MASARYKOVA UNIVERZITA V BRNĚ Lékařská fakulta FYZIOLOGIE A PATOLOGIE OČNÍCH POHYBŮ Bakalářská práce Vedoucí bakalářské práce: MUDr. Monika Synková Autor: Alexey Punko Obor: Optika-optometrie Brno, Květen 2007
ČESTNÉ PROHLÁŠENÍ: Prohlašuji, že jsem bakalářskou práci vypracoval samostatně na základě uvedených zdrojů a literatury v seznamu na konci práce a pod vedením MUDr. Moniky Synkové. Tímto jí také za její rady a připomínky moc děkuji. Dále souhlasím, aby tato práce byla uložena v knihovně fakulty a byla používána ke studijním účelům. V Brně dne: Alexey Punko 3. května 2007-2 -
ANOTACE Ve fyziologické části mé práce se zabývám vestibulárním reflexním obloukem, jednotlivými úseky CNS a okohybnými svaly. Dále analizují spojení mezi vestibulárním ústrojím a očními svaly, které zajišťuje tříneuronový reflexní oblouk. Druhá, klinická a patologická část, zahrnuje problematiku pares okohybných nervů, svalů a komplex okulomotorických dysfunkcí. V závěrečné části práce se zabývám otázkou nystagmu, funkcí víček a poruchou jejich činnosti při neurogenním postižení. ANNOTATION In the physiological part of my work I deal with vestibular reflex arc, particular parts of central nervous system and extraocular muscles. Further, I analyse a connection between vestibular system and eye muscles, that is provided by the three neuron vestibulo-ocular reflex arc. The second, clinical and pathological part involves an area of paresis of cranial nerves, extraocular muscles and a complex of oculomotoric disfunctions. In the final part I deal with the question of nystagmus, function of eye lids and defect of their activity at neurogenic disorders. Klíčová slova: Oko, okohybné svaly, deprese, elevace, motilita, motorika, vestibulární jádro, inervace, konvergence, divergence, fixace, binokulární vidění, paralytický strabismus, obrna, lése, neuron, paresa, nystagmus. Keywords: Eye, eye-moving muscles, depression, elevation, motility, dinamics, vestibular nucleus, innervation, convergence, divergence, fixation, binocular vision, paralytic strabismus, paralisis, lesion, neuron, paresis, nystagmus. - 3 -
OBSAH 1. Úvod..7 2. Fyziologie řízení oční hybnosti 8 2. 1. Vestibulookulární reflexní okruh 10 2. 2. Polokruhovité kanálky 10 2. 3. Utriculus a saculus.. 11 2. 4. Vestibulární jádra 11 2. 5. Fasciculus longitudinalis medialis.. 12 2. 6. Visuální řízení pohledu. Fyziologické oční pohyby... 13 2. 6. 1. Analýza očních pohybů.13 2. 6. 2. Pohyby očí během fixace.. 14 2. 6. 3. Stabilizované obrazy na sítnici..14 2. 6. 4. Velké oční pohyby 14 2. 7. Motorická (pohybová) oblast zrakového orgánu.... 15 2. 7. 1. Okohybné svaly.15 2. 8. Motorické nervy a jejich jádra. 18 2. 9. Optokinetický nystagmus 20 2. 10. Hloubkové, stereoskopické vidění 20 2. 10. 1. Prostorové vidění. 21 3. Zvratné stáčení očí 21 4. Vyšetřování oční hybnosti 22 5. Poruchy oční hybnosti při parézách zevních okohybných svalů.. 24 5. 1. Příznaky paréz, paralytický strabismus, diplopie, oční torticollis.. 24 5. 2. Paréza n. III.... 26 5. 3. Paréza n. IV.... 29 5. 4. Paréza n. VI.... 30 6. Parézy pohledu a další poruchy oční motility u lézí jednotlivých úseků CNS. 31 6. 1. Střední kmen - pontinní regmentům 32 6. 1. 1. Disociované pohledové obrny.33 6. 2. Horní kmen - mezencefalon a okohybné příznaky při jeho poruchách...33 6. 2. 1. Parézy pohledu a další poruchy oční motility při lézích pretekta a zadní komisury 34 6. 2. 2. Parézy pohledu a další poruchy oční motility pří lézích extrapyramidových 36-4 -
6. 2. 3. Parézy pohledu a další poruchy oční motility při lézích hemisférálních 6. 2. 3. 1. Léze iritační 37 6. 2. 3. 2. Léze zánikové. 37 7. Nystagmus.40 7. 1. Spontánní nystagmus..40 7. 2. Fyziologický nystagmus...40 7. 3. Vestibulární nystagmus periferního a centrálního původu 41 7. 4. Nystagmus při třesu hlavy. 42 7. 5. Polohový nystagmus periferního a centrálního původu. 42 7. 6. Pohledový nystagmus směrový a paretický... 42 7. 7. Kongenitální nystagmus. 43 7. 8. Latentní nystagmus 44 7. 9. Volní nystagmus.44 7. 10. Oční myoklonie a jiné druhy nystagmu... 44 7. 10. 1. Oční myoklonie... 44 7. 10. 2. Oční motorická dysmetrie... 45 7. 10. 3. Myorytmie měkkého patra a oční nystagmus. 45 7. 10. 4. Pendulující deviace očí...45 7. 10. 5. Undulační nystagmus u spasmus nutans. 45 7. 11. Nystagmus slepců a nystagmus při pohybu ve tmě. 46 7. 12. Nystagmus horníků.. 46 7. 13. Disociovaný pohledový nystagmus a internukleární oftalmoplegie 46 7. 14. Monokulární nystagmus...47 7. 15. Nystagmus při postižení okohybných svalů.47 7. 16. Alternující nystagmus.. 47 7. 17. Optokinetický nystagmus.47 7. 18. Nystagmus při aplikaci léků a drog. 49 7. 19. Poruchy nystagmu u lézí jednotlivých oblastí CNS. 49 7. 19. 1. Periferní léze 49 7. 19. 2. Centrální léze.. 50 8. Pohyby víček 53 8. 1. Mrkání, poruchy motility víček. 53 8. 2. Blefarospasmus, obrny zvedače a svěrače víček 55 8. 3. Retrakce víček, jednotlivé syndromy. 56-5 -
9. Závěr 59 10. Obrazová příloha 61 11. Seznam použité literatury.. 76-6 -
1. ÚVOD Základy rozvoje fyziologie smyslů je třeba hledat v renesanční době. Podíleli se na ní Leonardo Vinci, Johanes Keller, Isaak Newton, Thomas Zouny a mnozí další. Základy fyziologie smyslů jako nového medicínského oboru položil v 19. století Jan Evangelista Turkyně. V disertační práci Příspěvky k poznání zraku z hlediska subjektivního formuloval základy experimentálních přístupu, které se používaly v průběhu 19. století. Mnohé smyslové jevy byly označený jeho jménem: Purkyňův fenomén změna citlivosti zraku pro barvy vlivem mesopického vidění nebo Purkyňovy obrázky vznikající na přední a zadní ploše čočky. Na objasnění funkce zrakového orgánu se podíleli i vědci z jiných medicínských oborů anatomové, histologové, biochemici. Ve druhé polovině 19. století vynikli ve fyziologii zraku dva badatelé: E. Hering, který studoval především pohyby oka a barevní vidění, a H. von Helmholtz, který formuloval trichromatickou teorii barevného vidění. Základní výzkum centrálního nervového systému a tudíž i okohybného byl v minulosti ovlivněn různými vědeckými směry. Teorie specifických drah vedla a center vedla ke koncepci neměnných syndromů, vznikajících vždy poškozením některé části okohybné dráhy nebo preformovaného centra. Reakcí na toto pojetí bylo popření jakékoliv lokalizace mozkových funkcí vzhledem k ekvipotenciálnosti mozkové kůry. Ať již jsou pozůstatky těchto vývojových období jakékoli, nutno z dnešního hlediska chápat mozkovou kůru jako složitou mozaiku, jejíž funkční stav se stále dynamicky mění a kde určitý syndrom není vždy resultátem poškození jednoho místa, ale širokého okruhu, spojujícího kortikální struktury a oblastmi subkortikálními. Vzhledem k plastičnosti mozkové kůry je tedy klinický projev určité lese závislý na jejím trvání, lokalizaci, poškození okolní tkáně, možnosti kompenzace a adaptace. Studiem okohybného systému se zabývali četní autoři již v minulém století. Na základě klinických pozorování a při použití na tehdejší dobu přesných registračních aparatur popsali řadu klinických syndromů, které pltí dodnes, i když díky rozvoji neurofyziologie a vyšetřovacích metod byla řada těchto faktů doplněna nebo i vyvrácena. To mě přimělo k tomu, abych si vybral toto téma bakalářské práce, ve které se snažím podat současný přehled fyziologie a patologie okohybného systému. - 7 -
