Чувство равновесия

 

  Фуэте. Полукружные каналы органа равновесия в ушах балерины посылают сигналы о динамическом равновесии в мозг. Мозг сопоставляет их с сигналами от сухожилий и суставов и отдает команды глазодвигательным мышцам, регулируя их сокращения таким образом, чтобы глаза во время движения были сфокусированы.

  За положением тела в пространстве нам позволяет следить чувство равновесия. Органы, обеспечивающие эту фундаментальную сенсорную способность, располагаются во внутреннем ухе, но их функции отличны от функций органов слуха. Вместе они образуют вестибулярный аппарат — систему заполненных жидкостью каналов и полостей, воспринимающую изменения положения головы и тела в пространстве и направление движения. Одна часть вестибулярного аппарата — полукружные каналы — отслеживает вращение головы. Другая его часть — преддверие — воспринимает линейные ускорения и замедления. В результате в рефлекторные центры, находящиеся в стволе головного мозга, идет непрерывный поток сигналов. Мозг анализирует эти сигналы, сопоставляя их с сигналами от глаз и мышц, и сообщает мышцам, как им следует изменять положение тела, чтобы сохранять равновесие при ходьбе, беге, танце и любых других перемещениях.

   КОНТРОЛЬ НАД РАВНОВЕСИЕМ

  Равновесием называют такое положение тела, при котором оно не падает ни вперед, ни назад, ни в стороны. Ответственны за поддержание динамического (связанного с ускорением) равновесия волосковые клетки полукружных каналов, регистрирующие наклоны или вращение головы. Волоски этих клеток погружены в колпачок из мягкой желеобразной массы — купулу, которая при нажатии сдавливается, как тесто, на которое нажали пальцем. Когда при движениях головы жидкость в одном из полукружных каналов смещается и давит на купулу, волоски сгибаются, и волосковые клетки направляют импульсы в мозг. Статическое (связанное с положением тела) равновесие зависит от нашего неосознанного «чувства» гравитации и от сигналов о линейных движениях головы. В двух мешочках преддверия тоже имеются волосковые клетки. В заполняющей мешочки жидкости содержатся отолиты — твердые образования, состоящие в основном из кристаллов карбоната кальция. Когда жидкость при движении головы смещается, их давление вызывает раздражение волосковых клеток, и те посылают нервные импульсы в мозг.

  Волосковые клетки, отслеживающие линейные движения тела, например шаги с остановкой или наклоны туловища с последующим выпрямлением, расположены в мешочках преддверия в виде так называемых слуховых пятен, или макул. Посылая в мозг сигналы о положении головы относительно земной поверхности, они также помогают нам сохранять требуемую позу.
  Слуховые гребни в полукружных каналах (кристы) воспринимают вращательные движения. Когда голова поворачивается в определенной плоскости, заполняющая соответствующий канал жидкость — эндолимфа — смещается и сгибает желеобразный колпачок (купулу). Вместе с купулой сгибаются и находящиеся в ней чувствительные волоски.

Чувствительные волоски, представленные здесь в виде пучков голубых коротких нитей, окружающих одну более длинную нить, играют ключевую роль в отслеживании направления движения. Вместе с отолитами (розовато-лиловые) эти волоски отвечают за статическое равновесие. Только в космическом полете, когда сила тяжести исчезла, отолиты перестают давить на волоски.	Способность мозга оценивать изменения в статическом равновесии позволяет гимнасту сохранять эту позу. Благодаря тому что волосковые клетки вестибулярного аппарата посылают в мозг сигналы о положении его головы, он может какое-то время балансировать на одной руке, используя мышечную силу, чтобы удерживать в нужном положении другие части тела.