The Mechanics of Balance
La porzione di equilibrio dell’orecchio interno è costituita da tre canali semicircolari pieni di liquido che uniscono una struttura globulare più grande chiamata vestibolo. Simile alla coclea, i canali semicircolari sono strutture tubolari riempite di endolinfa e circondate da perilinfa. L’osso più duro del corpo, l’osso labirintico, circonda l’intera struttura. Ciascun canale semicircolare è orientato ad angolo retto rispetto agli altri, comprendendo i canali superiore, orizzontale e posteriore (dietro). I canali semicircolari destro e sinistro sono immagini speculari l’uno dell’altro, in modo che ogni direzione del movimento angolare della testa è rappresentata da entrambe le orecchie, in modo opposto. All’incrocio di ciascun canale semicircolare e del vestibolo si trova un recettore speciale per i movimenti di rotazione della testa, denominato crista. La crista contiene cellule ciliate incorporate in una matrice gelatinosa, con fibre nervose di accompagnamento. Quando la testa gira in una particolare direzione, il fluido all’interno del canale semicircolare gira nella direzione opposta, piegando così le cellule ciliate e inducendo un cambiamento nell’attività nervosa. Tale segnale viene inviato attraverso il nervo vestibolare (equilibrio) al cervello dove viene interpretato e vengono apportate modifiche ai movimenti oculari e al controllo posturale. Ciò garantisce che gli occhi rimangano su un determinato bersaglio e che le braccia e le gambe rimangano in una buona posizione per mantenere una postura stabile. All’interno del vestibolo ci sono cellule ciliate che rispondono ai cambiamenti nei movimenti della testa e del corpo sui piani orizzontale e verticale. Queste cellule ciliate “otolitiche” sono ricoperte da uno strato di carbonato di calcio, che le rende molto pesanti e quindi sensibili al movimento sia per le accelerazioni lineari che per le forze gravitazionali.
Le fibre nervose della cresta e gli organi otolitici formano due grandi nervi dell’equilibrio, i nervi vestibolari superiori e inferiori. Si spostano dall’orecchio interno al tronco cerebrale parallelamente ai nervi cocleari e facciali. All’interno del tronco cerebrale formano una vasta rete neurale che coinvolge i nervi degli occhi, delle orecchie, del cervelletto e dei recettori posizionali “propriocettori” situati nelle braccia, nelle gambe e nel collo. Il cervello interpreta queste informazioni e apporta modifiche alla posizione degli occhi, della testa e del corpo per mantenere la fissazione visiva (occhio) su un bersaglio e la postura eretta. Sfortunatamente, ci sono anche connessioni alla regione talamica del cervello, che è responsabile della nausea e del vomito che accompagnano la maggior parte dei disturbi all’interno del sistema vestibolare. Una sensazione di vertigini o squilibrio può accompagnare qualsiasi squilibrio o disfunzione all’interno di questa rete neurale. Sintomi di squilibrio o “vertigini” possono essere manifestati da lesioni agli occhi, all’orecchio, al cervello e ai propriocettori delle estremità. Pertanto, spesso è difficile determinare l’esatta sede della lesione sulla base dei soli sintomi e sono utili ulteriori test diagnostici .
Equilibrio e coordinazione
L’equilibrio è la capacità di mantenere una posizione eretta. La coordinazione è la capacità di muoversi attraverso una serie complessa di movimenti mantenendo l’equilibrio. L’equilibrio e la coordinazione dipendono dal interazione di più sistemi che lavorano insieme. I sistemi primari coinvolti con l’equilibrio e la coordinazione includono vestibolare (orecchio interno), visivo (movimenti degli occhi) e propriocezione (comunemente indicato come il tatto e la sensazione tattile). Il sistema nervoso centrale, principalmente il tronco encefalico e il cervelletto, fornisce l’elaborazione centrale per i tre sistemi di input sensoriali in un evento coordinato, consentendo un output di risposte, equilibrato e coordinato.
Il Vestib Sistema ululare
Il sistema vestibolare (orecchio interno) è anche chiamato labirinto. Controlla le nostre direzioni di movimento durante la svolta, lo spostamento avanti-indietro, da lato a lato e su e giù. L’orecchio interno contiene due organi individuali per l’equilibrio: (1) l’utricolo, costituito da macula e sacculo, e (2) una serie di tre canali semicircolari.
