عملکرد مخچه انسان
با توجه به اینکه مهمترین نقش عملکردى مخچه (Cerebellum)، هماهنگى (Coordination) حرکات، آموزش ها و یادگیری های حرکتى و همچنین اجرای حرکات می باشد، بنابراین شناخت این قسمت از سیستم عصبی مرکزی(CNS)برای گروه های توانبخشی به ویژه همکاران فیزیوتراپیست از اهمیت ویژه ای برخوردار است.
مخچه (Cerebellum) به صورت یک ارگان تکاملى ساختمانى و عملى در موجودات زنده مشاهده شده، که در گودى پسین کاسه سر قرار داشته و وزن آن یک هشتم وزن مغز است. مخچه سه رویه پیشین، بالایى و پایینى دارد و با سه جفت پایک به نام Cerebellar Peduncle به ساقه مغز می پیوندد.
مخچه از دو نیمکره و یک بخش کرمى شکل میانى به نام کرمینه تشکیل می شود.
هسته هاى عمقی مخچه در هر نیمه چهار تاست که عبارتند از:
۱- سقفى (Fastigial)
۲- آمبولى فرم (Emboliform)
۳- گرد (Globose)
۴- دندانه اى (Dentate)
تصویر هسته های عمقی مخچه (Deep cerebellar nuclei):
به مجموعه هسته هاى گرد و آمبولى فرم، هسته بینابینى (Nucleus Interpositus) می گویند.
مخچه مسئول انقباض ظریف گروههاى عضلات اسکلتى و ریلاکس شدن ظریف آنتاگونیست هاى آنها می باشد. این ظرافت عمل براى تمام انواع حرکات، چه حرکات غیر ارادى و اتوماتیک و یا حرکات ارادى، ضرورى است. بیماریهاى مخچه به واسطه حرکات ناهماهنگ، بدون مهارت و فقدان کامل کنترل ظریف حرکات شناخته می شود.
به طور کلى، مخچه سه عمل مهم دارد که عبارتنداز:
۱- حفظ تعادل
۲- حفظ تون عضلانى
۳- کنترل و هماهنگى حرکات ارادى
باید دقت داشته باشیم که مخچه حرکت را هماهنگ می کند ولى شروع نمی کند. بنابراین، اگر اختلالى در عمل مخچه ایجاد شود، تظاهرات بالینى آن شامل اختلال تعادل، کاهش تون عضلانى و اختلال هماهنگى ارادى خواهد بود.
هر یک از نیمکره هاى مخچه اصولاً در امر کنترل حرکات در همان طرف بدن دخالت دارد. قشر حرکتى مغز حرکات را در نیمه مقابل آغاز می کند. مخچه کنترل خود را عمدتا به واسطه تنظیم فعالیت راه کورتیکواسپاینال اعمال می کند. ارتباطات دو طرفه مخچه با قشر مغز، در ساقه مغز متقاطع (کراس) می شوند.
تقسیم بندى فیلوژنیک (تکاملى) مخچه
از نظر تکاملى مخچه به سه قسمت تقسیم می شود:
۱- آرکى سربلوم یا مخچه باستانى
۲- پالئوسربلوم یا مخچه قدیمى
۳- نئوسربلوم یا مخچه جدید
آرکى سربلوم (مخچه باستانى)
این قسمت شامل لوب فلوکولوندولر و هسته هاى سقفى است که این دو ارتباطات عصبى بسیارى با هسته هاى دهلیزى دارند. آرکى سربلوم یا مخچه اولیه اغلب به عنوان مخچه تعادلى یا وستیبولوسربلوم نامیده می شود. این قسمت از مخچه حرکات چشمها و تنه را در پاسخ به تغییرات وضعیت سر تنظیم می کند. آسیب در آرکى سربلوم موجب نیستاگموس و گاهى سرگیجه با منشأ مخچه اى می شود.
پالئوسربلوم (مخچه قدیمى)
مخچه قدیمى از لوب قدامى مخچه، قسمتهاى Pyramid و Uvula کرمینه و هسته هاى گرد و آمبولى فرم تشکیل شده است. این بخش از مخچه پیامهاى عصبى را از گیرندههاى حسى پوست و نیز گیرنده هاى Proprioceptive تنه و اندامها دریافت می کند و به خاطر همین، اغلب مخچه نخاعى (اسپاینوسربلوم) نامیده می شود و این بخش همراه با قسمتهاى داخلى (مجاور کرمینه) نیمکره هاى مخچه، عضلات محورى بدن و عضلات پروگزیمال اندامها را تنظیم می نماید. بنابراین، پالئوسربلوم در کنترل وضعیت فیزیکى بدن (پوسچر) و برخى حرکات عادتى جلو برنده مانند راه رفتن و شنا کردن اهمیت بسیارى دارد. با آسیب در مخچه قدیمى، کمبود در اعمال هماهنگ و مشابه ایجاد مىشود، همانند آن چیزى که در اثر آسیب مخچه جدید هم دیده می شود.
