9. Отделы вестибулярного анализатора. Его морфологические связи с другими отделами ЦНС. Их клиническое значение
Вестибулярный анализатор https://www.youtube.com/watch?v=iYs40Q2mCg8
Вестибулярная сенсорная система служит для анализа положения и движения тела в пространстве. Это одна из древнейших сенсорных систем, развившаяся в условиях действия силы тяжести на земле. Импульсы вестибулярного аппарата используются в организме для поддержания равновесия тела, для регуляции и сохранения позы, для пространственной организации движений человека.
Вестибулярный анализатор
Строение вестибулярного аналзатора. Периферический отдел
вестибулярного анализатора человека является частью внутреннего уха. Он состоит из трех полукружных каналов, расположенных во взаимно перпендикулярных плоскостях, сферического и эллиптического мешочков преддверия (круглого и овального) (рис. 73). В полости их находится жидкость
41
— эндолимфа. В мешочках преддверия расположены рецепторные волосковые клетки, образующие возвышения — пятна. Волосковые клетки могут быть шаровидной и цилиндрической формы, их поверхность снабжена волосками, а к основанию подходят безмиелиновые окончания чувствующих волокон вестибулярно-преддверного нерва (рис. 74, А). Волоски рецепторных
клеток погружены в студенистую отолитовую мембрану, в которой находятся кристаллы кальцита — статоконии (отолиты) (рис. 74, Б). Каждая клетка имеет 40—ПО неподвижных волосков и один длинный — подвижный. Пространство между волосками пронизано нитеподобными структурами. Сенсорные клетки расположены группами. Каждая включает несколько сот клеток. Подвижные волоски внутри группы имеют одинаковую ориентацию, но сами группы ориентированы различно.
Рис. 73. Схема строения лабиринта уда:
1 — эллиптический и 2 — сферический мешочки преддверия; 3 — улитка; 4 — задний, 5 — наружный и 6 — верхний полукружные каналы; 7 — ампулы полукружных каналов.
В ампулах полукружных каналов расположены гребешки-кристы, образованные рецепторными клетками, которые снабжены пучком волосков. Число их в каждом пучке составляет 50—80. В разных каналах ориентация волосков различна.
Волоски покрыты желеобразным колпачком — купулой.
Проводниковый отдел
Волокна, подходящие к волосковым клеткам, являются отростками биполярных клеток узла преддверия который расположен на дне внутреннего слухового прохода. Второй отросток этих клеток направляется в составе преддверноулиткового нерва в продолговатый мозг, откуда возбуждение передается на мотонейроны спинного мозга, нейроны мозжечка и ядер глазодвигательных нервов. Корковый конец вестибулярного анализатора локализуется в височной области коры.
42
Подробно
проводниковый отдел начинается от рецепторов волокнами биполярной клетки (первого нейрона) вестибулярного узла, расположенного в височной кости, другие отростки этих нейронов образуют вестибулярный нерв и вместе со слуховым нервом в составе 8-ой пары черепно-мозговых нервов входят в продолговатый мозг; в вестибулярных ядрах продолговатого мозга находятся вторые нейроны, импульсы от которых поступают к третьим нейронам в таламусе (промежуточный мозг);
- корковый отдел представляют четвертые нейроны, часть которых представлена в проекционном (первичном) поле вестибулярной системы в височной области коры, а другая часть — находится в непосредственной близости к пирамидным нейронам моторной области коры и в постцентральной извилине. Точная локализация коркового отдела вестибулярной сенсорной системы у человека в настоящее время не установлена.
В условиях невесомости (в космосе) возникает такой тип афферентной импульсации с вестибулярного аппарата, который никогда не встречается на Земле. В условиях невесомости (когда у человека выключены вестибулярные влияния) возникает утрата представления о направлении гравитационной вертикали и пространственном положении тела. Теряются навыки ходьбы, бега. Ухудшается состояние нервной системы, возникает повышенная раздражительность, нестабильность настроения.
Функция вестибулярного анализатора. Рецепторные образования мешочков преддверия предназначены для восприятия изменений положения головы. Возбуждение волосковых клеток возникает в результате сгибания волосков под влиянием скольжения отолитовой мембраны, при натяжении их в результате ее отвисания, при давлении отолитовой мембраны.
Рецепторы полукружных каналов реагируют на изменения скорости движения организма в горизонтальной плоскости и угловые ускорения при его вращательных движениях. При этих ускорениях под влиянием движения эндолимфы происходит смещение купулы, что и является раздражителем. Движение эндолимфы в противоположных направлениях вызывает противоположно направленные изменения возбудимости, т. е. происходит сдвиг в сторону либо возбуждения, либо торможения.
