Το σύστημα ισορροπίας του ανθρώπου

Η καλή ισορροπία θεωρείται συχνά ως κάτι δεδομένο. Οι περισσότεροι άνθρωποι δεν αντιμετωπίζουν δυσκολία στο να περπατήσουν σε ένα δρομάκι στρωμένο με χαλίκι, στην μετάβαση από την άσφαλτο στο χορτάρι ή στο να σηκωθούν το βράδυ από το κρεβάτι τους, χωρίς να παραπατήσουν. Στην περίπτωση όμως βλάβης του συστήματος ισορροπίας, τέτοιες δραστηριότητες μπορεί να είναι ιδιαίτερα κουραστικές ή και επικίνδυνες. Συμπτώματα που συνοδεύουν την αστάθεια μπορεί να είναι ζάλη, ίλιγγος, προβλήματα όρασης και ακοής, δυσκολία συγκέντρωσης και διαταραχές μνήμης.

Τι είναι η ισορροπία;

Ισορροπία είναι η ικανότητα διατήρησης του κέντρου της μάζας του σώματος εντός της βάσεως στήριξης. Ένα σύστημα ισορροπίας που λειτουργεί σωστά επιτρέπει στον άνθρωπο να βλέπει καθαρά ενώ κινείται, να προσανατολίζεται σωστά σε σχέση με τη βαρύτητα, να προσδιορίζει σωστά τη διεύθυνση και την ταχύτητα μετακίνησης, και να κάνει αυτόματες διορθώσεις της στάσης του σώματος, ώστε να διατηρείται η ισορροπία, σε διάφορες συνθήκες και δραστηριότητες. Η ισορροπία επιτυγχάνεται και διατηρείται μέσω ενός πολύπλοκου συνόλου αισθητηριο-κινητικών δεδομένων που προσλαμβάνονται μέσω της όρασης (οπτικά), της αφής (ιδιοδεκτικά) και του αιθουσαίου σύστηματος (κίνηση, στάση, χωρικός προσανατολισμός), ενσωματώνονται, αναλύονται και οδηγούν σε προσαρμοστικές κινήσεις των ματιών και του σώματος. Τραυματισμοί, ασθένειες, φάρμακα καθώς και το γήρας μπορούν να επηρεάσουν ένα ή περισσότερα από τα παραπάνω συστήματα. Πέρα από τη συμβολή των αισθητηριακών συστημάτων που αναφέρθηκαν, μπορεί επίσης να υπάρχουν και ψυχολογικοί παράγοντες που μπορούν να επηρεάσουν την ισορροπία.

Αισθητηριακά δεδομένα

Η διατήρηση της ισορροπίας εξαρτάται από πληροφορίες που λαμβάνονται από τον εγκέφαλο και προέρχονται από 3 πηγές, τα μάτια, τους μύες και τις αρθρώσεις και τέλος τα αιθουσαία όργανα. Οι 3 αυτές πηγές στέλνουν νευρικά σήματα στον εγκέφαλο. Τα σήματα ξεκινούν από εξειδικευμένα νευρικά κύτταρα που ονομάζονται αισθητικοί υποδοχείς.

Οπτικά ερεθίσματα

Οι αισθητικοί υποδοχείς του αμφιβληστροειδούς χιτώνα του ματιού ονομάζονται ραβδία και κωνία. Τα ραβδία φαίνεται να εξυπηρετούν την όραση σε συνθήκες χαμηλού φωτισμού, ενώ τα κωνία αντιλαμβάνονται την φωτεινότητα του φωτός της ημέρας και το αναλύουν σε χρώματα. Όταν το φως χτυπάει τα ραβδία και τα κωνία, αυτά στέλνουν νευρικά σήματα στον εγκέφαλο, τα οποία προσφέρουν οπτικά δεδομένα που βοηθούν στον προσανατολισμό του ατόμου σε σχέση με άλλα αντικείμενα του οπτικού περιβάλλοντος. Για παράδειγμα, όταν ένας πεζός περπατά κατά μήκος ενός δρόμου της πόλης, τα περιβάλλοντα κτίρια φαίνονται κάθετα στοιχισμένα, και κάθε κατάστημα εισέρχεται αρχικά και στη συνέχεια αποχωρεί από το πεδίο της περιφερικής όρασης.

