বিষয়বস্তুতে চলুন

ইন্দ্রিয়তন্ত্র/ভারসাম্যতন্ত্রের অঙ্গসংস্থান

উইকিবই থেকে

ভারসাম্যতন্ত্রের শারীরবৃত্তবিদ্যা

[সম্পাদনা]

ল্যাবিরিন্থ

[সম্পাদনা]

কক্লিয়ার সঙ্গে মিলেই ভেস্টিবুলার সিস্টেমকে বহন করে একটি টিউবের জট। এটি মেমব্রেনাস ল্যাবিরিন্থ নামে পরিচিত। এই টিউবগুলো হাড়ের ল্যাবিরিন্থের গহ্বরের ভিতরে অবস্থান করে। এটি অন্তঃকর্ণেে থাকে। হাড় ও মেমব্রেনাস ল্যাবিরিন্থের মধ্যে পরিপূর্ণ ফাঁকটি একটি তরল পেরিলিম্ফ দিয়ে পূর্ণ থাকে, আর মেমব্রেনাস ল্যাবিরিন্থে ভরা টিউবগুলোর ভিতরে আরেক ধরনের তরল এন্ডোলিম্ফ থাকে। এই তরলগুলোর আয়নিক গঠন তাদের কাজের জন্য বিশেষভাবে উপযুক্ত। এটি ভারসাম্যতন্ত্রের ট্রান্সডিউসার হিসেবে কাজ করা হেয়ার সেলগুলোর ইলেক্ট্রোকেমিক্যাল পটেনশিয়াল নিয়ন্ত্রণ করে। এন্ডোলিম্ফের বৈদ্যুতিক পটেনশিয়াল প্রায় ৮০ মিলিভোল্ট পেরিলিম্ফের তুলনায় ধনাত্মক।

আমাদের গতি লিনিয়ার ট্রান্সলেশন এবং রোটেশন—এই দুইরকম মিলিত হওয়ায় ভেস্টিবুলার সিস্টেম দুটি প্রধান অংশ নিয়ে গঠিত: ১) ওটোলিথ অর্গান, যা লিনিয়ার ত্বরণ (অ্যাক্সিলারেশন) অনুভব করে এবং মাথার অবস্থান সম্পর্কে মাধ্যাকর্ষণের তুলনায় তথ্য দেয়, ২) সেমিসারকুলার ক্যানাল, যা কোণীয় ত্বরণ (অ্যাঙ্গুলার অ্যাক্সিলারেশন) অনুভব করে।

মানব হাড়ের ল্যাবিরিন্থ (কম্পিউটেড টমোগ্রাফি ৩ডি) মানুষের ল্যাবিরিন্থের অভ্যন্তরীণ গঠন

ওটোলিথ

[সম্পাদনা]

উভয় কানের ওটোলিথ অর্গান দুটি মেমব্রেনাস থলির মধ্যে থাকে। এদের নাম ইউট্রিকল এবং স্যাকুলে। এগুলো মূলত অনুভূমিক এবং উলম্ব ত্বরণ যথাক্রমে অনুভব করে। প্রতিটি ইউট্রিকলে প্রায় ৩০,০০০ হেয়ার সেল থাকে, আর প্রতিটি স্যাকুলেতে প্রায় ১৬,০০০। ওটোলিথগুলি ল্যাবিরিন্থের কেন্দ্রীয় অংশে থাকে। একে ভেস্টিবিউলও বলা হয়। ইউট্রিকল ও স্যাকুলের মেমব্রেনে একটি মোটা অংশ থাকে। একে ম্যাকুলা বলে। ম্যাকুলার উপরে একটি জেলাটিনাস মেমব্রেন থাকে। একে ওটোলিথিক মেমব্রেন বলা হয়। এই মেমব্রেনের উপর ক্ষুদ্র ক্যালসিয়াম কার্বনেট স্ফটিকের পাথরগুলো থাকে। এগুলোই ওটোলিথ। বিপরীত পাশে হেয়ার সেলগুলো সাপোর্টিং সেলগুলোতে আবদ্ধ থাকে এবং এই মেমব্রেনে ঢুকে থাকে।

