+++
Люди все время двигаются. Кто-то делает это изящно, кто-то неуклюже, но любому человеку необходимо каждое мгновение корректно оценивать свое положение в пространстве, чтобы иметь возможность сделать следующее движение. Эту оценку делает вестибулярный аппарат — часть внутреннего уха. Для надежности и уха, и аппарата у нас по два.
Вестибулярный аппарат — это система из трех полукружных каналов, которая оценивает ускорение, которое возникает при наклоне, повороте, или каком-то более сложном движении головы. В основе работы всей этой системы лежит давление жидкости на эластичную мембрану. Не самая очевидная, но понятная ассоциация — это наполненная водой трубка, которая с одной стороны запаяна, а с другой стороны на нее натянут воздушный шарик. Если такую трубку наклонять вверх-вниз, шарик будет периодически колебаться.
Составные части вестибулярного аппарата — это три полукружных канала, которые реагируют на наклоны и повороты головы, и отолитовый орган, который реагирует на ускорение при линейном движении.
Полукружные каналы замкнуты и заполнены вязкой жидкостью. В основании каждого канала есть утолщение, внутри которого находится купула — это такой желеобразный колпачок. Он и выступает в роли колеблющегося шарика на трубке с водой. Под купулой находятся клетки-рецепторы. Во время наклона головы или всего тела в ту или иную сторону, жидкость то давит на купулу, то не давит. Изменение положения купулы передается ресничкам клеток-рецепторов, которые, в свою очередь, передают эту информацию по нервам в мозг.
У речного рака тоже есть вестибулярный аппарат, но для того, чтобы он работал, в нем должны быть песчинки с речного дна. Если эти песчинки из рака достать и заменить их на железные опилки (это можно сделать, когда рак линяет), а потом подносить к раку магнит, он будет думать, что низ находится там, где магнит.
Каналы находятся в примерно перпендикулярных плоскостях, что позволяет реагировать на наклоны во всех направлениях. Поскольку в каждой голове два набора полукружных каналов, мы можем получать еще более точную информацию о положении головы: если голова поворачивается направо, рецепторы в правом горизонтальном полукружном канале стимулируются, тогда как рецепторы в левом горизонтальном канале тормозятся, и наоборот.
Отолитовые органы состоят из двух мешочков: круглого и овального. Эти мешочки тоже заполнены вязкой жидкостью, и в них тоже есть рецепторные клетки с ресничками. Над клетками расположен гелеобразный слой с маленькими, но довольно тяжелыми кристаллами карбоната кальция — отолитами. При ускорении в том или ином направлении кристаллы смещаются и стимулируют реснички рецепторов. Отолиты позволяют нам чувствовать, где верх, а где низ.
Почему людей укачивает
Укачивание может возникать, когда вестибулярный аппарат слишком сильно стимулируется и купула с отолитами то и дело дергают реснички клеток-рецепторов. Это запускает каскад реакций в мозге, который, среди прочего, затрагивает и рвотный центр. Вестибулярный аппарат можно тренировать — и тут подойдет любой спорт, кроме шахмат, — укачивать будет меньше.
А вот алкогольное опьянение на вестибулярный аппарат не влияет. Неуверенная походка — результат того, что продукты распада спирта поражают мозжечок, который отвечает за удержание равновесия.
Иллюстрация: Максим Чатский
Текст: Юра Стефанов
@темы:
наука,
мир вокруг,
просто о сложном