100. Охарактеризуйте будову та функціонування вестибулярної системи

Вестибулярний лабіринт

В вестибулярному лабіринті розташовується орган рівноваги. Він складається з напівкружних проток, що лежать у відповідних кісткових півколових каналах; сферичного і еліптичного мішечків, заповнених ендо-лімфою. Всі ці утворення повідомляються між собою протоками

На внутрішній поверхні сферичного і еліптичного мішечків присінку розташовані білуваті плями, які становлять рецепторні поля органу статичної рівноваги. В області ампул на внутрішніх стінках півколових проток також розташовані рецепторні поля органу динамічної рівноваги, що мають вид гребінців. У плямах і гребінцях знаходяться два види клітин - опорні й волоскові. Власне рецепторні клітини тісно пов'язані з волокнами переддверно частини перед-дверний-завиткового нерва.

Лінійне прискорення (під дією сили тяжіння) і кутове прискорення (при обертальних рухах голови) викликає коливання ендолімфи, в свою чергу викликають зміну ступеня натягу чутливих волосків рецепторних клітин. Виникаючі при цьому нервові імпульси по преддверно-завиткового нерва направляються в стовбур мозку.

Проводить шлях вестибулярного апарату

Тіла перших нейронів проводить шляху аналізатора гравітації розташовані в переддверно вузлі, що лежить на дні внутрішнього слухового ходу в скроневої кістки. Їх периферичні відростки контактують з волосовими рецепторними клітинами, а центральні відростки (аксони) у складі преддверно-завиткового нерва (VIII пара) входять в стовбур мозку на кордоні моста і довгастого мозку. Тут вони закінчуються синапсами на нейронах чотирьох парних вестибулярних ядер {другі нейрони) (рис. 113). До верхнього ядру

(Ядру Бехтерева) вдути висхідні вестибулярні волокна, до інших ядрам - латеральному (Дейтерса), медіального (Швальбе) і нижньому (Роре-ра) - спадні волокна. Нижня ядро ​​і що йдуть до нього волокна спускаються в покришці довгастого мозку досить низько, аж до рівня тонкого і клиновидного ядер.

Волокна нейронів вестибулярних ядер направляються, перехрещуючись в покришці стовбура мозку, до вентролатеральной групі ядер таламуса, де закінчуються на третіх нейронах шляху. Звідси таламо-кортикальний волокна, які несуть імпульси від органу рівноваги, проектуються на кору великих півкуль в області нижньої скроневої звивини, де розташовується корковий центр аналізатора гравітації.

Від вестибулярних ядер волокна направляються також до мозочка (вести-було-мозочковою тракт) і до спинного мозку {вестібулоспінал'ний тракт). Частина волокон йдуть у складі медіального поздовжнього пучка стовбура мозку, що грає важливу роль в координації роботи окорухових м'язів і управлінні вестибуло-окуломоторного реакціями.

Оскільки вестибулярні ядра пов'язані з ядрами язикоглоткового і блукаючого нервів, вестибулярні реакції або подразнення вестибулярного апарату часто супроводжується вегетативними реакціями (нудота, блювота, падіння артеріального тиску тощо)

Вестибулярна система

Вестибулярна система бере участь у просторовій орієнтації людини, допомагає орієнтуватися в просторі при активному і пасивному русі (просторове орієнтування забезпечується спільно з зоровою системою, а разом з м'язовою - забезпечується збереження рівноваги тіла). За допомогою вестибулярної системи надходить, передається й аналізується інформація про прискорення чи уповільнення, що виникають у процесі руху, а також про зміну положення голови в просторі. При рівномірному русі чи в умовах спокою рецептори вестибулярної системи не збуджуються.

Периферійним відділом вестибулярної системи є вестибулярний апарат. Він розташовується в піраміді скроневої кістки і складається з присілка і трьох півколових каналів У двох мішечках присінка знаходиться отолітовий апарат - скупчення рецепторних клітин. Рецепторна клітина виступає в порожнину мішечка і закінчується довгим рухливим волоском та 60-80 склеєними нерухомими волосками. Вони пронизують желеподібну мембрану, що містить кристалики карбонату кальцію - отоліти. Волоскові клітини збуджуються при ковзанні отолітової мембрани по волосках. У перетинчастих напівкружних каналах, заповнених ендолімфою, рецепторні волоскові клітини сконцентровані в ампулах. Під час кутових прискорень ендолімфа починає рухатися, волоски згинаються і волоскові клітини збуджуються. При протилежно спрямованому русі вони гальмуються. При згинанні волоскових клітин у них генерується рецепторний потенціал.

Волокна вестибулярного нерва спрямовуються у вестибулярні ядра довгастого мозку - перший рівень ЦНС, де відбувається обробка інформації про рух чи зміни положення тіла в просторі. Далі сигнали спрямовуються в багато відділів ЦНС - спинний мозок, мозочок, кору мозку, ретикулярну формацію і вегетативні ганглії. Локалізація вестибулярної зони в корі мозку людини остаточно не з'ясована.

