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走进神奇的前庭世界

发布时间:2017-07-14 08:54:36
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人体的精妙真是无与伦比的,每一个器官都是完美和精巧的设计,从而实现人体复杂的功能。今天,就让我带您走进前庭,这个许多人都非常陌生但却对人体非常重要的器官。

首先,我们要明确,前庭是干什么的。前庭是一个由感受器和神经系统组成的一个复杂系统,它的功能是时刻维持人体平衡。前庭由前庭外周感受器、前庭神经和前庭中枢构成。这里重点关注前庭外周感受器。

前庭外周感受器位于内耳。如果我们把耳朵非常三个部分,那么鼓膜以外的部分就是外耳,鼓膜内侧就是中耳,里面包含听小骨和鼓室,中耳再往里面走,碰到墙壁了,墙壁里面就是内耳,主要包含半规管、耳蜗和前庭,如下图所示。我们今天需要关注的就是图中红色圈出的部分:前庭外周感受器。

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前庭外周感受器包括前庭(椭圆囊、球囊)和半规管,如下图所示,其中,半规管主管角加速度(也就是旋转产生的加速度),椭圆囊和球囊主管重力感觉及直线加速度。

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先说说半规管。人体两侧共有三对半规管,每一侧均有三个,分别是前半规管(也叫上半规管)、后半规管、外半规管(也叫水平半规管),从单侧看,这三个半规管互相垂直,而且后半规管平面基本与颞骨岩部长轴平行,也就是说与人体矢状面呈约45°角;从双侧看,右侧后半规管与左前半规管平面互相平行,右侧前半规管与左后半规管平面互相平行(见下图),两侧水平半规管基本都在水平面(确切说与水平面呈约30°夹角)。如此精巧的安排,就像一部精密的雷达,使得人体能感觉到360°任意方向的旋转,并且把这些信息输入脑部中枢,随时调整人体的视觉和体位,从而维持人体的平衡。


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    那么,半规管是如何感受到角加速度的呢,其秘密就在于每个半规管与前庭连接部位都有一处膨大的结构,称为半规管壶腹。正常的半规管内都含有内淋巴液,壶腹部位也不例外,但重要的是壶腹部位有特殊的感受器:壶腹嵴(如下图),图中棕色部位就是内淋巴液,当人体旋转产生角加速度时,内淋巴液产生运动,但由于惯性作用,壶腹嵴并没有同步运动,这样就产生壶腹嵴与内淋巴运动的错位,正是这种错位,使得感觉细胞上的纤毛发生弯曲,引发了细胞电位的变化,这种电位变化就是神经冲动,它通过与细胞相连的传入神经纤维传向脑部神经中枢,引起了人体可感知的运动。正如前所述,双侧半规管是协同的,比如左侧产生兴奋性冲动,则右侧产生抑制性冲动,传到中枢后才能产生协调作用,协调人体双侧肌肉的收缩或舒张,这样才能维持平衡。

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再说说椭圆囊和球囊,如前图所示,也是前庭外周感受器的重要组成部分,其功能是感受重力与线性加速度。与半规管一样,这其中也充满内淋巴液;同样,与半规管壶腹一样,在这两个囊的内壁上,分别有着重要的结构:椭圆囊斑和球囊斑,其结构与壶腹嵴非常类似,但不同的是,覆盖在毛细胞纤毛上面的耳石膜上,存在耳石(如下图)。

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耳石与耳石膜一起,其密度要高于内淋巴液,因此在静态情况下,对位于其下方的纤毛持续产生压力,导致其持续产生神经冲动并传入脑中枢,而且椭圆囊斑与球囊斑各自的平面互相垂直,这样无论人体处于什么位置,至少有一个囊斑可以感受到重力,把信息传入脑中枢后,经过整合,才有人体的位置觉。在运动状态下,只要存在与囊斑平面不一致的线性加速度,那么通过耳石膜与内淋巴的错位运动,导致纤毛弯曲并发放神经冲动来感受运动。双侧神经冲动的协调始终如一。

天工造物,叹为观止!前庭外周感受器如此精密完美的设计,奠定了人体感觉自身位置和平衡的生理基础。任何病变破坏了这个结构,则有可能造成双侧前庭传入信息的不协调,从而打破了这一平衡,造成人体的错觉:眩晕。比如,附着在耳石膜上的耳石,其实就是一些碳酸钙颗粒,从0.1-30微米不等,由于种种原因,某一侧的某一颗或几颗耳石可能会从耳石膜上脱落下来,进入到半规管,这就像在平静的池塘里扔进了一块石头,荡起阵阵涟漪,这些涟漪会对壶腹嵴造成刺激而产生神经冲动,但未患病的一侧则没有冲动形成,这就造成了不协调不对称,传到脑中枢就形成了眩晕感觉。




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