The Mechanics of Balance
Rovnovážná část vnitřního ucha je tvořena třemi půlkruhovými kanály naplněnými tekutinou, které se spojují s větší, kulovou strukturou zvanou předsíň. Podobně jako u hlemýždě jsou půlkruhové kanály trubkovité struktury vyplněné endolymfou a obklopené perilymfou. Nejtvrdší kost v těle, labyrintová kost, obklopuje celou strukturu. Každý půlkruhový kanál je orientován v pravém úhlu k ostatním, obsahuje horní, vodorovný a zadní (zadní) kanál. Pravý a levý půlkruhový kanál jsou vzájemně zrcadlovými obrazy, takže každý směr úhlového pohybu hlavy je opačně představován oběma ušima. Na křižovatce každého půlkruhového kanálu a vestibulu je speciální receptor pro rotační pohyby hlavy, označovaný jako crista. Crista obsahuje vláskové buňky zalité v želatinové matrici s doprovodnými nervovými vlákny. Jak se hlava otáčí určitým směrem, tekutina v půlkruhovém kanálu se otáčí opačným směrem, čímž ohýbá vlasové buňky a vyvolává změnu nervové aktivity. Tento signál je odeslán vestibulárním (rovnovážným) nervem do mozku, kde je interpretován, a jsou prováděny úpravy pohybů očí a posturální kontroly. Tím je zajištěno, že oči zůstanou na daném cíli a paže a nohy zůstanou v dobré poloze pro udržení stabilního držení těla. Uvnitř vestibulu jsou vláskové buňky, které reagují na změny v pohybu hlavy a těla v horizontální a vertikální rovině. Tyto „otolitické“ vláskové buňky jsou pokryty vrstvou uhličitanu vápenatého, díky čemuž jsou špičkově těžké, a proto citlivé na pohyb jak pro lineární zrychlení, tak pro gravitační síly.
Nervová vlákna z cristy a otolitických orgánů tvoří dva velké rovnovážné nervy, horní a dolní vestibulární nervy. Cestují z vnitřního ucha do mozkového kmene paralelně s kochleárními a obličejovými nervy. V mozkovém kmeni tvoří rozsáhlou neurální síť zahrnující nervy do očí, uší, mozečku a pozičních receptorů „proprioceptory“ umístěné v pažích, nohou a krku. Mozek tyto informace interpretuje a provádí úpravy polohy očí, hlavy a těla, aby udržel vizuální (oční) fixaci na cíl a vztyčený postoj. Bohužel existují také spojení s thalamickou oblastí mozku, která je zodpovědná za nevolnost a zvracení, které doprovází většinu poruch vestibulárního systému. Pocit závratí nebo nerovnováhy může doprovázet jakoukoli nerovnováhu nebo dysfunkci v této neurální síti. Příznaky nerovnováhy nebo „závratě“ se mohou vyskytnout při poranění očí, uší, mozku a proprioceptorů z končetin. Proto je často obtížné určit přesné místo poranění pouze na základě příznaků a další diagnostické testy jsou užitečné .
Rovnováha a koordinace
Rovnováha je schopnost udržovat vzpřímenou pozici. Koordinace je schopnost procházet složitou sadou pohybů při zachování rovnováhy. Rovnováha a koordinace závisí na interakce více systémů spolupracujících. Mezi primární systémy spojené s rovnováhou a koordinací patří vestibulární (vnitřní ucho), vizuální (pohyby očí) a propriocepce (běžně označovaná jako váš dotek a pocit). Centrální nervový systém, primárně mozkový kmen a mozeček, poskytuje centrální zpracování pro tři smyslové vstupní systémy do jedné koordinované události, což umožňuje jeden výstup odpovědí, vyvážený a koordinovaný.
Vestib ular System
Vestibulární systém (vnitřní ucho) se také nazývá labyrint. Sleduje naše směry pohybů během otáčení, pohybu vpřed-vzad, ze strany na stranu a nahoru a dolů. Vnitřní ucho obsahuje dva jednotlivé orgány pro rovnováhu: (1) váček, který se skládá z makuly a saccule, a (2) sada tří půlkruhových kanálů.
