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人体的平衡(June.09.2000)
人体的平衡是指调节身体空间定位或反应身体动作,以维持身体的空间稳定能力,包括静态平衡(static balance)与动态平衡(dynamic balance)两种。全身性的平衡受到重心位置、重心高度、基底面大小、重量大小与回旋(动态平衡)等因素的影响。一般来说,不同的运动项目需要不同的平衡能力(例如游泳运动需要的平衡与射箭运动需要的平衡不同)。而且,也有研究发现「最优异的射箭运动表现,并不一定由於身体最小的活动,而是程度最适中的动作」。
人体的平衡是由内耳(也称为迷路,labyrinth) 所控制。内耳包括骨性迷路(bony labyrinth)以及其中的膜性迷路(membranous labyrinth)。骨性迷路包括了三个部份:前庭(vastibule)、耳蜗(cochlea)和半规管(semicircular canal)。膜性迷路则包括前庭内的椭圆囊(utricle)和球囊(saccule)、耳蜗内的耳蜗管(cochlear duct) 、以及骨性半规管内的膜性半规管(membranous semicircular canal)。
内耳骨性迷路和膜性迷路(彭英毅,1989)
前庭是骨性迷路的中央部份,此处有二个来自中耳的开囗,即卵圆窗 (oual windows)与圆窗(round windows),以及三个内耳半规管的开囗。椭圆囊和球囊具有膜性壁,悬吊於前庭中。椭圆囊中有一种很小的构造--听斑(macula),他主要由毛细胞和含有细小耳石(听石,otoliths)的胶质膜(gelatinous mem-brane)所组成。当人体的头部位置改变时,便使胶质膜上的压力产生变化,以致引起耳石的移动,并牵动毛细胞,这会刺激附着在前庭神经之接受器,使得纤维细胞将冲动传导到大脑,因而产生头部的位置感觉,同时也有重力改变的感觉。此外,听斑亦会引起直立反射(righting reflexes),亦即身体以及四肢的位置发生移动时,肌肉会出现一种将它复原的反应。此种平衡机制为静态平衡的机转。
听斑(macula)的结构(彭英毅,1989)
半规管是由三个互相垂直的内耳构造组成,包括上半规管、後半规管与外侧(水平)半规管。在骨性半规管里面还有膜性半规管,其间间隔着外淋巴液。每个膜性半规管中含有内淋巴液,并且和骨性前庭内的椭圆囊相连结,在它和椭圆囊接合处附近的半规管会膨大成壶腹(ampulla) ,壶腹内的毛细胞和其支持细胞合称壶腹崤(crista ampullaris),为平衡感觉的接受器。壶腹崤受到半规管内淋巴液流动的刺激,构成身体动态平衡机制。当身体移动或头部转动时,膜性半规管中的内淋巴液会随头部的活动而流动,同时刺激壶腹崤,使得听觉神经的前庭分支产生冲动,传至脑部,再传至适当的骨骼肌,以维持身体的平衡。
除此之外,关节、肌肉及视觉的各种不同接受器,亦是影响身体平衡的重要生理器官,由於其功能以感觉为主,在提供各种身体位置或活动讯息上,亦具举足轻重的地位。事实上,有关人体平衡能力的评估,必须同时考虑到空间位置、肌肉反应与运动特性,而且以评量特定肌肉在运动或静止时的活动情形为主流。
平衡生理学
正常情况下,人体平衡的维持,依靠前庭、视觉及本体感觉3个系统的协调一致来完成,其中前庭系统最为重要,前庭是特殊分化的感受器,主司感知头位及其变化。前庭系统包括:前庭感受器(球囊、椭圆囊、三个半规管),初级神经元(前庭神经节),二级前庭神经元(前庭极及大脑皮层的投射区)。前庭神经到达前庭神经核后,与眼球的运动肌肉及身体各部肌肉有着广泛的神经联系,当外界的一切刺激作用于前庭感受器,视网膜以及肌健、关节和内脏的本位感觉,向中枢发出神经冲动,引起一系列反射来纠正人在空间不适宜的位置。