5. Рефрактометрия

Измерения показателя преломления могут производиться на прецизионном

лабораторном рефрактометре типа РПЛ, обладающим повышенной точностью. Данный метод применяется прежде всего для доказательства разжижения крови в левом сердце после проникновения окружающей жидкости (воды). Этот метод имеет то преимущество, что он легко и просто проводится. Его же недостаток в том, что он основан на наличии белка, а белок как раз принадлежит к непостоянным составным частям сыворотки и крови.

6. «Нефтяная проба» по с. С. Быстрову

Определение присутствия нефтепродуктов в содержимом и на слизистой желудочно-кишечного тракта при утоплении производится люминесцентным методом, путем визуальной оценки их характерной яркой флюоресценции в ультрафиолетовых лучах.

7. Гистологическое исследование внутренних органов

При подозрении на утопление гистологическое исследование внутренних органов

проводят обязательно. В первую очередь - легкие, печень, желчный пузырь, а также и другие органы (головной мозг, селезенка, почки и др.). Гистологические изменения органов, изъятых из «свежих» трупов, достаточно характерны и наряду с другими признаками (макроскопической картиной, обнаруживаемой на вскрытии, данными исследования на диатомовый планктон и др.) являются вполне доказательными.

Определенные данные относительно времени нахождения трупа з воде можно

получить при гистологическом исследовании кожных покровов трупа. При прыжках и воду возможно повреждение, слухового аппарата, поэтому необходимо проводить гистологические исследования пирамиды височной кости.

8. Рентгенологические исследования

Метод рентгенологического исследования легких при смерти от утопления может быть использован только вскоре после наступления смерти (на трупах без признаков гниения), и результаты исследования могут служить лишь дополнительными признаками при установлении факта утопления, так как рентгенологическая картина легких, наблюдаемая при смерти от утопления, встречается также при механической странгуляции и отравлении угарным газом (П. Л. Войтович, 1954). К рентгенологическим признакам утопления относятся:

1) неравномерное понижение прозрачности легких, особенно в верхних отделах;

2) стертость теней корней и крупных сосудов;

3) плохая различимость сосудистого рисунка;

4) крупно- или мелкосетчатая пятнистость, особенно в верхних отделах легких;

5) эмфизематозное расширение базальных отделов легких.

10. Спектральное исследование

Для диагностики смерти от утопления в последнее время стали применять эмиссионный спектральный анализ (Р. А. Айдипян, 1957). Элементы, содержащиеся в сухом остатке среды утопления (воде), переходят в кровь и ткани («соки») внутренних органов, где и могут быть обнаружены с помощью спектрального метода. Предварительно исследуют сухой остаток воды, в которой произошло утопление. Спектральное исследование крови позволяет обнаружить увеличение количества некоторых элементов и появление других элементов, обычно в ней не содержащихся, но имеющихся в воде.

Список литературы:

1. Руководство для врачей / Под редакцией А.А. Матышева. – 3-е изд., перераб. и доп. – СПб.: Гиппократ, 1998

2. Сундуков А.А. Судебно-медицинская экспертиза утопления (учебно-методическое пособие). - Астрахань, 1986.

3. Диагностика, лечение, тактика при утоплениях на догоспитальном этапе, Тихомиров С.А, 2009 г.

4. Судебная медицина: Учебник / Под. ред. В. М. Смольянинова. — 2-е изд. перераб. и доп. — М.: Медицина, 1982

Вестибулярный анализатор обеспечивает ориентацию в пространстве: восприятие действия на организм силы земного притяжения, положения тела в пространстве, характера перемещения тела (ускорение, замедление, вращение). При любом изменении положения тела или головы в пространстве раздражаются рецепторы органа равновесия, возникший нервный импульс проводится по вестибулярному нерву в составе преддверно-улиткового нерва в головной мозг: средний мозг, мозжечок, таламус и, наконец, в кору теменной доли.

Строение и функции органа равновесия (ВЕСТИБУЛЯРНЫЙ АППАРАТ)

Орган равновесия является частью внутреннего уха и вместе с улиткой заключен в костный лабиринт височной кости. Он представлен:

преддверием внутреннего уха с двумя расширениями — овальным и округлым мешочками

тремя полукружными каналами. Округлый и овальный мешочки и полукружные каналы заполнены жидкостью — эндолимфой.

