Przeczytaj
Rejestrowanie zmian położenia ciała w przestrzeni i koordynacja jego ruchów są możliwe przede wszystkim dzięki komórkom zmysłowym (receptorowym)(receptorowym) znajdującym się w strukturach aparatu przedsionkowegoaparatu przedsionkowego ucha – przewodach półkolistych oraz narządach otolitowychnarządach otolitowych – woreczku i łagiewce. Cechą charakterystyczną tych komórek jest obecność rzęsek, zawierających receptory wrażliwe na odkształcenia błony komórkowej.
Receptory aparatu przedsionkowego zalicza się do mechanoreceptorów, czyli receptorów odpowiadających za odbiór bodźców mechanicznych, takich jak ucisk, drgania czy odształcenie tkanek.
Przypomnij sobie:
budowę aparatu przedsionkowegobudowę aparatu przedsionkowego
system klasyfikacji i rodzaje receptorówsystem klasyfikacji i rodzaje receptorów.
Mechanizm pobudzania komórek receptorowych aparatu przedsionkowego
Do czynników pobudzających komórki receptorowe należą:
ruch endolimfy (śródchłonki)endolimfy (śródchłonki);
zmiana pozycji otolitów (kamyczków błędnikowych)otolitów (kamyczków błędnikowych) zlokalizowanych w narządach otolitowych (woreczku i łagiewce).
Każda komórka zmysłowa aparatu przedsionkowego zawiera dwa rodzaje rzęsek: długą, pojedynczą rzęskę zwaną kinocylium oraz liczne, krótkie rzęski zwane stereocyliami.
Na szczycie stereocyliów w błonie komórkowej występują kanały jonowe, przez które mogą przemieszczać się jony potasowe (KIndeks górny ++). Gdy ruch endolimfy lub zmiana ułożenia otolitów sprawia, że stereocylia zbliżają się do kinocylium, dochodzi do otwarcia kanałów jonowych dla jonów potasowych.
W wyniku napływu jonów potasowych przemieszczających się z endolimfy do wnętrza komórki rzęskowej dochodzi do depolaryzacjidepolaryzacji błony komórki receptorowej, a tym samym do jej pobudzenia. Gdy natomiast stereocylia oddalają się od kinocylium, następuje zamykanie kanałów potasowych. Prowadzi to do hiperpolaryzacjihiperpolaryzacji błony komórki receptorowej i zahamowania jej aktywności.
Pobudzenie komórek receptorowych a rodzaje przyspieszeń
Wyróżnia się dwa rodzaje przyspieszeń: przyspieszenie kątoweprzyspieszenie kątowe, wynikające z ruchu obrotowego, oraz przyspieszenie linioweprzyspieszenie liniowe, będące skutkiem ruchu odbywającego się w linii prostej.
Za odbiór przyspieszeń kątowych odpowiedzialne są trzy ułożone prostopadle do siebie przewody półkoliste. Przewody w pobliżu swojego połączenia tworzą bańkowate rozszerzenia, tzw. bańki błoniaste, których ściany tworzą grzebienie bańkowe – skupiska orzęsionych komórek receptorowych. Rzęski każdej komórki są zanurzone w galaretowatej substancji, zwanej osklepkiem.
W chwili przyspieszenia kątowego przepływ endolimfy powoduje przechylenie rzęsek komórek receptorowych zgodnie z kierunkiem ruchu płynu, ale w przeciwnym do działającego przyspieszenia. Ruch obrotowy głowy zawsze maksymalnie pobudza komórki receptorowe w przewodzie leżącym w tej samej płaszczyźnie, co płaszczyzna obrotu.
Pobudzone receptory przekazują w drogach nerwowych sygnał opisujący kierunek i wartość działającego przyspieszenia. Wzrost lub spadek częstotliwości generowanych potencjałów czynnościowych w komórkach nerwowych tworzących nerw przedsionkowo‑ślimakowy informuje mózg o kierunku przyspieszenia, zaś różnica między aktualną częstotliwością a częstotliwością spoczynkową informuje o wartości występującego przyspieszenia.
