25 października 2011
Układ równowagi
dr n. med. Katarzyna Dmitruk
Fizjologia
Zadaniem układu równowagi jest
Szybko zapobiegająca upadkowi reakcja korygująca każde odchylenie środka ciężkości ciała od pozycji równowagi, w obrębie pola podstawy
Dostarczenie aktualnych danych o pozycji ciała w przestrzeni, o kierunku i prędkości jego ruchu
Kontrola ruchu gałek ocznych w celu utrzymania prawidłowego obrazu otaczającej przestrzeni podczas ruchu danej osoby, jej otoczenia lub obu jednocześnie
Postawa - wzajemne ułożenie różnych segmentów ciała względem siebie i względem otoczenia
Równowaga posturalna (równowaga) - jest stanem w którym występuje zrównoważenie wszystkich sił działających na ciało (równowaga statyczna - ang. static equilibrium) albo ciało wykonuje ruch bez utraty równowagi (równowaga dynamiczna - ang. dynamic equilibrium).
Stabilność - zdolność do aktywnego przywracania w przestrzeni pozycji ciała, utraconej w wyniku działania czynników destabilizujących.
Czynniki destabilizujące:
Wewnętrzne |
Zewnętrzne |
|
|
Powierzchnia podparcia - powierzchnia pod stopami i między nimi. Im mniejsza powierzchnia podparcia, tym trudniej jest utrzymać równowagę.
Granice stabilności (BOS)- obszar na który musi padać środek ciężkości, aby człowiek stał stabilnie i był w stanie utrzymać równowagę.
Reguła reakcji posturalnych:
Ruch jednego segmentu ciała w jednym kierunku powoduje również przesunięcie COG (central of gravity - ogólny środek ciężkości ciała) w tym samym kierunku
Inny segment musi przemieścić się w kierunku przeciwnym, celem kompensacji
Kompensacja jest możliwa jeśli rzut COG znajduje się w obrębie BOS (granic stabilności)
Reakcje antycypacyjne (kontrola feed-forward) w odpowiedzi na spodziewane zaburzenie, są reakcjami w następstwie zamierzonego ruchu, np.: przeniesienie środka ciężkości, a dopiero potem obniżenie biodra, ramienia i przeniesienie ciężaru ciała i uniesienie nogi.
Ujemne sprzężenie zwrotne odruchu posturalnego (w odpowiedzi na nieoczekiwane zaburzenia)
Interakcje kontroli posturalnej feed-forward i feedback
Wrzecionka nerwowo-mięśniowe
Receptory ścięgniste Golgiego
Mechanoreceptory stawowe
Receptory dotyku i ucisku na podstawach stóp
Odruchy przedsionkowo-rdzeniowe pobudzenie prostowników kończyn dolnych. Prawy błędnik odpowiada za prostowniki prawej kończyny, lewy za prostowniki lewej kończyny. Osoba przewraca się na stronę uszkodzonego błędnika.
Odruchy przedsionkowo-boczne informacja wzrokowa
Kora czuciowa - 1, 2, 3 pola wg Brodmanna (za bruzdą środkową)
Układ przedsionkowy składa się z 3 kanałów półkolistych wypełnionych endolimfą, woreczka oraz łagiewki
Komórki rzęsate
Błona otolitowa
Komórki rzęsate (włoskowate) budowa - stereocylia (czyli te wypustki), łącznik koniuszkowy (łączy stereocylia), kinetocylium (czyli ta najdłuższa wypustka). W wyniku depolaryzacji stereocylia przesuwają się w stronę kinetocylium, dochodzi do niej na skutek zmiany stężenia jonów K+ (a nie Na+!). W przypadku hyperpolaryzacji stereocylia „oddalają się” od kinetocylium i nie dochodzi wówczas do pobudzenia.
Odruch przedsionkowo-oczny (kontrola ruchu gałek ocznych) - ruch rotacyjny w lewą stronę prowadzi do pobudzenia lewego kanału półkolistego, następnie jądra przedsionkowego, sygnał przekazywany jest przez nerw odwodzący do mięśnia prostego bocznego oka.
Oczopląs podczas-obrotowy
Faza wolna oczopląsu - ruch gałek ocznych przy obrocie
Faza szybka oczopląsu - powrót gałek ocznych do pozycji „0”
Kierunek ruchu oczopląsu obrotowego określany jest na podstawie fazy szybkiej (czyli np. podczas obrotów w lewą stronę faza wolna odbywa się w prawą stronę, natomiast faza szybka w lewą stronę kierunek oczopląsu w lewo
Po zatrzymaniu limfa nadal krąży, pobudzony jest prawy kanał półkolisty.
Oczopląs poobrotowy - kierunek oczopląsu w stronę przeciwną do wykonywanego ruchu
Krzesło Baraniego - zaburzenia błędnika, rejestrowany ruch gałek ocznych
Oczopląs optokinetyczny - wywołany bodźcami wzrokowymi. Jeżeli ruch przestrzeni odbywa się w prawo, oczopląs skierowany jest w lewo (zgodnie z fazą szybką, czyli powrotem gałek ocznych do pozycji „0”). Jeśli ruch gałek ocznych może wywołać reakcje błędnika to znaczy, że istnieją drogi między narządem wzroku a drogami przedsionkowymi.
Posturografia - zespół metod badawczych, pozwalających ocenić jakość kontroli postawy. W posturo grafii statycznej przeprowadza się analizę COFP. Zapis sygnału COFP nazywamy posturo gramem lub statokinezjogramem. COFP oznacza środek nacisku stóp (Center Of Feet Pressure)
1
Kora mózgowa
Wzgórze
Móżdżek
Jądra okoruchowe
Siatkówka oczu
Jądro przedsionkowe
Rdzeń kręgowy
Przedsionek
Jądro oliwki
Prioprioreceptory kończyn dolnych, tułowia i szyi
Zewnętrzny układ referencyjny
Wewnętrzny układ referencyjny
Integracja
Recepcja
Percepcja
zaburzenie
pozycja
Układ przedsionkowy
Układ somatosensoryczny
Układ wzrokowy
sygnał błędu
Sieć odruchu posturalnego
wyjściowy sygnał ruchowy
informacja czuciowa
Pętla ujemnego sprzężenia zwrotnego
Komenda centralna
Zaburzenia posturalne
Ruch kończyn
Kontrola posturalna
Feed-forward dla oczekiwanych zaburzeń posturalnych (antycypacja)
Feed-back dla nieoczekiwanych zaburzeń posturalnych (stężenie zwrotne)