Внутреннее ухо расположено в толще пирамиды височной кости, состоит из преддверия, 3-ех полукружных каналов (протоков), улитки. Фактически внутреннее ухо состоит как бы различных каналов, а те в свою очередь из двух слоев костного и перепончатого – костного и перепончатого лабиринтов. Нас больше интересует перепончатый лабиринт, но и костный для нас очень важен. В костном лабиринте, изнутри выстланном надкостницей, залегает перепончатый лабиринт, повторяющий форму костного. Между ними имеется щель, заполненная перелимфой. Костное преддверие представляет собой овальную полость, имеющую на дальней стенке 5 тонких отверстий, которые ведут в полукружные каналы. На срединной стенке расположен гребень отделяющий друг от друга 2 ямки: сферическое углубление от эллиптического углубления. В эллиптическом углублении находится отверстие тонкого канальца – водопровода преддверия, в котором проходит эндолимфатический проток, заканчивающийся на задней поверхности пирамиды височной кости. Более крупное отверстие на передней стенке ведет в канал улитки. На боковой стенке костного преддверия имеется овальное окно, у начала улитки – круглое окно. Оба они затянуты тонким слоем ткани и ведут к стенке среднего уха (для передачи звуков). Напоминаю о том, что мы говорим про костный лабиринт.

3 дугообразно изогнутых полукружных канала лежат в 3 взаимно перпендикулярных плоскостях. Передний полукружный канал ориентирован перпендикулярно оси височной кости, он находится выше других полукружных каналов. Горизонтальный полукружный канал короче других полукружных каналов. Задний полукружный канал самый длинный из полукружных каналов. Он располагается почти параллельно височной кости. Каждый полукружный канал имеет по 2 костные ножки, одна из которых (ампулярная костная ножка) перед впадением в преддверие расширяется, образуя костную ампулу. Соседние костные ножки переднего и заднего полукружных каналов соединяются, образуя общую костную ножку. Поэтому 3 полукружных канала открываются в костное преддверие пятью отверстиями. Говорить об улитке я не буду, т. к. она является больше органом слуха, нежели равновесия.

Перепончатый лабиринт располагается внутри костного и в основном повторяет его очертания. Между костным и перепончатым лабиринтом имеется узкая щель – перелимфатическое пространство (заполнено перелимфой – его я уже упоминал). Оно сообщается с пространством на нижней поверхности пирамиды височной кости через перилимфатический проток, проходящий в костном полукружном канале.

Стенки перепончатого лабиринта образованы плотной коллагеновой соединительной тканью. Изнутри лабиринт выстлан однослойным плоским эпителием, лежащим на базальной мембране, и заполнен эндолимфой. Эндолимфа из перепончатого лабиринта может оттекать в эндолимфатический мешок через эндолимфатический проток, проходящий в водопроводе преддверия.

У перепончатого лабиринта выделяют преддверную часть (эллиптический и сферический мешочки), три полукружных канала и улитковый проток. Они расположены в соответствующих частях внутреннего уха (костного лабиринта). Теперь понятно для чего мы рассматривали костный лабиринт. Продолговатый эллиптический мешочек (маточка) и сферический мешочек сообщаются друг с другом через тонкий каналец – проток эллиптического и сферического мешочков. От этого канальца отходит эндолимфатический проток. В своей нижней части сферический мешочек сообщается с перепончатым протоком улитки через соединяющий проток.

В эллиптический мешочек открываются пять отверстий перепончатых полукружных протоков, расположенных в одноименных костных каналах (разница между полукружным каналом и протоком очевидна: полукружный проток – перепончатый лабиринт, полукружный канал – костный лабиринт). Одна из ножек каждого перепончатого полукружного протока, как и костного канала, расширяясь, образует перепончатую ампулу (соответственно переднюю, заднюю и боковую).

Что представляет из себя вестибулярный анализатор во внутреннем ухе.

На внутренней поверхности эллиптического и сферического мешочков, а также на внутренней поверхности стенок перепончатых ампул полукружных протоков имеются покрытые желеподобным веществом образования, содержащие рецепторные (сенсорные) волосковые клетки, улавливающие изменения положения тела (головы) в пространстве. У эллиптического и сферического мешочков эти образования выглядят беловатыми пятнами размером два на три миллиметра. Рецепторные клетки расположенные здесь, воспринимают статические положения головы и прямолинейные движения, реагируя на колебания эндолимфы. Однако существует некоторая дифференсация пятен мешочков: рецепторы эллиптического мешочка воспринимают статическое положение головы, земное притяжение, линейные ускорения, возникающие при изменении тонуса мышц, определяющих положение тела; пятно сферического мешочка воспринимает вибрационные колебания. В перепончатых ампулах расположены ампулярные гребешки, улавливающие любые повороты головы благодаря ориентации полукружных протоков в 3-ех взаимно перпендикулярных плоскостях (движется эндолимфа, иногда оттекает в эндолимфатический мешок).