Orgány váčku jsou odpovědné za pocit gravitace. Makula a váček jsou vyrobeny z jemných nervových zakončení, které jsou spojeny se strukturou z uhličitanu vápenatého. Tyto částice mají větší hustotu vzhledem k tekutině, do které jsou ponořeny, což způsobí jejich „pád“ z důvodu působení gravitace. Při pohybu hlavy ve vztahu k gravitaci vyvíjejí částice tlak na nervová zakončení (nejlepší příklad z toho je cítit zrychlení a zpomalení ve výtahu). Makula a saccule jsou zhruba v pravém úhlu k sobě navzájem a poskytují mírně odlišné informace o poloze. Tímto způsobem je nástroj vnitřního ucha schopen poskytnout mozku informace o poloze hlavy vzhledem k gravitaci.
Informace o rotaci hlavy jsou poskytovány půlkruhovými kanály. V každém uchu jsou tři půlkruhové kanály: horní, vodorovný a zadní. Jsou navzájem zhruba v pravém úhlu; každý odpovídá jedné dimenzi v trojrozměrném prostoru. Kanály jsou naplněny tekutinou. Jak se hlava otáčí, tekutina se otáčí uvnitř kanálu a pohybuje vlasovými buňkami spojenými s nervovými zakončeními na jednom konci kanálu. Tekutina v kanálech se vždy pohybuje opačným směrem v každém uchu. Nejlepší způsob, jak to vysvětlit, je: naše uši jsou po obou stranách hlavy a pokud otočíme hlavu, jedno ucho jde dopředu a druhé dozadu. To platí pro tekutinu v uchu, vždy se pohybuje v opačném směru a mozek tyto signály chápe jako koordinovaný pohyb. Nervová zakončení v kanálech poté posílají informace zpět do mozku o tom, jak rychle a jakým směrem se hlava pohybuje. Zkuste to, zavřete oči a pohybujte hlavou velmi nepatrně, nepatrně; téměř udržet hlavu v klidu a měli byste být schopni cítit i ten nejmenší pohyb se svými třemi půlkruhovými kanály v libovolném směru. Jedná se o velmi choulostivý systém.
Vizuální systém
Vizuální systém (oči) sleduje, kde je tělo v prostoru (tj. Vzhůru nohama, pravou stranou nahoru atd.) a také směry pohybu. Vize poskytuje mozku potřebné informace o našem vztahu k životnímu prostředí. Když se pohybujeme a vidíme, jak se objekty v našem světě mění, náš mozek vypočítává vztah našeho těla k těmto objektům. Nejlepším příkladem je pohled přes útes; máme pocit, že padáme, i když jsou naše těla stabilní.
Jsou to naše oči, které nás táhnou do našeho zorného pole; to je místo, kde se naše vestibulární a propriocepční systémy snaží překompenzovat signály do mozku a říkají nám, že opravdu nespadáme do otevřeného prostoru. Kromě toho existuje složitá komunikace mezi vestibulárním systémem a pohyby očí, vestibulárně-oční reflex (VOR). Vestibulární systém pracuje na ovládání polohy a pohybu očí, takže když se vaše hlava pohybuje, vaše oči mohou automaticky zůstat upnuté. VOR lze snadno vysvětlit; při chůzi se vaše hlava pohybuje nahoru a dolů, ale váš vizuální svět zůstává stabilní (pokud váš VOR selže, v takovém případě máte oscilopsii nebo skákací vidění). Kvůli vestibulárně-vizuálnímu spojení mohou problémy vestibulárního systému také způsobit fuzzy vidění, nystagmus (abnormální trhání očí) a další vizuální vjemy.
Proprioceptivní systém
Proprioceptivní systém ( kožní tlak & senzorické receptory svalů a kloubů, například v kloubech a páteři) říká, která část těla je dole a dotýká se země a jaké části těla se pohybují . Zdá se, že se lidé při udržování dobré rovnováhy spoléhají především na signály ze snímačů tlaku v nohou a trupu (proprioceptory), více než u jiných zvířat se čtyřmi nohama (kteří mají čtyři vstupy) nebo ryb, které se spoléhají téměř výhradně na svůj vestibulární smysl. Proprioceptory jsou v podstatě miliardy nervů posla umístěných v kůži, svalech, šlachách a prakticky všude. Tito poslové vysílají signály do vestibulárního systému i do mozku, aby zpracovali naše prostředí. Část našich proprioceptivních systémů, která komunikuje s naším vestibulárním systémem, aby udržovala rovnováhu ovládáním svalů posturální kontroly, je vestibulární míšní reflex (VSR).
