三半規管

半規管は、各耳の最も奥にある内耳に位置する、相互に連結した3つの半円形の管です。3つの半規管は、外側半規管、前部半規管、後部半規管です。これらは、側頭骨錐体部にある骨膜で覆われた空洞である骨迷路の一部であり、外リンパ液で満たされています。 

それぞれの半規管には、外側半規管、前部半規管、後部半規管があり、これらは角加速度の感覚をもたらし、膜迷路の一部であるため、内リンパで満たされています。

半規管は骨迷路の構成要素であり、互いに直角をなしており、それぞれに半規管が含まれています。各半規管の一端には、管の直径の2倍以上の大きさの膜膨大部と呼ばれる拡張した袋があります。各膨大部には膨大部稜（クリスタ・アンプラリス）があり、これはクプラと呼ばれる厚いゼラチン状のキャップと多数の有毛細胞から構成されています。上半規管と後半規管は垂直方向に直角をなしています。外側半規管は水平面から約30度の角度をなしています。管の向きによって、頭部が異なる平面で動くと異なる管が刺激され、動きがこれらの平面から外れると複数の管が同時に刺激されます。外側半規管は、頭部が回転したときの頭部の角加速度を検出し、前部および後部半規管は、頭部が上下に動いたときの頭部の垂直方向の動きを検出します。^{[ 1 ]}頭部の位置が変わると、管内の内リンパは慣性により遅れ、これがクプラに作用して有毛細胞の繊毛を曲げます。有毛細胞の刺激は、加速が起こっているというメッセージを脳に送ります。半規管は5つの開口部で前庭に開いており、そのうちの1つの開口部は2つの半規管に共通しています。

哺乳類の種間では、半規管の大きさは移動様式と相関関係がある。具体的には、敏捷で速くぎこちない動きをする種は、より慎重に動く種よりも体の大きさに比べて半規管が大きい。^{[ 2 ]}

半規管は、回転運動の感覚入力を担っています。半規管は、ピッチ軸、ロール軸、ヨー軸に沿って配置されています。外側半規管はヨー軸に、前半規管はピッチ軸に、後半規管はロール軸に沿って配置されています。

各管は内リンパと呼ばれる液体で満たされており、その液体中に運動センサーが含まれています。各管の基部は膨らんで卵形嚢に開口しており、片端には膜性膨大部と呼ばれる拡張した袋があります。膨大部の中には、膨大部稜と呼ばれる有毛細胞と支持細胞の塊があります。これらの有毛細胞の頂端面には、ステレオシリアと呼ばれる多数の細胞質突起があり、これらはクプラと呼ばれるゼラチン状の構造に埋め込まれています。頭部が回転すると管は動きますが、慣性のため内リンパは遅れます。これによりクプラがたわみ、内部のステレオシリアが曲がります。これらのステレオシリアの曲がりによって、脳に伝達される電気信号が変化します。一定の動きが始まってから約10秒以内に、内リンパは管の動きに追いつき、クプラは影響を受けなくなり、加速感はなくなります。^{[ 1 ]}クプラの比重は周囲の内リンパの比重とほぼ同じである。そのため、クプラは卵形嚢や球形嚢の耳石膜とは異なり、重力によって移動しない。斑状有毛細胞と同様に、膨大部稜の有毛細胞は、ステレオシリアがキノシリウムに向かって偏向すると脱分極する。反対方向に偏向すると過分極と抑制が起こる。外側半規管では、有毛細胞の刺激には膨大部方向の流れが必要であるが、前部および後部半規管では膨大部遠心方向の流れが必要である。^{[ 5 ]}

この調整期間は、パイロットがしばしば経験する「傾き」と呼ばれる錯覚の一因となっています。パイロットが旋回に入ると、半規管の有毛細胞が刺激され、航空機とパイロットがもはや直線ではなくバンク旋回をしていると脳に伝えます。パイロットが一定の旋回率を維持すれば、内リンパは最終的に管に追いつき、クプラの偏向を停止します。パイロットはもはや航空機が旋回しているように感じなくなります。パイロットが旋回から抜け出すと、半規管が刺激され、パイロットは水平に直進するのではなく、反対方向に旋回していると錯覚します。これに対し、パイロットはこの錯覚を補正しようとして、元の旋回方向に傾くことがよくあります。この錯覚のより深刻な形態は、墓場スパイラルと呼ばれます。パイロットは元の旋回方向に傾くのではなく、実際に旋回に再び入ってしまうことがあります。内リンパが安定すると、半規管は徐々に旋回していることを感知しなくなり、航空機は地面に衝突するまでゆっくりと高度を下げていく。^{[ 6 ]}

ジャン・ピエール・フルーレンスは、ハトの水平半規管を破壊することで、ハトが円を描いて飛び続けることを観察し、半規管の目的を示した。^{[ 7 ]}

ヌタウナギは半規管が 1 つしかないが、膨大部が 2 つあり、一般的に他のすべての脊椎動物の 2 つの垂直半規管と相同であると考えられている。ヤツメウナギは垂直半規管が 2 つあり、それぞれに膨大部が 1 つある。ヤツメウナギでは、これらは迷路の下にある卵形嚢部分と密接に接触している。これは迷路の卵形嚢部分がかなり拡大しているためと考えられている。ヤツメウナギは複数の枝を持つ膨大部が 2 つあり、すべての脊椎動物の中で唯一、活発に拍動するキノシリアが散在する繊毛腔が 2 つある。^{[ 8 ] [ 9 ]}顎口類と他のほとんどの脊椎動物は、半規管が 3 つあり、それぞれに膨大部が 1 つある。^{[ 10 ] [ 11 ]}

ガレアスピス類とオステオストラカン類は、それぞれ1つの膨大部を持つ2つの垂直半規管を持っています。^{[ 12 ]}オステオストラカン類の迷路は、外側と背側に拡張して、遠位で分岐するいくつかの大きな管（「sel管」）になっている点で独特です。^{[ 9 ]}

• 耳
• 内耳

この記事は、 グレイ解剖学第20版（1918年）1049ページからのパブリックドメインのテキストを引用しています。

• 
  右側頭骨の冠状断面。
• 
  蝸牛と前庭を上から見た図。
• 
  胎児ヒツジの頭部の横断面、内耳領域。30倍。
• 
  頭蓋骨内における右耳の骨迷路の位置を上から見た図。

• 「内耳の詳細モデル」。神経系と特殊感覚。 2007年6月16日にオリジナルからアーカイブされました。
• パーブス、デール；オーガスティン、ジョージ J.；フィッツパトリック、デイビッド；カッツ、ローレンス C.；ラマンティア、アンソニー＝サミュエル；マクナマラ、ジェームズ O.；ウィリアムズ、S. マーク (2001)。「半規管」。神経科学（第 2 版）。シナウアー アソシエイツ。2023年 6 月 6 日のオリジナルからアーカイブ-国立生物工学情報センター経由。
• 「人間の耳」。ブリタニカ百科事典。2023年12月3日にオリジナルからアーカイブ済み。