این سیستم، وضعیت بدن را در فضا برای رسیدن به تعادل کنترل می‌کند. تعادل توانایی حفظ وضعیت و بخصوص مرکز ثقل، در یک محدوده خاص از فضا که محدوده ثباتی[1] نامیده می‌شود(80). این محدوده، بخشی از فضا است که بدن می‌تواند وضعیتش را در آن حفظ کند بدون آنکه سطح اتکاء تغییر یابد. محدوده تعادل مرز ثابتی ندارد بلکه حدود آن بستگی به نوع فعالیت، بیومکانیک فرد و جنبه‌های مختلف محیط دارد.

 

در کنترل پوسچر لازم است تا با استفاده از اطلاعات حسی، وضعیت حرکت بدن در فضا ارزیابی شده و نیروهای لازم برای کنترل این وضعیت ایجاد شوند. بنابراین در کنترل پوسچر، احتیاج به تداخل عمل سیستم‌های اسکلتی- عضلانی و عصبی داریم.(74). اجزای اسکلتی- عضلانی، شامل محدوده حرکتی مفاصل، انعطاف ستون مهره‌ها، خصوصیات عضله و ارتباط بیومکانیک اجزای بدن می‌باشد. اجزای عصبی در کنترل پوسچر شامل موارد زیر هستند:

1- فرآیندهای حرکتی (پاسخ‌های عضلانی به شکل سینرجی)

2- فرآیندهای حسی (سیستم‌های بینایی، حس عمقی[2]، وستیبولار[3])

3- استراتژی‌های حسی[4] که اطلاعات مختلف حسی را سازماندهی می‌کنند.

4- مکانیسم‌های عصبی که حس و حرکت را هماهنگ می‌کنند(74).

 

2-2-4 کنترل پوسچر ایستاده

در وضعیت ایستاده، مرکز ثقل در فضایی که با طول پاها و فاصله بین آنها محدود شده است حفظ می‌شود(80). در دهه اخیر استراتژیهای حسی و حرکتی در کنترل پوسچر ایستاده به طور گسترده‌ای مورد بررسی و مطالعه قرار گرفته‌اند.

استراتژی به معنای یک برنامه است که فعالیت اجزای مختلف یک سیستم بر مبنای آن تنظیم و اجـرا می‌شـود(74)

استراتژیهای حرکتی در کنترل پوسچر، یعنی تنظیم حرکات به منظور کنترل وضعیت بدن در فضا. استراتژیهای حسی یعنی تنظیم اطلاعات حسی دریافتی از سیستم‌های بینایی، حس عمقی و وستیبولار برای کنترل پوسچر و استراتژیهای حسی- حرکتی یعنی هماهنگ نمودن اجزای حسی و حرکتی برای کنترل پوسچر(74). هیچ کس در حالت ایستاده کاملا ساکن نیست، بلکه بدن در حالت ایستاده به میزان کمی نوسان دارد و این نوسان بیشتر به سمت جلو و عقب است. به همین دلیل، محققین، بیشتر به جستجوی نحوه حفظ تعادل در صفحه ساجیتال[5] پرداخته‌اند(25).

 

2-2-5 مکانیزمهای حرکتی در کنترل تعادل

کنترل تعادل نیازمند تولید و هماهنگی نیروهای لازم می‌باشد تا حرکات موثر جهت کنترل وضعیت بدن ایجاد شوند. سیستم اعصاب مرکزی[6] در حالت ایستاده ساکن و حالت ایستاده هنگام به هم خوردن تعادل[7] به طرق مختلف باعث تولید، هماهنگی و تنظیم این نیروهامی‌گردد.

به طور کلی دو عامل اصلی را می‌توان موجب حفظ تعادل در وضعیت ایستاده دانست.

اول، راستای قرارگیری[8] اجزای بدن نسبت به یکدیگر که تاثیر نیروی جاذبه را کاهش می‌دهد.در یک وضعیت ایستاده بهینه، خط ثقل از نقاط زیر عبور می‌کند(23).