2. FYZIOLOGIE ŘÍZENÍ OČNÍ HYBNOSTI Oko je v základní, primární poloze, když při vzpřímené poloze hlavy směřuje přímo vpřed. Dopředu směřuje fixační osa oka, spojnice bodu, na které se oko dívá, a centra otáčení. Centrum otáčení oka je umístěno 13,8 mm od předního povrchu rohovky a 1,6 mm laterálně od zrakové osy. Posunutí do stran znamená addukci (pohyb oka směrem nasálně), abdukci (pohyb oka zevně). Pohyb oka nahoru elevace a dolů deprese se děje okolo horizontální osy procházející centrem otáčení oka. Poloha získaná pohybem v těchto směrech se označuje jako sekundární. Spojení pohybu do stran a změnu výškového postavení oka označujeme jako terciální polohu. Spoluprací všech okohybných svalů je možné otáčení oka okolo předozadní osy. Laterální a mediální dukci vykonávají m. rectus lateralis a m. rectus medialis. Všechny ostatní svaly mají určitou komponentu rotační. Pohyb ve vertikále tak vykonávají současně čtyři svaly, v horizontále stačí pouze oba přímé okohybné svaly. Dondersovo pravidlo říká, že velikost otáčení je vždy stejná, bez ohledu na způsob pohybu oka. Za normálních okolností bez fixace mohou oči lehce divergovat. Zaostření na vzdálený bod vyžaduje určité napětí svalů. V zásadě je aktivita v odpovídajících svalech obou očí stejná (Heringův zákon). Konjugované pohyby jsou symetrické i v nejkrajnějších polohách oka. Symetrie je přítomna i při disjunkčních pohybech očí, například při konvergenci nebo při pohledu do dálky. Frontální pohledové pole člověka umožňuje binokulární vidění, při kterém oba bulby pracují jako funkční jednotka. Binokulární vidění podléhá neustálé kontrole zrakové, vestibulární, proprioceptivní, tonických krčních reflexů a do jisté míry i somatosenzoickým a psychogenním vlivům. Všechny tyto faktory uplatňují svůj vliv jak na klidové postavení očí, tak i na jejich pohyb. Jejich úkolem je zajišťování stability ohledu, aby v klidu i při pohybech hlavy a těla dopadaly obrázky na korespondující místa obou sítnic. Okohybné svaly očí fungují společně jako jediná jednotka. Schematicky se funkce očí vyjadřuje pomocí kyklopského oka, které je uprostřed mezi oběma očima a na které je možné promítnout projekci obrázků předmětů na sítnici obou očí. Fixujeme-li předmět a vyskytuje-li se jiný předmět blíže, vidíme jej zkříženě a dvojitě (heteronymní diplopie). Jeli tento předmět dál než fixační předmět, vzniká homonymní diplopie. Přesvědčit se o tom můžeme při zavření jednoho oka, pak v prvém případě se obraz bližšího předmětu bude pohybovat směrem k druhému oku. Za normálních okolností toto dvojité vidění nevnímáme. Výkonným systémem očních pohybů každého oka jsou tři páry zevních okohybných svalů (musculus rectus temporalis a nasalis pro pohyby oka zevně a dovnitř, zvedači bulbu - 8 -
musculus rectus superior a obliquus inferior, a skláněči bulbu musculus rectus inferior a obliquus superior), inervovaných okohybnými nervy n. III., IV. A VI. Kromě své základní funkce se uplatňují okohybné svaly při konjugovaných očních pohybech, které jsou identické ve směru, rychlosti i amplitudě. Jsou možné v šesti směrech: napravo, nalevo, nahoru, dolů, rotační doprava a doleva. Při vergenčních pohybech v horizontální rovině se pohybují oči navzájem v opačném směru (konvergence a divergence) a při vergenčních pohybech ve vertikální rovině rozlišujeme positivní divergenci, kdy pravá zraková osa směřuje nahoru od bodu fixace, a negativní divergenci, kdy levá zraková osa směřuje nahoru od bodu fixace.vzhledem k tomu, že pohyby bulbů jsou asociovány, jsou při každé sebemenší změně postavení oka inervovány minimálně dva okohybné svaly, a kontrakce synergisty předpokládá relaxaci antagonisty. Stálý svalový tonus zevních okohybných svalů je udržován nepřetržitým přílivem impulsů přicházejících z periferie i z mozkové kůry. Při pohledu do dálky, kdy pohledové osy jsou paralelní a oči jsou ve středním postavení, je tonus zevních okohybných svalů největší, působí drobné nepřetržité oscilace značné frekvence. Při pozorné fixaci nepohyblivého předmětu, kdy je oko nastaveno do takové polohy, aby se fixovaný bod zobrazil ve středu fovey, vykonávají oči člověka drobné, subjektivně neregistrované pohyby okolo ideální fixační polohy. Tyto jemné mimovolní pohyby byly nazvány fysiologickým nystagmem. Při jejich registraci nacházíme kombinaci pomalých posunů, rychlých sakád a tremorů o vysoké frekvenci. Již nepatrný pohyb, velikosti ne větší než jedná úhlová minuta, znamená přemístění obrázku fixovaného předmětu na sítnici o pět mikronů. Beztyčinkový okrsek lidské fovey s největší zrakovou ostrosti má průměr asi půl stupně. Zřetelnost a velikost viděného předmětu záleží na jeho velikosti, vzdálenosti, osvětlení a na schopnosti obrázek percipovat. Dokonalost a přesnost obrazu závisí na zrakové ostrosti. Foveální fixace je umožněna mnohočetnou regulací očních pohybů pomocí optických, vestibulárních a ostatních aferencí, které ji zajišťují při pohybech hlavy a těla a při pohybech sledovaného předmětu. Komplex neuromuskulární kontroly očních pohybů má celkem čtyři zpětnovazební okruhy: vestibulární, visuální a dva proprioceptivní (oči jako součást hlavy a hlava jako součást celého těla). - 9 -
