The Mechanics of Balance
Het balansgedeelte van het binnenoor bestaat uit drie halfcirkelvormige, met vloeistof gevulde kanalen die aansluiten bij een grotere, bolvormige structuur, de vestibule. Net als bij het slakkenhuis zijn de halfcirkelvormige kanalen buisvormige structuren gevuld met endolymfe en omgeven door perilymfe. Het hardste bot in het lichaam, het labyrintische bot, omringt de hele structuur. Elk halfcirkelvormig kanaal is loodrecht op de andere georiënteerd, bestaande uit superieure, horizontale en achterste (achter) kanalen. De rechter en linker halfcirkelvormige kanalen zijn spiegelbeelden van elkaar, zodat elke richting van hoekbeweging van het hoofd door beide oren wordt weergegeven, tegengesteld. Op de kruising van elk halfcirkelvormig kanaal en de vestibule bevindt zich een speciale receptor voor roterende bewegingen van het hoofd, de crista genoemd. De crista bevat haarcellen ingebed in een gelatineuze matrix, met bijbehorende zenuwvezels. Terwijl het hoofd in een bepaalde richting draait, draait de vloeistof in het halfcirkelvormige kanaal in de tegenovergestelde richting, waardoor de haarcellen worden gebogen en een verandering in zenuwactiviteit wordt veroorzaakt. Dat signaal wordt via de vestibulaire (evenwichts) zenuw naar de hersenen gestuurd waar het wordt geïnterpreteerd, en er worden aanpassingen gemaakt in oogbewegingen en posturale controle. Dit zorgt ervoor dat de ogen op een bepaald doel blijven en dat de armen en benen in een goede positie blijven om een stabiele houding te behouden. Binnen de vestibule bevinden zich haarcellen die reageren op veranderingen in hoofd- en lichaamsbewegingen in de horizontale en verticale vlakken. Deze otolithische haarcellen zijn bedekt met een laag calciumcarbonaat, waardoor ze topzwaar zijn en daardoor bewegingsgevoelig voor zowel lineaire versnellingen als gravitatiekrachten.
Zenuwvezels uit de crista en de otolithische organen vormen twee grote evenwicht zenuwen, de superieure en inferieure vestibulaire zenuwen. Ze reizen van het binnenoor naar de hersenstam parallel aan de cochleaire en aangezichtszenuwen. Binnen de hersenstam vormen ze een uitgebreid neuraal netwerk met zenuwen naar de ogen, oren, het cerebellum en positionele receptoren “proprioceptoren” in de armen, benen en nek. De hersenen interpreteren deze informatie en passen de oog-, hoofd- en lichaamspositie aan om visuele (oog) fixatie op een doelwit en een rechtopstaande houding te behouden. Helaas zijn er ook verbindingen met het thalamische gebied van de hersenen, dat verantwoordelijk is voor misselijkheid en braken die gepaard gaan met de meeste verstoringen in het vestibulaire systeem. Een gevoel van duizeligheid of onevenwichtigheid kan gepaard gaan met elke onbalans of disfunctie binnen dit neurale netwerk. Symptomen van onbalans of ‘duizeligheid’ kunnen optreden door letsel aan het oog, het oor, de hersenen en proprioceptoren van de ledematen. Daarom is het vaak moeilijk om de exacte plaats van het letsel te bepalen op basis van alleen de symptomen, en verdere diagnostische tests zijn nuttig. .
Balans en coördinatie
Balans is het vermogen om rechtop te blijven. Coördinatie is het vermogen om door een complexe reeks bewegingen te bewegen met behoud van evenwicht. Balans en coördinatie zijn afhankelijk van de interactie van meerdere systemen die samenwerken. De primaire systemen die betrokken zijn bij balans en coördinatie omvatten het vestibulaire (binnenoor), visuele (bewegingen van de ogen) en proprioceptie (gewoonlijk aangeduid als uw tastzin en gevoel). Het centrale zenuwstelsel, voornamelijk de hersenstam en het cerebellum, zorgt voor de centrale verwerking van de drie sensorische inputsystemen tot één gecoördineerde gebeurtenis, waardoor één output van reacties mogelijk is, gebalanceerd en gecoördineerd.
De Vestib ular System
Het vestibulaire systeem (binnenoor) wordt ook wel het labyrint genoemd. Het controleert onze bewegingsrichtingen tijdens het draaien, vooruit-achteruit, heen en weer bewegen en op en neer. Het binnenoor bevat twee afzonderlijke organen voor evenwicht: (1) de utricula, bestaande uit macula en saccule, en (2) een set van drie halfcirkelvormige kanalen.
