หูสร้างความสมดุลให้ร่างกายได้อย่างไร?

สร้างความสมดุลให้ร่างกายได้อย่างไร?

อวัยวะรับความรู้สึกสองอย่างภายในหูชั้นในจะเป็นตัวจับการเคลื่อนไหวและทิศทาง ซึ่งแยกจากอวัยวะที่ใช้ในการได้ยิน (แก้วหูและหูชั้นในรูปหอยโข่ง (cochlea)) อย่างชัดเจน สมองจะใช้ข้อมูลเกี่ยวกับการเคลื่อนไหวและทิศทางในการควบคุมความสมดุลของร่างกาย อวัยวะที่ใช้ตรวจจับทั้งสองคือ ท่อครึ่งวงกลมที่มี 3 ท่อย่อยที่ภายในเต็มไปด้วยของเหลวและอวัยวะที่เป็นกระดูก (otolith) ซึ่งมีโพรง 2 โพรงที่เต็มไปด้วยของเหลวเรียกว่า ยูทริเคิล (utricle) และแซ็คคูล (saccule) ที่อยู่ภายในสมอง โพรงเหล่านี้จะมีเซลล์ขนที่มีลักษณะคล้ายกับขนที่ใช้ในการได้ยินภายในหูชั้นในรูปหอยโข่งคอ เมื่อหัวของเราเคลื่อนไหว ของเหลวภายในโพรงเหล่านี้จะเคลื่อนที่ไปรอบๆ เหมือนกับการเคลื่อนที่ของน้ำในขวด การเคลื่อนที่ของของเหลวจะไปฉุดเซลล์ขน ซึ่งจะไปเพิ่มหรือลดกระแสประสาทแล้วส่งไปยังสมอง

ยูทริเคิลและแซ็คคูลถูกออกแบบเพื่อตรวจจับทิศทางของหัวและการเคลื่อนที่ในแนวเส้นตรง เมื่อคุณเอียงหัว แรงโน้มถ่วงของโลกจะดึงเซลล์ขนในอวัยวะเหล่านี้แตกต่างไปจากปกติ ซึ่งทำให้เซลล์ขนส่งประแสประสาทไปยังสมองเพื่อแจ้งว่าหัวมีการเปลี่ยนทิศทางแล้ว มันคล้ายคลึงกับตอนที่คุณเริ่มหรือหยุดการเคลื่อนที่ในแนวเส้นตรง ของเหลวจะกระเพื่อมไปรอบๆ ทำให้เซลล์ขนมีการเปลี่ยนแปลง

ท่อรูปครึ่งวงกลมยังควบคุมความสมดุลขณะที่มันตรวจจับการหมุนของหัว หูแต่ละข้างจะมีท่อสามมิติอยู่ 3 ท่อย่อย พวกมันเรียงตัวตั้งฉากซึ่งกันและกัน ทำให้พวกมันสามารถตรวจจับการหมุนในทุกแกนหมุนได้ตัวอย่างเช่น เมื่อคุณพยักหน้า (ขึ้น-ลง), ส่ายหน้า (ซ้าย-ขวา) หรือเอียงหัวจากด้านหนึ่งไปยังอีกด้านหนึ่ง การเปลี่ยนแปลงของขนเซลล์ที่เกิดมาจากการเคลื่อนที่ของของเหลวเซลล์ในท่อรูปครึ่งวงกลมสามารถกระตุ้นในท่อเหล่านี้ทำงานอีกด้วย เมื่อคุณเอียงหัว ของเหลวในท่อจะรวมอยู่ในทิศที่คุณเอียงไป ซึ่งจะไปกระตุ้นหรือยับยั้งขนเซลล์ได้ ขนเซลล์จะรับรู้การเคลื่อนที่และบอกกับสมองว่าสมองคุณกำลังหมุนไปในทิศทางหนึ่ง เมื่อคุณหมุนหัวหลายๆ รอบ ของเหลวจะยังคงเคลื่อนที่อยู่แม้ว่าคุณจะหยุดแล้วก็ตาม (นึกถึงคุณหมุนขวดน้ำแล้วหยุด จะเห็นว่าน้ำยังเคลื่อนที่อยู่) เซลล์ขนนี้ก็จะยังคงบอกกับสมองคุณว่าคุณยังคงหมุนหัวอยู่ (แม้ว่าความจริงจะหยุดแล้วก็ตาม) ซึ่งทำให้คุณมึนหัวและล้มลงได้ จากนั้นสมองจะรับข้อมูลจากอวัยวะเหล่านี้ทั้งหมดและแยกแยะเพื่อให้รู้ว่าคุณหมุนไปอย่างไรและคุณหมุนด้วยวิธีไหน

เมื่อคุณเริ่มแก่ขึ้น เซลล์ขนในหูชั้นในรูปหอยโข่งคอจะเริ่มตายลง ซึ่งทำให้สูญเสียการได้ยินไป เซลล์ขนในอวัยวะที่ตรวจจับสมดุลก็ตายลงเช่นกัน เชื่อกันว่าการสูญเสียข้อมูลความสมดุลจากหูชั้นในเป็นเหตุผลหลักว่าทำไมคนแก่หลายคนถึงล้มแล้วกระดูกหัก