Gli organi dell’utricolo sono responsabili del sensazione di gravità. La macula e il sacculo sono costituiti da delicate terminazioni nervose collegate a una struttura di carbonato di calcio. Queste particelle hanno una densità maggiore rispetto al fluido in cui sono immerse, facendole “cadere” a causa dell’azione della gravità. Quando la testa si muove in relazione alla gravità, le particelle esercitano una pressione sulle terminazioni nervose (il miglior esempio di questo è sentire l’accelerazione e la decelerazione in un ascensore). La macula e il sacculo sono approssimativamente ad angolo retto tra loro e forniscono informazioni posizionali leggermente diverse. In questo modo, l’utricolo dell’orecchio interno è in grado di fornire informazioni al cervello sulla posizione della testa rispetto alla gravità.
Le informazioni sulla rotazione della testa sono fornite dai canali semicircolari. Ci sono tre canali semicircolari in ciascun orecchio: superiore, orizzontale e posteriore. Sono all’incirca ad angolo retto tra loro; ciascuno corrispondente a una dimensione in uno spazio tridimensionale. I canali sono riempiti con un fluido. Quando la testa gira, il fluido ruota all’interno del canale e sposta le cellule ciliate collegate alle terminazioni nervose all’interno di un’estremità del canale. Il fluido all’interno dei canali si muove sempre nella direzione opposta in ciascun orecchio. Il modo migliore per spiegarlo è: le nostre orecchie sono su entrambi i lati della testa e se giriamo la testa, un orecchio va in avanti e l’altro all’indietro. Questo vale per il fluido nell’orecchio, si muove sempre nella direzione opposta e il cervello comprende questi segnali come un movimento coordinato. Le terminazioni nervose all’interno dei canali inviano quindi informazioni al cervello su quanto velocemente e in quale direzione si muove la testa. Prova questo, chiudi gli occhi e muovi la testa un po ‘piccolissimo; quasi mantenendo la testa ferma e dovresti essere in grado di percepire anche il più piccolo movimento con i tuoi tre canali semicircolari in qualsiasi direzione. Questo è un sistema molto delicato.
Il sistema visivo
Il sistema visivo (occhi) controlla dove si trova il corpo nello spazio (cioè sottosopra, lato destro in alto, ecc.) e anche le direzioni di movimento. La visione fornisce le informazioni necessarie al cervello sulla nostra relazione con l’ambiente. Mentre ci muoviamo e vediamo come stanno cambiando gli oggetti nel nostro mondo, il nostro cervello calcola la relazione del nostro corpo con quegli oggetti. Il miglior esempio di questo è guardare sopra una scogliera; ci sentiamo come se stessimo cadendo, anche se i nostri corpi sono stabili.
Sono i nostri occhi che ci stanno trascinando nel nostro campo visivo; è qui che i nostri sistemi vestibolari e di propriocezione cercano di compensare eccessivamente i segnali al cervello, dicendoci che non stiamo veramente cadendo nello spazio aperto. Inoltre, c’è una comunicazione intricata tra il sistema vestibolare e i movimenti degli occhi, il riflesso vestibolare-oculare (VOR). Il sistema vestibolare funziona per controllare la posizione e il movimento degli occhi in modo che quando la testa si muove, gli occhi possono rimanere fissi automaticamente. VOR è facilmente spiegabile; quando cammini, la tua testa si muove su e giù, ma il tuo mondo visivo rimane stabile (a meno che il tuo VOR non fallisca, nel qual caso hai oscillopsia o visione rimbalzante). A causa del collegamento vestibolare-visivo, i problemi del sistema vestibolare possono anche causare visione sfocata, nistagmo (scatti anomali degli occhi) e altre sensazioni visive.
Il sistema propriocettivo
Il sistema propriocettivo ( pressione cutanea & recettori sensoriali muscolari e articolari, come le articolazioni e la colonna vertebrale) indica quale parte del corpo è a terra e tocca il suolo, nonché quali parti del corpo si stanno muovendo . Gli esseri umani sembrano fare affidamento principalmente sui segnali dei sensori di pressione nelle gambe e nel tronco (propriocettori) per mantenere un buon equilibrio, più di altri animali con quattro zampe (che hanno quattro input) o pesci che si affidano quasi esclusivamente al loro senso vestibolare. I propriocettori sono essenzialmente miliardi di nervi messaggeri situati nella pelle, nei muscoli, nei tendini e praticamente ovunque. Questi messaggeri inviano segnali sia al sistema vestibolare che al cervello per elaborare il nostro ambiente. La porzione dei nostri sistemi propriocettivi che comunica con il nostro sistema vestibolare per mantenere l’equilibrio controllando i muscoli del controllo posturale è il riflesso spinale vestibolare (VSR).
