El equilibrio hace referencia al estado de un cuerpo cuando todas las fuerzas y movimientos se contrarrestan.
Para un vertebrado, el equilibrio implica mantener una posición que le permita “estar en pie”, mantenerse en una posición sin caerse
Existen dos (2) tipos de equilibrio:
Estático
Dinámico
El equilibrio estático está relacionado con la postura y la posición de la cabeza en el espacio y en relación con las fuerzas gravitacionales.
El equilibrio dinámico está relacionado con la rotación de la cabeza.
El equilibrio o balance del cuerpo como ya lo habíamos mencionado lo controla el sistema vestibular que se ubica en el oído interno. El equilibrio o balance del cuerpo lo controla el sistema vestibular que se ubica en el oído interno.
Anatomía del Sistema Vestibular
El aparato o sistema vestibular se encuentra pegado a la cóclea, de hecho, casi siempre cuando se dibuja o representa a la cóclea se incluye este sistema de anillos o semicírculos.
El sistema vestibular -del oído interno- se compone de tres partes:
Sáculo
Utrículo
Tres canales semicirculares: Anterior, Posterior y Lateral u Horizontal
El sáculo y el utrículo se conocen como los órganos otolitos y están relacionados con los cambios en la fuerza de gravedad y movimientos lineales, estos cambios se detectan en una zona específica en donde se encuentran los receptores o células ciliadas denominada: Mácula.
En la mácula tanto del sáculo como del utrículo se encuentran las células receptoras de la postura y posición de la cabeza (equilibrio estático) y de la aceleración y desaceleración del cuerpo cuando se presenta en un plano lineal (equilibrio dinámico).
Ejemplos de aceleración-desaceleración lineal
En plano horizontal: Cuando acelera un vehículo (carro o en el despegue de un avión) la fuerza del movimiento hace que cabeza se nos va haya hacia atrás, la corrección que nos hace mover la cabeza hacia adelante para volver a nuestro sitio es producto del funcionamiento de estas estructuras.
Lo mismo ocurre cuando el carro desacelera o el avión aterriza, la fuerza nos empuja hacia adelante e inmediatamente corregimos para mantener la posición.
En plano vertical: Cuando la cabeza sube o baja -sin rotarla- imagine hacer sentadillas, subir o bajar de un ascensor o cuando movemos nuestra cabeza de adelante hacia atrás.
Los tres (3) canales semicirculares están relacionados con el equilibrio dinámico rotacional, estos cambios se detectan en una zona específica en donde se encuentran los receptores o células ciliadas denominada: Cresta
La cresta se ubica al final o en el extremo de los canales semicirculares en una zona que es un poco más ancha o dilatada, ese espacio se conoce como la ampolla.
Los canales están ubicados de manera tal que logran discriminar tres tipos de movimiento:
El canal anterior detecta la rotación de la cabeza de arriba – abajo, un ejemplo de este movimiento es girar la cabeza para decir SI
El canal posterior detecta la rotación de la cabeza de lado a lado, el movimiento que se hace cuando se intenta pegar el oído al hombro.
El canal lateral u horizontal detecta el giro de la cabeza en el plano horizontal, un ejemplo de este movimiento es girar la cabeza para decir NO.
Puede presentar las siguientes evaluaciones de comprensión de lectura del Grupo 7 - Detección del Estímulo:
53 - 56 de Selección Múltiple (SM)
21 - 22 de Emparejamiento (Emp)
21 - 22 de Selección múltiple con múltiple respuesta (Check )
CONVERSIÓN DEL ESTÍMULO
La conversión del estímulo se lleva a cabo en dos (2) estructuras diferentes:
La Mácula
La Cresta ampular
La mácula es una pequeña lámina que se encuentra en la pared tanto del utrículo como del sáculo en el que se encuentran los receptores ciliados que al despolarizarse produce un potencial receptor que libera Glutamato o Aspartato a la célula sensitiva de primer orden que conforma el nervio vestibular.
La cresta ampular es una especie de protuberancia que se encuentra en el extremo del canal semicircular en el que se encuentran los receptores ciliados que al despolarizarse produce un potencial receptor que libera Glutamato o Aspartato a la célula sensitiva de primer orden que conforma el nervio vestibular.
A continuación, se encuentra un video en el que se explica la manera como se transduce la información vestibular en impulso nervioso.
