Kanały półkoliste

Trzy sparowane i wyposażone w mechanoreceptory Kanały półkoliste w uchu wewnętrznym należą do narządów równowagi i są do siebie prawie prostopadłe, dzięki czemu kanał półkolisty jest dostępny dla każdego z trzech głównych kierunków obrotu w przestrzeni trójwymiarowej.

Kanały półkoliste reagują wrażliwie na przyspieszenia obrotowe, ale nie na równomierne obroty. Wypełnione są endolimfą, która ze względu na zasadę bezwładności zaczyna się poruszać przy przyspieszaniu i zagina drobne włoski czuciowe, które emitują odpowiedni sygnał elektryczny do nerwu przedsionkowo-ślimakowego.

Jakie są kanały półkoliste?

Trzy kanały półkoliste w kości skalistej ucha wewnętrznego, razem z dwoma narządami otolitowymi, sacculus i utriculus, tworzą sparowany aparat równowagi lub aparat przedsionkowy. Zasada działania kanałów półkolistych opiera się na bezwładności endolimfy, która znajduje się w kanałach półkolistych.

W przypadku przyspieszenia obrotowego, które może być również spowodowane gwałtownym obrotem głowy, endolimfa kanału półkolistego znajdująca się w płaszczyźnie obrotu pozostaje przez chwilę. W bańce, dolnym zgrubieniu kanału półkolistego, znajduje się mechanoreceptor z włoskami czuciowymi, które są zginane przez ruch endolimfy i wysyłają odpowiedni sygnał do nerwu przedsionkowo-ślimakowego. Zatrzymanie ruchu obrotowego jest również postrzegane jako przyspieszenie, ale jako przyspieszenie w przeciwnym kierunku.

Kanały półkoliste reagują niezwykle szybko na przyspieszenia obrotowe ze względu na ich zasadę działania. Wadą jest to, że endolimfa na krótko „obraca się” po każdym przyspieszeniu, zanim ponownie spocznie w swoim pierwotnym położeniu. Podczas fazy uspokajania, która może trwać do sekundy po piruecie, subiektywnie odczuwalne jest przyspieszenie, chociaż obiektywnie go nie ma.

Anatomia i budowa

Małe, rurkowate półkoliste kanały w błoniastym labiryncie w lewym i prawym uchu wewnętrznym wychodzą z przedsionka, z którym połączone są dwa narządy otolitowe w celu sensorycznej detekcji przyspieszeń liniowych. Każdy z kanałów półkolistych ma zgrubienie na jednym końcu bezpośrednio nad przedsionkiem, crista ampullaris, w którym znajduje się koniec komórki receptorowej.

Mała kapsułka, kopułka, wybrzusza się nad crista ampullaris, które jest wypełnione galaretowatą galaretką, do której wystają włoski czuciowe mechanoreceptora. Crista z kopułą osadzoną na górze praktycznie zamyka w tym miejscu kanał półkolisty. Ponieważ endolimfa, która wypełnia wszystkie narządy przedsionkowe, porusza się na krótko po ścianach kanału półkolistego ze względu na swoją bezwładność, gdy się obraca i „bierze” ze sobą osłonkę, włosy czuciowe są zginane i generują potencjał elektryczny, który przekazują do nerwu przedsionkowo-ślimakowego.

Cały błoniasty błędnik otoczony jest przez chłonkę, która różni się od endolimfy w narządach przedsionkowych odwróceniem stosunków elektrolitów. Endolimfa jest bogata w potas i mało sodu, podczas gdy chłonka, która jest identyczna z zewnątrzkomórkową limfą w pozostałej części ciała, ma niską zawartość potasu i wysoką zawartość sodu.

Funkcja i zadania

Najważniejszym zadaniem i funkcją kanałów półkolistych jest „współpraca” z narządami otolitowymi, układem proprioceptorów, zwanym także proprioceptorami, oraz utrzymywanie ciała w równowadze i wywoływanie określonych odruchów wzrokowych. Ważnym odruchem jest odruch przedsionkowo-oczny (VOR), który umożliwia pewne unieruchomienie przedmiotu nawet przy bardzo szybkich ruchach głowy.

Narządy przedsionkowe są połączone bezpośrednio z mięśniami oka i wyzwalają mimowolne ruchy korekcyjne oczu wbrew kierunkowi przyspieszenia, które może być znacznie szybsze niż ruchy dobrowolne oczu. Kolejną zaletą VOR jest to, że może bez wysiłku obserwować stacjonarne środowisko, nawet przy złożonych ruchach, takich jak bieganie i skakanie. Efekt jest nieco porównywalny z kamerą ze stabilizacją żyroskopową używaną na ruchomych platformach.

Raporty przyspieszenia z kanałów półkolistych są bardzo szybkie, znacznie szybsze niż widzenie centralne, ponieważ mózg musi wykonywać znacznie mniej „pracy procesora” dla raportów przedsionkowych niż w przypadku widzenia centralnego. Współdziałanie kilku systemów czujników do koordynacji ruchów ma tę zaletę, że jeden czujnik może kompensować awarię innego przynajmniej przez pewien czas. Dzięki temu możemy stać prosto nawet w całkowitej ciemności i chodzić pomimo utraty wzroku.

Niestety, kanały półkoliste dostarczają fałszywych raportów przez krótki czas po każdym zatrzymaniu przyspieszenia, ponieważ endolimfa opóźnia się trochę z powodu bezwładności, tak że włosy czuciowe pozostają na krótko rozproszone i zgłaszają „złe” wrażenia z przyspieszenia. Jeśli w danym momencie istnieje dobry widok na otoczenie lub powierzchnie odniesienia, mózg akceptuje wrażenia wzrokowe jako „prawidłowe” i tłumi „nieprawidłowe” wrażenia ruchowe w czasie krótszym niż 100 milisekund.

Tutaj znajdziesz swoje leki

Choroby

Najczęstszymi dolegliwościami związanymi z kanałami półkolistymi są tak zwane zawroty głowy, które mogą być bardzo nieprzyjemne i mieć różne przyczyny.

Zawroty głowy jako kluczowy objaw - również w neurologii - rozumiane są jako objawy, takie jak nieprawidłowe postrzeganie ruchu. Zawrotom głowy mogą towarzyszyć bóle głowy i nudności lub wymioty. Łagodne obwodowe napadowe zawroty głowy pozycyjne (BPPV) na szczycie listy częstości z około 17% przyczyn wszystkich objawów zawrotów głowy. Jest to łagodna choroba, która mogła być poprzedzona urazowym uszkodzeniem mózgu lub zapaleniem nerwu przedsionkowego. BPPV jest spowodowane oderwaniem jednego lub więcej kryształów kalcytu od jednego z dwóch narządów otolitowych i ich przemieszczeniem do tylnego kanału półkolistego. Jest to możliwe, ponieważ endolimfa jest ze sobą połączona.

Nawet jeśli objawy mogą być poważne, problem można rozwiązać poprzez odpowiednie ułożenie ciała, ponieważ ziarno kryształu może w naturalny sposób opuścić kanał półkolisty. Oprócz innych przyczyn zawrotów głowy, takich jak neurotoksyny, alkohol i inne trucizny, choroba Menière'a jest stosunkowo częstą przyczyną pojawiania się objawów i wynosi około 10%. Choroba Menière'a polega na nadciśnieniu endolimfy w uchu wewnętrznym. Gwałtownym napadom zawrotów głowy zwykle towarzyszą szumy uszne i początkowa utrata słuchu.