Ημικυκλικά κανάλια

Τα τρία ζευγάρια και εξοπλισμένα με μηχανικούς υποδοχείς Ημικυκλικά κανάλια στο εσωτερικό αυτί ανήκουν στα όργανα ισορροπίας και είναι σχεδόν κάθετα το ένα με το άλλο, έτσι ώστε να υπάρχει ημικυκλικό κανάλι για καθεμία από τις τρεις κύριες κατευθύνσεις περιστροφής σε τρισδιάστατο χώρο.

Τα ημικυκλικά κανάλια αντιδρούν ευαίσθητα σε περιστροφικές επιταχύνσεις, αλλά όχι σε ομοιόμορφες περιστροφές. Είναι γεμάτα με ενδολύμφη, η οποία, λόγω της αρχής της αδράνειας, αρχίζει να κινείται όταν επιταχύνεται και λυγίζει μικρές αισθητήριες τρίχες που εκπέμπουν αντίστοιχο ηλεκτρικό σήμα στο αιθουσαίο νευρικό νεύρο.

Ποια είναι τα ημικυκλικά κανάλια;

Τα τρία ημικυκλικά κανάλια στο οιδώδες οστό του εσωτερικού αυτιού, μαζί με τα δύο όργανα του ωτολίθου, τον ιερό και τον μήτρα, σχηματίζουν τη ζεύγη ισορροπία ή αιθουσαία συσκευή. Η λειτουργική αρχή των ημικυκλικών καναλιών βασίζεται στην αδράνεια του ενδολύμιου, η οποία βρίσκεται στα ημικυκλικά κανάλια.

Σε περίπτωση περιστροφικής επιτάχυνσης, η οποία μπορεί επίσης να προκληθεί από ταχεία περιστροφή της κεφαλής, η ενδολύμπη του ημικυκλικού καναλιού, που βρίσκεται στο επίπεδο περιστροφής, παραμένει στιγμιαία. Στον αμπούλο, το χαμηλότερο πάχος του ημικυκλικού καναλιού, υπάρχει ένας μηχανικός υποδοχέας με αισθητήριες τρίχες, οι οποίες κάμπτονται από την κίνηση του ενδολύμματος και στέλνουν ένα αντίστοιχο σήμα στο αιθουσαίο νευρικό νεύρο. Η διακοπή μιας περιστροφικής κίνησης θεωρείται επίσης ως επιτάχυνση, αλλά ως επιτάχυνση στην αντίθετη κατεύθυνση.

Τα ημικυκλικά κανάλια αντιδρούν εξαιρετικά γρήγορα στις περιστροφικές επιταχύνσεις λόγω της αρχής λειτουργίας τους. Ένα μειονέκτημα είναι ότι το ενδολίμφη "στριφογυρίζει" για λίγο μετά από κάθε επιτάχυνση πριν ξαναπαίξει στην αρχική του θέση. Κατά τη διάρκεια της ηρεμιστικής φάσης, η οποία μπορεί να διαρκέσει έως και ένα δευτερόλεπτο μετά από μια πιρουέτα, υποκειμενικά γίνεται μια επιτάχυνση αν και αντικειμενικά δεν υπάρχει.

Ανατομία & δομή

Τα μικρά, ημικυκλικά κανάλια που μοιάζουν με σωλήνα στον μεμβρανώδη λαβύρινθο στο αριστερό και το δεξί εσωτερικό αυτί προκύπτουν από τον προθάλαμο, με τον οποίο τα δύο όργανα του otolith συνδέονται για την αισθητηριακή ανίχνευση γραμμικών επιταχύνσεων. Τα ημικυκλικά κανάλια έκαναν πάχυνση στο ένα άκρο ακριβώς πάνω από τον προθάλαμο, το crista ampullaris, στο οποίο βρίσκεται το άκρο του κυττάρου υποδοχέα.

Ένα μικρό καψάκιο, το κύπελλο, διογκώνεται πάνω από το crista ampullaris, το οποίο είναι γεμάτο με ένα ζελέ και μέσα στο οποίο προεξέχουν οι αισθητήριες τρίχες του μηχανικού υποδοχέα. Το crista με τον τρούλο που κάθεται στην κορυφή κλείνει σχεδόν το ημικυκλικό κανάλι σε αυτό το σημείο. Επειδή η ενδολύμφη, η οποία γεμίζει όλα τα αιθουσαία όργανα, κινείται για λίγο στα τοιχώματα του ημικυκλικού καναλιού λόγω της αδράνειας λόγω της περιστροφικής επιτάχυνσης και "παίρνει" τον κύπελλο μαζί της, οι αισθητήριες τρίχες κάμπτονται και δημιουργούν ηλεκτρικό δυναμικό που μεταδίδουν στο αιθουσαίο νεύρο.

Ολόκληρος ο μεμβρανώδης λαβύρινθος περιβάλλεται από perilymph, το οποίο διακρίνεται από το ενδολύμφιο στα αιθουσαία όργανα από μια αντιστροφή των αναλογιών του ηλεκτρολύτη. Η ενδολύμφη είναι πλούσια σε κάλιο και χαμηλή σε νάτριο, ενώ το perilymph, το οποίο είναι πανομοιότυπο με την εξωκυτταρική λέμφη του υπόλοιπου ιστού του σώματος, έχει χαμηλή περιεκτικότητα σε κάλιο και υψηλή περιεκτικότητα σε νάτριο.

