حاسة التوازن
 | تحتوي هذه المقالة على العديد من المشكلات. يُرجى المساعدة في تحسينها أو مناقشة هذه المشكلات على صفحة المناقشة . ( تعرف على كيفية ومتى يمكنك إزالة هذه الرسائل )
|
إن حاسة التوازن أو الإحساس بالتوازن هو إدراك التوازن والتوجه المكاني . [1] وهي تساعد في منع البشر والحيوانات غير البشرية من السقوط عند الوقوف أو الحركة. إن الإحساس بالتوازن هو نتيجة عمل عدد من الأنظمة الحسية معًا؛ فالعينان ( النظام البصري )، والأذنان الداخليتان ( النظام الدهليزي )، وإحساس الجسم بمكانه في الفضاء ( الحس العميق ) يجب أن تكون سليمة بشكل مثالي. [1]
يعمل الجهاز الدهليزي، وهو المنطقة الموجودة في الأذن الداخلية حيث تلتقي ثلاث قنوات نصف دائرية، مع الجهاز البصري للحفاظ على تركيز الأشياء عند تحريك الرأس. ويُطلق على هذا رد الفعل الدهليزي العيني (VOR) . ويعمل نظام التوازن مع الجهازين البصري والهيكلي (العضلات والمفاصل وأجهزة استشعارها) للحفاظ على الاتجاه أو التوازن. ويعالج المخ الإشارات البصرية المرسلة إلى المخ حول موضع الجسم فيما يتعلق بمحيطه ويقارنها بالمعلومات الواردة من الجهازين الدهليزي والهيكلي.
الجهاز الدهليزي
في الجهاز الدهليزي، يتم تحديد التوازن من خلال مستوى السائل المسمى اللمف الداخلي في المتاهة ، وهي مجموعة معقدة من الأنابيب في الأذن الداخلية.
خلل وظيفي
عندما ينقطع الإحساس بالتوازن فإنه يسبب الدوخة ، وفقدان الاتجاه والغثيان . يمكن أن ينزعج التوازن بسبب مرض منيير ، أو متلازمة فتح القناة العلوية ، أو عدوى الأذن الداخلية ، أو نزلات البرد الشائعة التي تصيب الرأس أو عدد من الحالات الطبية الأخرى بما في ذلك على سبيل المثال لا الحصر الدوار . يمكن أيضًا أن ينزعج التوازن مؤقتًا بسبب التسارع السريع أو المطول ، على سبيل المثال، ركوب الدوامة . يمكن أن تؤثر الضربات أيضًا على إدراك التوازن، وخاصة تلك التي على جانب الرأس أو مباشرة على الأذن.
يجد معظم رواد الفضاء أن إحساسهم بالتوازن يضعف أثناء وجودهم في المدار لأنهم في حالة دائمة من انعدام الوزن . وهذا يسبب شكلاً من أشكال دوار الحركة يسمى متلازمة التكيف مع الفضاء .
نظرة عامة على النظام
وتوضح هذه النظرة العامة أيضًا التسارع من حيث أن عملياته مترابطة مع التوازن.
ميكانيكي
هناك خمسة أعضاء حسية يعصبها العصب الدهليزي ؛ ثلاث قنوات نصف دائرية ( SCC أفقية ، SCC علوية ، SCC خلفية ) وعضوان من حصوات الأذن ( كيس وقريبة ). كل قناة نصف دائرية (SSC) عبارة عن أنبوب رفيع يتضاعف سمكه لفترة وجيزة عند نقطة تسمى أمبولات عظمية . في قاعدتها المركزية، تحتوي كل منها على قبة أمبولية . القبة عبارة عن بصلة جيلاتينية متصلة بأهداب الخلايا الشعرية، وتتأثر بالحركة النسبية لللمف الداخلي الذي تغمره.
نظرًا لأن القبة جزء من المتاهة العظمية ، فإنها تدور مع حركة الرأس الفعلية، ومن تلقاء نفسها بدون اللمف الداخلي، لا يمكن تحفيزها وبالتالي، لا يمكنها اكتشاف الحركة. يتبع اللمف الداخلي دوران القناة؛ ومع ذلك، بسبب القصور الذاتي، تتأخر حركته في البداية عن حركة المتاهة العظمية. تنحني الحركة المتأخرة لللمف الداخلي وتنشط القبة. عندما تنحني القبة، تنحني الخلايا الشعرية المتصلة بها معها، مما يؤدي إلى تنشيط التفاعلات الكيميائية في الخلايا الشعرية المحيطة بالعرف الأمبولي وفي النهاية إنشاء إمكانات فعل يحملها العصب الدهليزي للإشارة إلى الجسم بأنه قد تحرك في الفضاء.
