اتزان (حاسة)
حاسة الاتزان (إنگليزية: sense of balance)، هي ادراك حسي من التوازن والتوجه المكاني.[1]يساعد على منع البشر و الحيوانات غير البشرية من السقوط عند الوقوف أو الحركة. إن إحساس الاتزان هو نتيجة لعدد من الأنظمة الحسية التي تعمل معاً؛ يجب أن تكون العيون (جهاز الابصار) والأذن الداخلية (الجهاز الدهليزي) وإحساس الجسم بمكان وجوده في الفضاء (استقبال الحس العميق) سليمة.[1]
يعمل الجهاز الدهليزي، منطقة الأذن الداخلية حيث تلتقي ثلاث قنوات نصف دائرية، مع النظام البصري لإبقاء الأشياء في بؤرة التركيز عندما يتحرك الرأس. وهذا ما يسمى الانعكاس الدهليزي العيني (VOR). يعمل نظام التوازن مع الجهاز البصري والهيكل العظمي (العضلات والمفاصل وأجهزة الاستشعار الخاصة بهم) للحفاظ على الاتجاه أو التوازن. تتم معالجة الإشارات المرئية المرسلة إلى الدماغ حول موضع الجسم بالنسبة لمحيطه بواسطة الدماغ ومقارنتها بالمعلومات الواردة من الجهاز الدهليزي والهيكل العظمي .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
الجهاز الدهليزي
في الجهاز الدهليزي، يتم تحديد التوازن من خلال مستوى سائل يسمى اللمف الباطن في التيه، وهي مجموعة معقدة من الأنابيب في الأذن الداخلية.
الاختلال وظيفي
عندما ينقطع الإحساس بالتوازن يسبب دوار، الارتباك والغثيان. يمكن أن يضطرب التوازن بسبب مرض منيير، متلازمة تفزر القناة العلوية، عدوى الأذن الداخلية، بسبب الزكام التي تؤثر على الرأس أو عدد من حالات طبية أخرى بما في ذلك على سبيل المثال لا الحصر الدوار. يمكن أيضاً أن تتعطل مؤقتاً من خلال التسارع السريع أو المطول، على سبيل المثال ركوب الخيل. يمكن أن تؤثر الضربات أيضاً على حس التوازن، خاصةً تلك الموجودة على جانب الرأس أو مباشرة على الأذن.
يجد معظم رواد الفضاء أن إحساسهم بالتوازن ضعيف عندما يكونون في المدار لأنهم في حالة ثابتة من انعدام الوزن. يتسبب هذا في شكل من أشكال دوار الحركة يسمى متلازمة التكيف مع الفضاء.
نبذة عن النظام
.]]
توضح هذه النظرة العامة أيضاً التسارع حيث أن عملياته مترابطة مع التوازن.
الميكانيكا
هناك خمسة أعضاء حسية يعصبها العصب الدهليزي. ثلاثة قنوات نصف دائرية (SCC الأفقي، SCC العلوي، SCC الخلفي) وعضوان من غبار الأذن (الكييس والقريبة). كل قناة نصف دائرية (SSC) عبارة عن أنبوب رفيع يتضاعف سمكه لفترة وجيزة عند نقطة تسمى أمبولة عظمية. يحتوي كل منها في قاعدته المركزية على قبة أمبولية. القبة عبارة عن بصيلة جيلاتينية متصلة بـ الأهداب الساكنة لخلايا الشعر، وتتأثر بالحركة النسبية لـ اللمف الباطني الذي يستحم فيها.
نظراً لأن القبة هي جزء من المتاهة العظمية، فهي تدور جنباً إلى جنب مع حركة الرأس الفعلية، ومن دون اللمف الباطن، لا يمكن تحفيزها وبالتالي لا يمكنها اكتشاف الحركة. يتبع اللمف الداخلي دوران القناة، ومع ذلك، وبسبب القصور الذاتي تتخلف حركتها في البداية عن حركة المتاهة العظمية. تأخر حركة اللمف الداخلي وينشط القبة. عندما تنحني القبة، تنحني الستريوسيليا المتصلة معها، مما يؤدي إلى تنشيط التفاعلات الكيميائية في خلايا الشعر المحيطة بـ crista ampullaris وفي النهاية تخلق جهود الفعل التي يحملها العصب الدهليزي الذي يشير إلى الجسم بأنه قد تحرك في الفضاء.
