изменения положения голо-вы и тела в пространстве, а также направление движения. Вестибу-лярный аппарат обеспечивает равновесие тела в положении стоя, при ходьбе, беге, прыжках, во время танца, при подъеме и спуске по лестнице, во время плавания, при езде на различных видах транс-порта, во время выполнения гимнастических упражнений, то есть при всех движениях, когда тело человека переходит из наиболее про-стого положения в самое сложное, является вестибулярный анали-затор (аппарат). При нарушении деятельности этого анализатора про-исходит снижение или полная потеря способности сохранять равно-весие тела в пространстве.
Строение вестибулярного аппарата
Преддверно-улитковый нерв
Основным каналом, сигнализирующим о положении организма в пространстве относительно вектора гравита-ции, стал вестибулярный аппарат. Вестибулярная чув-ствительность осуществляется преддверно-улитковым нервом (VIII пара), в составе которого реализуются два вида рецепции — вестибулярная и слуховая. Принцип организации тот же, что и общих видов чувствительно-сти, а именно: периферическая часть (рецепторный ней-рон с его узлом и корешком преддверно-улиткового нер-ва) и центральная (в данном случае слуховые и вестибу-лярные ядра — гомологи задних рогов спинного мозга).
Нарушение функций органа равновесия происходит в результате различных заболеваний, повреждений и вследствие не тренированности этого органа с ран-них лет. При ускорении движений человека, при вращательных, колебательных его движениях, при езде на транспорте сверхчувстви-тельность этих рецепторов вызывает сильное возбуждение их не-рвных центров, которые расположены в варолиевом мосту. В резуль-тате этого могут появиться головокружение, мелькание в глазах, сердцебиение, отмечаются понижение кровяного давления, поблед-нение лица, тошнота, рвота , иногда могут наблюдаться даже обмо-рочные состояния.
При тяжелых повреждениях этого анализатора у человека кру-жится голова даже при вставании с постели, появляются "мушки" перед глазами и тошнота и он вынужден быстро сесть или лечь. При легких повреждениях вестибулярного анализатора человеку трудно поддерживать равновесие и он испытывает неловкость при выпол-нении сложных движений — при быстром беге, прыжках, круже-нии, при подъеме и спуске пo лестнице и т. д. Следовательно, основная жалоба больных при поражении вестибулярного аппарата — головокружение, обычно сопровождаю-щееся атаксией. Материал с сайта
Раздражение вестибулярного аппарата вызывает ни-стагм в сторону поражения, а его угнетение — в непора-женную сторону. При необходимости проводят калориче-скую и вращательную пробы. Калорическая проба — вли-вание больному поочередно в оба уха холодной (около 20 С) воды — вызывает у здорового человека горизонталь-ный нистагм в противоположную сторону длительностью до 1 мин. При поражении вестибулярного аппарата кало-рический нистагм выпадает или, наоборот, усиливается.
Вращательная проба выполняется при нахождении больного в специальном кресле. После десяти оборотов кресло останавливают, при этом у обследуемого возника-ет нистагм в сторону, противоположную вращению, дли-тельностью 15-25 с. При поражении вестибулярного ап-парата вращательный нистагм выпадает или, наоборот, усиливается.
Вестибулярная функция зависит от деятельности вестибулярных рецепторов, расположенных в ампулах полукружных каналов и мешочках преддверия. Это интерорецепторы, воспринимающие информацию о положении тела или головы в пространстве, изменении скорости и направления движения. Полный и тонкий анализ полученной от вестибулярных рецепторов информации осуществляется, как и в отношении звуковых сигналов, при участии всего анализатора, включая его центральные отделы.
Трансформационным механизмом, преобразующим механическую энергию в нервный импульс, является смещение волосков нейроэпителиальных клеток с помощью инерционных структур: в мешочках преддверия - отолитовой мембраны, в полукружных каналах - эндолимфы и купулы.
Под влиянием смещения этих инерционных структур происходит упругая деформация пространственно поляризованного волоскового аппарата рецепторных клеток ампулярного и отолитового отделов.
