前庭系统解剖生理演示文稿

前庭系统解剖生理演示文稿当前1页，总共101页。前庭系统解剖生理当前2页，总共101页。前庭系统是人体平衡系统和

空间定向系统的子系统当前3页，总共101页。前庭系统的组成由前庭感受器、前庭神经、前庭神经核、7条神经通路和3级中枢(脑干、小脑和皮层)构成。由此，在我们提到前庭系统结构和功能时，不能认为只是前庭感受器，或前庭器官，实质上是一个完整的前庭神经系统。要全面、正确了解了解前庭生理功能和临床前庭性眩晕病症的实质就应当对前庭神经系统的构成、结构、功能有全面的了解当前4页，总共101页。前庭系统的构成前庭感受器前庭神经前庭神经核前庭神经通路前庭中枢当前5页，总共101页。前庭感受器当前6页，总共101页。前庭迷路和感受器EatockandHurley2003EatockandHurley2003;Eatocketal.2002;Hurleyetal.2006;Limonetal.2005;Wooltortonetal.2007

前庭迷路3对半规管：

水平、前、后

半规管的毛细胞为胶顶所覆盖

2对囊:椭圆囊和球状囊

耳石感受器其上面覆盖耳石砂当前7页，总共101页。半规管系统当前8页，总共101页。半规管空间位置（改制自Savundra&Luxon,1997和HainTC,RamaswamyTSandHillmanMA,2000）当前9页，总共101页。前庭脉冲试验与半规管空间位置解剖学基础分别检测每只半规管右侧水平半规管左前垂直半规管右后垂直半规管

头直,30°，快速向右动头

头右转45°在矢状面内30°快速向前动头

头右转45°在矢状面内30°快速向后动头当前10页，总共101页。毛细胞静动纤毛活动关系当前11页，总共101页。毛细胞极化电位当前12页，总共101页。

半规管系统

功能效应基本规律

水平半规管内淋巴液向壶腹流动

垂直半规管内淋巴液离壶腹流动

产生兴奋效应当前13页，总共101页。当前14页，总共101页。两侧水平半规管功能活动基本原理在头向左转（从上看逆针）时受角加速度作用水平半规管内淋巴液的流动方向

虚线示壶腹嵴胶顶偏移，使伸在胶顶内的纤毛弯曲。在虚线方框内的纤毛细胞示静纤毛与动纤毛（暗黑的纤毛）的关系静纤毛束向动纤毛方向弯曲增加神经放电，背离动纤毛方向弯曲减低神经电激惹性的损伤和切除性的损伤使中枢神经系统比较器发生类似的状态，产生类似的感觉和反射性动作（Correia&guedry,1978）当前15页，总共101页。水平半规管内淋巴向壶腹流动

垂直半规管内淋巴液离壶腹流动

产生兴奋效应当前16页，总共101页。半规管系统功能效应基本规律向左转动头向右转动头当前17页，总共101页。两型毛细胞放电特性Goldbergetal.1984Bairdetal.1988

两型毛细胞放电特性

I型毛细胞:不规律放电

II型毛细胞:规律放电.

两型毛细胞放电功率特点

I型在低频活动范围内放电功率大于II型毛细胞放电功率

II型毛细胞放电有谐波

毛细胞放电输入的增益

I型:不规律放电输入增益在高频范围内较高

共有的信息密度

I型:信息密度随频率增加增大

II型:信息密度相对恒定

当前18页，总共101页。耳石器囊班系统当前19页，总共101页。

椭圆囊和球囊的空间位置（改制自CorreiaandGuedry,1978和Paigeetal.1996）当前20页，总共101页。

适宜刺激：重力变化和线加速度惯性力1.处于惯性力作用平面内产生功能效应

阈值

0.001~0.05g0.2~0.3m/sec2耳石器系统功能效应基本规律当前21页，总共101页。耳石器系统功能效应基本规律２.作用力方向与纤毛细胞纤毛极性一致时发生效应当前22页，总共101页。来自椭圆囊神经的自发性放电和

在各种状态下的放电调制

当前23页，总共101页。耳石器系统功能效应基本规律３对正切力和正切力合力发生功能效应当前24页，总共101页。

耳石器系统功能效应基本规律4.对重力与加速度惯性力不能识别，对其合力发生效应当前25页，总共101页。主观重力垂直线重力垂直加速度惯性力合力矢向原理重力垂直线主观重力垂直线正常范围6-8度主观重力垂直线耳石器官

当前26页，总共101页。

半规管与两囊之间的空间位置关系（引自Frenzel，1955）当前27页，总共101页。半规管与椭圆囊的空间位置在BBPV手法治疗上的应用当前28页，总共101页。

前庭神经当前29页，总共101页。.

