Anatomia e fisiologia del sistema vestibolare

L'argomento di questa prima di Dio lezione non poteva non essere l'anatomia e la fisiologia del sistema vestibolare. Faremo solamente dei cenni, vi rimando per una trattazione un po' più approfondita alle slide che comunque saranno messe a disposizione sul canale YouTube Acufeni Neto Onlus e nella sezione didattica del sito della nostra associazione Acufeni Net, che appunto www.aqp.it.

Iniziamo quindi con i cenni di anatomia del sistema vestibolare e poi andremo ad approfondire gli argomenti della parte semiologica terapeutica, sia di tipo medico e chirurgico che riabilitativa.

Intanto, il sistema vestibolare, come vi ho detto, assicura l'equilibrio del corpo registrando la posizione e il movimento della testa nello spazio. Quindi, il sistema vestibolare contribuisce all'orientamento spaziale, al mantenere il nostro tono posturale, ma soprattutto a mantenere una corretta posizione degli occhi durante i movimenti della testa. Agisce, come vi ho detto, in sinergia con altri due apparati che sono il sistema somato sensitivo o propriocettivo e il sistema visivo.

E per quanto riguarda il sistema vestibolare, noi dobbiamo ricordare che per determinare il movimento del corpo, il sistema vestibolare deve monitorare le informazioni che provengono da ognuno dei movimenti nei cosiddetti sei gradi di libertà delle tre dimensioni dello spazio. Quali sono questi questi sei movimenti che noi possiamo compiere? Sono tre movimenti di traslazione, cioè movimenti in linea retta, quindi su e giù, destra e sinistra, avanti e indietro, e questi sono i sei, i tre movimenti di traslazione in linea retta. E poi ci sono i tre movimenti di rotazione sull'asse, e quindi la giravolta che questa qui, la capriola sull'asse sagittale e frontale, quindi la ruota da un lato e dall'altro.

Vedete che io vi ho scritto tre termini un po' particolari: "head pitch and roll". Chi si occupa di vestibologia sa che questi tre termini servono proprio a identificare particolari movimenti. Allora, quando noi diciamo che stiamo facendo un test di movimento della testa e lo chiamiamo "head pitch test", vuol dire che sarà un movimento di questo tipo, movimento "head pitch test". Se invece facciamo un "head nod test", sarà un movimento di questo tipo, un test che registra le risposte quando la testa va dietro e in avanti. "Head nod test". Ed infine, "head roll test", che è il movimento di lateralizzazione della testa verso la spalla.

I tre movimenti di traslazione vengono registrati dalle informazioni che provengono dai cosiddetti due organi otolitici, che sono l'utricolo e il sacculo. Mentre i movimenti di rotazione sull'asse sono sotto la l'organizzazione delle informazioni che provengono dai tre canali semicircolari.

Allora, le macule degli organi otolitici, cioè le zone sensoriali che sono presenti nei due organi otolitici che abbiamo detto sono il sacculo e questo qui è l'utricolo, si chiamano appunto macule, zone sensoriali. E vedete come sono organizzate: c'è la membrana basale, fibre nervose afferenti, efferenti e le cellule sensoriali ciliate che contengono un ciglio più lungo che si chiama chinocilio. Le cellule sensoriali sono coperte da uno strato gelatinoso che si chiama membrana otolitica, nella quale sono immersi dei cristalli di carbonato di calcio che si chiamano otoliti o otoconi, che sono a contatto con le cellule sensoriali. E la presenza di questi otoliti dà ragione del fatto che questi due organi, l'utricolo e il sacculo, si chiamano proprio organi otolitici.