Строение пятен и гребешков.

Чувствительный эпителий пятен и ампулярных гребешков состоит из рецепторных волосковых (сенсорных) и поддерживающих эпителиальных клеток, лежащих на базальной мембране. Различают два вида рецепторных волосковых клеток: грушевидные и столбчатые (по Вильяму Вильсону 1979г.). Их функциональная роль, по-видимому, одинакова. На их верхних поверхностях имеется 60 — 80 ресничек (стереоцилий) длиной 35 – 40 микрон каждая, которые обращены в полость лабиринта. Каждая рецепторная клетка снабжена также одной более длинной подвижной ресничкой. Пучок ресничек внедряется в богатую гликопротеинами тонковолокнистую желеобразную мембрану (статоконий). В мембране расположены многочисленные кристаллы углекислого кальция размерами от 2 до 5 микрон – статолиты (отолиты), на каждом конце которых имеются по три ячейки.

Грушевидные рецепторные клетки имеют короткую верхнюю часть и широкое закругленное основание, окруженное чашеобразным футляром, образованным нервными окончаниями. Столбчатые рецепторные клетки имеют цилиндрическую форму. Пятно сферического мешочка содержит около18 тысяч рецепторных клеток, эллиптического мешочка – около 33 тысяч.

Рецепторные клетки иннервируются афферентными волокнами нейронов вестибулярного ганглия, а также эфферентными нервными волокнами, которые влияют на рецепторы, изменяя их чувствительность. Поддерживающие (опорные) клетки расположены между рецепторными волосковыми. Верхняя поверхность поддерживающих клеток несет большое количество коротких тонких микроворсинок, в их цитоплазме находятся секреторные гранулы и большое количество митохондрий. Рецепторные волосковые клетки пятен воспринимают изменение силы тяжести и линейного ускорения.

Чувствительные аппараты полукружных каналов – ампулярные гребешки – в виде складок располагаются в каждой ампуле. Они покрыты такими же рецепторными волосковыми и поддерживающими клетками, как и пятна преддверия. На этих клетках лежит желатинообразный купол (капула), в который проникают реснички. Ампулярные гребешки воспринимают изменения углового ускорения (при поворотах головы) – вращении.

Механизм работы органов вестибулярного анализатора.

При вращении головы желатиновый купол движется в противоположном направлении, сдвигая реснички, что и является адекватным раздражителем. В рецепторных волосковых клетках находятся очень активные окислительные ферменты. Воздействие вышеописанных адекватных раздражителей приводит изменению положения ресничек, что, в свою очередь, приводит к изменению активности различных ферментов волосковых клеток и возникновению импульса. Импульс передается афферентным нервным волокнам и по ним передается к телам нейронов преддверного узла, лежащего на дне слухового прохода. Аксоны (отростки нервных клеток, проводящие импульс) клеток преддверного узла образуют преддверную часть преддверно-улиткового нерва, который вместе с улитковой частью того же нерва выходит в через внутренне слуховое отверстие в полость черепа.

В мостомозжечковом углу волокна нерва входят в вещество мозга и подходят к вестибулярным ядрам, расположенным в области вестибулярного поля ромбовидной ямки. Отростки клеток вестибулярных ядер направляются к ядрам шатра мозжечка, через его нижнюю ножку к спинному мозгу, образуя при этом преддверно-спинномозговой путь, а также участвуют в образовании спинного продольного пучка в стволе головного мозга. Часть волокон преддверной части преддверно-улиткового нерва направляются непосредственно в мозжечок (узелок), минуя вестибулярные ядра.

Внутреннее ухо и вестибулярный анализатор в эволюции.

Все организмы на земле развивались в условиях действия на них силы тяжести. Для ориентации по отношению к гравитационному полю земли большинство животных имеет специальный отолитовый орган (очень часто он не похож на описанный выше), достигший большего или меньшего совершенства в процессе эволюции, но тем не менее построеный по одному и тому же принципу. Орган равновесия сотоит из 2 частей: «пробной массы», т. е. отолита, обладающего некоторой свободой передвижения в пределах органа, и системы рецепторов, воспринимающих положение или перемещение этого отолита в органе. Любое отклонение в положении тела сопровождается смещением «пробной массы» (отолита, отконий, отолитовой мембраны), возбуждающим соответствующую группу рецепторов органа равновесия. Сигнал этих рецепторов обрабатывается ЦНС (центральная нервная система), которая посылает командный сигнал мышцам, корректирующим положение тела.

Статоцисты беспозвоночных.