بعد أي دوران ممتد ، يلتقط اللمف الداخلي القناة وتعود القبة إلى وضعها العمودي وتعيد ضبطها. ومع ذلك، عندما يتوقف الدوران الممتد، يستمر اللمف الداخلي، (بسبب القصور الذاتي) الذي ينحني وينشط القبة مرة أخرى للإشارة إلى حدوث تغيير في الحركة. [2]
يبدأ الطيارون الذين يجرون المنعطفات الطويلة في الشعور بالاستقامة (لم يعودوا في حالة دوار) لأن اللمف الداخلي يتطابق مع دوران القناة؛ بمجرد خروج الطيار من المنعطف، يتم تنشيط القبة مرة أخرى، مما يتسبب في الشعور بالدوران في الاتجاه الآخر، بدلاً من الطيران بشكل مستقيم ومستوي.
يعالج HSCC دوران الرأس حول المحور الرأسي (الرقبة)، ويتولى SSCC حركة الرأس حول المحور الجانبي، ويتولى PSCC دوران الرأس حول المحور المنقاري والذيلية. على سبيل المثال HSCC: النظر جنباً إلى جنب؛ SSCC: رأساً إلى كتف؛ PSCC: إيماءة. يرسل SCC إشارات تكيفية، على عكس عضوي غبار الأذن، الكييس والقريبة، اللذان لا تتكيف إشاراتهما بمرور الوقت.[بحاجة لمصدر]
يعتبر التحول في الغشاء الحجري الذي يحفز الأهداب حالة الجسم حتى يتم تحفيز الأهداب مرة أخرى. على سبيل المثال الاستلقاء يحفز الأهداب والوقوف يحفز الأهداب، ومع ذلك، بالنسبة للوقت الذي تقضيه في الاستلقاء، تظل الإشارة بأنك مستلق نشطة، على الرغم من إعادة ضبط الغشاء.
تحتوي أعضاء غبار الأذن على غشاء جيلاتيني سميك وثقيل يتخلف، بسبب القصور الذاتي (مثل اللمف الباطني)، ويستمر إلى الأمام بعد القريبة التي تغطيها، وينحني وينشط الأهداب الموجودة.
تستجيب القريبة للتسارع الخطي ويميل الرأس في المستوى الأفقي (من الرأس إلى الكتف)، بينما يستجيب الكييس للتسارع الخطي ويميل الرأس في المستوى الرأسي (لأعلى ولأسفل ). تقوم أجهزة غبار الأذن بتحديث الدماغ في موقع الرأس عند عدم الحركة؛ تحديث SCC أثناء الحركة.[3][4][5][6]
Kinocilium هي أطول أهداب مجسمة ويتم وضعها (واحدة لكل 40-70 أهداب عادية) في نهاية الحزمة. إذا كانت الأهداب المجسمة تتجه نحو kinocilium، يحدث نزع الاستقطاب يسبب المزيد من الناقلات العصبية، والمزيد من عمليات إطلاق العصب الدهليزي مقارنةً عندما تميل المجسمة بعيداً عن kinocilium (فرط الاستقطاب، ناقل عصبي أقل، حرق أقل). [7][8]
العصبي
دراسة النوى الدهليزية (VN) من الرتبة الأولى إلى IVN، MVN، SVN.
السويقة المخيخية السفلية هي أكبر مركز تمر من خلاله معلومات التوازن. إنها منطقة التكامل بين مدخلات التحسس الدهليزي للمساعدة في الحفاظ اللاواعي على التوازن والوقفة. نواة الزيتون السفلية (المعروفة أيضاً باسم نواة الزيتون) تساعد في المهام الحركية المعقدة عن طريق ترميز معلومات التوقيت الحسية المنسقة؛ يتم فك هذا والعمل على أساسه في المخيخ. [9]
دودة المخيخ تتكون من ثلاثة أجزاء رئيسية: الدهليز (حركات العين التي ينظمها تكامل المعلومات المرئية المقدمة من الأكيمة العلوية ومعلومات التوازن)، المخيخ الشوكي [يدمج المعلومات المرئية والسمعية والاستعدادية والتوازن لتمثيل حركات الجسم والأطراف. العمود الثلاثي التوائم والظهرى (للنخاع الشوكي) مدخلات التحسس، الدماغ المتوسط، المهاد، التكوين الشبكي ومخرجات النواة الدهليزية ( النخاع)]، و المخيخ (الخطط والأوقات ويبدأ الحركة بعد تقييم المدخلات الحسية من مناطق القشرة الحركية بشكل أساسي، عبر جسور ونواة مسننة مخيخية. تخرج إلى المهاد، ومناطق المحرك قشرة والنواة الحمراء). [10][11][12]
فص ندفي عقيدي هو فص مخيخي يساعد في الحفاظ على توازن الجسم عن طريق تعديل توتر العضلات (تقلصات العضلات المستمرة والسلبية).
