Большая энциклопедия нефти и газа. Рецепторы полукружных каналов

Структура и функции полукружных каналов

Рецепторы - это вторичные сенсорные клетки: они не обладают собственными отростками, а иннервируются афферентными волокнами нейронов вестибулярного ганглия , входящими в состав вестибулярного нерва . На рецепторных клетках оканчиваются также эфферентные нервные волокна . Афферентные волокна передают информацию об уровне возбуждения периферического органа в центральную нервную систему . Эфферентные волокна изменяют чувствительность рецепторов, однако значение этого влияния до сих пор остается не совсем ясным.

Поскольку реснички погружены в желеобразную массу (купулу), при движении последней они отклоняются (изгибаются). Сдвиг пучка ресничек и является адекватным стимулом для рецептора. Когда такой сдвиг направлен в сторону киноцилии, активируется соответствующее афферентное нервное волокно, вызывая возбуждение рецепторов. Если пучок движется в противоположном направлении, частота импульсов снижается. Сдвиг в перпендикулярном направлении не вызывает изменения активности. Информация передается из рецепторной клетки в окончание афферентного нерва посредством рецепторного потенциала и не идентифицированного пока медиатора.

Структура и функции отолитового аппарата

С каждой стороны головы имеются по две макулы (статолитовые органы) – макула утрикулуса (круглый мешочек) и макуса саккулуса (овальный мешочек). Макулы постоянно подвергаются действию силы тяжести. Когда голова находится в нормальном положении, макула утрикулуса расположена почти горизонтально, так что отолитовая мембрана не прикладывает усилия сдвига к сенсорному эпителию . Когда голова наклоняется, макула утрикулуса оказывается расположенной под углом и тяжелая отолитовая мембрана соскальзывает на небольшое расстояние по сенсорному эпителию, в результате чего реснички изгибаются и происходит стимуляция рецептора. В зависимости от направления наклона частота импульсации в афферентных волокнах увеличивается или уменьшается. Так же происходит стимуляция макулы саккулуса. Таким образом, при любом положении головы каждая из отолитовых мембран занимает определенное положение относительно сенсорного эпителия и организм получает информацию о положении головы в пространстве.

Отолитовая мембрана , содержащая кристаллы кальцита, имеет существенно больший удельный вес (2,2), чем эндолимфа (примерно 1), которая заполняет внутреннюю полость саккулуса и утрикулуса . Если орган подвергается действию линейного ускорения, сила инерции, действующая на эндолимфу и отолитовую мембрану, различна, так как различна их плотность. Таким образом, весь отолитовый аппарат очень легко скользит по инерции по сенсорному эпителию. В результате реснички отклоняются и рецептор получает адекватный стимул.

50. ЦЕНТРАЛЬНАЯ ВЕСТИБУЛЯРНАЯ СИСТЕМА. ВЕСТИБУЛЯРНЫЕ РЕФЛЕКСЫ

Иннервация

Волокна афферентного нерва идут в продолговатый мозг, где имеются следующие вестибулярные ядра : 1. Верхнее – ядро Бехтерева; 2. Медиальное (среднее) – ядро Швальбе; 3. Латеральное (боковое) – ядро Дейтерса; 4. Нижнее – ядро Роллера.

Афферентные импульсы, приходящие от вестибулярных рецепторов в эти ядра, не дают полную информацию о положении тела в пространстве. Поэтому вестибулярные ядра получают дополнительную информацию от следующих структур: 1. Шейные рецепторы спинного мозга дают информацию о положении головы относительно туловища; 2. Мозжечок регулирует равновесие организма (утрата равновесия проявляется в неустойчивой походке, большой амплитуде движений, особенно при ходьбе («петушиный» шаг) – мозжечковая атаксия); 3. Ядра глазодвигательного нерва, которые регулируют движения глаз, вызванные вестибулярной активностью; 4. Таламус обеспечивает сознательную ориентацию в пространстве; 5. Гипоталамус, который участвует в возникновении кинетозов (укачивание).