Как известно, в волокнах вестибулярного нерва в состоянии покоя регистрируется постоянная биоэлектрическая активность. При воздействии на вестибулярные рецепторы адекватного раздражителя с положительным или отрицательным значением происходит возрастание или уменьшение импульсации по сравнению с исходным, в состоянии покоя, уровнем. Объяснением этому может быть тот факт, что сгибание чувствительных волосков под влиянием смещения эндолимфы (в ампуле) или отолитовой мембраны (в мешочках преддверия) приводит к изменению взаимной ориентации киноцилии и стереоцилий, расстояние между которыми либо уменьшается, либо увеличивается. Это, в свою очередь, сопровождается гипер- или гипополяризацией клеток и в конечном счете - торможением или возбуждением рецепторных клеток.
Адекватным раздражителем для ампулярных рецепторов является угловое ускорение с положительным или отрицательным знаком. Система полукружных каналов осуществляет анализ кругового ускоренного движения и в физиологических пределах наиболее приспособлена к реагированию на повороты головы. Отолитовые рецепторы реагируют на действие прямолинейного ускорения и постоянно регистрируют направление земного притяжения по отношению к голове. Отолитовый аппарат наиболее приспособлен к реагированию в физиологических условиях на наклоны головы, запрокидывание головы, начало и конец ходьбы, спуск и подъем.
В соответствии с рассмотренными ранее ассоциативными связями вестибулярного анализатора различают вестибулярные реакции, которые по природе своей могут быть сенсорные, вегетативные или соматические. Все вестибулогенные реакции являются системными реакциями организма и могут быть физиологическими или патологическими.
Вестибулосенсорные реакции обусловлены наличием вестибуло-кортикальных связей и проявляются осознанием положения и изменения положения головы в пространстве. Патологической спонтанной вестибулосенсорной реакцией является головокружение.
Вестибуловегетативные реакции связаны с тесным взаимодействием ядерного вестибулярного комплекса и ретикулярной фармации. Вестибулярные влияния на висцеральные органы опосредованы через симпатические и парасимпатические отделы нервной системы. Они имеют адаптационный характер и могут проявляться изменением самых разнообразных жизненных функций: возрастанием артериального давления, учащением сердцебиения, изменением дыхательного ритма, возникновением тошноты и даже рвоты при воздействии вестибулярного раздражения.
Вестибулосоматические (анималъные) реакции обусловлены связями вестибулярных структур с мозжечком, поперечно-полосатой мускулатурой конечностей, туловища и шеи, а также с глазодвигательной мускулатурой. Соответственно различают вестибуломозжечковые, вестибулоспинальные и вестибулогла-зодвигательные реакции. "Вестибуломозжечковые реакции направлены на поддержание положения тела в пространстве посредством перераспределения мышечного тонуса в динамическом состоянии организма, т.е. в момент совершения активных движений на фоне воздействия ускорений.
Вестибулоспинальные реакции связаны с влиянием вестибулярной импульсации на мышечный тонус шеи, туловища и конечностей. При этом возрастание импульсации от вестибулярных рецепторов одного из лабиринтов приводит к повышению тонуса поперечно-полосатой мускулатуры противоположной стороны, одновременно ослабляется тонус мышц на стороне возбужденного лабиринта.
Вестибулоглазодвигательные (окуломоторные) реакции обусловлены связями вестибулярной системы с ядрами глазодвигательных нервов. Эти связи делают возможными рефлекторные сочетанные отклонения глаз, в результате которых направление взгляда не меняется при перемене положения головы. Они же определяют возникновение нистагма.
Способность человека сохранять вертикальное положение тела в покое и при движении, обозначаемая как функция равновесия, может быть реализована лишь при содружественном функционировании ряда систем, среди которых важную роль играет вестибулярный анализатор. Наряду с другими сенсорными системами, зрительной и проприоцептивной, вестибулярный аппарат участвует в информационном обеспечении и реализации функции равновесия. Информация о положении тела в пространстве от различных сенсорных входов поступает в центральные отделы вестибулярного анализатора, экстрапирамидной системы, мозжечок, ретикулярную фармацию и кору головного мозга. Здесь осуществляется интеграция поступающей информации и переработка поступающих сигналов для воздействия на эффекторные органы.
