為什麼平衡對我們的幸福如此重要?

平衡是至關重要的感覺,為我們搖搖欲墜的直立身體提供急需的穩定性。 良好的平衡通常與穩定的姿勢有關,但它也與視覺穩定性有很大關係。

平衡系統的重要性體現在它與大腦的大量聯繫中。 這些聯繫揭示了我們在環境中創造和遇到的運動力可以繼續影響大腦的許多部分,包括那些控制的部分 視覺,聽覺,睡眠,消化,甚至學習和記憶.

平衡如何運作?

每個感官系統都使用探測器或 受體 在大腦之外收集有關環境的信息。 例如,視覺系統使用視網膜中的光敏感受器來檢測可見光。 平衡系統依賴於內耳中專門的運動敏感受體細胞。

雖然明顯與聽力有關,但內耳也是平衡的避難所。 它具有迷宮式結構,由一系列充滿液體的管道和管道組成。 在這個迷宮內有五個平衡接收器,理想地放置以檢測不同類型的運動。 頭部旋轉有三個接收器,另一個用於水平加速度,一個用於垂直加速度(或重力)。

每個平衡受體是由數千個細胞組成的器官,具有長毛狀突起。 由於頭部運動,這些所謂的 毛細胞 當他們的投射被稱為內淋巴的液體沿特定方向推動時,他們很興奮。


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內耳內的內淋巴運動是複雜的。 例如,當你旋轉一碗水時,水需要時間來“趕上”轉動的碗。 這種滯後是由慣性引起的,適用於所有液體,包括內淋巴。

當頭部開始移動時,內淋巴最初保持靜止。 這實際上轉化為內淋巴在與頭部相反的方向上的快速相對運動。 這種相對運動激發了對齊的毛細胞,以檢測特定的頭部運動。

因此,以優雅和精確的方式,內淋巴和毛細胞協同工作,以提供關於頭部運動到大腦的恆定信息流。

內耳平衡器具能夠檢測大小,快速和慢速以及任何方向的頭部運動。 大腦使用來自器官的信號來協調一套控制我們肌肉的平衡反應,一直到我們的腳趾!

然而,這些反射不僅可以控制我們的肌肉,還可以控制我們的眼部肌肉。 這些反應共同構成了我們在不斷變化和不斷變化的物理環境中保持直立和穩定視覺的能力的基礎。

當我們慢跑時,為什麼我們的視力不會反彈?

保持我們的直立姿勢對於我們精確靈敏且反應靈敏的平衡系統來說是一項顯而易見的工作。 然而,它對我們的眼球運動的控制也有深遠的影響。 步行或慢跑時產生的上下運動會對我們的視力產生不穩定影響。

就像來自手持相機的鏡頭一樣,即使沿著平坦路徑或平滑路面進行簡單的慢跑也會導致圖像不穩定和抖動。 在觀看手持攝像機鏡頭時,由於它們移動過於猛烈,因此將焦點放在像樹木這樣的靜止物體上會很不愉快。

但是我們的眼睛呢? 值得慶幸的是,當我們慢跑時,我們的視野非常穩定。 這是由於我們大多數人認為理所當然的反射,稱為 前庭眼反射.

前庭眼反射是人體內最快和最活躍的反射之一。 它使用由內耳檢測到的頭部運動來產生與頭部運動相等但在方向上相反的補償性眼球運動。 儘管頭部有明顯的移動,但這種潛意識的,持續的眼睛位置調整會產生穩定的視野。

視頻:紅外攝像機跟踪眼睛運動,同時在完全黑暗中慢跑。 前庭眼反射通過激活眼外肌肉來移動眼睛以補償頭部運動。 視頻開始時Alan靜止不動(休息),然後慢跑(慢跑),然後再站著(休息)。 雖然眼球運動看起來不大,但它們非常精確。

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平衡出錯時會發生什麼?

對於許多人來說,突然失去視覺或聽覺這種感覺的想法是可怕的(這是正確的),突然失去你的平衡感也同樣是災難性的。

最初,令人虛弱和令人恐懼的頭暈會阻止你完成簡單的日常任務而不會摔倒。 當你開始更多地依賴視力等其他感官時,最嚴重的症狀會隨著時間而消退。 但是,即使部分丟失前庭眼反射也意味著每次想要識別面部或閱讀雜貨項目的價格時停止並靜止不動。

我們幾乎完全沒有意識到這種優雅的反射這一事實證明了平衡系統為我們所做的出色的秘密工作。 它不僅可以讓我們走路而不會摔倒,還可以讓我們持續可靠地看到一個美麗變化的世界。

談話

關於作者

Lauren Poppi,解剖學博士, 紐卡斯爾大學 和Alan Brichta,生物醫學科學與藥學學院(解剖學)教授, 紐卡斯爾大學

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