Впервые создание гравитационного рецептора намечается у одноклеточных организмов, имеющих статоцистоподобную органеллу. У инфузорий – это пузырьки диаметром около 10–18 мкм, заполненные круглыми минеральными выделениями, или отокониями. У кольчецов уже появляются первичночувствительные клетки с киноцелиями, а «пробная масса» состоит из отоконий или занесенных извне песчинок. У беспозвоночных наиболее совершенная форма организации статоциста, который превращается в настоящий орган равновесия, наблюдается у ракообразных и моллюсков.

Статоцисты представляют собой, как правило, замкнутые полости, заполненные жидкостью и содержащие статолит или статоконии (частицы, аналогичные отолиту и откониям внутреннего уха позвоночных), которые у разных видов могут быть как биологического происхождения (секретироваться самим статолитом), так и привнесенными из окружающей среды (например, песчинки). Полость статоциста выстлана реснитчатыми рецепторными клетками, которые у одних животных располагаются ровным слоем, а у других, например у головоногих моллюсков, образуют скопления, называемые макулами.

При измении положения животного в пространстве происходит смещение статоконий в статоцисте, которое в свою очередь вызывает отклонение ресничек рецепторных клеток. Сигналы рецепторных клеток передаются в ЦНС, При взаимодействии в ЦНС рецепторов статоциста с афферентным потоком из других сенсорных систем происходит определение направления и величины отклонения тела от исходного положения и осуществление различных компенсаторных рефлексов.

У ракообразных статоцисты, как правило, парные органы. Они могут находиться в брюшке или в головогруди. Статоцисты головогруди иннервируются от головного ганглия, абдоминальные от брюшной нервной цепочки. У высших ракообразных, например у омара, статоцисты распологаются у основания антенн I. В 1893 году ученый Крайдл представил убедительные доказательства того, что статоцист у омара является органом равновесия. Ему удалось заменить песчинки в статоцисте на железные опилки, не нарушив его функций, и магнит, подносимый к животному сверху, заставлял омара переворачиваться на спину.

Неровные стенки статоциста омара образуют два полых канала (вертикальный и горизонтальный). Пропускание через каналы струи воды оказалось равнозначным вращению тела. В заднем, вертикальном, канале располагаются свободные крючкообразные волоски, в боковой стенке горизонтального канала волоски располагаются группами. Над центральной чувствительной зоной находятся нитевидные волоски, а волоски, контактирующие со статолитом, образуют пятно (макулу) в основании вертикального канала. Нитевидные волоски чувствительны к вращению животного вокруг вертикальной оси, а свободные крючкообразные – вокруг горизонтальной. Волоски находящиеся во взаимодействии со статолитом, считаются статическими рецепторами, нейроны которых не адаптируются. Смещение волоска, которое иннервируется, состаляет 0,5 мкм. Нитевидные волоски являются рецепторами ускорений, частота разрядов рецепторов которых зависит от направления смещения. Эти рецепторы способны к адаптации. Частота импульсации в статоцисте омара максимальна, при повороте животного на 80–120 градусов вокруг поперечной оси, при этом происходит рефлекторное движение глазных стебельков. Действие статоцистов похоже на действие рецепторов растяжения, расположенных у основания антенн и контролирующих их движение. Статоцисты у моллюсков представлены парными сферическими пузырьками диаметром 50–500 мкм, заполненными вязкой жидкостью (статолимфой) и содержащими один или несколько статолитов. Полость статоциста выстлана сенсорным эпителием, состоящим из чувствительных реснитчатых клеток (у ракообразных волоски, а у моллюсков уже волосковые клетки), каждая из которых окружена опорными клетками. Рецепторные клетки статоциста обычно называют волосковыми, хотя имеют несколько отличий от одноименных у позвоночных. Число и размер чувствительных клеток, так же как ориентация их ресничек, неодинаковы у представителей разных классов моллюсков, что приводит к функциональным отличиям возможностей их анализаторов. У легочных и заднежаберных моллюсков статоцисты включают в себя всего 13–15 крупных рецепторных клеток (40–60 мкм в диаметре), а двустворчатых и переднежаберных – сотни и тысячи сенсорных клеток (по 5–10 мкм в диаметре).