Ερεθίσματα από τους μύες, τους τένοντες και τις αρθρώσεις

Ιδιοδεκτικού τύπου πληροφορίες από το δέρμα, τους μύες και τις αρθρώσεις, προέρχονται από αισθητικούς υποδοχείς, ευαίσθητους σε ερεθίσματα τάσης ή πίεσης που ασκούνται επί των ιστών. Για παράδειγμα, αυξημένη πίεση γίνεται αισθητή στο πρόσθιο τμήμα της σόλας του ποδιού, όταν ένα άτομο που στέκεται όρθιος, κλίνει προς τα εμπρός. Σε κάθε κίνηση του ποδιού, των χεριών και άλλων τμημάτων του σώματος, αισθητικοί υποδοχείς στέλνουν νευρικά σήματα στον εγκέφαλο, τα οποία τον βοηθούν να προσδιορίσει τη θέση του σώματος στον χώρο.

Ιδιαίτερη σημασία έχουν αισθητικά ερεθίσματα που προέρχονται από τον τράχηλο (λαιμό) και τους αστραγάλους. Αυτά που προέρχονται από τον τράχηλο δείχνουν την κατεύθυνση κατά την οποία στρίβει το κεφάλι, ενώ αυτά που προέρχονται από τους αστραγάλους παρέχουν πληροφορίες για την κίνηση του σώματος σε σχέση με την επιφάνεια στην οποία στέκεται, καθώς και την ποιότητα της επιφάνειας (σκληρή, μαλακή, ολισθηρή ή ανώμαλη).

Ερεθίσματα από το αιθουσαίο σύστημα

Αισθητηριακές πληροφορίες σχετικά με την κίνηση, τη στάση και τον χωρικό προσανατολισμό παρέχονται από το αιθουσαίο σύστημα, το οποίο αποτελεί τμήμα του εσωτερικού ωτός και περιλαμβάνει το σφαιρικό κυστίδιο, το ελλειπτικό κυστίδιο και τους 3 ημικύκλιους σωλήνες. Το σφαιρικό και το ελλειπτικό κυστίδιο ανιχνεύουν τη βαρύτητα (πληροφορίες για τον προσανατολισμό στο κάθετο επίπεδο) και τη γραμμική κίνηση. Οι ημικύκλιοι σωλήνες ανιχνεύουν στροφικές κινήσεις, είναι τοποθετημένοι σε ορθή γωνία μεταξύ τους και περιέχουν ένα υγρό που ονομάζεται ενδόλεμφος. Όταν το κεφάλι στρέφεται σε κατεύθυνση που ανιχνεύεται από συγκεκριμένο ημικύκλιο σωλήνα, η ενδόλεμφος εντός του σωλήνα μένει πίσω λόγω αδράνειας και αυτό έχει σαν αποτέλεσμα να ασκείται πίεση στους αισθητικούς υποδοχείς, που βρίσκονται εντός του σωλήνα. Οι υποδοχείς τότε, του συγκεκριμένου ημικυκλίου σωλήνα που διεγείρεται, στέλνουν νευρικά ερεθίσματα στον εγκέφαλο σχετικά με την κίνηση που πραγματοποιήθηκε. Όταν τα αισθητήρια όργανα και στις δύο πλευρές λειτουργούν φυσιολογικά, τα ερεθίσματα που στέλνουν στον εγκέφαλο είναι συμμετρικά.

Επεξεργασία αντικρουόμενων αισθητηριακών ερεθισμάτων

Όταν τα αισθητηριακά δεδομένα από διάφορες πηγές (μάτια, μύες-τένοντες-αρθρώσεις, αιθουσαία όργανα) είναι αντικρουόμενα επέρχεται αποπροσανατολισμός. Κάτι τέτοιο μπορεί να συμβεί για παράδειγμα όταν κάποιος στέκεται κοντά σε ένα λεωφορείο που ξεκινά. Η εικόνα του μεγάλου αντικειμένου που καλύπτει το οπτικό μας πεδίο και ξεκινά να κινείται μπορεί να δημιουργήσει την ψευδαίσθηση σε έναν πεζό πως αυτός κινείται και όχι το λεωφορείο. Την ίδια όμως στιγμή, πληροφορίες από τους ιδιοδεκτικούς υποδοχείς του σώματος που εντοπίζονται στους μύες, τους τένοντες και τις αρθρώσεις ενημερώνουν πως στην πραγματικότητα το σώμα μας δεν κινείται. Αισθητηριακά δεδομένα που προέρχονται από τα αιθουσαία όργανα λύνουν αυτή την αισθητηριακή “παρεξήγηση”. Επιπρόσθετα, ανώτερα κέντρα σκέψης και μνήμης του εγκεφάλου οδηγούν το άτομο να κοιτάξει μακριά από το λεωφορείο ή στο έδαφος προκειμένου να επιβεβαιώσει και οπτικά, πως πράγματι δεν κινείται.

