Почуття рівноваги

Лабіринт внутрішнього вуха складається, крім равлика, з двох невеликих мішечків — круглого (sacculus) та овального (utriculus) — і трьох напівкружних каналів. Ці структури наповнені ендолімфою та оточені з усіх боків перилимфою. Руйнування їх спричиняє значну втрату почуття рівноваги; голуб, у якого ці органи видалені, не здатний літати.

Згодом, проте, може знову навчитися зберігати рівновагу, використовуючи зорові стимули. Людина, крім цих органів внутрішнього вуха, рівновага залежить від зору, пропріоцептивних подразнень і подразнень, що йдуть від клітин, розташованих у підошвах ніг і чутливих до тиску. При деяких видах глухоти органи рівноваги у внутрішньому вусі, як і равлик, не функціонують, проте почуття рівноваги залишається непорушеним.

Sacculus і utriculus - це невеликі порожнисті мішечки, вистелені чутливими клітинами з волосками і містять дрібні вушні камені, отоліт, що складаються з вуглекислого кальцію. У нормальних умовах сила тяжкості змушує отоліт натискати на певні волоскові клітини, які при цьому посилають у головний мозок імпульси по чутливих нервових волокнах, що йдуть від основ цих клітин. Коли голова нахилена, отоліт тиснуть вже на інші клітини і дратують їх.

Подібні органи є і у багатьох безхребетних, наприклад, у річкового раку та омара. Дія цих клітин у річкового раку була продемонстрована в дотепному досвіді; він був заснований на тому, що при линянні, коли рак скидає старий покрив і у нього виростає новий, більш просторий панцир, у нього розвиваються нові органи рівноваги і рак вводить в них піщинки, які він бере з навколишнього середовища. Забезпечивши линяючих річкових раків залізною тирсою, експериментатори змусили їх реагувати на магніт.

Коли магніт поміщали прямо над твариною і він притягував залізну тирсу, змушуючи її тиснути на верхні клітини органу рівноваги, рак приймав «верх» за «низ», перевертався і плавав черевом вгору. У вушних лабіринтах є по три півкружні канали, кожен з яких являє собою вигнуту півколом трубку, приєднану обома кінцями до овального мішечка. Канали розташовані таким чином, що кожен із них лежить у площині, перпендикулярній до площин двох інших каналів.

При впадінні одного з кінців кожного каналу в овальний мішечок є невелике цибулинне розширення (ампула), що містить групу волоскових клітин, які схожі на такі ж клітини овального і круглого мішечків, але позбавлені отолітів. Ці клітини збуджуються при рухах рідини (ендолімфи), що наповнює канали. При повороті голови переміщення рідини в каналах відстає від цього руху, тому фактично волоскові клітини рухаються щодо рідини і отримують стимули від її течії.

Ця стимуляція викликає як відчуття обертання, а й рефлекторні руху очей і голови у напрямі, протилежному початковому повороту. Оскільки три півкружні канали розташовані в трьох різних площинах, рух голови в будь-якому напрямку викликає рух рідини принаймні в одному з цих каналів. Вводячи у зовнішній слуховий прохід теплу чи холодну воду, можна викликати конвекційні струми рідини каналів без руху голови. Виникає відчуття обертання та запаморочення.

Людина звикла до рухів у горизонтальній площині, що дратує півкружні канали певним чином, але вертикальні рухи, паралельні довгій осі тіла, для нього незвичні. Такі рухи (наприклад, при підйомі або спуску ліфта або при морській хитавиці) дратують напівкружні канали незвичайним чином і можуть викликати почуття нудоти та блювання, як це буває при морській хворобі. Якщо людина ляже, рухи дратуватимуть півкружні канали інакше і нудота буде слабшою.