Cosa stimola gli organi otolitici? Abbiamo detto le accelerazioni lineari. Quando la testa è sottoposta ad un'accelerazione lineare, i pesanti cristalli di otoliti rimangono indietro per inerzia. Cioè, il liquido che bagna tutto il sistema vestibolare, quindi sia gli organi otolitici che i canali semicircolari, che si chiama endolinfa, si muove con i movimenti della testa. C'è una resistenza al movimento delle cellule sensoriali legate al fatto proprio che esse sono più pesanti. Quindi il liquido rimane indietro perché ha una resistenza, c'è una opposizione al movimento del liquido quando si muove la testa. E questo fa sì, appunto, che si abbia una registrazione di una variazione di velocità.

Le accelerazioni, così come le decelerazioni lineari, sono registrate proprio dagli organi otolitici, dalle macule, cioè dell'utricolo e del sacculo. Ma una variazione lineare è anche la gravità. Quindi, quando noi siamo fermi ma abbassiamo o alziamo la testa, la pieghiamo indietro, anche in questo caso la gravità agisce come una accelerazione o una decelerazione, facendo spingendo quindi i cristalli verso il basso e quindi dando una variazione di velocità della testa.

Le accelerazioni angolari, invece, vengono registrate dai tre canali semicircolari. Sono tre per ogni lato. Eco vedete, questo è il canale semicircolare superiore o anteriore, questo è il canale semicircolare posteriore e questo è il canale semicircolare laterale. Il canale semicircolare superiore e il posteriore vedete hanno un braccio comune che si chiama appunto crus communis.

Come è avvenuto anche per gli organi otolitici, anche per i canali semicircolari, le zone sensoriali dove sono presenti le cellule non sono presenti in tutto il canale, ma solo in zone molto particolari che si chiamano ampolle. Vedete, sono queste piccole dilatazioni. E allora, questa è l'ampolla del canale semicircolare superiore, questo è del laterale e questa è l'ampolla del canale semicircolare posteriore. Vedete quindi che questo sarà il braccio ampolare del canale semicircolare posteriore, scusate, superiore. E questo invece sarà il braccio non ampolare. Questo è il braccio ampolare del laterale, questo invece il braccio non ampolare. Questo è il braccio ampolare del posteriore, questo invece sarà il braccio non ampolare. Questo è molto importante perché poi vedremo in alcune patologie la presenza di alcune sostanze e gli otoliti nel braccio ampolare o non ampolare determina poi una sintomatologia diversa.

Cosa contengono i canali semicircolari? Ovviamente, anche in questo caso, le cellule sensoriali. E con lo stesso meccanismo che abbiamo visto per le macule dell'utricolo e del sacculo, anche per i canali semicircolari, il sistema sensoriale è caratterizzato da una zona particolare che si chiama appunto ampolla. E vedete, nell'ampolla, l'endolinfa, che è il liquido che bagna tutto il canale, le cellule sensoriali, il nervo che raggiunge la base delle cellule sensoriali. Ma anche in questo caso, per appesantire il sistema, come è avvenuto anche negli organi otolitici, anche in questo caso noi abbiamo una membrana gelatinosa che si chiama cupola e che ha proprio la finalità di opporre la resistenza al movimento e quindi far deflettere le cellule sensoriali, le ciglia delle cellule sensoriali. E questo è il meccanismo.

Ecco, cosa simile ai canali semicircolari, le accelerazioni angolari. Quando vi è un cambiamento nella velocità di rotazione della testa, l'endolinfa rimane indietro a causa della sua inerzia, preme contro la cresta ampollare, provoca una distorsione della cupola. Se la cupola si riflette nel senso del chinocilio, sia un aumento dell'eccitazione, vedete, uno sparo molto forte di frequenza del potenziale d'azione. Se si deflette dal lato opposto, sia una riduzione dello sparo di potenziali d'azione del nervo.

