半规管

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半规管(semicircular canals)

维持姿势和平衡有关的内耳感受装置,包括椭圆囊(utricle)、球囊(saccule)和三个半规管(semicircular canals)。  

目录

位置和结构

前庭器官都是膜质管道,和蜗管一样因构造曲折繁复,有膜迷路之称。管道中充满内淋巴,其外面的骨迷路外淋巴起着保护作用。椭圆囊和球囊位于内耳前庭腔内。它们的前面为耳蜗,后面为三条半规管。两囊之间有短管相通,半规管与耳蜗又分别与两囊相连通,所以膜迷路各部分间的内淋巴是相通的。椭圆囊和球囊的囊壁上,各有一个直径为2毫米、加厚的小区域,称为囊斑(macula)。囊斑也称位觉斑,由一层结缔组织、一层上皮和耳石膜组成。耳石膜覆盖在囊斑上皮层表面,为一层厚的蛋白胶质膜,它的浅层含有碳酸钙蛋白质组成的结晶体,称为耳石(otolith),所以椭圆囊和球囊也称耳石器官。囊斑上皮内含有毛细胞支持细胞两种细胞。毛细胞感觉上皮细胞,夹在支持细胞之间,其底部为前庭神经节内的双极细胞的周围突所包绕。毛细胞的顶端有一束纤毛伸入至耳石膜内。三条半规管(外半规管上半规管和后半规管)互成直角,代表空间的三个面。外半规管又称水平半规管,当人直立时,它和地面成30°角,如头部向前倾30°,则它恰与地面平行。上半规管、后半规管又称垂直管,与地面成垂直关系。每管均有一端略膨大,称壶腹(ampullae)。壶腹内一侧粘膜增厚,并向管腔内突出,形成一个与管长轴相垂直的壶腹嵴。壶腹嵴的构造与囊斑相似,其不同处为毛细胞顶端的纤毛束较长,并包埋于高帽状的胶质性的终帽(也称盖帽)内,其中无耳石,但终帽与嵴上皮之间有一微细的腔隙,此腔隙与毛细胞的纤毛活动有关。壶腹嵴毛细胞的基部也被前庭神经节细胞周围突的末梢所包绕。  

适宜刺激及其作用

椭圆囊和球囊的适宜刺激为耳石的重力。因此,它们是提供与地心引力有关的头部方位(倾斜度)的信息的,也因直线加(减)速运动而兴奋。头部处于正常位置时,耳石与毛细胞间呈一定的压力关系。头部位置改变时,两者在空间的相对位置也发生改变,耳石就不同程度地牵拉毛细胞的纤毛,从而刺激了毛细胞。毛细胞兴奋后,冲动经前庭神经传至前庭神经核,反射性地引起肌紧张的变化,维持了身体平衡。半规管的适宜刺激是旋转加速运动。在头旋转时,内淋巴因惰性而向与旋转相反的方向移位,终帽随之弯曲变形,这就间接地刺激了毛细胞及其基部的前庭神经末梢。电生理研究表明:当头部在静位状态下,终帽内的神经末梢发放一定的冲动。当终帽向一侧移位,即当水平管内淋巴流向壶腹和垂直管内淋巴流出壶腹而导致终帽弯曲时,冲动发放增加;当向相反方向移位时,发放就减少。旋转在等速持续进行时,发放开始时与加速度时相同,以后逐渐恢复到原先水平,而旋转突然停止时(减速运动),则终帽也受到移位,但方向与开始时相反。虽然内淋巴移位在3秒内即停止,而终帽却要25~30秒钟才回到静息状态,此时,人会有一种向相反方向旋转的感觉。  

控制平衡的过程

内耳前庭部分是控制体平衡的器官。该处有三个互垂直的半规管。当人体失衡时,半规管便产生平衡脉冲,通过延脑的平衡中枢激发相应的反射动作,以使人体恢复平衡,并避免可能的伤害。这也是先天的本能反射之一。为什么半规管不是两个或四个,而恰巧是三个,而且又互相垂直呢?其理由至为明显:因为人是生活在三度空间之内,可以有前后,左右和上下三种互相垂直的运动方向,故必须有三个互相垂直的半规管才能全面监控。少于三个不够用,多于三个不需要。可见所有这些精确而巧妙的结构和功能,一概体现着高超的智慧,决不可能是偶然的产物。  

作用

半规管是人和脊椎动物内耳迷路的组成部分,为三个互相垂直的半圆形小管。可分骨半规管膜半规管。不论骨半规管和膜半规管,均可分为上半规管、后半规管和外半规管。膜半规管内外充满淋巴。半规管一端稍膨大处有位觉感受器,能感受旋转运动的刺激,通过它引起运动感觉和姿势反射,以维持运动时身体的平衡。

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