Анатомия и физиология равновесия

Равновесие — это способность контролировать центр тяжести тела в различных статических и динамических состояниях. Способность поддерживать и сохранять равновесие позволяет человеку стоять, ходить, избегать падений, в том числе в сложных условиях, например на неровной или подвижной поверхности.

Поддержание равновесия осуществляется содружественной и скоординированной деятельностью трех сенсорных систем: вестибулярной, проприоцептивной и зрительной. Эффективное взаимодействуя этих афферентных систем с двигательной (пирамидной) системой позволяет поддерживать равновесие и избегать неустойчивости.

Повреждение афферентных или эфферентных систем, включенных в координацию движений и поддержание равновесия, а также нарушение взаимодействия этих систем между собой на уровне центральной нервной системы приводит к потере равновесия и неустойчивости.

Вестибулярная система

Рецепторы вестибулярной системы находятся в лабиринте внутреннего уха. Ампулярные рецепторы полукружных каналов, расположенных в трех взаимно перпендикулярных плоскостях, воспринимают угловые ускорения. Отолитовые рецепторы эллиптического и сферического мешочков преддверья лабиринта регистрируют линейные ускорения и играют ключевую роль в восприятии гравитации. Сигналы от рецепторов внутреннего уха по вестибулярной части преддверно-улиткового нерва поступают в вестибулярные ядра ствола мозга. Деятельность вестибулярной системы реализуется посредством вестибулоокулярного и вестибулоспинального рефлексов. Первый обеспечивает координацию движений глаз и неподвижность изображения на сетчатке, тогда как второй принимает важное участие в обеспечении устойчивости. Восходящие связи вестибулярной системы с корой головного мозга позволяют осознавать расположение головы и тела в пространстве, а также принимают участие в пространственной ориентации и навигации. Повреждение вестибулярной системы сопровождается головокружением (ощущением мнимого движения или вращения окружающих предметов или самого больного в пространстве) и неустойчивостью.

Проприоцептивная система

Информация, поступающая от рецепторов суставов и мышц, реагирующих на давление и растяжение, очень важна для формирования представления о положении тела в пространстве и его движениях, а значит и для контроля позы, и поддержания равновесия. Сигналы от проприорецепторов направляются в кору мозга в составе бульботаламических путей. Первый нейрон бульботаламического пути локализуется в спинномозговом ганглии, второй — в области продолговатого мозга, третий — в вентролатеральном ядре таламуса. Повреждение проприоцептивной системы приводит к расстройству равновесия, особенно заметному в условиях недостаточной зрительной информации, например в темноте.

Зрительная система

Зрительная информация важна прежде всего для формирования представления о расположении тела по отношению к другим объектам вокруг. Отсутствие или недостаток такой информации в условиях нарушения зрения или ограниченной освещенности затрудняет ориентацию в пространстве и способствует неустойчивости.

Информация от вестибулярной, проприоцептивной и зрительной систем поступает в ствол мозга, где перерабатывается прежде всего с участием мозжечка. Мозжечок, в частности, содержит данные о предшествующем опыте тех или иных движений и, тем самым, в процессе интеграции вновь поступающей информации помогает выбрать оптимальную двигательную стратегию поддержания равновесия.

Схема взаимодействия основных афферентных и эфферентных систем в процессе поддержания равновесия представлена на рисунке 1.

Рисунок 1. Взаимодействие систем, принимающих участие в поддержании равновесия.

При повреждении какой-либо из систем, принимающих участие в поддержании равновесия, компенсация достигается за счет деятельности других. Например, при повреждении вестибулярной системы равновесие обеспечивается зрительной и проприоцептивной системами. Компенсация редко бывает полной, так что даже сравнительно негрубые повреждения, как правило, все же сказываются на устойчивости. Кроме того, в процессе компенсации может формироваться так называемая зависимость от информации, получаемой от той или иной из сохранившихся афферентных систем. Так, зрительная зависимость при несовершенной компенсации вестибулярных заболеваний приводит к резкому нарастанию неустойчивости в ситуациях недостаточной или измененной зрительной информации (например, в сумерках или при нестабильной, движущейся окружающей обстановке).