Вестибулярный нистагм - непроизвольные ритмические обычно сочетанные движения глазных яблок двухфазного характера, с четкой сменой медленной и быстрой фаз. Направление нистагма определяют по его быстрому компоненту.
Происхождение медленной фазы, или компонента, нистагма связывают с раздражением рецептора и ядер в стволе мозга, а быстрой - с компенсирующим влиянием корковых или подкорковых центров мозга. Подтверждением этого являются наблюдения выпадения быстрой фазы нистагма во время глубокого наркоза.
Генерация вестибулярного нистагма связана с раздражением рецепторов полукружных каналов.
Реакции возникают с того полукружного канала, который находится в плоскости вращения, хотя какоето менее сильное смещение эндолимфы происходит и в каналах, не находящихся в плоскости вращения. Здесь сказывается регулирующее влияние центральных отделов анализатора.
Вместе со зрительной и двигательной рецепторными системами (рецептор - анатомическое образование, преобразующее воспринимаемое раздражение в нервные импульсы) он играет ведущую роль в ориентации человека в пространстве. Вестибулярный аппарат воспринимает информацию об ускорении или замедлении, возникающих при любом виде движений, а также при изменении положения головы в пространстве. Здесь же происходит анализ чувства земного тяготения, поэтому вестибулярный аппарат называют еще и органом гравитации. В условиях покоя рецепторы вестибулярного аппарата не возбуждаются. Раздражение рецепторов происходит при наклоне или движении головы. При этом возникают рефлекторные сокращения мышц, способствующие выпрямлению тела и сохранению равновесия.
Лабиринт
Вестибулярный аппарат находится внутри височной кости и тесно связан с органом слуха. В толще височной кости расположен сложно устроенный лабиринт, представляющий собой систему связанных между собой каналов и полостей. Различают костный лабиринт и помещающийся внутри него перепончатый лабиринт, имеющий соединительнотканную стенку и повторяющий в основных чертах форму костного лабиринта. Между костным и перепончатым лабиринтами имеется щель, заполненная жидкостью - перилимфой. Перепончатый лабиринт наполнен плотной эндолимфой, вязкость которой в 2-3 раза больше, чем у воды.
В лабиринте выделяют преддверие и полукружные каналы, в которых располагаются вестибулярные рецепторы, а также улитку, где находятся слуховые рецепторы. Полукружных каналов три, и лежат они во взаимно перпендикулярных плоскостях, что позволяет анализировать положение в трехмерном пространстве. Каждый полукружный канал имеет по две ножки, одна из которых перед преддверием расширяется, образуя ампулу. Преддверие представляет собой овальную полость, в которую с одной стороны открываются полукружные каналы, а с другой - улитка.
В соответствующих костных полукружных каналах лежат перепончатые полукружные протоки; в преддверии же располагаются перепончатые сферический и эллиптический мешочки. В полукружных протоках и мешочках преддверия находятся скопления рецепторных клеток. Вестибулярные рецепторы помещаются на возвышениях, которые имеются только в ампулах протоков в виде гребешков и в мешочках в виде пятен. Содержащаяся в лабиринте жидкость при движении головы и туловища перемещается (сначала перилимфа, а затем и эндолимфа) и раздражает рецепторные клетки. Последние в ампулах полукружных протоков возбуждаются при движении эндолимфы преимущественно во время угловых ускорений, а в пятнах мешочков - при линейных ускорениях.
Рецепторные клетки
В пятнах выступающая в полость мешочка часть рецепторной клетки оканчивается одним более длинным подвижным волоском и 60-80 склеенными неподвижными волосками. Эти волоски погружены в желеобразную мембрану, содержащую известковые кристаллики - отолиты. Раздражаются рецепторные клетки пятен вследствие скольжения отолитовой мембраны по волоскам при движениях эндолимфы. Чувствительность рецепторных волосковых клеток высока: порог различения наклона головы в сторону - всего около 1°, а вперед и назад - 1,5-2°. При ускорении вращения человек замечает изменение в 2-3° в 1 с2.
