กลับไปหน้าบทความ

อ่าน 5 นาที

ไม่มีชื่อบทความ

ท่อ ครึ่งวงกลม เป็น ท่อ ครึ่งวงกลม สาม ท่อที่เชื่อมต่อกัน ตั้งอยู่บริเวณส่วนในสุดของ หู แต่ละข้าง หรือที่เรียกว่า หู ชั้นใน ท่อทั้งสามนี้ได้แก่ ท่อครึ่งวงกลมด้านข้าง ด้านหน้า...

ท่อครึ่งวงกลม

ท่อครึ่งวงกลมเป็น ท่อ ครึ่งวงกลม สาม ท่อที่เชื่อมต่อกัน ตั้งอยู่บริเวณส่วนในสุดของหู แต่ละข้าง หรือที่เรียกว่าหู ชั้นใน ท่อทั้งสามนี้ได้แก่ ท่อครึ่งวงกลมด้านข้าง ด้านหน้า และด้านหลัง ท่อเหล่านี้เป็นส่วนหนึ่งของกระดูกหูชั้นใน ซึ่งเป็นโพรงที่บุด้วยเยื่อหุ้ม กระดูก (periosteum ) บนส่วนหินของกระดูกขมับ (petrous part of the temporal bone)และเต็มไปด้วย น้ำเหลืองรอบหู (perilymph ) 

ท่อครึ่งวงกลมแต่ละท่อจะมีท่อครึ่งวงกลม ที่เกี่ยวข้องอยู่ภายใน ได้แก่ ท่อครึ่งวงกลมด้านข้าง ด้านหน้า และด้านหลัง ซึ่งทำหน้าที่รับรู้ความเร่งเชิงมุมและเป็นส่วนหนึ่งของเขาวงกตเยื่อหุ้มสมองดังนั้นจึงเต็มไปด้วย ของเหลวเอนโด ลิมฟ์

โครงสร้าง

ท่อครึ่งวงกลมเป็นส่วนประกอบของกระดูกหูชั้นในที่ตั้งฉากกันและบรรจุท่อครึ่งวงกลมแต่ละท่อไว้ภายใน ปลายด้านหนึ่งของท่อครึ่งวงกลมแต่ละท่อจะมีถุงที่ขยายใหญ่ขึ้นเรียกว่าแอมพูลลาเยื่อหุ้มซึ่งมีขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางมากกว่าสองเท่าของท่อ แอมพูลลาแต่ละอันมีสันแอมพูลลา หรือ คริสตาแอมพูลลาริสซึ่งประกอบด้วยหมวกเจลาตินหนาที่เรียกว่าคูปูลาและเซลล์ขน จำนวนมาก ท่อครึ่งวงกลมด้านบนและด้านหลังวางตัวในแนวตั้งฉากกัน ส่วนท่อครึ่งวงกลมด้านข้างทำมุมประมาณ 30 องศาจากระนาบแนวนอน การวางตัวของท่อเหล่านี้ทำให้ท่อแต่ละท่อถูกกระตุ้นแตกต่างกันไปตามการเคลื่อนไหวของศีรษะในระนาบต่างๆ และอาจมีการกระตุ้นท่อมากกว่าหนึ่งท่อพร้อมกันหากการเคลื่อนไหวอยู่นอกระนาบเหล่านั้น ท่อครึ่งวงกลมด้านข้างตรวจจับการเร่งความเร็วเชิงมุมของศีรษะเมื่อศีรษะหมุน และท่อครึ่งวงกลมด้านหน้าและด้านหลังตรวจจับการเคลื่อนไหวของศีรษะในแนวดิ่งเมื่อศีรษะเคลื่อนขึ้นหรือลง[ 1 ]เมื่อศีรษะเปลี่ยนตำแหน่งเอนโดลิมฟ์ในท่อจะล้าหลังเนื่องจากแรงเฉื่อย และสิ่งนี้จะส่งผลต่อคูปูลาซึ่งทำให้ขนของเซลล์ขนงอ การกระตุ้นเซลล์ขนจะส่งข้อความไปยังสมองว่ากำลังเกิดการเร่งความเร็วขึ้น ท่อครึ่งวงกลมเปิดเข้าสู่เวสติบูลโดยมีช่องเปิดห้าช่อง โดยช่องเปิดหนึ่งช่องเป็นช่องเปิดร่วมกันของสองช่อง

ในบรรดาสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมหลายชนิด ขนาดของท่อครึ่งวงกลมมีความสัมพันธ์กับรูปแบบการเคลื่อนที่ของพวกมัน โดยเฉพาะอย่างยิ่ง สัตว์ที่ว่องไวและมีการเคลื่อนที่แบบกระตุกและรวดเร็วจะมีท่อครึ่งวงกลมขนาดใหญ่กว่าเมื่อเทียบกับขนาดตัวของพวกมันเมื่อเทียบกับสัตว์ที่เคลื่อนที่อย่างระมัดระวังมากกว่า[ 2 ]

คลองครึ่งวงกลมด้านข้าง

ท่อครึ่งวงกลมด้านข้าง (หรือที่เรียกว่า ท่อ ครึ่งวงกลมแนวนอนหรือท่อครึ่งวงกลมภายนอก ) เป็นท่อที่สั้นที่สุดในบรรดาท่อทั้งสาม การเคลื่อนที่ของของเหลวภายในท่อนี้สอดคล้องกับการหมุนของศีรษะรอบแกนแนวตั้ง (เช่น คอ) หรือกล่าวอีกนัยหนึ่งคือ การหมุนในระนาบขวางซึ่งเกิดขึ้นตัวอย่างเช่น เมื่อเราหันศีรษะไปด้านข้าง (แกนหมุนรอบแกนตั้ง)

ท่อครึ่งวงกลม นี้มีขนาดตั้งแต่12 ถึง 15 มิลลิเมตร (0.47 ถึง 0.59 นิ้ว)และส่วนโค้งของมันชี้ไปในแนวนอนไปทางด้านหลังและด้านข้าง ดังนั้นท่อครึ่งวงกลมแต่ละข้างจึงตั้งฉากกับอีกสองข้าง ปลายที่โป่งออกของมันตรงกับมุมบนและด้านข้างของ โพรง หูชั้น ใน เหนือช่องรูปไข่เล็กน้อย ซึ่งมันเปิดใกล้กับปลายที่โป่งออกของท่อครึ่งวงกลมด้านหน้า ปลายอีกด้านหนึ่งเปิดที่ส่วนบนและด้านหลังของโพรงหูชั้นใน ท่อด้านข้างของหูข้างหนึ่งเกือบจะอยู่ในระนาบเดียวกันกับของหูอีกข้างหนึ่ง  

ท่อครึ่งวงกลมด้านหน้า

ท่อครึ่งวงกลมด้านหน้า (หรือที่เรียกว่าท่อครึ่งวงกลมด้านบน ) ประกอบด้วยส่วนหนึ่งของระบบการทรงตัวที่ตรวจจับการหมุนของศีรษะรอบแกนด้านข้าง นั่นคือ การหมุนในระนาบซาจิตัลซึ่งเกิดขึ้นตัวอย่างเช่น เมื่อพยักหน้า (แกนการเอียงศีรษะ)

กระดูกชิ้นนี้มี ความยาว 15 ถึง 20 มิลลิเมตร (0.59 ถึง 0.79 นิ้ว)วางตัวในแนวตั้ง และขวางกับแกนยาวของส่วนหินของ กระดูกขมับ โดยส่วนโค้งของ กระดูกชิ้นนี้จะยื่นออกมาเป็นวงกลมบนพื้นผิวด้านหน้าของกระดูกขมับ กระดูกชิ้นนี้โค้งงอประมาณสองในสามของวงกลม ปลายด้านข้างขยายออกและเปิดเข้าสู่ส่วนบนของโพรงหูชั้นใน ปลายด้านตรงข้ามเชื่อมต่อกับส่วนบนของท่อครึ่งวงกลมด้านหลังเพื่อสร้างกระดูกร่วม ( crus osseum commune ) ซึ่งเปิดเข้าสู่ส่วนบนและส่วนกลางของโพรงหูชั้นใน  

ท่อครึ่งวงกลมด้านหลัง

ท่อครึ่งวงกลมด้านหลังประกอบด้วยส่วนหนึ่งของระบบการทรงตัวที่ตรวจจับการหมุนของศีรษะรอบแกนหน้า-หลัง (แกนตามยาว) หรือกล่าวอีกนัยหนึ่งคือ การหมุนในระนาบ ด้านหน้า- ด้านหลัง เช่น เมื่อขยับศีรษะให้แตะไหล่ หรือเมื่อทำท่าตีลังกา (แกนหมุน)