نئوسربلوم (مخچه جدید):
نئوسربلوم شامل لوب خلفى مخچه، هسته هاى دندانه اى و بخشهایى از کرمینه است و در انسان حدود ۹۰ درصد کل قشر مخچه (غالبا نواحى طرفى نیمکره ها) را در برمی گیرد. این قسمت مخچه به وسیله هسته هاى پل مغزى، پیامهاى عصبى بسیارى را از نواحى ارتباطى قشر مخ دریافت می کند و به خاطر همین، این ناحیه گاها به نام مخچه مخى (Cerebrocerebellum) نامیده مى شود. نئوسربلوم از راه هسته هاى دندانه اى و با واسطه تالاموس، سیگنالهاى تنظیمى خود را به قشر حرکتى مخ می فرستد. اهمیت این بخش مخچه در تنظیم حرکات دیستال اندامها (مانند حرکات ظریف دستها) و نیز برنامه سازى و هماهنگى فعالیتهاى عضلانى پى در پى یا مهارتى می باشد. آسیبهاى نئوسربلوم سبب دیس مترى (اختلال در تخمین فاصله و هدف)، لرزش هنگام تصمیم به انجام کار، عدم تعادل در حرکات سریع و متناوب می شود و همچنین آسیب هسته دندانه اى به هیپوتونى می انجامد.
مخچه به وسیله سه دسته فیبر به نام پایک هاى مخچه اى فوقانى، میانى و تحتانى به ساقه مغزى متصل می شود. پایک هاى فوقانى، مخچه را به مغز میانى متصل می کند و پایک میانى مخچه را به پل مغزى مرتبط می نماید. پایک تحتانى که گاه از لحاظ توصیفى به جسم Restiform و جسم Juxtarestiform تقسیم مىشود، مخچه را به بصل النخاع مرتبط می کند.
اختلالات بالینى مخچه
بیماریهاى مهم مخچه اى از نظر بالینى عموما ناشى از تومورها و مالتیپل اسکلروزیس (M.S) و در موارد با شیوع کمتر ناشى از بیمارى عروقى، مسمومیت مزمن الکلى یا مسمومیت با سایر داروها، مسمومیت با فلزات سنگین یا دژنرسانس ارثى مخچه اى می باشند. اختلال عمومى عملکرد مخچه در مسمومیت حاد الکلى، به صورت تلوتلو خوردن، ژستها و حرکات غیرماهرانه و نامتعادل و گفتارنامعلوم مشخص می شود.
اصولاً تمام ضایعات یا اختلالات مخچه موجب غیرطبیعى شدن حرکات در همان طرف بدن نسبت به محل اختلال مخچه می گردند. دلیل این امر آن است که تقریبا تمام راههاى عصبى که اطلاعات حسى را به مخچه منتقل می کنند و به ویژه راه نخاعى- مخچه اى خلفى تقاطع پیدا نمی کنند در حالى که تمام راههایى که به طور دو طرفه بین قشر مغز و مخچه کشیده شده اند به همان روشى که راه هرمی به طرف متقابل محیط بدن می رود تقاطع پیدا کرده و به طرف مقابل می روند.
صفت مهم دوم اختلالات بالینى مخچه این است که انهدام قسمتهاى کوچکى از مخچه به ندرت موجب بروز اختلال قابل کشفى در اعمال حرکتى می شود. در واقع، چندین ماه بعد از برداشتن نیمى از قشر مخچه، در صورتى که هسته هاى عمقى مخچه همراه با قشر آن برداشته نشده باشند، اعمال حرکتى تا زمانى که حیوان تمام حرکات خود را با آهستگى بسیار انجام دهد کاملاً طبیعى به نظر می رسند. به این ترتیب، ملاحظه می شود که نواحى باقیمانده سیستم کنترل حرکتى(Motor Control System)قادرند تا حد فوق العاده زیادى فقدان قسمتهاى حذف شده مخچه را جبران کنند.