Za wykrywanie przyspieszeń o charakterze liniowym odpowiadają narządy otolitowe. W każdym narządzie otolitowym (łagiewce i woreczku) znajdują się skupiska komórek zmysłowych, tworzące tzw. plamki statyczneplamki statyczne. Rzęski komórek zmysłowych łagiewki i woreczka zanurzone są w galaretowatej substancji zwanej błoną kamyczkową, w której zlokalizowane są otolity.
Pod wpływem przyspieszeń liniowych dochodzi do przemieszczania się otolitów i chwilowego odkształcenia rzęsek komórek zmysłowych plamek łagiewki i woreczka, co powoduje albo pobudzenie, albo obniżenie aktywności receptorów aparatu przedsionkowego.
Receptory zlokalizowane w łagiewce wykrywają ruch (zmianę przyspieszenia) w płaszczyźnie poziomej, natomiast receptory woreczka wrażliwe są na ruch odbywający się w kierunku pionowym.
Układ równowagi
Dla zachowania pełnej wydolności statycznej i dynamicznej człowieka (utrzymania równowagi w spoczynku i w ruchu) konieczne jest nie tylko prawidłowe działanie aparatu przedsionkowego, który stanowi właściwy narząd równowagi, ale także ścisła współpraca aparatu przedsionkowego z narządem wzroku i receptorami czucia głębokiegoczucia głębokiego, zlokalizowanymi w torebkach stawowych, ścięgnach, więzadłach i mięśniach. Wymienione struktury – kontrolowane przez ośrodkowy układ nerwowyośrodkowy układ nerwowy – określa się mianem układu równowagi.
Każdy z elementów tego układu pełni ściśle określoną rolę: receptory aparatu przedsionkowego odpowiadają za odbiór przyspieszeń liniowych i kątowych, narząd wzroku – za dookreślanie położenia ciała w przestrzeni (w tym szczególnie ustawień głowy w stosunku do otaczających przedmiotów), a receptory czucia głębokiego – za rozpoznawanie położenia poszczególnych części ciała względem siebie oraz względem podłoża, m.in. dzięki rejestracji: stopnia napięcia i długości mięśni, siły nacisku stóp na podłoże oraz zmian ciśnienia następujących w wyniku ruchów stawów.
Informacje zebrane przez poszczególne struktury zostają przeanalizowane i zintegrowane w ośrodkach nerwowych odpowiedzialnych za równowagę i koordynację ruchów ciała (znajdujących się w móżdżkumóżdżku i korze mózgowejkorze mózgowej), skutkiem czego zostają uruchomione reakcje mające na celu stabilizację ciała, takie jak np. zmiana napięcia mięśni.
Układ równowagi uruchamia trzy bardzo istotne dla zachowania równowagi ciała odruchy bezwarunkoweodruchy bezwarunkowe: odruch przedsionkowo‑oczny, odruch przedsionkowo‑rdzeniowy oraz odruch przedsionkowo‑szyjny. Odruch przedsionkowo‑oczny umożliwia fiksację gałek ocznychfiksację gałek ocznych i stabilizację obrazu niezależnie od ruchu ciała, odruch przedsionkowo‑rdzeniowy – stabilizację ciała w trakcie ruchów głowy, natomiast odruch przedsionkowo‑szyjny – stabilizację głowy.
Z układem równowagi blisko współpracują także receptory czucia powierzchniowegoczucia powierzchniowego, czyli receptory rozmieszczone w skórze, uzupełniające informacje dotyczące położenia ciała względem powierzchni podparcia.
Konsekwencje nadmiernego pobudzenia receptorów aparatu przedsionkowego
Stan nadmiernego pobudzenia receptorów aparatu przedsionkowego wywołuje szereg reakcji fizjologicznych skutkujących wystąpieniem licznych objawów prowadzących do ogólnego dyskomfortu.
Stan taki może wystąpić w czasie podróży różnymi środkami lokomocji, np. samochodem lub pociągiem, kiedy to receptory aparatu przedsionkowego odbierają w krótkim czasie informacje o nagłych zmianach przyspieszenia liniowego lub kątowego (następujących w czasie hamowania lub przyspieszania pojazdu, a także podczas pokonywania zakrętów). Jednocześnie narząd wzroku oraz receptory czucia głębokiego mogą odbierać sygnały sprzeczne z tymi płynącymi z aparatu przedsionkowego (dzieje się tak zwłaszcza wtedy, gdy siedzimy tyłem do kierunku jazdy i narząd wzroku nie rejestruje zmiany otoczenia, a ciało przez większość czasu pozostaje nieruchome). Prowadzi to do swoistego chaosu informacyjnego, wynikającego z nadmiaru szybko następujących po sobie, sprzecznych bodźców, których ośrodki nerwowe nie są w stanie jednocześnie zintegrować.
