Об органе равновесия и уловках фигуристов
Институт психологии РАН
Отрывок из книги Роба Десалла (ведущего научного сотрудника Института сравнительной геномики им. Саклера в США)
«Чувства: Нейробиология сенсорного восприятия».
Полукружные каналы внутреннего уха предназначены для равновесия.
Полукружные каналы формируют своего рода трехмерную си стему координат с осями X–Y–Z, известную как вестибулярный
аппарат. Все три полукружных канала заканчиваются ампулами,
и в этой области они сходятся вместе. Сами каналы заполнены
жидкостью — эндолимфой. Внутри каждая из трех ампул запол нена желеобразной ячеистой структурой. Это купула, на которой
расположены небольшие реснички, или волоски, отходящие от
ее поверхности. Эти реснички снабжены нервами и соединены
с мозгом. Если вы поворачиваете голову, жидкость смещается под
действием инерции, вызванной поворотом головы. Каждая купу ла, как поплавок на удочке, движется в обратном направлении,
чуть запаздывая, что вызывает изгиб ресничек в ампуле. Сгиба ние волосков вызывает потенциал действия в каналах, который
передается в мозг, где информация интерпретируется, чтобы
помочь нам удержать равновесие.
Полукружные каналы формируют своего рода трехмерную си стему координат с осями X–Y–Z, известную как вестибулярный
аппарат. Все три полукружных канала заканчиваются ампулами,
и в этой области они сходятся вместе. Сами каналы заполнены
жидкостью — эндолимфой. Внутри каждая из трех ампул запол нена желеобразной ячеистой структурой. Это купула, на которой
расположены небольшие реснички, или волоски, отходящие от
ее поверхности. Эти реснички снабжены нервами и соединены
с мозгом. Если вы поворачиваете голову, жидкость смещается под
действием инерции, вызванной поворотом головы. Каждая купу ла, как поплавок на удочке, движется в обратном направлении,
чуть запаздывая, что вызывает изгиб ресничек в ампуле. Сгиба ние волосков вызывает потенциал действия в каналах, который
передается в мозг, где информация интерпретируется, чтобы
помочь нам удержать равновесие.
Однако равновесие — это не только то, где в пространстве находится наша голова. Вокруг нас постоянно какое-то движение, да и мы сами дви жемся. Даже то, как мы воспринимаем свое положение в про странстве, включает в себя хаотичное движение — броуновское
движение жидкости в полукружных каналах. Если бы все это
броуновское движение распознавалось вестибулярным аппара том, с равновесием была бы полная неразбериха: мозг бы просто
задымился от перегрузки, получая столько ложной информации.
движение жидкости в полукружных каналах. Если бы все это
броуновское движение распознавалось вестибулярным аппара том, с равновесием была бы полная неразбериха: мозг бы просто
задымился от перегрузки, получая столько ложной информации.
Меес Мюллер с коллегами разработал модель для изучения того,
как полукружные каналы справляются с воздействием броунов ского движения. Эта модель рассматривает несколько особенно стей строения волосковых клеток купулы. Стоит отметить, что
волоски этих клеток в десять раз длиннее, чем волоски в слу ховой системе, в десять раз более упруги (кохлеарные волоски
слуховой системы сгибаются намного легче) и в сто раз труднее
смещаются, чем кохлеарные волоски. Благодаря волосковым
клеткам купулы эта странная система с трехосным вестибуляр ным аппаратом позволяет справиться с броуновским движением
и сохранить равновесие (рис. 7.1).
как полукружные каналы справляются с воздействием броунов ского движения. Эта модель рассматривает несколько особенно стей строения волосковых клеток купулы. Стоит отметить, что
волоски этих клеток в десять раз длиннее, чем волоски в слу ховой системе, в десять раз более упруги (кохлеарные волоски
слуховой системы сгибаются намного легче) и в сто раз труднее
смещаются, чем кохлеарные волоски. Благодаря волосковым
клеткам купулы эта странная система с трехосным вестибуляр ным аппаратом позволяет справиться с броуновским движением
и сохранить равновесие (рис. 7.1).
Вся информация из полукружных каналов отправляется
в мозг и объединяется с информацией из трех других источни ков — глаз, мышц и суставов.
[ Информация от мышц, связок, суставных сумок называется проприо цептивной чувствительностью и позволяет ощущать относительное положе ние частей тела и их движение. — Прим. ред.]
Информация из всех трех органов чувств передается в ствол головного мозга, где интерпретируется, взаимодействуя с мозжечком и корой головного мозга. Эти 2 области мозга важны, потому что позволяют остальной части тела
реагировать на первоначальное движение, из-за которого возник ла потребность в равновесии. Мозжечок играет важную роль, по скольку координирует сложные движения тела, а кора головного
мозга — потому что предоставляет информацию из памяти и усво енного опыта для того, чтобы «устранить крен».