前庭神经核

前庭神经核接受的输入:1.前庭感受器2.脊髓3.小脑、4.脑干5.大脑皮层区SVN:上核LVN:外侧核MVN:内侧核IVN:下核水平半规管上半规管后半规管椭圆囊球囊皮层输入眼动输入小脑输入颈本体感受器前庭输入当前30页，总共101页。前庭输出通路.前庭输出纤维与规律放电和不规律放电前庭输入纤维相接，以及也与II型毛细胞相接

输出纤维起源于脑干内外展神经核附近的核团SVN：前庭上核LVN：前庭外侧核VI：外展神经核当前31页，总共101页。前庭神经核输出的神经联系和输入到前庭神经核的神经联系

当前32页，总共101页。前庭皮层代表区和三级控制中枢

脑干水平（第一级控制中心）小脑水平（第二级控制中心）丘脑、大脑皮层水平（第三级控制中心）来自迷路的前庭信号

经前庭输入神经纤维被传送到前庭神经核(VN)

前庭神经核与其他脑区有几个通路,把信号传送到:

1)对侧前庭神经核

2)眼外肌神经核,产生前庭眼动反射

3)到大脑高级中枢,提供空间定向信息

4)到脊髓运动神经原,引发稳定姿态的反射当前33页，总共101页。前庭皮层代表区和三级控制中枢脑干水平（第一级控制中心）Cajal间质核内侧纵束嘴间质核III神经核神经核神经核旁正中桥脑网状结构前庭神经核内侧纵束当前34页，总共101页。前庭皮层代表区和三级控制中枢小脑水平（第二级控制中心）前庭核前庭核小脑HighsteinSM.,FayRR.andPopperAN.,2004小脑对前庭眼动通路的控制前庭与小脑之间相互制约和前庭信息在小脑得到整合

前庭核次级纤维和前庭感受器来的初级纤维小脑顶核上下丘脑、外侧绒带、内膝体、黑质前庭信息得到整合后当前35页，总共101页。小脑在前庭系统中的地位当前36页，总共101页。丘脑、大脑皮层水平（第三级控制中心）

1994-1999年明确为以PIVC为主的多中心2V区:在顶间沟前部3a区:在中央沟7区：多感觉区，在顶下叶皮层

PIVC(顶岛前庭皮层):在脑岛后终端与视颞雪氏区中央沟顶间沟大脑外侧沟颞上沟引自Brandtetal.1995

前庭皮层A:接受来自前庭神经核的输入皮层区B：向前庭神经核投射的皮层区FEF：额页视野区MST：内上颞l,VIP：顶叶腹内侧PIVC：顶岛前庭皮层斜纹区是深皮层区.

KathleenCullenandSoroushSadeghi(2008),当前37页，总共101页。前庭眼动通路

视觉稳定前庭脊髓通路

姿态控制人体平衡前庭网状结构通路

动作协调前庭自主神经通路

保护机制前庭小脑通路视前庭本体相互作用通路前庭大脑皮层通路空间定向七条神经通路五类功能前庭系统神经通路当前38页，总共101页。前庭系统主要通路Cullen2004,Horak2006,Maureretal.2000Peterkaetal.2006

高级中枢（空间定向）眼外肌（凝视稳定）前庭感受器脊髓前角运动神经原（姿势稳定）前庭神经核前庭神经核眼动神经核当前39页，总共101页。

半规管-前庭眼动反射神经核通路

(引自McElligottJ&SpencerR.2000和SharpeJA&JohnstonJL,1993)当前40页，总共101页。囊班-前庭眼动神经通路

（改制自Buttner-EnneverandGerritsNM，2004当前41页，总共101页。各前庭核向网状结构的主要投射前庭神经核次级纤维网状结构前庭感受器初级神经元纤维也有的直接网状结构前庭神经核通过网状结构与中枢神经系统大部分神经核发生联系---眼动神经核；橄榄核；红核；视丘；小脑；视丘下部；边缘系统；大脑皮层；脊髓前庭网状结构通路（改制自Brodal,1968和Brodal&Pompeiano,1972）当前42页，总共101页。