Sáculo - Utrículo
Canales Semicirculares
Equilibrio estático y equilibrio dinámico en el plano horizontal y vertical.
Equilibrio dinámico rotacional.
Bidireccionalidad de la mácula: La mácula tiene receptores dispuestos en dos direcciones.
Unidireccionalidad de la cresta: Los receptores en la cresta están ubicados en una dirección.
La tasa de respuesta del receptor se sostiene a lo largo del tiempo si se mantiene la posición. Tiene una respuesta tónica.
La tasa de respuesta del receptor depende del momentum de la aceleración o desaceleración; si la aceleración del cuerpo es constante la tasa de respuesta disminuye. Tiene una respuesta fásica.
Los sáculos y utrículos trabajan juntos, de modo que se espera una activación igual en cada uno de los oídos cuando se presenta un movimiento.
Los canales funcionan de manera complementaria o por pares.
Puede presentar las siguientes evaluaciones de comprensión de lectura del Grupo 8 - Conversión del Estímulo:
57 - 60 de Selección Múltiple (SM)
23 - 24 de Emparejamiento (Emp)
23 - 24 de Selección múltiple con múltiple respuesta (Check )
PROCESAMIENTO DE SEÑALES
Las sensaciones son integradas a través de múltiples niveles de procesamiento, cada estructura por la que atraviesa la información tiene un sentido y por ello debemos tener claro que el tronco cerebral es más que la vía de acceso al cerebro; en el tronco cerebral se llevan a cabo procesos integrativos de la información y de respuesta rápida; sin embargo, la última instancia es la corteza cerebral en donde ocurre el proceso más importante: La consciencia de la sensación.
En el caso de la información vestibular o del equilibrio y balance, una de las últimas zonas de procesamiento es el lóbulo parietal en donde se procesa la información de la orientación y se tiene la noción del espacio tridimensional.
Hay tres (3) rutas que procesan la información proveniente del sistema vestibular:
Ruta del reflejo vestíbulo ocular
Ruta del reflejo postural
Procesamiento superior del equilibrio
Ruta del reflejo vestíbulo ocular
La información se transduce en el sáculo, el utrículo y los canales semicirculares y es conducida por el VIII nervio craneal hasta una región ubicada entre la médula espinal y el bulbo raquídeo llamada: Complejo Nuclear Vestibular.
Una de las principales funciones de este complejo radica en la coordinación de los movimientos de los ojos, de modo que podamos ir caminando o movernos sin perder el punto de fijación, a estos movimientos reflejos se les denomina: Reflejo Vestíbulo Ocular.
El reflejo vestíbulo ocular se utiliza para ajustar el movimiento ocular a los cambios en la postura de la cabeza de modo que se pueda mantener fija la mirada aun cuando se esté en movimiento.
Si usted gira la cabeza hacia la derecha, para escuchar mejor a alguien que le está hablando hacia ese lado, pero desea mantener su mirada en lo que está leyendo en el computador deberá mover los ojos en el sentido contrario, es decir, hacia la izquierda para no perder el punto de fijación por el movimiento de la cabeza.
Los movimientos oculares son exactamente igualados a los de la cabeza tanto en la amplitud como en la velocidad.
Al girar la cabeza el nervio vestibular envía señales excitatorias al complejo nuclear vestibular, en donde también se encuentran grupos de interneuronas inhibitorias; las señales excitatorias atraviesan o decusan hacia el lado contralateral y hacen sinapsis en el núcleo del abducens y de allí se conectan con núcleo del nervio oculomotor ipsilateral, es decir, la información se vuelve a cruzar.
Las señales ipsilaterales hacia el núcleo del abducens son inhibitorias y suprimen el potencial de acción del núcleo del abducens y a través de las interneuronas del nervio oculomotor contralateral.
Cuando la señal es excitatoria implica una contracción o activación del tono muscular del ojo, si es inhibitoria implica una reducción del tono muscular y por ende es más flexible y puede estirarse.
Así, un movimiento hacia la izquierda produce una excitación del músculo recto lateral derecho y del músculo medial izquierdo y una inhibición del músculo recto izquierdo y del músculo medial derecho que permiten o facilitan el movimiento de los ojos hacia la derecha.
Mover la cabeza hacia el lado derecho y mantener fija la mirada en un punto central
Al girar la cabeza el canal horizontal derecho envía señales a través del nervio vestibular hacia el complejo nuclear vestibular ubicado en la parte superior de la médula.