Λειτουργία & εργασίες

Το πιο σημαντικό καθήκον και λειτουργία των ημικυκλικών καναλιών είναι να «συνεργαστεί» με τα όργανα ωτολιθών, το σύστημα ιδιοδεκτών, που ονομάζεται επίσης σύστημα ιδιοδεκτών, και να διατηρήσει το σώμα σε ισορροπία και να προκαλέσει ορισμένα αντανακλαστικά των ματιών. Ένα σημαντικό αντανακλαστικό είναι το αιθουσαίο-οφθαλμικό αντανακλαστικό (VOR), το οποίο καθιστά δυνατή την σταθερή στερέωση ενός αντικειμένου ακόμη και με πολύ γρήγορες κινήσεις της κεφαλής.

Τα αιθουσαία όργανα συνδέονται απευθείας με τους μυς των ματιών και προκαλούν ακούσιες διορθωτικές κινήσεις των ματιών ενάντια στην κατεύθυνση της επιτάχυνσης, η οποία μπορεί να είναι πολύ ταχύτερη από τις εθελοντικές κινήσεις των ματιών. Ένα άλλο πλεονέκτημα του VOR είναι ότι μπορεί να παρακολουθεί αβίαστα το σταθερό περιβάλλον, ακόμη και με πολύπλοκες κινήσεις όπως το τρέξιμο και το άλμα. Το αποτέλεσμα είναι κάπως συγκρίσιμο με μια γυρο-σταθεροποιημένη κάμερα που χρησιμοποιείται σε κινούμενες πλατφόρμες.

Οι αναφορές επιτάχυνσης από τα ημικυκλικά κανάλια είναι πολύ γρήγορες, σημαντικά ταχύτερες από την κεντρική όραση, επειδή ο εγκέφαλος πρέπει να παρέχει πολύ λιγότερη «εργασία επεξεργαστή» για αναφορές αιθουσαίου από ό, τι με την κεντρική όραση. Η αλληλεπίδραση πολλών συστημάτων αισθητήρων για το συντονισμό των κινήσεων έχει το πλεονέκτημα ότι ένας αισθητήρας μπορεί να αντισταθμίσει την αστοχία ενός άλλου τουλάχιστον για έναν ορισμένο χρόνο. Έτσι μπορούμε να σταθούμε όρθιοι ακόμη και σε απόλυτο σκοτάδι και να περπατάμε παρά την απώλεια της όρασης.

Δυστυχώς, τα ημικυκλικά κανάλια παρέχουν ψευδείς αναφορές για μικρό χρονικό διάστημα μετά από κάθε διακοπή μιας επιτάχυνσης, επειδή το ενδολύμινο καθυστερεί λίγο λόγω της αδράνειας, έτσι ώστε οι αισθητήριες τρίχες να παραμένουν αποσπασμένες για λίγο και να αναφέρουν "λανθασμένες" εντυπώσεις επιτάχυνσης. Εάν υπάρχει καλή εικόνα του περιβάλλοντος ή των επιφανειών αναφοράς εκείνη τη στιγμή, ο εγκέφαλος δέχεται τις οπτικές εντυπώσεις ως «σωστές» και καταστέλλει τις «εσφαλμένες» εντυπώσεις κίνησης σε λιγότερο από 100 χιλιοστά του δευτερολέπτου.

Μπορείτε να βρείτε το φάρμακό σας εδώ

Ασθένειες

Τα πιο συνηθισμένα παράπονα που σχετίζονται με τα ημικυκλικά κανάλια είναι η λεγόμενη ζάλη, η οποία μπορεί να είναι πολύ δυσάρεστη και μπορεί να εντοπιστεί σε διάφορες αιτίες.

Η ζάλη ως κύριο σύμπτωμα - επίσης στη νευρολογία - θεωρείται ότι σημαίνει συμπτώματα όπως εσφαλμένη αντίληψη της κίνησης. Η ζάλη μπορεί να συνοδεύεται από πονοκεφάλους και ναυτία ή ακόμα και έμετο. Ο καλοήθης περιφερικός παροξυσμικός ίλιγγος θέσης (BPPV) βρίσκεται στην κορυφή της λίστας συχνοτήτων με περίπου το 17% των αιτιών όλων των συμπτωμάτων του ιλίγγου. Είναι μια καλοήθης νόσος που μπορεί να είχε προηγηθεί τραυματική εγκεφαλική βλάβη ή φλεγμονή του αιθουσαίου νεύρου. Το BPPV σχηματίζεται από την απόσπαση ενός ή περισσοτέρων κρυστάλλων ασβεστίτη από ένα από τα δύο όργανα του otolith και τη μετατόπισή τους στο οπίσθιο ημικυκλικό κανάλι. Αυτό είναι εφικτό επειδή το ενδολύμνιο συνδέεται μεταξύ τους.

Ακόμα και αν τα συμπτώματα μπορεί να είναι σοβαρά, το πρόβλημα μπορεί να επιλυθεί με την κατάλληλη θέση του σώματος, επειδή ο κρυσταλλικός κόκκος μπορεί να αφήσει τον ημικυκλικό σωλήνα με φυσικό τρόπο. Εκτός από κάποιες άλλες αιτίες ζάλης όπως οι νευροτοξίνες, το αλκοόλ και άλλα δηλητήρια, η νόσος του Menière είναι ένας σχετικά κοινός λόγος για την εμφάνιση συμπτωμάτων με περίπου 10%. Η νόσος του Menière βασίζεται στην υπερπίεση του ενδολύμματος στο εσωτερικό αυτί. Οι σοβαρές προσβολές ζάλης συνήθως συνοδεύονται από εμβοές και αρχική απώλεια ακοής.