Otoliths nhỏ hạt vật liệu rắn chịu trách nhiệm cảm nhận gia tốc và trọng lực ở tất cả các sinh vật. Chúng thường bao gồm canxi cacbonat hoặc tinh bột. Ở động vật có vú, kể cả con người, canxit hạt nằm ở tai trong và điều tiết cân bằng.
Otoliths là gì?
Otoliths chịu trách nhiệm về cảm giác cân bằng ở động vật có vú. Chúng nằm ở tai trong trong cơ quan tiền đình (cơ quan của cân bằng) và cho phép nhận thức về gia tốc và trọng lực. Otoliths thuộc về statoliths, được tìm thấy trong tất cả các sinh vật sống và kiểm soát vị trí của sinh vật. Ở động vật có vú, chúng phục vụ cảm giác thăng bằng và ở cá cũng là thính giác. Theo nghĩa hẹp hơn, chúng còn được gọi là otoconia ở động vật có vú. Otoconia là vật liệu sinh học vô cơ được làm bằng canxi cacbonat, trong trường hợp này là ở dạng canxit. Những hạt canxit này được gắn vào lông của các tế bào cảm giác, nơi chúng chỉ ra hướng vào tâm trái đất. Khi làm như vậy, chúng cho phép nhận biết các lực kéo, nén và cắt. Các phản xạ do đó được kích hoạt bởi các cơ quan của trạng thái cân bằng làm cho sinh vật duy trì vị trí bình thường trong không gian. Ở động vật không xương sống, các stato tự do di chuyển, chiếm điểm thấp nhất trong không gian và do đó gây kích thích các cơ quan cảm giác nằm ở điểm đó.
Giải phẫu và cấu trúc
Ở động vật có vú, bao gồm cả con người, utriculus và sacculus chứa các tinh thể canxit otoliths chứa trong một ma trận giống như gel. Là các bộ phận của cơ quan tiền đình (cơ quan giữ thăng bằng), utriculus và sacculus là hai phần nhô ra của mê cung màng ở tai trong. Các quy trình của lông tế bào (stereocilia) dính vào các cục gel này. Trong quá trình này, các chuyển động tương đối của các rái cá được truyền đến các sợi lông và gây ra các kích thích cảm giác. Các thành phần tế bào thiết yếu bên trên các tế bào cảm giác trong cơ quan cân bằng (cơ quan tiền đình) được gọi là otoconia. Chúng được nhúng trong một loại gel giống như khối lượng của vật liệu hữu cơ. Gel đại diện cho một nền protein. Ở đây, otoliths bao gồm 95% sự biến đổi hóa học của canxi cacbonat (canxit) và 5 phần trăm glycoprotein và liên kết canxi protein. Ở kích thước nano, một cấu trúc khảm có thể nhận biết được ở loài rái cá (otoconia) của con người. Do đó, chúng cũng được đặc trưng như các vật liệu tổng hợp nano điều khiển khảm. Cấu trúc bên trong của otoconia là khối lượng dày đặc và được sắp xếp theo cấu trúc nano dưới dạng một quả tạ, trong khi cấu trúc bên ngoài có vẻ ít trật tự hơn.
Chức năng và nhiệm vụ
Otoliths có chức năng giữ cân bằng cho sinh vật. Khi làm như vậy, canxit hạt nhúng trong ma trận gel chịu các lực cơ học như lực hấp dẫn, lực cắt và lực kéo, và lực nén. Dưới tác động của các lực này, chất lỏng được di chuyển trong các ống dẫn lưu (phần của cơ quan tiền đình). Từ đó, các kích thích chuyển động đi qua các hạt canxit đến các lông mao cảm giác. Các lông mao cảm giác truyền kích thích đến các tế bào cảm giác của cơ quan tiền đình. Cơ quan tiền đình kích hoạt phản xạ đưa cơ thể trở lại vị trí bình thường. Chuyển động của các hạt canxit được tạo ra bởi quán tính của khối lượng khi tăng hoặc giảm vận tốc. Chuyển động tăng tốc hoặc giảm tốc này sẽ dẫn đến mất định hướng và do đó cân bằng mà không có cơ quan cân bằng và otoliths. Do đó, các lỗ tai trong tai trong cung cấp phối hợp chuyển động phức tạp và sự ổn định của cơ thể.
Bệnh
Một bệnh điển hình liên quan đến otoliths là bệnh kịch phát lành tính chóng mặt tư thế (BPLS). Đây là một dạng rất khó chịu nhưng vẫn vô hại của sự chóng mặt. Từ "lành tính" có nghĩa là lành tính. Thuật ngữ "kịch phát" chỉ một cơn động kinh giống như điều kiện. Như vậy, sự chóng mặt xảy ra đột ngột. Nguyên nhân là do sự tách rời của đá canxit và sự dịch chuyển của chúng vào các mái vòm. Trong các mái vòm, những con rái cá di chuyển qua lại với các cái đầu sự di chuyển. Lực hút do chuyển động này gây ra sẽ kích thích các thụ thể vòng cung. Sau đó, chúng gửi tín hiệu chuyển động đến não. Tuy nhiên, vì không có tín hiệu chuyển động nào từ các cơ quan cảm giác khác nên xảy ra tình trạng tín hiệu trái ngược nhau. Các não xử lý tình huống tín hiệu này như sự chóng mặt. Các chuyển động không còn được phối hợp với nhau. Cơn chóng mặt xảy ra trong một số chuyển động nhất định như xoay cái đầu, nhìn lên hoặc xuống, hoặc nằm xuống. Sự quay các cuộc tấn công chóng mặt thường chỉ kéo dài khoảng 30 giây. Một số bệnh nhân bị buồn nôn và ói mửa đồng thời. Nếu nguyên nhân không được công nhận và chóng mặt tư thế không được điều trị, một số người mắc phải phát triển hành vi né tránh các chuyển động nhất định. Trong nhiều trường hợp, các đợt co giật kết thúc một cách tự phát. Đây là khi các hạt canxit đã được loại bỏ khỏi các hồ quang. Nguyên nhân gây ra sự tách rời của otoliths thường không được biết. Từ chóng mặt tư thế đặc biệt xảy ra ở những người lớn tuổi, nghi ngờ quá trình thoái hóa. Tuy nhiên, tai nạn và chấn thương cũng có thể làm bong ra các hạt canxit. Tại sao phụ nữ bị chóng mặt tư thế thường xuyên hơn nam giới cũng không được biết. Để chẩn đoán chóng mặt tư thế kịch phát lành tính, bác sĩ áp dụng cái gọi là xét nghiệm tư thế Dix-Hallpike cho bệnh nhân. Điều này liên quan đến việc thực hiện các chuyển động cụ thể trên bệnh nhân gây ra cơn chóng mặt. Ngoài cơn chóng mặt, một Nang (con mắt run) cũng xảy ra đồng thời. Nếu Nang không xảy ra, chóng mặt có nguyên nhân khác. Chóng mặt do vị trí không thể điều trị bằng thuốc. Điều trị hoàn toàn thông qua các bài tập tư thế. Trong quá trình này, một cơn động kinh được kích hoạt. Các bài tập được thực hiện cho đến khi các hạt canxit đã sạch khỏi các hồ quang. Chóng mặt tư thế là một chứng cực kỳ khó chịu nhưng cũng vô hại điều kiện điều đó thường tự biến mất. Tuy nhiên, nó có thể tái phát nhiều lần do sự tái tách rời của các otoliths.
