前庭器官
皆さんは生活の中で、自分の体がどのようにしてバランスを保っているのか不思議に思うことがあるのではないでしょうか。 あなたの体には、前庭系と呼ばれる、体のバランスを維持し、関連する機能を実行するためのシステムが存在します。
前庭系は内耳に存在する感覚器系で、平衡感覚を維持し、協調動作を行うために必要な感覚情報を脳に提供します。
この記事では、前庭系の解剖学的構造、メカニズム、関連性、機能など、前庭系の重要な
側面について説明します。 また、前庭系の疾患が生活の質に
どのような影響を与えるかについても説明します。
解剖学
この項では、
前庭の解剖について説明します。 前庭系の重要な解剖学的
特徴について説明します
場所
前述したように、前庭系は内耳に存在します。 頭蓋骨の一部である側頭骨の錐体部に存在する骨管と骨室の系に存在します。 この骨管系は骨性迷路と呼ばれる。
骨性迷路は膜性迷路と呼ばれる膜性チューブや部屋のシステムを持っている。 この膜性迷路は、前庭系の機能部分と考えられています。
構造
内耳は側頭骨の下位にあり、3つの部分からなります。
- 聴覚のプロセスに関わる蝸牛
- 平衡感覚のプロセスに関わる前庭
- 半規管は平衡と位置感覚に関わる
。
前庭系は前庭と
半規管からなります。
前庭
前庭は、utricle と saccule から構成されます。
尿膜は後方の半規管と連続しています
また、仙骨も後方の半規管と連続しています
。
このように、扁桃腺は扁桃腺管と連なり、前方では扁桃腺管を通じて仙骨と連なります。
尿膜と仙骨は、平衡感覚と位置感覚に関係する
感覚上皮の特殊な領域を持っています。
尿膜の黄斑は尿膜の底に存在し
、仙骨の黄斑はその内壁に存在しています。
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. 前庭神経は、位置と平衡感覚に関係します。
前庭系の血液供給は、主に脳底動脈の枝である迷路動脈から得られます。 前庭系に血液を供給するその他の動脈には、後耳介動脈、中膜動脈、上顎動脈の前鼓膜分枝があります。
前庭系の生理
前庭系の生理と機能を理解するためには、まず黄斑と延髄の構造を詳しく知る必要があります。
黄斑の構造
黄斑は 2mm 以上の小さな感覚器で、耳輪と小嚢の内側に存在します。 位置の変化や平衡感覚を感知するための特殊な機能を持っています。
Maculaには数千個の有毛細胞が入っており、その中の1つである蝸牛の毛は、蝸牛の毛と似ています。 また、それぞれの黄斑は、小さな炭酸カルシウムの結晶をたくさん含むゼラチン状の層で覆われています。 これらの炭酸カルシウムの結晶は、スタトコーニアと呼ばれています。 この炭酸カルシウムの結晶はスタトコニアと呼ばれ、ゼラチン層に埋め込まれている。
有毛細胞の繊毛はこのゼラチン層に突き出ており、有毛細胞の基部と側面で前庭神経とシナプスを形成しています。 有毛細胞の基部と側面は前庭神経とのシナプスを形成している。有毛細胞の比重は周囲の液体の2～3倍である。 このスタトコーニアは、引力の方向、主に重力の方向に繊毛を曲げさせる。
有毛細胞の興奮
黄斑部の有毛細胞には、それぞれ50～70本の小さな繊毛があり、これを立体繊毛と呼びます。 また、キノ繊毛と呼ばれる大きな繊毛も存在する。 キノシリウムは常に有毛細胞の片側に存在する。
立体毛は毛球の反対側に行くほど連続的に短くなります。 また、各定位繊毛を次の長い定位繊毛、そして最終的にはキノ繊毛につなぐ微小な糸状の付着物があります。
キノシリウムとステレオ繊毛がキノシリウムの方向に曲がるとき、糸状の付着物がステレオ繊毛を細胞体の外側に引っ張る。 定位繊毛の基部には多数の流体チャネルが存在する。
