กายวิภาคเปรียบเทียบ ของ หูชั้นใน

สัตว์ปีกมีระบบการได้ยินคล้ายกับของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม รวมทั้งตัวคอเคลียส่วนสัตว์เลื้อยคลาน สัตว์สะเทินน้ำสะเทินบก และปลา ไม่มีคอเคลียแต่ได้ยินด้วยอวัยวะรับเสียงหรืออวัยวะการทรงตัวที่มีความซับซ้อนน้อยกว่า ซึ่งโดยทั่วไปจะตรวจจับความถี่เสียงได้ต่ำกว่าคอเคลีย

ระบบคอเคลีย

ดูเพิ่มเติมที่: วิวัฒนาการของคอเคลีย

ในสัตว์เลื้อยคลาน กระดูกโกลนในหูชั้นกลางเท่านั้น จะเป็นตัวส่งเสียงไปยังหูชั้นใน (เพราะไม่มีกระดูกค้อนและกระดูกทั่งเป็นส่วนของหู)โดยกระดูกจะอยู่ติดกับช่องรูปไข่ (oval window) ซึ่งเป็นช่องที่ปิดด้วยเยื่อ และอยู่ที่ผิวของโพรงหูชั้นในจากส่วนนี้ คลื่นเสียงจะวิ่งผ่านท่อ perilymphatic duct ไปยังช่องที่สองคือ ช่องรูปกลม (round window) ซึ่งเป็นการสร้างดุลแรงดันเสียง เพราะทำให้น้ำที่บีบอัดไม่ได้ไหวไปได้อย่างอิสระมีช่องตันที่วิ่งขนานไปกับ perilymphatic duct ที่เรียกว่า lagena ซึ่งเต็มไปด้วยน้ำ endolymphโดยมีเยื่อฐาน (basilar membrane) คั่นแยกมันจาก perilymphatic duct และมีเซลล์ขนรับเสียงที่แปลแรงสั่นในน้ำไปเป็นสัญญาณประสาทและช่องตันจะยึดอยู่อยู่กับ saccule ที่ข้างหนึ่ง[11]

ในสัตว์เลื้อยคลานโดยมาก ทั้ง perilymphatic duct และ lagena จะค่อนข้างสั้น และเซลล์รับความรู้สึกจะอยู่จำกัดที่ basilar papilla เล็ก ๆ (ยาวประมาณ 1-2 มม. โดยมีเซลล์ถึง 2,000 เซลล์) ซึ่งอยู่ระหว่างส่วนทั้งสองแต่ว่า ในสัตว์ปีก จระเข้ และสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม โครงสร้างเหล่านี้จะใหญ่และซับซ้อนกว่าในสัตว์ปีก จระเข้ (ยาวถึง 10 มม. โดยมีเซลล์ขนถึง 16,500 เซลล์) และโมโนทรีม (ยาวถึง 7 มม.) ท่อทั้งสองเพียงแต่ยาวขึ้น โดยรวมกันเป็นท่อยาวและตรง[11]และจะมีท่อ endolymphatic duct หุ้มรอบ ๆ lagena โดยมีเยื่อฐานอยู่ที่ข้างหนึ่งส่วนแรกของโครงสร้างปัจจุบันเรียกว่า scala vestibuli ในขณะที่ส่วนท้ายซึ่งรวมเอาเยื่อฐาน เรียกว่า scala tympaniทั้งเยื่อฐานและ basilar papilla ก็ยาวขึ้น แล้วกลายเป็นอวัยวะของคอร์ติ ส่วน lagena ก็กลายเป็นส่วนที่เรียกว่า cochlear ductโครงสร้างทั้งหมดเหล่านี้รวมกันเรียกว่าคอเคลีย[11]

ในสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมนอกเหนือจากโมโนทรีม คอเคลียยิ่งยาวออกไปอีก โดยขดเป็นรูปก้นหอยเพื่อประหยัดที่แล้วกลายเป็นอวัยวะที่ซับซ้อนยิ่งกว่าที่พบในสัตว์มีถุงน้ำคร่ำอื่น ๆ[11]

ส่วนในสัตว์สะเทินน้ำสะเทินบกที่ยังมีอยู่ หูชั้นในจะเหมือนกับของสัตว์เลื้อยคลานโดยมากแต่บ่อยครั้งจะไม่มี basilar papilla โดยมีเซลล์รับความรู้สึกต่างหากที่ด้านบนของ saccule ซึ่งเรียกว่า papilla amphibiorum และดูเหมือนจะมีหน้าที่ที่คล้ายกัน[11]

แม้ว่าปลาหลายอย่างจะสามารถได้ยินเสียงได้ แต่ช่อง lagena ก็เป็นเพียงถุงเล็ก ๆ ที่เป็นสาขาของ saccule และไม่ปรากฏว่ามีหน้าที่ได้ยินเสียงโดยเซลล์ขนกลุ่มต่าง ๆ ภายในหูชั้นในอาจจะมีหน้าที่นี้ยกตัวอย่างเช่น ปลากระดูกแข็ง (Osteichthyes) จะมีกลุ่มเซลล์ที่เรียกว่า macula neglecta ใน utricle ที่อาจมีหน้าที่นี้แม้ว่าปลาจะไม่มีหูชั้นนอกหรือหูชั้นกลาง แต่เสียงก็ยังอาจส่งไปยังหูชั้นในผ่านกะโหลกศีรษะ หรือผ่านกระเพาะลม ซึ่งมักอยู่ใกล้ ๆ กัน[11]

