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 inercije 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 v petrozni kosti notranjega ušesa skupaj z obema otolitnima organoma, sakulusom in utrikulom, tvorita parno ravnotežje ali vestibularni aparat. Funkcionalno načelo polkrožnih kanalov temelji na vztrajnosti endolimfe, ki se nahaja 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 dlakami, 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 načina delovanja izjemno hitro reagirajo na rotacijske pospeške. Pomanjkljivost je, da se endolimfa na kratko "obrne" po vsakem pospešku, preden spet počiva v prvotnem položaju. Med fazo pomirjanja, ki lahko traja do sekunde po pirouette, se pospešeno čuti pospešek, čeprav ga objektivno ni.

Anatomija in struktura

Majhni polkrožni kanali v membranskem labirintu v levem in desnem notranjem ušesu izhajajo 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 želatinoznim želejem 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 svoje inercije na kratko pomika ob stenah polkrožnega kanala med rotacijskim pospeškom in z njo "odvzame" cupulo, se senzorične dlačice upognejo in ustvarijo električni potencial, ki ga prenašajo na vestibulokohlearni živec.

Celoten membranski labirint je obkrožen 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 periliffa, 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, imenovanim tudi proprioceptorski sistem, in ohranjati 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 VOR-a je, da lahko brez napora pazi na nepremično okolje, tudi pri zapletenih gibih, kot sta tek in skakanje. Učinek je nekoliko primerljiv z žiro stabilizirano kamero, ki se uporablja na premičnih platformah.

Poročila o pospešku iz polkrožnih kanalov so zelo hitra, bistveno hitrejša od osrednjega vida, ker morajo možgani za vestibularna poročila zagotoviti veliko 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. Tako lahko stojimo pokonci tudi v popolni temi in hodimo kljub izgubi vida.

Na žalost polkrožni kanali po vsakem zaustavitvi pospeška na kratko pošljejo lažna poročila, ker endolimfa nekoliko zaostaja zaradi vztrajnosti, tako da senzorične dlake ostanejo na kratko odvrnjene 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 v manj kot 100 milisekundah potisnejo "napačne" premike.

Tu lahko najdete svoja zdravila

Bolezni

Najpogostejši očitki, povezani s polkrožnimi kanali, so tako imenovana omotica, ki je lahko zelo neprijetna in jo lahko zasledimo 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 drug z drugim.

Tudi če so simptomi resni, lahko težavo rešimo z ustreznimi položaji telesa, saj 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%. Menièrejeva bolezen temelji na nadtlaku endolimfe v notranjem ušesu. Nasilni napadi omotice navadno spremljajo tinitus in začetek izgube sluha.