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平衡觉

来源:中文百科专业版 浏览: 发布时间:2020-05-09

平衡觉拼音:píng héng jué;英文:equilibrium,sense of),由于人体位置重力方向发生的变化刺激前庭感受器而产生的感觉。又称静觉前庭器官(vestibular organs)位于人的内耳,包括椭圆囊、球囊和3个半规管。半规管位于3个相互垂直的平面上,是反应身体(或头部)旋转运动的感受器。椭圆囊和球囊内部有耳石器官,在发生直线的位移、圆形运动或头部及身体的移动时,耳石的位置发生变化而引起前庭内感受器的兴奋。

前庭器官是与小脑密切联系的。刺激前庭器官所产生的感觉在重新分配身体肌肉紧张度、保持身体自动平衡等方面起着重要的作用。前庭感觉也与视觉有联系。当前庭器官受刺激时,可能会使人看见物体发生位移的现象。前庭器官也与内脏器官密切联系着。当前庭器官受到较强烈的刺激时,可以产生恶心、呕吐等现象,如晕船或晕车等。平衡觉的研究在航空、航海方面有着重要意义。例如,为了适应航空及宇航飞行的需要,生理心理学必须研究加速度以及失重、超重等现象对人的心理的影响。

前庭系统

前庭系统是人体平衡系统的重要组成部分,它具有特殊的感受器,能够接受适宜的刺激,经前庭神经把刺激信息传入到相应的脑干内的前庭神经核以及小脑,经过与其他感觉信息(如视觉信息、其它本体觉信息)的整合、加工等处理后,再经多条神经通路把这些信息传送到脑内更高层次的中枢,进行高层次的加工处理,甚至形成主观意识,或经一定的神经通路传送到运动神经核(如眼动神经核、脊髓前角运动核等),从而做出特异性和非特异性的功能反应。这些过程实际上都是高级的、复杂的神经反射活动。

人的前庭系统可分为三部分:外周前庭系统、前庭中枢处理系统和运动输出系统。

外周前庭-前庭器官

外周前庭系统由前庭器官与前庭神经组成,它们传送有关头的角速度、线加速度和相对于头的方向的重力线等信息至中枢神经系统,尤其是前庭神经核复合体和小脑。中枢神经系统对这些信号进行加工,并与其它感觉信息相组合以判定头的位置和运动方向。



前庭器官是人体平衡系统的主要感受器官,它藏在颞骨内的内耳迷路之中,结构非常小而且复杂,它的弯弯曲曲的硬管(骨管)里套着软管(膜管),可分为半规管和前庭两部分。骨性半规管分为水平半规管、前半规管和后半规管三部分,其内含有相应的三个膜半规管;骨性前庭内含有前庭囊,分为球囊、椭圆囊两部分。双耳的三对半规管的一端稍膨大,形成壶腹。在人直立并且头向前低30°时,水平半规管所在平面与地平面平行;前半规管位于与矢状线约呈45°的矢状平面内,后半规管位于与冠状线呈45°的冠状平面内。三对半规管互呈90°夹角。椭圆囊位于冠状平面内,球囊位于矢状平面内,椭圆囊与球囊互呈90°夹角。

前庭器官之所以能接受三维空间的运动信息正是由于它的解剖空间位置特点所决定的。骨性半规管、骨性前庭与膜半规管、前庭囊之间的腔隙含有外淋巴液;而膜半规管和前庭囊内含内淋巴液。内、外淋巴液之间互不相通,它们的成分和比重各不相同。三个膜半规管的壶腹端各有一壶腹嵴,是感受角加速度的感受器;椭圆囊和球囊中各有一囊斑,或称耳石器,是感受线性加速度和重力的感受器。这些前庭末梢感受器主要由感受位置变动的毛细胞组成,前庭的平衡觉信息正是通过它们向中枢传递的。当身体移动时,管内淋巴液流动,触动里面的毛细胞,将旋转、加减速度等动态信息传到前庭神经。

