Canali semicircolari

I tre accoppiati e dotati di meccanocettori Canali semicircolari nell'orecchio interno appartengono agli organi di equilibrio e sono quasi perpendicolari tra loro, in modo che un canale semicircolare sia disponibile per ciascuna delle tre principali direzioni di rotazione nello spazio tridimensionale.

I canali semicircolari reagiscono sensibilmente alle accelerazioni rotazionali, ma non alle rotazioni uniformi. Sono pieni di endolinfa che, per il principio di inerzia, inizia a muoversi quando viene accelerata e piega piccoli peli sensoriali che emettono un corrispondente segnale elettrico al nervo vestibolococleare.

Quali sono i canali semicircolari?

I tre canali semicircolari situati nell'osso petroso dell'orecchio interno insieme ai due organi otoliti sacculus e utriculus formano l'equilibrio accoppiato o l'apparato vestibolare. Il principio di funzionamento dei canali semicircolari si basa sull'inerzia dell'endolinfa, che si trova nei canali semicircolari.

In caso di accelerazione rotazionale, che può essere causata anche da una rapida rotazione della testa, rimane momentaneamente l'endolinfa del canale semicircolare, che si trova nel piano di rotazione. Nell'ampolla, l'ispessimento inferiore del canale semicircolare, è presente un meccanorecettore con peli sensoriali che vengono piegati dal movimento dell'endolinfa e inviano un segnale corrispondente al nervo vestibolococleare.Anche l'arresto di un movimento rotatorio è percepito come un'accelerazione, ma come un'accelerazione nella direzione opposta.

I canali semicircolari reagiscono con estrema rapidità alle accelerazioni rotazionali grazie al loro principio di funzionamento. Uno svantaggio è che l'endolinfa "si attorciglia" brevemente dopo ogni accelerazione prima di fermarsi nuovamente nella sua posizione originale. Durante la fase di calma, che può durare fino a un secondo dopo una piroetta, si avverte soggettivamente un'accelerazione, sebbene oggettivamente non ve ne sia.

Anatomia e struttura

I piccoli canali semicircolari a forma di tubo nel labirinto membranoso dell'orecchio interno sinistro e destro derivano tutti dal vestibolo, con il quale i due organi otoliti sono collegati per la rilevazione sensoriale delle accelerazioni lineari. I canali semicircolari hanno ciascuno un ispessimento a un'estremità direttamente sopra il vestibolo, la crista ampullaris, in cui si trova l'estremità della cellula recettrice.

Una piccola capsula, la cupula, si gonfia sopra la crista ampullaris, che è riempita con un gel e in cui sporgono i peli sensoriali del meccanorecettore. La crista con la cupula in cima chiude praticamente a questo punto il canale semicircolare. Poiché l'endolinfa, che riempie tutti gli organi vestibolari, si muove brevemente contro le pareti del canale semicircolare per la sua inerzia durante un'accelerazione rotazionale e "porta" con sé la cupula, i peli sensoriali si piegano e generano un potenziale elettrico che trasmettono al nervo vestibolococleare.

L'intero labirinto membranoso è circondato da perilinfa, che si distingue dall'endolinfa negli organi vestibolari per un'inversione dei suoi rapporti elettrolitici. L'endolinfa è ricca di potassio e povera di sodio, mentre la perilinfa, che è identica alla linfa extracellulare del resto del tessuto corporeo, è povera di potassio e ricca di sodio.

Funzione e compiti

Il compito e la funzione più importanti dei canali semicircolari è quello di "cooperare" con gli organi otoliti, il sistema propriocettore, noto anche come sistema propriocettore, e mantenere il corpo in equilibrio e innescare determinati riflessi oculari. Un riflesso importante è il riflesso vestibolo-oculare (VOR), che consente di fissare saldamente un oggetto anche con movimenti della testa molto rapidi.

Gli organi vestibolari sono collegati direttamente ai muscoli oculari e innescano movimenti correttivi involontari degli occhi contro la direzione dell'accelerazione, che può essere molto più veloce dei movimenti oculari volontari. Un altro vantaggio del VOR è che puoi facilmente tenere d'occhio l'ambiente stazionario, anche con movimenti complessi come correre e saltare. L'effetto è in qualche modo paragonabile a una telecamera stabilizzata con giroscopio in uso su piattaforme mobili.

I rapporti di accelerazione dei canali semicircolari sono molto veloci, significativamente più veloci della visione centrale, perché il cervello deve fornire molto meno "lavoro del processore" per i rapporti vestibolari rispetto alla visione centrale. L'interazione di più sistemi di sensori per il coordinamento dei movimenti ha il vantaggio che un sensore può compensare il guasto di un altro almeno per un certo tempo. In questo modo possiamo stare in piedi anche nella completa oscurità e camminare nonostante la perdita della vista.

Purtroppo i canali semicircolari forniscono per breve tempo false segnalazioni dopo ogni arresto di un'accelerazione, perché l'endolinfa rallenta leggermente per inerzia, cosicché i peli sensoriali rimangono brevemente distratti e riportano impressioni di accelerazione "sbagliate". Se in quel momento c'è una buona visione dell'ambiente circostante o delle superfici di riferimento, il cervello considera le impressioni visive come "corrette" e sopprime le impressioni di movimento "errate" in meno di 100 millisecondi.

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Malattie

I disturbi più comuni legati ai canali semicircolari sono le cosiddette vertigini, che possono essere molto scomode e possono essere ricondotte a varie cause.

Il capogiro come sintomo chiave - anche in neurologia - è inteso come sintomi come la percezione errata del movimento. Le vertigini possono essere accompagnate da mal di testa e nausea o vomito. La vertigine posizionale parossistica periferica benigna (BPPV) è in cima alla lista delle frequenze con circa il 17% delle cause di tutti i sintomi di vertigine. È una malattia benigna che può essere stata preceduta da una lesione cerebrale traumatica o da un'infiammazione del nervo vestibolare. Il BPPV è causato dal distacco di uno o più cristalli di calcite da uno dei due organi otoliti e dal loro spostamento nel canale semicircolare posteriore. Ciò è possibile perché l'endolinfa è collegata l'una all'altra.

Anche se i sintomi possono essere gravi, il problema può essere risolto con un'appropriata posizione del corpo, perché la grana cristallina può lasciare il canale semicircolare in modo naturale. Oltre ad alcune altre cause di vertigini come neurotossine, alcol e altri veleni, la malattia di Menière è una ragione relativamente comune per la comparsa di sintomi con circa il 10%. La malattia di Menière si basa sulla sovrapressione dell'endolinfa nell'orecchio interno. Gravi attacchi di vertigini sono solitamente accompagnati da acufene e perdita dell'udito incipiente.