椭圆囊属内耳膜迷路的一部分,位于前庭的后上方,为一个微扁而略长的椭圆形囊。其后壁有五个开口,通膜半规管;前壁有一小管通球囊。囊内有内淋巴液,与球囊、膜半规管相通。囊底有一处黏膜增厚,形成斑状隆起,称椭圆囊斑。椭圆囊斑由一层结缔组织、一层上皮和耳石膜形成。耳石膜为覆盖在上皮表面的一层厚的蛋白样胶质膜,其浅层含碳酸钙和蛋白质组成的结晶体,称耳石。囊斑的上皮含有支持细胞和毛细胞。毛细胞为感觉上皮细胞,夹在支持细胞之间,形似圆底烧瓶,上窄下宽,其底部有前庭神经末梢分布。
毛细胞的顶端有一束纤毛,伸入到耳石膜内。椭圆囊斑的结缔组织与前庭内的骨膜相连,内有神经纤维穿过。椭圆囊斑是感受头部位置变动或直线加速、减速运动的感受器。当头部位置改变时,由于重力的影响,耳石膜下垂,牵拉毛细胞的纤毛,使之兴奋并产生神经冲动,经前庭蜗神经传向脑,产生位觉和变速感觉。
椭圆囊和球囊的适宜刺激为耳石的重力。耳石的运动可以使位于椭圆囊和球囊内的感受器细胞产生神经冲动。因此,它们可提供与地心引力有关的头部方位(倾斜度)的信息,也因直线加(减)速运动而兴奋。
人体主要依靠前庭、视觉、本体感觉这三个系统的共同协调作用来维持身体平衡,其中前庭在维持身体平衡中起先导作用,当疾病导致的前庭系统解剖结构异常以及环境的变化均会引起前庭感受器功能失调或紊乱,使人发生眩晕和头昏等平衡失调症状。前庭结构包括3个半规管壶腹、椭圆囊和球囊。为内耳膜迷路的一部分,其中半规管感受头部旋转运动,椭圆囊和球囊感受头部直线加速运动。这种功能的可靠性和有效性主要依赖于膜迷路的宏观力学作用和机电传导过程。椭圆囊内淋巴阀,又称Bast瓣膜,位于椭圆囊前壁内侧,为椭圆球囊管至椭圆囊处开口,其将内耳膜迷路分为上下两部分,通过阀门的开闭来调节内淋巴液在膜迷路各部的分布情况,以维持正常平衡功能。近年来,椭圆囊内淋巴阀多被描述成压力阀,认为受到椭圆
囊内压的作用,瓣膜缘对侧的椭圆囊壁面朝向或者远离刚度更大的瓣膜缘运动从而使得瓣膜关闭或者张开。对内耳半规管中力学响应规律的研究,主要通过以下几种方法:旋转实验或者机械压痕实验,建立内淋巴液和嵴顶相互作用的生物力学模型,以及有限元数值模拟方法。
当膜迷路上部内淋巴液体积增多,会使嵴顶向椭圆囊侧形变减弱,向管侧形变增强;相反当膜迷路上部内淋巴液体积减少,将使嵴顶向椭圆囊侧形变增强,向管侧形变减弱。因此,为保证内耳前庭功能正常,椭圆囊内淋巴阀开口面积不能太大。椭圆囊内淋巴阀开口面积越大,通过瓣膜开口膜迷路上部和膜迷路下部之间的内淋巴液交换就越多,导致膜迷路上部和下部不均等内淋巴液体积交换。当外界环境的刺激过大时,某些特殊职业人员如宇航员、飞行员等受到外界环境过量激励的可能性较大,同样可能使内耳平衡功能紊乱,诱发或加剧眩晕等症状。而长时间异常交换将使膜迷路上部内淋巴液体积持续异常,如膜迷路上部的内淋巴液过度积聚,则可能诱发膜迷路积水等,椭圆囊内淋巴阀的张开是导致膜迷路积水的可能原因,由于梅尼埃病等前庭病变迫使椭圆囊内淋巴阀处于异常状态,较小的运动将导致膜迷路上部和膜迷路下部之间过多的内淋巴液不均等交换,影响半规管正常平衡机制,使得半规管功能紊乱,造成或加剧眩晕等症状。所以眩晕发作期间患者通常需要静卧休息。由此,我们认为椭圆囊内淋巴阀功能异常可能是某些前庭疾病的诱因,比如梅尼埃病等;椭圆囊内淋巴阀在维持半规管正常功能中起重要作用。