ตามชื่อเรียก ท่อครึ่งวงกลมด้านหลังนี้ทอดตัวขึ้นไปทางด้านบนและด้านหลัง เกือบขนานกับพื้นผิวด้านหลังของส่วนหินของกระดูกขมับท่อน้ำในระบบเวสติบูลาร์อยู่ด้านในถัดจากท่อครึ่งวงกลมด้านหลัง ท่อครึ่งวงกลมด้านหลังเป็นส่วนหนึ่งของกระดูกหูชั้นใน และระบบเวสติบูลาร์ใช้ท่อนี้ในการตรวจจับการหมุนของศีรษะในระนาบโคโรนัล ท่อครึ่งวงกลมด้านหลังนี้ยาวที่สุดในบรรดาท่อครึ่งวงกลมทั้งสาม โดยมีความยาวตั้งแต่18 ถึง 22 มม. (0.71 ถึง 0.87 นิ้ว)ปลายด้านล่างหรือปลายที่โป่งออกจะเปิดเข้าสู่ส่วนล่างและด้านหลังของเวสติบูล ส่วนปลายด้านบนจะเปิดเข้าสู่ครูสออสเซียมคอมมูน  

การพัฒนา

ผลการศึกษาในปี 2009 แสดงให้เห็นถึงบทบาทสำคัญของโปรตีนสร้างกระดูก 2 (BMP-2) ในการสร้างรูปร่างของท่อครึ่งวงกลมในหูชั้นในของปลาซีบราฟิชคาดว่าบทบาทของ BMP-2 ในการเจริญเติบโตของท่อครึ่งวงกลมน่าจะคงอยู่ในสัตว์มีกระดูกสันหลังชนิด ต่างๆ [ 3 ]

นอกจากนี้ ยังพบว่าท่อครึ่งวงกลมสองท่อที่พบใน หูชั้นในของ ปลาแลมเพรย์มีลักษณะการพัฒนาคล้ายคลึงกับท่อด้านบนและด้านหลังที่พบในมนุษย์ เนื่องจากท่อของสิ่งมีชีวิตทั้งสองชนิดเกิดขึ้นจากรอยบุ๋มสองรอยในถุงหูชั้นในระหว่างการพัฒนาในระยะแรก รอยบุ๋มเหล่านี้ก่อตัวขึ้นครั้งแรกในปลาแลมเพรย์ระหว่างระยะตัวอ่อน 11 ถึง 42 มิลลิเมตร และก่อตัวขึ้นในปลาซีบราฟิช 57 ชั่วโมงหลังการปฏิสนธิ [ 4 ]

การทำงาน

หูชั้นในและระบบทรงตัว

ท่อครึ่งวงกลมทำหน้าที่รับข้อมูลทางประสาทสัมผัสสำหรับการรับรู้การเคลื่อนไหวแบบหมุน โดยวางตัวตามแนวแกนพิทช์ โรล และยอว์ ท่อครึ่งวงกลมด้านข้างวางตัวตามแนวแกนยอว์ ท่อครึ่งวงกลมด้านหน้าวางตัวตามแนวแกนพิทช์ และท่อครึ่งวงกลมด้านหลังวางตัวตามแนวแกนโรล

ท่อแต่ละท่อเต็มไปด้วยของเหลวที่เรียกว่าเอนโดลิมฟ์และมีเซนเซอร์ตรวจจับการเคลื่อนไหวอยู่ภายในของเหลวนั้น ฐานของแต่ละท่อขยายใหญ่ขึ้น เปิดออกสู่ยูทริเคิลและมีถุงที่ขยายใหญ่ขึ้นที่ปลายด้านหนึ่งเรียกว่าแอมพูลลาเยื่อหุ้มเซลล์ ภายในแอมพูลลามีกลุ่มเซลล์ขนและเซลล์ค้ำจุนที่เรียกว่าคริสตาแอมพูลลาริสเซลล์ขนเหล่านี้มีส่วนยื่นของไซโตพลาสซึมจำนวนมากบนพื้นผิวส่วนปลายที่เรียกว่าสเตอริโอซิเลียซึ่งฝังอยู่ในโครงสร้างคล้ายวุ้นที่เรียกว่าคูปูลาเมื่อศีรษะหมุน ท่อจะเคลื่อนที่ แต่เอนโดลิมฟ์จะตามไม่ทันเนื่องจากแรงเฉื่อยสิ่งนี้ทำให้คูปูลาเบี่ยงเบนและงอสเตอริโอซิเลียภายใน การงอของสเตอริโอซิเลียเหล่านี้จะเปลี่ยนสัญญาณไฟฟ้าที่ส่งไปยังสมอง ภายในเวลาประมาณ 10 วินาทีหลังจากเคลื่อนที่ได้อย่างคงที่ เอนโดลิมฟ์จะตามทันการเคลื่อนที่ของท่อ และคูปูลาจะไม่ได้รับผลกระทบอีกต่อไป ทำให้ความรู้สึกของการเร่งความเร็วหยุดลง[ 1 ]ความหนาแน่นจำเพาะของคิวพูลาเทียบได้กับความหนาแน่นจำเพาะของเอนโดลิมฟ์โดยรอบ ดังนั้น คิวพูลาจึงไม่เคลื่อนที่เนื่องจากแรงโน้มถ่วง ต่างจากเยื่อโอโทลิธของยูทริเคิลและแซคคูลเช่นเดียวกับเซลล์ขนของมาคูลาร์ เซลล์ขนของคริสตาแอมพูลลาริสจะเกิดการลดขั้วเมื่อสเตอริโอซิเลียเบี่ยงเบนไปทางคิโนซิเลียมการเบี่ยงเบนในทิศทางตรงกันข้ามจะส่งผลให้เกิดการเพิ่มขั้วและการยับยั้ง ในท่อครึ่งวงกลมด้านข้าง การไหลแบบแอมพูลโลเพทัลมีความจำเป็นสำหรับการกระตุ้นเซลล์ขน ในขณะที่การไหลแบบแอมพูลโลฟูกัลมีความจำเป็นสำหรับท่อครึ่งวงกลมด้านหน้าและด้านหลัง[ 5 ]

