Ucho wewnętrzne: klucz do zachowania równowagi

Równowagę można zdefiniować jako zdolność do utrzymania stabilnej pozycji oraz orientacji w przestrzeni w spoczynku i podczas ruchu. Istnieją trzy główne systemy odpowiedzialne za informacje sensoryczne umożliwiające utrzymanie równowagi: wzrokowy, somatosensoryczny i przedsionkowy. W spoczynku lub w odpowiedzi na stymulację, informacje dopływające z trzech systemów są koordynowane i przetwarzane w ośrodkowym układzie nerwowym w celu rozpoznania pozycji pacjenta. Wynikiem jest generowanie reakcji motorycznej zapewniającej utrzymanie równowagi.

Układ przedsionkowy odgrywa podstawową rolę w utrzymywaniu równowagi poprzez następujące funkcje:
• przekazywanie do ośrodkowego układu nerwowego informacji dotyczących przyspieszenia liniowego i kątowego,
• pomoc w orientacji wzrokowej poprzez kontrolę mięśni gałek ocznych,
• kontrolę napięcia mięśni szkieletowych, które utrzymują odpowiednią postawę.

Układ przedsionkowy a równowaga

Błędnik kostny, wypełniony przychłonką (perilympha), składa się z przedsionka (vestibulum) i trzech kanałów półkolistych (canales semicirculares). Przedsionek jest z przodu połączony ze ślimakiem (cochlea). Błędnik błoniasty zawieszony w błędniku kostnym jest wypełniony śródchłonką (endolympha). Płaszczyzny trzech kanałów półkolistych są do siebie prostopadłe, jeden ma przebieg poziomy, a dwa pionowy. Poziomy kanał półkolisty jest równoległy do poziomego kanału półkolistego w drugim uchu. Przedni pionowy kanał półkolisty z jednej strony jest równoległy do kanału tylnego z drugiej strony i odwrotnie.

Każdy kanał półkolisty ma z jednej strony bańkę (ampulla) zawierającą czuciowe komórki przypominające włoski, natomiast druga część nie ma kształtu bańki i łączy się z przedsionkiem za pomocą odnogi błoniastej wspólnej (crus membranaceus commune). W ten sposób powstaje połączenie pomiędzy przedsionkiem i kanałem półkolistym. Każda włoskowata komórka zmysłowa posiada wiele drobnych włosków zwanych stereocilia i pojedynczy długi zwany kinocilium. Aktywność włoskowatych komórek w kierunku kinocilium zwiększa liczbę generowanych impulsów, podczas gdy aktywność włosków w kierunku przeciwnym względem kinocilium zmniejsza aktywność.

Nerw przedsionkowo-ślimakowy (nerw czaszkowy VIII)

Nerw przedsionkowo-ślimakowy (n. vestibulocochlearis) składa się z nerwu przedsionkowego i nerwu ślimakowego, zwanego także słuchowym. Oba przenoszą informacje z ucha wewnętrznego do układu nerwowego, jednak informacje te mają różny charakter. Obydwa nerwy mają funkcję czuciową. 

Nerw przedsionkowy odbiera informacje aferentne z łagiewki (utriculus), woreczka (sacculus) i kanałów półkolistych ucha wewnętrznego oraz z móżdżku. Przesyła informację eferentną do dolnego konara móżdżku (pedunculus cerebellaris inferior), a także do rdzenia kręgowego i jąder nerwów czaszkowych: okoruchowego (III) (n. occulomotorius), bloczkowego (IV) (n. trochlearis), odwodzącego (VI) (n. abducens) przez pęczek podłużny przyśrodkowy (fasciculus longitudinalis medialis). Nerw ślimakowy przenosi włókna aferentne ze ślimaka do kory słuchowej.