Внутренняя поверхность мешочков образована слоем эпителиальных клеток, среди которых имеются чувствительные волосковые клетки с тонкими чувствительными выростами. Чувствительные отростки рецепторных клеток погружены в тонкий слой студенистой массы, в которой лежит большое количество очень мелких кристалликов углекислого кальция - статолитов. Любые изменения тела или головы в пространстве, вибрационные воздействия, ускорение или замедление прямолинейного движения вызывают перемещение статолитов. При этом статолиты раздражают определенные группы рецепторных клеток, в результате человек получает сигнал об изменении положения тела.

Полукружные каналы расположены в трех взаимно перпендикулярных плоскостях. Участки полукружных каналов, обращенные к преддверию, имеют расширения - ампулы. На внутренней поверхности ампул также имеются рецепторные клетки с чувствительными волосками, и они также погружены в тонкий слой студенистой жидкости, лежащий по внутренней поверхности ампул. Рецепторные клетки ампул тонко реагируют на малейшие перемещения эндолимфы и студенистой жидкости полукружных каналов. Перемещения жидкости возникают в результате перемещения тела или головы: ускорения, замедления движения и вращательные движения. Поскольку полукружные каналы ориентированы в трех взаимно перпендикулярных плоскостях, то любой по ворот головы или тела воспринимается вестибулярными рецепторами.

Таким образом, работа вестибулярного анализатора позволяет постоянно оценивать положение и движение тела в пространстве и в соответствии с этим рефлекторно изменять тонус скелетных мышц, в необходимом направлении менять положение головы и тела.

При повреждении вестибулярного аппарата возникают головокружения, нарушается равновесие, проявляются симптомы морской болезни.

У человека чувство равновесия и оценка положения тела в пространстве связано не только с органом равновесия, но и с наличием большого количества рецепторов (барорецепторов) в мышцах и коже, которые воспринимают механическое давление на них.

Отолитовый аппарат воспринимает не вращательные движения, как полукружные каналы, а начало и конец равномерного прямолинейного движения, ускорение или замедление его, а также (для невесомости это главное!) изменение силы тяжести.

Принцип работы отолитового аппарата -органа, специально воспринимающего силу тяжести - гравитацию. Отолитовый аппарат состоит из двух маленьких мешочков, заполненных студенистой жидкостью. Дно мешочков покрыто нервными клетками, снабженными волосками, В жидкости взвешены маленькие кристаллики солей кальция - отолиты. Они постоянно давят на волоски, которые возбуждены, и все время рождают импульсы в вестибулярном нерве. От этого мы всегда ощущаем силу тяжести. При перемещении же головы или тела отолиты смещаются и мгновенно меняется давление на волоски - по вестибулярному нерву в мозг поступает информация: «положение тела изменено».

Только в космическом полете, когда сила тяжести исчезла, отолиты взвешены в жидкости отолитового аппарата и перестают давить на волоски. Лишь тогда прекращается посылка в мозг импульсов, сигнализирующих о положении тела в пространстве относительно центра тяжести, - наступает состояние невесомости.

В невесомости исчезает чувство земли, чувство тяжести, к которому за миллионы лет приспособился организм животных и человека.

Когда мы плаваем, то, конечно, сила тяжести распределена неравномерно по всему телу, но о невесомости не может быть и речи: кристаллы давят на волосок и отолитовый аппарат работает.

Полукружные каналы

В каждом ухе имеется по три полукружных канала (ПК): верхний, задний и латеральный. Каналы находятся внутри костного лабиринта пирамидки височной кости и расположены в перпендикулярных плоскостях относительно друг друга. Снаружи ПК омываются перилимфой, а внутри заполнены эндолимфой. В каждом ПК на одном из его отделов имеется расширение - ампула.