De organen van de utricula zijn verantwoordelijk voor de gevoel van zwaartekracht. De macula en saccule zijn gemaakt van delicate zenuwuiteinden die zijn verbonden met een structuur van calciumcarbonaat. Deze deeltjes hebben een grotere dichtheid ten opzichte van de vloeistof waarin ze zijn ondergedompeld, waardoor ze ‘vallen’ onder invloed van de zwaartekracht. Als het hoofd beweegt in verhouding tot de zwaartekracht, oefenen de deeltjes druk uit op de zenuwuiteinden (het beste voorbeeld hiervan is het voelen van de versnelling en vertraging in een lift). De macula en saccule staan ongeveer haaks op elkaar en geven enigszins verschillende positionele informatie. Op deze manier kan de utricule van het binnenoor de hersenen van informatie voorzien over de positie van het hoofd ten opzichte van de zwaartekracht.
Informatie over de rotatie van het hoofd wordt geleverd door de halfcirkelvormige kanalen. Er zijn drie halfcirkelvormige kanalen in elk oor: superieur, horizontaal en posterieur. Ze staan ongeveer haaks op elkaar; elk correspondeert met één dimensie in een driedimensionale ruimte. De grachten zijn gevuld met een vloeistof. Terwijl het hoofd draait, roteert de vloeistof in het kanaal en beweegt het haarcellen die zijn verbonden met zenuwuiteinden binnen één uiteinde van het kanaal. Vloeistof in de kanalen beweegt altijd in de tegenovergestelde richting in elk oor. De beste manier om dit uit te leggen is: onze oren bevinden zich aan weerszijden van ons hoofd en als we ons hoofd draaien, gaat het ene oor naar voren en het andere naar achteren. Dit geldt voor de vloeistof in het oor, het beweegt altijd in de tegenovergestelde richting en de hersenen begrijpen deze signalen als een gecoördineerde beweging. De zenuwuiteinden in de kanalen sturen vervolgens informatie terug naar de hersenen over hoe snel en in welke richting het hoofd beweegt. Probeer dit, sluit je ogen en beweeg je hoofd een heel klein, heel klein beetje; je hoofd bijna stil houden en je zou zelfs de kleinste beweging moeten kunnen voelen met je drie halfcirkelvormige kanalen in elke richting. Dit is een zeer delicaat systeem.
Het visuele systeem
Het visuele systeem (ogen) controleert waar het lichaam zich in de ruimte bevindt (dwz ondersteboven, met de goede kant naar boven, enz.) en ook de bewegingsrichtingen. Visie geeft de hersenen de nodige informatie over onze relatie met de omgeving. Terwijl we bewegen en zien hoe objecten in onze wereld veranderen, berekenen onze hersenen de relatie van ons lichaam met die objecten. Het beste voorbeeld hiervan is kijken over een klif; we hebben het gevoel dat we vallen, ook al is ons lichaam stabiel.
Het zijn onze ogen die ons naar ons gezichtsveld trekken; hier proberen onze vestibulaire en proprioceptiesystemen de signalen naar de hersenen te overcompenseren en vertellen ze ons dat we niet echt in de open ruimte vallen. Bovendien is er een ingewikkelde communicatie tussen het vestibulaire systeem en de bewegingen van de ogen, de vestibulair-oculaire reflex (VOR). Het vestibulaire systeem werkt om de oogpositie en beweging te regelen, zodat wanneer uw hoofd beweegt, uw ogen automatisch gefixeerd kunnen blijven. VOR is gemakkelijk te verklaren; wanneer je loopt, beweegt je hoofd op en neer, maar je visuele wereld blijft stabiel (tenzij je VOR faalt, in welk geval je oscillopsie of veerkrachtig zicht hebt). Vanwege de vestibulair-visuele koppeling kunnen problemen met het vestibulaire systeem ook wazig zien, nystagmus (abnormale oogtrekkingen) en andere visuele gewaarwordingen veroorzaken.
Het proprioceptieve systeem
Het proprioceptieve systeem ( huiddruk & spier- en gewrichtssensorische receptoren, zoals in de gewrichten en ruggengraat) vertelt welk deel van het lichaam naar beneden is en de grond raakt, en welke delen van het lichaam bewegen . Mensen lijken voornamelijk te vertrouwen op signalen van de druksensoren in de benen en romp (proprioceptoren) om een goede balans te behouden, meer dan andere dieren met vier poten (die vier ingangen hebben) of vissen die bijna uitsluitend op hun vestibulaire gevoel vertrouwen. Proprioceptoren zijn in wezen miljarden boodschapperszenuwen die zich in de huid, spieren, pezen en vrijwel overal bevinden. Deze boodschappers sturen signalen naar zowel het vestibulaire systeem als de hersenen om onze omgeving te verwerken. Het deel van ons proprioceptieve systeem dat communiceert met ons vestibulaire systeem om het evenwicht te bewaren door de spieren van posturale controle te controleren, is de vestibulaire spinale reflex (VSR).