بعد أي دوران ممتد، يلحق اللمف الداخلي بالقناة وتعود القبة إلى وضعها المستقيم وتعيد ضبط نفسها. ومع ذلك، عندما يتوقف الدوران الممتد، يستمر اللمف الداخلي (بسبب القصور الذاتي) مما ينحني وينشط القبة مرة أخرى للإشارة إلى حدوث تغيير في الحركة. [2]
يبدأ الطيارون الذين يقومون بمنعطفات طويلة في الشعور بالاستقامة (لم يعودوا يدورون) حيث يتطابق اللمف الداخلي مع دوران القناة؛ بمجرد خروج الطيار من المنعطف يتم تحفيز القبة مرة أخرى، مما يسبب الشعور بالاستدارة في الاتجاه الآخر، بدلاً من الطيران بشكل مستقيم ومستوٍ.
تتولى الخلية الحرشفية الأفقية حركة دوران الرأس حول محور عمودي (على سبيل المثال، النظر من جانب إلى جانب)، وتتولى الخلية الحرشفية العلوية حركة الرأس حول محور جانبي (على سبيل المثال، الرأس إلى الكتف)، وتتولى الخلية الحرشفية الخلفية حركة دوران الرأس حول محور أمامي-ذنبي (على سبيل المثال، الإيماء). ترسل الخلية الحرشفية إشارات تكيفية، على عكس عضوي الحصوات السمعية، الكيس والقريب، اللذين لا تتكيف إشاراتهما بمرور الوقت. [ بحاجة لمصدر ]
إن التحول في غشاء الحصوات الأذنية الذي يحفز الأهداب يعتبر حالة الجسم حتى يتم تحفيز الأهداب مرة أخرى. على سبيل المثال، الاستلقاء يحفز الأهداب والوقوف يحفز الأهداب، ومع ذلك، خلال الوقت الذي تقضيه مستلقيًا، تظل الإشارة التي تدل على أنك تكذب نشطة، حتى لو أعيد ضبط الغشاء.
تحتوي الأعضاء السمعية على غشاء جيلاتيني سميك وثقيل، والذي بسبب القصور الذاتي (مثل اللمف الداخلي)، يتأخر ويستمر في التقدم بعد البقعة التي يغطيها، مما يؤدي إلى ثني الأهداب الموجودة وتنشيطها.
تستجيب القُريبة للتسارع الخطي وميلان الرأس في المستوى الأفقي (من الرأس إلى الكتف)، بينما تستجيب القُريبة للتسارع الخطي وميلان الرأس في المستوى الرأسي (للأعلى وللأسفل). تقوم الأعضاء الحصوية بتحديث الدماغ فيما يتعلق بموقع الرأس عندما لا تتحرك؛ وتقوم الخلايا الحرشفية بالتحديث أثناء الحركة. [3] [4] [5] [6]
الأهداب الحركية هي أطول الأهداب الحسية وتقع (واحدة لكل 40-70 من الأهداب المنتظمة) في نهاية الحزمة. إذا اتجهت الأهداب الحسية نحو الأهداب الحركية، يحدث الاستقطاب ، مما يتسبب في المزيد من النواقل العصبية ، والمزيد من إطلاق الأعصاب الدهليزية، مقارنة عندما تميل الأهداب الحسية بعيدًا عن الأهداب الحركية ( فرط الاستقطاب ، وناقل عصبي أقل، وإطلاق أقل). [7] [8]
عصبي
تمتد النوى الدهليزية من الدرجة الأولى (VN) إلى النواة الدهليزية الجانبية (IVN)، والنواة الدهليزية الوسطى (MVN)، والنواة الدهليزية العلوية (SVN). [ يحتاج إلى توضيح ]
السويقة المخيخية السفلية هي أكبر مركز تمر من خلاله معلومات التوازن. وهي منطقة التكامل بين المدخلات الحسية العميقة والدهليزية، للمساعدة في الحفاظ على التوازن والوضعية بشكل غير واعٍ.
