Het overgrote deel van de testbatterij voor het beoordelen van het vestibulaire systeem wordt indirect gedaan door het meten van oogbewegingen. Omdat een groot deel van de vestibulaire tests gebaseerd is op de interpretatie van oogbewegingen, is het van het grootste belang dat de vestibulaire arts begrijpt hoe de ogen bewegen, wat hun bewegingsbeperkingen zijn, wat de invloed van oogbewegingen is op het gezichtsvermogen en welke aandoeningen er kunnen zijn aan de extraoculaire spieren (EOM). Wat volgt zal een grondige inleiding geven tot deze concepten met het doel uw comfort en bekwaamheid te verhogen in het omgaan met oogbewegingen in de kliniek.
Anatomie van de Extraoculaire Spieren1 2 3
FIGUUR 1. Bron: Wikimedia Commons
Er zijn zes spieren (per oog) die verantwoordelijk zijn voor het genereren van alle bewegingen van de ogen in hun benige banen:
- Laterale Rectus (LR)
- Mediale Rectus (MR)
- Superior Rectus (SR)
- Inferior Rectus (IR)
- Superior Oblique (SO)
- Inferior Oblique (IO)
Een geheel beschouwd, met uitzondering van de inferior oblique, nemen deze spieren de vorm van een kegel aan. Zij hechten zich aan het oog aan het ene uiteinde (opening van de kegel) en komen samen in een pezige ring, de annulus van Zinn (hoekpunt van de kegel). Dit is te zien in figuur 1, samen met de aanhechting van de inferieure schuine arm aan het nasale deel van de benige oogkas.
De superieure rectus en superieure oblique hechten aan de bovenkant van het oog. De inferieure rectus en de inferieure oblique zijn aan de onderkant van het oog vastgehecht. De laterale rectus en de mediale rectus hechten respectievelijk aan de zijde die het verst van de neus verwijderd is en aan de zijde die het dichtst bij de neus is. Hoewel de superieure oblique tot de kegel behoort, neemt hij een indirecte route voordat hij samenkomt met het andere EOM bij de annulus van Zinn; de SO hecht aan de bovenkant van het oog, gaat door een vezelige ring, de “trochlea” genoemd, en convergeert dan met het andere EOM (zie figuur 1).
De trochlea werkt als een katrol voor de SO en verandert de hoek van de trekkracht die op het oog wordt uitgeoefend. Hierdoor kan de SO het oog roteren op een manier die tegengesteld is aan die van de inferieure schuine spier, die, vergeet niet, ook een unieke hoek heeft omdat hij vastzit aan het nasale deel van de benige baan in plaats van aan de hoekpunt van de EOM-kegel.
Bewegingen van de Extraoculaire Spieren1 2 3
Dit deel lijkt misschien een beetje ontmoedigend na het bekijken van figuur 1, maar wees gerust oogbewegingen hebben te maken met intuïtieve mechanica en zijn eigenlijk heel ongecompliceerd. Een eenvoudige oogbeweeglijkheidstest aan het bed (b.v. deel van een standaard onderzoek van de schedelzenuw aan het bed) roept de zes kardinale richtingen van de blik op en test daarom alle zes extraoculaire spieren van beide ogen. Voor degenen die niet bekend zijn met deze test: de patiënt houdt het hoofd stil en volgt de vinger (of een ander voorwerp) van de clinicus terwijl deze een hoofdletter “H” voor de patiënt “tekent” (zie figuur 2).
FIGUUR 2.
Gewrichtsoogbewegingen
U hebt zojuist de zes kardinale blikrichtingen geleerd van het bestuderen van figuur 2. Al deze bewegingen zijn “gejokerd”, wat betekent dat het EOM in beide ogen samenwerkt om de ogen tegelijkertijd in dezelfde richting te bewegen; wat het ene oog doet, doet het andere oog automatisch. Bijvoorbeeld, als uw oog naar iets links valt en uw linkeroog snel beweegt om de scène scherp te stellen, hoeft u niet bewust en afzonderlijk uw rechteroog te vertellen naar links te bewegen. Omdat deze blikrichting (“naar links”) een gekoppelde oogbeweging is, reageren beide ogen.
