Трите сдвоени полукръгли канала във вътрешното ухо, оборудвани с механорецептори, принадлежат на органите на равновесие и са почти перпендикулярни един на друг, осигурявайки един полукръгъл канал за всяка от трите основни посоки на въртене в триизмерното пространство. Аркуатите са чувствителни към въртящи ускорения, но не и към равномерни въртения. Те са изпълнени с ендолимфа, която поради принципа на инерцията започва да се движи по време на въртящото ускорение и огъва малки сензорни власинки, които подават съответния електрически сигнал към вестибулокохлеарния нерв.
Какви са дъгообразните канали?
Трите дъговидни канала, разположени в петрозната кост на вътрешното ухо, заедно с двата отолитни органа sacculus и utriculus, образуват сдвоения вестибуларен или равновесен апарат. Принципът на действие на полукръглите канали се основава на инерцията на ендолимфата, разположена в полукръглите канали. По време на въртящо ускорение, което може да бъде причинено и от бързото въртене на глава, ендолимфата на дъгообразния канал, който се намира в равнината на въртене, за момент спира. В ампулата, долното удебеляване на дъгообразния канал, има механорецептор със сензорни косми, които се огъват от движението на ендолимфата и подават съответния сигнал на вестибулокохлеарния нерв. Спирането на въртеливо движение също се възприема като ускорение, но като ускорение в обратна посока. Поради принципа си на действие, дъгообразните реагират изключително бързо на ротационни ускорения. Недостатък е, че ендолимфата се „завърта“ за кратко след всяко ускорение, преди отново да си почине в първоначалното положение. По време на фазата на утаяване, която може да продължи до една секунда след пируета, например, субективно се усеща ускорение, въпреки че обективно няма.
Анатомия и структура
Малките тръбни аркади в мембранния лабиринт в лявото и дясното вътрешно ухо възникват от атриума (преддверието), с който са свързани и двата отолитни органа за сензорно откриване на линейни ускорения. Всеки от полукръглите канали има удебеляване, crista ampullaris, в единия край точно над преддверието, в който се намира краят на рецепторната клетка. Над crista ampullaris се извива малка капсула, купулата, която е изпълнена с желе и в която се подават сензорните косми на механорецептора. Кристата с купула, седнала отгоре, на практика затваря арката на мястото. Тъй като ендолимфата, която изпълва всички вестибуларни органи, се движи за момент по отношение на стените на дъгообразния канал поради инерцията си по време на въртящо ускорение, „увличайки“ купулата, сензорните косми се огъват и генерират електрически потенциал, който предават на вестибулокохлеарен нерв. Целият мембранозен лабиринт е заобиколен от перилимфа, която се отличава от ендолимфата във вестибуларните органи чрез обръщане на нейните електролитни съотношения. Ендолимфата е с високо съдържание калий и ниско в натрий, като има предвид, че перилимфата, която е идентична с извънклетъчната лимфа от останалата част от телесната тъкан е с ниско съдържание на калий и високо съдържание на натрий.
Функция и задачи
Най-важната задача и функция на дъговидните канали е да поддържа тялото баланс в „сътрудничество“ с отолитните органи, проприоцепторната система, наричана още проприоцепторна система, и очите, и да задейства определено око рефлекс. Един важен рефлекс е вестибуло-окулярният рефлекс (VOR), който позволява на тялото да фиксира здраво обект, дори по време на много бързи глава движения. Вестибуларните органи са директно свързани с очните мускули и предизвикват неволеви коригиращи движения на очите срещу посоката на ускорение, което може да бъде много по-бързо от доброволните движения на очите. Друго предимство на VOR е възможността без усилие да държи неподвижната среда в оглед дори по време на сложни движения като работа и скачане. Ефектът е донякъде сравним с жиростабилизирана камера, използвана на движещи се платформи. Съобщенията за ускорение от аркадите са много бързи, много по-бързи от централното зрение, тъй като много по-малко „обработваща мощност“ трябва да бъде осигурена от мозък за вестибуларни съобщения, отколкото за централно зрение. Взаимодействието на няколко сензорни системи за движение координация има предимството, че един сензор може да компенсира повредата на друг, поне за определено време.Така можем да стоим изправени и да ходим дори в пълен мрак въпреки загубата на зрението. За съжаление, след всяко спиране на ротационно ускорение, аркуатите за кратко предоставят фалшиви съобщения, тъй като ендолимфата малко изостава поради инерция, така че сензорните косми остават разсеяни за кратко и отчитат „грешни“ впечатления от ускорение. Ако към този момент има добра гледка към околната среда или референтните повърхности, мозък приема визуалните впечатления като „правилни“ и потиска „фалшивите“ впечатления от движение в рамките на по-малко от 100 милисекунди.
Болести
Най-честите оплаквания, свързани с аркадите, са т.нар световъртеж, което може да бъде много неприятно и да се дължи на различни причини. световъртеж като водещ симптом - също в неврологията - се разбира като симптоми като погрешно възприемане на движение. The световъртеж може да бъде придружено от главоболие намлява гадене да се повръщане. В честотата на причините за всички симптоми на световъртеж, доброкачествени периферни пароксизмални позиционно световъртеж (BPPV) оглавява списъка с честоти с около 17%. Това е доброкачествено състояние, но може да бъде предшествано от травматично мозък нараняване или , от вестибуларен нерв. BPPV се причинява от отделянето на един или повече калцитни кристали от един от двата отолитни органа и транспортирането им до задната дъга. Това е възможно, тъй като ендолимфата е взаимосвързана. Въпреки че симптомите могат да бъдат тежки, проблемът може да бъде решен чрез подходящи позиции на тялото, защото това позволява на кристала гранули за да напусне аркадата естествено. Освен някои други причини за световъртеж като невротоксини, алкохол и други токсини, Болест на Мениер е сравнително честа причина за симптоми, като представлява около 10%. Болест на Мениер се дължи на свръхналягане на ендолимфата във вътрешното ухо. Тежките пристъпи на световъртеж обикновено са придружени от шум в ушите и началото на загуба на слуха.