Umiejscowienie narządu równowagi w części skalistej kości skroniowej

Fizjologia poczucia równowagi

Błędnik przedsionkowy generuje podstawową aktywność spoczynkową, będącą źródłem impulsowych wyładowań o stałym tempie, które występują nawet przy braku bodźca zewnętrznego i są odpowiedzialne za utrzymanie napięcia mięśniowego. Aktywność spoczynkowa każdego błędnika ma tendencję do odchylania oczu i ciała w stronę przeciwną, jednak wyładowania z obydwu błędników w normalnej sytuacji są sobie równe, dzięki czemu utrzymywany jest stan równowagi.

Rozpoznanie ruchu głowy względem ciała zapewniają receptory przyspieszenia liniowego i kątowego (kanały półkoliste) w uchu wewnętrznym.

Pobudzenie elektryczne wytwarzane w uchu wewnętrznym przemieszcza się wzdłuż nerwu przedsionkowego (pierwszorzędowy aferentny szlak nerwowy) do jąder przedsionkowych środkowych pnia mózgu, tworzących szlaki neuronalne drugorzędowe odpowiedzialne za odruch przedsionkowo-oczny, a także szlaki przedsionkowo-rdzeniowe i przedsionkowo-móżdżkowe.

Szlaki przewodzące informacje przedsionkowe docierają także do ośrodków wymiotnych pnia mózgu, co wyjaśnia występowanie objawów wegetatywnych, takich jak nudności, wymioty i pocenie się, których zwykle doświadczają pacjenci w wyniku ostrej jednostronnej patologii przedsionka.

Badanie zaburzeń słuchu i zawrotów głowy

Badanie mechanizmów równowagi musi obejmować wywiad chorobowy (historię pacjenta) - ma on zasadnicze znaczenie, ponieważ przyczyny zawrotów głowy są związane z wieloma układami ciała. Zebranie wywiadu pozwoli zaoszczędzić czas i pomoże w procesie stawiania prawidłowej diagnozy.

Zazwyczaj pacjent otrzymuje kwestionariusz, który obejmuje:
• opis zawrotów głowy,
• związane z nimi objawy wegetatywne: nudności, wymioty, poty itd.,
• czas trwania objawów: od kiedy obserwowane są objawy,
• czas trwania i częstotliwość pojedynczego ataku,
• wszelkie objawy związane z węchem, wzrokiem i smakiem,
• objawy związane ze słuchem: głuchota, szumy uszne, uczucie zatkania ucha,
• jakiekolwiek symptomy związane z zaburzeniami sercowo-naczyniowymi, neurologicznymi, czynnością nerek oraz z cukrzycą,
• informacje odnośnie przyjmowania (na stałe) jakichkolwiek leków obecnie lub w przeszłości,
• progresję objawów.

Badanie nerwu twarzowego i nerwu trójdzielnego musi być wykonane wraz z testami słuchu. Jeśli historia przypadku wskazuje na przyczyny braku równowagi z powodu ucha, należy zbadać aparat słuchu i układ przedsionkowy.

Bateria testów słuchu

Słuch i równowaga ciała są dwiema funkcjami ucha. Jak zauważyliśmy wcześniej, ślimak i przedsionek mają ze sobą bliski kontakt, a ósmy nerw czaszkowy (nerw przedsionkowo-ślimakowy) stanowi dla nich wspólny szlak, zanim dotrze do mózgu. Z tego względu, gdy skupiamy się na patologii przedsionkowej, konieczne jest przetestowanie układu słuchowego.

Audiometria tonalna jest badaniem mierzącym stopień ubytku słuchu, rodzaj ubytku słuchu oraz umożliwiającym określenie wzorców ubytku, które mogą nakierować diagnostę na określone patologie przedsionka, takie jak: choroba Ménière’a, perlak, przewlekłe zapalenie ucha środkowego, otoskleroza itp.

Audiometria impedancyjna jest procedurą pozwalającą zbadać stan ucha środkowego i tym samym pomagającą w określeniu występowania jakichkolwiek przyczyn zaburzeń równowagi związanych z uchem środkowym.

