Αίσθηση Ισορροπίας

Ο λαβύρινθος του εσωτερικού αυτιού αποτελείται, εκτός από τον κοχλία, από δύο μικρούς σάκους - στρογγυλούς (sacculus) και ωοειδείς (utriculus) - και τρία ημικυκλικά κανάλια. Αυτές οι δομές είναι γεμάτες με ενδολέμφο και περιβάλλονται από όλες τις πλευρές από περίλυμφο. Η καταστροφή τους προκαλεί σημαντική απώλεια της αίσθησης ισορροπίας. ένα περιστέρι στο οποίο έχουν αφαιρεθεί αυτά τα όργανα δεν μπορεί να πετάξει.

Με την πάροδο του χρόνου, ωστόσο, μπορεί να μάθει ξανά πώς να διατηρεί την ισορροπία χρησιμοποιώντας οπτικά ερεθίσματα. Στον άνθρωπο, εκτός από αυτά τα όργανα του εσωτερικού αυτιού, η ισορροπία εξαρτάται από την όραση, την ιδιοδεκτική διέγερση και τη διέγερση που προέρχεται από κύτταρα που βρίσκονται στα πέλματα των ποδιών και είναι ευαίσθητα στην πίεση. Σε ορισμένους τύπους κώφωσης, τα όργανα ισορροπίας στο εσωτερικό αυτί, καθώς και ο κοχλίας, δεν λειτουργούν, αλλά η αίσθηση της ισορροπίας παραμένει ανέπαφη.

Το Sacculus και το Utriculus είναι μικροί κοίλοι σάκοι επενδεδυμένοι με ευαίσθητα κύτταρα με τρίχες και περιέχουν μικρές πέτρες στο αυτί, ωτόλιθους, που αποτελούνται από ανθρακικό ασβέστιο. Υπό κανονικές συνθήκες, η βαρύτητα αναγκάζει τους ωτόλιθους να ασκούν πίεση σε ορισμένα τριχωτά κύτταρα, τα οποία στη συνέχεια στέλνουν ώσεις στον εγκέφαλο κατά μήκος των αισθητήριων νευρικών ινών που προέρχονται από τις βάσεις αυτών των κυττάρων. Όταν το κεφάλι γέρνει, οι ωτόλιθοι ασκούν πίεση σε άλλα κύτταρα και τα ερεθίζουν.

Πολλά ασπόνδυλα, όπως οι καραβίδες και οι αστακοί, έχουν επίσης παρόμοια όργανα. Η δράση αυτών των κυττάρων στις καραβίδες αποδείχθηκε σε ένα έξυπνο πείραμα. Βασίστηκε στο γεγονός ότι κατά τη διάρκεια της τήξης, όταν ο καρκίνος ρίχνει το παλιό του κάλυμμα και αναπτύσσεται ένα νέο, πιο ευρύχωρο κέλυφος, αναπτύσσει επίσης νέα όργανα ισορροπίας και ο καρκίνος εισάγει σε αυτά κόκκους άμμου, τους οποίους παίρνει από το περιβάλλον. Προμηθεύοντας τις καραβίδες με ρινίσματα σιδήρου, οι πειραματιστές τις ανάγκασαν να ανταποκριθούν σε έναν μαγνήτη.

Όταν ένας μαγνήτης τοποθετήθηκε ακριβώς πάνω από το ζώο και προσέλκυσε ρινίσματα σιδήρου, με αποτέλεσμα να πιέζουν τα ανώτερα κύτταρα του οργάνου ισορροπίας, η καραβίδα παρέκαμψε το «πάνω» με το «κάτω», αναποδογύρισε και επέπλεε την κοιλιά προς τα πάνω. Στους λαβύρινθους του αυτιού υπάρχουν τρία ημικυκλικά κανάλια, καθένα από τα οποία είναι ένας σωλήνας καμπυλωτός σε ημικύκλιο, συνδεδεμένος στα δύο άκρα με έναν οβάλ σάκο. Τα κανάλια είναι διατεταγμένα με τέτοιο τρόπο ώστε καθένα από αυτά να βρίσκεται σε ένα επίπεδο κάθετο στα επίπεδα των άλλων δύο καναλιών.

Όταν το ένα άκρο κάθε καναλιού ρέει στον οβάλ σάκο, υπάρχει μια μικρή διαστολή σε σχήμα βολβού (αμπούλα), που περιέχει μια ομάδα τριχωτών κυττάρων που είναι παρόμοια με τα ίδια κύτταρα του ωοειδούς και του στρογγυλού σάκου, αλλά δεν διαθέτουν ωτόλιθους. Αυτά τα κύτταρα διεγείρονται από τις κινήσεις του υγρού (ενδόλυμφος) που γεμίζει τα κανάλια. Όταν το κεφάλι γυρίζει, η κίνηση του υγρού στα κανάλια υστερεί σε σχέση με αυτή την κίνηση, με αποτέλεσμα στην πραγματικότητα τα τριχωτά κύτταρα να κινούνται σε σχέση με το υγρό και να δέχονται ερεθίσματα από τη ροή του.

Αυτή η διέγερση προκαλεί όχι μόνο μια αίσθηση περιστροφής, αλλά και αντανακλαστικές κινήσεις των ματιών και του κεφαλιού προς την αντίθετη κατεύθυνση από την αρχική περιστροφή. Επειδή τα τρία ημικυκλικά κανάλια βρίσκονται σε τρία διαφορετικά επίπεδα, η μετακίνηση της κεφαλής προς οποιαδήποτε κατεύθυνση θα προκαλέσει την κίνηση του υγρού σε τουλάχιστον ένα από αυτά τα κανάλια. Με την εισαγωγή ζεστού ή κρύου νερού στον έξω ακουστικό πόρο, μπορούν να προκληθούν ρεύματα μεταφοράς στο υγρό του καναλιού χωρίς καμία κίνηση της κεφαλής. Υπάρχει μια αίσθηση περιστροφής και ζάλη.

Ένα άτομο είναι συνηθισμένο σε κινήσεις στο οριζόντιο επίπεδο, ερεθίζοντας με κάποιο τρόπο τα ημικυκλικά κανάλια, αλλά οι κάθετες κινήσεις παράλληλες στον μακρύ άξονα του σώματος είναι ασυνήθιστες γι 'αυτόν. Τέτοιες κινήσεις (όπως ανεβοκατέβασμα σε ασανσέρ ή κίνηση στη θάλασσα) ερεθίζουν τα ημικυκλικά κανάλια με ασυνήθιστο τρόπο και μπορεί να προκαλέσουν ναυτία και έμετο, όπως συμβαίνει με τη ναυτία. Εάν ένα άτομο ξαπλώσει, οι κινήσεις θα ερεθίσουν διαφορετικά τα ημικυκλικά κανάλια και η ναυτία θα είναι λιγότερο έντονη.