HC 5.2 Het perifeer vestibulair systeem I: functie en disfunctie Flashcards
Wat zijn de kenmerken van het vestibulaire systeem?
- Detecteren van hoofdbeweging en oriëntatie in de ruimte
- Bij normaal functioneren zijn we ons er niet van bewust.
- Het zesde zintuig
- Het detecteren van signalen door het vestibulaire systeem is belangrijk voor: perceptie, houding, oogfunctie.
Welke vestibulaire signalen zijn er?
- Er zijn twee sensorische systemen deze sturen 6 vrijheidsgraden van informatie aan (of 9)
o Er zijn halfcirkelvormige kanalen die geven rotatiesignalen (geeft 3 vrijheidsgraden)
o En er zijn otolieten en die geven een signaal bij lineaire versnelling en hoofdoriëntatie. (geeft 3 vrijheidsgraden, maar als je naar elk apart kijkt kun je er ook 6 onderscheiden). - Deze systemen zijn aan weerszijden van het hoofd gespiegeld.
Wat zegt de grootte van het evenwichtsorgaan?
De grootte correleert met het voortbewegingstype. Dieren met behendige, snelle en schokkerige voortbeweging hebben grotere kanalen (in verhouding tot lichaamsgrootte).
Wat is de anatomie van het vestibulum?
In het rotsbeen zitten uitsparingen voor het orgaan, dit is het benige labyrint. Hierin zitten de cochlea, halfcirkelvormige kanalen en de otolieten (zitten in de otolithische ruimte). Het vliezige labyrint is gevuld met endolymfe en de perilymfe zit tussen het benige en vliezige labyrint in. In de halfvormige kanalen zit de ampulla: dit is het gebied waar de sensoren zich bevinden. In alle organen van het evenwichtsorgaan zitten haarcellen.
Wat zijn de kenmerken van de haarcellen van het evenwichtsorgaan?
De haarcellen bestaan in de halfcirkelvormige kanalen en otolieten, haarcellen zijn ingebed in ondersteunende cellen. Er zijn twee soorten haaruitgangen: kinocilium (lange cilia) en stereocilia (kleinere cilia). De richting van de beweging bepaalde de vuurfrequentie van de afferente zenuw. Als de kinocilia buigt naar de stereocilia krijg je hyperpolarisatie en gaat de frequentie van actiepotentialen omlaag, maar buigt die van de stereocilia af dan krijg je depolarisatie en gaat de vuurfrequentie omhoog. Als de haartjes stilstaan blijft de vuurfrequentie nog best hoog: baseline vuurfrequentie is ongeveer 100 spikes per seconde. Er moet een basissignaal zijn want de verandering van dit signaal zegt iets over de richting van de beweging.
Hoe werken de haarcellen op cellulair niveau?
De stereocilia zijn aan elkaar verbonden middels tip links. Als de kinocilia naar de stereocilia toe beweegt dan sluiten de kaliumkanalen, beweegt het daarvan af dan openen de kalium kanalen. Doordat de K+ kanalen openen depolariseert het membraan omdat er influx van kalium is. Depolarisatie triggert de influx van Ca2+ ionen. Doordat proces versmelten de synaptische blaasjes met het membraan. En dan diffundeert neurotransmitter naar de afferente zenuw. Hierdoor ontstaat er een actiepotentiaal.
Welke verschillende soorten haarcellen zijn er?
Er zijn twee soorten haarcellen, type 1 en type 2. Bij de type 1 haarcel zit de neuron helemaal om het cellichaam heen en bij de type 2 haarcel zit die alleen aan het einde. De type 2 cellen kwamen als eerste en door evolutie kwamen daarna de type 1 haarcellen. Deze evolutie kwam doordat we van zee naar land gingen, hier waren de bewegingen sneller en meer impact. Het idee is dus dat de type 1 cellen later kwamen om beter te sturen naar de hersenen hoe we bewegen. Het verschil tussen type 1 en 2 heeft te maken met de afferente vuurfrequentie: er zijn irregulaire afferenten (type 1 haarcel) en regulaire afferente (type 2 haarcel). Irregulaire afferenten hebben een hogere sensitiviteit (meer gevoelig) voor alle beweging frequenties: dit zegt dus meer iets over de sterkte van het signaal. De regulaire afferenten hebben een lagere detectiedrempel voor alle beweging frequenties.
Wat zijn de kenmerken van de semicirculaire kanalen?
- 3 kanalen: horizontaal, anterior, posterior. Die zijn allemaal orthogonal van elkaar: elke wijst in een andere richting 90 graden van elkaar.
- Ze zijn gespiegeld aan weerszijden van het hoofd.
o Bilaterale bron van informatie
o Verhoogde resolutie van informatie
Wat is de werking van de semicirculaire kanalen?