В нерве, отходящем от узла преддверия, всегда регистрируется фоновая электрическая активность. При раздражении волосковых клеток частота импульсации меняется.
43
10. Функция вестибулярного анализатора. Адекватные раздражители вестибулярного анализатора. Законы лабиринтологии.
Периферический отдел вестибулярной сенсорной системы находится во внутреннем ухе. Каналы и полости в височной кости образуют костный лабиринт вестибулярного аппарата, который частично заполнен перепончатым лабиринтом. Между костным и перепончатым лабиринтами находится жидкость — перилимфа, а внутри перепончатого лабиринта — эндолимфа.
Аппарат преддверия предназначен для анализа действия силы тяжести при изменениях положения тела в пространстве и ускорений прямолинейного движения. Перепончатый лабиринт преддверия разделен на 2 полости — мешочек и маточку, содержащих отолитовые приборы. Механорецепторы отолитовых приборов представляют собой волосковые клетки. Они склеены студнеобразной массой, образующей поверх волосков отолитовую мембрану, в которой находятся кристаллы углекислого кальция — отолиты. В маточке отолитовая мембрана расположена в горизонтальной плоскости, а в мешочке она согнута и находится во фронтальной и сагиттальной плоскостях. При изменении положения головы и тела, а также при вертикальных или горизонтальных ускорениях отолитовые мембраны свободно перемащаются под действием силы тяжести во всех трех плоскостях, натягивая, сжимая или сгибая при этом волоски механорецепторов. Чем больше деформация волосков, тем выше частота афферентных импульсов в волокнах вестибулярного нерва.
Аппарат полукружных каналов служит для анализа действия центробежной силы при вращательных движениях. Адекватным его раздражителем является угловое ускорение. Три дуги полукружных каналов распложены в трех взаимно
44
перпендикулярных плоскостях: передняя — во фронтальной плоскости, боковая
— в горизонтальной, задняя — в сагиттальной. В одном из концов каждого канала имеется расширение — ампула. Находящиеся в ней волоски чувствительных клеток склеены в гребешок — ампулярную купулу. Она представляет собой маятник, который может отклоняться в результате разности давления эндолимфы на противоположные поверхности купулы. При вращательных движениях в результате инерции эндолимфа отстает от движения костной части и оказывает давление на одну из поверхностей купулы. Отклонение купулы изгибает волоски рецепторных клеток и вызывает появление нервных импульсов в вестибулярном нерве. Наибольшие изменения в положении купулы происходят в том полукружном канале, положение которого соответствует плоскости вращения.
В настоящее время показано, что вращения или наклоны в одну сторону увеличивают афферентную импульсацию, а в другую сторону — уменьшают ее. Это позволяет различать направление прямолинейного или вращательного движения.
Влияние раздражений вестибулярной системы на другие функции организма ( см. стр 387 учебник Пальчун)
Ассоциативные пути ядерного вестибулярного комплекса
Вестибулоспинальные - связь с мышечной системой
Вестибуловегетативные
Ветибуломожжечковые
Вестибулокортикальные
45
Вестибуловегетативные
Законы лабиринтологии:
Эвальду удалось в эксперименте запломбировать гладкий конец полукружного канала, рядом с пломбой ввести в канал полую иглу и с помощью поршня шприца направлять движение эндолимфы в одну и другую сторону и регистрировать при этом характер возникающих реакций.
Первый закон Эвальда – реакции (нистагм, отклонение туловища и конечностей) возникают только с того полукружного канала, который находится в плоскости вращения.
Второй закон Эвальда – направлению движения эндолимфы всегда соответствует направление медленного компонента нистагма, отклонение туловища, конечностей и головы. Следовательно быстрый компонент нистагма будет направлен (или просто нистагм) будет направлен в противоположную сторону.
Третий закон Эвальда –движение эндолимфы в сторону ампулы (ампулопетально) в горизонтальном полукружном канале вызывает в значительной мере более сильную реакцию, чем движение энолимфы к гладкому концу (ампулофугально).
46
При поворотах головы (угловое ускорение), например, вправо возникает раздражение клеток полукружных каналов, причем в правом канале движение будет к ампуле (ампулопетальный ток эндолимфы), т. к. костные стенки канала вместе с костями черепа сместятся вправо, а эндолимфа отстанет по инерции, смещаясь к ампуле, а в левом полукружном канале эндолимфа сместится от ампулы - ампулофугальный ток эндолимфы. В ответ на поворот головы вправо рефлекторно наступает гипертонус отводящих мышц конечностей слева и гипертонус приводящих мышц справа.
