L’ equilibrio, sia statico che dinamico è principalmente legato al corretto funzionamento ed alla buona cooperazione di tre sistemi: vestibolare, visivo e propriocettivo.
Tale coordinazione avviene in modo incosciente e come afferma Norrè:
Il nostro equilibrio elabora dei riflessi che tendono a realizzare la stabilità del campo visivo e la stabilità del corpo
- Il sistema vestibolare quindi ci informa sulla posizione della testa nello spazio, funzione statica del labirinto, ma anche sugli spostamenti della testa, funzione cinetica del labirinto, data da informazioni provenienti dai recettori ampollari e dalle macule, rispettivamente per le accelerazioni angolari e lineari a cui siamo
- Tuttavia, anche se la sua proiezione corticale è tutt’altro che trascurabile, in presenza di una percezione vestibolare cosciente e di una memorizzazione delle esperienze vestibolari vissute, è molto difficile descriverne una sensazione puramente vestibolare.
- In effetti, il ruolo essenziale del sistema vestibolare è di partecipare all’equilibrio controllando e coordinando i movimenti riflessi del tronco, del collo, degli arti e degli occhi.
- In quest’ultimo caso, questo controllo permette di assicurare la stabilizzazione del campo visivo con la compensazione automatica dei movimenti oculari in risposta ai diversi cambiamenti della posizione della testa.
- L’importanza del ruolo, che in tale modo ha il sistema vestibolare nell’equilibrio, permette di comprendere la molteplicità delle afferenze sensoriali sulle strutture vestibolari, come pure l’interconnessione di queste strutture con le strutture motorie.
Come si sa, l’essere umano è bipede, ed il fatto di poggiare su due piedi e mantenere la stazione eretta nel cammino, rappresenta un grosso vantaggio dal punto di vista evolutivo, grazie al quale siamo arrivati ad essere quelli che siamo.
Però mantenere la verticalità, è un compito non semplice, per cui è necessario disporre di un sistema che ha delle:
-
- ENTRATE,
- ELABORAZIONE CENTRALE
- USCITE.
LE ENTRATE SONO DATE DA TRE SISTEMI:
- LA VISTA, che ci informa sulle condizioni del mondo circostante.
- IL SISTEMA VESTIBOLARE, che ci informa sulle accelerazioni della testa durante il movimento o anche quando siamo fermi, registrando la posizione della testa, rispetto alle accelerazioni di gravità.
- IL SISTEMA PROPRIOCETTIVO, che ci informa sui rapporti tra i vari segmenti del nostro corpo.
Il tutto viene elaborato a livello del SNC.
E’ possibile comunque tramite l’intervento di queste funzioni corticali superiori, che lo stato di equilibrio sia percepito in maniera cosciente e di conseguenza, una parziale modulazione consapevole di tale stato.
LE USCITE SONO:
- UNA SENSORIALE, cioè la nostra sensazione di orientamento nello spazio.
- UN’ALTRA CHE RIGUARDA IL (VOR) RIFLESSO VESTIBOLO OCULOMOTORIO, cioè i movimenti degli occhi compensatori rispetto ai movimenti della testa, tale da mantenere la visione distinta di quanto stiamo guardando mentre ci moviamo: si pensi per esempio alla scena del leone che balza addosso alla gazzella attaccandola al collo.
- IL TERZO SISTEMA, QUELLO POSTURO-MOTORIO, che attiva sostanzialmente i muscoli antigravitazionali estensori, che ci consente di mantenere la stazione eretta durante il cammino.
Quando l’uno o l’altro di questi sistemi non funziona più, per una patologia che interessa il labirinto o il nervo vestibolare, nascono dei sintomi che possiamo definire spontanei e sono:
- UN DISTURBO DELL’ORIENTAMENTO SPAZIALE, che nella sua forma specifica costituisce la vertigine.
- UN DISTURBO DELLA MOTILITA’ OCULARE, che nella sua forma specifica è rappresentata dal nistagmo (Ny): movimento tonico clonico involontario degli occhi.
