Mechanika równowagi
Równowaga ucha wewnętrznego składa się z trzech półkolistych, wypełnionych płynem kanałów, które łączą się z większą, kulistą strukturą zwaną przedsionkiem. Podobnie jak w przypadku ślimaka, kanały półkoliste są strukturami rurkowymi wypełnionymi endolimfą i otoczonymi przez limfę. Najtwardsza kość w ciele, kość błędnika, otacza całą strukturę. Każdy kanał półkolisty jest zorientowany pod kątem prostym do pozostałych, obejmując kanały górne, poziome i tylne (tylne). Kanały półkoliste, prawy i lewy, są wzajemnymi odbiciami lustrzanymi, tak że każdy kierunek ruchu kątowego głowy jest odwrotnie reprezentowany przez oboje uszu. Na styku każdego półkolistego kanału i przedsionka znajduje się specjalny receptor do ruchów obrotowych głowy, zwany crista. Crista zawiera komórki rzęsate osadzone w galaretowatej macierzy wraz z towarzyszącymi włóknami nerwowymi. Gdy głowa obraca się w określonym kierunku, płyn w kanale półkolistym obraca się w przeciwnym kierunku, wyginając w ten sposób komórki rzęsate i wywołując zmianę aktywności nerwów. Sygnał ten jest wysyłany przez nerw przedsionkowy (równowagowy) do mózgu, gdzie jest interpretowany, a następnie dostosowywane są ruchy oczu i kontrola postawy. Zapewnia to, że oczy pozostają na określonym celu, a ręce i nogi pozostają w dobrej pozycji do utrzymania stabilnej postawy. W przedsionku znajdują się komórki rzęsate, które reagują na zmiany ruchów głowy i ciała w płaszczyźnie poziomej i pionowej. Te „otolityczne” komórki rzęsate są pokryte warstwą węglanu wapnia, co sprawia, że są ciężkie, a przez to wrażliwe na ruch zarówno na przyspieszenia liniowe, jak i na siły grawitacyjne.
Włókna nerwowe z cristy i narządów otolitycznych tworzą dwa duże nerwy równowagowe, górne i dolne nerwy przedsionkowe. Podróżują od ucha wewnętrznego do pnia mózgu równolegle do nerwów ślimakowych i twarzowych. W obrębie pnia mózgu tworzą rozległą sieć neuronową obejmującą nerwy oczu, uszu, móżdżku i receptorów położeniowych „proprioceptorów” zlokalizowanych w ramionach, nogach i szyi. Mózg interpretuje te informacje i wprowadza zmiany w oku, głowie i pozycji ciała, aby utrzymać wzrokową fiksację (oko) na celu i wyprostowaną postawę. Niestety istnieją również połączenia z regionem wzgórzowym mózgu, który jest odpowiedzialny za nudności i wymioty towarzyszące większości zaburzeń w układzie przedsionkowym. Uczucie zawrotów głowy lub nierównowagi może towarzyszyć każdemu brakowi równowagi lub dysfunkcji w obrębie tej sieci neuronowej. Objawy braku równowagi lub „zawrotów głowy” mogą wystąpić w wyniku urazu oka, ucha, mózgu i proprioceptorów kończyn. Dlatego często trudno jest określić dokładne miejsce urazu na podstawie samych objawów, a dalsze badania diagnostyczne są przydatne .
Równowaga i koordynacja
Równowaga to zdolność do utrzymania wyprostowanej pozycji. Koordynacja to zdolność wykonywania złożonych ruchów przy zachowaniu równowagi. Równowaga i koordynacja zależą od interakcja wielu współpracujących ze sobą systemów. Główne układy zaangażowane w równowagę i koordynację obejmują układ przedsionkowy (ucho wewnętrzne), wzrok (ruchy oczu) i propriocepcję (powszechnie określane jako zmysł dotyku i czucia). Centralny układ nerwowy, głównie pień mózgu i móżdżek, zapewnia centralne przetwarzanie dla trzech sensorycznych systemów wejściowych w jedno skoordynowane zdarzenie, pozwalając na jedno wyjście odpowiedzi, zrównoważone i skoordynowane.
Przedsionek System ular
Układ przedsionkowy (ucho wewnętrzne) jest również nazywany labiryntem. Monitoruje nasze kierunki ruchów podczas skręcania, ruchu do przodu-do tyłu, na boki oraz w górę iw dół. W uchu wewnętrznym znajdują się dwa pojedyncze narządy zapewniające równowagę: (1) łagiewka, zbudowana z plamki i woreczka oraz (2) zespół trzech kanałów półkolistych.