ওটোলিথ হলো মানুষের লিনিয়ার ত্বরণের সংবেদক অঙ্গ। ইউট্রিকল (বাম) আনুমানিক অনুভূমিকভাবে অবস্থান করে; স্যাকুলে (মাঝে) প্রায় উলম্ব। তীরগুলো হেয়ার সেলের স্থানীয় দিক নির্দেশ করে; এবং ঘন কালো লাইনগুলি স্ট্রিওলার অবস্থান দেখায়। ডানে ওটোলিথ মেমব্রেনের ক্রস-সেকশন দেখা যাচ্ছে। গ্রাফগুলো রুডি জ্যাগার তৈরি করেছেন, যিনি ওটোলিথ ডায়নামিক্স নিয়ে আমার সঙ্গে গবেষণা করেছেন।

সেমিসারকুলার ক্যানাল

[সম্পাদনা]
অ্যাম্পুলার ক্রস-সেকশন। উপরে: কাপুলা অ্যাম্পুলার লুমেন জুড়ে ক্রিস্টা থেকে মেমব্রেনাস ল্যাবিরিন্থ পর্যন্ত বিস্তৃত। নিচে: মাথার ত্বরণ এন্ডোলিম্ফের গতি ছাড়িয়ে গেলে, এন্ডোলিম্ফের আপেক্ষিক প্রবাহ মাথার ত্বরণের বিপরীত দিকে হয়। এই প্রবাহ কাপুলায় চাপ সৃষ্টি করে, যা প্রতিক্রিয়ায় বাঁকায়।

প্রত্যেক কানে তিনটি সেমিসারকুলার ক্যানাল থাকে। এগুলো অর্ধবৃত্তাকার, আন্তঃসংযুক্ত মেমব্রেনাস টিউব, যা এন্ডোলিম্ফ দিয়ে পূর্ণ এবং তিনটি স্পর্শকোণীয় প্লেনে কোণীয় ত্বরণ অনুভব করতে পারে। মানুষের অনুভূমিক সেমিসারকুলার ক্যানালের বক্রতার ব্যাসার্ধ ৩.২ মিমি[]

প্রত্যেক পাশে ক্যানালগুলো প্রায় পরস্পরের সাথে লম্বভাবে মিলেছে। ডানপাশের ক্যানালগুলোর দিক নির্দেশক মান[]:

ক্যানাল X Y Z
অনুভূমিক 0.32269 -0.03837 -0.94573
অগ্রবর্তী 0.58930 0.78839 0.17655
পশ্চাৎ 0.69432 -0.66693 0.27042

(এক্স, ওয়াই, জেড অক্ষগুলো যথাক্রমে সামনের, বাম, ও উপরের দিকে নির্দেশ করে। অনুভূমিক সমতল রেইডের লাইন দ্বারা সংজ্ঞায়িত, যা অরবিটার নিচের প্রান্ত ও বাহ্যিক শ্রবণ নালির কেন্দ্রকে যুক্ত করে। এবং দিকগুলো এমনভাবে নির্ধারিত যে, ডান-হাতের নিয়ম অনুসারে ঐ ভেক্টর ঘূর্ণন সংশ্লিষ্ট ক্যানালকে উদ্দীপ্ত করে।)

অগ্রবর্তী ও পশ্চাৎ সেমিসারকুলার ক্যানাল প্রায় উলম্ব, আর অনুভূমিক সেমিসারকুলার ক্যানাল প্রায় অনুভূমিক।

ভেস্টিবুলার সিস্টেমে সেমিসারকুলার ক্যানালের অবস্থান। "L / R" মানে "বাম / ডান", এবং "H / A / P" মানে "অনুভূমিক / অগ্রবর্তী / পশ্চাৎ"। তীরগুলো মাথার সেই গতি নির্দেশ করে যা সংশ্লিষ্ট ক্যানাল উদ্দীপ্ত করে।