1- زائده ماستوئید[9]

2- نقطه‌ای درست مقابل مفصل شانه

3- مفصل لگن (یا درست پشت آن)

4- نقطه‌ای درست مقابل مرکز مفصل زانو

5- نقطه‌ای درست جلوی مفصل مچ پا

در وضعیت ایستاده صحیح، طرز قرار گرفتن اجزای بدن کمک می‌کند تا تعادل با مصرف کمترین میزان انرژی حفظ شود(23). در واقع راستای صحیح قرارگیری اجزای بدن باعث کاهش اثر نیروهای جاذبه شده و عضلات به مقدار کمتری برای حفظ تعادل بدن فعال می‌شوند.

دومین عامل اصلی و مهم برای حفظ تعادل در حالت ایستاده ساکن، تون عضلانی[10] است. تون عضله مقاومتی است که عضله در برابر طویل شدن از خود نشان می‌دهد. برای ارزیابی کلینیکی، اندام‌های فرد، به طور غیر فعال[11] حرکت داده می‌شوند تا مقاومتی که عضلات در برابر حرکت نشان می‌دهند، بررسی شود(78).در یک فرد طبیعی، هوشیار و در حال استراحت، مقدار مشخصی تون عضلانی وجود دارد. اما در حال استراحت نمی‌توان فعالیت الکتریکی عضلات را ثبت کرد. همین مسئله موجب شده تا برخی محققین، عوامل غیر عصبی دخیل در تون عضلانی را مربوط به وجود مقدار کمی کلسیم آزاد در رشته‌های عضلانی بدانند(78).

عوامل عصبی ایجاد کننده تون عضلانی، مربوط به فعال شدن رفلکس کششی[12] هستند که موجب مقاومت عضله در برابر کشش می‌شوند. فعالیت دائمی این رفلکس موجب می‌شود که طول عضله در میزان مشخصی حفظ شود(78). (22)طبق یک نظریه، این رفلکس در حفظ پوسچر، به صورت فیدبک[13] عمل می‌کند یعنی زمانی که بدن به سمت جلو و عقب نوسان می‌کند عضلات اطراف مچ پا کشیده می‌شوند و این رفلکس فعال می‌شود، در نتیجه با کوتاه شدن رفلکسی عضلات، نوسان بدن کنترل می‌شود(78).

از عوامل دیگری که در تنظیم تعادل در حالت ایستاده ساکن موثر است تون وضعیتی[14] می‌باشد. در حالت ایستاده برای مقابله با نیروی جاذبه، تون در برخی عضلات ضد جاذبه افزایش می‌یابد. این افزایش تون در عضلات وضعیتی، تون پوسچرال نامیده می‌شود(88).

عوامل مختلفی از جمله گیرنده‌های حس عمقی بر روی تون وضعیتی موثر می‌باشند. بررسی‌ها نشان می‌دهد در بیماری‌های شاخ خلفی نخاع این تون وضعیتی کاهش می‌یابد. تحریک گیرنده‌های پوستی کف پا نیز باعث باز شدن[15]  اتوماتیک پا به طرف سطح اتکا می‌گردد که افزایش تون وضعیتی در عضلات اکستانسور را به دنبال دارد.

سیستم‌های وستیبولار و بینایی نیز بر روی تون وضعیتی دخالت دارند. گیرنده‌های وستیبولار که در اثر تغییر جهت و حرکت سر تحریک می‌شوند باعث تغییر تون وضعیتی در اندامها و گردن می‌شوند(88). بسیـاری از محققین اثـر تون وضعیتـی را در کنترل تعادل در حالت ایستاده بسیار مهـم می‌دانند.

تون وضعیتی در عضلات تنه، یک عامل کلیدی برای کنترل پوسچر طبیعی در وضعیت ایستاده است. این نظریه با مطالعات الکترومیوگرافی[16] مورد آزمون واقع شده است. این مطالعات نشان می‌دهند که در وضعیت ایستاده بسیاری از عضلات، فعالیت تونیک دارند(74).

