Funkcjonowanie narządu przedsionkowego jest ściśle związane z receptorami mięśniowymi, receptorami dotyku i ucisku oraz narządami zmysłów (szczególnie wzroku). W obrębie łagiewki i woreczka znajduje się narząd otolitowy (tj. komórki zmysłowe zaopatrzone we włoski, zatopione w galaretowatej masie zawierającej kamyczki soli wapnia zwane otolitami), który informuje o położeniu głowy w przestrzeni oraz o przyspieszeniach lub zwolnieniach liniowych. Te receptory są szczególnie wrażliwe na ruchy o niskiej częstotliwości, które wywołują chorobę lokomocyjną.
Natomiast kanały półkoliste są przystosowane do detekcji przyspieszeń kątowych, gdyż każdy z nich znajduje się pod kątem prostym w stosunku do sąsiedniego. Kanały wypełnia śródchłonka, która, wprawiana w ruch podczas ruchów głowy, powoduje drażnienie osklepków (komórek rzęsatych zatopionych w galaretowatej substancji) zlokalizowanych w bańkach tych kanałów.
Nerw czaszkowy VIII- przedsionkowo-ślimakowy, zwany dawniej statyczno-słuchowym, jest nerwem obu narządów zmysłów mieszczących się w uchu wewnętrznym, czyli błędniku tj.: zmysłu słuchu (mieszczącym się w ślimaku, tzw. narząd spiralny) i zmysłu równowagi (mieszczącym się w przedsionku i przewodach półkolistych, tzw.: narząd przedsionkowy i otolitowy).
Nerw VIII składa się z dwóch części:
a) przedsionkowej, zwanej nerwem równowagi, który włóknami czuciowymi przewodzi impulsy z nabłonka zmysłów grzebieni bańkowych przewodów półkolistych oraz plamki woreczka i plamki łagiewki położonych w przedsionku błędnika,
b) ślimakowej, zwanej nerwem ślimaka, która jest właściwym nerwem narządu słuchu, zawierającej włókna czuciowe biegnące od narządu spiralnego Cortiego.
Proprioreceptor, receptor umiejscowiony w mięśniach (wrzeciona mięśniowe), ścięgnach (narządy Golgiego), stawach, okostnej.
Bodźce odbierane przez proprioreceptory pozwalają np. na określenie ruchu kończyn i ich położenia (tzw. czucie głębokie, odruchy głębokie) względem ciała oraz sił grawitacji.
Do proprioreceptorów zalicza się również zmysł równowagi. Biorą one udział w utrzymaniu równowagi ciała poprzez wpływ na regulację napięcia mięśniowego, gdyż porpiroreceptory inicjują odruchy regulujące to napięcie (pętla gamma).
W móżdżku mieszczą się ośrodki odruchowe regulujące napięcie mięśni szkieletowych i siłę ich skurczu oraz ośrodki koordynujące ruchy i utrzymywanie równowagi. Poza tym móżdżek uczestniczy w kierowaniu mechanizmami regulującymi precyzję wykonywanych ruchów dowolnych i niektórych czynności wegetatywnych. Móżdżek otrzymuje informacje z proprioreceptów, z narządu równowagi (narząd przedsionkowy), z ośrodków wzrokowych i wyższych ośrodków nerwowych kresomózgowia.
Zmysł równowagi
Sprawne poruszanie się człowieka może być zapewnione tylko wówczas, gdy dobrze funkcjonuje jego zmysł równowagi. Jest w ustroju narząd, wchodzący w skład ucha wewnętrznego, którego receptory odbierają sygnały o położeniu ciała w trójwymiarowej przestrzeni. Te receptory są wyspecjalizowanymi komórkami zaopatrzonymi w rzęski zanurzone w gęstym płynie (endolimfie) wypełniającym trzy kanały pólkoliste ucha wewnętrznego. Te trzy kanały rejestrują ruchy obrotowe w trzech osiach w przestrzeni. W czasie ruchu ciała, szczególnie zaś - obrotu głowy - endolimfa, wypełniająca kanały, wskutek własnej bezwładności, "spóźnia się" w stosunku do ścian kanałów i wytwarza "wodny" prąd, który porusza rzęski komórek receptorowych. Ruch rzęsek indukuje zmiany w komórkach receptorowych, w wyniku których powstaje potencjał elektryczny, a następnie impuls elektryczny, który jest przewodzony nerwem przedsionkowym do gałek ocznych, do móżdżku oraz do kory mózgowej. W móżdżku oraz w korze jest dokonywana kompleksowa analiza położenia ciała w przestrzeni i są generowane dyrektywy korygujące odchylenia.
