運動生理週訊(第59期)

人體的平衡(June 09, 2000)

王順正

　　人體的平衡是指調節身體空間定位或反應身體動作，以維持身體的空間穩定能力，包括靜態平衡(static balance)與動態平衡(dynamic balance) 兩種。全身性的平衡受到重心位置、重心高度、基底面大小、重量大小與迴旋(動態平衡)等因素的影響。一般來說，不同的運動項目需要不同的平衡能力(例如游泳運動需要的平衡與射箭運動需要的平衡不同)。而且，也有研究發現「最優異的射箭運動表現，並不一定由於身體最小的活動，而是程度最適中的動作」。

　　人體的平衡是由內耳(也稱為迷路，labyrinth) 所控制。內耳包括骨性迷路(bony labyrinth)以及其中的膜性迷路(membranous labyrinth)。骨性迷路包括了三個部份：前庭(vastibule)、耳蝸(cochlea)和半規管(semicircular canal)。膜性迷路則包括前庭內的橢圓囊(utricle)和球囊(saccule)、耳蝸內的耳蝸管(cochlear duct) 、以及骨性半規管內的膜性半規管(membranous semicircular canal)(下圖)。



內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，此處有二個來自中耳的開口，即卵圓窗(oual windows)與圓窗(round windows)，以及三個內耳半規管的開口。橢圓囊和球囊具有膜性壁，懸吊於前庭中。橢圓囊中有一種很小的構造--聽斑(macula)(下圖)，他主要由毛細胞和含有細小耳石(聽石，otoliths)的膠質膜(gelatinous membrane)所組成。當人體的頭部位置改變時，便使膠質膜上的壓力產生變化，以致引起耳石的移動，並牽動毛細胞，這會刺激附著在前庭神經之接受器，使得纖維細胞將衝動傳導到大腦，因而產生頭部的位置感覺，同時也有重力改變的感覺。此外，聽斑亦會引起直立反射(righting reflexes) ，亦即身體以及四肢的位置發生移動時，肌肉會出現一種將它復原的反應。此種平衡機制為靜態平衡的機轉。



聽斑(macula)的結構(彭英毅，1989)


　　半規管是由三個互相垂直的內耳構造組成，包括上半規管、後半規管與外側(水平)半規管。在骨性半規管裡面還有膜性半規管，其間間隔著外淋巴液。每個膜性半規管中含有內淋巴液，並且和骨性前庭內的橢圓囊相連結，在它和橢圓囊接合處附近的半規管會膨大成壺腹(ampulla) ，壺腹內的毛細胞和其支持細胞合稱壺腹崤(crista ampullaris) ，為平衡感覺的接受器。壺腹崤受到半規管內淋巴液流動的刺激，構成身體動態平衡機制。當身體移動或頭部轉動時，膜性半規管中的內淋巴液會隨頭部的活動而流動，同時刺激壺腹崤，使得聽覺神經的前庭分支產生衝動，傳至腦部，再傳至適當的骨骼肌，以維持身體的平衡。

　　除此之外，關節、肌肉及視覺的各種不同接受器，亦是影響身體平衡的重要生理器官，由於其功能以感覺為主，在提供各種身體位置或活動訊息上，亦具舉足輕重的地位。事實上，有關人體平衡能力的評估，必須同時考慮到空間位置、肌肉反應與運動特性，而且以評量特定肌肉在運動或靜止時的活動情形為主流。