Κινητική απάντηση

Καθώς συμβαίνει ενσωμάτωση των αισθητηριακών ερεθισμάτων, το στέλεχος του εγκεφάλου, στέλνει νευρικά ερεθίσματα σε μύες που ελέγχουν τις κινήσεις των ματιών, του κεφαλιού, του κορμού και των ποδιών, και επιτρέπουν σε ένα άτομο να διατηρεί την ισορροπία του και να έχει καθαρή όραση όταν κινείται.

Μύες, τένοντες και αρθρώσεις

Ένα μωρό μαθαίνει να διατηρεί την ισορροπία του μέσω εξάσκησης και επανάληψης, καθώς επαναλαμβανόμενα δεδομένα που αποστέλλονται από τα αισθητηριακά όργανα στον εγκέφαλο, που με τη σειρά του ελέγχει τους μύες, δημιουργούν νέα νευρικά μονοπάτια. Υπάρχουν ενδείξεις πως τα μονοπάτια αυτά δημιουργούνται σε όλη τη διάρκεια της ζωής του ανθρώπου, σαν αποτέλεσμα της ανάγκης προσαρμογής σε νέες κινήσεις και ετερογενή περιβάλλοντα.

Αυτός είναι ο λόγος που χορευτές και αθλητές μαθαίνουν, μέσα από πολύ εξάσκηση, να εκτελούν σύνθετες και υψηλής ακρίβειας, σχεδόν αυτοματοποιημένες κινήσεις. Αυτό επίσης σημαίνει πως αν κάποια στιγμή στη ζωή ενός ανθρώπου εμφανιστεί πρόβλημα, με κάποιο από τα αισθητηριακά του όργανα, το άτομο έχει τη δυνατότητα να προσαρμοστεί σε ένα διαφορετικό πλέον αισθητηριακό περιβάλλον. Για παράδειγμα, οι χορευτές εκπαιδεύονται να κρατούν το βλέμμα τους προσηλωμένο σε ένα μακρινό σημείο του ορίζοντα, για όσο το δυνατόν περισσότερο χρόνο, ενώ εκτελούν πιρουέτες, προκειμένου να μην ζαλιστούν.

Οφθαλμοί

Το αιθουσαίο σύστημα ασκεί κινητικό έλεγχο, μέσω του νευρικού συστήματος, στους μύες των ματιών, με μία αυτόματη λειτουργία που καλείται αιθουσο-οφθαλμικό αντανακλαστικό (vestibulo-ocular reflex – VOR). Όταν το κεφάλι δεν στρέφεται, τα νευρικά ερεθίσματα που μεταδίδονται από το δεξιό αιθουσαίο όργανο στους οφθαλμούς είναι ισότιμα με αυτά που μεταδίδονται από το αριστερό αιθουσαίο όργανο στους οφθαλμούς. Όταν το κεφάλι στρίβει προς τα δεξιά, αυξάνονται τα ερεθίσματα από το δεξιό αιθουσαίο όργανο και μειώνονται αυτά από το αριστερό. Η διαφορά αυτή στα νευρικά ερεθίσματα που προέρχονται από κάθε πλευρά, ελέγχει μέσω του αντανακλαστικού τις κινήσεις των ματιών και σταθεροποιεί το βλέμμα κατά τη διάρκεια των ενεργητικών κινήσεων του κεφαλιού, π.χ. όταν τρέχουμε ή όταν παρακολουθούμε έναν ποδοσφαιρικό αγώνα ή παθητικών κινήσεων π.χ. όταν καθόμαστε μέσα στο αυτοκίνητο και αυτό στρίβει.

Συμπέρασμα

Το σύστημα ισορροπίας του ανθρώπου περιλαμβάνει ένα σύνθετο σύνολο αισθητηριοκινητικών συστημάτων ελέγχου. Βλάβη κάποιου τέτοιου υποσυστήματος μέσω τραυματισμού, ασθένειας ή της γήρανσης μπορεί να οδηγήσει σε διαταραχή της ισορροπίας, καθώς και σε άλλα συμπτώματα όπως ζάλη, ίλιγγο, προβλήματα όρασης, ναυτία, εξάντληση και δυσκολίες αυτοσυγκέντρωσης. Η διαταραχή που επέρχεται στη ζωή και την καθημερινότητα των ασθενών είναι σημαντική, ενώ λόγω της πολυπλοκότητας του συστήματος, είναι πρόκληση η διάγνωση και αντιμετώπιση των αιτιών της διαταραχής.