ช่วงเวลาปรับตัวนี้เป็นสาเหตุส่วนหนึ่งของภาพลวงตาที่เรียกว่า " การเอนตัว " ซึ่งนักบินมักประสบพบเจอ เมื่อนักบินเข้าโค้ง เซลล์ขนในท่อครึ่งวงกลมจะถูกกระตุ้น ทำให้สมองรับรู้ว่าเครื่องบินและนักบินไม่ได้เคลื่อนที่เป็นเส้นตรงอีกต่อไป แต่กำลังเลี้ยวโค้ง หากนักบินรักษาอัตราการเลี้ยวคงที่ น้ำเหลืองในหูชั้นในจะตามทันท่อและหยุดเบี่ยงเบนคิวพูลา นักบินจะไม่รู้สึกว่าเครื่องบินกำลังเลี้ยวอีกต่อไป เมื่อนักบินออกจากโค้ง ท่อครึ่งวงกลมจะถูกกระตุ้น ทำให้นักบินคิดว่าพวกเขากำลังเลี้ยวไปในทิศทางตรงกันข้ามแทนที่จะบินตรงและราบเรียบ เพื่อตอบสนองต่อสิ่งนี้ นักบินมักจะเอนตัวไปในทิศทางของการเลี้ยวเดิมเพื่อพยายามชดเชยภาพลวงตานี้ รูปแบบที่ร้ายแรงกว่านั้นเรียกว่า " เกลียวสุสาน " แทนที่นักบินจะเอนตัวไปในทิศทางของการเลี้ยวเดิม พวกเขาอาจกลับเข้าโค้งอีกครั้ง เมื่อเอนโดลิมฟ์มีเสถียรภาพ ท่อครึ่งวงกลมจะหยุดบันทึกการเลี้ยวทีละน้อย และเครื่องบินจะค่อยๆ สูญเสียระดับความสูงจนกระทั่งชนพื้น[ 6 ]

ประวัติศาสตร์

ฌอง ปิแอร์ ฟลอเรนส์ได้ทำการทดลองทำลายท่อครึ่งวงกลมแนวนอนของนกพิราบและพบว่าพวกมันยังคงบินเป็นวงกลมต่อไป ซึ่งแสดงให้เห็นถึงจุดประสงค์ของท่อครึ่งวงกลม[ 7 ]

กายวิภาคเปรียบเทียบ

ปลาไหลทะเลมีท่อครึ่งวงกลมเพียงท่อเดียว แต่มีแอมพูลลาสองอัน และโดยทั่วไปเชื่อกันว่าท่อครึ่งวงกลมนี้มีโครงสร้างคล้ายคลึงกับท่อครึ่งวงกลมแนวตั้งสองท่อในสัตว์มีกระดูกสันหลังอื่นๆ ทั้งหมดปลาแลมเพรย์มีท่อครึ่งวงกลมแนวตั้งสองท่อ แต่ละท่อมีแอมพูลลาหนึ่งอัน ในปลาแลมเพรย์ ท่อเหล่านี้จะสัมผัสใกล้ชิดกับส่วนยูทริคูลาร์ของเขาวงกตที่อยู่ด้านล่าง เชื่อกันว่าเป็นเพราะส่วนยูทริคูลาร์ของเขาวงกตมีขนาดใหญ่ขึ้นอย่างมาก ปลาแลมเพรย์มีแอมพูลลาสองอันที่มีกิ่งก้านสาขาหลายกิ่ง และมีลักษณะเฉพาะในบรรดาสัตว์มีกระดูกสันหลังทั้งหมด คือมีช่องที่มีขนสองช่องซึ่งมีคิโนซิเลียที่ เคลื่อนไหวอย่างแข็งขัน [ 8 ] [ 9 ]กลุ่มGnathostomataและสัตว์มีกระดูกสันหลังอื่นๆ ส่วนใหญ่มีท่อครึ่งวงกลม 3 ท่อ แต่ละท่อมีแอมพูลลาหนึ่งอัน[ 10 ] [ 11 ]