Narządy łagiewki są odpowiedzialne za uczucie grawitacji. Plamka i woreczek są zbudowane z delikatnych zakończeń nerwowych połączonych ze strukturą wykonaną z węglanu wapnia. Cząsteczki te mają większą gęstość w stosunku do płynu, w którym są zanurzone, powodując ich „opadanie” na skutek działania grawitacji. Gdy głowa porusza się względem grawitacji, cząsteczki wywierają nacisk na zakończenia nerwowe (najlepszy przykład to odczuwanie przyspieszenia i zwalniania w windzie). Plamka żółta i torebka są ustawione mniej więcej pod kątem prostym i dają nieco inne informacje o położeniu. W ten sposób łagiewka ucha wewnętrznego jest w stanie dostarczyć mózgowi informacji o położeniu głowy względem grawitacji.
Informacji o rotacji głowy dostarczają kanały półkoliste. W każdym uchu znajdują się trzy kanały półkoliste: górny, poziomy i tylny. Są one mniej więcej prostopadłe do siebie; każdy odpowiada jednemu wymiarowi w trójwymiarowej przestrzeni. Kanały są wypełnione płynem. Gdy głowa się obraca, płyn obraca się w kanale i porusza komórki rzęsate połączone z zakończeniami nerwowymi w jednym końcu kanału. Płyn w kanałach zawsze przemieszcza się w przeciwnym kierunku w każdym uchu. Najlepszym sposobem wyjaśnienia tego jest to, że nasze uszy znajdują się po obu stronach głowy i jeśli odwrócimy głowę, jedno ucho idzie do przodu, a drugie do tyłu. Dotyczy to płynu w uchu, zawsze porusza się on w przeciwnym kierunku, a mózg traktuje te sygnały jako skoordynowany ruch. Zakończenia nerwowe w kanałach przesyłają następnie z powrotem do mózgu informacje o tym, jak szybko i w jakim kierunku porusza się głowa. Spróbuj tego, zamknij oczy i lekko porusz głową; prawie nie ruszając głowy i powinieneś być w stanie wyczuć nawet najmniejszy ruch swoimi trzema półkolistymi kanałami w dowolnym kierunku. To bardzo delikatny system.
System wizualny
System wzrokowy (oczy) monitoruje, gdzie ciało znajduje się w przestrzeni (tj. Do góry nogami, prawą stroną do góry itp.) a także kierunki ruchu. Wzrok dostarcza mózgowi niezbędnych informacji o naszym związku ze środowiskiem. Kiedy się poruszamy i widzimy, jak zmieniają się obiekty w naszym świecie, nasz mózg oblicza stosunek naszego ciała do tych obiektów. Najlepszym tego przykładem jest spojrzenie na urwisko; czujemy się, jakbyśmy spadali, mimo że nasze ciała są stabilne.
To nasze oczy przyciągają nas do naszego pola widzenia; w tym miejscu nasze systemy przedsionkowe i propriocepcyjne próbują nadmiernie kompensować sygnały wysyłane do mózgu, mówiąc nam, że tak naprawdę nie wpadamy w otwartą przestrzeń. Dodatkowo istnieje skomplikowana komunikacja między układem przedsionkowym a ruchami oczu, odruchem przedsionkowo-ocznym (VOR). Układ przedsionkowy kontroluje pozycję i ruch oczu, dzięki czemu podczas ruchu głowy oczy mogą automatycznie pozostać nieruchome. VOR można łatwo wyjaśnić; kiedy chodzisz, twoja głowa porusza się w górę iw dół, ale twój wizualny świat pozostaje stabilny (chyba że twój VOR zawiedzie, w takim przypadku masz oscylopsję lub skoczną wizję). Ze względu na połączenie przedsionkowo-wzrokowe, problemy z układem przedsionkowym mogą również powodować niewyraźne widzenie, oczopląs (nieprawidłowe szarpanie gałek ocznych) i inne wrażenia wzrokowe.
Układ proprioceptywny
Układ proprioceptywny ( ucisk skóry & receptory czuciowe mięśni i stawów, takie jak stawy i kręgosłup) mówi, która część ciała jest na dole i dotyka ziemi, a także które części ciała się poruszają . Ludzie wydają się polegać głównie na sygnałach z czujników ciśnienia w nogach i tułowiu (proprioceptorów), aby utrzymać dobrą równowagę, bardziej niż inne zwierzęta z czterema nogami (które mają cztery wejścia) lub ryby, które polegają prawie wyłącznie na zmysłach przedsionkowych. Proprioceptorami są zasadniczo miliardy nerwów przekaźnikowych zlokalizowanych w skórze, mięśniach, ścięgnach i praktycznie wszędzie. Ci posłańcy wysyłają sygnały zarówno do układu przedsionkowego, jak i do mózgu, aby przetworzyć nasze środowisko. Część naszych układów proprioceptywnych, która komunikuje się z naszym układem przedsionkowym w celu utrzymania równowagi poprzez kontrolowanie mięśni kontroli postawy, to przedsionkowy odruch kręgosłupa (VSR).