За преддверием находятся полукружные каналы, которые представляют собой три дугообразно изогнутые тонкие трубки, лежащие в трех взаимно перпендикулярных плоскостях - эта часть ответственна за равновесие. Нейро-сенсорные структуры, вовлеченные в процесс поддержания равновесия, расположены в перепончатом лабиринте полукружных каналов. К ним относятся пятна эллиптического и сферического мешочков и ампулярные гребешки полукружных протоков.  

Он состоит из трех перепончатых полукружных каналов, расположенных в трех плоскостях, и из двух мешочков. И каналы, и мешочки заполнены жидкостью. В них находятся нервные клетки, окончания которых в виде волосков обращены в просвет полукружных каналов и мешочков. К основанию нервных клеток подходят окончания вестибулярного нерва. В мешочках волоски нервных клеток спаяны между собой желатиноподобной массой, в которую включены кристаллы углекислой извести.  

Сенсорные клетки расположены в ампуле полукружных каналов и пятнах эллиптического и сферического мешочков перепончатого лабиринта и стимулируются посредством давления, передаваемого через эндолимфу в результате перемещения головы или тела.  

Если искусственно раздражать или ранить отолиты или полукружные каналы, как это делается в экспериментах над животными, то животные чувствуют себя подверженными известными принужденным движением и стараются уравновесить эти движения противоположными; если уничтожить упомянутые органы, то совершенно исчезает один из источников сведений о положении и движении тела. Если человек лишается этих органов, вследствие болезни уха, то он теряет не так уже много: для ориентирования в данной области к его услугам имеются еще ощущения зрительные, осязательные и кинестетические. Но у животных, живущих в воде и воздухе, у которых эти чувства отчасти отступают на задний план, при обхватывании тела со всех сторон водой и воздухом не существует разницы ощущений давления, и на более значительной глубине в воде зрение почти бесполезно, у этих животных подобная потеря весьма чувствительна: для них отолитовые мешочки и полукружные каналы являются очень ценными органами, от которых зависит их существование. К сожалению, для нового чувства еще не найдено соответственного названия. Часто встречаемое название статическое чувство или чувство его деятельности и могло бы подойти также и к другим чувствам.  

Во внутреннем ухе, кроме преддверия и полукружных каналов (вестибулярный рецепторный аппарат), находится улитка, где расположены рецепторы, воспринимающие звуковые колебания.  

Значительная часть вестибулярных волокон, идущих от рецепторов полукружных каналов, заканчивается на нейронах вестибулярных ядер: медиального (ядро Швальбе), преддверного верхнего (ядро Бехтерева), преддверного латерального (ядро Дейтерса) и нисходящего. Кроме того, часть волокон вестибулярного нерва направляется в мозжечок.  

Шум очень большой интенсивности может вызвать резонанс в полукружных каналах - органах равновесия, находящихся во внутреннем ухе, что приводит к головокружению и тошноте. Ультразвуковой шум с частотой, превышающей грдницу слышимости, также может вызвать тошноту, а инфразвук и очень низкочастотный слышимый шум возбуждают резонансы во внутренних органах, включая сердце и легкие.  

Внутреннее ухо, или лабиринт, состоит из системы трех полукружных каналов (являющихся органами равновесия), расположенных в трех взаимно-перпендикулярных плоскостях, и органа слухового восприятия, внешне похожего на улитку, чему он обязан своим названием. Улитка заключена в толстую костяную оболочку и наполнена почти несжимаемой жидкостью - лимфой. В улитке находятся чувствительные к звуку окончания слухового нерва в виде клеток с микроскопическими волосками и вблизи них нежная, легко подвижная, спирально завитая вдоль ходов улитки мембрана, называемая текториальной.  

Вестибулярная часть лабиринта, осуществляющая функцию равновесия, представлена тремя перпендикулярно расположенными полукружными каналами (один из них 8 на рис. I. Внутри мешочков находятся мелкие включения из уг-лекислого кальция - отолиты. При изменении положения тела отолиты смещаются и раздражают чуветвлт. Полукружные каналы наполнены жидкостью (эпдолнмфой), движение к-рой (напр.  

