Polkrožni kanali

Trije so seznanjeni in opremljeni z mehanoreceptorji Polkrožni kanali v notranjem ušesu spadajo v organe ravnotežja in so skoraj pravokotni drug na drugega, tako da je na voljo polkrožni kanal za vsako od treh glavnih smeri vrtenja v tridimenzionalnem prostoru.

Polkrožni kanali občutljivo reagirajo na rotacijske pospeške, ne pa na enakomerne rotacije. Napolnjeni so z endolimfo, ki se zaradi načela vztrajnosti začne premikati, ko jo pospešimo, in upogne majhne senzorične dlačice, ki oddajajo ustrezen električni signal v vestibulokohlearni živec.

Kakšni so polkrožni kanali?

Trije polkrožni kanali, ki se nahajajo v petrozni kosti notranjega ušesa, skupaj z dvema otolitnima organoma sakulusom in utriculusom tvorita parno ravnotežje ali vestibularni aparat. Funkcionalno načelo polkrožnih kanalov temelji na vztrajnosti endolimfe, ki je nameščena v polkrožnih kanalih.

V primeru rotacijskega pospeška, ki ga lahko povzroči tudi hitro vrtenje glave, zaenkrat ostane endolimfa polkrožnega kanala, ki se nahaja v ravnini vrtenja. V ampuli, spodnji zadebelitvi polkrožnega kanala, je mehanoreceptor s senzoričnimi dlačicami, ki se upognejo z gibanjem endolimfe in pošljejo ustrezen signal vestibulokohlearnemu živcu.Ustavitev rotacijskega gibanja se dojema tudi kot pospešek, vendar kot pospešek v nasprotni smeri.

Polkrožni kanali zaradi svojega principa delovanja izjemno hitro reagirajo na rotacijske pospeške. Pomanjkljivost je, da se endolimfa na kratko "zasuka" po vsakem pospešku, preden se spet spočije v prvotnem položaju. Med fazo pomirjanja, ki lahko traja do sekunde po pirouette, se pospešuje občutek pospeška, čeprav ga objektivno ni.

Anatomija in struktura

Majhni polkrožni kanali v membranskem labirintu v levem in desnem notranjem ušesu izvirajo iz preddvora, s katerim sta dva otolitna organa povezana za senzorično zaznavanje linearnih pospeškov. Vsak polkrožni kanal ima na enem koncu zadebelitev neposredno nad preddvorom, crista ampullaris, v katerem se nahaja konec receptorske celice.

Majhna kapsula, cupula, se izboči nad crista ampullaris, ki je napolnjena z gelom in v katero štrlijo senzorične dlake mehanoreceptorja. Krista s cupulo, ki sedi na vrhu, na tej točki praktično zapre polkrožni kanal. Ker se endolimfa, ki napolni vse vestibularne organe, zaradi inervacije med rotacijskim pospeškom na kratko premakne ob stene polkrožnega kanala in z njim "prevzame" cupulo, se senzorične dlačice upognejo in ustvarijo električni potencial, ki ga prenašajo na vestibulokohlearni živec.

Celoten membranski labirint je obdan s perimimfo, ki se od endolimfe v vestibularnih organih razlikuje po preobratu njegovih elektrolitnih razmerij. Endolimfa je bogata s kalijem in malo natrija, medtem ko je perimimfa, ki je identična zunajcelični limfi preostalega telesnega tkiva, malo kalija in veliko natrija.

Funkcija in naloge

Najpomembnejša naloga in funkcija polkrožnih kanalov je "sodelovanje" z otolitnimi organi, sistemom proprioceptorjev, znan tudi kot proprioceptorski sistem, in vzdrževati telo v ravnovesju ter sprožiti določene očesne reflekse. Pomemben refleks je vestibulo-očesni refleks (VOR), ki omogoča trdno pritrditev predmeta tudi z zelo hitrimi gibi glave.

Vestibularni organi so povezani neposredno z očesnimi mišicami in sprožijo nehote korektivne gibe oči proti smeri pospeška, kar je lahko veliko hitrejše od prostovoljnih gibov oči. Druga prednost sistema VOR je, da lahko brez težav spremljate tudi nepremično okolje, tudi s kompleksnimi gibi, kot sta tek in skakanje. Učinek je nekoliko primerljiv z žiro stabilizirano kamero, ki se uporablja na premikajočih se platformah.

Poročila o pospešku polkrožnih kanalov so zelo hitra, bistveno hitrejša od osrednjega vida, saj morajo možgani za vestibularna poročila zagotoviti precej manj "procesorskega dela" kot pri osrednjem vidu. Interakcija več senzorskih sistemov za koordinacijo gibov ima to prednost, da lahko en senzor kompenzira odpoved drugega vsaj za določen čas. Na ta način lahko stojimo pokonci tudi v popolni temi in hodimo kljub izgubi vida.

Na žalost polkrožni kanali za kratek čas po vsakem ustavljanju pospeška oddajajo lažna poročila, ker endolimfa nekoliko zaostaja zaradi inercije, tako da senzorične dlake ostanejo na kratko motene in poročajo o "napačnih" pospeških posnetkih. Če je v tistem trenutku dober pogled na okolico ali referenčne površine, možgani vizualne vtise sprejmejo kot "pravilne" in potisnejo "napačne" utrinke gibanja v manj kot 100 milisekundah.

Tu lahko najdete svoja zdravila

Bolezni

Najpogostejše pritožbe, povezane s polkrožnimi kanali, so tako imenovane omotica, ki so lahko zelo neprijetne in jih je mogoče zaslediti do različnih vzrokov.

Vrtoglavica kot ključni simptom - tudi v nevrologiji - pomeni simptome, kot je napačno zaznavanje gibanja. Omotičnost lahko spremljajo glavoboli in slabost ali bruhanje. Benigna periferna paroksizmalna pozicijska vrtoglavica (BPPV) je na vrhu seznama pogostnosti z okoli 17% vzrokov vseh simptomov vrtoglavice. Gre za benigno bolezen, ki ji je morda predhodila travmatična poškodba možganov ali vnetje vestibularnega živca. BPPV nastane zaradi odvajanja enega ali več kristalov kalcita iz enega od obeh otolitskih organov in njihovega premika v zadnjični polkrožni kanal. To je mogoče, ker je endolimfa povezana med seboj.

Tudi če so simptomi resni, lahko težavo rešimo z ustreznim položajem telesa, ker lahko kristalno zrno zapusti polkrožni kanal na naraven način. Poleg nekaterih drugih vzrokov omotice, kot so nevrotoksini, alkohol in drugi strupi, je Menierova bolezen razmeroma pogost razlog za pojav simptomov z okoli 10%. Menièreova bolezen temelji na nadtlaku endolimfe v notranjem ušesu. Hude napade omotičnosti ponavadi spremljajo tinitus in začetek izgube sluha.