- Hoofdrotatieversnelling activeert de kanalen: door beweging van het hoofd, komt de vloeistof in beweging en dit duwt tegen de haarcellen.
- Bij versnelling gaat de vuurfrequentie omhoog, bij constante snelheid gaat dit omlaag en bij deceleratie gaat het nog verder omlaag.
- De snelheid van de acceleratie is gelijk aan de vuurfrequentie.
- Kanalen aan weerskanten werken in een duw-trek verhouding. Draait het hoofd naar rechts dan zie je in het linkeroor daling van de vuurfrequentie en in het rechteroor stijging van de vuurfrequentie. Dit geldt niet alleen voor de horizontale kanalen maar ook voor de anterior en posterior kanalen.
- Links anterior – rechts posterior (LARP) en rechts anterior - links posterior (RALP): deze zijn parallel aan elkaar. Excitatie aan de ene kant zorgt voor inhibitie aan de andere kant.
Wat zijn de kenmerken van de otolieten?
- Geven informatie over de lineaire versnellingen.
- Er zijn twee otolieten de utriculus en de sacculus
- Ze zijn weer gespiegeld aan twee zijden
- Maar ze zijn ingewikkeld opgebouwd. Er zit een scheidingslijn tussen beiden. De haarcellen staan loodrecht op elkaar: aan de ene kant zorgt het voor een verhoging van de vuurfrequentie en aan de andere kant zorgt het voor een verlaging van de vuurfrequentie.
- Utriculus geeft info over horizontale en verticale bewegingen
- Sacculus geeft informatie over verticale bewegingen en een klein beetje horizontaal.
- Striola is de scheiding in de otolieten.
- Alle haarcellen in de otolieten zitten in een soort gelstructuur. Bovenop de gel zitten kristaltjes: dit noem je kristaltjes. Door de dichtheid van de kristaltjes reageren ze op de zwaartekracht: dus doordat de kristaltjes bewegen neemt het de haartjes van de haarcellen mee in die richting.
- Bij je hoofd in een constante tilt (buiging) dan gaat de vuurfrequentie omhoog. Als je je hoofd weer normaal houdt dan gaat het weer terug naar een normale vuurfrequentie.
Je hoofd naar achter bewegen en je versneld vooruit bewegen in bijv. een auto geeft het zelfde signaal aan de haarcellen evenals je hoofd naar voren bewegen en een auto die remt. Hoe komt het dat je dit zelf wel kunt onderscheiden?
Zwaartekracht en lineaire acceleratie zijn dus niet te onderscheiden, maar het brein ziet echter wel het verschil. Je hersenen nemen de signalen van de halfcirkelvormige kanalen en de otolieten samen.
Wat is de vestibulo-oculaire reflex?
Het is een korte reflex van maar 3 neuronen: tussen het evenwichtsorgaan en de spier. Dit reflex compenseert voor hoofdbewegingen. De halfcirkelvormige kanalen sturen via interneuronen signalen naar de oogspieren, dus als het hoofd naar links gaat gaan de ogen naar rechts. Het reflex bestaat uit een compenserende oogbeweging, de langzame fase. En uit een snel fase oogbeweging (nystagmus): dit is nodig omdat het oog niet super ver kan draaien: het oog gaat dan terug naar de centrale positie.
Wat is het draaistoelonderzoek?
Draaistoelon¬der¬zoek wordt gebruikt om de vestibulo-oculaire reflex te meten. Dit onderzoek wordt zowel klinisch als in studieverband toegepast. Tijdens het onderzoek is er een interactie met zicht en zijn er meerdere graden van vrijheid, zodat alle soorten richtingen getest kunnen worden. De test geeft fysiologische input en informatie over bilaterale activatie van het evenwichtsorgaan. Via eye-tracking worden de bewegingen met een videocamera gemeten. In het donker is de nystagmus vaak erger, omdat er geen compensatie via visuele input plaatsvindt. Ook is de nystagmus erger wanneer naar de aangedane zijde gekeken wordt, dit wordt de wet van Alexander genoemd;
Wat is calorische stimulatie?
Calorische stimulatie: bij deze klinische test wordt er koud of warm water in één oor gespoten waardoor unilaterale activatie of inhibitie ontstaat. Dit geeft namelijk een vloeistofstroom (een convection current) in een horizontaal kanaal aan één zijde (door veranderde dichtheid van de vloeistof), waardoor disbalans in de vuurfrequentie ontstaat. Dit geeft een gevoel van draaiing en oogbeweging. Warm water geeft verhoging van de vuurfrequentie (vloeistof stroomt meer richting ampulla), koud water geeft afname van de vuurfrequentie. Deze test toont hoe goed het perifere evenwichtsorgaan werkt. De VOR probeert blikstabilisatie te verzorgen. Het voordeel van de test is de mogelijkheid om asymmetrische afwijkingen te onderzoeken.
