Polkruhové kanály

Títo traja boli spárovaní a vybavení mechanoreceptormi Polkruhové kanály vo vnútornom uchu patria k rovnovážnym orgánom a sú takmer navzájom kolmé, takže je k dispozícii polkruhový kanál pre každý z troch hlavných smerov rotácie v trojrozmernom priestore.

Polkruhové kanály citlivo reagujú na zrýchlenie rotácie, ale nie na rovnomerné rotácie. Sú plné endolymfy, ktorá sa vďaka princípu zotrvačnosti začína pohybovať, keď je zrýchlená a ohýba malé zmyslové chĺpky, ktoré vysielajú zodpovedajúci elektrický signál do vestibulocochlearového nervu.

Čo sú to polkruhové kanály?

Tri polkruhové kanály nachádzajúce sa v petóznej kosti vnútorného ucha spolu s dvoma otolitskými orgánmi sakulus a utriculus tvoria párový rovnovážny alebo vestibulárny aparát. Funkčný princíp polkruhových kanálikov je založený na zotrvačnosti endolymfy, ktorá sa nachádza v polkruhových kanáloch.

V prípade rotačného zrýchlenia, ktoré môže byť tiež vyvolané rýchlym otáčaním hlavy, zostáva endolymfa polkruhového kanálika, ktorá je umiestnená v rovine rotácie, na okamih. V ampuli, nižšom zahusťovaní polkruhového kanálika, je mechanoreceptor so zmyslovými vlasmi, ktoré sú ohýbané pohybom endolymfy a vysielajú zodpovedajúci signál do vestibulocochlearového nervu. Zastavenie rotačného pohybu sa tiež vníma ako zrýchlenie, ale ako zrýchlenie v opačnom smere.

Polkruhové kanály reagujú mimoriadne rýchlo na zrýchlenie rotácie kvôli ich fungovaniu. Nevýhodou je, že endolymfa sa po každom zrýchlení krátko „otočí“ a potom sa znova dostane do pôvodnej polohy. Počas upokojovacej fázy, ktorá môže trvať až jednu sekundu po piruete, je zrýchlenie vnímané subjektívne, hoci objektívne neexistuje.

Anatómia a štruktúra

Malé trubicovité polkruhové kanály v membránovom labyrinte v ľavom a pravom vnútornom uchu vznikajú z predsiene, s ktorou sú dva otolitné orgány spojené aj na senzorickú detekciu lineárnych zrýchlení. Každý polkruhový kanálik má zhrubnutie na jednom konci priamo nad predsieň, crista ampullaris, v ktorom je umiestnený koniec receptorovej bunky.

Malá kapsula, kupula, sa vydúva nad crista ampullaris, ktorá je naplnená želé a do ktorej vyčnievajú zmyslové chĺpky mechanoreceptora. Crista s kopulou na vrchu v tomto bode prakticky uzatvára polkruhový kanál. Pretože endolymfa, ktorá zaplňuje všetky vestibulárne orgány, sa počas rotačného zrýchlenia krátko pohybuje proti stenám polkruhového kanálika a „s ňou berie kupu“, zmyslové chĺpky sú ohnuté a vytvárajú elektrický potenciál, ktorý prenášajú na vestibulocochlear nerv.

Celý membránový labyrint je obklopený perilymfou, ktorá sa odlišuje od endolymfy vo vestibulárnych orgánoch obrátením pomerov jeho elektrolytov. Endolymfa je bohatá na draslík a nízky obsah sodíka, zatiaľ čo perilymfa, ktorá je identická s extracelulárnou lymfou zvyšku tela, má nízky obsah draslíka a vysoký obsah sodíka.

Funkcia a úlohy

Najdôležitejšou úlohou a funkciou polkruhových kanálikov je „spolupracovať“ s otolitovými orgánmi, proprioceptorovým systémom, tiež nazývaným proprioceptorový systém, udržiavať telo v rovnováhe a spúšťať určité očné reflexy. Dôležitým reflexom je vestibulookulárny reflex (VOR), ktorý umožňuje pevné fixovanie objektu aj pri veľmi rýchlych pohyboch hlavy.

Vestibulárne orgány sú napojené priamo na očné svaly a spúšťajú mimovoľné korekčné pohyby očí proti smeru zrýchlenia, ktoré môže byť oveľa rýchlejšie ako dobrovoľné pohyby očí. Ďalšou výhodou VOR je, že dokáže bez námahy dohliadať na stacionárne prostredie, a to aj pri zložitých pohyboch, ako je beh a skákanie. Účinok je do istej miery porovnateľný s gyroskopicky stabilizovanou kamerou používanou na pohyblivých plošinách.

Správy o zrýchlení z polkruhových kanálikov sú veľmi rýchle, podstatne rýchlejšie ako centrálne videnie, pretože mozog musí poskytovať vestibulárnym správam oveľa menej „procesorovej práce“ ako pri centrálnom videní. Interakcia viacerých senzorových systémov na koordináciu pohybov má tú výhodu, že jeden senzor môže kompenzovať zlyhanie iného senzora aspoň na určitý čas. Takže sa môžeme postaviť rovno aj v úplnej tme a kráčať napriek strate zraku.

Bohužiaľ, polkruhové kanály dodávajú nepravdivé správy na krátku dobu po každom zastavení zrýchlenia, pretože endolymfa trochu zaostáva v dôsledku zotrvačnosti, takže zmyslové chĺpky zostávajú krátko rozptýlené a vykazujú „nesprávne“ dojmy zrýchlenia. Ak je v tom okamihu dobrý výhľad na okolie alebo referenčné povrchy, mozog akceptuje vizuálne dojmy ako „správne“ a potlačí „nesprávne“ dojmy pohybu do menej ako 100 milisekúnd.

Svoje lieky nájdete tu

choroby

Najčastejšie sťažnosti súvisiace s polkruhovými kanálikmi sú tzv. Závraty, ktoré môžu byť veľmi nepríjemné a dajú sa vysledovať z rôznych príčin.

Závraty ako kľúčový príznak - aj v neurológii - znamenajú príznaky, ako je nesprávne vnímanie pohybu. Závraty môžu sprevádzať bolesti hlavy a nevoľnosť alebo zvracanie. Benígne periférne paroxysmálne pozičné vertigo (BPPV) je na vrchole zoznamu frekvencií s asi 17% príčin všetkých príznakov vertigo. Je to nezhubné ochorenie, ktorému mohlo predchádzať traumatické poškodenie mozgu alebo zápal vestibulárneho nervu. BPPV sa tvorí oddelením jedného alebo viacerých kryštálov kalcitu z jedného z dvoch otolitových orgánov a ich premiestnením do zadného polkruhového kanálika. Je to možné, pretože endolymfa je navzájom prepojená.

Aj keď príznaky môžu byť závažné, problém sa dá vyriešiť vhodnými polohami tela, pretože krištáľové zrno môže prirodzene opustiť polkruhový kanál. Okrem niektorých ďalších príčin závratov, ako sú neurotoxíny, alkohol a iné jedy, je Menièreho choroba relatívne častým dôvodom objavenia sa symptómov s približne 10%. Menièreho choroba je založená na pretlaku endolymfy vo vnútornom uchu. Závažné záchvaty závratov zvyčajne sprevádzajú hučanie v ušiach a začínajúca strata sluchu.