Zachowanie równowagi wymaga współdziałania
układu przedsionkowego ucha - relacja głowy względem pionu
wzroku,
receptorów nacisku stóp - odchylenie środka ciężkości ciała
priopriocepcji.
Skomplikowany system, wiele struktur.
Odruchy dzięki móżdżkowi; kot spada na cztery łapy.
Tylna część wyspy, płata ciemieniowego, otrzymuje sygnały z ukladu równowagi.
Stymulacja tego obszaru wywołuje wrażenia ruchu i obrotów.
Pobudzenia padaczkowe tego obszaru wywołują też takie wrażenia.
Uszkodzenia wywołują zanik zdolności do dyskryminacji ruchu.
Wzrok może dostarczać wystarczającej informacji dla orientacji.
W ciemności, silnym deszczu lub śniegu nie wystarcza.
Przyczyna tkwi w uchu
W ciągu każdej minuty w organizmie zachodzą tysiące reakcji, które decydują o harmonijnym przebiegu wszystkich procesów fizjologicznych. Wieloma z nich zawiaduje układ immunologiczny (odpornościowy). Jednym z jego zadań jest przeciwstawianie się zewnętrznym siłom przyciągania ziemskiego, które oddziałują na nasz ustrój, np. wstrząsom, kołysaniu, przyspieszeniom, wahaniom ciśnienia, występującym podczas podróży samochodem, statkiem, samolotem, a nawet jazdy szybkobieżną windą.
Wszelkie bodźce związane z oddziaływaniem sił grawitacji i przyspieszeń są rejestrowane przez narząd równowagi, zwany błędnikiem. Znajduje się on w uchu wewnętrznym i składa się z "labiryntu" trzech półkolistych kanałów, ułożonych w trzech płaszczyznach prostopadłych względem siebie. Labirynt ten jest pierwszym narządem, który rejestruje informacje o zmianie wielkości i kierunku zewnętrznych sił oddziałujących na nasz organizm. Dane te są natychmiast wysyłane do mózgu, by układ autonomiczny zdążył dostosować narządy ciała do nowej sytuacji.
Czynnościowy chaos
Dzięki zsynchronizowanej pracy błędnika i układu autonomicznego pływanie łodzią po spokojnym jeziorze jest przyjemnym odpoczynkiem. Natomiast silne kołysanie na wysokiej fali lub gwałtowne przyspie-szenie i hamowanie samochodu powoduje, że nadmiernie pobudzony błędnik z powodu zbyt szybko zmieniających się informacji nie nadąża przekazywać ich do układu autonomicznego i dalej do narządów. Mówiąc w pewnym uproszczeniu, organizm nie jest w stanie powiązać sprzecznych sygnałów od różnych zmysłów. Oczy informują, że wszystko w porządku, a błędnik "woła", że coś się dzieje. Powstaje więc swego rodzaju czynnościowy chaos. W tej sytuacji układ autonomiczny uruchamia wiele reakcji obronnych, co dla organizmu oznacza początek choroby lokomocyjnej.