前庭脊髓通路（改制自WilsonVJ&JonesGM,1979和YatesBJ&MillerAD,1996）前庭脊髓外通路:前庭外侧核同侧整个脊髓,终止于前角细胞前庭脊髓内通路:内侧核和下核经内侧纵束下行与小脑脊髓束、网状结构脊髓束相互配合作用脊髓反射和随意运动，还间接经延髓网状结构作用于脊髓当前43页，总共101页。头动和姿势反射前庭脊髓控制主、被动作用

前庭脊髓通路当前44页，总共101页。前庭自主神经通路（引自HighsteinSM.,FayRR.andPopperAN.,2004）当前45页，总共101页。视前庭功能相互作用通路视觉和前庭觉信息在小脑、前庭核、旁中桥脑网状结构会聚和发生相互作用皮层通路视网膜中心凹外膝体枕叶视皮层前额视皮层脑干PPRF、小脑前庭核眼动神经核眼外肌皮层下通路视网膜外周部副视束系统（AOS）小脑绒球、速度储存单元（VEC）前庭核眼动神经核眼外肌当前46页，总共101页。视前庭神经相互作用通路（改制自于立身，1994和RosenESetal,1998）前庭空间知觉转移为视空间知觉的途径1、中枢性转移：直接经皮层-丘脑弧转移；2、周边性转移：在肌紧张和本体感受器参与下转移。前庭皮层中枢（PIVC）兴奋抑制视觉皮层中枢（VIS）上图内顶枕视觉皮层（PO）兴奋抑制前庭皮层中枢下图当前47页，总共101页。前庭大脑皮层通路前庭信息传入大脑皮层的途径：1、经前庭神经核、丘脑特异神经核至大脑皮层前庭中枢；2、前庭神经核网状结构、小脑、丘脑非特异神经核，以及经下丘脑至边缘系统大脑皮层前庭中枢。当前48页，总共101页。前庭大脑皮层通路前庭空间知觉一、半规管系统引发的空间知觉：绕一个轴向，二个轴向，甚至三个轴向的旋转知觉。二、耳石器官系统引发的空间知觉：绕一个、二个、三个轴向的位置和姿态知觉。当前49页，总共101页。前庭系统

前庭皮层代表区和三级控制中枢

提示我们什么?1.前庭器官是前庭系统的一部分,在思考前庭器官的功能状态或病理过程不应只考虑前庭外周部分,而应从整个系统考虑2.对前庭系统疾病的认识进入系统不同水平阶段3.对前庭系统疾病的诊疗要考虑系统不同水平的作用4.前庭系统三级控制和各神经通路相互作用将对前庭康复在眩晕治疗上起重要作用当前50页，总共101页。

前庭感受器-前庭神经核-

眼动神经核-眼外肌关系前庭眼动反射生理解剖基础当前51页，总共101页。眼动神经核当前52页，总共101页。前庭眼动通路各半规管和耳石器有各自的眼动通路对眼球运动实施相应控制