در شکل زیر مهمترین قسمت های سیستم عصبی مرکزی(CNS)که در کنترل حرکت(Motor Control)نقش دارند نشان داده شده است:
براى ایجاد اختلال شدید و مداوم عمل مخچه، هسته هاى عمقى مخچه یعنى هسته هاى دندانه دار، بینابینى و فاستیژیال نیز باید علاوه بر قشر مخچه دچار ضایعه شوند.
پایه نوروآناتومیک اختلال عمل مخچه شامل موارد زیر است:
۱- اختلالات بعد از آسیب به آرکى سربلوم: بعد از آسیب به این ناحیه، یعنى فلوکولوندولر، بیمار اختلالات حرکتى-وضعیتى و مشکلات حفظ تعادل را نشان می دهد.عضلات محورى به طور دو طرفه تحت تأثیر قرار می گیرند.
تظاهرات بالینى به قرار زیر است:
الف- هنگام ایستادن، بیمار ناآرام است و نوسان دارد.
ب- هنگام راه رفتن می لرزد و تمایل به افتادن دارد (به یک طرف یا عقب)، مانند فرد مشروب خورده قدمها را بلند، جهشى و ناموزون برمی دارد.
ج- تون عضلانى تغییرى نمی کند.
د- موجب نیستاگموس و گاهى سرگیجه با منشأ مخچه اى می شود.
۲- اختلال پس از آسیب به پالئوسربلوم: آسیب به این ناحیه، مشکلاتی در اعمال هماهنگ و مشابه ایجاد می شود، همانند آن چیزى که در اثر آسیب مخچه جدید هم دیده می شود.
۳- اختلالات بعد از آسیب به نئوسربلوم: بعد از آسیب به نئوسربلوم یعنى
نیمکره هاى مخچه اى و هسته دنتیت، حرکات ارادى مهارتى تغییر می کنند.
تظاهرات بالینى عبارتند از:
الف- تون عضلانى کاهش می یابد. عضلات هیپوتونیک هستند و شل بوده و زود خسته می شوند.
ب- رفلکسهاى تاندونى عمقى آهسته اند؛ وقتى که جهش زانو انجام می شود،
ساق پا به صورت یک پاندول نوسان می کند.
ج- اختلال در حرکات هماهنگ به وجود می آید که به آن Asynergiaگفته می شود،این حالت به وسیله علائم زیر مشخص می شود:
Iناتوانى در تعیین فواصل که به آن Dysmetria می گویند. به عنوان مثال بیمار قادر نیست انگشت یک دستش را با دست دیگرش لمس کند و در عوض دست دیگر از آن انگشت می گذرد(Pastpointing).
IIوقتى بیمار بازویش را در مقابل مقاومت آزمونگر خم می کند ناگهان مقاومت برداشته شود، خم شدن ادامه یافته و دست بیمار به صورت یا سینه اش بر خورد می کند. به این پدیده، پدیده برگشت(Rebound Phenomenon) گفته می شود.
IIIناتوانى در انجام حرکات متوالى (دیس دیادوکوکینزى): در این حالت حرکات نمی تواند با یک روش منظم به طور پى در پى به وجود آیند. این موضوع را می توان به آسانى در بیمار مبتلا به آسیب مخچه با وادار کردن شخص به چرخاندن سریع ساعد به خارج و داخل نشان داد. شخص در جریان این عمل به سرعت ساعد خود را گم می کند و نمی داند که ساعد در جریان هر مرحله از حرکت در چه وضعى قرار دارد. در نتیجه، به جاى حرکت هماهنگ طبیعى به طرف داخل و خارج، یک سرى حرکات ناهماهنگ به وجود می آید.
IVهنگام انجام یک حرکت ارادى، لرزشى در دست وجود خواهد داشت که Intention Tremor نامیده می شود.
Vناهماهنگى عمل عضلات ارادى که به آن آتاکسى گفته می شود. اگر از بیمار خواسته شود که پاهایش را به هم چسبانده و بایستد، او قادر به انجام این کار خواهد بود ولى اگر از او خواسته شود تا راه برود، بیمار مداوم به این طرف و آن طرف می رود و دائما در حال افتادن است. این حالت به دلیل تأثیر پذیرفتن عضلات محورى و کمربند شانه اى و لگنى است.
VIاختلال در حرکات چشم به صورت نیستاگموس وجود دارد و این حالت زمانى به وجود می آید که بیمار به طور خمیده به طرف آسیب دیده نگاه می کند.
VIIاختلال در تکلم یا دیزآرترى: اختلال در تکلم به صورت صحبت کردن آهسته، یکنواخت و مبهم است. واژه ها به صورت انفجارى با سیلابهاى مجزا بیان می شوند و این به علت ناهماهنگى عضلات تنفسى و حنجره اى است.