Badanie słuchowych potencjałów wywołanych na poziomie pnia mózgu (BERA) jest procedurą przydatną w diagnozowaniu patologii ślimaka, w obszarze zaślimakowym lub w dowolnym miejscu aż do pnia mózgu.

Miogenne przedsionkowe potencjały wywołane (VEMP) są potencjałami odbieranymi znad mięśnia mostkowo-obojczykowo-sutkowego w odpowiedzi na głośne dźwięki. Celem badania jest ustalenie, czy woreczek, nerw przedsionkowy dolny i przedsionkowy szlak nerwowy funkcjonują normalnie. Analiza uzyskanego kształtu fali VEMP pomaga ustalić, czy miogenne potencjały wywołane są prawidłowe czy zaburzone.

Użyteczność kliniczna

Wymienione badania pozwalają na diagnozę następujących struktur: woreczka, nerwu przedsionkowego dolnego i jąder przedsionkowych, jak również szlaku przedsionkowo-rdzeniowego przyśrodkowego, jądra nerwu dodatkowego, XI nerwu czaszkowego i mięśnia mostkowo-obojczykowo-sutkowego. Nieprawidłowe wyniki miogennych przedsionkowych potencjałów wywołanych (VEMP) mogą być spowodowane nieprawidłowościami dowolnej z tych struktur.

Elektronystagmografia
Oczopląs może być zdefiniowany jako mimowolny poziomy, pionowy lub obrotowy ruch gałek ocznych, polegający na powolnym przemieszczaniu się oczu w jedną stronę i szybkim powrocie w kierunku linii pośrodkowej. Kierunek oczopląsu określany jest na podstawie jego fazy szybkiej.

Za pomocą nystagmografii diagnozuje się głównie połączenia pomiędzy gałkami ocznymi a jądrami przedsionkowymi, które są odpowiedzialne za patologiczne ruchy oka występujące w fazie powolnej oczopląsu przedsionkowego.

Badanie za pomocą elektronystagmografu
Monitorowanie oczopląsu może być przeprowadzane za pomocą odprowadzenia jednokanałowego lub wielokanałowego. Urządzenie jednokanałowe (jednoodprowadzeniowe) rejestruje ruchy gałek ocznych w poziomie, podczas gdy urządzenie wielokanałowe (wieloodprowadzeniowe) rejestruje ruchy poziome i pionowe.
W przypadku oczopląsu wyróżnia się dwie fazy: szybką i wolną. Kierunek oczopląsu jest nazywany zgodnie z fazą szybką.
Przy badaniu za pomocą elektronystagmografu wykonuje się próby opisane poniżej.

Podążanie wahadłowe
Przedmiot lub palec są przesuwane od lewej do prawej strony, a pacjent musi je śledzić bez mrugania oczami. Taki zapis jest rejestrowany przez 30 sekund. Płynne śledzenie (podążanie) jest uważane za normę, podczas gdy regularnie występujące szarpnięcia oka podczas procesu śledzenia wahadłowego wskazują na patologię ośrodkową.

Oczopląs spontaniczny przy zamkniętych i otwartych oczach
Samoistny oczopląs badany przy zamkniętych i otwartych oczach: zapis jest rejestrowany przez minutę. Pacjent zostaje poinstruowany o konieczności patrzenia w punkt umieszczony w centralnym polu widzenia. Więcej niż 20 oscylacyjnych ruchów oka w ciągu pół minuty należy uznać za sytuację patologiczną. Zmiana kierunku samoistnego oczopląsu wskazuje na uszkodzenie ośrodkowe. Samoistny oczopląs z uszkodzeniem obwodowym również może charakteryzować się zmianą kierunku.

Oczopląs spojrzeniowy
Przy badaniu tego typu oczopląsu wzrok pacjenta powinien być skierowany pod kątem 30 stopni względem punktu pośrodkowego. W tym przypadku jedynie kilka odchyleń oczu uznawanych jest za normalne, podczas gdy większa liczba ruchów sakkadowych o dużej amplitudzie uznawana jest za patologię ośrodkowego układu nerwowego.