De volgende stap is een beetje dieper te graven en te bespreken welke extraoculaire oogspieren geassocieerd zijn met welke bewegingen, en welke paren van EOM samen gejukte oogbewegingen zijn. We zullen elk van de zes hoofdrichtingen van de blik behandelen, evenals op- en neerwaartse blik, en convergentie.
” Naar rechts kijken (Dextroversie): U weet al dat de laterale rectus vastzit aan de kant van het oog die het verst van de neus is verwijderd. Aangezien spieren alleen kunnen samentrekken, is het logisch dat de LR het oog van de neus weg draait. Wanneer men dus naar rechts kijkt, veroorzaakt de LR van het rechteroog de draaiing naar rechts in de oogkas. Oogbeweging weg van de neus wordt abductie genoemd.
Maar hoe zit het met het linkeroog? De LR van het linkeroog zou het oog naar links draaien, dus dat heeft in dit geval geen zin. Je hebt geleerd dat de mediale rectus vastzit aan de kant van het oog die het dichtst bij de neus is, wat het linkeroog naar rechts zou trekken. De MR draait het oog naar de neus toe. Beweging in de richting van de neus wordt adductie genoemd. En zo heb je je eerste paar extraoculaire spieren ontmoet: de rechter LR en linker MR (zie figuur 3).
FIGUUR 3.
“Naar links kijken (Levoversion): Deze blik vereist dezelfde bewegingen als naar rechts kijken, maar dan in de tegenovergestelde richting. Het is echt zo eenvoudig als het omkeren van de EOM die we net hebben geleerd om een blik naar links te krijgen: rechts MR en links LR (zie figuur 4). Met andere woorden, het rechteroog moet nu naar de neus toe bewegen, terwijl het linkeroog van de neus af moet bewegen.
FIGUUR 4.
“Naar rechts en omhoog kijken (Dextroelevatie): Deze richting heeft iets meer nuances, maar is nog steeds gemakkelijk te begrijpen. Zoals hierboven te zien is, heeft rechts kijken betrekking op de rechter LR (abductie) en de linker MR (adductie). Door het mechanisme van het EOM kan het rechteroog, wanneer het volledig geabduceerd is (weg van de neus), alleen omhoog worden gebracht door de superieure rectus. Omgekeerd, wanneer het linkeroog volledig geabduceerd is (naar de neus toe), kan het alleen worden opgetild door de inferieure oblique. Zo komen we bij het naar rechts en naar boven kijken nog een paar gekoppelde spieren tegen: de rechter SR en de linker IO (zie figuur 5).
FIGUUR 5.
“Naar links en omhoog kijken (Levoelevatie): Net als bij rechts kijken versus links kijken, gaat het bij rechts en omhoog kijken versus links en omhoog kijken om dezelfde principes en spieren, maar toegepast op de tegenovergestelde ogen. Dat betekent dat het linkeroog nu geabduceerd is (weg van de neus), en dus alleen met de SR omhoog kan worden gebracht. Het rechteroog is nu geabduceerd (naar de neus toe), en kan dus alleen worden opgetild met de IO. Dit paar spieren is: het rechter IO en het linker SR (zie figuur 6).
FIGUUR 6.
“Naar rechts en omlaag kijken (Dextrodepressie): Bij het kijken naar rechts en naar beneden zijn nog steeds de rechter LR (abductie) en de linker MR (adductie) betrokken – zoveel is hetzelfde in deze kijkrichting. Hetzelfde, maar dan nieuw: als het rechteroog volledig geabduceerd is (weg van de neus), kan het door het mechanisme van het EOM alleen worden ingedrukt door de rectus inferior. Omgekeerd, wanneer het linkeroog volledig geabduceerd is (naar de neus toe), kan het alleen worden ingedrukt door de superieure oblique. Het naar rechts en naar beneden kijken roept dus de volgende gejukte spieren op: de rechter IR en de linker SO (zie figuur 7).