عضلات سولئوس[17] ، گاستروکنمیوس[18] و تیبیالیس انتریور[19] ، هنگامی که نوسان بدن به طرف عقب باشد فعالیت دارند. عضلات گلوتئوس مدیوس[20] ، تنسورفاشیالاتا[21] ، ایلیوسواس[22] و توراسیک ایرکتواسپاین[23] نیز همراه با عضلات شکمی هنگام ایستاده ساکن از تون بالایی برخوردارند.البته در صـورتی که مرکز ثقل بدن از محدوده خود خـارج شود عضـلات بیشتـری فعـال می‌شـوند و با استفـاده از استـراتژیهای مختلف، سیستم اعصـاب مرکزی، مرکز ثقل را به محـدوده تعادل برمی‌گـرداند(4).

 

2-2-6  مکانیسم‌های حسی در کنترل تعادل

جهت رسیدن به تعادلی مناسب و کنترل پوسچر، اعمال نیروی بدن به تنهایی کافی نمی‌باشد، سیستم اعصاب مرکزی برای اینکه بتواند به موقع و به صورت مناسب جهت کنترل تعادل، دستور فعالیت لازم به عضلات را بدهد، باید از موقعیت بدن در فضا و از ساکن بودن و یا در حال حرکت بودن آن آگاه شود. این اطلاعات توسط گیرنده‌های حسی، حسهای بینایی، وستیبولار و حس عمقی (از گیرنده‌های پوستی، مفاصل و عضلات) به سیستم اعصاب مرکزی می‌رسد و وضعیت بدن را مشخص می‌کند(74). هر کدام از این سیستم‌های حسی، اطلاعات ویژه خود در مورد وضعیت بدن را در اختیار سیستم اعصاب مرکزی قرار می‌دهد. بنابراین هر سیستم، یک مرجع اطلاعاتی متفاوت برای سیستم اعصاب مرکزی محسوب می‌شود.

تحقیقات بر روی سیستمهای حسی، به طور مجزا میسر می‌باشد اما ارتباط و تلفیق این سیستمها با هم می‌باشد که به تعادل و کنترل پوسچر منتهی می‌شود. اینکه چطور این حواس در طول عمر یک فرد با هم تلفیق شده و همکاری می‌کنند، نظر بسیاری از محققین را به خود مشغول داشته و تحقیقات زیادی در این‌باره صورت گرفته است(4).

بنا بر فرضیه سازماندهی حسی[24] سیستم اعصاب مرکزی با پردازش داده‌های گرفته شده از سیستم‌های بینایی، وستیبولار و حس عمقی قادر به تنظیم مکانیسم مناسب جهت کنترل تعادل می‌باشد. اختلال در داده‌های حسی که وضعیت و موقعیت‌ بدن را گزارش می‌دهند می‌تواند باعث عدم تعادل و ثبات شود. بررسی‌های مختلف، تاثیر این سه حس را در کنترل تعادل مورد نیاز ارزیابی قرار داده‌اند(4،52،62).

[1] – Stability Limits

[2] – Proprioception

[3] – Vestibular

[4] – Sensual Strategies

[5] – Sagital

[6] – Central Nervus System (C.N.S)

[7] – Alignment

[8] – Perturbated Stance

[9] – Mastoid Process

[10] – Muscle Tone

[11] – Passive

[12] – Stretch Reflex

[13] – Feedback

[14] – Postural tone

[15] – Extension

[16] – Electro Myography (E.M.G)

