Los canales semicirculares son tres tubos semicirculares interconectados ubicados en la parte más interna de cada oído , el oído interno . Los tres canales son los canales semicirculares lateral, anterior y posterior. Son la parte del laberinto óseo , una cavidad revestida de periostio en la parte petrosa del hueso temporal llena de perilinfa .
Cada canal semicircular contiene su respectivo conducto semicircular , es decir, los conductos semicirculares lateral, anterior y posterior, que proporcionan la sensación de aceleración angular y forman parte del laberinto membranoso , lleno por tanto de endolinfa .
Los canales semicirculares son un componente del laberinto óseo que se encuentran en ángulo recto entre sí y contienen su respectivo conducto semicircular. En un extremo de cada uno de los conductos semicirculares se encuentra un saco dilatado llamado ampolla membranosa , que tiene más del doble del diámetro de los conductos. Cada ampolla contiene una cresta ampular, la cresta ampullaris , que consta de una gruesa capa gelatinosa llamada cúpula y muchas células ciliadas . Los conductos semicirculares superior y posterior están orientados verticalmente en ángulo recto entre sí. El conducto semicircular lateral forma un ángulo de aproximadamente 30 grados con respecto al plano horizontal. Las orientaciones de los conductos hacen que se estimule un conducto diferente mediante el movimiento de la cabeza en diferentes planos, y se estimula más de un conducto a la vez si el movimiento se realiza fuera de esos planos. El conducto semicircular lateral detecta la aceleración angular de la cabeza cuando se gira la cabeza y los conductos semicirculares anterior y posterior detectan los movimientos verticales de la cabeza cuando la cabeza se mueve hacia arriba o hacia abajo. [1] Cuando la cabeza cambia de posición, la endolinfa de los conductos se queda atrás debido a la inercia y esto actúa sobre la cúpula que dobla los cilios de las células ciliadas. La estimulación de las células ciliadas envía el mensaje al cerebro de que se está produciendo una aceleración. Los canales semicirculares se abren al vestíbulo por cinco orificios, siendo uno de los orificios común a dos de ellos.
Entre las especies de mamíferos, el tamaño de los canales semicirculares se correlaciona con su tipo de locomoción. Específicamente, las especies que son ágiles y tienen una locomoción rápida y entrecortada tienen canales más grandes en relación con su tamaño corporal que aquellas que se mueven con más cautela. [2]
El canal semicircular lateral (también conocido como canal semicircular horizontal o externo ) es el más corto de los tres canales. El movimiento del líquido dentro de su conducto corresponde a la rotación de la cabeza alrededor de un eje vertical (es decir, el cuello), o en otras palabras, a la rotación en el plano transversal . Esto ocurre, por ejemplo, cuando se gira la cabeza de un lado a otro (eje de guiñada).
Mide de 12 a 15 mm (0,47 a 0,59 pulgadas) y su arco se dirige horizontalmente hacia atrás y lateralmente; por lo tanto, cada canal semicircular se encuentra en ángulo recto con los otros dos. Su extremo ampulado corresponde al ángulo superior y lateral del vestíbulo , justo encima de la ventana oval , donde se abre cerca del extremo ampulado del canal semicircular anterior; su extremo opuesto se abre en la parte superior y trasera del vestíbulo. El canal lateral de un oído está casi en el mismo plano que el del otro.
El canal semicircular anterior (también conocido como canal semicircular superior ) contiene la parte del sistema vestibular que detecta las rotaciones de la cabeza alrededor del eje lateral, es decir, la rotación en el plano sagital . Esto ocurre, por ejemplo, al mover la cabeza (eje de cabeceo).
Tiene de 15 a 20 mm (0,59 a 0,79 pulgadas) de largo, tiene dirección vertical y se coloca transversalmente al eje longitudinal de la parte petrosa del hueso temporal , en cuya superficie anterior su arco forma una proyección redonda. Describe aproximadamente dos tercios de un círculo. Su extremidad lateral es ampollada y se abre hacia la parte superior del vestíbulo; el extremo opuesto se une con la parte superior del canal semicircular posterior para formar el crus osseum commune , que se abre hacia la parte superior y medial del vestíbulo.
El canal semicircular posterior contiene la parte del sistema vestibular que detecta la rotación de la cabeza alrededor del eje anteroposterior (sagital), o en otras palabras, la rotación en el plano coronal . Esto ocurre, por ejemplo, cuando uno mueve la cabeza para tocar los hombros, o al hacer una voltereta (eje de giro).
