Trīs pārī savienoti pusapaļie kanāli iekšējā ausī, kas aprīkoti ar mehānoreceptoriem, pieder līdzsvara orgāniem un katrs ir gandrīz perpendikulārs viens otram, nodrošinot vienu pusapaļu kanālu katram no trim galvenajiem rotācijas virzieniem trīsdimensiju telpā. Lokāti ir jutīgi pret rotācijas paātrinājumiem, bet ne pret vienmērīgiem pagriezieniem. Tie ir piepildīti ar endolimfu, kas inerces principa dēļ sāk kustēties rotācijas paātrinājuma laikā un saliek mazus maņu matiņus, kas vestibulokohleārajam nervam piegādā atbilstošu elektrisko signālu.
Kādi ir lokveida kanāli?
Trīs lokveida kanāli, kas atrodas iekšējās auss kaulainajā kaulā, kopā ar diviem otolīta orgāniem sacculus un utriculus veido pārī savienotu vestibulāro vai līdzsvara aparātu. Pusapaļu kanālu darbības princips ir balstīts uz endolimfa inerci, kas atrodas pusapaļos kanālos. Rotācijas paātrinājuma laikā, ko var izraisīt arī ātrā rotācija vadītājs, lokveida kanāla endolimfa, kas atrodas rotācijas plaknē, īslaicīgi apstājas. Ampulā, lokveida kanāla apakšējā sabiezējumā, atrodas mehānoreceptors ar maņu matiņiem, kas ir saliekti ar endolimfa kustību un dod atbilstošu signālu vestibulokohleārajam nervam. Rotācijas kustības apturēšana tiek uztverta arī kā paātrinājums, bet kā paātrinājums pretējā virzienā. Darbības principa dēļ loki ārkārtīgi ātri reaģē uz rotācijas paātrinājumiem. Trūkums ir tāds, ka endolimfa pēc katra paātrinājuma īsi “pagriežas”, pirms atkal nāk atpūsties sākotnējā stāvoklī. Norēķināšanās fāzē, kas pēc piruetes var ilgt līdz pat sekundei, piemēram, paātrinājums ir subjektīvi jūtams, lai gan objektīvi neviena nav.
Anatomija un struktūra
Mazās caurulītēm līdzīgās pasāžas membrāniskajā labirintā kreisajā un labajā iekšējā ausī visas rodas no atriuma (vestibila), ar kuru ir savienoti arī divi otolīta orgāni, lai jutekliski noteiktu lineāros paātrinājumus. Katram pusapaļajam kanālam ir sabiezējums - crista ampullaris - vienā galā tieši virs vestibila, kurā atrodas receptora šūnas gals. Virs crista ampullaris izliekas neliela kapsula - kupols, kura ir piepildīta ar želeju un kurā ieplūst mehānoreceptora maņu matiņi. Crista ar kupolu, kas sēž augšpusē, vietā praktiski aizver arku. Tā kā endolimfa, kas aizpilda visus vestibulāros orgānus, tās inerces dēļ rotācijas paātrinājuma laikā īslaicīgi pārvietojas attiecībā pret lokveida kanāla sienām, “ievilinot” kupoliņu, maņu matiņi ir saliekti un rada elektrisko potenciālu, ko tie pārraida vestibulokohleārais nervs. Visu membrānisko labirintu ieskauj perilimfa, kas no vestibulārajos orgānos esošā endolimfa atšķiras ar tā elektrolītu attiecību maiņu. Endolimfa ir augsts kālijs un zems nātrijs, turpretī perilimfa, kas ir identiska ārpusšūnu limfa no pārējiem ķermeņa audiem ir maz kālija un augsts nātrijs.
Funkcija un uzdevumi
Vissvarīgākais lokveida kanālu uzdevums un funkcija ir ķermeņa uzturēšana līdzsvarot “sadarbībā” ar otolīta orgāniem, proprioreceptoru sistēmu, sauktu arī par proprioreceptoru sistēmu, un acīm, un, lai iedarbinātu noteiktas acs refleksa. Viens svarīgs reflekss ir vestibulo-acu reflekss (VOR), kas ļauj ķermenim stingri fiksēt objektu pat ļoti straujā laikā. vadītājs kustības. Vestibulārie orgāni ir tieši saistīti ar acu muskuļiem un izraisa acu piespiedu koriģējošas kustības pret paātrinājuma virzienu, kas var būt daudz ātrāk nekā brīvprātīgas acu kustības. Vēl viena VOR priekšrocība ir iespēja bez piepūles paturēt stacionāru vidi pat tādu sarežģītu kustību laikā kā ekspluatācijas un lekt. Efekts ir nedaudz salīdzināms ar žiroskopā stabilizētu kameru, kas tiek izmantota kustīgās platformās. Paātrinājuma ziņojumi no arkādēm ir ļoti ātri, daudz ātrāk nekā centrālais redzējums, jo daudz mazāk “apstrādes jaudas” jānodrošina smadzenes vestibulāriem ziņojumiem, nevis centrālajam redzējumam. Vairāku kustības sensoru sistēmu mijiedarbība koordinācija ir priekšrocība, ka viens sensors vismaz uz noteiktu laiku var kompensēt cita kļūmi. Tādējādi mēs varam stāvēt taisni un staigāt pat pilnīgā tumsā, neskatoties uz redzes sajūtas zudumu. Diemžēl pēc katras rotācijas paātrinājuma apstāšanās loki īslaicīgi sniedz nepatiesus ziņojumus, jo inerces dēļ endolimfa nedaudz atpaliek, tāpēc maņu matiņi īsu brīdi paliek apjucuši un ziņo par “nepareiziem” paātrinājuma iespaidiem. Ja tajā brīdī ir labs vides vai atskaites virsmu skats, smadzenes pieņem vizuālos iespaidus kā “pareizus” un nomāc “viltus” kustības seansus mazāk nekā 100 milisekundēs.
Slimības
Visbiežāk sūdzības, kas saistītas ar arkādēm, ir tā sauktās reibonis, kas var būt ļoti nepatīkama un var būt dažādu cēloņu dēļ. Reibonis kā galveno simptomu - arī neiroloģijā - saprot tādus simptomus kā kļūdaina kustības uztvere. The reibonis var pavadīt galvassāpes un nelabums uz vemšana. Visu vertigo simptomu cēloņu biežumā labdabīgi perifēriski paroksizmāli pozicionāls vertigo (BPPV) ir frekvences saraksta augšgalā ar aptuveni 17%. Tas ir labdabīgs stāvoklis, bet pirms tā var būt traumatiska smadzenes ievainojums vai iekaisums no vestibulārais nervs. BPPV izraisa viena vai vairāku kalcīta kristālu atdalīšanās no viena no diviem otolīta orgāniem un to transportēšana uz aizmugurējo arku. Tas ir iespējams, jo endolimfa ir savstarpēji saistīta. Lai gan simptomi var būt smagi, problēmu var atrisināt ar atbilstošām ķermeņa pozīcijām, jo tas ļauj kristālam granulas dabiski atstāt pasāžu. Papildus dažiem citiem vertigo cēloņiem, piemēram, neirotoksīniem, alkohols un citi toksīni, Meniere slimība ir samērā izplatīts simptomu cēlonis, kas veido apmēram 10%. Meniere slimība ir saistīts ar endolimfa pārspiedienu iekšējā ausī. Smagus vertigo uzbrukumus parasti pavada troksnis ausīs un sākums dzirdes zaudēšana.