Вестибулярный аппарат располагается в височной кости черепа и состоит из преддверия и полукружных каналов, расположенных во взаимоперпендикулярных плоскостях. Вестибулярный аппарат обеспечивает анализ положений и перемещений головы в пространстве, активизацию тонуса мышц и поддержание равновесия тела. При перемещении тела и движениях головы эндолимфа оказывает неодинаковое давление на чувствительные клетки. Поскольку полукружные каналы располагаются в трех взаимоперпендикулярных плоскостях, то при любом перемещении тела и головы возбуждаются нервные клетки разных отделов вестибулярного аппарата. Нервные волокна, идущие от рецепторов вестибулярного аппарата, образуют вестибулярный нерв, который присоединяется к слуховому нерву и направляется в головной мозг. В соответствующем участке коры головного мозга в височной доле анализируются сигналы от рецепторов вестибулярного аппарата.  

В структуре человеческого уха имеется такой важный элемент, как полукружные каналы. Они выполняют уникальные функции, позволяя человеку ориентироваться в пространстве. Это возможно благодаря их тесной взаимосвязи между собой и с другими органами. Чтобы лучше понимать специфику работы этого элемента, необходимо подробнее рассмотреть их строение, принцип расположения и выполняемые задачи в общем системном комплексе.

Строение и расположение каналов

В первую очередь следует разобраться что собой представляют полукружные каналы. По сути, это изогнутые трубки, которые заполнены эндолимфой. Они расположены в полости внутреннего уха и являются частью .

Данные элементы являются парными, то есть в полости правого и левого внутреннего уха имеется одинаковые трубки, располагающиеся во взаимно противоположных концах. По своей структуре они представляют костные образования.

Ширина каждого канала небольшая – всего около 0,5 мм.

На одном конце каждой трубки имеется расширение до 2 мм. Это так называемая ампула внутреннего уха. Противоположный край имеет расширение до 1,5 мм. Два элемента, верхний и задний, срастаются в единую трубку.

По отношению друг к другу полукружные каналы располагаются практически под прямым углом, но это значение может колебаться в пределах 65-115 градусов. Таким образом, они охватывают три плоскости, что и обеспечивает выполнение ими своих вестибулярных функций.

Следует учитывать, что в анатомии каждый элемент может иметь несколько названий:

• Верхний. Он же фронтальный, вертикальный или передний. Располагается под прямым углом относительно осевой линии пирамиды височной кости. Изгиб формирует небольшое возвышение, которое выходит к средней черепной ямке. Общая длина трубки составляет около 16 мм.
• Задний. Так же, как и верхний имеет название вертикальный, но более известен, как нижний или сагиттальный. Он размещается параллельно относительно задней поверхности пирамиды. Является самым длинным каналом с размерами в 20 мм.
• Наружный. Это горизонтальный или латеральный полукружный канал. Этот элемент самый короткий, так как его длина составляет всего 15 мм. Он выступает в адиус или антрум. Здесь он формирует, вместе с верхним каналом, ампулярный бугор.

Оба конца каждой трубки открываются в преддверие внутреннего уха. Очень важно, чтобы они располагались одинаково симметрично с каждой стороны. Так как два элемента сливаются в одну ножку, общее количество отверстий в преддверии составляет 5 штук.

Выполняемые функции

Далее необходимо разобраться какие функции возложены на полукружные каналы. По сути, они формируют собой вестибулярный аппарат, а следовательно, отвечают за равновесие и ориентацию человека в пространстве. В основе их работы заложена реакция на раздражение сенсоров.

Основные функции реагирования возложены на рецепторы этого органа. Они отвечают за вращательные движения и передают полученную информацию далее по преддверному корешку. Сигнал принимает . По вестибулярному отростку этого нерва импульс попадает к вестибулярным ядрам и головной мозг.