2. 1. Vestibulární reflexní okruh Vestibulární systém kóduje informace o postavení hlavy k okolnímu prostředí a vyvolává kompensatórní oční pohyby, které čelí pohybům hlavy a udržují stabilní pohledový úhel. U člověka předchází pohyb očí pohybu hlavy. Hrubá stabilizace směru pohledu proti pohybům hlavy je udržována vestibulárním aparátem a hlubokými krčními reflexy. Kupuly polokruhovitých kanálků integrují v krátkém čase pohybové zrychlení hlavy, takže stočení očí proti směru, podmíněné činností vestibulárního aparátu, odpovídá rychlosti pohybu hlavy. Vestibulární podíl na stabilizaci pohledu při otočení těla v horizontální rovině představuje při zavřených očích 80% rychlosti. Vestibulárním okruhem se zpětnou vazbou probíhají impulsy od kupul polokruhovitých kanálků a otolitového ústrojí. Podráždění je vedeno k vestibulárním jádrům mozkového kmene, odkud pokračuje cestou fasciculus longitudinalis medialis k jádrům okohybných nervů. Otolitové ústrojí je zaměřeno na přenos podráždění změnou lineárního zrychlení nebo statického držení hlavy. 2. 2 Polokruhovité kanálky Polokruhovité kanálky jsou drážděny při pohybech hlavy vyvolávajících změnu jejího úhlového zrychlení. Podráždění, vznikající v polokruhovitých kanálcích, může dospět k očním svalům za 2,5-3 ms i dříve. Drážděním jednoho kanálku nebo jeho nervu vznikají oční pohyby, ležící v prostorové rovině, paralelní s rovinou drážděného kanálku bez ohledu na polohu oka v orbitě nebo na postavení hlavy vzhledem k ose těla. Jsou-li drážděny současně dva nebo více kanálků, pak se indukované oční pohyby sumují. Jde-li o krátce trvající stimulus, jsou oční pohyby mono- nebo bifázické. Trvá-li stimulus déle, vzniká nystagmus. Jeho pomalá fáze směřuje ke drážděné straně a rychlá ve směru opačném. Vzhledem ke stejnému úhlu, který svírá u primátů a člověka optická osa se střední sagitální rovinou, lze očekávat, že drážděním jednotlivých polokruhovitých kanálků bychom dospěli u lidí ke stejným závěrům jako u těchto experimentálních zvířat. U člověka testujeme funkci polokruhovitých kanálků nejčastěji kalorickým nebo rotačním podrážděním. U normálních jedinců nedráždí tento stimulus individuálně jen jeden kanálek. Kalorický podnět aplikovaný v jednom uchu podráždí současně všechny tři polokruhovité kanálky testované strany, i když odpověď od horizontálního je dominující. Dráždíme-li současně obě uši buď teplou, nebo studenou vodou, jsou odpovědi - 10 -
horizontálních kanálků většinou vzájemně inhibovány a vzniká nystagmus vertikální. Úhlové zrychlení při rotaci je adekvátním podnětem pro polokruhovité kanálky a podráždí vždy ty, které leží v rovině paralelní s rovinou rotace. Proto při rotačním dráždění jsou vždy stimulovány nejméně dva kanálky sobě odpovídající, každý na jedné straně. 2. 3 Utriculus a saculus Utrikulosakulární receptory jsou drážděny při změnách lineárního zrychlení nebo statického držení hlavy. Jejich podrážděním dochází k zvratnému stáčení očí. Jeho rozsah je malý, kolem 5-7º při 45-90º sklonu hlavy doprava a doleva. Krční receptory nepřispívají podstatně k rozsahu zvratného stáčení očí. Informace o očních pohybech vyvolaných drážděním sakulárních receptorů jsou velmi kusé. Podle anatomických předpokladů je pravděpodobné, že jejich stimulací vznikají vertikální a vertikálně rotační kompensační pohyby očí. V klinické praxi jsou testy na funkci otolitových orgánů založeny na provokaci závratí nebo nystagmu změnou statického postavení hlavy nebo jejím pohybem do jiné polohy, než je poloha zpříma. U normálních jedinců lze podráždit otolitové ústrojí aplikací alkoholu, který působí centrální útlum. Senzorické informace vznikající v otolitových orgánech se tak projeví vznikem polohového alkoholického nystagmu. První fáze tohoto nystagmu je geotropická, kdy rychlá složka nystagmu směřuje k zemi, druhá fáze je apogeotropická s rychlou složkou nystagmu opačného směru. Alkohol snižuje kompenzační zvratné stáčení očí při sklonu hlavy a těla do stran. Polohový alkoholický nystagmus není odpovědí otolitového ústrojí, ale vzniká stimulací polokruhovitých kanálků. (viz obr. 1) 2. 4. Vestibulární jádra Vzhledem k tomu, že axony z utrikulu a sakulu končí v odlišných částech vestibulárních jader než axony z polokruhovitých kanálků, funkce jednotlivých částí vestibulárních jader je různá. Neurony polokruhovitých kanálků mají primární synapse v rostrální části mediálního a v horním vestibulárním jádru. Neurony z utrikulu a sakulu směřují převážně do dolního vestibulárního jádra a do kaudální části jádra mediálního. Neurony horním mediálním vestibulárním jádru jsou aktivovány při horizontálním úhlovém zrychlení nebo při stimulaci nervů polokruhovitých kanálku. Neurony v kaudálních částech vestibulárních jader jsou naproti tomu aktivovány sklonem hlavy. Neurony prvního řádu zvýší - 11 -
v ampulárním nervu horizontálního kanálku během ampulofugalním úhlového zrychlení své náboje a naopak při ampulofugálním úhlovém rychlení je snižují. Ve vestibulárním jádru ipsilaterální strany jsou těmito stimuly některé buňky inhibovány a jiné drážděny. Z buněk, které jsou aktivovány, jsou pro zpracování aferentních informací nezbytné zejména buňky tonické kinetické. Tonické jeví stálou spontánní aktivitu, která stoupá nebo klesá při rotaci v kontralaterálním nebo ipsilaterálním směru. Dráždíme-li elektricky vestibulární nerv, latence podráždění tonických buněk na ipsalaterální straně dokazuje, že jeho přenos se děje multisynaptickou cestou. Kinetické buňky nejeví v klidovém stadiu žádnou spontánní aktivitu a jsou drážděny jen při silné rotaci k ipsilaterální straně. Tyto buňky jsou aktivovány monosynapticky při stimulaci ipsilaterálního vestibulárního nervu. Drážděním druhostranného vestibulárního nervu jsou v tonických i kinetických buňkách vyvolány inhibiční postsynaptické potenciály. Tato inhibice je zprostředkována komisurálními vlákny, která začínají v kontralaterálních vestibulárních jádrech. Menší skupina buněk je aktivována rotací v kterémkoli směru. Úloha tonických a kinetických buněk při různých kompensačních pohybech není docela jasná. Stimulaci horního vestibulárního jádra lze vyvolat rotační pohyby očí vzhůru a nystagmus s pomalou rotační složkou vzhůru. Drážděním střední části jaderného vestibulárního komplexu lze vyvolat především pohyby horizontální. Rotační pohyby očí dolů a nystagmus s pomalou rotační složkou dolů byly vyvolány zejména stimulaci rostrální části mediálního a descendentního jádra. Buňky v laterálním vestibulárním jádru jsou specificky drážděny při úklonu hlavy. Eferentní systém, který končí na buňkách krist a makul, působí inhibičně. 2. 5. Fasciculus longitudinalis medialis (FLM) Fasciculus longitudinalis medialis lat. nervový svazeček od mezencefala do krční míchy. Vedou od Darkševičova a intersticiálního jádra a od jader vestibulárních, projekce je rovněž k jádrům okohybných nervů. Význam má pro koordinaci pohybů hlavy a očí ve vztahu k podnětům z vestibulárního ústrojí. Je důležitou eferentní dráhou pro addukci ipsilaterálního oka během horizontalních očních pohybů. Je-li FLM elektricky stimulován, ipsilaterální oko addukuje. Při lézi FLM naopak vzniká paresa addukce ipsilaterálního oka. Často se nachází současně nystagmus při abdukci kontralaterálního oka a spontánní vertikální nystagmus. Zachovaná konvergence dokazuje, že paresa addukce je supranukleární. Tento jasný klinický syndrom je syndrom přední internukleární oftalmoplegie. Při lézích FLM byla zjištěna též porucha sakád rychle fáze nystagmu. FLM - 12 -