En el complejo nuclear vestibular hace sinapsis y las proyecciones de esas neuronas envían dos tipos de señales:
1. Una señal excitatoria hacia el núcleo del abducens del lado contralateral (núcleo izquierdo), el cual inerva el músculo recto lateral que hace que se contraiga este músculo.
En el núcleo del abducens se proyectan neuronas internucleares hacia el núcleo oculomotor que inerva el recto medial del ojo derecho (la información se decusa nuevamente) con lo que se contrae el músculo recto medio del ojo derecho.
2. El segundo tipo de señal es inhibitorio, por fuera del complejo nuclear vestibular hay un grupo de interneuronas inhibitorias que suprimen el disparo de la neurona hacia el núcleo del abducens del lado ipsilateral, lo cual a su vez suprime la activación de las interneuronas que envían señales hacia el núcleo del nervio oculomotor.
Esta inhibición conlleva a la pérdida de tono muscular del recto lateral del lado derecho y de los músculos del nervio oculomotor del lado izquierdo, en este caso del recto medio.
Ruta del reflejo postural
La segunda función del complejo nuclear vestibular se relaciona con los reflejos en postura del cuerpo que compensan los movimientos de la cabeza.
Si la cabeza se inclina hacia la izquierda, debemos mover por ejemplo el hombro derecho hacia abajo para compensar el peso de la cabeza hacia la izquierda y evitar un desbalance que termine en una caída.
En este caso las aferencias del núcleo vestibular medial descienden bilateralmente a través de la médula espinal por el tracto vestíbulo-espinal medial, este tracto está encargado de los movimientos o de los reflejos de la cabeza, cuello y de los movimientos extensores de los brazos
Un movimiento brusco hacia adelante que envíen señales a los canales semicirculares anteriores provoca el movimiento o la respuesta de la cabeza y cuello hacia atrás y la extensión de los brazos para evitar un golpe en la cabeza.
Es este circuito el que se activa cuando tropezamos con algo en la calle y al caer ponemos los brazos (los dos, la respuesta es bilateral).
Ahora, no siempre aterrizamos en el pavimento, muchas veces terminamos corriendo hacia adelante y evitamos caernos.
En este caso el circuito que ha funcionado es otro, el tracto vestíbulo espinal lateral; la información de los canales semicirculares también llega al núcleo vestibular lateral, que envía sus proyecciones descendientes a través del tracto vestibular lateral, este tracto está encargado de los movimientos reflejo de las extremidades inferiores.
En el momento en el que se activa esta vía lo que ocurre es que se extienden los músculos de las piernas de manera que se pueda mantener el equilibrio del cuerpo.
A diferencia de la respuesta vestíbulo-espinal medial, en el que la respuesta es bilateral, la respuesta de este tracto es unilateral e ipsilateral
Los movimientos de los dos tractos (medial y lateral) son coordinados por el cerebelo, por lo que hay señales descendientes: hacia los tractos vestíbulo-espinales y ascendientes: hacia el cerebelo
Hay información del sistema vestibular que llega a la corteza cerebral; aquella relacionada con la sensación de movimiento y orientación de la cabeza en el espacio.
La ruta que sigue esta información es la siguiente:
La información del nervio vestibular inerva los núcleos laterales y superiores del complejo nuclear vestibular, esta información asciende hacia el núcleo posterior ventraldel tálamo; que proyectan sus axones hacia el lóbulo parietal.
Se destacan dos (2) proyecciones:
1. Hacia el área al área 3a de Brodmann que sería la encargada de la propiocepción y
2. Hacia el área parietal posterior (AB 5)
En áreas asociativas del lóbulo parietal se integra información visual, auditiva, vestibular y somatosensorial que nos ayuda a definir nuestra imagen de nuestro cuerpo en relación con el ambiente y de los movimientos a través de ese ambiente.
El sistema vestibular está conectado además con estructuras de la formación reticular que se encuentran en el tallo cerebral, estas conexiones dan lugar a las reacciones o respuestas viscerales que hay cuando hay demasiado movimiento y nuestro sistema vestibular se mueve más de lo usual.
Estas conexiones reticulares tienen proyecciones ascendentes hacia la corteza que regula el estado de bienestar de la persona, es a través de estas conexiones y de la integración de la información que se realiza en el lóbulo parietal que podemos tener una respuesta comportamental ante el desbalance o desequilibrio prolongado.