Анатомия и физиология вестибулярного аппарата Gordon Shields MD

Анатомия и физиология вестибулярного аппарата Gordon Shields, MD Arun Gadre, MD

n Система обеспечения равновесия n Мембранозный и костный лабиринт в толще каменистой части височной кости n Различают 5 различных чувствительных органа – 3 полукружных канала: верхний, латеральный , задний – 2 отолитовых органа: маточка и сферический мешочек (utriculus и sacculus)

n Полукружные каналы чувствительны к угловым ускорениям. Semicircular canals sense angular acceleration n Отолитовые органы (utriculus и sacculus) чувствительны к линейным ускорениям

Полукружные каналы располагаются под прямым углом по отношению друг к другу n Латеральные каналы располагаются под наклоном 30 градусов n Верхние и задние – под углом 45 градусов n

Утрикулюс расположен в горизонтальной плоскости n Саккулюс – в вертикальной n

Анатомия

В области утрикулюса имеются 5 отверстий n Саккулюс является сферическим карманом n Утрикулюс – эллипсовидный n

Кровоснабжение n n 45% кровотока AICA (передне – нижняя мозжечковая артерия) 24% из верхней мозжечковой артерии 16% кровотока из базилярной Две веточки: передняя вестибулярная и общая кохлеарная артерии

Вестибулярные нервы Верхний вестибулярный нерв: верхний канал, латеральный канал, утрикулюс n Нижний вестибулярный нерв: задний канал и саккулюс n

n Мембранозный лабиринт погружен в перилимфу n Эндолимфа наполняет вестибулярные органы и улитку

n Перилимфа – По составу сходна с внеклеточной жидкостью – K+=10 m. EQ, Na+=140 m. Eq/L – Неясно, является она ультрафильтратом спинно-мозговой жидкости или крови – Дренируется через венулы и слизистую оболочку среднего уха

n Эндолимфа – Сходна с внутриклеточной жидкостью – K+=144 m. Eq/L, Na+=5 m. Eq/L – Продуцируется маргинальными клетками сосудистой полоски из перилимфы в улитке и из тёмных клеток в преддверии лабиринта – Абсорбируетсяв эндолимфатическом мешке через эндолимфатический, утрикулярный и саккулярный протоки

Сенсорные структуры n Ампула полукружных каналов n Расширенное окончание канала n Содержит сенсорный нейроэпителий, купулу, поддерживающие клетки

Чувствительные реснички нейроэпителия (киноцилии) расположены вблизи утрикулюса в латеральных каналах и в противоположных окончаниях вехних и задних каналов n Ампулопетальный ток (по направлению к ампуле) оказывает возбуждающий эффект в латеральных каналах и угнетающий – в верхних и задних каналах n Ампулофугальный ток (от ампулы) оказывает противоположное действие n

«Парность» каналов n Полукружные каналы правого и левого лабиринтов «спарены» – Горизонтальные каналы – друг с другом – Правый верхний/ левый задний – Левый верхний/правый задний – Позволяет дублировать ощущение движения – Это объясняет компенсацию функции при одностороннем поражении лабиринта

Отолитовые органы n Утрикулюс и саккулюс «чувствуют» линейные ускорения n Реснички волосковых клеток погружены в желеобразный слой n Отолиты или отоконии находятся на поверхности

Отолиты Кальция карбонат или кальцит n 0. 5 -30 um n Специфичной является гравитация 2. 71 -2. 94 n Центральная область отолитовой мембраны называется стриолой n

Волосковые клетки саккулюса ориентированы по направлению от стриолы n Волосковые клетки утрикулюса ориентированы по направлению к стриоле n Стриола имеет изогнутую форму, поэтому отолитовые органы чувствительны к линейным ускорениям в различных направлениях n