تساعد النواة الزيتونية السفلية في المهام الحركية المعقدة من خلال ترميز المعلومات الحسية التوقيتية المنسقة؛ يتم فك تشفيرها والعمل عليها في المخيخ . [9]
تتكون الدودة المخيخية من ثلاثة أجزاء رئيسية. ينظم المخيخ الدهليزي حركات العين من خلال دمج المعلومات البصرية التي توفرها التلة العلوية ومعلومات التوازن. يدمج المخيخ الشوكي المعلومات البصرية والسمعية والحس العميق ومعلومات التوازن لتنفيذ حركات الجسم والأطراف. يتلقى مدخلات من العصب ثلاثي التوائم والعمود الظهري (للنخاع الشوكي ) والدماغ المتوسط والمهاد والتكوين الشبكي والنواة الدهليزية ( النخاع ) ويخرج [ يحتاج إلى توضيح ] . وأخيرًا، يخطط المخيخ ويحدد الوقت ويبدأ الحركة بعد تقييم المدخلات الحسية من مناطق القشرة الحركية في المقام الأول، عبر الجسر والنواة المسننة المخيخية . يخرج إلى المهاد ومناطق القشرة الحركية والنواة الحمراء . [10] [11] [12]
الفص المخيخي العقدي هو فص مخيخي يساعد في الحفاظ على توازن الجسم عن طريق تعديل توتر العضلات (الانقباضات العضلية المستمرة والسلبية).
يقع MVN وIVN في النخاع، بينما يكون LVN وSVN أصغر حجمًا وفي الجسر. يصعد SVN وMVN وIVN داخل الحزمة الطولية الإنسية . ينزل LVN عبر النخاع الشوكي داخل السبيل الدهليزي الشوكي الجانبي وينتهي عند العجز . ينزل MVN أيضًا عبر النخاع الشوكي، داخل السبيل الدهليزي الشوكي الإنسي ، وينتهي عند القطني 1. [ 13] [14]
توزع النواة الشبكية المهادية المعلومات إلى العديد من النوى المهادية الأخرى، وتنظم تدفق المعلومات. ومن الممكن أن توقف الإشارات، وتنهي نقل المعلومات غير المهمة. ينقل المهاد المعلومات بين الجسر (وصلة المخيخ)، والقشرة الحركية، والجزيرة .
ترتبط الجزيرة أيضًا بشكل كبير بالقشرة الحركية، ومن المرجح أن تكون الجزيرة هي المكان الذي يتم فيه تحقيق التوازن في الإدراك.
يشير المجمع النووي الحركي للعين إلى الألياف المتجهة إلى الغلاف (حركة العين)، والنواة الحمراء ( المشي (حركة الأطراف الطبيعية))، والمادة السوداء (المكافأة)، والسويقة المخية (التتابع الحركي). تعد نواة كاخال واحدة من النوى الحركية للعين المسماة، وهي تشارك في حركات العين وتنسيق النظرة الانعكاسية. [15] [16]
يعصب العصب البكري العضلة المستقيمة الجانبية للعين فقط ، ويحرك العين باستخدام العصب البكري . يعصب العصب البكري العضلة المائلة العلوية للعين فقط . ينقبض العصب البكري والعصب المبعد معًا ويسترخيان لتوجيه الحدقة نحو زاوية وخفض الكرة على الجانب الآخر من العين (على سبيل المثال، يؤدي النظر إلى الأسفل إلى توجيه الحدقة إلى الأسفل وخفض (باتجاه الدماغ) الجزء العلوي من الكرة). لا يتم توجيه الحدقة فحسب، بل غالبًا ما يتم تدويرها، بواسطة هذه العضلات. (انظر الجهاز البصري )
يتصل المهاد والتل العلوي عبر النواة الركبية الجانبية . التل العلوي هو الخريطة الطبوغرافية للتوازن والحركات السريعة للتوجيه مع المدخلات البصرية في المقام الأول. يدمج التل العلوي حواس متعددة. [17] [18]
حيوانات اخرى
تمتلك بعض الحيوانات قدرة أفضل على التوازن من البشر؛ على سبيل المثال، تستخدم القطة أذنها الداخلية وذيلها للمشي على سياج رفيع . [ 19 ]
يتم تحقيق التوازن في العديد من الحيوانات البحرية من خلال عضو مختلف تمامًا، وهو الكيس الستاتي ، الذي يكتشف موضع الحصوات الجيرية الصغيرة لتحديد الاتجاه "الأعلى".
في النباتات
يمكن القول أن النباتات تظهر شكلاً من أشكال التوازن، حيث عندما يتم تدويرها عن وضعها الطبيعي تنمو السيقان في الاتجاه الأعلى (بعيدًا عن الجاذبية) بينما تنمو جذورها إلى الأسفل (في اتجاه الجاذبية). تُعرف هذه الظاهرة باسم الجاذبية الأرضية وقد ثبت أن سيقان أشجار الحور ، على سبيل المثال، يمكنها اكتشاف إعادة التوجيه والميل. [20]
انظر أيضا
مراجع
- ^ ab Wolfe, Jeremy; Kluender, Keith; Levi, Dennis (2012). Sensation & perception (الطبعة الثالثة). Sinauer Associates . ص. 7. ISBN 978-0878935727.