Także psychika
Powodem wystąpienia objawów choroby lokomocyjnej mogą być również czynniki psychiczne. Niektórzy nie skarżą się na dolegliwości (np. nudności, zawroty głowy), jeśli podczas jazdy mają uwagę zaprzątniętą zajęciami wymagającymi skupienia. Zmęczenie, stres, intensywne zapachy, brak dostatecznej ilości tlenu mogą zaostrzać różne przykre dolegliwości
. Złudzenia
Złudzeniami nazywamy fałszywe zniekształcone spostrzeżenia. Powstają one wskutek niedoskonałości naszych zmysłów, za pomocą, których utrzymujemy kontakt z otaczającym nas światem. Wszystkie nasze zmysły w odpowiednich okolicznościach mogą nam dostarczyć fałszywych danych.
Wszelkiemu rodzajowi złudzeń nadzwyczaj sprzyja: zmęczenie, złe samopoczucie, duże napięcie emocjonalne, niewłaściwa pozycja, niedotlenienie, przyspieszenia, a wreszcie brak wiary we własne siły i brak krytycyzmu. Przyczyny złudzeń w locie możemy podzielić na następujące grupy. Złudzenia powstałe:
1) wskutek naruszenia zasad działania zmysłów,
2) wskutek częściowego zahamowania procesów w korze mózgowej,
3) wskutek okoliczności uniemożliwiających różnicowanie bodźców (np. w ciemną noc trudno jest odróżnić gwiazdy i pojedyncze światła na ziemi).
a) złudzenia wzrokowe
W warunkach złego oświetlenia zdarza się dokonać mylnych spostrzeżeń. Gdy szybko człowiek obróci się kilka razy wydaje mu się, że świat wiruje.
Często piloci ulegają złudzeniom odległości podczas lądowania po długim locie na znacznych wysokościach. Nieprawidłowa ocena wysokości prowadzi do błędów lądowania.
Przykłady złudzeń wzrokowych
|
|
linie są równolegle |
odcinki są równe |
b) złudzenia błędnika
Pilot najczęściej spotyka się ze złudzeniami błędnikowymi. Przytoczone przykłady będą się odnosiły przede wszystkim do tych przypadków, w których nie ma kontroli (korekcji) wzroku.
W prawidłowym zakręcie wypadkowa sit działa zawsze prostopadle do podłogi samolotu i dlatego statyczny zmysł równowagi (narząd otolitowy) sądzi, ze ziemia znajduje się zawsze pod podłogą samolotu tymczasem jest ona pod dolnym skrzydłem. W nieprawidłowym zakręcie z wyślizgiem ulegamy złudzeniu, ze ziemia znajduje się pod górnym skrzydłem.
Identycznie w czasie prawidłowej pętli dla zmysłu równowagi ziemia Jest zawsze pod podłogą samolotu a o rzeczywistym położeniu jej informuje nas tylko widoczność horyzontu naturalnego lub sztucznego.
Istotne jest zachowanie się części kinetycznej narządu równowagi, mieszącej się w kanałach półkolistych, która Jest nastawiona na rejestrację przyspieszeń kątowych. Trzeba tu przypomnieć, ze narząd ten w warunkach lotu u przeciętnego człowieka rejestruje przyspieszenia 1°/s, co stanowi tzw. wartość progową.
1. Jeżeli samolot przechyla się np. w lewo, z przyspieszeniem kątowym poniżej wartości progowej, to osiągnie on duże przechylenie w sposób niezrozumiały dla pilota, bo nie zarejestrowany przez komórki zmysłowe. Gdy pilot na podstawie wskazań przyrządów podniesie zwis w normalnym tempie, tzn. z przyspieszeniem kątowym powyżej progowego, to zostanie zarejestrowany tylko ten drugi ruch, w prawo, i podczas gdy w rzeczywistości samolot leci prosto, pilotowi wydaje się że ma prawy zwis.
2. W odwrotnej sytuacji, gdy samolot, powoli wyszedł z przechylenia, do którego został wprowadzony z przyspieszeniem kątowym powyżej progowego wówczas przez narząd równowagi został zarejestrowane tylko wprowadzenie w przechyl, a kiedy samolot leci już prosto, pilot sądzi, ze przechylenie i zakręt utrzymują się nadal.
