Balance ability - Neuromuscular Biology

  • Published on
    14-Apr-2015

  • View
    12

  • Download
    2

Embed Size (px)

DESCRIPTION

Balance ability - Neuromuscular BiologyNorwegian School of Sport SciencesB.Sc Sport Science - Sport BiologyOslo, Norway

Transcript

<p>Journal i Nevromuskulrbiologi Stavros Litsos Tema: Balanseforsk NMB 2012 </p> <p>2 B A I B I 2 3 0 2 3 . 0 3 . 2 0 1 2 </p> <p>InnledningI et komplisert, avansert og s bra gjennomtenkt system som menneskekroppen, skulle det bare mangle at alt henger veldig godt sammen. Akkurat p samme mte som alle de andre fysiologiske prosessene i kroppen, vil ogs balanseevnen vre avhengig av to andre mekanismer, nemlig syn og hrsel, som i mindre eller strre grad vil interagere og gi opphav til god balanse og kroppsstilling. En introduserende eksempel kan vre den stimulig som oppstr nr noe beveger seg utenfor synsfeltet, aktivering av Pupillarrefleksen, endring av blikket som rettes mot det objektet som er i bevegelse, endring av den viskse vsken i vestibulus (bekrivelse kommer senere) og stimulering av hrceller og forholdet av den endringen i forhold til hvordan beina befinner seg under dette momentet. Balanseevnen regulerer av Vestibularsystemet som ligger ikke s langt fra et nabosystem, nemlig hrsel. Bildet p venstre side gir et bilde av hvor de to systemene ligger og hvordan de anatomisk sett henger sammen. Vestibularsystemet er en sinnrik oppbygging som befinner seg i det indre ret, i et hulrom som heter vestibulus, i temporalbenet. Den miste enheten, sansecellene, i balanseorganet kalles hrceller, noe man kaller for mekanoreseptorer. Dette p grunnlag av at de reagerer p tensjon og/eller kompresjon (Etimologi: -Mixos=noe som skaper bevegelse, forlengelse av menneskets ektremitet, og Reseptor=Receive, dvs noe som mottar). Sanseorganet bestr av tre deler: 1) Tre semisirkulre kanaler, som str innbyrdes loddrett p hverandre i tre forskjellige plan, nemlig horizontal, vertikal og longititunell 2) Sacculus og 3) Utricculus. Sansecellene er like i alle de fem delene. De semisirkulre kanalene, samt sine hrceller, er et dynamisk system som reagerer p akselerasjon i alle retninger, ved sende elektriske stimuli, i form av aksjonspotensialer, via vestibularnerven til de aktuelle kjernene i hjernen som skal bearbeide informasjonen og/eller informeres i form av feedbackregulering. Hva det angr sacculus og utricculus, vil de bde vre et dynamisk system, og et statisk som hele tiden formidler informasjon til de samme kjernene i hjernen om hodets stilling og tilstand. Det er ikke en tilfeldighet at de semisirkulre kanalene ligger i tre forksjelige plan. Dette med hensikt p at de kan sanse og bearbeide informasjon av hode fra henholdsvis horizontal, vertikal og longititunell retning. Nr man ser p den fysiologiske oppbyggingen, ser man at disse kanalene er fylt med en visks, dvs litt seig vske, som henger etter hodets roterende bevegelse. Tregheten av vsken vil fre til en bying av hrcellene, som vil mle den i tregheten, hvilken avbying vil fre til endring i</p> <p>aksjonspotensialfrekvensen i vestibularnerven som srger for at de tilsvarende delene av hjernen som tar av seg balanseevnen, fr ndvendig informasjon. Det er viktig merke seg at hver hrcelle kun blir depolarisert ved avbyning i en retning (mot et spesielt hyt hr kalt kinocilium). Siden vi har et speilbilde-lignende system, med et vestibularapparat p begge sider, vil en gitt bevegelse eksitere hrceller p en side av hode og