se podílí nejen na pohybech, indukovaných drážděním vestibulárního ústrojí, ale je nezbytný také pro ipsilaterální addukci při všech typech rychlých očních pohybů. Spoje vestibulárních jader s okohybnými nervy procházejí FLM, existují však také spole multisynaptické. I po destrukci FLM lze totiž vyvolat pomalé tonické deviace očí a pomalou fázi nystagmu ve vertikální i horizontální rovině elektrickou nebo kalorickou stimulaci polokruhového kanálku. Drážděním jednoho polokruhovitého kanálku nebo vestibulárního nervu lze zaznamenat výrazné potenciálové zněny v krajině FLM po obou stranách mozkového kmene. Axony procházejí FLM začínají převážně v mediálním, laterálním a horním vestibulárním jádru. FLM procházejí descendentní vlákna z intersticiálního jádra Cajalova do vestibulárních jader. Descedentní vlákna excitují inhibiční interneurony ve vestibulárních jádrech téže strany. Tato pak ovlivňují dráždivost buněk v horizontálním kanálku. 2. 6. Visuální řízení pohledu. Fyziologické oční pohyby Jemnější změny směru pohledu jsou řízeny visuálně. Binokulární pohledová motorika člověka při frontálním pohledovém poli je podmíněna dokonalou motorickou koordinaci obou očí. S přibývajícím vývojem aktivních a visuálně regulovaných očních pohybů ubývá vlivu statického labyrintu. Člověk je schopen potlačit pohyby hlavou a pohybovat isolovaně jen očima, nebo naopak. Visuální zpětnovazební okruh začíná na sítnici, odkud je podnět přenášen vlákny optického nervu přes chiasma optickým traktem do corpus genikulatum laterale, do vesuálního kortexu a odtud zpět do jader okohybných nervů. 2. 6. 1. Analýza očních pohybů Elektrookulografie zaznamenává změnu polohy elektrického dipólu oka, který vzniká mezi rohovkou a sítnicí, tzv. korneoretinální potenciál. Rozlišovací schopnost činí 1 2º. Metoda umožňuje zaznamenat hrubší pohyby oka (makrosakády a sledovací pohyby). Další metodou je využití následného obrazu, využití se obrazu kříže, který po osvícení sítnice dává vznik následnému obrazu. Nejčastěji se využívá této metody k odhadu stáčení očí. Optické metody jsou založeny na pohybu rohovkového reflexu, posun hlavy o 0,1 mm způsobuje změnu polohy oka o 1º. Další optickou metodou je sledování prvního Purkyňova obrázku (rohovkový reflex ) a čtvrtého Purkyňova obrázku, který vzniká na zadní ploše čočky. Další metodou je limbus oka nebo zornice, které se využívají ke sledování pohybu oka, eventuálně i ke zlepšení fixace při laserových zákrocích (eye tracking). Nejpřesnější je - 13 -
záznam kontaktní metodou pomocí kontaktní čočky a zrcátka. Touto technikou je možné zaznamenat i pohyb o velikosti 1. 2. 6. 2. Pohyby očí během fixace Oko není nikdy v absolutním klidu. Během fixace vykonává drobné pohyby, jsou to mikrosakády, pomalé klouzání očních os a třes očí. Mikrosakády jsou nepravidelné rychlé pohyby oka o amplitudě 2-50, které trvají v rozmezí 10-20 ms. Úkolem tohoto pohybu je návrat očí do základního postavení. Klouzavé pohyby očí jsou pomalé pohyby, kdy se v průběhu 200 ms osa vychýlí o 6. Obraz na sítnici se posune v rozsahu 10-15 čípků. Obraz vracejí do centra fovey mikrosakády opačného směru. Oční třes má nejmenší amplitudu, asi 20-30. Tyto pohyby mají velkou frekvenci, 70-90 Hz. Funkční význam třesu není znám. 2. 6. 3. Stabilizované obrazy na sítnici Jestliže experimentálně stabilizujeme obraz objektu na sítnici, objeví se po 1-3 s vypadávání jednotlivých obrázků. Podle hypotézy je k obnovení obrazu na sítnici nutný klouzavý oční pohyb, kdy se obraz přesune na ploše 30-50 čípků. Tím se vytvoří trvalé dráždění gangliových buněk. 2. 6. 4. Velké oční pohyby Řadíme zde dva typy konjugovaných pohybů: -sakády a sledovací pohyby, -disjunkční oční pohyby, konvergenci, divergenci a vestibulární oční pohyby (vestibulární nystagmus a optokinetický nystagmus). Sakády jsou konjugované volní oční pohyby, které zrak používá k prohlížení zorného pole a k větším změnám fixačních os oka. Důležitou vlastností sakád je jejich naprogramovaný charakter. Sakády následují za sebou s odstupem 150 ms, tato doba je nutná k vyhodnocení polohy podnětu a sestavení trajektorie příslušné dráhy. Rychlost pohybu odpovídá dráze, kterou oko musí projít, v případě delší amplitudy je pohyb rychlejší. Při elektromyografii horizontálních svalů se ukazuje, že se zvýší aktivita m. rectus lateralis, zatímco aktivita jeho antagonisty (m. rectus medialis) se spontánně utlumí až k elektrickému tichu. Sledovací pohyby jsou přítomny v případě, že se v zorném poli pohybuje předmět, a nejsou ovladatelné vůlí. Jestliže se předmět pohybuje rychlostí menší než 25-30º. s -1, sleduje fovea přesně předmět. Začátek pohybů je opožděn o 125 ms. Opoždění za - 14 -
pohybujícím se předmětem je vyrovnáno korekčními sakádami. Sledovací pohyby jsou identické s optokinetickým nebo vestibulárním nystagmem. Konvergence a divergence jsou vyvolány změnou polohy fixačního bodu v předozadní ose. Signálem pro vyvolání těchto pohybů jsou rozdílné, disparátní obrazy fixačního bodu na sítnici. Tyto pohyby jsou pomalé, 15º. s -1, trvají 800 ms a mají latenci asi 160 ms. Znamená to, že při kombinovaném pohybu se uskuteční laterální sakáda a konvergence současně, ale konvergence pokračuje dlouho po ukončení sakády. Vergence nejsou fixně naprogramované a mohou se měnit během pohybu. Konvergence může být vyvolána i akomodací. 2. 7. Motorická (pohybová) oblast zrakového orgánu Motorický aparát oka představuje hybnou složku párového smyslového ústrojí, které však za fyziologických okolností pracuje jako funkční celek. Svou účinností se proto motorická oblast (motorika) do značné míry podřizuje základní nutnosti dokonalé pohybové a smyslové souhry obou očí, jež je zase nevyhnutelnou podmínkou pro vznik a zachování jednoduchého binokulárního vidění. Motorický systém oka má podobné uspořádání jako systém senzorický; ovšem nervové podráždění pro pohyb probíhá opačným směrem než smyslové, tj. od motorických center v kůře mozku, přes několikeré synapse až k periferním efektorům. 