Video: Sensaciones vestibulares

¡Wepa! ¿Alguna vez te has preguntado cómo tu cuerpo sabe cuándo te estás moviendo, inclinando o simplemente estás quieto? Cuando te balanceas o giras la cabeza, tu cuerpo de alguna manera mantiene el equilibrio, incluso sin una ola que te haga caer, jaja. Bueno ¿Y, ese acto de equilibrio? Todo se lo debes al equipo de surf oculto de tu oído interno, también conocido como el sistema vestibular. Las distintas partes de nuestro sistema vestibular detectan cada giro e inclinación, manteniéndote estable mientras navegas por las olas de la vida, literalmente.

Así que vamos a sumergirnos de lleno en la comprensión de nuestras sensaciones vestibulares.

La sensación vestibular, que nos ayuda con el equilibrio y la orientación espacial, es posible gracias al sistema vestibular. Este sistema se localiza en el oído interno y está constituido por dos componentes clave: los conductos semicirculares y los órganos otolíticos. Juntas, estas estructuras detectan los cambios en la posición y el movimiento de la cabeza, permitiéndonos mantener el equilibrio y orientarnos en el espacio.

En términos más técnicos, nos ayudan a mantener tanto el equilibrio estático como el equilibrio dinámico. Así que comencemos explorando primero el equilibrio estático.

El equilibrio estático se encarga de mantener la estabilidad cuando estamos en reposo. Por ejemplo, nos ayuda a permanecer erguidos cuando estamos de pie con la cabeza inclinada. Los órganos fundamentales para detectar el equilibrio estático son los órganos otolíticos, y estos son específicamente el utrículo y el sáculo. Estas son cavidades membranosas llenas de un líquido claro llamado endolinfa, ubicadas dentro del vestíbulo óseo del oído interno.

Revistiendo el epitelio de las paredes de cada uno de los dos órganos otolíticos se encuentra una estructura llamada mácula. La mácula contiene células receptoras sensoriales llamadas células ciliadas, que detectan la posición de la cabeza en referencia o respecto a la gravedad, algo esencial para mantener el equilibrio estático.

Y bueno, en el extremo de estas células ciliadas se encuentran los estereocilios, que son prolongaciones similares a pelos, y un cilio mucho más largo llamado cinocilio. Estos estereocilios y el cinocilio se encuentran inmersos en la membrana otolítica, una membrana gelatinosa que contiene cristales de carbonato de calcio incrustados. Estos cristales se conocen como otolitos o estatoconias.

Entonces, ¿de qué manera los órganos otolíticos perciben la posición de la cabeza respecto a la gravedad?

Cuando inclinamos la cabeza, los cristales otolíticos se desplazan por efecto de la gravedad, traccionando la capa gelatinosa, lo que a su vez flexiona los estereocilios de las células ciliadas que se encuentran debajo. Esto genera señales que se envían al encéfalo, permitiéndonos percibir la posición y orientación de la cabeza.

Debemos saber, y esto es importante, que la información sobre la posición de la cabeza se envía constantemente al encéfalo, estemos en movimiento o no. Esto es posible porque las células ciliadas liberan de manera continua el neurotransmisor glutamato, lo que genera potenciales de acción en el nervio vestibular, que forma parte del nervio vestibulococlear.

Cuando los estereocilios se flexionan debido a un cambio en la orientación de la cabeza, la cantidad de glutamato liberado cambia según la dirección en la que se doblen las células ciliadas. Si se doblan hacia el cinocilio, las células ciliadas se despolarizan y liberan más glutamato, lo que incrementa la señalización en el nervio vestibular. Si se doblan en dirección opuesta al cinocilio, las células ciliadas se hiperpolarizan y liberan menos glutamato, reduciendo la actividad del nervio vestibular.

Ahora bien, dado que las máculas de los oídos izquierdo y derecho funcionan en conjunto, inclinar la cabeza hacia un lado despolariza las células ciliadas de un oído e hiperpolariza las del oído contrario. Esto le permite al encéfalo identificar la dirección de la inclinación de la cabeza.

Las células ciliadas ayudan a identificar la postura de la cabeza tanto en el sáculo como en el utrículo; aunque cada estructura tiene un papel ligeramente diferente. Cuando nos encontramos en una posición erguida, la mácula del utrículo está orientada de forma horizontal, con los estereocilios proyectándose verticalmente. Esto hace que las células ciliadas sean sensibles a las inclinaciones laterales y a los movimientos hacia adelante o hacia atrás de la cabeza. Por su parte, en el sáculo, la mácula está orientada verticalmente, con los estereocilios proyectándose horizontalmente, lo que hace que sea más sensible a los movimientos de elevación o descenso de la cabeza.

En términos de equilibrio estático en posición erguida, las células ciliadas del sáculo detectan principalmente la posición vertical de la cabeza con respecto a la gravedad. El sáculo proporciona información especialmente relevante sobre la orientación de la cabeza cuando esta no se encuentra en posición erguida; por ejemplo, al acostarse.

Ahora, observemos con más detalle el equilibrio dinámico.

