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Funções do sistema vestibular

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Para que serve nosso sistema vestibular?

O labirinto é nosso acelerômetro, como foi visto no post sobre o labirinto e suas funções. Então, o labirinto é capaz de perceber movimentos e a posição da nossa cabeça no espaço. Mas e a relação do labirinto com o equilíbrio? Ou com a sensação de vertigem? Como ocorre tudo isso?

Manutenção do equilíbrio, percepção de espaço e movimento, e estabilização da imagem na retina durante movimentos rápidos são as principais funções do sistema vestibular, aquele que surge no labirinto e segue por diferentes vias. Cada uma dessas funções é exercida por uma via, ou por conexões específicas. Vamos então discutir estas funções e vias centrais do sistema vestibular.

Equilíbrio e sistema vestibular

Embora muitas vezes se faça uma associação direta entre doenças do labirinto e desequilíbrio, o labirinto e o sistema vestibular como um todo são apenas uma peça da engrenagem do equilíbrio, que por sua vez precisa de várias estruturas e sistemas para funcionar corretamente.

Sabemos que para o bom equilíbrio postural são necessárias informações do meio ambiente e da nossa relação com esse meio. Estas informações são fornecidas a partir da visão, do labirinto e da sensibilidade, principalmente dos membros inferiores e pescoço. A visão mostra nossa posição em relação ao meio externo, o labirinto mostra a posição da nossa cabeça em relação à gravidade, a sensibilidade dos pés mostra onde estamos pisando, se o chão é estável, ou inclinado, e a sensibilidade do pescoço faz a interação das informações visual e do labirinto com o resto do corpo.

Figura 1. As informações necessárias para boa manutenção do equilíbrio são: a visão, informações do labirinto e da sensibilidade dos pés. Se uma delas estiver comprometida o paciente se queixa de desequilíbrio.

Sabemos também que cada uma destas informações (da visão, do labirinto e da sensibilidade) pode ser mais ou menos importante dependendo da situação em que nos encontramos. Se estivermos em pé em um ambiente claro e com superfície estável, a sensibilidade e a visão são mais úteis que o sistema vestibular. Nesta situação não há aceleração nem inclinação, portanto o sistema vestibular é menos ativado e menos útil. Por outro lado se estivermos em pé ou caminhando em um terreno inclinado, temos que perceber esta inclinação para o perfeito ajuste postural. Nesta circunstância o sistema vestibular passa a ser mais ativado e é mais útil do que a sensibilidade dos pés.

A este conceito denominamos repesagem sensorial. Em diferentes situações, utilizamos nossos sistemas aferentes com pesos e importâncias diferentes. E além de entendermos este conceito de repesagem sensorial, também fica claro que o labirinto e o sistema vestibular não agem sozinhos na manutenção do equilíbrio. São peças importantes, e se houver alguma doença vestibular provavelmente o equilíbrio ficará comprometido. Mas o inverso não é verdadeiro. Uma pessoa pode ter desequilíbrio e o problema pode estar em outro sistema. Além disto, aqui foi feita uma simples explicação sobre as informações que precisamos ter para o bom equilíbrio, e não foi mencionado como estas informações são integradas e como realizamos os ajustes motores. Resumindo o equilíbrio é uma função bastante complexa, da qual participam diversas estruturas e sistemas, e nosso sistema vestibular é apenas uma peça desta engrenagem.

Estabilização da imagem na retina e reflexo vestíbulo-ocular

Já reparou como fica o vídeo realizado através de uma câmera de celular, enquanto o indivíduo caminha atrás do objeto filmado? Por mais que o cameraman tenha mãos firmes, a imagem balança para cima e para baixo. Isto ocorre porque o celular não é capaz de estabilizar a imagem durante os movimentos. E isto não ocorre conosco quando caminhamos, porque nós temos o reflexo vestíbulo ocular. Este reflexo é responsável por estabilizar as imagens nas nossas retinas durante movimentos rápidos da cabeça. A via deste reflexo promove um movimento dos olhos na direção oposta e na mesma velocidade que nosso movimento da cabeça. Se nós não tivéssemos o reflexo vestíbulo ocular também veríamos tudo balançando ao caminhar.

Vamos simplificar e exemplificar. Se um indivíduo normal estiver caminhando pela rua e quiser ler uma placa, ele consegue graças ao reflexo vestíbulo-ocular. Enquanto caminha, a cabeça do indivíduo vai para cima e para baixo, a cada passo. Quando a cabeça vai para baixo, há o estímulo, através do reflexo vestíbulo-ocular para os olhos irem para cima, e quando a cabeça vai para baixo, ocorre o inverso. Desta maneira há uma tendência de os olhos permanecerem fixos no espaço, ou com pouco movimento, e o indivíduo consegue ler a placa a sua frente, sem que ela balance.