2. 7. 1. Okohybné svaly Okohybné svaly (zvané též zevní oční svaly) tudíž představují konečný, efektorový úsek motorické soustavy. Pokud se týká jejich všeobecných vlastností, jsou to svaly příčně pruhované, avšak na rozdíl od ostatního kosterního svalstva jsou jejich vlákna jemnější a probíhají patrně celou délkou svalu. V okohybných svalech bylo histologicky popsáno pět typů svalových vláken. Z fyziologického hlediska se dělí na dvě rozdílné skupiny. Rychle, fázicky reagující svalová vlákna jsou inervována tlustšími myelinizovanými nervovými vlákny. Přenos vzruchu se tu děje (jako jinde v kosterním svalstvu) na typických nervosvalových ploténkách (1-2 ploténky na jedno svalové vlákno). Aktivitu u těchto vláken provázejí akční potenciály, jako je tomu v kosterním svalstvu. Při akci se jednotlivá vlákna stahují vždy podle zákona vše, nebo nic, čili dosáhne-li stimulace prahové hodnoty, je síla kontrakce vždy maximální, nikdy odstupňovaná. A tak mohutnost kontrakce celého svalu se reguluje podle toho, kolik svalových vláken (motorických - 15 -
jednotek) se do akce postupně zapojuje. Tato vlákna zřejmě zprostředkují rychlé (sakadické) pohyby. Druhá skupina, která se v kosterním svalstvu nevyskytuje (až na m. tensor tympani), je inervována tenčími myelinizovanými nervovými vlákny, která vytvářejí více myoneurálních spojení na jednom svalovém vláknu. Reagují pomalu, tonicky, a jejich aktivita není provázena akčními potenciály, ale stupňovanou membránovou depolarizací. Velikost kontrakce takového vlákna závisí na stupni dráždění. Tato vlákna se pravděpodobně účastní při pomalých pohybech, zejména nutných k udržení fixace, pohybů fúzních a sledovacích. Okohybných svalů je na každém oku šest: čtyři přímé a dva šikmé. Přímé svaly jsou: horní přímý - m. rectus bulbi superior, častěji zkráceně m. rectus sup.; vnitřní přímý -m. rectus internus (vzácněji) taky nasalis; dolní přímý - m. rectus inferior; zevní přímý - m. rectus externus nebo (méně běžně) temporalis. Šikmé svaly jsou: dolní šikmý - m. obliquus inferior; horní šikmý - m. obliquus superior. Kromě dolního šikmého svalu mají všechny okohybné svaly společný začátek v tzv. annulus tendineus communis (zvaném též Zinnii), což je souvislý prstenec tvořený šlašitými začátky svalů ve vrcholu očnice v okolí optického kanálu a horní očnicové štěrbiny (fissura orbitalis sup.). Všechny čtyři přímé svaly se směrem dopředu mezi sebou do jisté míry pravidelně rozestupují kolem bulbu a tvoří tzv. svalový trychtýř neboli svalový kónus. Upínají se před ekvátorem bulbu na skléře širokými šlachami u č. 3, 6, 9 a 12, přibližně rovnoběžně s limbem, ale přesto v nestejných vzdálenostech od něho. Údaje o těchto vzdálenostech se v detailu často liší podle různých autorů (tab. 1) a je nepochybné, že se poněkud liší i u každého člověka. V podstatě však je v uspořádání úponů přímých svalů zachován určitý systém, a to, že nejblíže u limbu se upíná vnitřní přímý sval, ve vzdálenosti cca 5,5 6 mm. Tab. 1 Autor Vnitř. př. Dolní př. Zevní př. Horní př. Borovanský 5,0 6,0 7,0 8,0 Kurz 6,0 7,3 7,6 8,6 Sattler, von. Noorden Helveston, Lang aj. 5,5 6,5 6,9 7,7-16 -
Poněkud dále se upíná dolní přímý sval (6,5 7,3 mm), pak zevní (6,9 7,6 mm) a nejdále horní přímý sval (7,3 8,5 mm). Úpony kolem rohovky se tedy řadí do jakési spirály, zvané spirála Tillauxova. Délka všech přímých svalů je (v relaxaci) přibližně stejná, kolem 40 mm, avšak šířka jejich úponů je opět různá; nejužší bývá sklerální inzerce zevního přímého svalu (cca 9,5 mm), na druhém místě dolního přímého svalu. Nejširší jsou úpony horního a vnitřního přímého svalu, a to cca 10,2 mm. Horní a dolní přímý sval mají svoje úpony vzhledem k limbu poněkud našikmo, tj. jejich zevní, temporální okraje jsou od limbu dále (asi o 2 3 mm)než nazální; jistá asymetrie úponu je i u obou horizontálních svalů. Pátý sval, který začíná rovněž ze Zinniova prstence ve hrotu očnice, je m. obliquus sup.; jeho průběh je však zcela jiný. Je to nejdelší z okohybných svalů (kolem 60 mm) a má dvě části svalovou a šlachovou. Svalová část od svého začátku nahoře postupuje v nazálním kvadrantu, mezi horním a vnitřním svalem, směrem dopředu, pod stěnou očnice k trochlei. Trochlea je jakási vazivově chrupavčitá smyčka či kladka, fixovaná ke kosti orbity (na spina trochlearis), těsně za jejím předním okrajem, a to v místech rozhraní vnitřní a horní stěny očnice. Ještě před průchodem přes trochleu přechází svalové bříško v oblou šlachu, která pak po průchodu uhýbá v ostrém úhlu (50 60 ) zpět dozadu a zevně pod lachu horního přímého svalu; nato se vějířkovitě upíná v zevním horním kvadrantu bulbu (za ekvátor), blízko zevního okraje m. rectus sup. Úpon horního šikmého svalu má ze všech okohybných svalů největší variabilitu v lokalizaci, avšak nejčastěji nalezneme přední konec jeho vějíře při zevním okraji horního přímého svalu, asi 13 mm od limbu. Šlacha horního šikmého svaluje v úseku mezi trochleou a vnitřním okrajem horního přímého svalu kryta jemnou fibrózní pochvou; bývá proto někdy obtížné nalézt šlachu )pokud je kryta pochvou) v této oblasti. Šestý okohybný sval je dolní šikmý sval m. obliquus inf. Začíná od vnitřní stěny očnice, blízko jejího okraje, a to v dolním nazálním kvadrantu. Probíhá pak pod bulbus, šikmo zevně a dozadu, mezi dolní stěnou orbity a dolním přímým svalem, který kříží. Upíná se šikmo probíhajícím úponem při dolním okraji zevního přímého svalu a částečně pod ním, ve vzdálenosti asi 12 mm od jeho úponu (viz obr. 2, 3, 4, 5). - 17 -
