Чувство равновесия

редактировать
Физиологическое чутье, позволяющее животным динамически поддерживать нестабильную позу Развитие навыков равновесия у детей Тренировка равновесия

чувство баланса или равновесие - это восприятие баланса и пространственной ориентации. Это помогает предотвратить падение людей и животных животных, когда они стоят или движутся. Равновесие является результатом совместной работы нескольких сенсорных систем : глаз (зрительная система ), внутреннего уха (вестибулярная система ) и органов чувств. в пространстве (проприоцепция ) в идеале должна быть неповрежденной.

Вестибулярная система, область внутреннего уха, где сходятся три полукружных канала, взаимодействует с зрительной системой, чтобы сохранить объекты в фокусе при движении головы. Это называется вестибулоокулярным рефлексом (VOR). Система баланса работает с зрительной скелетной системой (мускулами и суставами и их сенсорами) для поддержания ориентации или баланса. Визуальные сигналы, посылаемые в мозг о положении тела по отношению к его окружению, обрабатываются мозгом и сравниваются с информацией от вестибулярной и скелетной систем.

Содержание
  • 1 Вестибулярная система
  • 2 Дисфункция
  • 3 Обзор системы
    • 3.1 Механическая
    • 3.2 Нейронная
  • 4 Другие животные
  • 5 У растений
    • 5.1 Тренажеры
  • 6 Ссылки
  • 7 Внешние ссылки
Вестибулярная система
Схема вестибулярной системы

В вестибулярной системе равновесие определяется уровнем жидкости, называемой эндолимфой в лабиринте, сложном наборе трубок во внутреннем ухе.

Дисфункция
На этом рисунке показана нервная активность, связанная с физиологическим нистагмом, вызванным вращением, и спонтанным нистагмом, возникающим в результате поражение одного лабиринта. Тонкие прямые стрелки показывают направление медленных компонентов, толстые прямые стрелки показывают направление быстрых компонентов, а изогнутые стрелки показывают направление потока эндолимфы в горизонтальных полукружных каналах. Три полукружных канала обозначены AC (передний канал), PC (задний канал) и HC (горизонтальный канал).

Когда чувство равновесия нарушается, это вызывает головокружение, дезориентацию и тошнота. Равновесие может быть нарушено болезнью Меньера, синдромом расхождения верхнего канала, инфекцией внутреннего уха, тяжелой простудой, поражающей голову. или ряд других заболеваний, включая, помимо прочего, головокружение. Его также может временно нарушить быстрое или продолжительное ускорение, например, катание на карусели. Удары также могут повлиять на восприятие равновесия, особенно удары в сторону головы или непосредственно в ухо.

Большинство астронавтов обнаруживают, что их чувство равновесия нарушено на орбите, потому что они находятся в постоянном состоянии невесомости. Это вызывает форму укачивания, называемую синдромом космической адаптации.

Обзор системы
Эта диаграмма линейно (если не указано иное) отслеживает проекции всех известных структур, которые позволяют балансировать и ускорять их соответствующие конечные точки в человеческом мозге. Другая диаграмма, показывающая нервные пути вестибулярной / балансной системы. Стрелки показывают направление информационного реле.

В этом обзоре также объясняется ускорение, поскольку его процессы взаимосвязаны с балансом.

Механический

Есть пять органов чувств, иннервируемых вестибулярным нервом; три полукружных канала (горизонтальный SCC, верхний SCC, задний SCC) и два отолита органа (мешочек и матка). Каждый полукружный канал (SSC) представляет собой тонкую трубку, толщина которой на короткое время увеличивается вдвое в точке, называемой костными ампулами. В их центре-основании каждая содержит ампулярную куполу. Купула представляет собой желатиновую луковицу, соединенную с стереоцилиями волосковых клеток, на которые влияет относительное движение эндолимфы, в которой она купается.

Поскольку купула является частью костного лабиринта он вращается вместе с фактическим движением головы, и сам по себе без эндолимфы его нельзя стимулировать и, следовательно, он не может обнаружить движение. Эндолимфа следует за вращением канала, однако из-за инерции ее движение изначально отстает от движения костного лабиринта. Замедленное движение эндолимфы изгибает и активирует купулу. Когда купула изгибается, связанные стереоциллы изгибаются вместе с ней, активируя химические реакции в волосковых клетках, окружающих crista ampullaris, и в конечном итоге создают потенциалы действия, передаваемые вестибулярным нервом, передавая телу сигналы, которые он переместился в космос.

После любого продолжительного вращения эндолимфа захватывает канал, купула возвращается в свое вертикальное положение и возвращается в исходное положение. Однако, когда продолжительное вращение прекращается, продолжается эндолимфа (из-за инерции), которая снова изгибает и активирует купулу, чтобы сигнализировать об изменении движения.

Пилоты, выполняющие длинные повороты с наклоном, начинают чувствовать себя вертикально (больше не поворачиваются) поскольку эндолимфа соответствует вращению канала; как только пилот выходит из поворота, купула снова стимулируется, вызывая ощущение поворота в другую сторону, вместо того, чтобы лететь прямо и ровно.

HSCC обрабатывает вращение головы вокруг вертикальной оси (шеи), SSCC обрабатывает движение головы вокруг боковой оси, PSCC обрабатывает вращение головы вокруг рострально-каудальной оси. Например. HSCC: глядя из стороны в сторону; SSCC: голова к плечу; PSCC: кивает. SCC посылает адаптивные сигналы, в отличие от двух отолитовых органов, мешочка и матрикса, чьи сигналы не адаптируются со временем.

Сдвиг в отолитовой мембране, который стимулирует реснички, считается состоянием тела, пока реснички не будут снова стимулированы. Например. лежа стимулирует реснички, а вставание стимулирует реснички, однако, пока вы лежите, сигнал о том, что вы лежите, остается активным, даже если мембрана сбрасывается.