FIGUUR 7.
“Naar links en omlaag kijken (Levodepressie): In overeenstemming met het patroon tot nu toe, is links en omlaag kijken gewoon een kwestie van het gebruik van de tegenovergestelde EOM wanneer rechts en omlaag wordt gekeken: rechts SO en links IR (zie figuur 8). Dit komt doordat het rechteroog adductief is (ingedrukt door de SO als het naar de neus toe is) en het linkeroog abductief is (ingedrukt door de IR als het van de neus weg is).
FIGUUR 8.
“Recht naar beneden kijken (infraversie): Bij neerwaarts kijken zijn ook twee spieren betrokken, maar deze keer zijn de LR en MR er niet bij betrokken. In plaats daarvan worden beide naar beneden draaiende spieren tegelijk gebruikt: de rechter IR en SO, en de linker IR en SO. De mechanica hierachter (sterk vereenvoudigd) heeft te maken met de verschillende aanhechtingshoeken van de IR en SO; dit is ook de reden waarom de IR en SO beperkt zijn tot het indrukken van het oog tijdens adbuctie en adductie, respectievelijk. Wanneer de IR en SO gelijktijdig samentrekken, veroorzaken de naar-de-neus en van-de-neus gerichte krachten dat het oog recht naar beneden draait (zie figuur 9).
FIGUUR 9.
“Recht omhoog kijken (Supraversie): Dit paar jukspieren biedt geen verrassingen: recht omhoog kijken gebruikt dezelfde principes als recht omlaag kijken, maar met de tegenovergestelde spieren: de rechter SR en IO, en de linker IO en SR (zie figuur 10).
FIGUUR 10.
Kruisen van de ogen (convergentie): Convergentie ontstaat wanneer de linker en rechter oogspieren gelijktijdig worden samengetrokken, waardoor beide ogen horizontaal naar de neus worden gedraaid (zie figuur 11). Dit is meer dan een manier om bepaalde 3D-beelden te bekijken – de ogen convergeren naarmate een voorwerp waarop wordt gefocust dichter bij de kijker komt. Het tegenovergestelde, divergentie, wordt hier niet vermeld omdat men niet (vrijwillig) beide LR-spieren tegelijk kan aanspannen.
FIGUUR 11.
U bent nu bekend met de 6 hoofdrichtingen van de blik (rechts/boven; rechts; rechts/onder; links/boven; links; links/onder), en ook met de rest van de oogbewegingen (recht omhoog; recht omlaag; convergentie). Klik op de volgende link voor een geweldige interactieve oogsimulator om te oefenen wat je weet. Je kunt spieren en/of hersenzenuwen beschadigen (zie later op deze site) en zelfs een quiz doen om de beschadigingen te isoleren. Sommige van de quizvragen hebben betrekking op craniale zenuwen, dus het is raadzaam om eerst dat deel van deze site door te lezen voordat je de quiz doet.
Wetten van Oogbewegingen1 2 3
We zullen nu kort een aantal wetten bespreken die de bewegingen van de ogen regelen. Deze wetten zullen helpen om de beperkingen en grenzen van de extra-oculaire spieren en de toegestane oriëntaties van de ogen in hun benige banen te verduidelijken.
De Wet van Hering
De Wet van Hering stelt dat samengestelde spieren dezelfde hoeveelheid innervatie ontvangen, en op hetzelfde moment. Dit lijkt misschien pijnlijk eenvoudig, maar het is een belangrijk principe dat het verband onderstreept tussen spieren en bewegingen die als “juk” worden beschouwd. In feite verklaart dit principe gedeeltelijk waarom beide ogen worden beïnvloed tijdens pathologische nystagmus. Een voorbeeld van deze wet is de gelijke en gelijktijdige innervatie van de linker LR en rechter MR bij het naar links kijken. De Wet van Hering is de essentie van wat deze bewegingen juk maakt.