Test położeniowy
W badaniu położeniowym reakcje pacjenta są rejestrowane w sposób ciągły, podczas zmiany pozycji z siadu wyprostowanego do leżenia na plecach i leżenia na plecach z głową zrotowaną w prawo, w lewo i w przeproście. Obecność kilku ruchów sakkadowych oka jest uznawana za normę. Jeśli oczopląs jest obecny przy otwartych oczach w danej pozycji, sytuacja taka uważana jest za patologiczną.

Zmianę kierunku oczopląsu w jednej pozycji ocenia się jako problem ośrodkowy. Zmiany kierunku ruchów oczopląsu wskazują na uszkodzenie obwodowe. Samoistne i pozycyjne badania oczopląsu pomagają w stwierdzeniu obecności zaburzeń układu przedsionkowego i mogą być przydatne w rozróżnieniu zmian obwodowych i ośrodkowych.

Próba kaloryczna: pacjent leży z górną częścią ciała uniesioną do 30°. Badanie kaloryczne stymuluje poziome kanały półkoliste. W kanale słuchowym zewnętrznym umieszcza się gumowe cewniki, przez które wprowadza się 20 ml wody o temperaturze 44°C i 30°C. Bodziec oddziałuje przez 30 sekund. Przeprowadza się w sumie cztery próby kaloryczne w kolejności: strona prawa - 44°C, strona lewa - 44°C, strona prawa - 30°C, strona lewa - 30°C z odstępami trwającymi od co najmniej 5 do 8 minut pomiędzy poszczególnymi próbami.

Częstotliwość skumulowana mniejsza niż dolna granica normalnego zakresu sugeruje reakcje hipoaktywne, a większa niż górna granica normalnego zakresu sugeruje reakcje hiperaktywne. Reakcje hiperaktywne na próbę kaloryczną zwykle wskazują na uszkodzenie ośrodkowe, natomiast reakcje hipoaktywne na uszkodzenie obwodowe. Tym nie mniej istotne jest zestawienie uzyskanych wyników z obrazem chorobowym pacjenta (tabela).

Najczęstsze patologie ucha powodujące zaburzenia równowagi

Nerwiak nerwu słuchowego
Nerwiak nerwu słuchowego zwany jest również nerwiakiem osłonkowym (schwannoma) nerwu przedsionkowego. Jest to zwykle jednostronny łagodny nowotwór nerwu przedsionkowo-ślimakowego (nerw czaszkowy VIII). Rozwija się stopniowo przez dłuższy okres, we wczesnych stadiach nie dając wyraźnych symptomów. Początkowo występujące objawy to pogorszenie słuchu, zaburzenia równowagi i zmiany w chodzie. Na późniejszym etapie mogą pojawiać się nudności i wymioty.

Choroba Ménière’a
Choroba Ménière’a jest stanem, w którym nadmiernie duża ilość śródchłonki gromadzi się w uchu wewnętrznym. Sytuacja ta powoduje wystąpienie triady objawów: zdarzające się co jakiś czas zaburzenia słuchu, nagle pojawiające się zawroty głowy i szumy uszne oraz nudności lub wymioty. Chociaż dokładna przyczyna nie jest znana, zgodnie z niektórymi teoriami jest ona związana z problemami z krążeniem, infekcjami wirusowymi, reakcjami autoimmunologicznymi bądź też uwarunkowaniami genetycznymi. Diagnostyka obejmuje audiometrię tonalną, próbę glicerynową, miogenne przedsionkowe potencjały wywołane i elektronystagmografię.