Таким образом, при сообщении организму углового или линейного ускорения в разных плоскостях в обычных физиологических пределах в организме рефлекторно возникают реакции, прежде всего в соматической системе, направленные на сохранение равновесия. При сообщении организму более сильного линейного или углового ускорения возникают более сильные реакции со стороны систем, связанных рефлекторно с вестибулярным анализатором. Такие ответные реакции можно наблюдать визуально, регистрировать графически.
Заметные реакции возникают, например, при подъеме или спуске в лифте, морской качке, ускорении, возникающем на качелях. Пороговой величиной ускорения являются 2-4°/с, а на качелях ускорение достигает 180-360°/с.
Ускорение Кориолиса вызывает особенно сильное раздражение. Оно возникает при равномерном вращении одновременно в двух непараллельных плоскостях, при этом наиболее сильное угловое ускорение возникает при перпендикулярном расположении плоскостей. Такое ускорение испытывают летчики, космонавты.
Так, при космическом полете корабль движется равномерно по орбите, но одновременно совершает наклонные движения к Земле. Значительное раздражение вестибулярных рецепторов возникает при изменении давления в жидких средах уха при патологии лабиринта.
Чем больше величина ускорения, тем сильнее происходит возбуждение вестибулярного аппарата, тем выраженнее будут вестибулярные сенсорные, соматические, вегетативные реакции. Существуют лица, крайне чувствительные к действию ускорения и, наоборот, устойчивые.
"Железные" законы В.И.Воячека
1. Нистагм всегда происходит в плоскости вращения.
При вращении в той или другой степени раздражаются все полукружные каналы (более сильное раздражение испытывают, конечно, каналы, плоскость которых наиболее близко совпадает с плоскостью вращения). Все импульсы суммируются в центрах и нистагм во время вращения и после него всегда будет происходить строго в плоскости вращения. Поэтому нет необходимости для получения, например, горизонтального нистагма в установлении горизонтального канала строго в горизонтальной плоскости.
2. Нистагм всегда противоположен направлению сдвига эндолимфы.
(а медленный компонент и защитные движения совпадают с направлением тока эндолимфы). Направление медленного компонента нистагма имеет большое биологическое значение так как обеспечивает фиксацию поля зрения. Если, например, повернуть голову вправо, глаза медленно отходят влево (медленный
47
компонент), обеспечивая фиксацию впереди находящихся предметов. В таком же направлении движется и эндолимфа. Таким образом, направление медленного компонента нистагма (как и защитных движений) во всех случаях без исключения совпадает с направлением тока эндолимфы, причем это правило верно для любого канала. Так как эти закономерности не имеют исключения. Исходя из этих законов, нистагм во время правовращения (по часовой стрелке) будет наблюдаться вправо (ток эндолимфы и медленный компонент влево), а после остановки постнистагм будет наблюдаться влево (медленный компонент нистагма и защитные движения вправо).
Нистагм может возникать от :1) от ускорений 2) от вливания отличной от температуры тела воды – калорический (он по отношению к внешнему пространству всегда вертикален и совпадает с направлением конвекционного смещения жидкости).
11. Симптом и симптомокомплексы спонтанной вестибулярной
дисфункции и методы их определения
Вестибулярная дисфункция вызывает ощущения вращения или движения по прямой.
В первом случае "вращение" окружающих предметов или собственного тела направлено в сторону, противоположную пораженному лабиринту; в эту же сторону направлена и быстрая фаза нистагма . В положении стоя больной отклоняется и падает в сторону поражения.
Если голова неподвижна и располагается прямо, импульсация от обоих вестибулярных аппаратов одинакова. При любом вращательном ускорении благодаря расположению полукружных каналов импульсация с одной стороны усиливается, а с другой - уменьшается. Эти изменения передаются в кору головного мозга, где они анализируются вместе с информацией от соматосенсорной и зрительной систем , благодаря чему возникает осознанное ощущение поворота головы. После остановки головы увеличивается импульсация от того периферического вестибулярного аппарата , от которого она была уменьшена, а от противоположного - уменьшается. В результате на короткое время возникает ложное ощущение поворота головы в противоположную сторону - головокружение.
При стойком одностороннем поражении головокружение в конце концов уменьшается за счет центральных механизмов компенсации. Поскольку последние зависят от пластичности связей между вестибулярными ядрами и мозжечком , поражение этих образований замедляет компенсацию, что приводит к длительному головокружению.При тяжелых стойких двусторонних поражениях восстановление всегда неполное, даже несмотря на сохранные связи с мозжечком.
