De tre parvise halvcirkelformede kanalene i det indre øret, utstyrt med mekaniske reseptorer, tilhører organene i likevekt og er hver nesten vinkelrett på hverandre, og gir en halvcirkelformet kanal for hver av de tre hovedretningsretningene i et tredimensjonalt rom. Buene er følsomme for rotasjonsakselerasjoner, men ikke for ensartede rotasjoner. De er fylt med endolymfe, som på grunn av treghetsprinsippet begynner å bevege seg under rotasjonsakselerasjon og bøyer små sensoriske hår som leverer et tilsvarende elektrisk signal til vestibulokokleær nerve.
Hva er bueformede kanaler?
De tre bueformede kanalene i det petrous benet i det indre øret, sammen med de to otolittorganene sacculus og utriculus, danner det sammenkoblede vestibulære eller likevektsapparatet. Prinsippet for drift av de halvsirkulære kanalene er basert på tregheten til endolymfen som ligger i de halvsirkulære kanalene. Under rotasjonsakselerasjon, som også kan være forårsaket av rask rotasjon av hode, endolymfen til den bueformede kanalen, som ligger i rotasjonsplanet, stopper øyeblikkelig. I ampullen, den nedre fortykningen av den buede kanalen, er det en mekanoreseptor med sensoriske hår som er bøyd av endolymfens bevegelse og gir et tilsvarende signal til vestibulokokleær nerve. Å stoppe en rotasjonsbevegelse blir også oppfattet som akselerasjon, men som akselerasjon i motsatt retning. På grunn av handlingsprinsippet reagerer buene ekstremt raskt på rotasjonsakselerasjoner. En ulempe er at endolymfen “spinner” kort etter hver akselerasjon før den hviler igjen i utgangsposisjonen. I løpet av avregningsfasen, som for eksempel kan vare i opptil ett sekund etter en piruett, kjennes en akselerasjon subjektivt, selv om det objektivt sett ikke er noen.
Anatomi og struktur
De små rørlignende arkadene i den membranformede labyrinten i venstre og høyre indre øre stammer alle fra atriet (vestibulen), som de to otolittorganene for sensorisk deteksjon av lineære akselerasjoner også er forbundet med. De halvcirkelformede kanalene har hver en fortykning, crista ampullaris, i den ene enden rett over vestibulen, der enden av reseptorcellen er lokalisert. Over crista ampullaris buer en liten kapsel, kupulaen, som er fylt med en gelé og som de sensoriske hårene til mechanoreceptor-prosjektet går inn i. Crista med kupula som sitter på toppen, lukker praktisk talt buegangen på stedet. Fordi endolymfen, som fyller alle vestibulære organer, beveger seg et øyeblikk i forhold til veggene i den buede kanalen på grunn av dens treghet under rotasjonsakselerasjon, "medvirker" kupula, blir de sensoriske hårene bøyd og genererer et elektrisk potensial som de overfører til vestibulokokleær nerve. Hele den membranøse labyrinten er omgitt av perilymph, som skiller seg fra endolymfen i vestibulære organer ved en reversering av elektrolyttforholdene. Endolymfen er høy i kalium og lav i natrium, mens perilymfen, som er identisk med den ekstracellulære lymfe av resten av kroppsvevet, har lite kalium og høyt innhold natrium.
Funksjon og oppgaver
Den viktigste oppgaven og funksjonen til bueformede kanaler er å opprettholde kroppen balansere i "samarbeid" med otolithorganene, proprioceptorsystemet, også kalt proprioceptorsystemet, og øynene, og for å utløse et visst øye refleks. En viktig refleks er vestibulo-ocular reflex (VOR), som gjør det mulig for kroppen å fikse et objekt fast, selv under veldig rask hode bevegelser. De vestibulære organene er direkte koblet til øyemuskulaturen og utløser ufrivillige korrigerende bevegelser av øynene mot akselerasjonsretningen, noe som kan være mye raskere enn frivillige øyebevegelser. En annen fordel med VOR er å være i stand til enkelt å holde det stasjonære miljøet synlig selv under komplekse bevegelser som f.eks rennende og hopping. Effekten er noe sammenlignbar med et gyrostabilisert kamera som brukes på plattformer i bevegelse. Akselerasjonsmeldingene fra arkadene er veldig raske, mye raskere enn sentralt syn, fordi mye mindre “prosessorkraft” må tilveiebringes av hjerne for vestibulære meldinger enn for sentral visjon. Samspillet mellom flere sensorsystemer for bevegelse samordning har fordelen at en sensor kan kompensere for svikt i en annen, i det minste i en viss tid. Dermed kan vi stå oppreist og gå selv i fullstendig mørke til tross for tap av synssansen. Dessverre, etter hvert stopp av en rotasjonsakselerasjon, gir buene kort falske meldinger fordi endolymfen halter litt på grunn av treghet, slik at sensoriske hår forblir distrahert i kort tid og rapporterer "feil" akselerasjonsinntrykk. Hvis det er et godt syn på miljøet eller referanseflater i det øyeblikket, kan hjerne aksepterer de visuelle inntrykkene som "riktige" og undertrykker de "falske" bevegelsesinntrykkene innen mindre enn 100 millisekunder.
Sykdommer
De vanligste klagene knyttet til arkadene er såkalte vertigo, som kan være veldig ubehagelig og kan skyldes ulike årsaker. Vertigo som et ledende symptom - også i nevrologi - forstås som symptomer som feil oppfatning av en bevegelse. De vertigo kan være ledsaget av hodepine og kvalme til oppkast. I hyppigheten av årsakene til alle svimmelhetssymptomer, godartet perifer paroksysmal posisjonell svimmelhet (BPPV) topper frekvenslisten med ca 17%. Det er en godartet tilstand, men kan være traumatisk hjerne skade eller betennelse av vestibulær nerve. BPPV er forårsaket av løsrivelse av en eller flere kalsittkrystaller fra en av de to otolittorganene og deres transport til den bakre buen. Dette er mulig fordi endolymfen er sammenkoblet. Selv om symptomene kan være alvorlige, kan problemet løses ved passende kroppsposisjoner, fordi dette tillater krystall granuler å forlate arkaden naturlig. Foruten noen andre årsaker til svimmelhet som nevrotoksiner, alkohol og andre giftstoffer, Meniere's sykdom er en relativt vanlig årsak til symptomer, og utgjør ca. 10%. Meniere's sykdom skyldes et overtrykk av endolymfen i det indre øret. Alvorlige angrep av svimmelhet ledsages vanligvis av tinnitus og utbruddet av hørselstap.