В ампулах трубок имеются волосковые рецепторы, которые находятся в среде, заполненной эндолимфой. При любых движениях головой, то есть при угловом ускорении, происходит перемещение в пространстве всех элементов уха. Соответственно, волосковые рецепторы приходят в движение и их так называемые реснички сгибаются в заданном направлении.

В результате таких смещений происходит сдвиг мембранного потенциала. Этот процесс запускает изменение количества высвобождаемого нейромедиатора.

Патологии работы органа

При нормальной работе органа и отсутствии физиологических отклонений в все сенсоры имеют одинаковую направленность. Если же симметрия нарушена или имеется посторонний раздражитель рецепторов, могут возникать следующие явления и патологии:

• вертиго;
• нистагм;
• отолитиаз;
• прочие психофизиологические расстройства.

Следует более подробно рассмотреть отолитиаз, так как он напрямую связан с работой костных трубок. Полукружные каналы содержат не только рецепторные, но и поддерживающие клетки. Они размещаются вперемешку и погружены в особую массу, по консистенции напоминающую желе. Это так называемая отолитовая мембрана внутреннего уха. Она позволяет нормализовать функционирование рецепторов за счет увеличения плотности оболочки в сравнении с эндолимфой.

Принцип работы отолитовой оболочки заключается в том, что при движении головой она начинает скользить по каналу, заполненному эндолимфой, так как начинает действовать сила инерции. Так как её плотность больше, чем у жидкости, заполняющей трубки уха, скольжение становится более интенсивным. Именно за счет этого и происходит раздражение ресничек рецепторов.

Если происходит повреждение отолитовой мембраны, в полость трубок высвобождаются подвижные фрагменты. Они провоцируют спонтанные движения волосков и раздражают рецепторы. В итоге у больного возникают приступы головокружения и тошнота при нахождении в определенном положении. Кроме того, вестибулярный анализатор имеет тесную связь с глазным нервом, а потому именно нистагм является одним из наиболее характерных симптомов нарушения работы полукружных каналов.

Различают две формы патологии: каналолитиаз и купулолитиаз. При каналолитиазе свободные фрагменты располагаются в гладкой части дугообразных каналов. Более редкой формой является купулолитиаз, когда частички отолитов фиксируются на купуле в ампуле канала. Асимметрия, возникающая при наклоне головы, провоцирует сбой восприятия вестибулярных сигналов, что и выражается в описанных симптомах.

Для поддержания здоровья вестибулярного аппарата необходимо тренировать его, используя специальные упражнения. Даже отолитиаз частично можно вылечить в домашних условиях. При развитии более серьезных патологий и опухолей, влияющих на работу органа, необходимо обратиться к врачу для назначения медикаментозной терапии или проведения хирургического лечения. Расстройства работы полукружных каналов способны внести массу неудобств и дискомфорт в жизнь человека. А потому нужно немедленно решать возникшие с ними проблемы.

Полукружные каналы
Строение лабиринта
Полукружное кольцо
Латинское название	canalis semicircularis
Кровоснабжение	шилососцевидная артерия
Каталоги

Полукружные каналы - это составляющая внутреннего уха человека , который образует костный лабиринт, где расположен перепончатый лабиринт, заполненный жидкостью.

Полукружные каналы. Их всего шесть - по три в каждом ухе . Они имеют дугообразную форму и начинаются и кончаются в маточке. Три полукружных канала каждого уха расположены под прямыми углами друг к другу, один горизонтально, а два вертикально. Каждый канал имеет на одном конце расширение - ампулу. Шесть каналов расположены таким образом, что для каждого существует противолежащий ему канал в той же плоскости , но в другом ухе, однако их ампулы расположены на взаимнопротивоположных концах.

Напишите отзыв о статье "Полукружные каналы"

Отрывок, характеризующий Полукружные каналы