De Wet van Sherrington
De Wet van Sherrington legt uit dat elke toename in innervatie van een agonistische spier ook een gelijktijdige afname in innervatie van de antagonistische spier moet inhouden. Laten we deze twee termen definiëren om deze wet beter te begrijpen.
De korte versie van deze formele definities kan worden geherformuleerd als een agonistische spier is de spier die werkt om een gewenste actie te bereiken (b.v. naar links kijken), terwijl een antagonistische spier bestaat om de tegenovergestelde actie uit te voeren (b.v. naar rechts kijken). Wat belangrijk is om in gedachten te houden, is dat deze labels relatief zijn: als de gewenste actie bijvoorbeeld is om naar rechts te kijken, worden de betrokken spieren de agonistische spieren en worden de spieren die verantwoordelijk zijn voor het naar links kijken de antagonisten.
De wet van Sherrington is dan heel redelijk: een toename van de innervatie naar de agonistische spier (die een gewenste beweging maakt) moet gepaard gaan met een even grote afname van de innervatie naar de antagonist van die spier (de spier die het tegenovergestelde zou doen). Deze wet illustreert mooi de relatie tussen gepaarde agonist/antagonist extraoculaire spieren. Een diagram kan helpen om dit punt te verduidelijken (zie figuur 12 hieronder).
FIGUUR 12. Agonist/antagonist EOM bij links en rechts kijken.
In figuur 12 is goed te zien dat de LR en MR gepaarde agonist/antagonist spieren zijn. Als de ene samentrekt, moet de andere ontspannen, anders zouden de spieren tegen elkaar vechten en zou het oog onbeweeglijk blijven. De zes EOM kunnen worden gegroepeerd in drie paren agonist/antagonist-spieren wanneer slechts één oog in aanmerking wordt genomen:
- Agonist/antagonist paren in hetzelfde oog
- Laterale Rectus vs. Mediale Rectus
- Superior Rectus vs. Inferior Rectus
- Superior Oblique vs. Inferior Oblique
We hebben de paren al gezien (zij het zonder de agonist/antagonist terminologie) wanneer we beide ogen in ogenschouw nemen in onze bespreking van de cardinale blikrichtingen (figuren 3 – 10). De tabel hieronder geeft een overzicht van de agonistenparen wanneer beide ogen in aanmerking worden genomen, ter referentie:
TABEL 1. De gepaarde agonist-spieren voor beide ogen.
| Right Eye | Left Eye | Movement |
|---|---|---|
| Lateral Rectus | Medial Rectus | Move the globe to the right |
| Medial Rectus | Lateral Rectus | Move the globe to the left |
| Superior Rectus | Inferior Oblique | Move the globe upward |
| Inferior Oblique | Superior Rectus | Move the globe upward |
| Superior Oblique | Inferior Rectus | Move the globe downward |
| Inferior Rectus | Superior Oblique | Move the globe downward |
Donders’ Law
Before we discuss the next two laws (Donders’ and Listing’s) you should be aware of a fantastic, free tutorial of eye movements from the University of Western Ontario. It covers the next two laws, as well as immediately related topics in depth, in an interactive manner. It’s really worth visiting.
De Wet van Donders gaat over de positie van het oog in de baan wanneer het in een bepaalde richting kijkt. Maar voordat we hier verder op in kunnen gaan, hebben we eerst wat achtergrondinformatie nodig.
Het EOM heeft de mogelijkheid om de oogbol in 3 dimensies te bewegen. Die richtingen zijn:
- 3D Oogbewegingen
- Yaw (zijwaarts)
- Pitch (voor-achterwaarts)
- Roll (rechtsom-linksom)
FIGUUR 13. Oogrotatie in het yaw (zijwaarts) vlak.