Galeaspidsและosteostracansมีท่อครึ่งวงกลมแนวตั้ง 2 ท่อ แต่ละท่อมีแอมพูลลา 1 อัน[ 12 ]เขาวงกตของ osteostracans มีลักษณะเฉพาะคือขยายออกไปด้านข้างและด้านบนเป็นท่อขนาดใหญ่หลายท่อที่แตกแขนงออกไปทางปลาย ("ท่อเซล") [ 9 ]

ดูเพิ่มเติม

รูปภาพเพิ่มเติม

  • "แบบจำลองรายละเอียดหูชั้นใน"ระบบประสาทและประสาทสัมผัสพิเศษเก็บถาวรจากต้นฉบับเมื่อวันที่ 16 มิถุนายน 2550
  • Purves, Dale; Augustine, George J.; Fitzpatrick, David; Katz, Lawrence C.; LaMantia, Anthony-Samuel; McNamara, James O.; Williams, S. Mark (2001). "ท่อครึ่งวงกลม". ประสาทวิทยา (  ฉบับที่ 2). Sinauer Associates. เก็บถาวรจากต้นฉบับเมื่อวันที่ 6 มิถุนายน 2023 ผ่านทางศูนย์ข้อมูลเทคโนโลยีชีวภาพแห่งชาติ
  • "หูของมนุษย์"สารานุกรมบริแทนนิกาเก็บถาวรจากต้นฉบับเมื่อวันที่ 3 ธันวาคม 2023

สรุปเนื้อหา

ข้อมูลสำคัญจากบทความ

ข้อมูลสำคัญเกี่ยวกับ ไม่มีชื่อบทความ

ท่อ ครึ่งวงกลม เป็น ท่อ ครึ่งวงกลม สาม ท่อที่เชื่อมต่อกัน ตั้งอยู่บริเวณส่วนในสุดของ หู แต่ละข้าง หรือที่เรียกว่า หู ชั้นใน ท่อทั้งสามนี้ได้แก่ ท่อครึ่งวงกลมด้านข้าง ด้านหน้า...

โครงสร้าง

ท่อครึ่งวงกลมเป็นส่วนประกอบของ กระดูกหูชั้น ในที่ตั้งฉากกันและบรรจุท่อครึ่งวงกลมแต่ละท่อไว้ภายใน ปลายด้านหนึ่งของท่อครึ่งวงกลมแต่ละท่อจะมีถุงที่ขยายใหญ่ขึ้นเรียกว่า แอมพูลลาเยื่อหุ้ม ซึ่งมีขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางมากกว่าสองเท่าของท่อ...

คลองครึ่งวงกลมด้านข้าง

ท่อ ครึ่งวงกลมด้านข้าง (หรือที่เรียกว่า ท่อ ครึ่งวงกลมแนวนอน หรือ ท่อครึ่งวงกลมภายนอก ) เป็นท่อที่สั้นที่สุดในบรรดาท่อทั้งสาม การเคลื่อนที่ของของเหลวภายในท่อนี้สอดคล้องกับการหมุนของศีรษะรอบแกนแนวตั้ง (เช่น คอ) หรือกล่าวอีกนัยหนึ่งคือ การหมุนใน ระนาบขวาง...

ท่อครึ่งวงกลมด้านหน้า

ท่อ ครึ่งวงกลมด้านหน้า (หรือที่เรียกว่า ท่อครึ่งวงกลมด้านบน ) ประกอบด้วยส่วนหนึ่งของ ระบบการทรงตัว ที่ตรวจจับการหมุนของศีรษะรอบแกนด้านข้าง นั่นคือ การหมุนใน ระนาบซาจิตัล ซึ่งเกิดขึ้นตัวอย่างเช่น เมื่อพยักหน้า (แกนการเอียงศีรษะ)