主要功能稳定视网膜成像视觉清晰使眼球运动协调准确当前53页，总共101页。动眼神经核当前54页，总共101页。眼外肌当前55页，总共101页。眼动的三个轴向当前56页，总共101页。眼动方向与眼外肌当前57页，总共101页。旋转性眼动与眼外肌当前58页，总共101页。眼外肌与眼动神经核当前59页，总共101页。眼外肌与眼动神经核当前60页，总共101页。眼动神经核-眼外肌当前61页，总共101页。半规管-前庭核-眼动神经核-眼外肌当前62页，总共101页。半规管-前庭核-眼动神经核-眼外肌当前63页，总共101页。头绕垂直轴转动时当前64页，总共101页。头绕纵轴(前后)滚转时当前65页，总共101页。头绕横轴翻动(俯仰)时当前66页，总共101页。垂直半规管处于受作用平面时脉冲试验头位当前67页，总共101页。前庭、视觉、本体觉功能相互作用1.前庭视觉固视VOR-Fix2.视前庭眼动反射VVOR3.前庭眼动反射(VOR),视前庭眼动反射(VVOR),颈眼动反射(COR)4.振动幻视(oscillopsia)动态视力(DVA)5.感觉构建试验SOT6.各感觉系统在保持人体平衡中的权重7.凝视与躯体平衡在姿态稳定中的作用当前68页，总共101页。当前69页，总共101页。前庭、视觉、本体觉功能相互作用当前70页，总共101页。平衡系统的各感觉子系统功能相互作用提示我们什么?1.眩晕、前庭功能障碍、空间定向障碍、运动病等临床病症实质上都是多感觉综合征（MultisensorySyndromes)2.在多感觉综合征的诊断治疗上要从多感觉系统的相互作用规律出发才能有所突破和取得效果，DVA，GST（GazestbilityTraining),SOT在眩晕诊治中之所以有效果，原因即在此当前71页，总共101页。前庭代偿与失代偿概念在某水平上，或某侧前庭功能受损引发的反应，逐渐减弱，至消失的过程为前庭代偿；在一定因素影响下减弱，或消失的反应重新出现的现象为前庭失代偿。生理机制前庭代偿：前庭神经系统在分子、细胞、结构水平上重组；前庭失代偿：在一定因素作用下重组失败。当前72页，总共101页。静态代偿特点

（StaticCompensation）在动物体上依赖于活动和视觉刺激形成人体上通常自发形成不管前庭是突然还是逐渐丧失都会产生对稳定性损伤更有效当前73页，总共101页。动态代偿特点

（DynamicCompensation）

做损伤相反侧转动头，神经不对称重新出现神经不对称量为损伤前的一半前庭神经通路要重新标定，以产生适宜于头动时的代偿性眼动当前74页，总共101页。前庭代偿病理生理机制当前75页，总共101页。影响前庭代偿的因素当前76页，总共101页。前庭代偿基本特征

（VestibularCompensation）前庭神经元活动持续不对称启动前庭代偿使受损侧神经活动恢复和重新标定前庭通路的活动，但两侧神经活动始终不会达到原来水平，只是达到较低水平上的平衡因一侧受损所致的眼震和眩晕减轻，或消失当前77页，总共101页。前庭代偿

（VestibularCompensation）前庭系统具有高度的可塑性代偿发生在三级控制中心脆弱性失代偿速度储存整合中枢疲劳饮酒中枢抑制性药物

低频低速前庭速度储存机制发挥作用增益正常或接近正常高频高速前庭速度储存机制消失增益只有25%

当前78页，总共101页。前庭习服（适应）的特点易为相同的刺激，尤其弱刺激引起习服反应具有方向性的特点前庭习服可向同名器官对侧传递，但不向不同名器官转递多种因素可影响其养成或加速其消退习服现象可持续数周或数月，持续刺激可使之持久养成（获得）保持转移当前79页，总共101页。ResonJT1970,1978

MotionSicknessadaptation:aneuralmismatchmodel,J.Roy.Soc.Med,71:819-829前庭习服机理中枢神经动力过程：整合机制完善抑制机制形成当前80页，总共101页。适应和习服微动力学机制假设:反复刺激使静纤毛联接间发生改变使特定运动下K+流入下降休止时受刺激时刺激后休止时活性连接静纤毛静纤毛静纤毛动纤毛动纤毛动纤毛当前81页，总共101页。最近实验证明

短期适应产生于小脑绒球长期适应存储在称为绒球靶细胞的前庭神经核团(BroussardandLisberger

1992)

接受来自小脑的输入

(Boydenetal.2004;Kassardjianetal.2005).当前82页，总共101页。前庭习服和前庭代偿

向我们提示了什么?1.人们要适应运动环境必须习服该运动环境,这对在特殊环境下生活和活动的人尤为重要2.习服对前庭自主神经反应最为有效,对运动病或前庭自主神经反应敏感者可以采用习服进行有效的矫治3.前庭代偿是在一侧前庭感受器受损时发生的一种自我修复,可以利用前庭系统的这一机能对一侧前庭感受器病损病人施以干预治疗4.只有病人进入动态的前庭代偿才是真正意义上的代偿当前83页，总共101页。

