Histology of the Vestibular Apparatus
Labyrinth) جوة العظم الحجري للمخ (Petrous temporal bone). الجزء ده مقسوم وظائفياً لـ حاجتين: السمع (Auditory apparatus) والاتزان (Vestibular apparatus). النهارده تركيزنا 100% على الاتزان وكيفية إدراك المخ لحركة الراس!
تخيل معايا إن الأذن الداخلية عاملة زي بلونة مفخوخة (Membranous Labyrinth) ومحطوطة جوة تجويف محفور في عظم التمبورال بالضبط على نفس شكلها (Bony Labyrinth):
Bony / Osseous Labyrinth): محفورة في الـ petrous portion of temporal bone، وبتحتوي على:
Cochlea): للأمام (Anteriorly) - خاصة بالسمع.Vestibule): في النص (Central).3 Semicircular canals): للخلف (Posteriorly).Membranous Labyrinth): أكياس وقنوات غشائية جوة المتاهة العظمية:
Cochlear duct): جوة الـ bony cochlea.Utricle & Saccule): جوة الـ bony vestibule.3 Semicircular ducts): جوة الـ bony semicircular canals.جوة المتاهة بيمشي نوعين من السوائل المائية، والفرق بينهم في التركيب الأيوني سؤال امتحان قاتل ومضمون!
| وجه المقارنة | السائل الخارجي (Perilymph) |
السائل الداخلي (Endolymph) |
|---|---|---|
| المكان (Location) | بين العظم والغشاء (جوة Bony Labyrinth) |
جوة الغشاء نفسه (جوة Membranous Labyrinth) |
| يشبه في جسمنا (Resembles) | السائل خارج الخلايا (Extracellular fluid) |
السائل داخل الخلايا (Intracellular fluid) |
| التركيب الأيوني (Ion Concentration) | غني بالصوديوم High Na+، قليل البوتاسيوم Low K+ |
غني بالبوتاسيوم High K+، قليل الصوديوم والكالسيوم Low Na+ & Ca2+ |
| مصدر التكوين (Origin / Secretion) | (1) ترشيح من الـ CSF عبر Cochlear aqueduct(2) إنتاج محلي من الدم ( Blood flow) |
يتم إفرازه بواسطة خلايا الـ Stria vascularis |
Endolymph غني جداً بالـ K+ (البوتاسيوم) زي الـ Intracellular fluid بالظبط! افتكر: Inside membranous = Endolymph = Intra-cellular composition (Potassium K+).
الأنشطة الحسية (سمع وتوازن) بتتم في مناطق معينة بيحصل فيها تسمك في الغشاء المخاطي وتحوله لـ Neuroepithelium. عندنا إجمالاً 6 مناطق حسية:
3 Cristae ampullares: موجودين في الـ ampullae بتاعة الـ semicircular ducts (خاصين بالتوازن الدائراني).2 Maculae: واحدة في الـ Utricle وواحدة في الـ Saccule (خاصين بالتوازن الخطي والجاذبية).1 Organ of Corti: جوة الـ Cochlear duct (خاص بالسمع).Neuroepithelium في الأذن الداخلية (3 عناصر ثابتة):
Sensory / Hair cells) متصلة بأطراف عصبية.Supporting cells).Covering Gelatinous Membrane).الخلايا المستقبلة للاتزان (Hair cells) في الـ Maculae والـ Cristae بتنقسم لنوعين رئيسيين:
| الصفة | خلايا النوع الأول (Type I Hair Cells) |
خلايا النوع الثاني (Type II Hair Cells) |
|---|---|---|
| الشكل (Shape) | دورقية الشكل (Flask-shaped) ذات قاعدة عريضة مدورة |
أسطوانية الشكل (Columnar) |
| النهايات العصبية (Nerve Endings) | كأسية الشكل (Cup-shaped / Chalice) تحيط بقاعدة الخلية بالكامل! |
أزرار طرفية صغيرة (Small terminal boutons) حول الجزء السفلي |
| المناظر لها في القوقعة | تطابق الـ Inner hair cells في عضو كورتي |
تطابق الـ Outer hair cells في عضو كورتي |
| الزوائد السطحية (Apical Surface) | صفاف من الـ Stereocilia + هلب حقيقي واحد Single Kinocilium |
صفاف من الـ Stereocilia + هلب حقيقي واحد Single Kinocilium |
Type I مش مجرد زرار صغير، دي عاملة كبشة/كأس (Cup-shaped afferent nerve ending) حوالين قاعدتها كلها!
كل خلية شعرية من فوق في قمتها (Apical membrane) عندها:
Stereocilia (50 - 100 لكل خلية):
Microvilli (مليانة خيوط أكتين Actin filaments).Kinocilium (واحدة فقط لكل خلية):
True cilium) بيحتوي على تركيب الميكروتيوبيول الشهير (9 + 2 array of microtubules).stereocilia على طول.stereocilia.Stereocilia تنحني باتجاه الـ Kinocilium ⬅️ يحصل Depolarization وزيادة في إطلاق الإشارات العصبية (Increased nerve discharge).