Электрофизиологические исследования позволили выяснить некоторые детали механизма работы рецепторной системы статоциста. В состоянии покоя в статическом нерве регистрировалась фоновая активность. Вероятно, эта активность не спонтанна, а обусловлена воздействием статоконий на реснички рецепторных клеток. Рецепторная клетка не проявляет активности до тех пор, пока не окажется в низу и не подвергнется давлению статоконий. Механизм возбуждения чувствительной клетки статоциста считается анологичным механизму работы рецепторов боковой линии и вестибулярного аппарата. Статоцисты головоногих моллюсков являются наиболее высокоорганизованными и по своим функциональным возможностям, по-видимому, не уступают лабиринту позвоночных. У них ести спиальные выросты для регулирования течения эндолимфы, а также есть перелимфатическое пространство. Основные структуры их статоциста – макулы, снабженные отолитами, и впервые появившиеся у беспозвоночных кристы, одетые капулами, отклоняющиеся при движении эндолимфы. Макулы головоногих служат рецепторами гравитации, т. е. обеспечивают статическое равновесие, тогда как кристы – рецепторы угловых ускорений, обеспечивающие динамическое равновесие.

У осьминогов имеется пара статоцистов, каждый из которых разделен на 3 рецепторные зоны (макулы с отолитами), ориентированные в разных плоскостях и воспринимающие линейные ускорения. Наряду с рецепторами линейного ускорения у них существуют рецепторы угловых ускорений (кристы). Между указанными выше зонами имеется взаимодействие как на периферии, так и в ЦНС. Удаление одного статоциста не оказывает выраженного действия, удаление обоих статоцистов влечет за собой дезориентацию, которая еще усиливается при отключении зрения животного. При раздражении статоцистов вращения наблюдаются компенсаторные реакции в виде движений глаз (нистагм), зависящего от направления так называемого «режущего момента», возникающего при смещении статолита. Зарегистрированы ответы рецепторов статоцистов ракообразных на вибрацию. Статоцисты брюхоногих моллюсков реагируют не только на вибрацию, но и на низкочастотный звук, частотой приблизительно от 20 до 2000 герц.

Таким образом, выяснились широкие возможности статоцистов. Как уже говорилось, система статоциста функционально связана с другими сенсоными системами, например зрительной, с системой рецепторов растяжения. Все они соединяются в церебральном ганглии, где кончаются отрастки их рецепторных клеток. Все эти системы очень сложным образом взаимосвязаны, благодаря этому осуществляется общая координация тела в пространстве. Поэтому можем считать сенсорную систему ракообразных и моллюсков аналогом и родственником акустико-вестибулярных систем позвоночных.

Развитие этого анализатора у позвоночных пошло дальше. У миксин появляется один полукружный канал, соединяющийся с пузырьком подбным. У круглоротых есть уже 2 полукружных канала. У всех позвоночных начиная с акуловых рыб имеется по 3 полукружных канала с каждой стороны. Выход животных из водных сред обитания на сушу привел к развитию акустических систем, а как следствие к образованию зачатка улитки. И лишь у млекопитающих развивается спиральная улитка, число ее завитков у разных животных различно (например, у кита – 1,5 завитка, у лошади – 2, у собаки – 3, у свиньи – 4, у человека – 2,5). Орган равновесия, достигший высокого развития у рыб, в дальнейшем мало изменяется, зато усложняются центры головного мозга, управляющие положением тела в пространстве. Вутреннее устройство каналов, рецепторов их расположение почти такое же, как у человека.

Вестибулярный анализатор и внутреннее ухо в эмбриональном

развитии человека и близких приматов.

Образование перепончатого лабиринта в онтогенезе у человека начинается с утолщения эктодермы на поверхности головного отдела зародыша по бокам от нервной пластинки. На 4-й неделе эктодермальное утолщение прогибается, образует слуховую ямку, которая превращается в слуховой пузырек, обособляющийся от эктодермы и погружающийся к 6 недели. Пузырек состоит из многорядного эпителия, выделяющего эндолимфу, которая заполняет просвет пузырька. В течение 2 месяца эмбриональный слуховой ганглий делится на 2 части: ганглий преддверия и ганглий улитки. Затем пузырек (уже заполненный эндолимфой) делится на 2 части. Одна часть (вестибулярная) превращается в эллиптический мешочек с полукружными каналами, Вторая часть образует сферический мешочек и улитковый лабиринт. За сравнительно короткий промежуток времени улитка вырастает, размеры ее завитков увеличиваются, и она отделяется от сферического мешочка. В полукружных каналах развиваются гребешки, в маточке (эллиптическом мешочке) и сферическом мешочке – пятна, в которых расположены нейросенсорные клетки. В течение 3 месяца внутриутробного развития в основном заканчивается формирование перепончатого лабиринта. Одновременно разветвления периферической части преддверно-улиткового нерва соединяются с рецепторными клетками.

Одновременно с развитием перепончатого лабиринта вокруг него из мезенхимы образуется слуховая капсула, замещаемая сначала хрящом, а затем и костью.

