Функциональные связи вестибулярного аппарата

Клинические исследования показали, что даже в полном покое в вестибулярном нерве регистрируется спонтанная импульсация. Частота разрядов в нерве повышается при поворотах головы в одну сторону и тормозится при поворотах в другую (детекция направления движения). Кроме того, нейроны вестибулярных ядер обладают способностью реагировать на изменение положения конечностей, повороты тела, сигналы от внутренних органов, т. е. осуществлять синтез информации, поступающей из разных источников. При этом они обеспечивают контроль и управление различными двигательными реакциями. Важнейшими из них являются вестибулоспинальные, вестибуловегетативные, вестибуло-окулярная, вестибуло-мозжечковая и вестибулоглазодвигательные системы, которые являются центрами нервной системы.

С ними связано управление положением тела во время движения, благодаря сенсорной информации, поступающей как от вестибулярного аппарата, так и от соматических рецепторов шеи и органов зрения.

В вестибуловегетативные реакции вовлекаются сердечно-сосудистая система, желудочно-кишечный тракт и некоторые другие органы. При сильных и длительных нагрузках на вестибулярный аппарат возникает патологический симптомокомплекс, названный болезнью движения (например, морская болезнь, которая проявляется в изменении сердечного ритма — его учащении, а затем замедлении; сужением, а затем расширением сосудов; усиление движения желудка; головокружением; тошнотой). Повышенная склонность к болезни движения может быть уменьшена специальными тренировками (качели, вращения и пр.), а также применением лекарственных препаратов.

Вестибуло-спинальная система через вестибуло-, ретикулои руброспинальные тракты обеспечивают изменения импульсации нейронов сегментарных уровней спинного мозга, что обеспечивает динамическое перераспределение тонуса скелетной мускулатуры и рефлекторные реакции, необходимые для сохранения равновесия и стабильное по отношению к центру тяжести тела положение головы. При каждом движении голова остается неподвижной по отношению к окружающему пространству, в то время как тело плавно движется. Движения головы, туловища и конечностей согласовываются благодаря шейным рефлексам. Мозжечок при этом ответствен за фазность этих реакций. Во время произвольных движений вестибулярные влияния на спинной мозг ослабляются.

Вестибуло-окулярная система регулирует движения глаз, что необходимо для сохранения стабильного изображения на сетчатке во время движений тела. Содружественное движение глаз обеспечивается шестью парами мышц глазного яблока. Саккадные (скачкообразные) движения глаз (нистагмы) при неподвижной голове, всегда наблюдаемые при чтении или рассматривании близких предметов, обеспечиваются импульсами, идущими от вестибулярных афферентов к мотонейронам глазных мышц. При повороте головы глаза попеременно совершают медленные движения в том же направлении и быстрые — в противоположном направлении. Рефлексы состоят в ритмическом медленном движении глаз в противоположную вращению сторону, сменяющимся скачком глаз обратно.

Вестибуло-мозжечковая система обеспечивает сенсомоторную координацию. Часть волокон от вестибулярных ядер поступает к нейронам мозжечка, а от них — обратно на эти ядра. Таким образом, мозжечок осуществляет тонкую «настройку» вестибулярных рефлексов. При нарушении этих связей человек не в состоянии поддерживать равновесие, его движения приобретают повышенную амплитуду, особенно при ходьбе.

Полеты в космос и подготовка к ним позволили изучить влияние невесомости на чувство равновесия. Космонавты описывают отсутствие ощущения пространства и положения своего тела в нем в первые дни пребывания в невесомости, однако через несколько дней наступает привыкание к этому состоянию. В свою очередь, после приземления у них не сразу восстанавливается способность удерживать равновесие в положении стоя с закрытыми глазами.

Длительное пребывание в невесомости оказывает влияние на механизмы поддержания позы, в которых участвует также соматосенсорная система, в частности ее мышечный компонент в связи с измененной активностью мышечно-суставных рецепторов. Кроме того, невесомость изменяет интеграцию сигналов в ЦНС практически от всех рецепторов, это тоже временно нарушает координацию движений.