外周前庭-前庭神经


前庭神经的神经元胞体在内听道底部形成前庭神经节(Scarpa's ganglion)。这些神经元为双极神经元,其树突与前庭感受器内的毛细胞联系,而轴突集合成束构成前庭神经,其中所含纤维总数为14000~24000根。前庭神经与来自耳蜗的蜗神经共同组成第八对脑神经-即前庭蜗神经,经内听道进入颅腔内, 然后进入脑干,主要至前庭神经核。前庭神经分为前庭上神经和前庭下神经,前庭上神经的分支有前壶腹神经、外壶腹神经和椭圆囊神经,分别接受来自前半规管壶腹嵴、外半规管壶腹嵴和椭圆囊斑的感觉传入,前庭下神经的分支有后壶腹神经、球囊神经,分别接受来自后半规管壶腹嵴和球囊斑的感觉传入。前庭上、下神经之间 ,前庭神经和耳蜗神经以及前庭神经及面神经之间还有细小的分支相吻合。

前庭中枢-脑干


外周前庭的传入信息传到脑后,在三级中枢内进行加工处理。这三级中枢是脑干、小脑和大脑。

脑干中的前庭中枢:主要是前庭核复合体。前庭核复合体是前庭神经冲动传导的中继站,具有接受、整合、调节前庭信息的功能,包括前庭内侧核、外侧核、上核和下核。除接受前庭末梢感受器信息冲动外,它还接受对侧前庭神经核,以及视觉系统、小脑、大脑皮质等部位传来的信息。前庭核神经元可自发放电,以维持前庭系统静态平衡。

前庭中枢-小脑

小脑中的前庭中枢:小脑可以直接接受来自外周前庭感受器的神经传入纤维,也可以接受来自前庭核复合体的次级传入纤维。小脑将这些纤维传入的信息进一步整合、分析后,继续向上一级中枢或相应的效应部位传导(如通过动眼神经核支配眼球的运动),并给予前庭神经核或外周前庭以反馈性的调节。虽然小脑不是前庭反射必须的,但当小脑切除后,前庭反射变得定位不准确且效率低下。

===前庭中枢-大脑皮质

可以肯定的是,前庭神经核与大脑皮质之间存在有联系,但大脑皮质的前庭代表区(即主管前庭平衡感觉的中枢)确切位置仍然不甚明确。据认为猴的前庭代表区在中央后回后 部分头部皮肤代表区附近。在刺激人听皮质前方的颞上回皮质时,病人常有眩晕等平衡失常的感受。目前一般认为前庭皮层代表区可能为多区域的,但仍有待进一步的探索和研究。

前庭运动输出系统

时至今日,已知前庭神经系统有7条神经通路:前庭眼动通路、前庭脊髓通路、前庭小脑通路、前庭网状结构通路、前庭植物神经通路、视前庭相互作用通路和前庭皮层通路。其中主要的有前庭眼动通路、前庭脊髓通路和前庭植物神经通路。前庭眼动通路的作用是在头部运动的过程中保持视力不变、稳定视觉。前庭脊髓通路的作用是维持躯体的稳定,保持姿势平衡。前庭植物神经通路主要表现在前庭受刺激时,会出现恶心、呕吐、心律减慢、血压下降、面色苍白等植物神经症状 。

前庭的生理功能

内耳的前庭和耳蜗总称位听器官,顾名思义就是感知位置和听觉的,前庭感知人体空间位置,后者负责听觉。前庭的三个半规管感知身体旋转的角加速度,球囊、椭圆囊感知直线加速度。例如坐在行进的车中即使闭上眼睛,不看窗外,也可感知到车的加速、减速或转弯;又如乘坐电梯时那种升、降的感觉,这些都是半规管、耳石器感知的。

前庭感受器感知人体在空间的位置及其位置变化,并将这些信息向中枢传递,主要产生两个方面的生理效应:一方面对人体变化了的位置和姿势进行调节,保持人体平衡;另一方面参与调节眼球运动,使人体在体位改变和运动中保持清晰的视觉,故它对保持我们的姿势平衡和清晰的视觉起重要作用。其实,前庭随时随地都在工作,比如在一辆正常行驶的公共汽车突然刹车的时候,站立的人往往会倾倒,但是很快会控制自己的身体,不会倾倒下去,这时候就是前庭在发挥作用,调整了身体姿势,达到了平衡。

转圈眩晕实际上是因为人的前庭正处于一种比较紊乱的工作状态。而受过专业训练后才能达到高超的平衡能力。比如运动员在进行优美的翻滚跳跃动作的时候就是前庭在准确地判断身体的位置,进而达到平衡身体的动作。

