Duy trì thăng bằng tĩnh: chức năng của soan nang và cầu nang

2021-12-01 10:10 AM

Khi cơ thể đột ngột bị đẩy mạnh ra trước - là khi cơ thể tăng tốc-đá tai, thứ có quán tính lớn hơn dịch xung quanh, đổ ra phía sau và chạm các nhung mao của tế bào có lông, và thông tin về sự mất thăng bằng được gửi về thần kinh trung ương.

Có một điều rất quan trọng là các tế bào có lông quay về các hướng khác nhau trong cầu nang và soan nang. Do đó, với mỗi sự thay đổi vị trí của đầu thì những tế bào khác nhau trở nên được kích thích. Mỗi kiểu (pattern) kích thích của các tế bào có lông khác nhau báo tới não vị trí của đầu so với lực hút của trái đất. Đến lượt mình, hệ thống thần kinh vận động ở tiền đình, tiểu não, và ở hệ thống lưới của não kích thích các cơ tạo tư thế (postural muscle) thích hợp để duy trì sự thăng bằng.

Hệ thống soan nang và cầu nang này hoạt động rất hiệu quả để duy trì thăng bằng khi đầu ở tư thế gần như thẳng đứng. Thật vậy, một người có thể nhận biết được ít đến ½ độ sự mất thăng bằng khi cơ thể nghiêng đi từ vị trí đứng thẳng.

Xác định gia tốc tuyến bởi maculae của soan nang và cầu nang. Khi cơ thể đột ngột bị đẩy mạnh ra trước - là khi cơ thể tăng tốc-đá tai, thứ có quán tính lớn hơn dịch xung quanh, đổ ra phía sau và chạm các nhung mao của tế bào có lông, và thông tin về sự mất thăng bằng được gửi về thần kinh trung ương, khiến cho người đó cảm nhận như thể anh hay cô ấy đang ngã ra sau. Cảm giác này tự động khiến người đó ngả người về trước đến khi sự trượt ra trước hệ quả (do cơ thể bị đẩy ra trước) của đá tai ngang bằng với khuynh hướng đá tai lùi ra sau do quán tính. Tại thời điểm đó, hệ thống thần kinh cảm nhận được một trạng thái thăng bằng thích hợp và không cúi người ra trước nữa. Vì vậy, maculae có tác dụng duy trì thăng bằng trong suốt quá trình gia tốc tuyến theo cùng một cách như khi chúng vận hành trong thăng bằng tĩnh.

Maculae không có tác dụng xác định vận tốc tuyến. Khi vận động viên bắt đầu chạy, họ phải cúi người về phía trước để tránh ngã ra sau do quán tính lúc khởi đầu, nhưng khi đã đạt được đến tốc độ chạy, nếu trong chân không, họ không cần phải cúi người về phía trước nữa. Nhưng khi chạy trong không khí, việc họ cúi người về phía trước để duy trì thăng bằng là do lực cản của không khí chống lại cơ thể; trong trường hợp này, không phải do maculae khiến họ cúi về trước mà chính áp lực không khí tác động lên các đầu tận cùng nhận cảm về áp lực ở da, khởi phát sự điều chỉnh thăng bằng thích hợp để giúp họ không ngã.