Równowaga
Jak widać powyżej, trzy podstawowe systemy równowagi: przedsionkowy, wzrokowy i propriocepcja indywidualnie wysyłają do siebie, a także do mózgu, sygnały dotyczące ruchów głowy i ciała względem grawitacji i ruchów obrotowych. U większości osób mózg wybiera najdokładniejsze sygnały z kombinacji trzech systemów równowagi; które w teorii powinny być tymi samymi informacjami i sygnałami. Gdy mózg przerywa te trzy zmysły wejściowe, generuje jedną konkretną wiadomość, która jest wysyłana z powrotem do mięśni kończyn, tułowia, szyi i oczu, aby utrzymać nas stabilnie i prosto. Im więcej sygnałów odbiera i wysyła mózg (w milisekundach), tym lepsza jest nasza równowaga. Jeśli jeden z systemów zostanie uszkodzony lub w jakikolwiek sposób dotknięty, inne systemy muszą kompensować, aby utrzymać równowagę. Tymczasowa utrata jednego z tych systemów może spowodować niestabilność. Na przykład zmiany sygnałów z uszkodzonego układu przedsionkowego ucha wewnętrznego (np. Wstrząs mózgu) mogą powodować uczucie zawrotów głowy. Podobnie, problem wizualny, który powoduje zamazanie lub podwójne widzenie, może powodować uczucie niestabilności lub nierównowagi. Ponadto zmiany propriocepcji obserwowane po urazie, takie jak skręcone lub zerwane więzadła, zmieniają świadomość ciała w trójwymiarowej przestrzeni.Jak stwierdzono, sygnały, które mózg otrzymuje lub wysyła, mogą być zakłócane przez zmiany lub fluktuacje w tych systemach, co utrudnia równowagę lub koordynację nawet podczas codziennych czynności. Dlatego może być konieczne uzyskanie pełnej oceny wraz z określonymi testami układu przedsionkowego, wzrokowego i propriocepcyjnego w celu ustalenia dokładnej przyczyny typowych objawów i obiektywnego przebiegu leczenia.
Słuch i Równowaga
Narządy słuchu i równowagi są połączone ze sobą w obrębie ucha wewnętrznego. Ten sam płyn w uchu wewnętrznym wypełnia również kanały równowagi, tak że kiedy poruszasz głową, płyn przepływa tam iz powrotem, aktywując sygnał nerwowy, który jest przenoszony przez nerw równowagi do mózgu. Dopóki ucho działa w ten sposób, możemy doświadczyć normalnego słuchu i równowagi. Ponieważ narządy te są połączone, szacuje się, że około 30% osób głęboko głuchych ma problemy z przedsionkiem (równowagą ucha wewnętrznego). Osoby słabo słyszące mogą również mieć problemy z przedsionkiem. Niektóre z objawów upośledzonej funkcji przedsionkowej mogą obejmować: niemowlęta, które nie mogą siedzieć bez podparcia przez 6-7 miesięcy, niemowlęta, które nie chodzą przez 15 miesięcy, niezdarność, trudności w chodzeniu po nierównych powierzchniach, słaba równowaga w ciemności, trudności w jeździe na rowerze, dezorientacja podczas pływania z zamkniętymi oczami i trudności w utrzymaniu stabilnego widoku świata podczas joggingu lub jazdy samochodem po wyboistej drodze.
Poprawa równowagi
Aby pomóc przezwyciężyć problemy z równowagą ze względu na upośledzoną funkcję przedsionkową mózg musi otrzymywać dodatkowe informacje z układu wzrokowego i proprioceptywnego podczas stabilizacji układu przedsionkowego. Im więcej sygnałów otrzyma mózg z dwóch pozostałych systemów, tym lepsza będzie równowaga. Oto niektóre sugestie dotyczące poprawy siły sygnału i interakcji z systemami widzenia i propriocepcji:
- Używaj jak najwięcej oczu.
- Umieść lampki nocne w sypialniach, korytarzach i łazienkach.
- Trenuj mięśnie nóg i zwiększaj sygnały z nóg i stóp, chodząc boso po różnych nierównych powierzchniach (trawa, piasek, szlaki, wzgórza itp.).
- Ćwicz siedząc na wąskiej belce ze stopami wiszącymi w powietrzu. Pomaga to biodrom i górnej części ciała, aby pomóc nogom w utrzymaniu równowagi. Ponownie skorzystaj z pomocy partnera.
- Pływaj z otwartymi oczami, w razie potrzeby w okularach.
- Zwiększ siłę mięśni podczas ćwiczeń i uprawiania sportu (noś dobre, stabilne, płaskie sznurowane buty).
Gdy jest ciemno, użyj latarki. Powody są oczywiste: nie widzimy dobrze w ciemności, więc mózg odbiera sygnały tylko z mięśni; to sprawia, że osoba jest niestabilna. Jest oczywiste, że mózg ma niesamowitą zdolność do poprawy równowagi poprzez znajdowanie nowych ścieżek i opracowywanie nowych strategii, gdy jeden lub dwa systemy są upośledzone. To pomaga wyjaśnić, dlaczego niektórzy pacjenci odnoszą korzyści z terapii równoważącej i rehabilitacji.