Kinocilium ⬅️ يحصل Hyperpolarization وقلة في الإشارات!
Utricle والـ Saccule جوة الدهليز (Vestibule). والـ 2 maculae محطوطين متعامدين على بعض (Perpendicular to one another).Type I & Type II Hair cells).Supporting cells).Otolithic membrane).Otolithic membrane؟ طبقة غروية جيلاتينية سميكة من الـ Proteoglycans، مرسوب على سطحها كريستالات من كربونات الكالسيوم (Calcium carbonate crystals) اسمها حصى الأذن (Otoliths / Otoconia).Linear movement) زي التسارع للأمام/الخلف أو من جنب لجنب، بالإضافة للإحساس بالجاذبية وضعية الرأس (Gravity & Head tilt).Upright position) ⬅️ حصوات الأذن (Otoliths) بتضغط بالتساوي لأسفل على الخلايا الشعرية، فالمخ يصله إشارات متساوية من الناحيتين ويعرف إنك واقف عدل.
Otoliths الثقيلة، فتقوم تجر غشاء الـ Otolithic membrane وتنحني الـ Stereocilia ⬅️ تتبعت إشارات غير متساوية للمخ فيعرف فوراً إن رأسك مالت!
Ampulla (الانتفاخ) بتاع كل قناة من القنوات الهلالية الثلاث (3 Semicircular ducts).90 degrees، وبيرجعوا للدهليز بـ 5 orifices بس.Crista ampullaris:
Type I & Type II Hair cells).Supporting cells).Cupula (القبّة الجيلاتينية).Cupula؟ طبقة جيلاتينية من الـ Proteoglycans شكلها مخروطي (Conical in shape) مغروس فيها رموش الخلايا الشعرية.Cupula لا تحتوى إطلاقاً على Otoliths / Otoconia! (NOT covered by otoliths). الـ Otoliths موجودة في الـ Maculae فقط!
Circular / Angular / Rotational movement of the head).Vestibular division of vestibulocochlear nerve - CN VIII).| وجه المقارنة | الأبقع الدهليزية (Maculae) |
العرف الأمبولي (Cristae Ampullares) |
|---|---|---|
| المكان (Site) | الـ Utricle والـ Saccule (في Vestibule) |
الـ Ampulla في القنوات الهلالية (Semicircular ducts) |
| العدد (Number) | منطقتان (2 Maculae) |
ثلاث مناطق (3 Cristae) |
| الغشاء الجيلاتيني المغطي | Otolithic membrane (يحتوي على كريستالات Otoconia / Otoliths) |
Cupula (مخروطي الشـكل، لا ينطوي على otoliths) |
| نوع الحركة المقاسة (Function) | الحركة الخطية والجاذبية (Linear acceleration & Tilt) |
الحركة الدورانية / الدائرية (Rotational / Angular movement) |
Endolymph بيتم إفرازه فين ولونه التركيبي إيه؟
Stria vascularis، وبيكون غني جداً بالـ K+ وقليل الـ Na+ (يشبه الـ ICF). بينما الـ Perilymph غني بالـ Na+ وموجود في امتداد مباشر مع الـ CSF عبر قناة Cochlear aqueduct.
Kinocilium فيها تركيب 9+2 microtubules لأنها true cilium، بعكس الـ Stereocilia اللي هي عبارة عن microvilli فيها actin filaments!
Type I Hair cell الكأس العادي بيلف حوالين قاعدتها (Cup-shaped nerve ending)، بينما الـ Type II نهايات صغيرة (Boutons).
Perilymph (Na+ rich, CSF-like, in bony labyrinth) & Endolymph (K+ rich, intracellular-like, in membranous labyrinth, by Stria vascularis).Endolymph هو السائل الوحيد داخل الأذن غني بالبوتاسيوم K+ وتفرزه خلايا الـ Stria vascularis، بينما الـ Perilymph غني بالصوديوم Na+ وممتد مع الـ CSF.
Otoliths أو الـ Otoconia توجد حصرياً فوق الـ Otolithic membrane في الـ Maculae، بينما الـ Cupula في الـ Crista ampullaris لا تحتوى على otoliths.
Otolithic membrane with Otoliths; Crista has Cupula without Otoliths.Linear movement & head tilt/gravity; Crista detects Angular / Rotational movement.
Rotational / Angular movement) بيحس بيها الـ Crista ampullaris الموجودة في أمبولات القنوات الهلالية.
حفظ سريع للأسماء الصعبة قبل ما تدخل اللجنة مباشرة:
• Macula ➡️ Movement in Line (Linear) + Membrane with Otoliths.
• Crista ➡️ Circular movement + Cupula (No Otoliths!).
• Flask-shaped Hair cell ➡️ Type I (محضونة بـ Cup nerve chalice).
• Endolymph ➡️ Inside ➡️ K+ rich (Intracellular-like).