§ 47. Вестибулярный анализатор. Мышечное чувство. Осязание

Определения и обозначения

Вестибулярный анализатор — система, воспринимающая положение и движения тела и помогающая сохранять равновесие. Она не только улавливает изменения, но и передаёт сведения мозгу, чтобы тот мог согласовать позу и движения. Без такой информации человеку было бы труднее понять, наклонился ли он или начал вращаться.

Мышечное чувство — ощущение положения и движения частей тела, возникающее благодаря сигналам от рецепторов мышц, сухожилий и суставов. Оно позволяет контролировать сгибание руки или ноги, даже если человек не смотрит на них. Благодаря этому можно выполнять привычные движения, не проверяя зрением каждый их этап.

Осязание — восприятие прикосновения, давления и других воздействий на поверхность тела. Оно помогает узнать, что коснулось кожи, и заметить изменение воздействия. Для этого сведения от кожных рецепторов должны дойти до мозга, где и формируется осознанное ощущение.

Вестибулярный аппарат — расположенные во внутреннем ухе органы равновесия: преддверие и полукружные каналы. Они воспринимают разные изменения положения и движения головы, а затем передают сигналы по нервным путям. Их работа составляет важную часть вестибулярного анализатора, но не заменяет обработку информации мозгом.

Как это устроено

Вестибулярный анализатор состоит из рецепторного, проводникового и центрального отделов. Рецепторы внутреннего уха улавливают изменения положения и движения, проводящие нервные пути доставляют импульсы, а мозговые центры их обрабатывают. Такое устройство необходимо, потому что одного обнаружения движения недостаточно: мозг должен сопоставить сигнал с другими сведениями и организовать ответ тела.

При наклоне головы или линейном ускорении смещаются чувствительные структуры преддверия. Это смещение возбуждает рецепторы, и мозг получает сведения об изменении положения. При вращении головы жидкость в полукружных каналах движется относительно их стенок и раздражает рецепторы. Разные реакции на эти воздействия помогают различать поворот и наклон, а не воспринимать любое перемещение одинаково.

Рецепторы мышц, сухожилий и суставов реагируют на изменения их состояния, например на напряжение мышц и положение суставов. Нервные сигналы поступают в мозг и сообщают, как расположены части тела и как они движутся. Поэтому человек может управлять сгибанием пальцев, не глядя на руку: мозг получает сведения о движении изнутри тела и использует их для контроля.

Кожные рецепторы воспринимают прикосновение и давление, а также другие воздействия на поверхность тела. В ответ возникают нервные импульсы, которые передаются по проводящим путям в мозг. Только после обработки этих сигналов появляется осознанное ощущение: сами рецепторы обнаруживают воздействие, но не определяют его смысл. Поэтому повреждение передачи или обработки сигнала может помешать человеку распознать прикосновение.

Для устойчивой позы мозг сопоставляет сигналы вестибулярного анализатора с информацией зрения и мышечного чувства. Если тело отклоняется, сведения о положении головы и частей тела помогают скорректировать работу мышц. Осязание также даёт информацию о контакте с опорой или предметами. Согласование разных сигналов делает движения точнее и помогает сохранять равновесие в меняющихся условиях.

Анализаторы положения тела и кожных воздействий

Сначала найдите в строке нужный анализатор или чувство, затем сравните, какие сигналы оно воспринимает и где находятся его рецепторы. Последний столбец показывает, какую информацию мозг может получить благодаря этим сигналам. Таблица помогает не смешивать сведения о движении тела с ощущениями от контакта с кожей.

Разбор задач

Задача 1. Человек с закрытыми глазами наклонил голову. Какой анализатор помогает ему определить изменение положения головы? Нужно установить, какие рецепторы сообщают мозгу о наклоне, и не путать их с рецепторами кожи. Отсутствие зрения не мешает внутреннему уху воспринимать изменение положения.

1. Наклон головы меняет положение чувствительных структур во внутреннем ухе.
2. Рецепторы передают нервные сигналы, которые мозг обрабатывает как сведения о положении головы.
3. Следовательно, определять изменение помогает вестибулярный анализатор.