Zapalenie błędnika i zapalenie nerwu przedsionkowego
Wynikają na ogół z infekcji ucha wewnętrznego. W obydwu przypadkach głównym objawem są zazwyczaj zawroty głowy. Inne objawy dotyczą zaburzeń równowagi, nudności, oczopląsu i szumów usznych. Zapalenie błędnika i zapalenie nerwu przedsionkowego jest zwykle spowodowane infekcjami wirusowymi; tym nie mniej w niektórych przypadkach zapalenia błędnika, etiologia może być związana z infekcjami bakteryjnymi.

Otoskleroza
Jest stanem, w którym nieprawidłowy rozrost kości strzemiączka powoduje ufiksowanie podstawy strzemiączka do okienka owalnego, co zakłóca przenoszenie dźwięku do ucha wewnętrznego. Początkowym objawem jest ubytek słuchu z zakresu dźwięków o niskiej częstotliwości. Ponadto, u niektórych osób mogą występować zawroty głowy, problemy z równowagą lub szumy uszne. Badania diagnostyczne obejmują audiometrię tonalną i audiometrię impedancyjną.

Przewlekłe ropne zapalenie ucha środkowego, perlak i zapalenie wyrostka sutkowatego
Przewlekłe ropne zapalenie ucha środkowego, perlak i zapalenie wyrostka sutkowatego wiążą się głównie z przewodzeniową utratą słuchu, bólem ucha, wydzieliną z ucha i czasami z zawrotami głowy. Leczenie powyższych chorób prowadzi do złagodzenia (ustąpienia) zawrotów głowy.

Przetoka kanału półkolistego górnego
Jest to patologia ucha wewnętrznego, w której objawy przedsionkowe są wywoływane przez głośne dźwięki lub ciśnienie w zewnętrznym kanale słuchowym. Są one związane z brakiem pokrycia kostnego (przetoką) kanału półkolistego górnego. Niektórzy pacjenci mogą prezentować symptomy przedsionkowe, którym mogą towarzyszyć objawy słuchowe i przedsionkowe.

Łagodne napadowe położeniowe zawroty głowy
Są najczęstszym zaburzeniem układu przedsionkowego dotyczącym ucha wewnętrznego, które jest istotnym elementem odpowiedzialnym za utrzymywanie równowagi. Łagodne napadowe położeniowe zawroty głowy, zgodnie z nazwą, mają charakter łagodny, czyli nie zagrażają życiu i nie mają charakteru postępującego. Wywołują uczucie wirowania, które pojawia się nagle wraz ze zmianą pozycji. Łagodne napadowe położeniowe zawroty głowy powstają w wyniku patologii kamyczków błędnikowych (otoconia), będących drobnymi kryształkami węglanu wapnia, stanowiącymi normalny element anatomiczny ucha wewnętrznego.

Odłączają się one od błony otolitowej w łagiewce i gromadzą się w jednym z kanałów półkolistych. Gdy głowa jest nieruchoma, grawitacja powoduje, że otolity zbijają się i osiadają. Kiedy głowa znajduje się w ruchu, ulegają one przemieszczaniu. To pobudza osklepek do wysyłania fałszywych sygnałów do mózgu, powodujących zawroty głowy i wywołujących oczopląs. W większości przypadków zdolności słuchowe pozostają normalne. W badaniu elektronystagmograficznym stwierdza się oczopląs występujący w testach położeniowych.

Rehabilitacja układu przedsionkowego

Jest to program ćwiczeń leczniczych mających na celu zwiększenie możliwości adaptacyjnych i wypracowanie strategii kompensacyjnych dla układu przedsionkowego. Cele rehabilitacji układu przedsionkowego to:
1. zwiększenie stabilności fiksacji wzroku,
2. zwiększenie stabilności posturalnej,
3. łagodzenie zawrotów głowy,
4. poprawa funkcjonowania w życiu codziennym.

Rehabilitacja układu przedsionkowego ułatwia występowanie mechanizmów i zachodzenie procesów regeneracji przedsionkowej: adaptację układu przedsionkowego, kompensację za pomocą innych układów ruchu gałek ocznych, kompensację wzrokową, uzyskiwanie i wykorzystywanie wskazówek somatosensorycznych, wypracowanie innych strategii i nawyków posturalnych.

