的生理平衡:前庭功能

前庭神经系统的感官吗内耳帮助身体维持姿势平衡。前庭系统提供的信息也是必不可少的协调的位置和眼睛的运动。有两套结束在内耳器官,或迷宫:半规管,这对旋转运动(角加速度);和胞果小囊前庭,响应头的位置的变化对重力(线性加速度)。这些器官的信息传递是本体感受的性格,处理事件体内本身,而不是感受外界刺激的,在体外处理事件,如反应的耳蜗声音。这些器官功能密切相关的小脑和反射中心脊髓脑干控制眼睛的运动,脖子和四肢。

尽管和耳蜗前庭器官派生的胚胎发育中相同的形成、耳泡,协会的内耳似乎比必要的方便。从发展和结构的角度来看,前庭器官的亲属关系侧线系统鱼是显而易见的。侧线系统是由一系列小的感觉器官位于头部的皮肤和身体的两边的鱼类。每一个器官包含一个,感觉毛细胞,吸盘,发现的壶腹的半圆管。水性的嵴回应振动和压力变化。

17、18世纪的解剖学家认为整个内耳,包括前庭器官,是致力于听力。让他们印象深刻的半规管的方向,这或多或少躺在三个平面垂直,并认为运河必须为本地化声源在空间而设计的。第一个调查员提出证据,前庭迷路是平衡的器官是法国实验神经学家Marie-Jean-Pierre Flourens1824年报道,一系列的实验中,他注意到异常头部动作鸽子在他削减的半规管。飞机的运动总是一样受伤的运河。听力时不影响减少这些器官的神经纤维,但它确实是废除了当他把那些基部的乳头(鸟的耳蜗铺展)。直到近半个世纪之后,他的发现的重要性是赞赏和半规管是公认的感觉器官特别关心的运动和位置。

检测的角加速度:动态平衡

因为这三个半规管优越、后和horizontal-are定位在直角,它们能够检测运动在三维空间中。当头部开始旋转在任何方向,内淋巴的惯性导致它落后,原有施加压力吸盘在相反的方向。这个偏差刺激毛细胞通过弯曲静纤毛在相反的方向。德国生理学家弗里德里希·戈尔茨制定了《静水概念”1870年来解释的半规管的工作。他假设运河是刺激它们包含液体的重量,它与头施加不同位置的压力。1873年奥地利科学家恩斯特马赫约瑟夫·布鲁尔和苏格兰化学家布朗床,独立工作,提出了“水动力的概念”,认为头部动作导致流内淋巴的运河,运河那么刺激的流体运动或压力变化。德国生理学家jr埃瓦尔德表明,水平管的压缩在一只鸽子的小气动锤原因内淋巴运动向冠,向对面的头和眼睛。减压逆转内淋巴运动方向和转动的头和眼睛。的水动力的概念后来被证明是正确的,调查人员遵循的路径的油滴注入活鱼的半规管。在旋转平面上的运河,吸盘是偏转方向相反的运动,然后慢慢地回到其休息的位置。旋转结束时它又打歪了,这次是在同一方向旋转,然后再次回到它的正直静止的的位置。这些变位引起的惯性内淋巴,落后的旋转和继续运动头后停止旋转。缓慢的恢复是一个函数的弹性吸盘本身。

这些对立的吸盘的变位影响前庭神经以不同的方式,已被证明在实验涉及的迷宫了软骨鱼类。迷宫,依然活跃一段时间后删除的动物,是用来记录前庭神经冲动产生的ampullar嵴。当迷宫静止在那里是一个缓慢的,连续的,自发放电的神经冲动,增加了向一个方向旋转,减少了旋转。换句话说,激励的水平上涨或下跌取决于旋转的方向。

的偏转吸盘兴奋的毛细胞纤毛弯曲之上:偏转一个方向去偏光细胞;在另一个方向偏转超极化。电子显微镜研究表明这种极化发生。面向嵴的头发束沿轴的运河。例如,每个毛细胞的水平运河有它动纤毛面临向胞囊,而运河有其优越的每个毛细胞动纤毛面临远离小囊。在水平运河,偏转向utricle-i.e的吸盘。、弯曲的静纤毛向kinocilium-depolarizes毛细胞和增加放电的速度。偏转距离小囊导致超极化,降低放电的速度。在优越的运河这些效果是相反的。