Хоча для всіх людей нормальне функціонування вестибулярної системи є важливим чинником орієнтування в просторі, але особливо важливим воно є для спортсменів, моряків, льотчиків і космонавтів. Порушення роботи цієї системи можуть бути як уродженими, так і виникати в людей після різних інфекційних захворювань чи фізичних травм. Такі люди погано переносять польоти на літаках, плавання на кораблях, їх може заколисувати у наземному транспорті.

Функція вестибулярної сенсорної системи полягає в забезпеченні мозку інформацією про положення голови в просторі, про дію гравітації і сил, що викликають лінійні або кутові прискорення. Ця функція необхідна для підтримки рівноваги, тобто стійкого положення тіла в просторі, і для просторової орієнтації людини. Вестибулярна система включає в себе периферичний відділ, що складається з розташованого у внутрішньому вусі вестибулярного апарату, провідні шляхи, перемикальні центри, представлені вестибулярними ядрами довгастого мозку і таламуса, і проекційну область кори в постцентральной звивині. Адекватними подразниками вестибулярної системи є гравітація і сили, що повідомляють тілу лінійне або кутове прискорення. Специфічна особливість вестибулярної системи полягає в тому, що значна частина переробляється в ній сенсорної інформації використовується для автоматичного регулювання функцій, здійснюваної без свідомого контролю. Вестибулярна система взаємодіє на декількох рівнях своєї ієрархічної організації із зоровою і соматосенсорной системами; три ці системи доповнюють один одного в наданні людині інформації, необхідної для його просторової орієнтації.

101. Охарактеризуйте будову та функціонування смакової системи

Смакова система (орган смаку) — аналізатор зовнішнього середовища, що відповідає за дегустаційну функцію в організмі.

Орган смаку (organum gustatorium) включає опорні й рецепторні клітини - хеморецептори, чутливі до дії різних хімічних речовин. Вони об'єднані у смакові цибулини, зібрані в ниткоподібні, листоподібні, грибоподібні і желобовідних сосочки. Сосочки переважно розташовуються на верхній поверхні і з боків мови; зустрічаються на м'якому небі, в області зіву, глотки і надгортанника.

Збудження від хеморецепторів передається на чутливі закінчення волокон чутливих нейронів (перші нейрони), розташованих у вузлах особового (VII пара), язикоглоткового (IX пара) і блукаючого (X пара) черепних нервів. По центральних відростках перших нейронів імпульси передаються в стовбур мозку. Тут в ядрі одиночного шляху довгастого мозку вони переключаються на другі нейрони провідного шляху смакового аналізатора. Волокна других нейронів переходять на протилежну сторону стовбура і в складі медіальної петлі досягають групи вентролатеральних ядер таламуса, де розташовані треті нейрони шляху. Їх аксони проектуються на кору великого мозку в області парагіппокам-пал'ной звивини, крючка і гіпокампа, де знаходиться корковий центр смакового аналізатора.

Провідникові шляхи органа смаку

Перші нейрони провідного шляху смакового аналізатора утворені:

несправжньоодновідростковими клітинами вузла колінця лицевого нерва

несправжньоодновідростковими клітинами нижнього вузла язикоглоткового нерва

несправжньоодновідростковими клітинами нижнього вузла блукаючого нерва

Усі вони підходять до спільних для них чутливих ядер одинокого шляху, розташованих у довгастому мозку. У комплексі цих ядер містяться клітини других нейронів провідного шляху. Їз аксони переходять на протилежний бік, приєднуються до присередньої петлі й разом з нею підходять до присереднього і вентрального ядер, які є третіми нейронами, а їх аксони входять у кіркові центри смаку — приморськоконникову звивину, морський коник і гачок.

У формуванні сприйняття і відчуття смаку бере участь смакова сенсорна система. Смакові відчуття є суб'єктивними й індивідуальними. Відома латинська приказка «Про смаки не сперечаються» влучно відбиває зазначену властивість смакових відчуттів. Тому й досі ще не встановлено одиниць виміру смаку і чіткості його класифікації. Одним із перших класифікацію смаків запропонував М.В. Ломоносов. Він писав: «Головні з найбільш розрізнюваних смакових відчуттів такі: 1) кислий, як в оцту; 2) їдкий, як у винного спирту; 3) солодкий, як у меду; 4) гіркий, як у смоли; 5) солоний, як у солі; 6) гострий, як у дикої редьки; 7) кислуватий, як у недозрілих плодів. Які з них прості, які складні, можна буде пояснити не раніше, ніж коли буде відома природа начал». Можна тільки вражатися глибиною і прозорливістю думки, висловленої з цього приводу геніальним ученим. «Природа начал» смаків ще й досі невідома, а запропонованою М.В. Ломоносовим класифікацією загалом користуються й нині.

Більшість учених визнає чотири елементарні смакові відчуття: солодке, солоне, кисле і гірке.

Смаковий аналізатор - нейрофізіологічна система, робота якої забезпечує аналіз хімічних речовин, що надходять у порожнину рота.

Смакова сенсорна система за своєю будовою здається простішою, ніж інші.