人日常自然活动频率

完全静态站立时运动：基本频率为5Hz主导频率达10Hz

原地踏步：主导频率垂直旋转轴向为2.7Hz水平旋转轴向达8.2Hz

前庭系统的频率带宽特性当前84页，总共101页。前庭系统的频率带宽特性自然活动手扶椅大步快走振动器增益相位超低频低频中频高频超高频当前85页，总共101页。前庭对多频带刺激的反应

Vestibularresponsestomultifrequentialstimulation当前86页，总共101页。前庭系统的频率带宽特性各种试验的频率特性连续:耳石器对静态倾斜反应(ocularcounter-rolling)低频:0.025Hz温度试验,0.05Hz摆动试验中频:>0.05Hz–1Hz的摆动试验高频:>1Hz–100Hz试验：

Halmagyi

头脉冲试验(HIT)

Halmagyi-Magnusson

视频脉冲试验(VIT)

O’Leary

自旋转试验(VAT)摇头试验(HST)振动诱发眼震(VIN)旋转试验有效的检测范围主要在低频区0.0125–1.0Hz温度试验有效的频率检测范围仅为<0.025Hz当前87页，总共101页。1.脉冲刺激（ImpulsiveTestingofsemicircularcanalfunctionHIT）2.前庭自旋转试验（VestibularAutorotationTest，VAT）3.动态视力检查（DynamicvisualacuityTest，DVA）4.头振动诱发眼震（HeadVibrationinducednystagmusVIN）高频刺激方法当前88页，总共101页。

脉冲刺激的敏感性和特异性

（Head-ImpulseTestHIT）

根据以下作者的报告

Halmagyi&Curthoys(12,一侧前庭神经切断,1988);Cremer,Haimagyi,AW,Curthoys,McGarvie,&Todd(10,一侧前庭输入丧失7例,一侧后半规管堵塞3例,1998);

Halmagyi,Black,Thurtell,&Curthoys(4,后半规管前庭神经切断,2003);Foster,Foster,Spindler,&Harris(6,完全性损伤或颅神经麻痹,1994);Lehnen,AW.Todd.&Haimagyi(16,前庭神经切除,1994);Harvey&Wood(112,头晕主诉,1996);Harvey,Wood,&Feroah(105,头晕,1997);Beynon,Jani,&Baguley(150,头晕,1998);Perez&Rama-Lopez(265,眩晕2003);Schubert,Tusa,Grine,&Herdman(111,一侧或双侧功能低下和非前庭性头晕2004)共791例敏感性:76%特异性:94%当前89页，总共101页。前庭系统

在保持视觉稳定性中的作用当前90页，总共101页。参与保持视觉稳定性依靠6个眼动控制系统：

(1)扫视系统(2)平稳跟踪系统(3)固视系统(4)辐辏系统(5)前庭眼动系统(6)视眼动系统

当前91页，总共101页。6种不同眼动神经控制通路

当前92页，总共101页。凝视稳定性主动活动时保持视觉固视主动活动时把COG保持在支撑面上姿态稳定性平衡控制系统当前93页，总共101页。

前庭系统

在保持自主神经稳定性中的作用当前94页，总共101页。前庭自主神经反应是一种非特异性反应一神经内分泌反应用于机体适应外界环境,保障运动反应能量供给和起保护反应前庭自主神经通路YatesBJandMillerAD，1996当前95页，总共101页。HighsteinSM.,FayRR.andPopperAN.,2004前庭自主神经通路当前96页，总共101页。自主神经反应稳定性训练当前97页，总共101页。前庭信息在各级水平上的处理过程1.前庭神经活动神经链刺激感受器神经冲动传递各级中枢信息编码形成空间知觉眼动反射姿态控制当前98页，总共101页。2.前庭神经核中的

多感觉形态信息处理前庭神经核中的前庭信息处理是前庭信息中枢处理第一阶段特点：1.接受来自皮层、小脑、脑干和前庭感受器的输入信息，同时接受来自非前庭系统的信息，视觉的、本体的信息2.前庭系统编码的是多感觉多形态的信息3.为高级中枢形成自身运动知觉、空间定向、头主动被动运动的识别、姿态和平衡的保持提供相关信息当前99页，总共101页。3.小脑前庭信息处理

小脑处理来自初级和次级前庭输入感觉信息的部位