Se dirige superior y posteriormente, según su nomenclatura, casi paralelo a la superficie posterior de la parte petrosa del hueso temporal. El acueducto vestibular se encuentra inmediatamente medial a él. El canal semicircular posterior forma parte del laberinto óseo y su conducto es utilizado por el sistema vestibular para detectar rotaciones de la cabeza en el plano coronal. Es el más largo de los tres canales semicirculares y mide de 18 a 22 mm (0,71 a 0,87 pulgadas). Su extremo inferior o ampollado se abre hacia la parte inferior y posterior del vestíbulo, su extremo superior hacia el crus osseum commune .
Los hallazgos de un estudio de 2009 demostraron un papel tardío crítico de la proteína morfogenética ósea 2 (BMP-2) en la morfogénesis de los canales semicirculares en el oído interno del pez cebra . Se sospecha que el papel de BMP-2 en el crecimiento del conducto semicircular probablemente se conserve entre diferentes especies de vertebrados . [3]
Además, se ha descubierto que los dos canales semicirculares que se encuentran en el oído interno de la lamprea tienen un desarrollo similar a los canales superior y posterior que se encuentran en los humanos, ya que los canales de ambos organismos surgen de dos depresiones en la vesícula ótica durante el desarrollo temprano. Estas depresiones se forman por primera vez en las lampreas entre los estadios larvales de 11 y 42 milímetros y se forman en el pez cebra 57 horas después de la fertilización [4]
Los conductos semicirculares proporcionan información sensorial para experiencias de movimientos giratorios. Están orientados a lo largo de los ejes de cabeceo, balanceo y guiñada . El canal semicircular lateral está orientado en el eje de guiñada, el canal semicircular anterior está orientado en el eje de cabeceo y el canal semicircular posterior está orientado en el eje de balanceo.
Cada conducto está lleno de un líquido llamado endolinfa y contiene sensores de movimiento dentro de los líquidos. La base de cada conducto está agrandada, abriéndose hacia el utrículo , y tiene un saco dilatado en un extremo llamado ampolla membranosa. Dentro de la ampolla hay un montón de células ciliadas y células de soporte llamadas cresta ampullaris . Estas células ciliadas tienen muchas proyecciones citoplasmáticas en la superficie apical llamadas estereocilios que están incrustadas en una estructura gelatinosa llamada cúpula . A medida que la cabeza gira, el conducto se mueve, pero la endolinfa se queda atrás debido a la inercia . Esto desvía la cúpula y dobla los estereocilios internos. La curvatura de estos estereocilios altera una señal eléctrica que se transmite al cerebro. Aproximadamente a los 10 segundos de lograr un movimiento constante, la endolinfa alcanza el movimiento del conducto y la cúpula ya no se ve afectada, deteniendo la sensación de aceleración. [1] La gravedad específica de la cúpula es comparable a la de la endolinfa circundante. En consecuencia, la cúpula no es desplazada por la gravedad, a diferencia de las membranas otolíticas del utrículo y el sáculo . Al igual que con las células ciliadas maculares, las células ciliadas de la cresta ampullaris se despolarizarán cuando los estereocilios se desvíen hacia el cinocilio . La desviación en la dirección opuesta produce hiperpolarización e inhibición. En el conducto semicircular lateral, el flujo ampullopetal es necesario para la estimulación de las células ciliadas, mientras que el flujo ampulófugo es necesario para los conductos semicirculares anterior y posterior. [5]
Este período de adaptación es en parte la causa de una ilusión conocida como " inclinación " que los pilotos suelen experimentar. Cuando un piloto entra en un giro, se estimulan las células ciliadas de los conductos semicirculares, lo que le indica al cerebro que el avión y el piloto ya no se mueven en línea recta, sino que hacen un giro inclinado. Si el piloto mantuviera un giro de velocidad constante, la endolinfa eventualmente alcanzaría a los conductos y dejaría de desviar la cúpula. El piloto ya no sentiría que el avión estuviera en curva. Cuando el piloto sale del giro, los conductos semicirculares se estimulan para hacerle pensar que ahora están girando en la dirección opuesta en lugar de volar recto y nivelado. En respuesta a esto, el piloto a menudo se inclinará en la dirección del giro original en un intento de compensar esta ilusión. Una forma más grave de esto se llama espiral de cementerio . En lugar de que el piloto se incline en la dirección del giro original, puede volver a entrar en el giro. A medida que la endolinfa se estabiliza, los conductos semicirculares dejan de registrar el giro gradual y la aeronave pierde altura lentamente hasta impactar con el suelo. [6]
Jean Pierre Flourens , al destruir el canal semicircular horizontal de las palomas , observó que éstas continúan volando en círculo, mostrando la finalidad de los canales semicirculares. [7]
Este artículo incorpora texto de dominio público de la página 1049 de la vigésima edición de Gray's Anatomy (1918)
