Půlkruhové kanály

Všichni tři se spárovali a byli vybaveni mechanoreceptory Půlkruhové kanály ve vnitřním uchu patří k orgánům rovnováhy a jsou téměř kolmé k sobě, takže je k dispozici půlkruhový kanál pro každý ze tří hlavních směrů rotace v trojrozměrném prostoru.

Půlkruhové kanály citlivě reagují na zrychlení rotace, ale ne na rovnoměrné rotace. Jsou naplněny endolymfou, která se díky principu setrvačnosti začne pohybovat, když je zrychlena a ohýbá malé smyslové chloupky, které vysílají odpovídající elektrický signál do vestibulocochlear nervu.

Jaké jsou půlkruhové kanály?

Tři půlkruhové kanály v mazlavé kosti vnitřního ucha spolu se dvěma otolitními orgány, sukulem a utriculem, tvoří párový rovnovážný nebo vestibulární aparát. Funkční princip polokruhových kanálů je založen na setrvačnosti endolymfy, která je umístěna v polokruhových kanálech.

V případě rotačního zrychlení, které může být také způsobeno rychlým otáčením hlavy, zůstává endolymfa půlkruhového kanálu, která je umístěna v rovině rotace, na okamžik. V ampuli, nižším zahušťování půlkruhového kanálu, je mechanoreceptor se smyslovými chloupky, které jsou ohnuty pohybem endolymfy a vysílají odpovídající signál do vestibulocochlear nervu. Zastavení rotačního pohybu je také vnímáno jako zrychlení, ale jako zrychlení v opačném směru.

Půlkruhové kanály reagují velmi rychle na rotační zrychlení díky jejich principu činnosti. Nevýhodou je, že endolymfa se krátce "otočí" po každém zrychlení, než se znovu dostane do původní polohy. Během uklidňující fáze, která může po piruetě trvat až sekundu, je zrychlení vnímáno subjektivně, i když objektivně není.

Anatomie a struktura

Malé trubkovité půlkruhové kanály v membránovém labyrintu v levém a pravém vnitřním uchu vznikají z vestibulu, s nímž jsou dva otolitní orgány spojeny také pro senzorickou detekci lineárních zrychlení. Každý půlkruhový kanál má zahušťování na jednom konci přímo nad vestibulu, crista ampullaris, ve kterém je umístěn konec receptorové buňky.

Malá tobolka, kupula, se vyboulí nad crista ampullaris, která je naplněna želatinovou želé a do které vyčnívají senzorické chloupky mechanoreceptoru. Crista s kupulí nahoře v tomto bodě prakticky uzavírá půlkruhový kanál. Protože endolymfa, která zaplňuje všechny vestibulární orgány, se díky své setrvačnosti krátce pohybuje proti stěnám půlkruhového kanálu, když se otáčí a "bere" kupu s sebou, jsou smyslové chloupky ohnuty a vytvářejí elektrický potenciál, který přecházejí do vestibulocochlearního nervu.

Celý membránový labyrint je obklopen perilymfou, která se odlišuje od endolymfy ve vestibulárních orgánech obrácením poměrů jeho elektrolytů. Endolymfa je bohatá na draslík a nízký obsah sodíku, zatímco perilymfa, která je identická s extracelulární lymfou zbytku tělesné tkáně, má nízký obsah draslíku a vysoký obsah sodíku.

Funkce a úkoly

Nejdůležitějším úkolem a funkcí polokruhových kanálů je „spolupracovat“ s otolitovými orgány, proprioceptorovým systémem, také známým jako proprioceptorový systém, udržovat tělo v rovnováze a vyvolat určité oční reflexy. Důležitým reflexem je vestibulookulární reflex (VOR), který umožňuje fixovat objekt pevně i při velmi rychlých pohybech hlavy.

Vestibulární orgány jsou spojeny přímo s očními svaly a spouštějí nedobrovolné korekční pohyby očí proti směru zrychlení, což může být mnohem rychlejší než dobrovolné pohyby očí. Další výhodou VOR je, že dokáže bez námahy dohlížet na stacionární prostředí, a to i při složitých pohybech, jako je běh a skákání. Účinek je poněkud srovnatelný s gyroskopicky stabilizovanou kamerou používanou na pohybujících se platformách.

Zprávy o zrychlení z půlkruhových kanálů jsou velmi rychlé, výrazně rychlejší než centrální vidění, protože mozek musí pro vestibulární zprávy poskytovat mnohem méně „procesorové práce“ než u centrálního vidění. Interakce několika senzorových systémů pro koordinaci pohybů má tu výhodu, že jeden senzor může kompenzovat selhání druhého alespoň po určitou dobu. Takže můžeme stát vzpřímeně i v naprosté tmě a chodit navzdory ztrátě zraku.

Bohužel, půlkruhové kanály dodávají falešné zprávy na krátkou dobu po každém zastavení zrychlení, protože endolymfa trochu zaostává kvůli setrvačnosti, takže smyslové chloupky zůstávají krátce rozptýleny a vykazují „špatné“ dojmy zrychlení. Pokud je v daném okamžiku dobrý výhled na okolí nebo referenční povrchy, mozek přijímá vizuální dojmy jako „správné“ a potlačuje „nesprávné“ pohyby pohybu za méně než 100 milisekund.

Zde najdete své léky

Nemoci

Nejčastějšími stížnostmi spojenými s půlkruhovými kanály jsou tzv. Závratě, které mohou být velmi nepříjemné a lze je vystopovat zpět k různým příčinám.

Závratě jako hlavní příznak - také v neurologii - se rozumí příznaky, jako je nesprávné vnímání pohybu. Závratě mohou být doprovázeny bolestmi hlavy a nevolností nebo zvracením. Benigní periferní paroxysmální poziční vertigo (BPPV) na vrcholu seznamu frekvencí s přibližně 17% příčin všech příznaků vertigo. Jde o nezhoubné onemocnění, kterému mohlo předcházet traumatické poškození mozku nebo zánět vestibulárního nervu. BPPV je způsobena oddělením jednoho nebo více krystalů kalcitu z jednoho ze dvou otolitových orgánů a jejich přemístěním do zadního půlkruhového kanálu. To je možné, protože endolymfa je vzájemně propojena.

I když symptomy mohou být závažné, problém lze vyřešit vhodnými polohami těla, protože krystalové zrno může přirozeně opustit půlkruhový kanál. Kromě některých dalších příčin závratě, jako jsou neurotoxiny, alkohol a další jedy, je Menièreova choroba relativně častým důvodem výskytu příznaků s přibližně 10%. Menièreova choroba je založena na přetlaku endolymfy ve vnitřním uchu. Těžké záchvaty závratě jsou obvykle doprovázeny tinnitem a počínající ztrátou sluchu.