[17] – Soleus

[18] – Gastrocnemius

[19] – Tibialis Anterior

[20] – Gloteus Medius

[21] – Tensor Facialata

[22] – Iliopsoas

[23] – Thorasic Erectospine

[24] – Sensory Organization

1سیستم بینایی

طبق نظریه کلی، سیستم بینایی دارای دو عملکرد می‌باشد، یکی دیدن اشیاء در محیط اطراف، که توسط تحریک میدان دید مرکزی به وجود می‌آید و دیگری تشخیص موقعیت بدن نسبت به محیط اطراف که این اطلاعات توسط میدان دید محیطی دریافت می‌گردد. اثر سیستم بینایی در حفظ تعادل و پوسچر کمتر از دو حس دیگر یعنی وستیبولار و حس عمقی مورد بررسی و تحقیق قرار گرفته است. با توجه به اینکه بسیاری از افراد می‌توانند با چشم بسته و یا در اتاق تاریک، تعادل خود را حفظ کنند، نقش سیستم بینایی در حفظ تعادل و پوسچر زیر سوال می‌رود. همچنین سیستم بینایی قادر به تشخیص تفاوت بین حرکت سر به طرف اشیاء[1] و حرکت اشیاء به طرف سر[2] نمی‌باشد و در نتیجه می‌تواند اطلاعات نادرستی به سیستم اعصاب مرکزی انتقال دهد(74).

محققین با ایجاد اختلال و یا حذف بینایی، تعادل و نوسان بدن را در گروههای سنی و شرایط مختلف ارزیابی کرده‌اند. لی[3] یکی از اولین تحقیقات را در این زمینه انجام داد. او افراد بالغ و سالم را در اتاقی با دیوارها و سقف متحرک قرار داده و با حرکت دادن دیوارها باعث تحریک گیرنده‌های بینایی شده و در نتیجه، بدن همراه با حرکت دیوارها دچار نوسان شده است(75).در تحقیقی دیگر، سیستم بینایی کودکان را مورد بررسی قرار داده و مشاهده کرد در شرایطی که دیوارها به سرعت جابجا می‌شوند، کودکان خردسال تعادل خود را از دست می‌دهند که نشانگر اهمیت و نقش سیستم بینایی در کنترل تعادل آنان می‌باشد. در حالی که در کودکان بزرگتر و افراد بالغ، با حرکت دیوارها، نوسان کمتری در بدن ایجاد شده است(4).

 

2-2-6-2 سیستم وستیبولار

سیستم وستبولار جهت تنظیم پوسچر و تعادل، بسیار مهم و ضروری می‌باشد. سیستم وستیبولار را می‌توان به عنوان یک سیستم حسی که نقش مهمی در تنظیم حرکات دارد، در نظر گرفت. این سیستم اطلاعات مربوط به وضعیت و حرکت سر و جهت جاذبه را به سیستم اعصاب مرکزی منتقل می‌کند(74).همچنین در کنترل مرکز ثقل بدن در وضعیت‌های ایستاده و در حال حرکت موثر می‌باشد. سیستم وستیبولار قادر به کنترل وضعیت سر نسبت به تنه و خط افق نیز می‌باشد. این سیستم در گوش داخلی قرار دارد و دارای دو نوع گیرنده حسی می‌باشد که وضعیت و حرکات مختلف سر را تشخیص می‌دهند. گیرنده‌های حسی، شامل گیرنده‌های مجاری نیم‌دایره‌ای[4] و اتولیت‌ها[5] می‌باشند. مجاری نیم‌دایره‌ای، از سه مجرای تقریباً عمود بر هم تشکیل شده‌اند. داخل این مجاری از مایع، پر شده است، که نسبت به حرکات زاویه‌دار سر، در جهات مختلف و بخصوص حرکات سریع، که به هنگام عدم تعادل و یا راه رفتن، به وجود می‌آید، حساس هستند. میزان حرکات چرخشی[6] سر در سطح ساجیتال و فرونتال، توسط مجاری عمودی و حرکات در سطح افقی، توسط مجاری افقی، گزارش و کنترل می‌شوند. بیشترین حرکات سر در حالت ایستاده و یا راه رفتن و دویدن، در سطح ساجیتال، صورت می‌گیرد(4).

