Vestibulární systém

Jistě jste někdy v životě přemýšleli, jak vaše tělo udržuje rovnováhu. Ve vašem těle existuje systém zvaný vestibulární systém, který je zodpovědný za udržování rovnováhy těla a vykonávání souvisejících funkcí.

Jedná se o smyslový systém přítomný ve vnitřním uchu, který poskytuje mozku smyslové informace potřebné pro udržování rovnováhy a provádění koordinovaných pohybů.

V tomto článku se budeme zabývat některými důležitými
aspekty vestibulárního systému včetně jeho anatomie, mechanismu, jeho
propojení a funkcí. Probereme také, jak kvalitu života
ovlivňuje případné onemocnění vestibulárního systému.

Anatomie

V této části, probereme důležité hrubé anatomické
znaky vestibulárního systému

Umístění

Jak již bylo uvedeno, vestibulární systém se nachází ve vnitřním uchu. Nachází se v systému kostěných trubic a komor přítomných v petrózní části spánkové kosti, která je součástí lebky. Tento systém kostěných trubic se nazývá kostěný labyrint.

Kostní labyrint obsahuje systém membránových kanálků a komor, který se nazývá membránový labyrint. Tento membránový labyrint je považován za funkční část vestibulárního systému.

Struktura

Vnitřní ucho, které se nachází v petrózní části spánkové kosti, se skládá ze tří částí:

• Cochlea zabývající se procesem
  slyšení
• Vestibuly zabývající se
  procesem vnímání rovnováhy
• Semicirkulární kanálky zabývající se
  vnímáním rovnováhy a polohy.

Vestibulární systém se skládá z vestibula a
polokruhových kanálků.

Vestibulum

Vestibulum se skládá z utrikula a sakula. Jedná se o dvě části vestibulárního labyrintu (membránový labyrint) přítomné v kostěném labyrintu vestibula.

Utrikulum navazuje na polokruhovité kanálky
v zadní části. Anteriorně komunikuje s váčkem prostřednictvím utrikulosakrálního kanálku. Z utrikulosakrálního kanálku vyúsťuje
endolymfatický kanálek.

Utrikulum a sakulum mají specializované oblasti
smyslového epitelu, které se zabývají vnímáním rovnováhy a polohy
smyslů. Tento charakteristický epitel se nazývá makula.

Makula utrikula je přítomna na dně utrikula
, zatímco makula sakula je přítomna v jeho mediální stěně.

Semicircular Canals

These are the bony canals that open into the vestibule of bony labyrinth. There are three semicircular canals; anterior, posterior and medial semicircular canals. They open into the vestibule via five opening because the anterior and posterior canals have one common limb.

The semicircular canals contain semicircular ducts as part of the membranous labyrinth. Each semicircular duct has an ampulla at one end. The ampulla contains the sensory area called the ampullary crest.

These ampullary crests sense the movement of head and play a role in maintaining the balance of the body.

Nervous Supply

The nerve of the vestibular system is the vestibulocochlear nerve. Vestibulární část nervu se zabývá vjemy polohy a rovnováhy.

Krevní zásobení

Krevní zásobení vestibulárního systému pochází především z labyrintové tepny, větve bazilární tepny. Mezi další tepny, které prokrvují vestibulární systém, patří zadní ušní tepna, střední meningeální tepna a přední tympanická větev maxilární tepny.

Fyziologie vestibulárního systému

Chceme-li pochopit fyziologii a fungování vestibulárního systému, musíme nejprve podrobně porozumět struktuře makuly a ampuly.

Struktura makuly

Makula je malý smyslový orgán o velikosti o něco větší než 2 mm, který se nachází uvnitř utrikula a sakula. Má zvláštní vlastnosti, které jí pomáhají detekovat tehdejší změnu polohy a rovnováhy.

Makula má přítomny tisíce vláskových buněk. Každá makula je také pokryta želatinovou vrstvou, která obsahuje mnoho malých krystalků uhličitanu vápenatého. Tyto krystalky uhličitanu vápenatého se nazývají statoconia. Jsou usazeny v želatinové vrstvě. Řasinky vláskových buněk vyčnívají do této želatinové vrstvy.

Základy a boky vláskových buněk vytvářejí synapse s vestibulárním nervem. Specifická hmotnost statokonia je 2 až 3krát větší než okolní tekutina. Tyto statokonie způsobují ohyb řasinek ve směru tahu, především gravitačního.

Vzbuzování vláskových buněk

Každá vlásková buňka v makule má 50 až 70 malých řasinek, tzv. stereocilií. Přítomna je také velká řasinka, která se nazývá kinocilium. Kinocilium je vždy přítomno na jedné straně vláskové buňky.

Stereocílie se při přechodu na druhou stranu vláskové buňky neustále zkracují. Existují drobné vláknité příchytky, které spojují každé stereocilium s dalším delším stereocilií a nakonec s kinocilií.

Když se kinocilium a stereocilie ohýbají směrem ke kinociliím, vláknité úponky táhnou stereocilie směrem ven z buněčného těla. Na bázi stereocilií je přítomno velké množství tekutinových kanálků.

Tento pohyb způsobuje otevření těchto tekutinových kanálků, které přenášejí množství kladných iontů uvnitř vláskové buňky. To způsobuje depolarizaci klidové membrány vláskové buňky.