ระบบทรงตัว

โดยเทียบกับระบบคอเคลีย ระบบทรงตัว (vestibular system) ต่างกันไม่มากในสัตว์มีกระดูกขากรรไกร (gnathostome) ทั้งหมดส่วนหลัก ๆ ของระบบมีสองห้อง คือ saccule และ utricle โดยแต่ละห้องมีเซลล์ขนรับความรู้สึก 1-2 กลุ่มสัตว์มีกระดูกขากรรไกรทั้งหมดยังมีหลอดกึ่งวงกลม (semicircular canal) 3 หลอดที่เกิดต่อจาก utricle โดยแต่ละหลอดจะมี osseous ampullae ที่มีเซลล์รับความรู้สึกที่ส่วนสุดด้านหนึ่ง[11]มีท่อ endolymphatic duct ที่วิ่งไปจาก saccule ขึ้นไปทางศีรษะ โดยสุดใกล้ ๆ กับสมองในปลากระดูกอ่อน ท่อนี้จะวิ่งไปเปิดออกที่เหนือหัว และในปลาของ infraclass "teleost" นี่จะเป็นเพียงท่อตันในสปีชีส์อื่น ๆ ทั้งหมด ท่อไปยุติที่ถุง endolymphatic sacซึ่งในสัตว์เลื้อยคลาน ปลา และสัตว์สะเทินน้ำสะเทินบก อาจจะเป็นถุงที่ใหญ่ในสัตว์สะเทินน้ำสะเทินบก ถุงหลายถุงที่อยู่ด้านใดด้านหนึ่งอาจจะเชื่อมกันกลายเป็นถุงใหญ่ ซึ่งบ่อยครั้งวิ่งไปตามร่าง ขนานกับช่องบรรจุไขสันหลัง (spinal canal)[11]

ปลาแลมป์เพรย์ทะเลและแฮคฟิช จะมีระบบที่ง่าย ๆ กว่าหูชั้นในของสปีชีส์เหล่านี้มีช่อง ๆ เดียวที่เรียกว่า vestibular chamber แม้ว่าในปลาแลมป์เพรย์ นี่จะเป็นโครงสร้างเป็นถุงต่อกันเป็นจำนวนหนึ่งที่บุด้วย ciliaส่วนปลาแลมป์เพรย์ จะมีหลอดกึ่งวงกลมเพียงแค่ 2 หลอด โดยหลอดแนวนอน (horizontal) จะไม่มี ในขณะที่แฮคฟิชจะมีหลอดแนวตั้ง (vertical) เพียงหลอดเดียว[11]

ความสมดุล

หน้าที่หลักอย่างหนึ่งของหูชั้นในก็คือการทรงตัว ความสมดุล และการกำหนดทิศทางในปริภูมิ 3 มิติโดยสามารตรวจจับความสมดุลทั้งแบบสถิตและแบบพลวัต

หลอดกึ่งวงกลม 3 หลอดและห้องอีกสองห้อง ซึ่งมี saccule และ utricle ทำให้สัตว์สามารถตรวจจับความเบี่ยงเบนความสมดุลของร่างกายได้โดยมี macula sacculi เป็นตัวตรวจจับความเร่งแนวตั้ง และ macula utriculi ความเร่งแนวนอนซึ่งเป็นโครงสร้างระดับจุลทรรศน์ที่มีขนทั้งแบบ stereocilia และ kinocilium (อันหนึ่งต่อเซลล์) อันอยู่ภายในเยื่อ otolithic ที่คล้ายวุ้นและเยื่อจะมีผงแคลเซียมคาร์บอเนตที่เรียกว่า otolith เพื่อให้น้ำหนักการขยับ stereocilia และ kinocilium จะทำให้เซลล์ขนของ saccula และ utricle ตรวจจับการเคลื่อนไหวของสัตว์ได้ส่วนหลอดกึ่งวงกลมทำให้สามารถตรวจจับการเคลื่อนไหวแบบหมุนได้[12]

แหล่งที่มา

WikiPedia: หูชั้นใน http://www.unifr.ch/ifaa/Public/EntryPage/TA98%20T... http://ect.downstate.edu/courseware/haonline/labs/... http://fme.biostr.washington.edu/FME/index.jsp?fma... //www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/4619861 http://www.asha.org/public/hearing/Middle-Ear/ http://archive.rubicon-foundation.org/2663 http://archive.rubicon-foundation.org/4291 https://books.google.com/books?id=VKlWjdOkiMwC https://books.google.com/books?id=_Cb_XXR5HCQC https://meshb.nlm.nih.gov/record/ui?ui=D007758