Rovnováha
Jak je vidět výše, tři primární systémy rovnováhy: vestibulární, vizuální a propriocepční si navzájem posílají signály stejně jako mozek o pohybech hlavy a těla ve vztahu k gravitaci a rotačním pohybům. U většiny jedinců vybírá mozek nejpřesnější signály z kombinace tří rovnovážných systémů; což by teoreticky měly být stejné informace a signály. Když mozek přeruší tyto tři vstupní smysly, vygeneruje jednu konkrétní zprávu, která se pošle zpět do svalů končetin, trupu, krku a očí, aby nás udržovala stabilní a vzpřímená. Čím více signálů mozek přijímá a odesílá (v milisekundách), tím lepší je naše rovnováha. Pokud je jeden ze systémů poškozen nebo jakýmkoli způsobem ovlivněn, ostatní systémy to musí kompenzovat, abychom udrželi rovnováhu. Dočasná ztráta jednoho z těchto systémů může způsobit nestabilitu. Například změny signálů z poškozeného vestibulárního systému vnitřního ucha (např. Otřes mozku) mohou vést k pocitu závratě. Podobně vizuální problém, který způsobuje rozmazání nebo dvojité vidění, může způsobit pocit nestability nebo nerovnováhy. Také variace v propriocepci pozorované po úrazu, jako jsou vyvrtnutí nebo natržení vazů, mění vědomí vašeho těla v trojrozměrném prostoru.Jak již bylo uvedeno, signály, které mozek přijímá nebo odesílá, mohou být narušeny změnami nebo fluktuacemi v těchto systémech, což ztěžuje vyvážení nebo udržení koordinace během i každodenních činností. Z tohoto důvodu může být nutné získat úplné vyhodnocení se specifickým testováním vestibulárního, vizuálního a propriocepčního systému, aby bylo možné určit přesnou příčinu vašich běžných příznaků a určit objektivní průběh léčby.
Slyšení a Rovnováha
Sluchové a rovnovážné orgány jsou navzájem propojeny uvnitř vnitřního ucha. Stejná tekutina vnitřního ucha také vyplňuje rovnovážné kanály, takže když pohybujete hlavou, tekutina proudí tam a zpět a aktivuje nervový signál, který se přenáší přes rovnovážný nerv do mozku. Pokud ucho funguje tímto způsobem, jsme schopni zažít normální sluch a rovnováhu. Protože jsou tyto orgány spojeny, odhaduje se, že asi 30% hluchých lidí má problémy s vestibulárním (rovnováhou vnitřního ucha). Neslyšící lidé mohou mít také vestibulární problémy. Mezi příznaky poruchy vestibulární funkce patří: kojenci, kteří nemohou sedět bez podpory 6-7 měsíců, kojenci, kteří nechodí do 15 měsíců, nemotornost, potíže s chůzí po nerovném povrchu, špatná rovnováha ve tmě, potíže s jízdou na kole, dezorientace při plavání se zavřenýma očima a při udržování stabilního pohledu na svět při běhání nebo jízdě v autě po hrbolaté silnici.
Zlepšení rovnováhy
Pomáhá překonat problémy s rovnováhou kvůli zhoršené vestibulární funkci musí mozek během stabilizace vestibulárního systému dostávat další informace z vizuálního a proprioceptivního systému. Čím více signálů mozek přijme ze dvou zbývajících systémů, tím lepší bude vaše rovnováha. Některá doporučení pro zlepšení síly signálu a interakce ze systémů vidění a propriocepce zahrnují:
- Používejte oči co nejvíce.
- Umístěte noční světla do ložnic, hal a koupelen.
- Trénujte svaly na nohou a zvyšte signály z nohou i chodidel naboso chůzí po různých nerovných površích (tráva, písek, stezky, kopce atd.).
- Cvičení sedět na úzkém paprsku a nohy viset ve vzduchu. To pomáhá vašim bokům a horní části těla pomáhat nohám udržovat rovnováhu. Opět využijte partnera.
- Plavte s otevřenýma očima a v případě potřeby noste ochranné brýle.
- Zvyšte svoji svalovou sílu cvičením a sportem (noste dobré, stabilní ploché šněrovací boty).
Když je tma, použijte baterku. Důvody jsou zřejmé: ve tmě nevidíme moc dobře, takže mozek přijímá pouze signály ze svalů; díky tomu je člověk nestabilní. Je zřejmé, že mozek má neuvěřitelnou schopnost zlepšovat rovnováhu hledáním nových cest a vývojem nových strategií, když je narušen jeden nebo dva systémy. To pomáhá vysvětlit, proč někteří pacienti mají prospěch z rovnovážné terapie a rehabilitace.