Equilibrio
Come visto sopra, i tre sistemi di equilibrio primari: vestibolare, visivo e propriocezione inviano individualmente segnali l’un l’altro così come il cervello sui movimenti della testa e del corpo relativi alla gravità e ai movimenti rotazionali. Nella maggior parte degli individui, il cervello seleziona i segnali più accurati da una combinazione dei tre sistemi di equilibrio; che in teoria dovrebbero essere le stesse informazioni e segnali. Quando il cervello interrompe questi tre sensi di input, genera un messaggio specifico che viene inviato ai muscoli degli arti, del busto, del collo e degli occhi per mantenerci stabili e in posizione verticale. Più segnali riceve e invia il cervello (in millisecondi), migliore è il nostro equilibrio. Se uno dei sistemi è danneggiato o danneggiato in qualche modo, gli altri sistemi devono compensare per mantenerci in equilibrio. La perdita temporanea di uno di questi sistemi può creare instabilità. Ad esempio, i cambiamenti nei segnali da un sistema vestibolare dell’orecchio interno danneggiato (ad esempio una commozione cerebrale) possono provocare una sensazione di vertigini. Allo stesso modo, un problema visivo che causa offuscamento o visione doppia può causare una sensazione di instabilità o squilibrio. Inoltre, le variazioni della propriocezione osservate dopo un infortunio, come legamenti slogati o strappati, modificano la consapevolezza del tuo corpo nello spazio tridimensionale.Come affermato, i segnali che il cervello riceve o invia possono essere disturbati da cambiamenti o fluttuazioni in questi sistemi, rendendo difficile l’equilibrio o rimanere coordinati anche durante le attività quotidiane. Questo è il motivo per cui potrebbe essere necessario ottenere una valutazione completa con test specifici per i tuoi sistemi vestibolari, visivi e di propriocezione per determinare la causa esatta dei tuoi sintomi comuni e per determinare un corso di trattamento obiettivo.
Udito e Equilibrio
Gli organi dell’udito e dell’equilibrio sono collegati tra loro all’interno dell’orecchio interno. Questo stesso fluido dell’orecchio interno riempie anche i canali di equilibrio, in modo che quando muovi la testa, il fluido scorre avanti e indietro, attivando un segnale nervoso che viene trasportato attraverso il nervo dell’equilibrio al cervello. Finché l’orecchio funziona in questo modo, siamo in grado di sperimentare un udito e un equilibrio normali. Poiché questi organi sono collegati, si stima che circa il 30% delle persone profondamente sorde abbia problemi vestibolari (equilibrio dell’orecchio interno). Le persone con problemi di udito possono anche avere problemi vestibolari. Alcuni dei segni di una funzione vestibolare compromessa possono includere: neonati che non riescono a stare seduti senza supporto per 6-7 mesi, bambini che non camminano entro 15 mesi, goffaggine, difficoltà a camminare su superfici irregolari, scarso equilibrio nell’oscurità, difficoltà ad andare in bicicletta, disorientamento quando si nuota con gli occhi chiusi e si ha difficoltà a mantenere una visione stabile del mondo quando si fa jogging o si va in macchina su una strada accidentata.
Miglioramento dell’equilibrio
Per aiutare a superare i problemi di equilibrio a causa della funzione vestibolare compromessa, il cervello ha bisogno di ricevere informazioni aggiuntive dai sistemi visivo e propriocettivo mentre il sistema vestibolare viene stabilizzato. Più segnali riceve il cervello dai due sistemi rimanenti, migliore sarà il tuo equilibrio. Alcuni suggerimenti per migliorare la potenza del segnale e l’interazione dai sistemi di visione e propriocezione includono:
- Usa gli occhi il più possibile.
- Posiziona le luci notturne nelle camere da letto, nei corridoi e nei bagni.
- Allena i muscoli delle gambe e aumenta i segnali dalle gambe e dai piedi camminando a piedi nudi su una varietà di superfici irregolari (erba, sabbia, sentieri, colline, ecc.).
- Fai pratica seduto su una trave stretta con i piedi penzoloni in aria. Questo aiuta i fianchi e la parte superiore del corpo ad aiutare le gambe a mantenere l’equilibrio. Ancora una volta, usa un partner.
- Nuota con gli occhi aperti, indossando occhiali se necessario.
- Aumenta la tua forza muscolare con l’esercizio e lo sport (indossa scarpe stringate buone, stabili e piatte).
Quando è buio, usa una torcia. Le ragioni sono ovvie: non possiamo vedere molto bene al buio, quindi il cervello riceve solo segnali dai muscoli; questo rende la persona instabile. È evidente che il cervello ha un’incredibile capacità di migliorare l’equilibrio trovando nuovi percorsi e sviluppando nuove strategie quando uno o due dei sistemi sono danneggiati. Questo aiuta a spiegare perché alcuni pazienti traggono beneficio dalla terapia dell’equilibrio e dalla riabilitazione.