W odpowiedzi na zaistniałą sytuację autonomiczny układ nerwowyautonomiczny układ nerwowy uruchamia szereg reakcji obronnych, co dla organizmu oznacza początek kinetozykinetozy, zwanej także chorobą lokomocyjną. Przejawia się ona przede wszystkim nudnościami i wymiotami. Często towarzyszą jej bóle głowy i zawroty (złudzenia poruszania się własnego ciała lub otaczających go przedmiotów). Inne objawy to ślinienie, senność, zmęczenie, a czasem nawet zaburzenia rytmu serca. Najczęstszym sposobem zapobiegania kinetozie jest branie leków, np. dimenhydrynatu (m.in. popularny preparat Aviomarin). Powoduje on zmniejszenie nasilenia nudności, a także senność.
Wyróżnia się kilka rodzajów kinetozy, przy czym ich nazwy są zwykle związane z rodzajem środka lokomocji. Określenie choroba lokomocyjna stosuje się w odniesieniu do kinetozy spowodowanej jazdą samochodem lub pociągiem, o chorobie morskiej mówi się w odniesieniu do kinetozy wywołanej kołysaniem statku lub łódki, natomiast o chorobie powietrznej – w związku z kinetozą spowodowaną gwałtownym wznoszeniem się i opadaniem podczas podróżowania samolotem (szczególnie podczas startu i lądowania).
Szczególnie podatne na kinetozę są dzieci, przy czym najczęściej występuje ona u dzieci w wieku 10–12 lat. U dorosłych jej występowanie i poziom nasilenia objawów zależy przede wszystkim od wrażliwości osobniczej. Niemniej większą podatność na występowianie kinetozy obserwuje się u kobiet niż u mężczyzn (w tym zwłaszcza u kobiet menstruujących i ciężarnych).
Zaburzenia pracy aparatu przedsionkowego
Objawy kinetozy powodują dyskomfort, jednak stanowią fizjologiczną i najczęściej krótkotrwałą reakcję organizmu. Podobnie należy traktować zawroty głowy będące skutkiem wykonania zbyt szybkich, nagłych ruchów (np. szybkiego podniesienia się) lub wynikające z przyjęcia nietypowych pozycji głowy lub szyi (np. odchylanie głowy w czasie malowania sufitu).
Gdy jednak zawroty głowy i towarzyszące im inne objawy (np. mdłości, zataczanie się, trudność utrzymania spionizowanej postawy, oczopląs) powtarzają się regularnie, należy niezwłocznie udać się do lekarza, gdyż mogą świadczyć o poważnych zaburzeniach pracy aparatu przedsionkowego, wywołanych stanami chorobowymi ucha wewnętrznego (błędnika).
Nieleczone choroby błędnika mogą prowadzić do częściowej lub całkowitej głuchoty, a przede wszystkim – do patologicznych zaburzeń równowagi, w sposób znaczący utrudniających funkcjonowanie i nierzadko prowadzących do wykluczenia społecznego.