I canali semicircolari sono organizzati a coppie. Quindi, quando noi muoviamo la testa, ciascun canale ha un partner controlaterale. Quando uno è eccitato, l'altro è inibito. Quindi, se io giro la testa da un lato, il canale semicircolare di un lato viene eccitato e l'altro viene inibito. In base al piano di rotazione, abbiamo visto, se io ruoto la testa lungo il piano orizzontale, un canale semicircolare di un lato viene eccitato e l'altro evidentemente viene inibito. Altra cosa, invece, sono i canali che sono posti sullo stesso piano, che è differente dal concetto dai canali omologhi con uno controlaterale all'altro. Noi abbiamo un canale semicircolare laterale destro e uno sinistro, un superiore destro e un superiore sinistro. Questi sono le coppie di canali. Altra cosa, invece, sono i piani su cui sono posti i canali. Allora, c'è il piano "LARP", cioè "Left Anterior Right Posterior Plane", che è questo qui, c'è il piano in cui vengono stimolati i canali anteriore sinistro e posteriore destro. Il piano "RALP", cioè "Right Anterior Left Posterior", "Right Anterior Left Posterior". E poi i due canali laterali che hanno un piano autonomo, che è appunto quello laterale.

Questo è molto importante, soprattutto quando noi poi andremo a valutare il risultato di un test molto, molto utilizzato ormai negli ultimi anni, estremamente innovativo, e che va a studiare proprio i vari canali. E allora, noi per studiare i canali semicircolari dobbiamo far compiere al paziente dei movimenti in sul piano orizzontale e sul piano verticale d'obbligo che metta proprio in stimolazione. E quindi riusciamo a vedere la risposta dei vari canali lungo il piano. Quindi, quando noi faremo il "video head impulse test", faremo il "video head impulse test" lungo il piano orizzontale per stimolare i canali semicircolari laterali destro e sinistro, e poi lungo il piano "LARP" vedremo a sinistra, con la testa che si muove rapidamente in questo senso verticale obliquo, per valutare la risposta dei canali semicircolari anteriore posteriore di un lato e dell'altro. E noi vedremo, quando parleremo del "video head impulse test", proprio la risposta dei canali semicircolari laterali e poi dei canali semicircolari posti sullo stesso piano, "left anterior", "right posterior", "right anterior", "left posterior".

Il nervo vestibolare è anch'esso un argomento che noi dobbiamo conoscere bene. Perché? Perché noi sappiamo che il nervo vestibolare si divide in un ramo superiore e in un ramo inferiore. E allora, il ramo superiore si porta alle macule dell'utricolo e alle creste ampollari dei canali semicircolari superiore e laterale. Quindi, questo è il ramo superiore del nervo vestibolare che si porta alle creste ampollari del canale semicircolare superiore e laterale e alla macula dell'utricolo. Mentre il ramo inferiore, che questo, si porta alla macula del sacculo e all'ampolla del canale semicircolare posteriore.

Questo è estremamente importante perché quando noi poi dobbiamo verificare con gli strumenti diagnostici se una neuronite è una o neurite, qual dir si voglia, è una neuronite completa, un deficit vestibolare acuto, che è il termine ormai che viene utilizzato e che ha sostituito i termini di labirintite, neuronite o neurite, se un deficit residuare acuto è completo, oppure se interessa solo il ramo superiore, e quindi i canali semicircolari superiori, il laterale e l'utricolo, oppure se interessa solamente il ramo inferiore, un deficit vestibolare del ramo inferiore, quindi interessa solamente il sacculo e il canale semicircolare posteriore.

Questo è molto importante e lo possiamo verificare con un altro test estremamente utilizzato negli ultimi anni, che sono appunto i la registrazione dei potenziali evocati miogenici vestibolari, i cosiddetti VEMPs. I VEMPs si dividono proprio in VEMPs cervicali e VEMPs oculari. E VEMPs cervicali studiano la risposta del ramo inferiore, quindi canale semicircolare posteriore e sacculo. Mentre i VEMPs oculari registrano la risposta del ramo superiore del nervo vestibolare, quindi utricolo, i canali semicircolari laterale e superiore. E allora, in base alla presenza di risposta evocata dallo stimolo posto sulla registrazione oculare o cervicale, noi possiamo vedere se e quale parte del nervo vestibolare, superiore, inferiore o completo, è interessato dal deficit vestibolare in quel determinato paziente.