2. 8. Motorické nervy a jejich jádra Motorické nervy pro okohybné svaly tvoří spolu se svými jádry vlastně poslední efektorový úsek převodového systému motorické oblasti zrakového orgánu. Celý převodový motorický systém v plném slova smyslu však představuje rozsáhlou síť spojů od motorických center mozkového kortexu a podkoří, které se zahrnují pod společný název supranukleární oblast. Supranukleární proto, že tato oblast se rozprostírá výše, centrálněji od jader okohybných nervů. Impulsy z této centrální oblasti se pak převádějí na vlastní motorické nervy přes jejich jádra v mozkovém kmeni. Okohybné nervy patří tedy k nervům mozkovým a jsou celkem tři: n. oculomotorius, n. trochlearis a n. abducens. N. oculomotorius (III. Mozkový nerv) (viz obr. 6) inervuje kromě m. levator palpebrae sup., m. rectus bulbi sup., m. rectus b. int., m. obliquus inf. a m. rectus b. inf. Kromě těchto příčně pruhovaných zevních svalů oka inervuje ještě parasympatický oddíl okulomotoria tzv. vnitřní svaly, m. ciliaris a m. sphincter pupillae. N. trochlearis (IV. Mozkový nerv) (viz obr. 7) inervuje m. obliquus sup. N. abducens (VI. Mozkový nerv) (viz obr. 8) inervuje m. rectus externus a m. rectus temporalis. Jádrová oblast okohybných nervů se prostírá v mozkovém kmeni na dosti širokém okrsku pod aquaeductus mesencephali (Sylvii), kde jsou jádra III. a IV. nervu, a dále od spodinou čtvrté komory, kde je jádro VI. nervu. Jednotlivé skupiny jader leží dorzálně od zadního podélného svazku (tractus longitudinalis medialis), mají k němu těsný vztah a také jsou navzájem spojeny jemnými příčnými vlákny. Další spojky pak přicházejí z nadřazených oblastí. Jádro okulomotoria (nucleus originis n. oculomotorii), které leží symetricky na každé straně mediální roviny, lze rozčlenit podle dodnes platného Warwickova schématu (1964), na skupiny neuronů inervujících jednotlivé svaly. Jsou uloženy nad sebou a orientovány rostro-kaudálně (v podélné ose). Tzv. dorzální jádro vysílá vlákna k m. rectus inf. stejné strany. Z jádra intermediárního, ležícího rostrálněji, vychází vlákna pro m. obliquus inferior a z jádra ventrálního pro m. rectus medialis (seu internus); v obou případech na stejné straně. Vlákna pro m. rectus sup. probíhají zkříženě z oblasti ležící těsně mediálně od právě zmíněných struktur v tzv. mediálním jádru. Kaudální nepárové jádro, které je situováno ve střední čáře dorzálně, při zadním konci okulomotorického komplexu, je zdrojem vláken pro m. levator palpebrae na obou stranách. Tzv. viscerální jádro Edingerovo-Westphalovo je umístěno na ostatními okulomotorickými strukturami. Leží - 18 -
vpředu ve střední linii a je nepárové (tzv. přední mediální jádro), avšak směrem dozadu a laterálně pokračuje na obou stranách ve dvou podélných pruzích. Zajišťuje parasympatickou inervaci pro svěrač zornice a ciliární sval přes ganglion ciliare. Dříve popisované nepárové jádro Perliovo se nevyskytuje pravidelně a není konvergenčním centrem. Nervová vlákna z různých partií jádrové oblasti se postupně spojují do hrubších svazků kořenů, jež pak splývají v jeden oblý kmen, skládající se převážně z motorických vláken. Kmen okulomotoria pouští mozek mezi crura cerebri, těsně před mostem v sulcus n. oculomotorii. Probíhá pak laterálně od processus clinoidei posteriores, proniká skrze dura mater a dostává se do sinus cavernosus. Podél a. carotis interna směřuje dopředu k fissura orbitalis sup. A vniká do annulus tendineus communis. Ještě před vstupem do očnice se dělí na dvě větve, horní ramus superior ke zvedači horního víčka a k hornímu přímému svalu, a dolní ramus inferior, dělící se dále opět na tři větve pro m. rectus internus, m. rectus inferior a m. obliquus inf. Dolní větev též obsahuje parasympatická motorická vlákna k ciliárnímu gangliu, tzv. radix brevis, pro m. sphincter pupillae a m. ciliaris. Párové jádro n. trochlearis (nucleus originis n. trochlearis) lží okcipitálně od hlavního laterálního jádra okulomotoria. Kořeny nervů tvoří klenutý oblouk kolem aquaeductus Sylvii, dorzálně od něho se úplně kříží a vystupují čtverohrbolím. Po výstupu z dorzální strany mozku obchází n. trochlearis crura cerebri a teprve potom se dostává na bazální mozkovou stranu. Obdobně jako okulomotorius pak proniká do kadaverózního sinu a odtud skrze fissura orbit. Sup. Do orbity. Annulus Zinnii však obchází a vniká do horního šikmého svalu. N. trochlearis je tvořen pouze motorickými vlákny. Párové jádro n. abducens (nucleus originis n. abducentis) leží nejdále vzadu, ve spodině čtvrté komory. Jádro je obkrouženo vnitřním kolínkem lícního nervu a z tohoto ohbí vystupuje kořen n. abducens postupuje pak odzadu kupředu mozkovým kmenem po hranici prodloužené míchy. Vlákna abducentu mají nezkřížený průběh a z mozku vystupují mezi mostem a prodlouženou míchou. Dále dopředu se poněkud rozestupují do stran a po proniknutí skrze dura mater přechází n. abducens přes hrot pyramidy skalní kosti, k níž je přichycen vazivovými vlákny ligamentum petroclinoideum. Dostává se pak do kavernózního sinu a po jeho prostupu proniká do očnice skrze fissura orbit. Sup. Annulus tendineus obchází zespoda a vstupuje do zevního přímého svalu. Tato dosti komplikovaná topografická anatomie jader a zvláště okohybných nervů, jež prostupují různými oblastmi centrálního nervstva, vysvětluje mnohočetné příčiny možných okohybných obrn (viz obr. 9, 10). - 19 -
2. 9. Optokinetický nystagmus Jde o fyziologický nystagmus, který vzniká bud spontánně (např. při pohledu z jedoucího vlaku) nebo experimentálně (při sledování otáčejícího se pruhovaného optokinetického bubnu). Pomalá složka sleduje pohyb (sledovací pohyb), rychlou složkou se přenáší fixace na nový objekt (sakáda). Výbavnost optokinetického nystagmu je objektivním průkazem zachovalé funkce oka a může sloužit k průkazu simulace. Optokinetický nystagmus je skvělým příkladem visuálně-okulomotorického mechanismu. Jeho aferentní složka je nesporně visuální. Příliv visuálních podnětu může být však minimální, protože ho lze zcela neporušený vybavit u primátů s pouhým zbytkem striátového kortexu. Po oboustranné ablaci striátoveho kortexu u primátů bylo možné po zotavení vyvolat optokinetický nystagmus. Experimentální zvířata projevovala po zotavení i jiné známky jako úchopový reflex směrem k projikovanému světlu, sledování velkých, jasně osvětlených předmětů a schopnost provést světelný diskriminační test (Viz obr. 11, 12). 2. 10. Hloubkové, stereoskopické vidění Tento druh vidění vzniká transformací trojrozměrného prostoru na dvojrozměrný v receptorech sítnice. Teorie vysvětluje toto vidění projekcí předmětů na korespondující a nekorespondující body sítnice (viz obr. 13). Korespondující místa sítnice jsou ta místa, kam je promítán obraz bodu fixovaného foveou. Korespondující body sítnice definují horopter (viz obr. 14). Je to množina všech bodů v prostoru, jejichž obraz dopadá na korespondující místa na obou sítnicích. Geometrickou aproximací horopteru je horopterová kružnice. Je konstruována v horizontální rovině a prochází uzlovými body a fixačním bodem. Pokud se fixační bod pohybuje po horopteru, zobrazuje se na odpovídajících místech na sítnici. Skutečný tvar horopteru u člověka se liší podle vzdálenosti fixačního bodu od oka. Do 2 m má tvar konkávní křivky, ve 2 m je to frontoparalelní rovina a ve větší vzdálenosti je křivka konvexní k pozorovateli. Body, které jsou před nebo za horopterem se nepromítají na korespondující místa sítnice, ale na místa disparátní.důležitým aspektem stereoskopického vidění je maximální rozmezí disparace, které ještě vyvolá fúzi (splynutí obrázků obou očí v jeden prostorový). Rozsah hloubkového vidění má vztah k průběhu horopteru. Je to pás před horopterem a za ním, který je nejužší v centrální části a rozšiřuje se směrem do periferie. Tento pás se nazývá - 20 -