48
Острая односторонняя вестибулярная дисфункция возникает в результате инфекции, травмы или ишемии. Часто причина остается неизвестной, и тогда ставят диагноз вестибулярного нейронита ( острой периферической вестибулопатии , вестибулярного неврита ). После впервые возникшего приступа головокружения невозможно предсказать, повторится ли он в будущем.
Острая двусторонняя вестибулярная дисфункция обычно развивается при алкогольной интоксикации , отравлениях или под действием лекарственных средств (чаще - аминогликозидов ).
Шваннома (невринома) преддверно-улиткового нерва растет медленно, так что центральные компенсаторные механизмы успевают предотвратить головокружение или свести его к минимуму. В результате характерными признаками шванномы становятся снижение слуха и шум в ухе . При повреждении ствола мозга или мозжечка может возникать острое головокружение. Отличить эти поражения от периферических можно по сопутствующим симптомам. Однако необходимо помнить, что ишемия лабиринта может быть единственным проявлением нарушения мозгового кровообращения в вертебробазилярной системе , а острое поражение медиальной зоны мозжечка иногда проявляется только головокружением (как при поражении лабиринта).
Рецидивирующая односторонняя вестибулярная дисфункция в сочетании с признаками поражения улитки ( прогрессирующее снижение слуха и шум в ушах ) характерна для синдрома Меньера . При повторяющихся приступах головокружения без нарушения слуха чаще ставят диагноз вестибулярного нейронита . Преходящая ишемия мозга в вертебробазилярной системе ( вертебробазилярная недостаточность ) очень редко проявляется
головокружением без сопутствующих двигательных расстройств , чувствительных расстройств , зрительных расстройств или мозжечковых расстройств , а также поражений черепных нервов .
Позиционное головокружение появляется при изменениях положения головы - в частности, когда больной в постели поворачивается с одного бока на другой. Особенно часто встречается доброкачественное позиционное головокружение . Иногда оно бывает следствием черепно-мозговой травмы , но в большинстве случаев этиология остается неизвестной. Как правило, головокружение проходит самостоятельно через несколько недель или месяцев. Головокружение и нистагм при доброкачественном позиционном головокружении характеризуются латентным периодом, истощением и привыканием ( табл. 20.3 ). Этим данное заболевание отличается от более редкого позиционного головокружения центрального генеза , возникающего при поражении образований в области четвертого желудочка. Более того, нистагм при доброкачественном позиционном головокружении имеет характерные отличия. При осмотре глаза, расположенного ниже (в положении лежа с повернутой направо или налево головой), выявляется высокоамплитудный ротаторный нистагм, а при осмотре глаза, расположенного выше, - ротаторный нистагм меньшей амплитуды и вертикальный нистагм, направленный вверх. При повороте глаз в сторону расположенного выше уха амплитуда вертикального нистагма возрастает.
Вестибулопатия - дисфункция вестибулярной системы . Может быть вызвана поражением вестибулярного аппарата внутреннего уха и вестибулярного нерва , вестибулярных ядер или их связей в стволе головного мозга .
49
12 Вестибулярные пробы.
Исследование вестибулярного аппарата необходимо для выявления пригодности человека к выполнению тех или иных профессиональных обязанностей, а также для определения характера, степени и причины вестибулярных нарушений, проявляющихся при ряде заболеваний внутреннего уха и некоторых заболеваниях мозга. При опросе больного обращают внимание на весь симптомокомплекс, состоящий из вегетативных, сенсорных и соматоанимальных проявлений. При этом необходимо выяснить причину появления подобных нарушений, связаны ли они с переменой положения тела больного и сопровождаются ли болями в животе, метеоризмом и другими характерными для поражения желудочнокишечного тракта признаками. Важным для дифференциации является тот факт, что рвота при лабиринтитах (заболеваниях внутреннего уха) и заболеваниях мозга не приносит облегчения и не связана с приемом пищи. К сенсорным нарушениям относится головокружение, которое при целом ряде различных заболеваний является довольно частым субъективным ощущением больного. Здесь важным для дифференциации следует считать факт направленности и системности головокружения при заболеваниях внутреннего уха и мозжечка и усиление его при переменных положениях головы. При головокружениях при различных других соматических заболеваниях больной не может определить направленности головокружения, а ощущает его как неопределенное. К соматоанимальным проявлениям относят нарушения координации движений, расстройства статики и кинетики, появление нистагма. Следует четко дифференцировать лабиринтные нарушения, относящиеся к поражениям периферической нервной системы, от поражений мозжечка, относящихся к заболеваниям центральной нервной системы.