为了减少太空飞行过程中易发的运动病,宇航员需要进行前庭功能训练。据介绍,此病是目前航天界悬而未决的难题,发病率高达30%~50%。俄罗斯非常重视前庭功能训练,而美国则主要采用注射药物的方法来防止运动病的发生,我国则采用综合方法,一方面进行训练,同时也研制了几种预防运动病的药物。

前庭与视觉、本体觉的协同作用

内耳的前庭是人体平衡系统的主要感受器官,其次为视觉和本体感受器。三者只要其中任何一种感受器向中枢传入的冲动与其它两种感受器的传入冲动不协调一致,便会产生眩晕。所以,眩晕多是由前庭疾病引起。眩晕患者就诊时,医生常首先要求患者进行前庭功能检测,以便分析、查找眩晕的原因和引起眩晕的病变位置和程度,然后采取恰当的治疗方案。

前庭系统几乎随时随刻都在执行任务。换言之,前庭系统与其它系统的运作息息相关,例如,儿童能专心地学习,就是前庭、本体觉与视觉三者共同作用的结果,即所谓“感觉统合”。

人在凝视时,需头颈稳定不动;追视移动的目标时,需头颈稳定地移动,如此捕捉的影像才会清晰。前庭系统将地心引力的强弱信息,提供给视觉系统,形成远近、高低、前后、左右等方位概念,此即“空间视知觉”。这是前庭系统与视觉系统的感觉统合。

前庭系统与本体运动觉系统相互配合提高肌肉张力,带动肌腱、韧带、骨胳与关节做出平衡动作,并维持姿势。前庭平衡觉与本体运动觉的信息整合,掌握四肢在三度空间的位置,形成有意义的身体知觉。

前庭系统的传入纤维分别送信息到左右大脑半球,促进身体左右两侧统合,使儿童在学习复杂动作时,反应灵敏。前庭系统还有神经纤维联系情绪中枢,进而影响情绪中枢,包括正面与负面作用,如兴奋、紧张、平静等。

前庭系统发挥的是脑的基本功能,因此对健康成人,前庭默默地运作,当事人可能根本忽略它的存在。但对成长中的婴幼儿,前庭系统在其身体发育上,扮演十分重要的角色,不容怱视。比如婴儿通过抬头看、侧头听、踢腿、挥手、摇晃身躯等活动,能够体验感觉信息输入脑部的喜悦,于是不断反复地动作。借助这种积极的活动,不但丰富了婴儿的经验,也活化了他们的大脑。这其中,前庭系统扮演了最基本的角色,发挥了关键性的功能—“合纵连横”。

前庭与眩晕

眩晕是一种运动性或位置性幻觉,是体内生理或病理性的位置觉刺激与大脑感觉中枢中常态的空间位置觉模式的冲突,是人体平衡系统功能紊乱或失常的表现,包括患者自身旋转感或周围景物旋转感、摆动感、漂浮感、升降感及倾斜感等。内耳前庭神经系统是维持人体平衡功能的主系统,且与全身其它系统存在广泛联系,其自身疾患或其它系统疾患累及前庭系统均能导致眩晕。故眩晕多由内耳前庭系统不协调引起,约占眩晕病例的70%。

前庭平衡功能异常是为何引起眩晕的呢?众所周知,一架双引擎飞机正常平稳飞行时,若一个引擎出现故障,飞机就会失衡偏离航向或翻滚,但经过飞行员调整,一个引擎的飞机还能够恢复平稳飞行。如果故障引擎不加以修复,飞机就会反复偏离航向而难以驾驭。人体就像一架双引擎飞机,两侧内耳前庭好比飞机的两个引擎,眩晕就如同故障飞机的偏离航向或翻滚一样。正常时两侧前庭共同协调完成人体平衡的感知和调节。当一侧前庭出现病变时就破坏了人体原来的平衡状态,眩晕、天旋地转等感觉就发生了。经过休息、治疗后,眩晕可以缓解,其中大多数是经过神经中枢调整,产生前庭代偿后重新建立平衡的结果,只有少部分病人是得益于受损的前庭功能恢复。若眩晕的病因不能解除,反复影响前庭,前庭功能时好时坏,患者就表现为反复发作性眩晕。

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