Na druhou stranu pohyb stereocilií v
směru opačném než kinocilium způsobuje uzavření těchto kanálků. Výsledkem je
hyperpolarizace.

Za normálních podmínek vedou nervová vlákna z vláskových buněk impulsy rychlostí 100 za sekundu. Ohýbání řasinek směrem ke kinciliím zvyšuje rychlost vedení impulzů, zatímco ohýbání řasinek směrem od kincilií vedení impulzů ve vestibulárním nervu snižuje.

Struktura a buzení ampulí

Ampuly jsou smyslové orgány přítomné v polokruhových kanálcích. Každý polokruhovitý kanálek má na jednom konci jednu ampulu. Endolymfa je přítomna v polokruhovitých kanálcích i v ampulách.

Každá ampula má ampulární hřeben zvaný crista ampullaris. Crista ampullaris má ve své struktuře řadu vláskových buněk, stejných buněk, jaké jsou přítomny v makule předsíně.

Na vrcholu každé cristy je přítomna volná želatinová vrstva, která se nazývá kopula. Z vláskových buněk v crista ampullaris vystupují do kopuly tisíce řasinek a kincidů.

Všechny kincily v kopule jsou uspořádány stejným směrem. Při otáčení hlavy dochází k posunu endolymfy v kochleárních kanálcích. Tento posun endolymfy způsobuje ohýbání kinocilů.

Ohýbání kopula v jednom směru způsobuje depolarizaci vláskových buněk, zatímco ohýbání v opačném směru způsobuje hyperpolarizaci.

Přenos smyslových informací do mozku

Nervové impulsy vznikající ve vestibulárním systému jsou vedeny vestibulárním nervem do mozku.

Neurony prvního řádu jsou vestibulární jádra
přítomná ve vestibulárním systému vnitřního ucha. Tato vestibulární ganglia
synapse s vláskovými buňkami přítomnými v makule a ampule. Eferentní
vlákna z vestibulárních ganglií končí ve vestibulárních jádrech.

Neurony druhého řádu jsou vestibulární jádra. Přijímají aferentní vlákna z vestibulárních ganglií v podobě vestibulárního nervu i z mozečku. Eferentní vlákna z vestibulárních jader mají následující osudy:

• Vlákna z laterálních vestibulárních
  jader putují do míchy jako vestibulospinální trakt
• Některá vlákna tvoří mediální longitudinální fascikulus,
  dávající vlákna do okulomotoriky, trochleárnímu a abdukčnímu nervu
• Některá vlákna stoupají vzhůru do
  vestibulární oblasti mozkové kůry po zprostředkování ve ventrálních zadních
  jádrech thalamu

Funkce vestibulárního systému

Zde jsou uvedeny některé funkce, které vestibulární systém vykonává.

Udržování statické rovnováhy

Za udržování statické rovnováhy jsou zodpovědné utrikulus a sakulus. Vláskové buňky v makule utrikulu a sakulu jsou orientovány různými směry. Specifický vzorec stimulace těchto vláskových buněk informuje mozek o poloze hlavy.

V závislosti na těchto informacích vysílají vestibulární,
retikulární a kortikální systémy mozku excitační signály do
příslušných svalů, aby bylo udržováno držení těla.

Předpověď nerovnováhy

Když se hlava začne náhle otáčet, dojde k posunu endolymfy v polokruhových kanálcích. To způsobí hyperpolarizaci nebo depolarizaci vláskových buněk crista ampullaris.

Tyto kanálky vysílají signály do vyšších center pouze tehdy, když se hlava začne otáčet nebo přestane otáčet, protože kopula a vláskové buňky se rychle přizpůsobí nové poloze polokruhových kanálků. Je to proto, že endolymfa se stává statickou. Tyto kanálky tedy hrají prediktivní roli při udržování rovnováhy.

Polokruhové kanálky předpovídají, že dojde k nerovnováze, a způsobují, že centra rovnováhy provedou příslušné preventivní úpravy. Tyto úpravy pomáhají člověku udržet rovnováhu dříve, než dojde k nápravě situace.

Pohyb očí

Vestibulární systém je také zodpovědný za reflexní pohyb očí. Způsobuje, že se oči otáčejí ve směru pohybu hlavy. Tuto funkci vykonává prostřednictvím mediálního longitudinálního fasciklu.

Závěr/shrnutí

Vestibulární systém je smyslový systém, který je
zodpovědný za udržování polohy a rovnováhy těla.

Je přítomen ve vnitřním uchu, v kostěném labyrintu.

Skládá se ze dvou částí: vestibula, které
se skládá z utrikulu a sakra, a tří polokruhovitých kanálků.

Smyslovým orgánem v utrikulu a sakulu je
makula, která zjišťuje jakoukoli změnu v lineární poloze hlavy.

Půlkruhové kanálky mají na jednom konci každého polokruhového kanálku ampulu. Tato ampula detekuje rotační pohyb hlavy.

Signály vycházející z vestibulárního systému jsou
přenášeny vestibulárním nervem do mozku a dalších center.

Mezi funkce, které vestibulární systém vykonává, patří:

• Udržování statické rovnováhy
• Předvídání nerovnováhy
• Kontrola pohybu očí