Vidinė ausis anatomija, funkcijos ir klausos bei pusiausvyros mechanizmai

Vidinė ausis yra vidinė stuburinių ausies dalis. Ji daugiausia atsakinga už garso aptikimą ir pusiausvyrą. Žinduolių ją sudaro dvi pagrindinės darbinės dalys, esančios kauliniame labirinte:

• Klausai skirta sraigė, kuri išorinės ausies garso slėgio modelius paverčia elektrocheminiais impulsais, kurie klausos nervu perduodami į smegenis.
• Balanso sistema. Ją sudaro trys pusapvaliai kanalai, išdėstyti vienas su kitu stačiu kampu.

Vidinę ausį turi visi stuburiniai gyvūnai, tačiau jos forma ir funkcijos skiriasi. Visų stuburinių gyvūnų vidinę ausį maitina aštuntasis galvinis nervas.

Anatomija — kaulinis ir membraninis labirintas

Vidinė ausis sudaryta iš dviejų tarpusavyje derančių struktūrų: išorinį rėmą sudarančio kaulinio labirinto ir jame esančio membraninio labirinto. Kaulinis labirintas yra kietas, spindulinis kaulo paviršius, kurio ertmėse guli membraninis labirintas — siauresnė, plėvėta sistema užpildyta skysčiais.

Svarbiausios struktūros:

• Sraigė (cochlea) — spiralė, kurioje yra klausos receptoriai (Organ of Corti). Sraigė padalinta į tris kanalus: scala vestibuli, scala media (cochlear duct) ir scala tympani.
• Pusapvaliai kanalai — trys ortogonaliai išsidėstę vamzdeliai, reaguojantys į kampinį pagreitį (galvos sukimąsi).
• Otolitiniai organai — utrikulus ir sakulus, aptinkantys tiesinį pagreitį ir galvos padėtį (gravitaciją).
• Endolimfa ir perilimfa — du skysčiai su skirtingu jonų sudėties profiliu; endolimfoje daug K+, o perilimfoje — daug Na+. Šių skysčių skirtumas svarbus mechanoelektrinei transdukcijai.

Sraigės ir klausos mechanizmas

Garso bangos per išorinę ir vidurinę ausį perduodamos prie sraigės ovalinio langelio. Ten esančių kaulų (kloceklių) judesiai sukelia perilimfos ir endolimfos srautus sraigėje. Basilarinė membrana vibruoja priklausomai nuo garso dažnio: aukšti tonai sukelia virpėjimą priartėjus prie bazės, žemi tonai — prie viršūnės. Šis erdvinis dažnių išskaidymas vadinamas tonotopija.

Ant basilarinės membranos yra Organ of Corti, kurį sudaro vidiniai ir išoriniai plaukų ląstelės (hair cells). Kai basilarinė membrana juda, plaukų ląstelių stereocilijos iškreipia ir atveria mechanospecifines jonų kanalus. Tai sukelia ląstelių depoliarizaciją ir išsiskyrimą neurotransmiterių, kurie aktyvuoja aferentines klausos axonus. Impulsai toliau keliauja per klausos dalį aštuntojo nervo į smegenų kamieno ir aukštesnius klausos centrus.

Stria vascularis, esanti scala media šone, palaiko endolimfos joninį sudėties gradientą ir taip užtikrina tinkamą plaukų ląstelių funkciją.

Vestibuliarinė sistema ir pusiausvyros mechanizmai

Pusapvaliai kanalai aptinka kampinį pagreitį. Kiekviename kanale yra plaukų ląstelės, dengtos geliniu kupolu (cupula). Galvos sukimasis sukelia endolimfos inerciją, kuri deformuoja cupulą ir aktyvina plaukų ląsteles. Utrikulus ir sakulus turi macula — plokščias receptorines sritis su otolitinėmis (kalcio karbonato) kristalėmis (otokonijomis), kurios didina inerciją ir padeda aptikti tiesinį pagreitį bei galvos pasvirimą.

Aferentiniai impulsai iš vestibuliarinės dalies aštuntojo nervo skaidulų keliauja į smegenų kamieno vestibuliarinius branduolius. Iš čia informacija naudojama akių judesių koordinacijai (vestibulo-okulinio refleksas), laikysenai ir raumenų tonusui reguliuoti (vestibulospinalinės kelios), taip užtikrinant stabilų reginį ir kūno pusiausvyrą judant.