Alla fine, i nuclei vestibolari. Le afferenze labirintiche tramite il nervo vestibolare penetrano nel tronco encefalico a livello della fossetta laterale del bulbo e si distribuiscono ai nuclei vestibolari. I nuclei vestibolari, quindi, ricevono le afferenze del sistema vestibolare. Quindi, i nuclei vestibolari sono il laterale, il mediale, il superiore, l'inferiore, e poi ci sono i cosiddetti nuclei vestibolari minori.

Molto, molto rapidamente. Il nucleo vestibolare superiore, chiamato anche il nucleo di Bechterew, che riceve le afferenze dalle ampolle dei canali semicircolari, dal cervelletto, e come efferenze fa originare il fascicolo longitudinale mediale pendente, che raggiunge i nuclei oculomotori, che abbiamo visto prima quando abbiamo parlato dei riflessi. Sono il terzo, il nucleo oculomotore, il quarto, il trocleare, e il sesto, l'abducente.

Il nucleo vestibolare mediale, o di Schwalbe, ha afferenze soprattutto dai recettori delle ampolle dei canali semicircolari, dal cervelletto. Origina dal nucleo vestibolare mediale il fascicolo longitudinale mediale ascendente bilateralmente, che raggiunge i nuclei oculomotori, ha afferenze al cervelletto, ma soprattutto dal nucleo vestibolare mediale parte il fascicolo longitudinale mediale discendente, che raggiunge i segmenti spinali cervicali e toracici attraverso appunto il fascio vestibolo spinale mediale. E questo porta appunto al riflesso vestibolo spinale, di cui parleremo in seguito. Ha afferenze anche per la formazione reticolare, per i nuclei vestibolari controlaterali con processi quindi di compenso dopo una lesione vestibolare periferica.

Terzo nucleo vestibolare è il laterale di Deiters, molto importante. Riceve afferenze dai recettori delle macule dell'utricolo e del sacculo, e molto meno quelli ampollari, perché le afferenze sono il tratto vestibolo spinale laterale. Il riflesso vestibolo spinale è un riflesso tipicamente maculare, e quindi è questo il motivo per cui dal nucleo vestibolare laterale poi fa originare il tratto vestibolo spinale laterale, che vedremo dopo, ha un'azione tonica sulla muscolatura antigravitazionale, quindi estensori degli arti inferiori, ai flessori dell'arto superiore, ed è mai coinvolto nella postura e nella stazione eretta.

E infine, il nucleo vestibolare inferiore, che riceve afferenze sia maculari che ampollari e dal cervelletto, e in minima parte dal tratto lombare del midollo spinale. Le afferenze sono il fascicolo vestibolo spinale mediale, come abbiamo visto prima, che si è coinvolto nel riflesso vestibolo spinale.

È un'esperienza comune quella di vedere un paziente con deficit vestibolari, con problemi vestibolari, che accompagna la sua sintomatologia vestibolare anche con cosiddetti fenomeni neurovegetativi: nausea, vomito, sudorazione, pallore, ipersalivazione, sbadigli, diarrea. E questa è legata alle cosiddette connessioni vestibolo-autonomiche. Cioè, dai nuclei vestibolari, soprattutto caudali, si hanno delle relazioni, delle interrelazioni con le strutture del sistema nervoso autonomico, sistema limbico, e chemiorecettori della formazione reticolare, che appunto sono poi i responsabili di questi fenomeni neurovegetativi che si associano alla crisi vertiginosa acuta.

Dai nuclei vestibolari rostrali, invece, si hanno delle connessioni con il sistema limbico, e questo è responsabile, giustifica le risposte emotive del paziente con ansia, con angoscia, con crisi di panico, con stati depressivi. Appunto, questo è legato appunto alle connessioni vestibolo-autonomiche, sotto il controllo inibitorio del cervelletto, che raggiungono il sistema limbico, e ricordiamoci la corteccia e l'ippocampo in modo particolare.