প্রত্যেক ক্যানালের এক প্রান্তে একটি ফোলা অংশ থাকে, যাকে অ্যাম্পুলা বলে। প্রতিটি মেমব্রেনাস অ্যাম্পুলায় একটি কুড়ানো আকৃতির টিস্যুর ক্রিস্টা থাকে, যা পাশ থেকে পাশ পর্যন্ত বিস্তৃত। এটি নিউরোএপিথেলিয়াম দ্বারা আবৃত, যেখানে হেয়ার সেল ও সাপোর্টিং সেল থাকে। ক্রিস্টার উপর থেকে একটি জেলাটিনাস গঠন, কাপুলা, উঠে যা অ্যাম্পুলার ছাদ পর্যন্ত বিস্তৃত, অ্যাম্পুলার ভিতরকে দুই সমান অংশে ভাগ করে।

হেয়ার সেল

[সম্পাদনা]

ওটোলিথ অর্গান এবং সেমিসারকুলার ক্যানাল উভয়ের সেন্সর হলো হেয়ার সেল। এগুলো যান্ত্রিক শক্তিকে বৈদ্যুতিক সংকেতে রূপান্তরিত করার জন্য দায়ী এবং গতি ও মস্তিষ্কের মধ্যে ইন্টারফেস তৈরি করে।

শ্রবণ বা ভেস্টিবুলার হেয়ার সেলের ট্রান্সডাকশন প্রক্রিয়া। হেয়ার সেল কাইনোসিলিয়ামের দিকে ঝুঁকালে পটাসিয়াম আয়ন চ্যানেল খুলে যায়। এর ফলে হেয়ার সেলের রিসেপটার পটেনশিয়ালে পরিবর্তন ঘটে। ফলস্বরূপ নিউরোট্রান্সমিটার নিঃসৃত হয়, যা পোস্ট-সিনাপটিক সেলে অ্যাকশন পটেনশিয়াল সৃষ্টি করতে পারে।

হেয়ার সেলের উপরিভাগ থেকে স্টেরিওসিলিয়া নামে একগুচ্ছ শুষ্ক ব্রাশের মতো বেরিয়ে থাকে। এর মধ্যে সবচেয়ে মোটা এবং দীর্ঘতমটি হলো কাইনোসিলিয়াম। স্টেরিওসিলিয়ার বিচ্যুতি হলো সেই প্রক্রিয়া, যার মাধ্যমে সমস্ত হেয়ার সেল যান্ত্রিক শক্তিকে বৈদ্যুতিক সংকেতে রূপান্তর করে। স্টেরিওসিলিয়াগুলো পরস্পরের সাথে প্রোটিনের সুতো (টিপ লিঙ্ক) দ্বারা যুক্ত থাকে, যা দীর্ঘতর স্টেরিওসিলিয়ার পাশ থেকে তার ছোট প্রতিবেশীর শিখর পর্যন্ত বিস্তৃত। যখন স্টেরিওসিলিয়াগুলো কাইনোসিলিয়ামের দিকে ঝুঁকে যায়, টিপ লিঙ্কগুলো গেটিং স্প্রিং হিসেবে কাজ করে যান্ত্রিকভাবে সংবেদনশীল আয়ন চ্যানেলগুলো খুলে দেয়। অ্যাফারেন্ট নার্ভ উদ্দীপনা ঘটে এমনভাবে যে, সব সিলিয়া কাইনোসিলিয়ামের দিকে ঝুঁকলে গেট খুলে যায় এবং পটাসিয়াম আয়নসহ ক্যাটায়নগুলো প্রবাহিত হয়, ফলে হেয়ার সেলের মেমব্রেন পজিটিভ (ডিপোলারাইজ) হয়। হেয়ার সেল নিজে অ্যাকশন পটেনশিয়াল ফায়ার করে না। ডিপোলারাইজেশন দ্বারা কোষের বেসোল্যাটেরাল অংশে ভোল্টেজ-সেন্সিটিভ ক্যালসিয়াম চ্যানেল সক্রিয় হয়, যা ক্যালসিয়াম আয়ন প্রবাহিত করে নিউরোট্রান্সমিটার (প্রধানত গ্লুটামেট) মুক্তি দেয়। নিউরোট্রান্সমিটার সংকীর্ণ ফাঁক অতিক্রম করে নার্ভ টার্মিনালে পৌঁছে রিসেপ্টরের সাথে যুক্ত হয়ে নার্ভে অ্যাকশন পটেনশিয়ালের ফায়ারিং রেট বাড়ায়। অপরদিকে, অ্যাফারেন্ট নার্ভ ইনহিবিশন ঘটে যখন স্টেরিওসিলিয়াগুলো কাইনোসিলিয়ামের বিপরীত দিকে বাঁকে (হাইপারপোলারাইজেশন), ফলে ফায়ারিং রেট কমে যায়। হেয়ার সেল ক্রনিক্যালি ক্যালসিয়াম লিক করে, এজন্য ভেস্টিবুলার অ্যাফারেন্ট নার্ভ বিশ্রামে সক্রিয় থাকে, যা উভয় দিকের সংকেত গ্রহণের সুযোগ দেয়। হেয়ার সেল অত্যন্ত সংবেদনশীল এবং উদ্দীপনার প্রতি খুব দ্রুত প্রতিক্রিয়া দেয়। হেয়ার সেলের দ্রুত প্রতিক্রিয়া সম্ভবত কারণ তারা মাত্র প্রায় ১০০ মাইক্রোভোল্ট রিসেপ্টর পটেনশিয়ালের প্রতিক্রিয়ায় নিউরোট্রান্সমিটার নির্ভরযোগ্যভাবে মুক্তি দিতে পারে।