Słownik
właściwy narząd równowagi, leżący w uchu wewnętrznym. Tworzą go elementy błędnika błoniastego: trzy przewody półkoliste oraz woreczek i łagiewka
inaczej: wegetatywny układ nerowy; część obwodowego układu nerwowego, która unerwia wszystkie narządy wewnętrzne, kontrolując czynności niepodlegające świadomości i woli
rodzaj czucia odbierany przez receptory zlokalizowane w torebkach stawowych, ścięgnach, więzadłach, mięśniach oraz uchu wewnętrznym, odpowiedzialny za rozpoznawanie położenia poszczególnych części ciała względem siebie oraz ich ruchu w przestrzeni
rodzaj czucia odbierany przez receptory rozmieszczone w skórze, odpowiadające m.in. za odczuwanie dotyku i ucisku
obniżenie elektroujemnego potencjału wnętrza komórki nerwowej lub mięśniowej powodowane napływem jonów sodu do wnętrza komórki
przezroczysty płyn, charakteryzujący się wysokim stężeniem jonów potasowych oraz niskim stężeniem jonów sodowych, wypełniający błędnik błoniasty; ruch endolimfy powoduje pobudzenie komórek zmysłowych właściwego narządu równowagi – aparatu przedsionkowego oraz właściwego narządu słuchu – narządu spiralnego (narządu Cortiego)
(łac. fixus – stały, nieodmienny) umiejętność skupienia wzroku na jednym punkcie, niezależnie od ruchów głowy lub ruchów całego ciała
pogłębienie elektroujemnego potencjału wnętrza komórki nerwowej; w stanie hiperpolaryzacji komórka nie przewodzi impulsów
inaczej choroba lokomocyjna; charakteryzuje się nudnościami i wymiotami, wywoływana jest przez sprzeczność bodźców pochodzących z błędnika i sygnałów wzrokowych
wyspecjalizowana komórka lub zakończenie dendrytu neuronu czuciowego odbierające bodźce docierające ze środowiska wewnątrz- i zewnątrzkomórkowego oraz mające zdolność do przetwarzania energii bodźca na energię elektryczną impulsu nerwowego
część mózgu kręgowców, położona na wysokości śródmózgowia, mostu oraz rdzenia przedłużonego, wchodząca w skład tyłomózgowia wtórnego. Móżdżek górną powierzchnią przylega do płatów potylicznych kory mózgowej, dolną – do rdzenia przedłużnego. U ssaków (w tym także u człowieka) składa się z dwóch półkul, połączonych ze sobą strukturą zwaną robakiem. Zawiera ośrodki nerwowe odpowiadające za utrzymanie równowagi, koordynację ruchów oraz regulację napięcia mięśni szkieletowych
określenie stosowane w odniesieniu do woreczka i łagiewki, struktur aparatu przedsionkowego, dla których charakterystyczna jest obecność otolitów, zwanych także kamyczkami błędnikowymi, odgrywających bardzo ważną rolę w utrzymaniu równowagi
jeden z nerwów czaszkowych tworzący wraz z nerwem ślimakowym nerw przedsionkowo‑ślimakowy (VIII nerw czaszkowy)
reakcja wrodzona, utrwalona genetycznie, automatyczna i niewyuczona, zachodząca przy pobudzeniu odpowiednich receptorów. Odruchy bezwarunkowe są podłożem zachowania instynktownego
funkcjonalne obszary kory mózgowej zwane ośrodkami korowymi; wyróżnia się trzy rodzaje obszarów korowych: czuciowe, ruchowe i kojarzeniowe (asocjacyjne), przy czym: w obszarach czuciowych są odbierane informacje zmysłowe (informacje płynące z narządów zmysłu: wzroku, słuchu, smaku, węchu oraz receptorów rozmieszczonych w skórze), w obszarach ruchowych kontroli podlegają czynności ruchowe (zależne od woli, wyuczone i mimowolne), a w obszarach kojarzeniowych dochodzi do integrowania informacji z obszarów czuciowych i ruchowych oraz pochodzących z innych struktur mózgowia
inaczej: centralny układ nerwowy; główna część układu nerwowowego kręgowców, składająca się z mózgowia i rdzenia kręgowego. Do zadań ośrodkowego układu nerwowego należy: analiza bodźców docierających do organizmu, koordynacja czynności narządów, rozwój czynności umysłowych (takich jak kojarzenie, zapamiętywanie, uczenie się)
kryształki węglanu i fosforanu wapnia o wielkości od 1 do 10 mum, obecne w galaretowatej substancji (błonie kamyczkowej), w której zanurzone są rzęski komórek zmysłowych (tzw. plamek statycznych) narządów otolitowych
proces poznawczy polegający na przetwarzaniu informacji odbieranych przez różne narządy zmysłu
struktura czuciowa występująca w narządach otolitowych, utworzona z orzęsionych komórek receptorowych, wykrywających ruch w linii prostej (zmiany przyspieszenia liniowego)
wielkość fizyczna opisująca ruch obrotowy, czyli szybkość zmian prędkości kątowej w czasie
wielkość fizyczna opisująca ruch w linii prostej (zmianę prędkości w czasie)