в мозг и объединяется с информацией из трех других источни ков — глаз, мышц и суставов.
[ Информация от мышц, связок, суставных сумок называется проприо цептивной чувствительностью и позволяет ощущать относительное положе ние частей тела и их движение. — Прим. ред.]
Информация из всех трех органов чувств передается в ствол головного мозга, где интерпретируется, взаимодействуя с мозжечком и корой головного мозга. Эти 2 области мозга важны, потому что позволяют остальной части тела
реагировать на первоначальное движение, из-за которого возник ла потребность в равновесии. Мозжечок играет важную роль, по скольку координирует сложные движения тела, а кора головного
мозга — потому что предоставляет информацию из памяти и усво енного опыта для того, чтобы «устранить крен».
Фигуристы лучше всех держат равновесие. Их пируэты —
сложнейший вызов вестибулярному аппарату, но спортсмены
справляются с нагрузкой. Как только фигурист начинает вра щаться в какую-то сторону, купула быстро смещается в проти воположном направлении из-за инерционных свойств эндолим фы. Реснички купулы, или волоски, сгибаются, указывая мозгу,
что голова движется в направлении вращения. Но по мере уве личения количества оборотов (примерно через десять секунд)
жидкость в каналах полностью увлекается окружением, и чув ствительность к этому вращению исчезает. Даже при таких
экстремальных возмущениях купулы, как во время исполнения
классических элементов — винта, бильмана, волчка, либелы или
заклона, фигуристы грациозно выходят из вращения.
сложнейший вызов вестибулярному аппарату, но спортсмены
справляются с нагрузкой. Как только фигурист начинает вра щаться в какую-то сторону, купула быстро смещается в проти воположном направлении из-за инерционных свойств эндолим фы. Реснички купулы, или волоски, сгибаются, указывая мозгу,
что голова движется в направлении вращения. Но по мере уве личения количества оборотов (примерно через десять секунд)
жидкость в каналах полностью увлекается окружением, и чув ствительность к этому вращению исчезает. Даже при таких
экстремальных возмущениях купулы, как во время исполнения
классических элементов — винта, бильмана, волчка, либелы или
заклона, фигуристы грациозно выходят из вращения.
В 2006 году Наталья Канунникова установила мировой рекорд по вращению стоя — 308 оборотов в минуту! — после чего заскользила по льду как ни в чем не бывало.
Как же фигуристы, такие как Канунникова, сохраняют равно весие и справляются с головокружением? Отчасти это врожден ные способности, поэтому и великим спортсменом стать не так-то
уж просто. Но конечно же, есть и уловки, помогающие преодолеть
причуды вестибулярного аппарата. Одна из хитростей при враще нии — постановка ног и, следовательно, расположение централь ной оси, вдоль которой вращается фигурист. Если четко держать
эту ось в стабильно вертикальном положении, зафиксировав на
ней центр тяжести, тело будет сохранять равновесие. Конечно,
для совершенствования техники требуются годы практики, но это
того стоит. Есть еще один трюк — сверхбыстрое вращение надо
выполнять в конце программы. Если фигурист ставит эффект ную точку в выступлении, заканчивая вращение в стабильной
(но драматичной) позе, восстановить равновесие ему сильно про ще.
уж просто. Но конечно же, есть и уловки, помогающие преодолеть
причуды вестибулярного аппарата. Одна из хитростей при враще нии — постановка ног и, следовательно, расположение централь ной оси, вдоль которой вращается фигурист. Если четко держать
эту ось в стабильно вертикальном положении, зафиксировав на
ней центр тяжести, тело будет сохранять равновесие. Конечно,
для совершенствования техники требуются годы практики, но это
того стоит. Есть еще один трюк — сверхбыстрое вращение надо
выполнять в конце программы. Если фигурист ставит эффект ную точку в выступлении, заканчивая вращение в стабильной
(но драматичной) позе, восстановить равновесие ему сильно про ще.
Другой фокус состоит в том, чтобы выйти из вращения, войдя
в широкую дугу, во время которой можно восстановить даже по шатнувшийся баланс. Дугу часто считают движением поэтичным
и артистичным, а на самом деле это средство выживания, которое
фигурист использует, чтобы оставаться в равновесии
в широкую дугу, во время которой можно восстановить даже по шатнувшийся баланс. Дугу часто считают движением поэтичным
и артистичным, а на самом деле это средство выживания, которое
фигурист использует, чтобы оставаться в равновесии
