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Sistema vestibolare

Il sistema vestibolare è associato con le capacità del nostro corpo di mantenersi in equilibrio e rilevare costantemente le accelerazioni che la testa subisce in ogni situazione, sia quando ci muoviamo volontariamente, sia quando ci muoviamo passivamente, per esempio quando ci troviamo su un mezzo di trasporto. Esso è costituito da una serie di sensori che si trovano nell'orecchio interno, collocati nel labirinto membranoso, il quale ospita anche il labirinto acustico. Il labirinto membranoso è costituito da tessuto connettivo rivestito da una sottile lamina ossea che forma il labirinto osseo, con la funzione di proteggere il labirinto membranoso, evitando che subisca delle lesioni durante il movimento della testa.

Struttura del labirinto membranoso

Il sistema del labirinto membranoso è distinto in labirinto acustico e labirinto vestibolare. Quest'ultimo, situato a livello della rocca petrosa dell'osso temporale posteriormente rispetto al labirinto acustico, è sede dei recettori sensibili alle accelerazioni della testa. È costituito da una serie di strutture cave che formano tre condotti che, per la loro forma peculiare, prendono il nome di canali semicircolari (anteriore, posteriore o superiore, laterale) e dai due organi otolitici (utricolo e sacculo). I canali semicircolari terminano in rigonfiamenti che prendono il nome di ampolle e poggiano su una struttura cava ovoidale che prende il nome di vestibolo. Al loro interno queste strutture sono riempite da un liquido prodotto dalle cellule epiteliali del labirinto membranoso chiamato endolinfa.

A differenza dei liquidi extracellulari, la sua composizione prevede una maggiore concentrazione di potassio e una concentrazione minore di sodio e calcio. Al contrario, i liquidi extracellulari in genere sono più ricchi in sodio che in potassio. Le cellule del labirinto vestibolare sono separate da quelle del labirinto osseo tramite la perilinfa, la quale è più ricca di sodio e meno di potassio. In condizioni normali, queste non entrano mai in contatto tra loro perché le cellule epiteliali che formano il labirinto vestibolare sono legate tra loro da giunzioni strette, che non consentono il passaggio intercellulare di alcuna sostanza.

Trasmissione dei segnali vestibolari

I segnali vestibolari sono trasmessi al tronco encefalico mediante i rami della componente vestibolare dell'ottavo nervo encefalico, i cui corpi cellulari si trovano all'interno del ganglio di Scarpa. In particolare il nervo vestibolare superiore innerva i canali orizzontale e anteriore e l'utricolo; il nervo vestibolare inferiore innerva il canale posteriore e il sacculo. Anche le cellule ciliate vestibolari ricevono efferenze provenienti dal tronco encefalico, la loro precisa funzione non è ancora stata chiarita, sicuramente regolano la sensibilità delle afferenze che hanno origine dalle cellule recettoriali.

Canali semicircolari

Ogni canale è aperto in corrispondenza dell'utricolo, mentre a livello dell'altra estremità si espande a formare l'ampolla, il cui lume è attraversato da una membrana gelatinosa, la cupola. La cupola è adesa all'epitelio che riveste internamente il labirinto membranoso e numerosi fascetti di ciglia si inseriscono su di essa.

Lo stimolo che attiva i recettori dei canali semicircolari è l'accelerazione angolare della testa, infatti l'endolinfa, a causa della sua inerzia, in seguito a una rotazione del capo si sposta all'interno del canale nella direzione opposta a quella della rotazione, provocando la deflessione delle creste ampollari. Lo spostamento può avvenire nella direzione delle ampolle (corrente ampullipeta) o in direzione opposta (corrente ampullifuga).

In particolare a livello ampollare il movimento relativo dell'endolinfa crea una differenza di pressione a cavallo della cupola, piegandola, questo genera una deflessione dei fascetti di ciglia che modifica il potenziale di membrana della cellula recettoriale e di conseguenza la frequenza di scarica delle fibre ad esse associate.

Se si considerano i canali semicircolari orizzontali, la rotazione della testa verso sinistra provoca una corrente ampullipeta nel canale di sinistra e una corrente ampullifuga in quello di destra. Nel canale di sinistra si avrà una depolarizzazione dei recettori e un incremento della frequenza di scarica delle afferenze di quel lato; dalla parte destra si osserva invece una iperpolarizzazione dei recettori e un decremento della frequenza di scarica degli stessi. Questi segnali raggiungono in prevalenza i nuclei vestibolari mediale e superiore.

Esempio: testa che sta ruotando verso sinistra Sul canale semicircolare orizzontale, appena si verifica una variazione di accelerazione angolare, si ha un rapido inizio di un processo di trasmissione del segnale.