Ответ: вестибулярный анализатор. При наклоне головы возбуждаются рецепторы вестибулярного аппарата, а мозг получает информацию о новом положении.

Задача 2. Не глядя на руку, ученик сгибает пальцы и может сказать, в каком положении они находятся. Объясните, благодаря чему это возможно. Сначала нужно определить, откуда поступают сведения о движении пальцев, если зрение не используется. Затем следует связать сигналы рецепторов с контролем положения частей тела.

1. При сгибании меняется состояние мышц, сухожилий и суставов пальцев.
2. Рецепторы в этих тканях посылают мозгу сигналы о положении и движении пальцев.
3. Мозг обрабатывает сигналы, поэтому ученик ощущает положение руки без зрительного контроля.

Ответ: это возможно благодаря мышечному чувству. Его обеспечивают рецепторы мышц, сухожилий и суставов, а не кожные рецепторы осязания.

Задача 3. После вращения на месте человеку кажется, что окружающие предметы продолжают двигаться. Объясните причину ощущения и назовите анализатор, сигналы которого его вызвали. Нужно вспомнить, что происходит с жидкостью в полукружных каналах при вращении и сразу после остановки. Затем можно проследить путь сигнала от рецепторов до возникающего ощущения.

1. Во время вращения жидкость в полукружных каналах приходит в движение и раздражает рецепторы.
2. После остановки жидкость не прекращает движение мгновенно, поэтому рецепторы ещё некоторое время возбуждаются.
3. Мозг получает сигнал, соответствующий продолжающемуся вращению, и возникает ощущение движения окружающих предметов.

Ответ: ощущение вызывают сигналы вестибулярного анализатора. Они возникают из-за продолжающегося движения жидкости и возбуждения рецепторов полукружных каналов.

Типичные ошибки

Ошибка: считать, что равновесие обеспечивает только вестибулярный аппарат. Так думают, потому что органы равновесия расположены во внутреннем ухе. Но мозг учитывает также зрение и мышечное чувство, получая сведения о положении тела и частей тела. Проверка: вспомните, что при изменении позы работают не только рецепторы внутреннего уха, но и другие источники информации.

Ошибка: смешивать мышечное чувство с осязанием. Оба чувства связаны с рецепторами, поэтому их легко объединить. Однако мышечное чувство сообщает о положении и движении частей тела, а осязание — о воздействиях на кожу. Проверка: спросите себя, где находятся рецепторы и что именно они сообщают мозгу.

Ошибка: считать, что полукружные каналы воспринимают любые перемещения одинаково. Каналы связывают прежде всего с равновесием и ошибочно приписывают им все виды движения. Они особенно важны при вращении, тогда как структуры преддверия связаны с положением головы и линейным ускорением. Проверка: различайте вращательное движение и наклон или ускорение.

Ошибка: полагать, что рецепторы кожи сами создают осознанное ощущение. Рецепторы действительно обнаруживают воздействие, но их сигналы должны пройти по нервным путям и быть обработаны мозгом. Эту ошибку допускают, потому что прикосновение ощущается именно на коже. Проверка: разделяйте обнаружение воздействия рецептором и формирование ощущения в мозге.

Связь с другими темами

Чтобы понять работу этих чувств, нужно знать, что любой анализатор состоит из рецепторного, проводникового и центрального отделов. Рецепторы обнаруживают воздействие, нервные пути передают сигнал, а мозг его обрабатывает. Тема также связана с изучением нервной системы и координации движений: мозг сопоставляет сигналы, чтобы поддерживать позу, равновесие и точность движений.

Что запомнить

• Вестибулярный аппарат расположен во внутреннем ухе.
• Полукружные каналы участвуют в восприятии вращения головы.
• Мышечное чувство помогает определять положение частей тела без зрительного контроля.
• Рецепторы мышечного чувства находятся в мышцах, сухожилиях и суставах.
• Осязание возникает при обработке мозгом сигналов от рецепторов кожи.
• Равновесие поддерживается совместной работой нескольких анализаторов.