Skysčiai, langeliai ir slėgio reguliacija

Ovalus ir apvalus langeliai (oval window, round window) segmentuoja sraigę nuo vidurinės ausies. Vidinės ausies skysčių judesiai kompensuojami per apvalų langelį. Teisingas skysčių cirkuliacijos ir slėgio balansas svarbus normaliai klausa ir pusiausvyrai.

Kraujotaka ir inervacija

Vidinę ausį aprūpina labyrinthinė (vidinė ausies) arterija, dažniausiai kilusi iš AICA (anterior inferior cerebellar artery) arba tiesiogiai iš bazilarinės arterijos. Nervinė jungtis vyksta per aštuntąjį galvinį nervą, kurio dalys: cochlearinė (klausos) ir vestibuliarinė (pusiausvyros).

Dažniausios klinikinės problemos ir diagnostika

• Senso-neuralinis klausos praradimas — dėl plaukų ląstelių pažeidimo (triukšmo, senėjimo, ototoksinių vaistų). Gali būti nepataisomas, gydomas klausos aparatų ar kochlearinių implantų pagalba.
• Meniere'o liga — susijusi su endolimfos pertekliumi (endolimfiniu hidropu), pasireiškianti epizodiniais girgždėjimais, spengimu ausyse ir pusiausvyros sutrikimais.
• BPPV (gerybinis paroksizminis pozicinis galvos svaigimas) — atsiranda, kai otokonijos atitrūksta ir užsikemša pusapvaliuose kanaluose; gydoma pozicinėmis manevromis (pvz., Epley).
• Vestibuliarinis neuritas / labirintitas — staigus vestibuliarinės funkcijos praradimas dažnai suintensyvina suktinį svaigimą ir pykinimą.
• Akustinė neuroma (vestibulinis schwannoma) — gerybinis auglys aštuntojo nervo regione, sukeliantis laipsnišką klausos praradimą ir pusiausvyros simptomus.

Diagnostiniai tyrimai: toninė ir kompiuterinė audiometrija, tympanometrija (vidurinė ausis), ENG/VNG, kalorinis testas, galvos impulsų testas (HIT), vestibuliarinių evokuotų raumeninių potencialų (VEMP) tyrimai ir magnetinio rezonanso tomografija (MRI) reikalinga įvertinti struktūras bei auglius.

Gydymas ir reabilitacija

Priklausomai nuo priežasties, gydymas apima: konservatyvias priemones (medikamentai simptomams mažinti), pozicines manevrus BPPV atveju, diuretikus Meniere'o ligai, chirurgines intervencijas (pvz., kochlearinis implantas, auglio pašalinimas) ir vestibuliarinę reabilitaciją — specialius pratimus, kurie padeda smegenims prisitaikyti prie pasikeitusios vestibuliarinės informacijos.

Skirtumai tarp rūšių ir vystymasis

Vidinės ausies sandara ir sudėtingumas skiriasi tarp stuburinių: žuvyse ir varliagyviuose vyrauja paprastesnės struktūros su otolitais, o žinduoliai išsiskiria spiraline sraige, leidžiančia geresnę dažnių discriminaciją. Embriogenezės metu vidinė ausis formuojasi iš otic vesicle (ausies vonios), o jos vystymasis jautrus genetiniams ir aplinkos veiksniams.

Apibendrinant, vidinė ausis — sudėtingas audinių ir skysčių tinklas, esminis tiek garsui suvokti, tiek erdviniam pusiausvyros pojūčiui. Jos struktūrų harmoninga veikla ir jautrios plaukų ląstelės užtikrina aukštą klausa ir stabilų kūno balansą.

Klausimai ir atsakymai

K: Kas yra vidinė ausis?

K: Kokios yra dvi pagrindinės žinduolių vidinės ausies darbinės dalys?

K: Kas yra sraigė?

K: Kas yra pusiausvyros sistema?

K: Kokių rūšių gyvūnams būdinga vidinė ausis?

K: Koks nervas aprūpina visų stuburinių gyvūnų vidinę ausį?

K: Kaip sraigė garso slėgio modelius paverčia elektrocheminiais impulsais?

Paieška pagal raidę