Otoliti: zgradba, delovanje in bolezni

Otoliti so majhni zrnca trdnega materiala, ki je odgovoren za zaznavanje pospeška in gravitacije v vseh organizmih. Običajno so sestavljeni iz kalcij karbonat ali škrob. Pri sesalcih, vključno z ljudmi, kalcit zrnca se nahajajo v notranjem ušesu in uravnavajo ravnovesje.

Kaj so otoliti?

Otoliti so odgovorni za občutek ravnovesje pri sesalcih. Nahajajo se v notranjem ušesu v vestibularnem organu (organu ravnovesje) in omogočajo zaznavanje pospeška in gravitacije. Otoliti pripadajo statolitom, ki jih najdemo v vseh živih bitjih in nadzorujejo položaj organizma. Pri sesalcih služijo občutku ravnotežja, pri ribah pa tudi sluhu. V ožjem smislu jih pri sesalcih imenujejo tudi otokonija. Otokonije so anorganske biomateriale kalcij karbonat, ki je v tem primeru v obliki kalcita. Ta kalcitna zrna so pritrjena na dlake senzoričnih celic, kjer označujejo smer proti središču zemlje. S tem omogočajo zaznavanje nateznih, tlačnih in strižnih sil. The refleks tako sproženi s strani organov ravnotežja povzročijo, da organizem ohrani svoj običajni položaj v vesolju. Pri nevretenčarjih se statoliti prosto gibljejo, zasedajo najnižjo točko v vesolju in tako dražijo senzorične organe, ki se nahajajo na tej točki.

Anatomija in zgradba

Pri sesalcih, vključno z ljudmi, utriculus in sacculus vsebujejo otolite kalcitnih kristalov, ki so v gelasti matrici. Utrikulus in sakulus sta kot del vestibularnega organa (organa za ravnotežje) dva iztoka membranskega labirinta v notranjem ušesu. Procesi lasje celice (stereocilije) se držijo teh grudic gela. V tem procesu se relativni premiki otolitov prenašajo na dlake in povzročajo senzorične dražljaje. Bistvene necelične komponente nad senzoričnimi celicami v organu ravnotežja (vestibularni organ) se imenujejo otokonija. Vdelani so v gel podoben masa organskega materiala. Gel predstavlja beljakovinsko matriko. Tu so otoliti 95-odstotno kemično modificirani kalcij karbonat (kalcit) in 5-odstotni glikoproteini ter vezava kalcija beljakovin. Na nanoskaliji je mozaična struktura prepoznavna pri človeških otolitih (otokonijah). Zato so označeni tudi kot monoično nadzorovani nanokompoziti. Notranja zgradba otokonije je Obseg gosto in nanostrukturno urejeno v obliki bučk, medtem ko je zunanja struktura videti manj urejena.

Funkcija in naloge

Otoliti imajo funkcijo ohranjanja organizma v ravnovesju. Pri tem kalcit zrnca vgrajene v matriko gela, so podvržene mehanskim silam, kot so gravitacija, strižne in natezne sile ter tlačne sile. Pod vplivom teh sil se tekočina premika v ločnih vodih (odsekih vestibularnega organa). Od tam gibalni dražljaji potujejo skozi zrnca kalcita do senzoričnih trepalnic. Senzorične trepalnice prenašajo dražljaj na senzorične celice vestibularnega organa. Sproži se vestibularni organ refleks ki vrnejo telo v normalen položaj. Gibanje kalcitnih zrnc je posledica vztrajnosti masa ko je hitrost pospešena ali upočasnjena. To pospešeno ali upočasnjeno gibanje bi povzročilo izgubo orientacije in s tem ravnotežje brez organa ravnotežja in otolitov. Otoliti v notranjem ušesu tako zagotavljajo usklajevanje zapletenih gibov in enakomernosti telesa.

Bolezni

Tipična bolezen, povezana z otoliti, je benigna paroksizma pozicijska vrtoglavica (BPLS). To je zelo neprijetna, a vseeno neškodljiva oblika vrtoglavica. Beseda "benigno" pomeni benigno. Izraz "paroksizmalno" označuje napad, podoben napadom stanje. Tako je vrtoglavica se pojavi nenadoma. Povzroča ga odmik kalcitnih kamnov in njihov premik v arkade. V arkadah se otoliti z ustreznimi gibi naprej in nazaj Glava gibanja. Sesanje, ki ga povzroči to gibanje, draži arkuatne receptorje. Ti nato pošljejo signal gibanja na možganov. Ker pa iz drugih senzoričnih organov ni gibalnih signalov, pride do nasprotujočih si signalnih razmer. The možganov obdeluje to signalno situacijo kot vrtoglavica. Gibi niso več usklajeni. Vrtoglavica se pojavi med določenimi gibi, kot je obračanje Glava, pogled gor ali dol ali ležanje. Predenje napadi vrtoglavice običajno trajajo le približno 30 sekund. Nekateri bolniki trpijo zaradi slabost in bruhanje ob istem času. Če vzrok ni prepoznan in pozicijska vrtoglavica se ne zdravi, nekateri bolniki razvijejo izogibanje vedenju nekaterih gibov. V mnogih primerih se serija napadov konča spontano. Takrat se zrnca kalcita odstranijo iz arkad. Vzroki za odtrganje otolitov običajno niso znani. Od pozicijska vrtoglavica pojavlja se zlasti pri starejših ljudeh, sumijo se na degenerativne procese. Vendar pa lahko nesreče in travme povzročijo tudi odvajanje kalcitnih zrnc. Zakaj ženske pogosteje trpijo zaradi pozicijske vrtoglavice kot moški, tudi ni znano. Za diagnosticiranje benigne paroksizmalne pozicijske vrtoglavice zdravnik na pacienta uporabi tako imenovani Dix-Hallpikejev položajni test. To vključuje izvajanje posebnih gibov na pacientu, ki povzročijo napad vrtoglavice. Poleg napada vrtoglavice je še a Nistagmus (oko tremor) se pojavlja tudi hkrati. Če je Nistagmus ne pojavi, vrtoglavica ima druge vzroke. Pozicijske vrtoglavice ni mogoče zdraviti z zdravili. Zdravljenje poteka izključno s položajnimi vajami. V tem procesu se izzove napad. Vaje se izvajajo, dokler se zrnca kalcita ne odstranijo iz arkad. Pozicijska vrtoglavica je izredno neprijetna, a tudi neškodljiva stanje ki pogosto izgine sam od sebe. Vendar pa se lahko zaradi ponovnega odvajanja otolitov vedno znova ponovi.