گیرنده‌های اتولیت که از ساکول[7] و اوتریکول[8] تشکیل شده‌اند، حرکات خطی[9] سر را احساس می‌کنند. حرکات خطی عمودی سر[10] توسط ساکول و حرکات خطی افقی توسط اوتریکول، دریافت می‌شوند. سیستم اعصاب مرکزی با استفاده از داده‌های اتولیت‌ها، قادر به تشخیص حرکت بدن به طرف اشیاء و یا حرکت اشیاء به سمت بدن می‌باشد. گیرنده‌های اتولیت، نسبت به حرکات آرام سر، مثل حرکاتی که حین نوسان بدن در حالت ایستاده رخ می‌دهد، حساس می‌باشند و آن را گزارش می‌دهند این سیستم در عمود نگه‌ داشتن وضعیت سر، نقش مهمی ایفا می‌کند. در افرادی که دچار بیماری سیستم وستیبولار یکطرفه شده باشند، سر به طرف سمت مصدوم خم می‌شود(4).

طبق آزمایشات شام وی  کوک و هوراک افرادی که دارای اختلال در سیستم وستیبولار باشند، در صورتی که بتوانند از سیستم‌های بینایی و حس عمقی استفاده کنند، قادر به حفظ تعادل خود خواهند بود. در وضعیت‌هایی که دو حس دیگر نیز دچار اختلال شده باشند (وضعیت چشم بسته بر روی سطح اتکای متحرک)، این افراد دچار عدم تعادل خواهند شد. در نتیجه در شرایطی که نور، کافی بوده و سطح اتکاء محکم باشد، افراد با اختلال سیستم وستیبولار، در آزمایشات تعادلی، موفق خواهند بود(52).

افراد طبیعی از دو استراتژی حرکتی مچ پا و لگن، جهت حفظ تعادل، استفاده می‌کنند. سیستم وستیبولار در ایجاد استراتژی مچ پا نقش مهمی ندارد و بیماران وستیبولار قادر به استفاده از این استراتژی می‌باشند. در حالی که وجود اطلاعات وستیبولار در انجام استراتژی لگن بسیار مهم بوده و افرادی که سیستم وستیبولار در آنها دچار اختلال شود به استفاده از استراتژی لگن نخواهند بود و در کنترل پوسچر، دچار مشکل می‌شوند.محققین با تحریک الکتریکی سیستم وستیبولار، به بررسی نقش آن در ایجاد پاسخهای پوسچرال و فعال شدن عضلات پرداختند. طبق نظر آنها دو سیستم وستیبولار و حس عمقی در ایجاد این پاسخها موثر بوده و در شرایطی که سطح اتکاء جابجا شود، سیستم وستیبولار از اهمیت بیشتری در کنترل تعادل برخوردار است. به طور کلی کنترل تعادل بدن مستلزم ارتباط نزدیک در حس عمقی و سیستم وستیبولار می‌باشد(62).

 

2-2-6-3 سیستم حس عمقی

سیستم حس عمقی، اطلاعات مربوط به حرکت و وضعیت بدن در فضا را نسبت به سطح اتکا به سیستم اعصاب مرکزی منتقل می‌کند. این سیستم وضعیت بدن را نسبت به سطح افقی و همچنین ارتباط بین قسمتهای مختلف بدن نسبت به هم را گزارش می‌دهد. این سیستم شامل گیرنده‌های حس عمقی عضلات، مفاصل و گیرنده‌های پوستی می‌باشد. دوکهای عضلانی[11] و گیرنده‌های گلژی[12] ، گیرنده‌های عضلانی این سیستم می‌باشند(74).

[1] – Self  Motion

[2] – Object Motion

[3]- lee

[4] – Semicircular

[5] – Otolith

[6] – Rotational

[7] – Sacul

[8] – Utricule

[9] – Linear

[10] – Vertical Linear

[11] – Muscle Spindles

 

[12] – Golgi Tendons

Written by