Mientras que el equilibrio estático se encarga de mantener la estabilidad cuando el cuerpo está en reposo, el equilibrio dinámico se encarga de mantenerla cuando la cabeza o el cuerpo experimentan movimientos rotacionales, como por ejemplo cuando sacudes la cabeza de lado a lado para decir que no, o aceleraciones lineales, como cuando viajas en un auto o en un ascensor.

Para mantener el equilibrio dinámico, nuestro sistema vestibular mide tanto la aceleración lineal como la aceleración angular.

Tal como ocurre con el equilibrio estático, la aceleración lineal es detectada por el utrículo y el sáculo. Cuando la aceleración comienza, las células ciliadas se mueven junto con el resto del cuerpo; sin embargo, la membrana otolítica y los otolitos se retrasan debido a la inercia. Este retraso provoca que los estereocilios se flexionen en dirección opuesta, modificando la actividad del nervio vestibular.

Cuando la aceleración se detiene, las células ciliadas también cesan su actividad junto con el cuerpo, pero la membrana otolítica continúa moviéndose durante un breve período hasta alcanzar nuevamente a las células ciliadas. Esto flexiona los estereocilios en sentido contrario, llevándolos de regreso a su posición neutral y devolviendo la actividad del nervio vestibular a niveles basales, lo que el encéfalo interpreta como ausencia de movimiento. Esto explicaría el por qué, si viajas en un auto con los ojos cerrados, puedes percibir el arranque y el frenado, pero te resulta más difícil notar si el auto se está moviendo cuando avanza a velocidad constante.

La aceleración angular, o movimiento rotacional, es detectada por los conductos semicirculares. Existen tres conductos semicirculares, cada uno orientado en un plano diferente y aproximadamente perpendicular a los otros dos. Estas diferencias de orientación nos permiten detectar rotaciones de la cabeza en cualquier dirección.

El conducto semicircular anterior, o superior, detecta rotaciones en el plano sagital, como cuando asientes con la cabeza para decir que sí. El conducto semicircular lateral, u horizontal, detecta rotaciones en el plano transversal, como cuando sacudes la cabeza de lado a lado para decir que no. Por último, el conducto semicircular posterior, o inferior, detecta rotaciones en el plano coronal, como cuando inclinas la cabeza hacia el hombro.

Para comprender cómo funcionan estos conductos, veamos su estructura.

En el extremo terminal de cada conducto se encuentra una estructura dilatada conocida como ampolla. En la base de la ampolla se localiza una región sensorial conocida como cresta ampular, que es análoga a las máculas presentes en los órganos otolíticos.

De manera similar, la cresta ampular contiene células ciliadas sensoriales que están inmersas en una estructura gelatinosa llamada cúpula ampular, mientras que los conductos también están llenos de endolinfa.

Entonces, ¿cómo funcionan? En esencia, funcionan de manera muy similar al utrículo y al sáculo. La principal diferencia es en cómo el movimiento de la cabeza se transmite a los cilios. Cuando la cabeza rota, la inercia provoca que la endolinfa se retrase con respecto al movimiento del conducto semicircular. Este retraso genera un movimiento relativo de la endolinfa, que flexiona la cúpula y desplaza las células ciliadas.

Dependiendo de la dirección de la deflexión de los estereocilios con respecto al cinocilio, las células ciliadas aumentan o disminuyen la liberación de glutamato, alterando la actividad del nervio vestibular y transmitiendo información sobre la dirección y la velocidad de la rotación. Cuando la rotación se detiene, el movimiento continuo de la endolinfa flexiona la cúpula ampular en sentido contrario, señalando al encéfalo que la cabeza ha parado de rotar.

Ahora, veamos la vía por la cual la información sobre la posición y el movimiento de la cabeza llega al encéfalo.

Hemos visto que, tanto en los órganos otolíticos como en los conductos semicirculares, las células ciliadas actúan como receptores sensoriales. Cuando estas células se flexionan, cambia la cantidad de glutamato que liberan, convirtiendo el movimiento físico en señales eléctricas. Dichas señales viajan luego a través del nervio vestibular, hasta llegar a los núcleos vestibulares del tronco encefálico.

Desde los núcleos vestibulares, la información se envía a varias áreas del sistema nervioso central, incluyendo el tálamo y la corteza parietal para la percepción consciente, el cerebelo y la médula espinal para el control del equilibrio y los ajustes posturales, así como a los núcleos que controlan los músculos extraoculares, responsables del movimiento ocular.

Al integrar las señales de esta vía con la visión y la propiocepción, las sensaciones vestibulares nos permiten caminar, correr e incluso permanecer de pie sin perder el equilibrio. Por eso podemos girar la cabeza manteniendo la mirada fija en un punto y ajustar nuestra postura en respuesta al movimiento.

Y con esto concluimos nuestro videotutorial sobre las sensaciones vestibulares. Te invitamos a revisar nuestras unidades de estudio y contenidos adicionales sobre neurofisiología.

¡Hasta la próxima y feliz estudio!