শ্রবণ হেয়ার সেলগুলো ভেস্টিবুলার সেলের সাথে খুবই সাদৃশ্যপূর্ণ। এখানে একটি ব্যাঙের স্যাকুলাস হেয়ার সেলের ইলেকট্রন মাইক্রোস্কোপি চিত্র।

নিয়মিত ও অনিয়মিত হেয়ার সেল

[সম্পাদনা]

যেখানে শ্রবণ সিস্টেমের অ্যাফারেন্ট হেয়ার সেলগুলো বেশ সমজাতীয়, ভারসাম্যতন্ত্রের হেয়ার সেলগুলো দুই ধরনের: নিয়মিত ইউনিট এবং অনিয়মিত ইউনিট। নিয়মিত হেয়ার সেলগুলোর ইন্টারস্পাইক ইন্টারভ্যাল প্রায় নিয়মিত এবং ফায়ারিং রেট তাদের স্থানচ্যুতির সাথে সঙ্গতিপূর্ণ। বিপরীতে, অনিয়মিত হেয়ার সেলগুলোর ইন্টারস্পাইক ইন্টারভ্যাল বেশি পরিবর্তনশীল এবং তাদের ডিসচার্জ রেট উচ্চতর ফ্রিকোয়েন্সিতে বেড়ে যায়; ফলে তারা উচ্চ ফ্রিকোয়েন্সিতে ইভেন্ট ডিটেক্টর হিসেবে কাজ করতে পারে। নিয়মিত ও অনিয়মিত হেয়ার সেল অবস্থান, আকার এবং ইনেবেশনেও পৃথক।

  1. Curthoys IS and Oman CM (১৯৮৭)। "Dimensions of the horizontal semicircular duct, ampulla and utricle in the human."। Acta Otolaryngol103: 254–261। 
  2. Della Santina CC, Potyagaylo V, Migliaccio A, Minor LB, Carey JB (২০০৫)। "Orientation of Human Semicircular Canals Measured by Three-Dimensional Multi-planar CT Reconstruction."। J Assoc Res Otolaryngol6(3): 191–206।