检测的线性加速度:静态平衡

重力受体响应的线性加速度的斑疹胞果小囊。左边和右边囊状的斑疹大约是相同的,水平的,飞机,因为这个职位,在提供更有用的信息头和左右倾斜的位置当一个人在直立位置。的囊状的斑疹在平行垂直平面和可能反应更向前和向后倾斜。

两双斑疹刺激之间的剪切力otolithic膜的纤毛毛细胞在它。的otolithic膜覆盖着大量的分钟的方解石晶体(otoconia),增加膜的重量和增加剪切力设置在反应轻微的位移是倾斜的。黄斑的头发束毛细胞排列在一个特定的pattern-facing向(胞囊)或远离(小囊)弯曲midline-that允许检测所有可能的位置。这些感觉器官,尤其是胞囊,一个重要的角色在复原反应在反射的肌肉的控制树干,脖子保持身体直立位置。小囊的角色不太完全理解。一些调查人员认为这是响应振动以及线性加速度的头部矢状平面(前后)。两个受体的胞果似乎是占主导地位的伙伴。有证据表明哺乳动物小囊甚至可能保留痕迹的对声音的敏感性继承了鱼类,它的听觉器官。

干扰的前庭神经系统

两只耳朵的前庭器官之间的关系互惠。头转向左边时,放电从左边水平管下降,反之亦然。正常的姿势是他们的代理合作的结果,在反对。当一只耳朵的前庭神经系统受损,其他原因的自主活动持续的错觉(眩晕),有节奏的,眼睛的不平稳的运动(眼球震颤),向受伤的一面。当内耳的前庭毛细胞受伤或摧毁,期间可能发生治疗抗生素庆大霉素或链霉素,可能会有严重的姿势和干扰步态(共济失调)以及严重的眩晕和迷失方向。在年轻的人干扰往往会消退,因依赖于视觉和本体感受的冲动从肌肉和关节以及皮肤的冲动从脚底来弥补的损失来自半规管的信息。一些受伤的头发细胞可能会出现复苏。

常规检测前庭功能的传统都涉及刺激半规管引起眼球震颤和其他前庭眼反射。旋转可引起眩晕、眼球震颤,以及暂时迷失方向和趋势下降,刺激同时双耳前庭器官的。因为otoneurologists通常单独检查左、右耳朵更感兴趣,他们通常使用温度变化作为一种兴奋剂。叶面喷洒耳道用温水在44°C (111°F)或用冷水在30°C (86°F)抒发眼球震颤通过建立对流在水平管。眼球震颤的持续时间可能用秒表计时,或率和振幅眼睛的运动可以准确地记录下捡corneoretinal产生的有节奏的变化直流电势,利用电极贴在皮肤上的temples-a诊断过程被称为他院求诊。异常前庭器官通常收益率降低反应或没有反应。

前庭系统可能对不习惯从一架飞机的运动刺激,或者陆地车辆产生一种不稳定的感觉,腹部不适,恶心,呕吐。影响不同晕动病,眩晕和眼球震颤,可以观察到在以后的阶段急性酒精中毒。眩晕的陪同下听力损失为主要特征的患者经历了周期性的攻击梅尼埃病(又名内耳眩晕直到19世纪后期,是搞混了癫痫。这是被称为apoplectiform拥堵和清洗处理,出血。其他形式的眩晕可能呈现otoneurologist更困难的诊断问题。

出现以来太空探索,对前庭系统的实验和临床研究的兴趣大大增加。调查人员特别关心当人暴露在它的性能微重力航天相比地球引力场的进化。调查包括越来越多的使用离心机足够大的旋转人类主题,以及巧妙的自动化测试评估vestibulospinal反射的姿势平衡。一些宇航员经历了相对较小的前庭吗症状从太空返回。这些骚乱已经持续了好几天,但已成为永久性的。

约瑟夫·e·霍金斯