Sisekõrv: anatoomia, kuulmine ja tasakaal selgroogsetel

Avasta sisekõrva anatoomia, kuulmise ja tasakaalu mehhanismid selgroogsetel — põhjalik, illustreeritud juhend bioloogiale ja meditsiinile huvilistele.

Sisekõrv on selgroogsete kõrva sisemine osa. See vastutab peamiselt heli tuvastamise ja tasakaalu eest. Imetajatel koosneb see kahest peamisest töötavast osast, mis asuvad luises labürindis:

• Sisekõrva, mis on pühendatud kuulmisele; muudab väliskõrva helirõhu mustrid elektrokeemilisteks impulssideks, mis edastatakse kuulmisnärvi kaudu ajju.
• Tasakaalusüsteem. Sellel on kolm poolringikujulist kanalit, mis on üksteise suhtes täisnurga all.

Sisekõrva leidub kõigil selgroogsetel loomadel, kusjuures selle vorm ja funktsioon on väga erinev. Sisekõrvale on kõigil selgroogsetel loomadel ette nähtud kaheksas koljunärv.

Anatoomia ja labürindi jaotus

Sisekõrv jaguneb funktsionaalselt ja morfoloogiliselt kaheks: luuline labürint (osadega nagu koonus, skalaarid ja poolringkanalid) ning selle sees asuv õrnemaid struktuure sisaldav membranoosne labürint. Membranoosses labürindis paiknevad kuulmis- ja tasakaalu sensoorsed organid.

Kuulmine (kohelea ja kuulmistransduktsioon)

Kuulmise peamine organ on kohelea (cochlea) — keeruline keeru kujuline toru. Kohelea sisemuses eristatakse kolme ärkveloleku kanalit (scala vestibuli, scala media ehk ductus cochlearis ja scala tympani). Scala media sisaldab endolümfi, teised kanalid sisaldavad perilümfi. Scala media põhjal liigub heli toimel basilar-membraan, millel asub kuulmisepiteel ehk Organ of Corti. Organ of Corti's paiknevad sisemised ja välimised karvarakud (hair cells), mis muundavad mehaanilise liikumise elektrilisteks signaalideks.

Heli sagedus tekitab basilar-membraani diferentsiaalse vibratsiooni — kõrgsageduslikud toonid aktiveerivad rohkem basilar-membraani alust (lähemal ovaalaknale), madalad toonid vibratsiooniga koonu tipul. See ruumiline lühikeotus ehk tonotoopia säilib mööda kuulmisteed kuni ajukoore kuulmiskorteksini. Karvarakkude tipul asuvad mikroskoopilised tip-linksid avavad mehaaniliselt juhitud ioonikanaleid ning tekkinud potentsiaal edastatakse mööda kuulmisnärvi (VIII kraniaalnärv) ajju.

Tasakaal (vestibulaarne aparaat)

Tasakaalusüsteem koosneb kolmest poolringikujulisest kanalist (senseerivad nurka- ehk nurkkiirendust) ja kahest otse- või raskeusalusest elundist — utricle'ist ja saccule'ist — mis mõõdavad lineaarset kiirendust ja gravitatsiooni. Iga poolringikanal sisaldab laienemist ehk ampullat, kus asub sensoorne struktuur cupula; kanalites oleva vedeliku liikumine paindub cupulat ning see liikumine tõmbab karvarakkude rakuharju, tekitades närviimpulsse.

Utricle ja saccule sisaldavad otoliidide (otoconia) kihte — mikroskoopilisi kaltsiumkarbonaadi kristalle, mis lisavad massi ja annavad tundlikkuse gravitatsioonile ning lineaarsetele kiirendustele.

Vedelikud: endolümf ja perilümf

Sisekõrvas on kaks erinevat vedelikku, mille ioonkoostis on oluline sensoorsele tööle: endolümf (mis on rikas kaaliumis) täidab membranoosset labürinti, perilümf (rohkem naatriumi) täidab luustikule jäävat ruumi. Nende vahelise potentsiaali erinevus on hädavajalik karvarakkude tööks ja helitransduktsiooniks.

Erinevused selgroogsetel

Kuigi peamised funktsioonid on säilinud, varieerub sisekõrva morfoloogia rühmade vahel. Kaladel ja mõnel kahepaiksel on otoliidid ja vestibulaarsed osad hästi arenenud; lindudel ja mõnel roomajal on basilar papilla analoog, mis võimaldab head helieristust. Imetajatel on täiustatud spiralice ehk kohelea, mis võimaldab laiema sagedusvahemiku tajumist.

Haigused, diagnoos ja ravi

• Kuulmiskaotus: jaguneb juhtivaks (välis- või keskkõrva probleemid) ja sensoorneuronaarseks (karvarakkude või kuulmisnärvi kahjustus). Levinud põhjused on vananemine (presbycusis), müra tekitatud kahjustus, põletikud ja pärilikud häired.
• Vertiigo ja tasakaaluhäired: sagedased põhjused on benign paroksüsmaalne positsiooniline vertiigo (BPPV, otokonia paigutuse häire), Meniere'i tõbi (endolümfi rõhu tõus), vestibulaarne neuroniit ja labürindiit.
• Diagnostika: hõlmab audiomeetriat (kuulmispuudujäägi määramine), tympanomeetriat, kuulmiskäitumise teste, kalorilisi teste, videonystagmograafiat (VNG/ENG), rotatsiooni tooli teste ja vestibulaarseid evokatiivseid lihasvastuste teste (VEMP).
• Ravi: sõltub põhjusest — kuulmislanguse korral võivad aidata kuuldeaparaadid või koklearimplantaadid; BPPV korral on efektiivsed repositioneerivad manöövrid (nt Epley); Meniere'i puhul kasutatakse medikamentoosset ravi ja mõnel juhul kirurgiat; vestibulaarne taastusravi ehk füsioteraapia aitab paljudel patsientidel taastada funktsiooni.

Uuringud ja taastumine

Karvarakkude taastumine imetajatel on piiratud ning neuroteaduses otsitakse viise, kuidas soodustada regenereerimist või kasutada implantaate ja geeniteraapiat kuulmisfunktsiooni taastamiseks. Tasakaaluhäirete puhul on taastusravi tõhus — aju õpib sageli kompenseerima ühe poolkera funktsioonikaotust, kui patsient treenib asjakohaseid harjutusi.

Sisekõrv on seega keerukas mehaanilis- ja bioelektriline süsteem, mis muundab keskkonna füüsikalised muutused (heli ja liikumine) kujutisteks ning edastab need närvivõrgu kaudu ajusse, võimaldades tajuda heli, hoida tasakaalu ja orienteeruda ruumis.

Küsimused ja vastused

K: Mis on sisekõrv?

K: Millised on imetajate sisekõrva kaks peamist töötavat osa?

K: Mis on sisekõrva?

K: Mis on tasakaalusüsteem?

K: Millistel loomaliikidel on sisekõrva?

K: Milline närv vastutab sisekõrva varustamise eest kõigil selgroogsetel loomadel?

K: Kuidas konverteerib sisekõrva heli rõhumustrid elektrokeemilisteks impulssideks?

Otsing