Els tres canals semicirculars emparellats de l’oïda interna, equipats amb mecanoreceptors, pertanyen als òrgans d’equilibri i són gairebé perpendiculars entre si, proporcionant un canal semicircular per a cadascuna de les tres direccions principals de rotació de l’espai tridimensional. Els arcs són sensibles a les acceleracions de rotació, però no a rotacions uniformes. S’omplen d’endolinfa que, a causa del principi d’inèrcia, comença a moure’s durant l’acceleració rotacional i doblega petits pèls sensorials que lliuren el senyal elèctric corresponent al nervi vestibulococlear.
Què són els conductes arcuats?
Els tres conductes arcuats situats a l’os petrós de l’orella interna, juntament amb els dos òrgans otòlits saccul i utricle, formen l’aparell vestibular o d’equilibri aparellat. El principi de funcionament dels canals semicirculars es basa en la inèrcia de l’endolinfa situada als canals semicirculars. Durant l'acceleració de rotació, que també pot ser causada per una rotació ràpida del cap, l’endolimfa del conducte arcuat, que es troba en el pla de rotació, es deté momentàniament. A l’ampolla, l’espessiment inferior del conducte arcuat, hi ha un mecanoreceptor amb pèls sensorials que es doblegen pel moviment de l’endolinfa i donen el senyal corresponent al nervi vestibulococlear. Aturar un moviment de rotació també es percep com a acceleració, però com a acceleració en sentit contrari. A causa del seu principi d’acció, els arcs reaccionen extremadament ràpidament a les acceleracions de rotació. Un desavantatge és que l'endolimfa "gira" breument després de cada acceleració abans de tornar a descansar en la posició inicial. Durant la fase de decantació, que pot durar fins a un segon després d’una pirueta, per exemple, es fa sentir una acceleració subjectivament tot i que objectivament no n’hi ha cap.
Anatomia i estructura
Les petites arcades en forma de tub al laberint membranós de l'oïda interna esquerra i dreta sorgeixen de l'atri (vestíbul), amb el qual també estan connectats els dos òrgans otòlits per a la detecció sensorial de les acceleracions lineals. Els canals semicirculars tenen cadascun un engrossiment, el crista ampullaris, en un extrem just a sobre del vestíbul, en què es troba l’extrem de la cèl·lula receptora. Per sobre de la crista ampullaris s’arquesta una petita càpsula, la cúpula, que s’omple d’una gelea i cap a on projecten els pèls sensorials del mecanoreceptor. La crista amb la cúpula asseguda a la part superior pràcticament tanca l’arcada del lloc. Com que l’endolimfa, que omple tots els òrgans vestibulars, es mou momentàniament respecte a les parets del conducte arcuat a causa de la seva inèrcia durant l’acceleració rotacional, “arrossegant” la cúpula, els pèls sensorials es doblegen i generen un potencial elèctric que transmeten nervi vestibulococlear. Tot el laberint membranós està envoltat de perilimf, que es distingeix de l'endolimfa dels òrgans vestibulars per una inversió de les seves relacions electrolítiques. L’endolimfa és alta potassi i baixa en sodi, mentre que el perilimf, que és idèntic a l'extracel·lular limfa de la resta del teixit corporal, és baix en potassi i alt en sodi.
Funció i tasques
La tasca i la funció més important dels conductes arcuats és mantenir el cos equilibrar en "cooperació" amb els òrgans otòlits, el sistema propioceptor, també anomenat sistema propioceptor, i els ulls, i per desencadenar certs ulls reflex. Un reflex important és el reflex vestibulo-ocular (VOR), que permet al cos fixar un objecte amb fermesa, fins i tot durant molt ràpidament cap moviments. Els òrgans vestibulars estan connectats directament als músculs oculars i desencadenen moviments correctors involuntaris dels ulls contra la direcció de l’acceleració, que poden ser molt més ràpids que els moviments oculars voluntaris. Un altre avantatge del VOR és poder mantenir l’entorn estacionari a la vista sense esforç fins i tot durant moviments complexos com funcionament i saltant. L’efecte és una mica comparable a una càmera estabilitzada amb giroscopi que s’utilitza en plataformes mòbils. Els missatges d’acceleració de les arcades són molt ràpids, molt més ràpids que la visió central, perquè la “potència de processament” ha de ser proporcionada pel cervell per als missatges vestibulars que per a la visió central. La interacció de diversos sistemes de sensors per al moviment coordinació té l’avantatge que un sensor pot compensar la fallada d’un altre, almenys durant un temps determinat. Així, podem estar drets i caminar fins i tot en plena foscor malgrat la pèrdua del sentit de la vista. Malauradament, després de cada parada d'una acceleració de rotació, els arcs proporcionen breument missatges falsos perquè l'endolimfa es queda una mica a causa de la inèrcia, de manera que els pèls sensorials romanen distrets durant un curt període de temps i reporten impressions d'acceleració "incorrectes". Si hi ha una bona visió de l 'entorn o de les superfícies de referència en aquest moment, cervell accepta les impressions visuals com a "correctes" i suprimeix les impressions de moviment "falses" en menys de 100 mil·lisegons.
Malalties
Les queixes més habituals relacionades amb les arcades són les anomenades vertigen, que pot ser molt desagradable i pot ser degut a diverses causes. Vertigen com a símptoma principal, també en neurologia, s’entén com a símptomes com la percepció equivocada d’un moviment. El vertigen pot anar acompanyat de mal de cap i nàusea a vòmits. En la freqüència de les causes de tots els símptomes del vertigen, paroxística perifèrica benigna vertigen posicional (BPPV) encapçala la llista de freqüències amb aproximadament un 17%. És benigne condició, però pot anar precedit de traumàtiques cervell lesió o inflamació dels nervi vestibular. El BPPV és causat pel despreniment d’un o més cristalls de calcita d’un dels dos òrgans otòlits i el seu transport a l’arc posterior. Això és possible perquè l’endolinfa està interconnectada. Tot i que els símptomes poden ser greus, el problema es pot resoldre mitjançant les posicions corporals adequades, ja que això permet el cristall grànuls deixar l’arcade amb naturalitat. A més d’algunes altres causes del vertigen, com les neurotoxines, alcohol i altres toxines, Malaltia de Meniere és una causa de símptomes relativament freqüent, que representa aproximadament un 10%. Malaltia de Meniere es deu a una sobrepressió de l’endolinfa a l’oïda interna. Els atacs de vertigen greus solen anar acompanyats de el tinnitus i l'aparició de pèrdua d'oïda.