Отолитические органы имеют толстую, тяжелую желатиновую мембрану, которая из-за инерции (как эндолимфа) отстает и продолжается впереди за макулой, которую она перекрывает, изгибая и активируя содержащиеся реснички.

Мазочка реагирует на линейные ускорения и наклоны головы в горизонтальной плоскости (голова к плечу), тогда как мешочек реагирует на линейные ускорения и наклоны головы в вертикальной плоскости (вверх и вниз). Отолитовые органы обновляют мозг по головному положению, когда он не движется; Обновление SCC во время движения.

Киноцилии являются самыми длинными стереоцилиями и расположены (одна на 40-70 обычных ресничек) в конце пучка. Если стереоцилии идут в сторону киноцилии, происходит деполяризация, вызывающая большее количество нейротрансмиттеров и большее количество возбуждений вестибулярного нерва по сравнению с тем, когда стереоцилии отклоняются от киноцилии (гиперполяризация, меньше нейротрансмиттеров, меньше возбуждений).

Нейронные клетки

Первый порядок вестибулярные ядра (VN) переходят в IVN, MVN и SVN.

нижняя ножка мозжечка является самой большой центр, через который проходит информация о балансе. Это область интеграции между проприоцептивными и вестибулярными входами для помощи в бессознательном поддержании баланса и позы.

Нижнее оливковое ядро ​​ (также известное как оливковое ядро) помогает в сложных моторных задачах, кодируя координирующую сенсорную информацию по времени; это расшифровывается и обрабатывается в мозжечке.

Червь мозжечка состоит из трех основных частей: вестибулоцеребеллум (движения глаз регулируются интеграцией визуальной информации, предоставляемой верхним холмиком и информация о балансе), спиноцеребеллум [объединяет визуальную, слуховую, проприоцептивную информацию и информацию о балансе для воспроизведения движений тела и конечностей. Проприоцептивный вход тройного и дорсального столбов (спинного мозга), средний мозг, таламус, ретикулярная формация и выходы вестибулярных ядер (мозгового вещества )] и цереброцеребеллум (планирует, время и инициирует движение после оценки сенсорной информации, поступающей, в первую очередь, из областей моторной коры, через мост и зубчатое ядро ​​мозжечка. к таламусу, участкам моторной коры и красному ядру ).

Флоккулонодулярная доля - это доля мозжечка, которая помогает поддерживать равновесие тела, изменяя мышечный тонус (постоянные и пассивные сокращения мышц).

MVN и IVN находятся в мозговом веществе, LVN и SVN меньше и в мосту. SVN, MVN и IVN восходят в пределах медиального продольного пучка (MLF). LVN спускаются по спинному мозгу в пределах латеральный вестибулоспинальный тракт и заканчивается в крестце. MVN также спускается по спинному мозгу в пределах медиального вестибулоспинального тракта, заканчиваясь в поясничном отделе 1.

Ретикулярное ядро ​​таламуса распределяет информацию на различные другие ядра таламуса, регулируя поток информации. Он предположительно способен останавливать сигналы, прекращая передачу неважной информации. Таламус передает информацию между мостом (звено мозжечка), моторной корой и островком.

Островок также сильно связан с моторной корой; insula, вероятно, там, где баланс, вероятно, достигается.

глазодвигательный ядерный комплекс относится к волокнам, идущим к тегментуму (движение глаза), красному ядру (походка (естественное движение конечностей)), черной субстанции (награда) и ножка мозга (моторное реле). Ядро Кахаля - одно из названных глазодвигательных ядер, они участвуют в движениях глаз и рефлекторной координации взгляда.

Abducens иннервирует исключительно боковую прямую мышцу глаза, перемещая глаз с помощью трохлеарный. Трохлеар иннервирует исключительно верхнюю косую мышцу глаза. Вместе трохлеарный и отводящий мышцы сжимаются и расслабляются, чтобы одновременно направить зрачок под углом и вдавить глазное яблоко на противоположной стороне глаза (например, при взгляде вниз зрачок направляется вниз и опускается (по направлению к мозгу) верхняя часть глазного яблока). Эти мышцы не только направляют зрачок, но и часто вращают его. (См. зрительная система )

Таламус и верхний бугорок связаны через латеральное коленчатое ядро ​​. Верхний бугорок (SC) - это топографическая карта для равновесия и быстрых ориентировочных движений с в первую очередь визуальные входы. SC объединяет несколько органов чувств.

Иллюстрация потока жидкости в ухе, что, в свою очередь, вызывает смещение верхней части волосковых клеток, которые заключены в желеобразной купуле. Также показаны матка и органы мешочка, отвечающие за обнаружение линейного ускорения или движения по прямой.
Другие животные

Некоторые животные имеют лучшее равновесное восприятие, чем люди, например, кошка использует свое внутреннее ухо и хвост, чтобы ходить по тонкому забору.

Равновесие у многих морских животных осуществляется с помощью совершенно другого органа, статоцисты, который определяет положение крошечных известняковых камней, чтобы определить, какой путь «вверх».

У растений

Можно сказать, что растения hibit форма равновесия, в которой при повороте из своего нормального положения стебли растут в направлении вверх (от силы тяжести), а их корни растут вниз (в направлении силы тяжести), это явление известно как гравитропизм, и было показано, что, например, стебли тополя могут обнаруживать переориентацию и наклон.

Тренажеры

Ссылки
Внешние ссылки
Последняя правка сделана 2021-06-07 10:22:42
Содержание доступно по лицензии CC BY-SA 3.0 (если не указано иное).
Обратная связь: support@alphapedia.ru
Соглашение
О проекте