Смакові рецептори є хеморецепторами. Смакові рецептори несуть інформацію про характер і концентрацію речовин, які надходять до рота, їхнє збудження запускає складний ланцюг реакцій різних відділів мозку, що призводять до різної роботи органів травлення чи до видалення шкідливих для організму речовин, що потрапили до рота з їжею. Смакові бруньки - рецептори смаку - розташовані на язику, задній стінці глотки, м'якому піднебінні, мигдалинах і надгортаннику. Більше за все їх на кінчику, краях і задній частині язика. Кожна з приблизно 10 000 смакових бруньок людини складається з декількох (2-6) рецепторних клітин і, крім того, з опорних клітин. Смакова брунька має колбовидну форму, у людини її довжина й ширина близько 70 мкм. Смакова брунька не досягає поверхні слизової оболонки язика й з'єднана з порожниною рота через смакову пору. Смакові клітини мають най-коротше життя серед епітеліальних клітин організму: у середньому через кожні 250 годин стара клітина змінюється молодою, що рухається до центру смакової бруньки від її периферії. Кожна з рецепторних смакових клітин завдовжки 10-20 мкм і завширшки 3-4 мкм має на кінці, оберненому в просвіт пори, ЗО- 40 надтонких мікроворсинок товщиною 0,1-0,2 мкм і довжиною 1-2 мкм. Вважають, що вони відіграють важливу роль у збудженні рецепторної клітини, сприймаючи ті чи інші хімічні речовини, адсорбовані в каналі бруньки. Припускають, що в області мікроворсинок розташовані активні центри - стереоспецифічні ділянки рецептора, які вибірково сприймають різні адсорбовані речовини. Етапи первинного перетворення хімічної енергії смакових речовин на енергію нервового збудження смакових рецепторів ще не відомі.

Смаковий поріг - це мінімальна концентрація речовин, що створює відчуття смаку. Він неоднаковий для різних хімічних речовин. Наприклад, для цукру він становить 0,01, для кухонної солі - 0,05, лимонної кислоти - 0,009, а солянокислого хініну -0,000008 моль/л. Таким чином, ми найчутливіші до гіркого, менш чутливі до кислого і однаковою мірою сприймаємо солодке та солоне.

Відчуття смаку відіграє важливу роль у формуванні апетиту, регуляції травлення. Людина, в організмі якої не вистачає кухонної солі, вважатиме навіть пересолену їжу несолоною.

102. Охарактеризуйте будову та функціонування нюхової системи

Нюх так само, як і смак, заснований на хеморецепції. Але на відміну від смакових нюхові рецептори є дистантними і здатні збуджуватися на значній відстані від джерела запаху.

Слизувата оболонка нюхової області носа займає середню частину верхньої носової раковини і відповідну ділянку слизуватої оболонки носової перегородки. Нюховий епітелій - комплекс рецепторних, опорних і базальних клітин має товщину 100-150 мкм і містить близько 10 млн рецепторних клітин. Поверхня нюхового епітелію вкрита шаром слизу.

Кожна нюхова клітина на своїй поверхні має сферичне стовщення - нюхову булаву, з якої виступає 6-12 волосків довжиною до 10 мкм. Нюхові волоски занурені в рідке середовище, що виробляється боуменовими залозами. Завдяки цим волоскам площа контакту рецептора з молекулами пахучих речовин збільшується в десятки разів. Від нижньої частини рецепторної клітини відходить аксон.

Молекули пахучих речовин із плином повітря потрапляють у нюховий слиз. Тут вони взаємодіють з рецепторним білком, що знаходиться у волосках рецептора. У результаті в мембрані рецептора відкриваються натрієві канали і генерується рецепторний потенціал, що призводить до імпульсного розряду в аксоні рецептора.

Аксони всіх рецепторів утворюють нюховий нерв, що проходить через основу черепа і входить у нюхові луковиці. Овальні нюхові луковиці знаходяться на базальній поверхні лобових частин головного мозку. Далі нюховий нерв спрямовується в різні відділи мозку: переднє нюхове ядро, нюховий горбок, препиріформну кору, періамігдалярну кору, частину ядер мигдалеподібного комплексу.

Розрізняють шість основних запахів - квітковий, гнильний, фруктовий, горілий, пряний, смолистий. Кожна рецепторна клітина здатна відповісти збудженням на характерний для неї, хоча і широкий, спектр пахучих речовин. Спектри чутливості різних клітин значною мірою перекриваються. Унаслідок цього більш ніж 50% пахучих речовин виявляються загальними для будь-яких двох нюхових клітин.

Нюхова система людини має високу чутливість: нюховий рецептор може бути збуджений однією молекулою пахучої речовини. Адаптація нюхової системи відбувається порівняно повільно - десятки секунд чи хвилин і залежить від концентрації пахучої речовини і швидкості потоку повітря над нюховим епітелієм.

Якщо людина заходить до кімнати з певним запахом, то через деякий час перестає його відчувати. На гостроту нюху впливає температура і вологість. Оптимальна температура для сприйняття запахів становить +30 °С.