يوجد MVN و IVN في النخاع، و LVN و SVN أصغر حجماً وفي الجسر. تصعد SVN و MVN و IVN داخل الحزمة الطولية الإنسي (MLF). ينزل LVN من الحبل الشوكي داخل القناة الدهليزية الوحشية وينتهي عند العجز. ينزل MVN أيضاً من الحبل الشوكي، داخل الجهاز الدهليزي الإنسي، وينتهي عند أسفل الظهر 1.[13][14]
نواة شبكية ثالامية توزع المعلومات على نوى مهادية أخرى مختلفة، تنظم تدفق المعلومات. إنها قادرة على التخمين لإيقاف الإشارات، وإنهاء إرسال المعلومات غير المهمة. ينقل المهاد المعلومات بين الجسور (رابط المخيخ) والقشرة الحركية والفص الجزيري.
يرتبط الفص الجزيري أيضاً ارتباطاً وثيقاً بالقشرة الحركية؛ من المحتمل أن يتم إدخال التوازن في الإدراك.
يشير المركب النووي المحرك للعين إلى الألياف التي تنتقل إلى سقيفة الدماغ المتوسط (حركة العين)، والنواة الحمراء (المشية (حركة الأطراف الطبيعية))، المادة السوداء (المكافأة)، وسويقة دماغية (تتابع حركي). نواة كاجال هي واحدة من النوى المسماة النوى الحركية، فهي تشارك في حركات العين وتنسيق النظرة الانعكاسية. [15][16]
العصب المبعد فقط يعصب العضلة المستقيمة الوحشية للعين، وتحرك العين باستخدام العصب البكري. يعصب العصب البكري العضلة المائلة العلوية للعين فقط. معاً، يتقلص البكري والمبعد ويسترخيان لتوجيه حدقة العين في نفس الوقت نحو زاوية ويخفضان الكرة على الجانب الآخر من العين (على سبيل المثال، يؤدي النظر لأسفل إلى توجيه بؤبؤ العين لأسفل وخفض (نحو الدماغ) الجزء العلوي من الكرة). لا يتم توجيه بؤبؤ العين فحسب، بل يتم تدويره غالباً بواسطة هذه العضلات. (انظر جهاز الابصار)
المهاد والأكيمة العلوية متصلتان عبر نواة ركبية وحشية. الأكيمة العلوية (SC) هي الخريطة الطبوغرافية للتوازن وحركات التوجيه السريع مع المدخلات المرئية بشكل أساسي. تدمج SC حواس متعددة. [17][18]
في الحيوانات
تتمتع بعض الحيوانات بتوازن أفضل من البشر، على سبيل المثال، تستخدم القطة أذنها الداخلية و ذيلها للمشي على سياج رفيع. [19]
يتم إحساس التوازن في العديد من الحيوانات البحرية باستخدام عضو مختلف تماماً، حويصل التوازن، والذي يكتشف موضع الأحجار الجيرية الدقيقة لتحديد الاتجاه "لأعلى".
في النباتات
يمكن القول أن النباتات تظهر شكلاً من أشكال التوازن، حيث عندما تدور عن موقفها الطبيعي، تنمو السيقان في الاتجاه الذي يكون صاعداً (بعيداً عن الجاذبية) بينما تنمو جذورها إلى أسفل (في اتجاه الجاذبية)، تُعرف هذه الظاهرة باسم انتحاء أرضي وقد ثبت أن السيقان الحور على سبيل المثال يمكنها اكتشاف إعادة التوجيه والميل. [20]
انظر أيضاً
|
أجهزة التدريب
|
المصادر
- ^ أ ب Wolfe, Jeremy; Kluender, Keith; Levi, Dennis (2012). Sensation & perception (3rd ed.). Sinauer Associates. p. 7. ISBN 978-0-87893-572-7.