この運動により、これらの流体チャネルが開き、有毛細胞内に多数のプラスイオンが運ばれる。
一方、キノシリウムと反対
方向への定位繊毛の運動は、これらの流路を閉鎖させる。
正常な状態では、有毛細胞からの神経線維は1秒間に100回の割合でインパルスを伝導しています。
キノシリウムに向かって繊毛を曲げるとインパルス速度が増加し、キノシリウムから離れると前庭神経におけるインパルス伝導が減少します。
延髄の構造と刺激
延髄は半月管に存在する感覚器官です。 各半規管の端に1つずつある。 内リンパは半月管にも存在する。
各滑車には、滑車（Crista ampullaris）と呼ばれる滑車稜がある。
それぞれのクリスタの上部にはコピュラという緩いゼラチン状の層が存在します。
繊毛とキノシリアの数千本が、鞍部クリスタの有毛細胞からコピュラへ突き出ています。 頭を回転させると、蝸牛管の中の内リンパが移動する。 この内リンパの変位がキノシリアの屈曲を引き起こす。
キクラゲが一方向に曲がると有毛細胞が脱分極し、逆方向に曲がると過分極します。
感覚情報の脳への伝達
前庭系で生じた神経インパルスは、前庭神経によって脳へ伝えられます。
一次神経は内耳前庭系に存在する前庭核
で、前庭核は前庭神経系を支配しています。 この前庭神経節は、黄斑と膨大に存在する有毛細胞と
シナプスしています。
前庭神経節からの放出繊維は、前庭核で終端します。 前庭核は、前庭神経節からの求心性線維と、小脳からの求心性線維を受けます。 前庭神経核からの求心性線維は、次のような運命をたどります。
- 外側前庭核からの線維は、前庭脊髄路として脊髄を走行する
- いくつかの線維は内側縦束を形成し、
眼球運動への線維を与える。 - 一部の線維は、視床腹後核で中継した後、大脳皮質の
前庭領域に上行します
前庭系の機能
前庭系が果たす機能の一部を紹介します。
静的平衡の維持
小弓と小嚢は、静的平衡の維持を担っています。 耳輪と仙骨の黄斑部にある有毛細胞は、それぞれ異なる方向に向いています。 これらの有毛細胞の特定のパターンの刺激により、脳は頭の位置について情報を得ることができる。
この情報をもとに脳の前庭、
網膜、皮質のシステムが
適切な筋肉に興奮性のシグナルを送って、姿勢を保つことができるわけです。
平衡異常の予測
頭が突然回転し始めると、半規管内の内リンパが移動します。 これにより、Crista ampullarisの有毛細胞の過分極または脱分極が起こります。
頭が回転し始めたり回転しなくなると初めてこれらの管が上位中枢に信号を送り、コーパスと有毛細胞が半月管の新しい位置に素早く適応するのである。 内リンパが静止状態になるからである。 このように、これらの管は平衡の維持に予測的な役割を担っている。
半規管は平衡異常が起こることを予測し、平衡中枢に適切な予防的調整を行わせるのである。 これらの調整により、人は状況が修正される前にバランスを保つことができるのです。
目の動き
前庭系は、目の反射運動にも関与しています。 頭を動かした方向に目を回転させます。 この機能は、内側縦束を介して行われます。
結論/概要
前庭系は、身体の位置と平衡の維持に
責任を持つ感覚系です。
内耳の骨迷路に存在します。
前庭は、小丘と小嚢からなる前庭と、三半規管から構成されています。
尿道と仙骨の感覚器官は
マクラと呼ばれ、頭の位置の変化を感知する。
三半規管の一端にはアンピュラがあり、このアンピュラもまた、頭の位置の変化を感知する。
三半規管には、それぞれの三半規管の端にアンプルがあり、頭の回転運動を検出している。
前庭系から生じた信号は、
前庭神経によって脳や他の中枢に運ばれます。
前庭系が果たす機能には次のようなものがあります。
- 静的平衡の維持
- 平衡異常の予測
- 目の動きの制御
前庭系が果たす機能は、以下のとおりです。