VIIIدرشت نویسى یا ماکروگرافى
در ۱۰ الی ۱۵ درصد بیماران با آسیب مخچه ای,لرزش خاصی در بدن ایجاد می شود که Postural Tremor می نامند.در این گروه از بیماران در حالت ایستاده,بدن به سمت جلو و عقب نوسان دارد و اندام فرد هم به بالا و پایین نوسان می یابد و بیمار قادر به حفظ اندام(مثلا اندام فوقانی)در یک حالت ثابت و نگه داشته شده نمی باشد.
اختلالات بالینى مخچه
بیماریهاى مهم مخچه اى از نظر بالینى عموما ناشى از تومورها و مالتیپل اسکلروزیس (M.S) و در موارد با شیوع کمتر ناشى از بیمارى عروقى، مسمومیت مزمن الکلى یا مسمومیت با سایر داروها، مسمومیت با فلزات سنگین یا دژنرسانس ارثى مخچه اى می باشند. اختلال عمومى عملکرد مخچه در مسمومیت حاد الکلى، به صورت تلوتلو خوردن، ژستها و حرکات غیرماهرانه و نامتعادل و گفتارنامعلوم مشخص می شود.
اصولاً تمام ضایعات یا اختلالات مخچه موجب غیرطبیعى شدن حرکات در همان طرف بدن نسبت به محل اختلال مخچه می گردند. دلیل این امر آن است که تقریبا تمام راههاى عصبى که اطلاعات حسى را به مخچه منتقل می کنند و به ویژه راه نخاعى- مخچه اى خلفى تقاطع پیدا نمی کنند در حالى که تمام راههایى که به طور دو طرفه بین قشر مغز و مخچه کشیده شده اند به همان روشى که راه هرمی به طرف متقابل محیط بدن می رود تقاطع پیدا کرده و به طرف مقابل می روند.
صفت مهم دوم اختلالات بالینى مخچه این است که انهدام قسمتهاى کوچکى از مخچه به ندرت موجب بروز اختلال قابل کشفى در اعمال حرکتى می شود. در واقع، چندین ماه بعد از برداشتن نیمى از قشر مخچه، در صورتى که هسته هاى عمقى مخچه همراه با قشر آن برداشته نشده باشند، اعمال حرکتى تا زمانى که حیوان تمام حرکات خود را با آهستگى بسیار انجام دهد کاملاً طبیعى به نظر می رسند. به این ترتیب، ملاحظه می شود که نواحى باقیمانده سیستم کنترل حرکتى(Motor Control System)قادرند تا حد فوق العاده زیادى فقدان قسمتهاى حذف شده مخچه را جبران کنند.
در شکل زیر مهمترین قسمت های سیستم عصبی مرکزی(CNS)که در کنترل حرکت(Motor Control)نقش دارند نشان داده شده است:
براى ایجاد اختلال شدید و مداوم عمل مخچه، هسته هاى عمقى مخچه یعنى هسته هاى دندانه دار، بینابینى و فاستیژیال نیز باید علاوه بر قشر مخچه دچار ضایعه شوند.
پایه نوروآناتومیک اختلال عمل مخچه شامل موارد زیر است:
۱- اختلالات بعد از آسیب به آرکى سربلوم: بعد از آسیب به این ناحیه، یعنى فلوکولوندولر، بیمار اختلالات حرکتى-وضعیتى و مشکلات حفظ تعادل را نشان می دهد.عضلات محورى به طور دو طرفه تحت تأثیر قرار می گیرند.
تظاهرات بالینى به قرار زیر است:
الف- هنگام ایستادن، بیمار ناآرام است و نوسان دارد.
ب- هنگام راه رفتن می لرزد و تمایل به افتادن دارد (به یک طرف یا عقب)، مانند فرد مشروب خورده قدمها را بلند، جهشى و ناموزون برمی دارد.
ج- تون عضلانى تغییرى نمی کند.
د- موجب نیستاگموس و گاهى سرگیجه با منشأ مخچه اى می شود.
۲- اختلال پس از آسیب به پالئوسربلوم: آسیب به این ناحیه، مشکلاتی در اعمال هماهنگ و مشابه ایجاد می شود، همانند آن چیزى که در اثر آسیب مخچه جدید هم دیده می شود.
۳- اختلالات بعد از آسیب به نئوسربلوم: بعد از آسیب به نئوسربلوم یعنى نیمکره هاى مخچه اى و هسته دنتیت، حرکات ارادى مهارتى تغییر می کنند.