Центральные вестибулярные пути n n Скарпов узел расположен во внутреннем слуховом проходе Состоит из биполярных клеток нейронов первого порядка Верхние и нижние отделы формируют общий пучок, который входит в ствол мозга Вестибулярные афферентные волокна первого порядка правой и левой сторон не пересекаются

n Афферентные волокна оканчиваются в вестибулярных ядрах дна четвёртого желудочка – Верхнее вестибулярное ядро – Латеральное вестибулярное ядро – Медиальное вестибулярное ядро – Нисходящее вестибулярное ядро

n Возбуждение вестибулярных ядер «проецируется» на: – Мозжечок – Экстраокулярные ядра – Спинной мозг – Контралатеральные вестибулярные ядра

n n n Ощущение движений тела и контроль над ними Информация комбинируется с данными, получаемыми из зрительной и проприоцептивной систем Удержание тела в равновесии и компенсация эффектов, возникающих при движениях головы

Вестибуло-окулярный рефлекс – Мембранозный лабиринт движется вместе с головой – Endolymph does not causing relative motion – Возбуждение вестибулярного ядра вызывает возбуждение экстраокулярного – Активация глазодвигательных мышц возвращает глазное яблоко к первоначальному положению стабилизирует – Стабилизируется изображение, проецируемое на сетчатке

n Продолжающееся возбуждение вестибулярного аппарата вызывает продолжение активации глазодвигательных мышц n Движения глазных яблок, возникающие при этом, называются нистагмом

Вестибуло-спинальный рефлекс n Смещения головы, связанные с гравитацией, вызывают возбуждение вестибулярных ядер n Возбуждение проецируется на ядра, активирующие «антигравитационные» мышцы по 3 основным путям : – Латеральный вестибуло-спинальный тракт – Медиальный вестибуло-спинальный тракт – Ретикуло-спинальный тракт

Вращательная проба n Исследуют функцию горизонтального полукружного канала n Раздражитель – адекватный n 10 оборотов за 20 секунд в кресле Барани

Калорическая проба n n Хотя раздражитель не является адекватным, проба применяется для исследования возбудимости вестибулярного аппарата Пациент лежит на спине. Горизонтальные каналы ориентированы вертикально (ампула расположена вверху) Вливание в слуховой проход холодной воды вызывает отток эндолимфы от утрикулюса и угнетение стимуляции чувствительных волокон Это вызывает появление нистагма с направлением быстрой фазы в противоположную сторону

Вливание тёплой воды вызывает расширение и приток эндолимфы по направлению к утрикулюсу. n Результатом этого является возбуждение чувствительных нервных волокон и появление нистагма, направленного в сторону стимуляции. n COWS (cold opposite, warm same) n

Литература Shepard NT, Solomon D. Functional Operation of the Balance System in Daily Activities. Otolaryngologic Clinics of North America 2000; 33(3): 455 -468. Minor LB. Physiological principles of vestibular function on earth and in space. Otolaryngology-Head and Neck Surgery 1998; 118(3 part 2): S 5 -S 15. Abdel Razek OA. Anatomy of the Vestibular System. www. emedicine. com Hoffman R, Strunk C. Vestibular Anatomy and Physiology. Department of Otolaryngology Grand Rounds University of Texas Medical Branch December 9, 1992. Baloh RW. Dizziness, Hearing Loss, and Tinnitus. Philadephia, F. A. Davis Company, 1998. Jahn AF, Santos-Sacchi J. Physiology of the Ear. Second edition. San Diego, Singular, 2001. Friedman I, Ballantyne J. Ultrastructural Atlas of the Inner Ear. London, Butterworth & Co. , 1984. Janfaza P, Nadol JB. Temporal Bone and Ear. In: Janfaza P ed. Surgical Anatomy of the Head and Neck. Philadelphia, Lippincott Williams & Wilkins, 2001: 419 -479. Wall C, Vrabec JT. Vestibular Function and Anatomy. In: Head & Neck Surgery-Otolaryngolog. Philadelphia, Lippincott Williams & Wilkins, 2001: 1641 -1650.