Понятие “вестибулярная сенсорная система”.

Говоря «вестибулярный аппарат», мы подразумеваем именно эту систему. Вестибулярная сенсорная система является одной из сенсорных систем. Как видно из предыдущих глав, она осуществляет функцию восприятия угловых и прямолинейных ускорений, преобразуя механическую энергию в нервные сигналы, координирующие изменения положения головы и тела. В эту систему входят преддверие и три полукружных канала (поэтому строение улитки мы не рассматривали). Воспринимают ускорения пятна и гребешки. Перемещение эндолимфы при движении головы смещает волоски. Я нашел две различные версии образования нервного импульса: первая изложена в прошлой главе, она связана с перераспределением ферментов в волосковой клетке; вторая с перераспределением зарядов на поверхности волосковой клетки при смещении капулы (мне не известно какая из этих версий верна). Естественно, что возникающий импульс будет афферентным (от тканей к центральной нервной системе).

При надавливании отолита эллиптического мешочка на рецепторные клетки повышается тонус сгибателей шеи, конечностей и туловища и понижается тонус разгибателей. Таким образом регулируется движение туловища вперед и назад. При аналогичном процессе, но только в сферическом мешочке регулируются наклоны тела в стороны и установочные рефлексы, т. к. увеличивается тонус отводящих мышц на стороне раздражения и приводящих мышц – на противоположной стороне.* Порог различения ускорения вестибулярным анализатором при прямолинейном движении 2 – 20 см/сек; порог различения степени наклона тела вперед и назад при закрытых глазах около 1,5 – 2,0 градусов; в стороны – около 1 градуса. Этот порог значительно повышается при вибрациях. Например, при полетах на самолете порог различения наклона вперед и назад достигает 5 градусов, а в стороны – 10 и даже до 20 градусов. Способность различения наклонов тела не может быть риписана лишь функции вестибулярного анализатора. Глухонемые, у которых п* — см. Список использованной литературы п. 3 стр. 109

этот анализатор не функционирует, также сохраняют способность при закрытых глазах определять наклон, так как основную роль в осуществлении этого вида ориентировки в пространстве играют проприоцепторы и рецепторы кожи области седалища и внутренней поверхности бедер.

Рецепторы полукружных каналов раздражаются ускоренным или замедленным вращательным движением в одной плоскости, порог различения вращения относительно вертикальной оси колеблется от 0,8 до 2,4 градуса в секунду (речь идет об угловом ускорении). Для исследования вестибулярного аппарата применяется вращательное кресло (кресло Барани) и более совершенные приспособления (электронное кресло А. Х. Миньковского, центрифуга для людей, качели К. Л. Хилова и др.).

Связь с другими анализаторами.

Ученый Лоренто де Хо установил, что существует связь между вестибулярным анализатором и внешними мышцами глаз (вестибуло-окулярный рефлекс). Движения головы вызывают одновременное раздражение различных рецепторов. Их взаимодействие характеризуется следующим.

Во время движений головы импульсы с полукружных каналов рефлекторно приводят глаза в новое положение, соответствующее новому положению головы; при этом макулы удерживают глаза в определенном положении. Представим себе взаимодействие рефлексов вестибулярного анализатора для простого и часто встречающегося в жизни случая поворота головы.

Предположим, что человек смотрит на какой-либо предмет, голова находится в обычном положении. Затем человек поворачивает голову в какую-либо сторону на 25 градусов за 0,4 сек, смотря все на тот же предмет, и сохраняет это положение. В этом случае в обоих вертикальных полукружных протоках на стороне, обращенной вниз, возникает ампулофугальный ток (ток эндолимфы в ампулах), приводящий к сокращению верхних прямой и косой мышц глаза той же стороны и нижних прямой и косой мышц противоположной стороны. У человека с фронтальным расположением глаз это соответствует вращению обоих глаз вокруг их оптических осей в направлении, противоположном направлению поворота головы (противовращение). В конце поворота глаза остаются в своем новом положении до тех пор пока голова находится в этом положении и человек смотрит на этот объект и сохраняются в этом положении макулой. Примерно также происходит взаимодействие вестибулярных рецепторов при установке головы в пространстве. Это и называется нистагмом.

Перераздражение вестибулярного анализатора, особенно при его повышенной возбудимости, вызывает характерное ощущение головокружения. Причина этого патологического ощущения заключается в последствии сильного возбуждения вестибулярного анализатора, которое воспринимается как вращение в сторону, противоположную реальному вращению. Оно связано также с кратковременным нарушением кровообращения в мозге.