تظاهرات بالینى عبارتند از:
الف- تون عضلانى کاهش می یابد. عضلات هیپوتونیک هستند و شل بوده و زود خسته می شوند.
ب- رفلکسهاى تاندونى عمقى آهسته اند؛ وقتى که جهش زانو انجام می شود،
ساق پا به صورت یک پاندول نوسان می کند.
ج- اختلال در حرکات هماهنگ به وجود می آید که به آن Asynergia گفته می شود،این حالت به وسیله علائم زیر مشخص می شود:
Iناتوانى در تعیین فواصل که به آن Dysmetria می گویند. به عنوان مثال بیمار قادر نیست انگشت یک دستش را با دست دیگرش لمس کند و در عوض دست دیگر از آن انگشت می گذرد (Pastpointing).
IIوقتى بیمار بازویش را در مقابل مقاومت آزمونگر خم می کند ناگهان مقاومت برداشته شود، خم شدن ادامه یافته و دست بیمار به صورت یا سینه اش بر خورد می کند. به این پدیده، پدیده برگشت(Rebound Phenomenon) گفته می شود.
IIIناتوانى در انجام حرکات متوالى (دیس دیادوکوکینزى): در این حالت حرکات نمی تواند با یک روش منظم به طور پى در پى به وجود آیند. این موضوع را می توان به آسانى در بیمار مبتلا به آسیب مخچه با وادار کردن شخص به چرخاندن سریع ساعد به خارج و داخل نشان داد. شخص در جریان این عمل به سرعت ساعد خود را گم می کند و نمی داند که ساعد در جریان هر مرحله از حرکت در چه وضعى قرار دارد. در نتیجه، به جاى حرکت هماهنگ طبیعى به طرف داخل و خارج، یک سرى حرکات ناهماهنگ به وجود می آید.
IVهنگام انجام یک حرکت ارادى، لرزشى در دست وجود خواهد داشت کهIntention Tremor نامیده می شود.
Vناهماهنگى عمل عضلات ارادى که به آن آتاکسى گفته می شود. اگر از بیمار خواسته شود که پاهایش را به هم چسبانده و بایستد، او قادر به انجام این کار خواهد بود ولى اگر از او خواسته شود تا راه برود، بیمار مداوم به این طرف و آن طرف می رود و دائما در حال افتادن است. این حالت به دلیل تأثیر پذیرفتن عضلات محورى و کمربند شانه اى و لگنى است.
VIاختلال در حرکات چشم به صورت نیستاگموس وجود دارد و این حالت زمانى به وجود می آید که بیمار به طور خمیده به طرف آسیب دیده نگاه می کند.
VIIاختلال در تکلم یا دیزآرترى: اختلال در تکلم به صورت صحبت کردن آهسته، یکنواخت و مبهم است. واژه ها به صورت انفجارى با سیلابهاى مجزا بیان می شوند و این به علت ناهماهنگى عضلات تنفسى و حنجره اى است.
VIIIدرشت نویسى یا ماکروگرافى
در ۱۰ الی ۱۵ درصد بیماران با آسیب مخچه ای,لرزش خاصی در بدن ایجاد می شود که Postural Tremor می نامند.در این گروه از بیماران در حالت ایستاده,بدن به سمت جلو و عقب نوسان دارد و اندام فرد هم به بالا و پایین نوسان می یابد و بیمار قادر به حفظ اندام(مثلا اندام فوقانی)در یک حالت ثابت و نگه داشته شده نمی باشد.
منبع:
از کتاب ساختار و عملکرد سیستم عصبی-عضلانی به ترجمه و تدوین نویسنده وبلاگ(فیزیوتراپیست ابراهیم برزکار).چاپ فجر.بهار ۱۳۸۵(چاپ اول)
منابع (References)
میناگر، علیرضا؛ وثوق آزاد، ژاک ترجمه نوروآناتومى پایه و کاربردى
پرفسور فیتزجرالد. انتشارات دانش پژوه.
-آمرى نیا، رضا؛ بهروزى راد، نازیلا ترجمه ساختمان و عمل مغز و
اعصاب پرفسور ویلیام ویلیس. مؤسسه انتشارات تلاش.
-نراقى، محمد على؛ حاجى حسینى، داود ترجمه نوروآناتومى
W.C. Wongck. انتشارات جعفرى.
سلطانزاده، اکبر بیماریهاى مغز و اعصاب و عضلات. انتشارات جعفرى
– شادان، فرخ ترجمه فیزیولوژى پزشکى پرفسور آرتورگایتون. جلد اول
و دوم، انتشارات شرکت سهامى چهر.