Считают, что рецепторные клетки в пятнах мешочков воспринимают силу тяжести и преимущественно регулируют равновесие головы и тела, находящихся в покое (статическое равновесие), а рецепторы в ампулах полукружных протоков реагируют на ускорение или замедление движения, то есть регулируют равновесие тела, движущегося в пространстве (динамическое равновесие).
Передача нервных импульсов
Возникающие в рецепторных клетках вестибулярного аппарата нервные импульсы передаются по чувствительным нервным волокнам VIII пары черепных нервов в головной мозг и сначала попадают в вестибулярные центры продолговатого мозга. Отсюда сигналы направляются во многие отделы центральной нервной системы: спинной мозг, мозжечок, кору полушарий большого мозга, ядра глазодвигательных нервов, ретикулярную формацию и вегетативные ядра.
Благодаря связям со спинным мозгом осуществляются вестибулярные рефлексы по поддержанию равновесия тела, в которых участвуют мышцы шеи, туловища и конечностей. В результате этих рефлексов перераспределяется мышечный тонус и сохраняется равновесие. Связи с мозжечком придают движениям плавность, точность и соразмерность.
Сигналы, которые направляются от вестибулярных центров к ядрам глазодвигательных нервов, позволяют сохранять направление взгляда при перемене положения головы. Этим же объясняется нистагм при нарушениях равновесия - непроизвольные ритмические движения глазных яблок в противоположную вращению сторону, сменяющиеся их скачкообразным движением обратно. Характеристики нистагма служат важным показателем состояния вестибулярного аппарата, поэтому анализируются в авиационной, морской и космической медицине, исследуются в эксперименте и клинике.
Вегетативные реакции
Через совокупность нервных структур, расположенных в центральных отделах стволовой части мозга (продолговатом и среднем мозге, зрительных буграх) в вестибулярные реакции вовлекаются сердечно-сосудистая система, желудочно-кишечный тракт и другие органы. При сильных и длительных нагрузках на вестибулярный аппарат возникают вегетативные реакции в виде замедления пульса, снижения артериального давления, головокружения, тошноты, рвоты, похолодания рук и ног, побледнения лица, появления холодного пота и т.п. Подобные симптомы возможны при морской болезни , подъеме на скоростном лифте. Связано это с тем, что человек привык к движениям в горизонтальной плоскости, а движения вверх и вниз или в стороны для него непривычны. Специальная тренировка (качели, вращение) и применение лекарственных средств понижают возбудимость органа равновесия и предотвращают нежелательные явления.
Состояние невесомости
В состоянии невесомости деятельность вестибулярного аппарата изменяется: в первые 70 часов активность вестибулярных рецепторов резко снижается, а затем повышается и через несколько суток возвращается к норме. Однако отсутствие нагрузки на опорно-двигательный аппарат уменьшает импульсы от мышц и может вызвать нарушение вегетативных функций, поэтому при длительном пребывании в состоянии невесомости обязательно выполняются специальные мышечные упражнения.
Пространственная ориентация
В нормальных условиях пространственная ориентация обеспечивается совместной деятельностью вестибулярного аппарата и зрения. Однако вестибулярный аппарат помогает организму ориентироваться в пространстве как при активном движении, так и при пассивном переносе с места на место с завязанными глазами. С помощью вестибулярного аппарата и коры мозга анализируются и запоминаются направление движения, повороты и пройденное расстояние. Клинические наблюдения свидетельствуют, что утрата вестибулярной функции у человека (например, как осложнение менингита) вызывает неустойчивость позы и вместе с тем делает его не подверженным морской болезни. У глухонемых вестибулярный аппарат не функционирует и наклон головы они ощущают вследствие сокращения мышц шеи.
Вестибулярный аппарат находится в тесном взаимодействии со зрительной и двигательной системами, что обеспечивает ориентацию человека в пространстве, сохранение равновесия и координацию движений.