Az egyensúlyérzék

A belső fül labirintusa a fülkagylón kívül két kis zsákból - kerek (sacculus) és ovális (utriculus) - és három félkör alakú csatornából áll. Ezek a struktúrák endolimfával vannak kitöltve, és minden oldalról perilimfa veszi körül. Megsemmisülésük az egyensúlyérzék jelentős elvesztését okozza; az a galamb, amelyből ezeket a szerveket eltávolították, nem tud repülni.

Idővel azonban újra megtanulhatja, hogyan tartsa fenn az egyensúlyt vizuális ingerek segítségével. Az emberben a belső fül ezen szervein kívül az egyensúly a látástól, a proprioceptív stimulációtól és a talpban elhelyezkedő, nyomásra érzékeny sejtekből származó stimulációtól függ. A süketség egyes típusainál a belső fülben lévő egyensúlyszervek, valamint a fülkagyló nem működnek, de az egyensúlyérzék sértetlen marad.

A sacculus és a utriculus kis üreges zsákok, amelyeket érzékeny, szőrös sejtekkel bélelnek, és kis fülköveket, otolitokat tartalmaznak, amelyek kalcium-karbonátból állnak. Normál körülmények között a gravitáció hatására az otolitok nyomást gyakorolnak bizonyos szőrsejtekre, amelyek aztán impulzusokat küldenek az agyba az e sejtek tövéből érkező érzőidegrostok mentén. Amikor a fej meg van döntve, az otolitok nyomást gyakorolnak a többi sejtre, és irritálják azokat.

Sok gerinctelennek, például a ráknak és a homárnak is hasonló szervei vannak. Ezeknek a sejteknek a hatását rákokban egy zseniális kísérletben mutatták be; Azon alapult, hogy a vedlés során, amikor a rák lehántja régi burkolatát és új, tágasabb héjat növeszt, új egyensúlyszerveket is fejleszt, amelyekbe a rák homokszemeket juttat be, amelyeket a környezetből vesz el. Azáltal, hogy a vedlő rákokat vasreszelékkel látták el, a kísérletezők arra kényszerítették őket, hogy reagáljanak egy mágnesre.

Amikor egy mágnest közvetlenül az állat fölé helyeztek, és az magához vonzotta a vasreszeléket, amelyek az egyensúlyi szerv felső sejtjeit megnyomták, a rák összetéveszti a „fel” és a „le” kifejezést, megfordult és hassal felfelé úszott. A füllabirintusokban három félkör alakú csatorna található, amelyek mindegyike egy félkörben ívelt cső, amely mindkét végén egy ovális zsákhoz kapcsolódik. A csatornák úgy vannak elrendezve, hogy mindegyik a másik két csatorna síkjára merőleges síkban legyen.

Amikor az egyes csatornák egyik vége az ovális zsákba áramlik, egy kis, bura alakú tágulás (ampulla) van, amely szőrsejtek csoportját tartalmazza, amelyek hasonlóak az ovális és kerek zsákok azonos sejtjeihez, de nem tartalmaznak otolitokat. Ezeket a sejteket a csatornákat kitöltő folyadék (endolimfa) mozgása gerjeszti. Amikor a fej elfordul, a folyadék mozgása a csatornákban elmarad ettől a mozgástól, így valójában a szőrsejtek a folyadékhoz képest mozognak, és annak áramlásából kapnak ingereket.

Ez a stimuláció nemcsak forgásérzést okoz, hanem a szem és a fej reflexív mozgását is a kezdeti forgással ellentétes irányban. Mivel a három félkör alakú csatorna három különböző síkban helyezkedik el, a fej bármely irányba történő mozgatása legalább az egyik csatornában folyadékot fog mozgatni. A külső hallójáratba meleg vagy hideg víz bevezetésével konvekciós áramok keletkezhetnek a csatornafolyadékban a fej mozgása nélkül. Pörgés és szédülés érzése van.

Az ember megszokta a vízszintes mozgásokat, amelyek bizonyos módon irritálják a félkör alakú csatornákat, de a test hossztengelyével párhuzamos függőleges mozgások szokatlanok számára. Az ilyen mozgások (például fel- vagy lefelé menet lifttel vagy tengeri mozgás) szokatlan módon irritálják a félkör alakú csatornákat, és hányingert és hányást okozhatnak, ahogyan ez a tengeri betegségnél előfordul. Ha az ember lefekszik, a mozdulatok eltérően irritálják a félkör alakú csatornákat, és a hányinger kevésbé lesz erős.