Khi cơ thể vận động thay đổi vị trí trong không gian hoặc thay đổi tư thế, ở bộ máy tiền
đình (gồm phần tiền đình và các vòng bán khuyên của tai trong) sẽ xuất hiện các cảm giác thăng bằng để hình thành những phản xạ vận động phối hợp, nhằm duy trì sự thăng bằng của cơ thể.
3.5.4.1 Thụ quan thăng bằng
Ở phần trên đã biết, cấu tạo của tai trong gồm mê lộ xương, mê lộ màng và được chia làm ba bộ phận: các vòng bán khuyên, tiền đình và ốc tai. Trừốc tai là cơ quan cảm giác thính giác, tiền đình và các vòng bán khuyên họp lại thành bộ máy tiền đình.
Ở phần khoang tiền đình, mê lộ màng làm thành hai túi: túi cầu và túi bầu (còn gọi túi bé và túi lớn). Trong hai túi này có các tế bào thụ cảm thăng bằng, thu nhận những kích thích cơ
- Ống trước theo mặt phẳng trái - phải - Ống sau theo mặt phẳng trước - sau
- Ống ngoài theo mặt phẳng trên - dưới (thẳng đứng) (hình 3.15).
Bên trong các ống bán khuyên chứa dịch nội bào, bên ngoài là dịch ngoại bào. Phần chân ba ống bán khuyên nối với nhau phình ra và bên trong có cơ quan nhận cảm gọi là Cupula. Ở đây cũng có các tế bào lông hình trụ. Mỗi tế bào có một lông dài nhất gọi là kinocilium. Tất cả lông tập hợp trong một khối thạch hình nấm gọi là vòm. Đầu kia của tế bào có sợi trục tập hợp về nhánh tiền đình của dây số VIII (hình 3.16).
Hình 3.14.
Cấu tạo các thụ quan thăng bằng. A: Lát cắt ngang qua túi bầu dục; B: xoay 90o; C: Cấu tạo chi tiết của một tế bào thụ cảm thăng bằng.
Hình 3.15.
Các ống bán khuyên, túi bầu dục và túi cầu
Hình 3.16.
Cơ quan nhận cảm Cupula ở phần chân của 3 ống bán khuyên
3.5.4.2 Cảm giác thăng bằng
Các cảm giác thăng bằng xuất hiện khi có sự thay đổi (tăng hay giảm) các vận động quay hoặc thẳng của cơ thể. Còn các chuyển động đều đều với tốc độ không đổi thì không gây hưng phấn ở các tế bào thụ cảm. Hưng phấn phát sinh chủ yếu ở bộ phận tiền đình hay ở các vòng bán khuyên là tuỳ thuộc vào tính chất của vận động.
Bộ phận vòng bán khuyên: các tế bào thụ cảm bị kích thích với chuyển động quay. Khi cơ thể chuyển động quay không đều, nội dịch trong các ống bán khuyên cũng chuyển động nhưng không đồng pha (do tác dụng quán tính trong chuyển động). Nội dịch chuyển động tác
động vào vòm lông hình nấm của các tế bào thụ cảm làm cho các tế bào hưng phấn. Tác dụng này rõ nhất ở các vòng bán khuyên nằm đúng với mặt phẳng quay. Ngưỡng phân biệt của tế
bào thụ cảm ở mào đối với chuyển động quay là 2-3 sec - của tốc độ quay.
Các xung thần kinh hướng tâm xuất hiện được dẫn truyền trên các nhánh tiền đình của dây số VIII:
Một số nhánh tiền đình chạy về tiểu não cùng phía.
Một số nhánh tiền đình chạy về nhân tiền đình cùng phía của hành tủy. Từ nhân tiền đình lại có các xung động chạy lên tiểu não.
Tiểu não là trung khu thần kinh cao cấp điều hoà chức năng thăng bằng. Tuy nhiên phần cao của não bộ là vùng vỏ não cũng tham gia chức năng này.
3.5.4.3 Chức năng chung của cơ quan thăng bằng
Nếu phá hủy cơ quan tiền đình ở cả hai bên tai, sẽ bị chóng mặt, buồn nôn, đứng không vững. Khi phá hủy một bên, người và động vật đều bị nghiêng đầu về phía bị phá. Cơ quan tiền đình từng phía hưng phấn riêng rẽ với nhau. Các cơ phía đối diện (không bị phá) sẽ bị
căng, tăng trương lực. Hậu quả chung là cơ thể mất thăng bằng, cơ thể bị ngã nghiêng về phía bị phá hủy.
Thường sau một thời gian vài tháng bị phá hủy toàn bộ hay một bên, cơ thể sẽ có các phản xạ điều chỉnh tư thế do các thụ quan từ cơ - gân - khớp và mắt thực hiện, trạng thái thăng bằng dần dần được hồi phục.
Phá huỷ riêng bộ phận tiền đình có màng nhĩ thạch, cơ thể mất khả năng phản ứng với gia tốc của các chuyển động thẳng.
Phá huỷ riêng các vành bán khuyên: Phá một vòng thì các chuyển động quay theo mặt phẳng ứng với vòng đó bị rối loạn. Phá cả ba vòng gây rối loạn các cửđộng bình thường, mất thăng bằng.
Chức năng chung của bộ máy tiền đình là thực hiện các phản xạ chỉnh thể, phản xạ rung giật nhãn cầu và các phản xạ thực vật về hô hấp, tim mạch, tiêu hóa... Các phản xạ nói trên nhằm định hướng và giữ thăng bằng cho cơ thể trong không gian.
Một số rối loạn tiền đình: Khi cơ quan tiền đình bị kích thích quá mạnh và kéo dài, ví dụ
nhưđi tầu biển, đi ô tô đường dài bị xóc mạnh... sẽ xuất hiện bệnh say sóng (bệnh Méniere): người bị nôn nao khó chịu, tái nhợt, ra nhiều mồ hôi, chóng mặt, buồn nôn và nôn, người bị
loạng choạng mất thăng bằng. Ngoài ra còn tăng hô hấp, hạ huyết áp, tim lúc đầu đập nhanh sau đập chậm lại. Bộ máy tiền đình hưng phấn quá mạnh gây trạng thái mệt mỏi chung cho cơ
thể, trung khu phản xạ chỉnh thể và các trung khu phản xạ thực vật. Trong trạng thái mất trọng lượng của các nhà du hành vũ trụ cũng gây ra hội chứng tương tự.