inhibere hrceller p den andre siden (som et resultat av bying mot kinocilium gir hypoerpolarisering) fre til en nyaktig informasjon til SNS om hodets posisjon. Nkkelord: Hodets stilling + liner akselerasjon. Langsomt adapterende. Statisk flsomhet. Dynamisk flsomhet (akselerasjon/ retardasjon) P bakgrunn av dette og for danne en liten sammenkopling mellom introduksjon og neste oppgave del, er det viktig nevne at mange celler i sentralnervesystemet har ikke en fullstendig hviletistand, eller med andre ord konstant membranpotensial. Istedenfor ser man hele tiden en viss aktivitet, noe som oppstr pga de hrcellene som gir en tilsvarende fyringsfrekvens avhengig av hvordan hodet er i forhold til omgivelsen. De afferente nervenes soma ligger i Scarpas ganglion og til sammen utgjr 20.000 bipolre nerveceller, som terminerer i hjernestammen.</p> <p>Utstyr, Metode og FremgangsmteSelve forsket tok sted ved den biomekaniske laben i 2.Etasje. Utstyret som ble brukt var en trykkplatform som mlte endring av bevegelse, en ledning som ble brukt for koble dataen med trykkplatformen, og en datamaskin der dataene ble registrert. Forsket ble gjennomfrt p flgende mte. Man mtte st p trykkplatformen, mtte konsentrere seg og flge forskslederens veiledning. Forskspersonen skulle st med ca en fot avstand mellom fttene, for s bevege kroppen i store sirkler i forhold til tyngdepunktet. Fttene skulle st i ro. Under trykkplatformen, var det noen sensorer som registrerte trykksenterets loddlinje mot underlaget. Denne sensoren ville da danne en tilsvarende sirkelaktig figur. Grafen skulle lagres og navngis. Neste del av forsket gikk ut p at forskspersonen sto med ca en fot avstand mellom fttene, i en s stabil stilling som mulig. Etter 20 sek, alts etter at forskslederen ga beskjed, mtte forskspersonen lfte venstre ben og holde balansen p hyre fot. Etter enda 20 sek, skulle man lukke da yene og mtte st s stille som mulig. Forsket besto til sammen av 3*20 sek som utgjorde en graf som gir oversikt over balansen i forhold til en stende stilling p to ftter, stende stilling p en fot, og stende stilling p en fot med lukkede yne. Den ene kurven, alts Y, viser utslaget sideveis, mens X viser utslaget frem og tilbake. Dette forsket mtte ogs lagres og navngis. Standardavvikene skulle regnes ut av professoren, og legges ut p fronter. Dataene vil behandles i neste oppgavedel.</p> <p>Resultater og KonklusjonFigur 1:</p> <p>Figuren viser til forsket der forskspersonen skulle i 60 sek gjennomfre rotasjoner av kroppen, innenfor understtteflaten. Figur 2:</p> <p>-----To ben, pne yne----- ---------Hyre ben, pne yne------- ---Hyre ben, lukket yne---</p> <p>Tid(s): FP Stavros Gjennomsnit t </p> <p>SDx </p> <p>0-20 SDy 0,27 0,44 </p> <p>SDx 0,11 0,16 </p> <p>20-40 SDy 0,48 0,71 </p> <p>SDx 0,44 0,59 </p> <p>40-60 SDy 1,55 1,55 </p> <p>1,57 1,37 </p> <p>Den verste grafen viser til bevegelse som oppsto anterioprosterior, mens den nederste viser til beveselse som oppst lateralt. Til sammen varte det 60sek. 20 Sek for hver av den. Under grafen har jeg lagt en tabell som gir oversikt over SD under de ulike periodene, alts 020 sek, 20-40 sek og 40-60 sek. Dette er for henholdsvis to ben-pne yne, hyre ben-pne yne og hyre ben-pne yne. Kvantifiseringen er gitt ved standaravviket (), som gir et greit ml p hvor stille forskspersonen er i stand til st. Med utgangspunkt i grafen ser man at sd ker, med kende vanskelighets grad. Den kte fra 0,27 (sdx) og 0,11 (sdy) til 0,48 (sdx) og 0,44(sdy) nr