- ^ Seeley, R., VanPutte, C., Regan, J., & Russo, A. (2011). Seeley's Anatomy & Physiology (الطبعة التاسعة). نيويورك: McGraw Hill [ ISBN مفقود ] [ مطلوب صفحة ]
- ^ ألبرتين، كورت. بطاقات تعليمية لتشريح بارون
- ^ "كيف يعمل إحساسنا بالتوازن؟" كيف يعمل إحساسنا بالتوازن؟ المكتبة الوطنية الأمريكية للطب ، 12 يناير 2012.
- ^ "القنوات نصف الدائرية". وظيفة القنوات نصف الدائرية وتعريفها وتشريحها. فريق هيلث لاين الطبي، 26 يناير 2015.
- ^ تيلوتسون، جوان. ماكان، ستيفاني. بطاقات كابلان الطبية التعليمية . 2 أبريل 2013.
- ^ سبور، فريد، وثيودور جارلاند، الابن. "نظام القناة نصف الدائرية والحركة لدى الرئيسيات". 8 مايو 2007.
- ^ Sobkowicz, HM, and SM Slapnick. "Kinocilium of Auditory Hair Cells and Evidence for Its Morphogenet." Ic الدور أثناء تجديد الخلايا الشعرية والصفائح الجلدية. سبتمبر 1995.
- ^ Mathy, Alexandre, and Sara SN Ho. "Encoding of Oscillations by Axonal Bursts in Inferior Olive Neurons." Science Direct . 14 مايو 2009. الويب. 28 مارس 2016.
- ^ تشن، إس إتش آنابيل، وجون إي. ديزموند. "الشبكات المخيخية أثناء التدريب النطقي ومهام الذاكرة العاملة اللفظية". ساينس دايركت . 15 يناير 2005. الويب. 28 مارس 2016.
- ^ بارماك، نيل هـ. "الجهاز الدهليزي المركزي: النوى الدهليزية والمخيخ الخلفي". ساينس دايركت . 15 يونيو 2003. الويب. 28 مارس 2016.
- ^ أكاياما، ك.، وس. تاكازاوا. "احتشاء السويقة المخيخية الوسطى الثنائي الناجم عن تشريح الشريان الفقري الرضحي". مجلة العلوم العصبية . 1 مارس 2001. 28 مارس 2016.
- ^ Gdowski, Greg T., and Robert A. McCrea. "تكامل إشارات حركة الدهليزي والرأس في النوى الدهليزية أثناء دوران الجسم بالكامل. 1 يوليو 1999. الويب. 28 مارس 2016.
- ^ روي، جيفرسون إي، وكاثلين إي. كولين . "فصل الحركة الذاتية المولدة عن الحركة الرأسية المطبقة بشكل سلبي: الآليات العصبية في النوى الدهليزية". مجلة العلوم العصبية . 3 مارس 2004. الويب. 28 مارس 2016.
- ^ تاكاجي، مينيو، وديفيد س. زي. "تأثيرات آفات الدودة المخيخية المحركة للعين على حركات العين في الرئيسيات: المطاردة السلسة". 1 أبريل 2000
- ^ كلير، إليانا م.، وهونجينج وانج. "النواة الخلالية لكاخال تشفر اتجاهات الرأس ثلاثية الأبعاد في إحداثيات تشبه فيك". مقالات، 1 يناير 2007.
- ^ ماي، بول ج. "التلال العلوية الثديية: البنية الصفائحية والاتصالات". ساينس دايركت . 2006.
- ^ كورنيل، برايان د.، وإتيان أوليفييه. "استجابات عضلات الرقبة لتحفيز التلة العلوية للقرد. 1. التضاريس والتلاعب بمعلمات التحفيز." 1 أكتوبر 2002. الويب. 28 مارس 2016.
- ^ "Equilibrioception". ScienceDaily . مؤرشف من الأصل في 18 مايو 2011. تم الاسترجاع في 15 يناير 2011 .
- ^ أزري ، دبليو. شامبون، C .؛ هيربيت، إس بي؛ برونيل، ن.؛ كوتاند، C .؛ ليبل، جي سي؛ بن رجب، أنا. عمار، س.؛ جوليان، JL. روكيل-دريفيت، ب. (2009). "التحليل البروتيني للمناطق القمية والقاعدية لأشجار الحور تحت التحفيز الجاذبية". فسيولوجيا النبات . 136 (2): 193-208. دوى :10.1111/j.1399-3054.2009.01230.x. بميد 19453506.
روابط خارجية