Из-за тесных связей вестибулярных нервных путей и центров с вегетативной нервной системой раздражение вестибулярного аппарата сопровождается различными вегетативными рефлексами: учащением и замедлением сердцебиения, учащением и замедлением дыхания, сужением и расширением кровеносных сосудов, повышением и понижением артериального давления, рвотой, усиленным потоотделением.

При морской качке, в полетах, при катании на качелях, даже при езде в наземном транспорте и поезде может проявляться состояние, называемое «морская болезнь» (укачивание). При этом наблюдается побледнение лица, головокружение, холодный пот, повышенное слюновыделение, рвота, изменение частоты сердцебиений, падение артериального давления и другие вегетативные рефлексы. У здоровых людей эти вегетативные реакции (вестибуло-вегетативные рефлексы) появляются при гораздо более сильном вестибулярном раздражении, чем те, которые вызывают вестибуло-моторные рефлексы (нистагм, потеря ориентации). Очень важно, что между моторным (приоцептивным) анализатором и вестибуло-вегетативными реакциями существует некоторая функциональная связь: активность моторики уменьшает интенсивность вегетативных реакций на раздражение вестибулярного анализатора. У людей с повышенной возбудимостью тренировка может снизить ее до нормального уровня. Под влиянием специальной тренировки уменьшаются и исчезают моторные и вегетативные рефлексы, вызываемые раздражением вестибулярного анализатора. Таким образом, в спектре рефлекторных реакций, возникающих при раздражении вестибулярного анализатора как адекватными раздражителями, так и неадекватным (теплая подсоленная вода вливаемая в ухо), различают вестибуло-моторные (дизориентация), вестибуло-вегетативные (головокружение, тошнота) и вестибуло-сенсорные (нистагм) рефлексы.

Вестибулярный анализатор и техника.

С реакциями вестибулярного анализатора связаны некоторые физиологические явления, наблюдаемые в условиях отсутствия гравитации, т. е. в состоянии невесомости. Эта проблема возникла с реализацией космических полетов. В невесомости в состоянии покоя организма функции вестибулярного анализатора «выключаются». Но его возбудимость проявляется при одновременном вращении в двух плоскостях, например при резком добавочном произвольном ускорении головы во время полета (ускорение Кориолиса), что может вызвать вестибуло-вегитативные рефлексы. Это происходит по тому, что эндолимфа в перепончатом лабиринте находится в достаточно произвольном движении и не воздействует на пятна и гребешки в состоянии покоя человека в невесомости и только ускорение в 2-ух плоскостях может вызвать реакцию вестибулярного анализатора.

При выключении вестибулярного анализатора в агравитации координация движений и ориентация в пространстве осуществляется при помощи зрительного и проприоцептивного анализатора (рецепторы кожи, и т. п.), а это для неподготовленного человека несколько тяжело. Поэтому для сохранения способности координировать свои движения необходима предварительная тренировка на Земле. Также на маловажно то, что в состоянии невесомости у животных и человека падает тонус скелетной мускулатуры тела, а это сказывается на состоянии внутренних органов. Однако благодаря наличию некоторых компенсаторных механизмов в общем регуляция вегетативных функций существенно не нарушается.

Существует ряд профессий, в которых на функции вестибулярного анализатора постоянно сказываются разнообразные длительные и интенсивные воздействия, что ведет к повышению устойчивости организма к этим воздействиям. Только к этим! Это пилоты, артисты балета и цирка и т. п. Значительные нагрузки воздействуют на вестибулярный анализатор и при космических полетах – это перенагрузки при взлете и посадке. В состоянии невесомости отсутствуют раздражения вестибулярного анализатора, что может вести к нарушению физиологических функций и ухудшению самочувствия. Вместе с тем доказано, что агравитация в течение 24 часов не дает изменения порогов возбудимости вестибулярного аппарата к электростимуляции и к другим адекватным раздражителям, иначе говоря мозг отвечает на раздражение вестибулярного анализатора.

В плаванье раздражителями этого анализатора являются ускорения, возникающие при поворотах головы во время вдоха и выдоха, а также непривычное (горизонтальное) положение тела (головы) спортсмена. Спортивные игры также «предъявляют» повышенные требования к вестибулярному анализатору.

Вестибулярный анализатор относится к области подсознательных (субсенсорных) воспринимающих механизмов. Вестибуло-вегетативные рефлексы, возникающие при раздражении этого анализатора, только подчеркивают его роль, т. е. мы ощущаем не реальные его показания.