Дифференциальная диагностика осуществляется с помощью ряда координаторных проб:
позы Ромберга,
слепой и фланговой походки,
пальце-носовой пробы, адиадохокинеза.
Завершается дифференциация с помощью исследования нистагма, где важно выявить, является ли нистагм постоянным или преходящим.
Прессорная (фистульная) проба относится к пневматическим пробам. В норме, при сгущении или разрежении воздуха в наружном слуховом проходе, что достигается использованием пневматической воронки Зигля или простым надавливанием пальцем на козелок, у человека не появляется головокружения, нистагма, тошноты (проба отрицательная). При наличии свища или фистулы в кости лабиринта внутреннего уха у больного, что свидетельствует о патологическом процессе, появляются вышеперечисленные нарушения. Это указывает на положительную фистульную пробу.
Если у испытуемого жалобы отсутствуют и фистульная проба отрицательна, то при прохождении врачебной комиссии для профессионального отбора для работ, связанных с повышенной нагрузкой на вестибулярный аппарат (например, при летной работе, судовождении, работе на высоте и т.д.), его следует исследовать,
50
используя специальное кресло Барани. С помощью этого кресла можно провести целый ряд вращательных проб, которые создают повышенную нагрузку на вестибулярный аппарат и вызывают у испытуемого весь комплекс вегетативных, сенсорных и соматоанимальных реакций (от 0 до III степени). В зависимости от полученной степени реакции и решается вопрос о допуске испытуемого к выбранной работе. Существует несколько вариантов проведения вращательных проб, например классическая проба Барани, когда проводится десять вращений в одну сторону за 20 с; отолитовая проба Воячека (ОР), или проба с двойным вращением, для суждения о функции отолитового аппарата, что наряду с исследованием на четырехштанговых качелях Хилова позволяет судить о функциональном состоянии преддверия. Однако в настоящее время для общей оценки состояния вестибулярного аппарата рекомендуется проводить в амбулаторных условиях двойную вращательную пробу (пробу Воячека), которая позволяет совместить в себе раздражение преддверия и полукружных каналов и дать достаточно объективное заключение о функции вестибулярного аппарата в целом. Эта проба проводится следующим образом: испытуемого с закрытыми глазами вращают в кресле Барани, в положении согнутого на 90° туловища 5 раз в одну сторону со скоростью 1 оборот в 2 с. Затем, после остановки кресла, ему предлагают открыть глаза и резко выпрямиться, прикоснувшись затылком к рукоятке кресла. По результатам вегетативных реакций (ВР) и защитных движении (ЗД), которые оцениваются в комплексе с возможным дальнейшим прохождением испытуемого по прямой линии и нистагму, оценивают результат и определяют степень поствращательной реакции. При отсутствии поствращательных проявлений испытуемый получает 0 степень. При слабовыраженных проявлениях поствращательной реакции она оценивается как I степень. При выраженных проявлениях вегетативной и анимальной реакции ее следует оценивать как II степень, и, наконец, крайняя степень выраженности поствращательных проявлений в виде коллапса, падения, рвоты оценивается как III степень. Для больных людей с раздражением вестибулярного аппарата вращательные пробы в кресле Барани неприемлемы из-за достаточно грубого их характера, невозможности исследовать каждое ухо в отдельности.
Для этой цели служат калорические пробы, основанные на применении теплой или холодной воды, которая вводится в наружные слуховые проходы поочередно и вызывает соответствующую реакцию со стороны эндолимфы. Это проявляется раздражением периферических рецепторов вестибулярного анализатора и появлением у испытуемого нистагма. При проведении классической калорической пробы следует вводить шприцом Жане теплую (43 °С) или холодную (20 °С) воду объемом 200 мл сначала в здоровое ухо с определением времени появившегося нистагма (в секундах). Затем при проведении пробы в больном ухе, куда следует вводить не воду, а раствор антисептика, учитывается разница в длительности нистагма в сравнении со здоровым ухом, что может указывать либо на стадию возбуждения, либо на стадию угнетения функции лабиринта. Отсутствие нистагма при проведении калорической пробы в больном ухе указывает на гибель чувствительных клеток вестибулярного аппарата. В клиниках сейчас чаще применяется калоризация малыми порциями проба Кобрака, когда в ухо вводится 20 мл воды с температурой 20-27 °С, либо воздушная калорическая проба, когда в ухо через шланг подается теплый или холодный воздух. Результат учитывается аналогичным образом.
51