FIGUUR 14. Rotatie van het oog in het steekvlak (voor-achterkant).
FIGUUR 15. Oogrotatie in het rolvlak (met de wijzers van de klok mee).
Het EOM kan een object scherpstellen op de fovea (voor optimaal zicht) met alleen verticale en horizontale bewegingen (2 dimensies). Vanwege de mate van vrijheid die het rolvlak (de 3e dimensie) biedt, zijn er een aantal mogelijke oriëntatiegraden die de ogen kunnen aannemen langs het rolvlak met dezelfde visuele resultaten (d.w.z. object scherpgesteld op de fovea). Bijvoorbeeld, nadat de horizontale en verticale bewegingen een beeld scherpstellen op de fovea, heeft de oogbol, in termen van gezichtsscherpte, technisch gezien de vrijheid om 1, 2, 3, 4…. graden in het rolvlak naar rechts of links te draaien zonder dat het gezichtsvermogen wordt aangetast. Maar de Wet van Donders zegt dat ondanks deze verschillende mogelijke oriëntaties, de aardbol altijd dezelfde positie inneemt (zelfs in het rolvlak) terwijl hij in een bepaalde richting kijkt. Daarom is de Wet van Donders geen mechanische beperking, maar een neurale. Dus ongeacht welke serie bewegingen het oog maakt om, bijvoorbeeld, naar beneden en naar rechts te kijken, vanuit welke eerdere positie dan ook, de oriëntatie van de oogbol in de benige baan voor “naar beneden en naar rechts” is altijd dezelfde.
De Wet van Listing
De Wet van Listing is als een meer specifieke Wet van Donders: hij accepteert dat het oog dezelfde 3 dimensionale oriëntatie heeft om in een bepaalde richting te kijken (Wet van Donders), en geeft meer specifiek een rationale voor wat die unieke oriëntatie is. Listing vond dat de vereiste assen om de wereldbol in de kardinale kijkrichtingen te laten bewegen en de Wet van Donders te volgen, alle in hetzelfde vlak lagen. Figuur 16 hieronder laat zien wat Listing’s vlak wordt genoemd:
FIGUUR 16. Het vlak van de lijst. Bron: University of Western Ontario
Merk op dat alle assen in het vlak van het blauwe vakje liggen (het vlak van je computerscherm). Dit heeft belangrijke implicaties voor de inspanning die nodig is om een excentrische blik vast te houden (deze is verminderd) en een groot aantal andere factoren. Om hier verder op in te gaan is een uitleg van de rotationele kinematica nodig, die buiten het bestek van deze website valt. Het volstaat te zeggen dat er opties zijn voor bewegingen die de ogen zouden kunnen maken, maar niet doen. De wisselwerking tussen de inspanning om de blik stil te houden, het tegengaan van spierelasticiteit en viscositeit zijn het waard om zelf te onderzoeken, maar worden hier niet behandeld.
Een laatste woord over de Wet van Listing en het vlak. Er zijn natuurlijk uitzonderingen op deze regels. Zoals je misschien hebt gemerkt, is Listing’s Plane tweedimensionaal. Oogbewegingen die draaien om een as die uit het vlak steekt, zijn in strijd met de wet. Zie figuur 15 hierboven om het rolvlak te bekijken; die as (de 3de dimensie) zou in strijd zijn met de Wet van Listing. En natuurlijk maken we de hele tijd gebruik van torsie oogbewegingen. Een belangrijk voorbeeld voor evenwichtskundigen is de VOR in het rolvlak. Beweeg uw hoofd van schouder naar schouder (rollen) en dit scherm/tekst blijft in dezelfde oriëntatie. Dit komt omdat uw ogen draaien in de tegenovergestelde richting van de hoofdbeweging (d.w.z. de VOR) om de stabiliteit van het beeld voor u te handhaven. Since this is done in the roll plane, which violates Listing’s Law, the roll plane VOR is an important example of an exception to Listing’s Law.