- ^ Seeley, R., VanPutte, C., Regan, J., & Russo, A. (2011). Seeley's Anatomy & Physiology (9th ed.). New York, NY: McGraw Hill
- ^ Albertine, Kurt. Barron’s Anatomy Flash Cards
- ^ "How Does Our Sense of Balance Work?" How Does Our Sense of Balance Work?U.S. National Library of Medicine, 12 Jan. 2012. Web. 28 Mar. 2016.
- ^ "Semicircular Canals." Semicircular Canals Function, Definition & Anatomy. Healthline Medical Team, 26 Jan. 2015. Web. 28 Mar. 2016.
- ^ Tillotson, Joanne. McCann, Stephanie. Kaplan’s Medical Flashcards. Apr. 02. 2013.
- ^ Spoor, Fred, and Theodore Garland, Jr. "The Primate Semicircular Canal System and Locomotion." The Primate Semicircular Canal System and Locomotion. 8 May 2007. Web. 28 Mar. 2016.
- ^ Sobkowicz, H. M., and S. M. Slapnick. "The Kinocilium of Auditory Hair Cells and Evidence for Its Morphogenet." Ic Role during the Regeneration of Stereocilia and Cuticular Plates. Sept. 1995. Web. 28 Mar. 2016.
- ^ Mathy, Alexandre, and Sara S.N. Ho. "Encoding of Oscillations by Axonal Bursts in Inferior Olive Neurons." Science Direct. 14 May 2009. Web. 28 Mar. 2016.
- ^ Chen, S.H. Annabel, and John E. Desmond. "Cerebrocerebellar Networks during Articulatory Rehearsal and Verbal Working Memory Tasks." Science Direct. 15 Jan. 2005. Web. 28 Mar. 2016.
- ^ Barmack, Neil H. "Central Vestibular System: Vestibular Nuclei and Posterior Cerebellum." Science Direct. 15 June 2003. Web. 28 Mar. 2016.
- ^ Akiyama, K., and S. Takazawa. "Bilateral Middle Cerebellar Peduncle Infarction Caused by Traumatic Vertebral Artery Dissection." JNeurosci. 01 Mar. 2001. Web. 28 Mar. 2016.
- ^ Gdowski, Greg T., and Robert A. McCrea. "Integration of Vestibular and Head Movement Signals in the Vestibular Nuclei During Whole-Body Rotation."ARTICLES. 01 July 1999. Web. 28 Mar. 2016.
- ^ Roy, Jefferson E., and Kathleen E. Cullen. "Dissociating Self-Generated from Passively Applied Head Motion: Neural Mechanisms in the Vestibular Nuclei." JNeurosci. 3 Mar. 2004. Web. 28 Mar. 2016.
- ^ Takagi, Mineo, and David S. Zee. "Effects of Lesions of the Oculomotor Cerebellar Vermis on Eye Movements in Primate: Smooth Pursuit." ARTICLES. 01 Apr. 2000. Web. 28 Mar. 2016.
- ^ Klier, Eliana M., and Hongying Wang. "Interstitial Nucleus of Cajal Encodes Three-Dimensional Head Orientations in Fick-Like Coordinates." ARTICLES. 01 Jan. 2007. Web. 28 Mar. 2016.
- ^ May, Paul J. "The Mammalian Superior Colliculus: Laminar Structure and Connections." Science Direct. 2006. Web. 28 Mar. 2016.
- ^ Corneil, Brian D., and Etienne Olivier. "Neck Muscle Responses to Stimulation of Monkey Superior Colliculus. I. Topography and Manipulation of Stimulation Parameters." ARTICLES. 01 Oct. 2002. Web. 28 Mar. 2016.
- ^ "Equilibrioception". ScienceDaily. Archived from the original on 18 May 2011. Retrieved 15 January 2011.
- ^ Azri, W.; Chambon, C.; Herbette, S. P.; Brunel, N.; Coutand, C.; Leplé, J. C.; Ben Rejeb, I.; Ammar, .; Julien, J. L.; Roeckel-Drevet, P. (2009). "Proteome analysis of apical and basal regions of poplar stems under gravitropic stimulation". Physiologia Plantarum. 136 (2): 193–208. doi:10.1111/j.1399-3054.2009.01230.x. PMID 19453506.
{{cite journal}}:|first8=has numeric name (help)