- UN DISTURBO DEL CONTROLLO POSTURO MOTORIO, per cui non riusciamo più a mantenere la stazione eretta e per cui cadiamo o deviamo da una parte o dall’altra.
La sintomatologia vertiginosa trova quindi una sua spiegazione o nel cattivo funzionamento di uno o più di questi sistemi o in una alterazione dei meccanismi centrali di elaborazione.
SVILUPPO DEL SISTEMA VESTIBOLARE.
Anche nel bambino come nell’adulto, il controllo della stazione eretta e l’esecuzione di movimenti armonici dei diversi segmenti corporei, dipende dall’integrazione di molteplici attività sensoriali, vestibolari, visive, propriocettive, cognitive etc
Per quanto riguarda il neurosviluppo dell’apparato vestibolare, alla nascita gli apparati neurosensoriali coinvolti nel controllo dell’equilibrio e il VOR (riflesso vestibolo oculomotorio) sono già completamente sviluppati.
Quest’ultimo aumenta d’ampiezza fino a 9 anni, mentre i riflessi vestibolo-spinali, immaturi alla nascita, si sviluppano gradualmente, per l’attivazione di motoneuroni, come quelli:
- dei movimenti del capo, (circa 3 mesi)
- del mantenimento della stazione seduta (circa 6 mesi),
- della stazione eretta (circa 12 mesi)
- della deambulazione (circa 15 mesi).
Adattamento ed apprendimento motorio, proseguono fino all’adolescenza, mentre all’età di 15 anni l’organizzazione strutturale e funzionale delle vie sensitivo-motorie è completa.
Ovviamente le abilità motorie dall’infanzia all’età adulta, si sviluppano in maniera progressiva in base al grado di maturazione degli organi sensoriali periferici, del SNC, del sistema limbico e dell’apparato locomotorio.
Il sistema vestibolare è strutturato in 3 riflessi fondamentali, che compaiono progressivamente con l’accrescimento:
- IL VOR (riflesso vestibolo – oculomorio) presente alla nascita, permette di stabilizzare il mondo esterno sulla retina:
- IL VCR (riflesso vestibolo-collico) che si sviluppa nei primi mesi di vita e permette di adattare la posizione del capo rispetto al corpo in base agli input vestibolari e visivi:
- IL VSR (riflesso vestibolo-spinale) che si sviluppa e raggiunge piena espressione nei primi anni di vita e che consente il raggiungimento della stazione eretta, della deambulazione e di elaborare movimenti complessi ed armonici.
Lo sviluppo di sinergie tra questi riflessi, consente l’instaurarsi di vere e proprie strategie motorie, che vengono apprese adattate e riprogrammate in base alle interferenze ed alle sollecitazioni ambientali nelle varie fasce d’età, a patto di un’adeguata stimolazione.
Tale meccanismo prende il nome di: Neuroplasticità (Guidetti 2013).
L’INTERAZIONE CORPO-AMBIENTE
Altro concetto fondamentale è l’interzione Corpo-Ambiente, cioè il SNC dev’essere in grado in ogni istante di rilevare, interpretare e memorizzare in modo coordinato ed armonico le informazioni sensoriali interne (body representation) e di analizzare l’ambiente esterno sia in condizioni statiche e dinamiche (space representation) strutturandosi una vera e propria “internal cognitive map” fondamentale per un costante controllo del movimento corporeo nello spazio.
In tutto questo, l’input vestibolare permette un’analisi critica della congruità tra i segnali sensoriali afferenti al SNC (vista, propriocezione, memoria spaziale) e quelli motori efferenti in modo da consentire la risposta motoria più corretta.
Questo processo, dipendente dalla funzione ippocampale, prende il nome di “navigation.”
Alla luce di quanto detto, appare evidente che in caso di lesione vestibolare uni-o bilaterale, congenita o acquisita che sia, si genera così un errore della propria “internal cognitive map” e della propria funzione di “navigation” con importanti implicazioni nella vita quotidiana, come un’errata stabilizzazione del mondo esterno sulla retina, errata valutazione delle distanze ed elevato rischio di cadute.