3. Odczuwanie wznoszenia w czasie zakrętu następuje dlatego, że powstają podobne odczucia, jak przy przejściu na wznoszenie z lotu poziomego, gdyż z narządu równowagi oraz z czucia głębokiego i powierzchniowego płyną zupełnie podobne wrażenia. Mamy do czynienia wtedy nie tylko z tzw. "zamianą sterów" w sensie pilotażowym, ale i z odpowiednikiem fizjologicznym w zakresie działania zmysłów.
4. Gdy ruch obrotowy którejś z trzech płaszczyzn trwa przez chwilę, endolimfa w kanałach półkolistych zaczyna nabierać prędkości zgodnej z ruchem ciała i samolotu. W chwili zatrzymania się ruchu endolimfa swoja bezwładnością dalej krąży, tak jak herbata w zatrzymanej szklance. Stąd po zatrzymaniu ruchu obrotowego samolotu występuje wrażenie ruchu odwrotnego co do kierunku, przez mimo, że ruchu już nie ma, to wskutek bezwładności endolimfa krąży nadal przez pewien czas, identycznie jak przy ruchu samolotu w przeciwną stronę.
Piloci mają tendencję podczas wyprowadzania z zakrętu do zadzierania samolotu, nie tylko dlatego, ze zapominają "oddać drążek" tyle, ile ściągnęli w zakręcie, lecz i dlatego, że dochodzi jeszcze złudzenie pochylania maski i zniżania się. Złudzenie to powstaje wskutek występowania w czasie wyprowadzania z zakrętu złudnych odczuć odwrotnych do tych, jakie pilot odczuwał w zakręcie.
5. Jeżeli w trakcie trwania ruchu obrotowego samolotu którejś z płaszczyzn wykonujemy ruchy głową, to w większości przypadków występuje przyspieszenie Coriolisa. Powstają wtedy złożone i zmienne bodźce z różnych kanałów półkolistych, co wywołuje zawroty głowy i sprzyja występowaniu choroby powietrznej. Ma to miejsce szczególnie w czasie głębokiego krążenia, korkociągu i w innych figurach akrobacji, połączonych z intensywnym obrotem samolotu. Należy wiec unikać ruchów w płaszczyznach niezgodnych z płaszczyzną obrotu samolotu.
Wzrok ma wprawdzie bardzo silny korygujący wpływ na narząd równowagi, lecz gdy i on ulegnie złudzeniom, wtedy wnosi swój błąd do określenia położenia w przestrzeni.
Dlatego, ze względu na możliwość utraty orientacji przestrzennej wszystkie samoloty są zaopatrzone w przyrządy i o ile lot z widocznością ziemi można sobie bez nich wyobrazić, o tyle lot w chmurach bez przyrządów kończy się z reguły mimowolną akrobacją.
Nawet sprawne przyrządy nie chronią w pełni przed złudzeniami i ich skutkami. Przyrządy bowiem umożliwiają tylko skonfrontowanie własnych spostrzeżeń z obiektywnymi wskazaniami. Jeśli pilot nie wykaże dostatecznie krytycznego podejścia do złudzeń i nie oprze swego postępowania wyłącznie na wskazaniach sprawnych przyrządów to utraci orientację przestrzenną.
RÓWNOWAGA
Przez równowagę rozumie się zdolność zachowania stabilnej pozycji ciała w różnych warunkach. Wyróżniamy równowagę statyczną, która występuje przy wykonywaniu ruchów części ciała i utrzymywaniu określonej pozycji bez przemieszczania, np.: postawa zasadnicza we wspięciu. Równowaga dynamiczna polega na zachowaniu odpowiednio stabilnej pozycji ciała znajdującego się w ruchu: w czasie chodu, biegu, przy wykonywaniu skoków rzutów, obrotów.
Równowaga jest jednym z ważnych życiowo zmysłów człowieka, stanowi złożoną reakcję odruchów sterowanych przez centralny system nerwowy. Im bardziej doskonały zmysł równowagi posiada człowiek, tym szybciej następuje powrót do równowagi po jej utracie i tym mniejsza jest amplituda wychwiań.