Также существует тесная взаимосвязь вестибулярного анализатора с внутренними органами. При любом (адекватном и неодекватном) раздражении этого анализатора вместе с моторной дискоординацией наблюдаются те или иные вегетативные реакции, а при длительных или особо сильных раздражениях на вестибулярный анализатор (у всех по-разному) возникают рефлекторные нарушения дыхания, кровообращения и пищеварения.

При некоторых воздействиях производственной среды на человека (шум, вибрация, ультразвук), а также в некоторых профессиях (вождение автотранспорта) и спортивных упражнениях происходит изменения в состоянии вестибулярного анализатора. Для их оценки у испытуемого изучают реакции на вращение или лифтные реакции, возникающие при быстрых подъемах или опусканиях, в последнее время завоевывает наибольшее признание метод измерения скрытого периода моторных или других реакций как показатель функционального состояния того или иного анализатора. Изучением скрытого периода вестибуло-моторных реакций как адекватного показателя состояния вестибулярного анализатора занимался С. И. Горшков и др. (1967). В результате исследований человека и животых (крыс) было установлено, что скрытый период вестибулярных реакций по своей величине отличается от других анализаторов. Если объяснять на пальцах, то скрытый период реакции – это тот период, в который не наблюдается никаких реакций на адекватный раздражитель. Итак, если для крысы скрытый период на болевое раздражение составляет 35–45 мск, то скрытый период реакции на вращение составляет примерно 200–300 мск, т. е. значительно больше, чем у экстероцептивных раздражителей. Приведенные данные получены для пассивных адекватных раздражителей вестибулярного анализатора. Но, как известно, при выполнении сложных двигательных актов, насыщенных ускорениями, хорошо выражено взаимодействие анализаторов, в частности кожного, моторного и вестибулярного. Были прослежены изменения функций этих анализаторов при их одновременном раздражении, и оказалось, что вестибуло-соматические реакции снижаются до уровня устойчивости прямостояния в покое. Кроме того, возбудимость вестибулярного анализатора повышается, а максимальная сила и продолжительность статического усиления увеличиваются, если комплексно раздражать кожный, моторный и вестибулярный анализаторы во время вращения со скоростью 180 градусов в секунду. В регуляции вестибулярных реакций одни отводят первостепенную роль коре головного мозга, другие учитывают тесное взаимодействие афферентных систем, обеспечивающих конечный характер реакций.

Вывод.

- Вестибулярный анализатор – второй по значимости афферентный источник регуляции позного тонуса и положения тела. В этом отношении его только превосходит проприоцепция. Устойчивость функций вестибулярного анализатора повышается очень значительно при разносторонней тренировке, особенно при использовании специальных упражнений, связанных с изменением положения тела в пространстве.

При его раздражении проявляются вегетативные реакции.

Он является подсознательным анализатором.

Вестибулярный анализатор высших позвоночных имеет аналог в лице статоциста высших беспозвоночных.

Его чувствительность регулируется ЦНС.

Его действие основано на действии законов физики. В невесомости он частично выключается.

Вестибулярный анализатор у человека в онтогенезе претерпевает серьезные изменения. Полукружные каналы начинают развиваться как пузырек.

Он связан со многими системами и анализаторами человека, и эта связь двусторонняя.

В головном мозге есть отделы связанные с ним напрямую и через другие отделы, они обрабатывают получаемый сигнал.

Вся система анализатора до конца не изучена.

Список использованной литературы.

Г. Л. Билич, М. Р. Сапин. Анатомия человека: учебник для студ. биол. и мед. спец. ВУЗов. Кн. 2 – М.: Издат. Дом ОНИКС: Альянс-В, 1998.

Н. В. Крылова, Л. В. Наумец. Анатомия органов чувств (в схемах и рисунках): Атлас пособие. – М.: Изд-во УДН, 1991.

И. Б. Темкин, М. Р. Могендович. Анализаторы и внутренние органы: Справочник для ВУЗов. – М.: Издательство «Высшая школа», 1971.

Э. В. Семенов. Анатомия и физиология человека: Пособие для поступающих в ВУЗы. – М.: Изд-во АМНИ, 1995.

В. А. Соколов, К. А. Быков, Под редакцией д. д. н. А. И. Константинова. Основы сравнительной физиологии сенсорных систем: Учебное пособие. – Л.: Изд-во Ленинградского университета, 1980.

Н. А. Фомин. Физиология человека. – 3-е издание – М.: Просвещение; Владос, 1995.

С. И. Гальперин и Н. Э. Татарский. Методики исследования высшей нервной деятельности человека и животных: учебное пособие для студентов биологических специальностей университетов. – Л.: Издательство «Высшая школа»,1967.

С. А. Саркисов. Очерки по структуре и функции мозга. – Изд-во «Медицина» 1964.