Il mantenimento dell’ equilibrio quindi, ci permette di stare in piedi e di muoverci nello spazio.
La navigazione spaziale, come già detto si realizza grazie all’integrazione di informazioni vestibolari, oculari, cerebellari, uditive, muscolari e somatoestetiche e alla consapevolezza della posizione individuale e dell’obiettivo da raggiungere.
Si tratta quindi, di un sistema complesso, in cui le informazioni provenienti da entrambi i labirinti, sono la chiave.
Quando i recettori vestibolari o i loro percorsi falliscono, informando male il sistema, la sensazione dell’individuo può variare da vertigini vaghe e non specifiche a vertigini intense e disabilitanti, nonché ad un disorientamento spaziale con cadute.
CENNI SULLA FUNZIONE DEL SISTEMA VESTIBOLARE.
Il nostro sistema vestibolare è strutturato in modo che a livello periferico le macule otolitiche registrino quelle che sono le accelerazioni gravitazionali lineari della forza di gravità:
Si trovano in 2 organi sensoriali perpendicolari tra loro, utricolo e sacculo predisposti per rilevare accelerazioni o decelerazioni lineari nei tre piani dello spazio.
Lo stimolo più efficace per questi recettori è l’accelerazione lineare prodotta nel piano parallelo alla macula, anche se in misura minore possono essere stimolati da forze gravitazionali e da accelerazioni traslazionali centrifughe e di stimolazioni proporzionali all’intensità dello stimolo.
Altri sensori gravitazionali sono i canali semicircolari:
Sono tubi cilindrici che formano 2/3 di una circonferenza e sono orientati nei tre piani dello spazio, in modo che il piano di ciascuno di essi formi un angolo di 90° con quello degli altri due.
In questo modo sono in grado di rilevare i movimenti di accelerazione angolare nei tre piani dello spazio e le componenti vettoriali da essi derivate.
STRUTTURE E CONNESSIONI VESTIBOLARI CENTRALI.
Nell’uomo il mantenimento dell’equilibrio è più difficile da mantenere a causa dei condizionamenti imposti dal suo modo di vivere, per la posizione eretta del corpo.
E’ pur vero che i recettori vestibolari, non possono da soli fornire uno schema senza ambiguità, altri informazioni il SNC li riceve da recettori posti sulla nuca e sugli arti, che arrivano ai nuclei vestibolari tronco-encefalici attraverso le proiezioni spinali.
È quindi della massima importanza conoscere i meccanismi fisiologici che costituiscono ila via, dai recettori periferici situati in nell’ orecchio interno alla sua complessa integrazione centrale, che inizia nel tronco cerebrale e forma percorsi ascendenti alla corteccia cerebrale e percorsi discendenti alla colonna vertebrale che finisce per regolare le funzioni muscolari del collo, del tronco e degli arti superiori e inferiori.
Come tutti i sistemi sensoriali, ha afferenze, informazioni che vengono catturate nei recettori sensoriali e inviate al sistema nervoso centrale, ed efferenze: informazioni che provengono dal SNC e giungono ai recettori periferici.
IL SISTEMA MECCANO-PROPRIOCETTIVO costituito da: recettori articolari, muscolari e tendinei responsabili del senso di posizione e dei movimenti degli arti.
Inviano ad ogni istante informazioni al SNC:
- Corteccia
- Cervelletto
- Formazione reticolare
- Sistema extrapiramidale
IN TAL MODO SI RAGGIUNGE CONTINUAMENTE UNA CONSAPEVOLEZZA CORTICALE DELLA POSIZIONE DELLA TESTA,DEL CORPO E DEI SUOI SEGMENTI NELLO SPAZIO ED UN CONTROLLO DELL’ATTIVITA’ OCULOMOTORIA,DELLA POSTURA E DEL MOVIMENTO E VIENE A COSTRUIRSI LA SENSIBILITA’ SPAZIALE.