Panumova oblast (viz obr. 15), má rozsah 15-20 a vymezuje oblasti jemného hloubkového vidění. Jestliže disparace přesáhne Panumovu oblast, jsou objekty vnímány dvojitě. Za normálních okolností jsou obrázky na obou sítnicích stejně velké, jestliže vlivem vady oka se liší více než 4-5 %, není fúze možná. Tento stav nazýváme aniseikonií. Prostorová disparace může být imitována i zpožděním zrakového vjemu, např. červeným zeleným sklem v brýlích, kdy obrázky vytvořené paprsky s jinou vlnovou délkou dopadají na sítnici v různou dobu. Kyvadlový pohyb je v tomto případě vnímán jako pohyb v elipse. Tento jev nazýváme Pulfrichův fenomén. Podobný efekt má i neutrální šedý filtr. V případě, že promítáme na sítnici stereoskopem obrázky, které nejsou identické, střídají se obrázky v krátkých intervalech. Tento jev nazýváme retinální rivalita. V případě šilhání je tento jev nepříjemný a vyvíjí se okulární dominance, obrázek jednoho oka je potlačen. 2. 10. 1. Prostorové vidění Zrak zprostředkuje trojrozměrné vnímání prostoru. Existují i možnosti rozeznání prostoru monokulárně. Mnohé tyto mechanizmy jsou zapříčiněny zrakovou zkušeností, např. relativní velikost předmětů (strom a tužka). Podobnou informaci přináší i lineární perspektiva, například sbíhání rovnoběžných kolejí se vzrůstající vzdáleností. Dalším mechanizmem je překrývání vzdálenějších předmětů bližšími. S poruchou odhadu vzdálenosti se setkáváme i při obrně konvergence, předmět se nám zdá menší, neboť při poruše konvergence je velikost interpretována podle konvergentního úsilí. Dalším mechanizmem pro monokulární odhad vzdálenosti je změna barvy se vzdáleností, předměty vzdálenější ztrácejí barvu a jsou modrošedé, rozložení stínů také napomáhá k prostorové představě. Při pohybu pozorovatele poskytuje informaci o hloubce prostoru paralaxa. Když se pohybujeme vpřed, vzniká dojem, že předměty blízké se pohybují v opačném směru, kdežto předměty vzdálené se pohybují s námi. 3. ZVRATNÉ STÁČENÍ OČÍ Při změnách lineárního zrychlení nebo statického držení hlavy vzniká podrážděním sensorických buněk makuly, utrikuku a sakulu zvratné stáčení očí, které je kompenzačním konjugovaným očním pohybem bud ve směru, nebo proti směru hodinových ručiček. Úkolem zvratného stočení očí je udržet stabilitu retinálního obrázku. Otolitická inervace je tonická, to znamená, že stočení očí trvá tak dlouho, pokud trvá stimul. Zatímco vláskové buňky na kristách polokruhových kanálků jsou drážditelné jen v jednom směru, jsou vláskové buňky na makulách utrikulu a sakulu drážditelné v několika směrech. Pokusy - 21 -
s drážděním utrikulárního nervu nebo makuly ukázaly, že drážděním vlevo dochází k rotaci oka proti směru hodinových ručiček a k jeho pohybu vzhůru a addukci k ipsilaterální straně a na kontralaterálním oku na depresi a abdukci. Vertikální a horizontální komponenty zvratného stačení očí poněkud kolísaly v závislosti na drážděné části makuly nebo nervu. Při podráždění pravého utrikulárního nervu se směr rotace změnil. Informace o očních pohybech vyvolaných drážděním sakulárních receptorů jsou velmi kusé. Podle anatomiských předpokladů, je pravděpodobné, že jejich stimulaci vznikají vertikální a vertikálně rotační kompenzační pohyby očí. Rozsah zvratného stáčení očí podráždění utrikulárních receptorů je okolo 5-6 při 45 až 90stupňovém sklonu hlavy doprava nebo doleva, jak bylo potvrzeno nejen vyšetřením zdravých jedinců, ale i experimentálně. Metody k zaznamenání zvratného stačení očí působily i v experimentálních výzkumech i v rutinní praxi vždy značné nesnáze. Některé z nich se zakládaly na fotografování přirozených anatomických změn na oku, např. duhovkových nevů nebo výrazných kript, a vypočítávaly, jak se tyto vychýlí při úklonu hlavy z její původní polohy zpříma, kterou považovali za referenční. Podmínkou byla fixace hlavy a bodu umístěného před pokusnou osobou. U nemocných se ztrátou sluchu a oboustranně nedráždivým vestibulárním ústrojím je sice stupeň zvratného stáčení očí snížen, ale ne zcela vyhaslý, takže nelze obecně předpokládat, že při zcela vyhaslé funkcí sluchové a vestibulární musí být nezbytně i porucha otolitového ústrojí. Rovněž u pacientů po aplikaci STM, u nichž byla zcela vyhaslá funkce vestibulární, byl stupeň zvratného stáčení očí normální nebo jen lehce snížen. Alkohol rozsah zvratného stáčení očí výrazně snižuje. 4. VYŠETŘOVÁNÍ HYBNOSTI OČÍ Pro zpřesnění topické diagnostiky okulomotorických lézí je nezbytné rozlišit termín oční pohyb, kdy se pohybuje jedno oko, od konjugovaného pohybu očí, kdy obě oči vykonávají asociovaný pohyb, identický ve směru, rychlosti i amplitudě. Pohyb oka je závislý na koordinované činnosti všech dvanácti zevních okohybných svalů, z nichž antagonisté zevní a vnitřní přímý sval vykonávají abdukci a addukci oka Funkce vertikálně fungujících svalů oka se projevuje pohybem oka kolem všech tří hlavních os: zvedají a sklánějí oko, sklánějí oko zevně a dovnitř a otáčejí oko zevně a dovnitř. Horní přímý sval se časní pohybu oka vzhůru, dolní přímý sval pohyb oka dolů. - 22 -
Addukce a rotace je v jejich činnosti méně zastoupena. Naopak u dolního a horního šikmého svalu je nejdůležitější složkou jejich pohybu abdukce, a to u dolního šikmého svalu při pohybu oka vzhůru a u horního šikmého při pohybu oka dolů. U těchto dvou svalů je méně zastoupena složka elevace a deprese bulbu a jeho rotace. Příčina, proč horní šikmý sval vykonává pohyb oka dolů a ne vzhůru a opačně, je v úponu svalu na zadní zevní část bulbu. Kontrakcí tohoto svalu se zadní pól oka zvedá a přední se stáčí dolů. Na Strebelově schématu (viz obr. 16) je jasné, že šikmé svaly jsou abduktoři, příčné svaly jsou adduktoři, při pohybech ve vertikále převládá pohyb vzhůru a dolů nad abdukcí. Podle zakřivení oblouků je patrno, že rotační schopnost je větší u šikmých svalů. Otázka vzájemného synergismu a antagonismu u vertikálně fungujících svalů není již tak jednoznačná jako u horizontálně fungujících okohybných svalů vzhledem k několika rozdílným funkcím, které vykonávají. Při