Функція утрікулуса і саккулуса. Оцінка поворотів голови

Особливо важливо, що всі волоскові клітини орієнтовані в макуле утрікулуса і саккулуса в різних напрямках, тому при різних положеннях голови стимулюються різні волоскові клітини. «Малюнок» стимуляції різних волоскових клітин інформує головний мозок про положення голови по відношенню до дії сили тяжіння. У відповідь на цю інформацію вестибулярна, мозочкова і ретикулярна рухові системи мозку збуджують відповідні позні м`язи для підтримання належного рівноваги.

система утрікулуса і саккулуса функціонує надзвичайно ефективно для підтримки рівноваги, коли голова знаходиться в положенні, близькому до вертикального. Дійсно, людина може визначити порушення рівноваги при дуже незначному відхиленні тіла (в межах полуградуса) від ідеально вертикальної позиції.

визначення лінійного прискорення макули утрікулуса і саккулуса. Якщо тіло раптово відхиляється вперед, тобто коли воно набуває прискорення, статоконій, що мають більш високу механічну інерцію, ніж навколишня рідина, зсуваються назад на вії волоскових клітин, і інформація про порушення рівноваги надсилається в нервові центри, змушуючи людини відчути, нібито він падає назад. Це автоматично змушує людину відхилятися вперед до тих пір, поки зрушення статоконій вперед не врівноважує точно їх тенденцію зрушуватися назад через прискорення. У цей момент нервова система отримує інформацію про належному рівновазі і більше не відхиляє тіло вперед. Таким чином, для підтримки рівноваги під час лінійного прискорення макули діють точно так же, як і під час статичного рівноваги.

Макули не пристосовані для визначення лінійної швидкості. Коли бігуни починають бігти, вони повинні нахилитися вперед, щоб утриматися від падіння назад через початкового прискорення. Але при досягненні постійної швидкості бігу спортсмени більше не відхилялися б вперед, якби бігли в вакуумі. Однак біг здійснюється на повітрі, і для підтримки рівноваги бігуни нахиляються вперед в зв`язку з необхідністю долати опір повітря, що діє на їх тіла. В цьому випадку не макули змушують бігунів нахилятися, а тиск повітря, що збуджує рецептори тиску в шкірі, що ініціює відповідні реакції для підтримки рівноваги, попереджаючи падіння.

Оцінка поворотів голови

коли голова раптово починає повертатися в будь-якому напрямку (що називають кутовим прискоренням), ендолімфа в півколових каналах через її інерції прагне залишитися нерухомою, тоді як півкруглі канали повертаються. Це викликає відносний струм рідини в каналах в напрямку, протилежному повороту голови.

На малюнку показаний типовий імпульсний сигнал одиночній волоскової клітини ампулярного гребінця при обертанні тваринного протягом 40 сек. На малюнку видно, що: (1) коли купол знаходиться в стані спокою, волосковая клітина генерує тонічний розряд частотою приблизно 100 імп / сек-(2) на самому початку обертання тваринного волоскові клітини відхиляються в одну сторону, і частота розряду значно зростає-( 3) при продовженні обертання надлишкова розряд волоскової клітини поступово повертається до рівня спокою протягом наступних кількох секунд.

причиною цієї адаптації рецептора є зворотне опір току рідини напівкружного каналу і схиленого перш купола, завдяки яким в межах декількох перших секунд обертання ендолімфа починає обертатися зі швидкістю самого напівкружного каналу. Протягом наступних 5-20 сек купол повільно повертається в положення спокою в середині ампули під дією його власної еластичної тяги.

В момент раптового припинення обертання розвиваються прямо протилежні ефекти. Ендолімфа продовжує обертатися, а півколовий канал зупиняється. У цей час купол відхиляється в протилежному напрямку, що веде до повного припинення розряду волоскової клітини. Через наступні кілька секунд ендолімфа припиняє рух, і купол поступово повертається в своє нормальне положення, що супроводжується відновленням тонічного рівня імпульсації, як показано праворуч на малюнку. Таким чином, півколовий канал посилає сигнал однієї полярності, коли голова починає обертатися, і протилежної полярності, коли обертання її припиняється.