Wskazania
Rehabilitacja układu przedsionkowego jest wskazana w następujących sytuacjach:
• stabilne uszkodzenie przedsionkowe,
• zmiany ośrodkowe lub mieszane zmiany obwodowe,
• uraz głowy,
• psychogenne zawroty głowy,
• zawroty głowy u osób w podeszłym wieku,
• zawroty głowy o niejasnej etiologii,
• łagodne napadowe położeniowe zawroty głowy.

Ćwiczenia układu przedsionkowego
Nie wszystkie z wymienionych ćwiczeń nadają się dla każdego pacjenta i nie są one bez wyjątku adekwatne względem wszystkich warunków.

1. Na łóżku w pozycji siedzącej

a. Ruchy gałek ocznych (najpierw powolne przesuwanie oczu, następnie szybko):
1. W górę i w dół.
2. Z boku na bok.
3. Skupianie wzroku na palcu poruszającym się z odległości około jednego metra do odległości około trzydziestu centymetrów.
b. Ruchy głowy (najpierw powolne ruchy głowy, następnie szybkie; z otwartymi oczami, a później z zamkniętymi):
1. Skłony do przodu i do tyłu.
2. Rotacje z boku na bok.

2. W siadzie

a. Ruchy oczu i głowy, jak opisano powyżej.
b. Elewacja barków i krążenia barkami.
c. Skłony w przód i podnoszenie przedmiotów z podłogi.

3. W staniu

a. Ruchy oczu, głowy i ramion, jak opisano powyżej.
b. Zmiana pozycji z siedzącej na stojącą początkowo z otwartymi oczami, a następnie z zamkniętymi.
c. Przerzucanie piłki z ręki do ręki powyżej poziomu oczu.
d. Przerzucanie piłki z ręki do ręki pod kolanami.
e. Zmiana pozycji z siedzącej na stojącą z obrotem dookoła własnej osi.
f. Utrzymywanie równowagi przy pochylaniu się do przodu:
• Należy pochylić się do przodu i przesunąć środek ciała do tyłu; palce stóp pozostają zadarte w górę (stanie na piętach). Opisane ćwiczenie należy kilkakrotnie powtórzyć.
• Należy pochylić się do tyłu i przesunąć środek ciała do przodu; pięty pozostają uniesione (stanie na palcach). Opisane ćwiczenie należy kilkakrotnie powtórzyć.
g. Stanie z jednym ramieniem uniesionym nad głową i oczami zwróconymi na uniesioną rękę.
h. Pochylenie się z opuszczonym ramieniem po przekątnej; nie odrywając oczu od ręki, należy poruszać nią, aż dotknie do przeciwległej stopy. Następnie należy powtórzyć ćwiczenie dla drugiego ramienia.

Wnioski - rola ucha w poczuciu równowagi

Równowaga ciała jest utrzymywana za pomocą trzech podstawowych układów, natomiast czynniki przyczyniające się do zaburzeń równowagi są liczne i mogą dotyczyć każdego z tych układów. Z tego względu klinicysta diagnozujący i prowadzący terapię zaburzeń równowagi musi uwzględnić wszystkie trzy opisane układy, aby mógł zaproponować pacjentowi postępowanie adekwatne do jego sytuacji i potrzeb.

W celu wzmocnienia zachowanego układu równowagi należy prowadzić adekwatny trening, jednak w wielu przypadkach, którym towarzyszą zawroty głowy wywodzące się z obszaru uszu i oczu, konieczne jest również wdrożenie farmakoterapii. Rehabilitacja układu przedsionkowego jest bardzo skuteczną metodą, sprawdzającą się u większości dorosłych i dzieci z zaburzeniami układu równowagi. W wielu badaniach naukowych zindywidualizowane programy ćwiczeń dawały zdecydowanie lepsze wyniki w usuwaniu objawów niż ćwiczenia ogólne.