abdukci očí jsou oba přímé svaly čistými zvedači nebo skláněči a oba šikmé svaly mají v této poloze rotační funkci. Na addukovaném oku jsou oba šikmé svaly zvedači a přímé svaly vykonávají rotaci bulbu. Automatickým substrátem řízení okohybné činnosti je komplikovaný systém drah s jejich spoji kortikosubkortikálními, jádry okohybných nervů a výkonným motorickým systémem zevních okohybných svalů. Addukční složka horního a dolního přímého svalu při pohledu vzhůru nebo dolů při abdukci oka zaniká právě tak jako abdukční složka šikmých svalů, je-li oko při pohledu vzhůru nebo dolů addukováno. Konjugované pohyby obou očí jsou možné v deseti směrech, napravo, nalevo, nahoru, dolů, rotační doprava a rotační doleva, šikmo vzhůru a dolů, a to dovnitř a zevně. Při vergenčních pohybech v horizontální rovině se oči pohybují navzájem vůči sobě v opačném směru (konvergence a divergence) a při vergenčních pohybech ve vertikální rovině rozlišujeme pravou hyperforii, respektive positivní divergenci, kdy pravá zraková osa směřuje nahoru od bodu fixace, a levou hyperforii, respektive negativní divergenci, kdy levá zraková ose směřuje od bodu fixace nahoru. Při podezření na okulomotorickou poruchu provedeme detailní vyšetření hybnosti očí: 1. Vyšetříme motilitu oční ve všech směrech a) při fixaci předmětu, b) při pohledu určitým směrem bez fixace. 2. Sledujeme pohyb očí při otočení hlavy bez fixace nebo při současné fixaci nějakého předmětu. 3. Vyšetříme optokinetický nystagmus. - 23 -
4. Provedeme vestibulární vyšetření 5. Registrujeme oční pohyby při zavření očí, eventuálně ve spánku, či anestézii nebo po aplikaci léků. Při diplopii si ověříme zkouškou s fixací svíčky nebo na Hessově plátně, který ze zevních okohybných svalů je postižen. Chceme-li provést kvalitativní měření očních pohybů a zhodnocení jejich jednotlivých parametrů, pak volíme některou z výše uvedených registračních metod. 5. PORUCHY OČNÍ HYBNOSTI PŘI PARÉZÁCH ZEVNÍCH OKOHYBNÝCH SVALŮ Prokážeme-li u nemocného paresu všech zevních okohybných svalů, jde klinicky o oftalmoplegii zevní, jsou-li postiženy jen vnitřní okohybné svaly, o oftalmoplegii vnitřní. Jde-li o paresu zevní i vnitřní, pak diagnostikujeme oftalmoplegii totální. 5. 1. Příznaky paréz, paralytický strabismus, diplopie, oční torticollis Paresa nebo paralysa kteréhokoli zevního okohybného svalu omezuje hybnost očního bulbu v jednom nebo několika směrech. Omezení očního pohybu se manifestuje tehdy, když se během binokulárního vidění pohybuje zdravé oko směrem normální funkce postiženého svalu nemocného oka. Tehdy se postižené oko pohybuje málo nebo vůbec ne, podle rozsahu poruchy okohybného svalu. Dalším objektivním projevem paresy zevního okohybného svalu je abnormální úchylka postiženého oka (viz obr. 17). Vyskytuje se u čerstvých pares nebo paralys a je v primárním postavení oka všude tam, kde je současně paralytické šilhání. Je-li paresa lehká a postihuje zevní přímé svaly, může úchylka zůstat latentní. Vertikální amplituda fuse je však malá, takže každé postižení hybnosti očí ve vertikále se záhy manifestuje. Při diagnose paresy zevního okohybného svalu je nezbytné rozlišení primární úchylky od sekundární. Při primární úchylce fixuje zdravé oko předmět buď přímo před sebou, nebo ve směru předpokládané činnosti paretického svalu postiženého oka. Druhé oko je zakryté. Při sekundární úchylce fixuje oko nemocné. U paresy zevního okohybného svalu je sekundární úchylka vždy větší než primární, to znamená, že při fixaci postiženým okem je úchylka druhého oka větší než při fixaci okem zdravým. Tento test je přesvědčivý u čerstvých pares. U dlouho trvajících pares se vyvinou sekundární změny, zejména zvýšená činnost ipsilaterálního antagonisty a kontralaterálního synergisty, současně se sníženou činností kontralaterálního antagonisty. Někdy jsou tyto sekundární změny tak silně - 24 -
vyjádřeny, že po restituci paresy dojde k residuálnímu konkomitujícímu strabismu. Diferenciálně diagnosticky při konkomitujícím strabismu je sekundární úchylka rovná úchylce primární. Nemocní s paresou zevního okohybného svalu mohou zaujímat kompensační postavení hlavy, tzv. torticollis ocularis, která jim napomáhá zrušit diplopii..nenajdeme ji u nemocných s kompletní paralysou n. III., kde není diplopie vzhledem k úplné ptose víčka. Kompensační postavení hlavy zaujímá nemocný ve směru oslabené svalové funkce postiženého oka. Při pootočení hlavy vykonají oči konjugovaný pohyb kontralaterálním směrem, takže obrázek, který v ochrnutém oku v primárním postavení dopadal extramakulárně, se může opět promítnout do makuly a splynout s obrázkem zdravého oka. Největším subjektivním steskem nemocných s paresami zevních okohybných svalů je diplopie. Upravuje se rychle u dětí a u mladistvých osob. u dospělých pomalu nebo vůbec ne. Při diplopii je obrázek příslušející postiženému oku viděn vždy ve směru normální funkce postiženého svalu. Separace obrázku je největší ve směru hlavní funkce postiženého svalu. Diferenciálně diagnosticky musíme odlišit diplopii vzniklou z jiných příčin: při vysokém stupni rohovkového astigmatismu, při cizím tělísku v oku, při subluxaci nebo zákalu čočky, dialyse duhovky, při retinálních změnách a při poruchách akomodace a konvergence. Tyto změny mohou vést k monokulární diplopii. Diplopie je provázena paralytickým strabismem. Paralytický strabismus začíná většinou náhle, je provázen diplopii a nejvíce se vyskytuje v pozdějším věku. Konkomitující strabismus není provázen diplopii a začíná během prvních čtyř let života. Úhel šilhání je přibližně stejný při pohledu kterýmkoli směrem a rozdíl mezi primární a sekundární úchylkou není výrazný. Konkomitující strabismus se však může vyskytnout i u dospělých a paralytický strabismus v dětství. I u konkomitujícího strabismu při maximální exkursi nemusí být postavení očí stejné a primární úchylka nemusí být identická se sekundární vzhledem k nestejné činnosti jednotlivých svalových skupin. Těžká jednostranná amblyopie svědčí pro konkomitující strabismus. Kompensatórní postavení hlavy i bez binokulárního vidění svědčí spíše pro paresu. Akutně vzniklý strabismus v dětství nebo i v dospělosti se vyskytuje při poraněních CNS, zánětlivých procesech nebo po těžkém psychickém rozrušení nebo vyčerpání, při prolongované oklusi nebo onemocnění jednoho oka, kdy je znemožněna fuse, dále při vysokém stupni myopie. Náhlé změny u nemocných s konkomitujícím strabismem, ať již ve smyslu zvětšení původní úchylky nebo naopak - 25 -