Balans
Zoals hierboven gezien, de drie primaire balanssystemen: vestibulair, visueel en proprioceptie sturen afzonderlijk signalen naar elkaar en naar de hersenen over bewegingen van hoofd en lichaam in verhouding tot zwaartekracht en rotatiebewegingen. Bij de meeste mensen selecteren de hersenen de meest nauwkeurige signalen uit een combinatie van de drie balanssystemen; die in theorie dezelfde informatie en signalen zouden moeten zijn. Terwijl de hersenen deze drie inputzintuigen onderbreken, genereert het een specifieke boodschap die wordt teruggestuurd naar de spieren van de ledematen, romp, nek en ogen om ons stabiel en rechtop te houden. Hoe meer signalen de hersenen ontvangen en verzenden (in milliseconden), hoe beter onze balans. Als een van de systemen op enigerlei wijze is beschadigd of aangetast, moeten de andere systemen compenseren om ons in evenwicht te houden. Tijdelijk verlies van een van deze systemen kan instabiliteit veroorzaken. Veranderingen in signalen van een beschadigd vestibulair systeem van het binnenoor (bijvoorbeeld een hersenschudding) kunnen bijvoorbeeld een gevoel van duizeligheid veroorzaken. Evenzo kan een visueel probleem dat wazig of dubbel zien veroorzaakt, een gevoel van onvastheid of onevenwichtigheid veroorzaken. Ook kunnen variaties in proprioceptie die worden waargenomen na een blessure, zoals verstuikte of gescheurde ligamenten, het bewustzijn van uw lichaam in de driedimensionale ruimte veranderen.Zoals gezegd kunnen de signalen die de hersenen ontvangen of verzenden worden verstoord door veranderingen of fluctuaties in deze systemen, waardoor het moeilijk wordt om zelfs tijdens dagelijkse activiteiten in evenwicht te blijven of gecoördineerd te blijven. Dit is de reden waarom het nodig kan zijn om een volledige evaluatie te krijgen met specifieke tests voor uw vestibulaire, visuele en proprioceptiesystemen om de exacte oorzaak van uw veel voorkomende symptomen te bepalen en om een objectieve behandelingskuur te bepalen.
Hoorzitting en Balans
De gehoor- en balansorganen zijn in het binnenoor met elkaar verbonden. Deze zelfde binnenoorvloeistof vult ook de evenwichtskanalen, zodat wanneer u uw hoofd beweegt, de vloeistof heen en weer stroomt en een zenuwsignaal activeert dat via de evenwichtszenuw naar de hersenen wordt gevoerd. Zolang het oor op deze manier werkt, kunnen we een normaal gehoor en evenwicht ervaren. Omdat deze organen met elkaar verbonden zijn, wordt geschat dat ongeveer 30% van de ernstig dove mensen vestibulaire problemen (evenwicht van het binnenoor) heeft. Slechthorende mensen kunnen ook vestibulaire problemen hebben. Enkele van de tekenen van een verminderde vestibulaire functie kunnen zijn: baby’s die 6-7 maanden niet zonder ondersteuning kunnen zitten, baby’s die 15 maanden niet lopen, onhandigheid, moeite met lopen op oneffen oppervlakken, slecht evenwicht in het donker, moeite met fietsen, desoriëntatie bij het zwemmen met gesloten ogen en moeite hebben om een stabiel zicht op de wereld te behouden als je jogt of in een auto rijdt over een hobbelige weg.
Balans verbeteren
Om evenwichtsproblemen te helpen overwinnen Als gevolg van een verminderde vestibulaire functie hebben de hersenen aanvullende informatie nodig van het visuele en proprioceptieve systeem terwijl het vestibulaire systeem wordt gestabiliseerd. Hoe meer signalen de hersenen ontvangen van de twee overgebleven systemen, hoe beter je evenwicht zal zijn. Enkele suggesties voor het verbeteren van de signaalsterkte en interactie van zicht- en proprioceptiesystemen zijn:
- Gebruik zoveel mogelijk je ogen.
- Plaats nachtlampjes in slaapkamers, gangen en badkamers.
- Train uw beenspieren en versterk de signalen van zowel de benen als de voeten door blootsvoets te lopen op verschillende oneffen oppervlakken (gras, zand, paden, heuvels, enz.).
- Oefenen zittend op een smalle balk met je voeten bungelend in de lucht. Dit helpt uw heupen en bovenlichaam om de benen te helpen het evenwicht te bewaren. Gebruik opnieuw een partner.
- Zwem met de ogen open en draag indien nodig een veiligheidsbril.
- Verhoog uw spierkracht door lichaamsbeweging en sport (draag goede, stabiele schoenen met platte veters).
Gebruik een zaklamp als het donker is. De redenen liggen voor de hand: we kunnen niet goed zien in het donker, dus de hersenen ontvangen alleen signalen van de spieren; dit maakt de persoon onstabiel. Het is duidelijk dat de hersenen een ongelooflijk vermogen hebben om de balans te verbeteren door nieuwe wegen te vinden en nieuwe strategieën te ontwikkelen wanneer een of twee van de systemen verzwakt zijn. Dit verklaart mede waarom sommige patiënten baat hebben bij balanstherapie en revalidatie.