ARMONIA FUNZIONALE – BUONA COSTRUZIONE DELLA SENSIBILITA’SPAZIALE – BUON EQUILIBRIO
DISARMONIA FUNZIONALE – SEGNALI ERRONEI – VERTIGINE
Per essere equilibrati, riceviamo informazioni parzialmente ridondanti, in modo tale che due o tre sensi possano sempre fornire informazioni simultanee sulla stessa azione.
Grazie a questa sovrapposizione delle loro gamme funzionali, è possibile che un sensore sostituisca, almeno in parte, le carenze di altri.
Ma è riduttivo pensare che l’apparato vestibolare contribuisca solo al nostro equilibrio e serva soltanto a questo.
Vedremo da una serie di ricerche di lavori come in realtà esso abbia un ruolo fondamentale nella corretta interazione con lo spazio. Quindi dobbiamo partire da una definizione:
COS’È L’EQUILIBRIO?
Sostanzialmente è un benessere nello spazio in cui ci troviamo e ci obbliga sempre ad avere un corretto mantenimento della postura ed una esatta sensazione di come siamo messi.
A questo punto è necessario ricordare alcuni aspetti, ad es. che il reciproco della vertigine è l’equilibrio.
Di per sé è un sistema apparentemente semplice, come già detto, in cui esistono delle entrate e delle uscite d’informazioni e si concretizzano poi in delle azioni motorie che ci consentono sempre di essere nella migliore situazione possibile in rapporto alla posizione in cui siamo.
Ma esiste un’assoluta originalità del sistema dell’equilibrio e cioè che non esiste un senso dell’equilibrio, ma esistono un insieme d’informazioni che ci consentono sempre di mantenere la nostra coscienza di posizione eretta.
E quali sono questi organi?
Mettendoli secondo un ordine, come organo di privilegio, sicuramente il più importante è la vista, però attenzione perché un difetto della vista non ci dà vertigine, però se proviamo a camminare ad occhi chiusi al di là della paura di andare a sbattere la testa o il naso contro qualcosa, abbiamo subito un atteggiamento di difesa.
Ma la vista è un organo che ha una peculiarità assoluta e cioè ci fa prevedere l’evento, tutti gli altri organi che vedremo dopo, sono degli organi che rispondono quando l’evento si è verificato, quindi con ritardo e quindi non sono sufficienti: se per es siamo su un pullman e vediamo il semaforo rosso è spontaneo mettere le mani in avanti come per proteggerci, perché sappiamo che se frena ci sentiamo in parte protetti; se portiamo il cane in macchina e c’è la stessa situazione, il cane che non conosce i segnali, si sposterà in avanti, non avvertendo il segnale di pericolo..
Quindi la vista è assolutamente al primo posto, di seguito l’apparato vestibolare, il sistema propriocettivo ed infine il tatto: vi siete mai chiesti come scendete le scale?
Le scale se ci fate attenzione, le scendete sempre con il piede leggermente fuori dal gradino. Perché?
Perché avete la sensazione che dopo c’è un altro gradino; se invece proviamo a scendere la scala con un pacco che non fa vedere dove sono i piedi, diventa più problematico e ci comportiamo in modo come se lo cercassimo, con il timore di mettere il piede nel vuoto e di cadere.
Pertanto la centralità del sistema vestibolare è quella propria di essere l’organo unico deputato al controllo dell’equilibrio, ma attenzione è qui il nostro problema…
Facendo una comparazione con il sistema visivo, con un occhio riusciamo a sopravvivere, non possiamo fare lo stesso con un labirinto, senza seri problemi d’equilibrio.
Il labirinto è quello che ci dà la maggiore sintomatologia se viene danneggiato. Ma a cosa serve questo labirinto posteriore?
Possiamo rispondere semplicemente, a tre cose.
Primo ad informarci di come siamo messi, e di come ci stiamo muovendo; informazione corticale cosciente cioè noi ci rendiamo conto di cosa stiamo facendo.
Ancora, al mantenimento della postura.