man gikk over til st op et ben, men fortsatt med pne yne, og kte enda mer nr man gikk over til st p et ben med lukket yne. Da ser vi at sd kte med 1,07(sdx) og 1,13(sdy), og kom alts opp i 1,55(sdx) og 1,57(sdy). Nr man ser p gjennomsnittet, kommer man fremt til at, jeg ligger relativt bedre, unntak nr det gjelder sdx og sdy under 40-60 sek perioden, med henholdsvis en verdig som var lik gjennomsnittet og drligere enn gjennomsnittet. Grunnen til dette kan ligge i at under den perioden klarte jeg ikke konsentrere meg s mye pga av det var folk som kom inn i laben og det skapt litt styr. Dette kan ha forrsaket dislokalisering av fokus nr det gjelder hrselsapparatet, samt balansesenteret. Viktig er det ogs legge merke til at det er litt, men ikke mye mer bevegelse p langs av foten enn p tvers, alts at det er mer bevegelse p langs enn p tvers. Hva det angr balanse vil en tydeligvis ha en bedre forutsetning for opprettholde balansen nr en str p to ben med pne yne. Dessuten og av stor betydning er det faktumet at man vil i tillegg vre i stand til opprettholde balansen til og med under krevende forhold, dvs mens andre skriker, snakker eller t.o.m beveger seg. Dette finner sitt grunnlag i at syn, hrsel og vestibularsystemet henger sammen. En vil vre i stand til lokalisere ytre stimuli ved lokalisere objektet, noe som gir et bedre grunnlag for fin justering nr det gjelder balansen. Nr man isolerer hrsel og vestibularsystemet fra syn, ser man at balanseevnen vil da vre avhengig av hvordan lyden tolkes av hrcellene i labyrinten og tregheten p reaksjonen som skapes av ottolitene. Dermed vil det fokus hjernen rettes mot den siden av kroppen lyden er skarpest, i og med at hjernen tolker det snn at derfra er sannsynligheten strre for at kroppen vil falle. Dessuten rekrutterer hjernen flere motoriske enheter som har til hensikt opprettholde balansen. Disse enhetene kalles ogs for balansestimulerende, og finner sted i overekstremitetene. Nr man er i ferd med falle, benytter en seg av hendene. Nr man faller forfra, vil en fort lpte armene opp med sikte p ke treghetsmomentet samtidig som at man skaper et stort dreiemoment samt tangensiell akselerasjon og hastigheten p motsatt retning enn den retningen man faller, for tilfelle forfra.</p> <p>Nr man da i tillegg str p et ben med lukket yne, reduserer man i tillegg arealet, noe som vil utsette forskspersonen enda mer for ytre stimuli og dermed p miste balansen. Mindre areal, betyr lettere stimulering av muskelspolene, og leddreseptorer. Er man ikke vant til det, vil det vre stor sannsynlighet for at man mister balansen. Det er derfor av stor betydning trene opp balansen ved benytte seg av velser der man stimulerer kroppen p ulike mter. Dette innebrer bruke et ben, to ben med lukket yne, et ben med lukket yne eller to ben med lukket yne. Ustabilt underlag kan ogs bidra til at en ker balansen og samspillet mellom de ulike muskelgruppene og deres aktivering. Vr oppmerksom p at nr en gjr noe nytt, vil en vre stiv. Grunnen til det er hy rekruttering av bde agonister, antagonister og stabilisatorer p en og samme gang, noe som vil fre til at en ikke vil vre i stand til utfre arbeidet raskt, og dermed vil en vre mindre utsatt for det hjernen tolker som situasjon med hy skaderisiko. Nr man ver p en bestemt velse som stiller krav p balanse, vil en etter hvert venne hjernen slik at fre motoriske enheter aktiveres, og helst de riktige, de mest ndvendige. Dette er mer konomisk med tanke p metabolsk energi.</p>