Se siamo per es. su un pullman che sta facendo una curva, è chiaro che contraggo di più i muscoli estensori antigravitazionali da una parte, per stare in piedi e quindi creo una asimmetria del tono posturale antigravitario.
Infine al mantenimento dello sguardo nello spazio, questa cosa sembra essere meno chiara, perché si pensa che la visione sia sempre un fatto volontario, invece l’unico movimento volontario è il saccadico: posso decidere di farlo oppure no e di guardare quello che voglio, tutto il resto è un riflesso.
A questo punto ci si chiede a cosa serve un controllo del sistema visivo legato alla vista?
E’ un sistema che funziona bene se tutto si muove lentamente: se muovo lentamente un dito riesco a vederlo, se invece lo sposto velocemente, non ho una visione distinta, cioè questo per fare capire che ho un sistema che funziona molto bene alle basse frequenze.
Se al contrario tengo il dito fermo e muovo velocemente la testa, il dito l’osservo correttamente, quindi il labirinto è un accelerometro ad alta frequenza e quindi riesco perfettamente a mantenere una visione distinta.
Quindi questi sistemi cooperano, in ambiti diversi per es. se mi muovo lentamente prevale il sistema visivo se velocemente prevale il sistema vestibolo-oculomotorio.
Tutto questo lavora attorno ai canali semicircolari e ai recettori ampollari, ma l’altra pecularietà è che il sistema lavora a coppia: questo ci fa capire che il sistema funziona male, se ne funziona solo uno.
ALTRO CONCETTO FONFAMENTALE E’ QUELLO DELLO SPAZIO.
Lo spazio è un organismo unitario formato dal rapporto reciproco e costante fra tre elementi fondamentali:
Il vuoto, il pieno e l’osservatore
- L’apparato vestibolare(AV) ha un ruolo fondamentale nel gestire questa condizione, nel garantirci il corretto equilibrio e favorire dei meccanismi per es. di memorizzazione: basti pensare alle mappe spaziali.
Ma perché noi possiamo interpretare in maniera corretta, quella freccia sulla carta topografica del punto dove ci troviamo, dobbiamo avere chiaro una serie di elementi:
1) interpretazione dell’immagine.
2) dove mi trovo e costruirmi una mappa spaziale.
Quindi devo avere una interazione con lo spazio..
Per realizzare questo, il nostro AV deve avere una serie di riferimenti che sono sia nello spazio personale che in quello extra personale.
E’ ovvio che questi riferimenti devono essere elaborati, codificati in maniera precisa, ed integrati tra di loro.
Questo è un prerequisito fondamentale per avere un corretto rapporto con lo spazio che ci circonda.
Qual’è il risultato di tutto questo?
E’ che riesco a capire quando tutto funziona per bene, che sono in posizione verticale; pensate per un momento al vettore gravitazionale che agisce costantemente sulle nostre macule: basta inclinarci di pochi gradi per capire che il VG non incide più in maniera ortogonale sulle macule stesse e ci dà informazioni sul nostro tilt nello spazio.
- Il nostro AV è fantastico sotto tutti i punti di vista, ma ha delle ambiguità gravissime e soltanto dalle integrazioni con altre afferenze queste ambiguità vengono eliminate.
- Altro elemento è la rappresentazione del corpo : conosco perfettamente la posizione in cui mi trovo grazie anche all’AV.
Tutta questa autoanalisi mi porta a dei risultati che sono:
-
- Percezione di verticalità ed accelerazioni
- Esplorazione visiva e navigazione
- Rappresentazione disambigua dello spazio
- Rappresentazione del corpo
- Attività modulatoria: dolore ed emotività .
- ESPLORAZIONE VISIVA DELL’AMBIENTE.
- Le afferenze vestibolari e visive stabilizzano le immagini sulla fovea e consentono l’esplorazione dello spazio in condizioni statiche e dinamiche.
- Le afferenze visive e vestibolari hanno il compito di stabilizzare le immagini sulla fovea, è un’area piccolissima ma fondamentale in quanto l’acuità visiva è massima, consentendo una corretta esplorazione sia che io sia fermo oppure mi muovo.