Resumindo então, o reflexo vestíbulo ocular (VOR) é responsável por estabilizar a imagem na retida durante movimentos rápidos da cabeça. Para isso o VOR desencadeia movimentos oculares na mesma velocidade e na direção oposta aos movimentos da cabeça, ou seja, o VOR desencadeia movimentos dos olhos que contrabalançam os movimentos da cabeça. Por se tratar de um arco reflexo de 3 neurônios – gânglio vestibular, núcleo vestibular e núcleos motores oculares – apresenta características que tornam sua atuação possível com movimentos bastante rápidos, como por exemplo ao corrermos ou realizarmos outros esportes (figura 11). O VOR tem uma latência de 16 ms, atua em movimentos com uma frequência de 0,5 a 5,0 Hz e com uma velocidade máxima que varia de 30 a 150°/s.

E qual é a via do reflexo vestíbulo-ocular?

As informações do labirinto são transmitidas pelos neurônios do nervo vestibular até o complexo nuclear vestibular – núcleo vestibular medial, lateral, superior e inferior – localizados na região dorso-lateral da transição bulbo-pontina, no assoalho do IV ventrículo. Do núcleo vestibular saem fibras que através do fascículo longitudinal medial, brachium conjuntivum e via tegmental ventral alcançam os núcleos dos nervos motores oculares: oculomotor, troclear e abducente.

Figura 2. Esquema simplificado da via do reflexo vestíbulo-ocular (VOR).

Um conceito importante é que para que os movimentos oculares sejam feitos de maneira precisa, na direção oposta ao movimento da cabeça, cada CSC estimula um único e específico par de músculos motores oculares. Isto é organizado de tal maneira que esta conexão estabelece um movimento dos olhos aproximadamente no mesmo plano do canal semicircular.

Figura 3. Conexões a partir de cada um dos canais semicirculares: horizontal (A), posterior (B), anterior (C).
FLM: fascículo longitudinal medial, BC: brachium conjuntivum, VTV, via tegmental ventral, RM: m. reto medial, RL: m. reto lateral, RI: m reto inferior, RS: reto superior, OI: m. oblíquo inferior, OS: m oblíquo superior.

Do ponto de vista funcional é muito fácil imaginar um movimento que estimule os CSCs horizontais, o que acontece ao virar a cabeça de um lado para o outro como uma negação. Por outro lado, no nosso dia-dia, dificilmente realizamos movimentos que estimulem exclusivamente um dos CSCs verticais. Movimentos como abaixar ou levantar a cabeça (movimentos verticais), ou de inclinação lateral, ao se tentar encostar a orelha no ombro excitam pares de canais verticais. Ou seja, durante movimentos corriqueiros, o que ocorre é um estímulo preferencial ou do CSC horizontal, ou pares de CSCs verticais. Movimento de extensão do pescoço estimula os dois CSCs posteriores, enquanto a flexão estimula os dois CSC anteriores. A inclinação da cabeça para um dos lados estimula o CSC anterior e o CSC posterior do mesmo lado.

Figura 4. Reflexo vestíbulo-ocular horizontal. Um movimento da cabeça para a direita desencadeia o movimento dos olhos para a esquerda.

Orientação estática e percepção do movimento

Já dissemos que tomamos consciência do labirinto quando algo está errado. Durante crises vertiginosas percebemos tudo rodando. Mas se temos esta percepção é porque a informação gerada no labirinto se torna consciente, e se é consciente é porque atingiu o córtex cerebral. Este conceito existe desde a década de 50, mas nos últimos anos com estudos de imagem mais sofisticados pode ser mais bem estudado e compreendido..

Atualmente, sabe-se que dos núcleos vestibulares partem aferências para o tálamo e córtex, que são responsáveis pela orientação estática e percepção de movimento.

No entanto, ao contrário de áreas corticais relacionadas a visão, audição, olfato e sensibilidade, não se acredita que exista uma região cortical vestibular primária. Para percepção da cor de um objeto, por exemplo, a visão é a única aferência necessária, mas para percepção estática e de movimento participam, além do sistema vestibular, os sistemas visual e proprioceptivo, o que torna essa função a princípio multissensorial.

Através de estudos foi possível determinar regiões do córtex que respondem a estímulos visuais e que quando estimuladas geram respostas vestibulares. As seguintes áreas corticais contêm grande número de neurônios que respondem a estimulação galvânica e calórica: porção anterior do sulco intraparietal, uma pequena área no sulco central, córtex parietal inferior e córtex vestibular parieto-insular, localizado profundamente a região posterior da ínsula. Sua representação é bilateral, embora haja maior representação no hemisfério não dominante para linguagem.

Bibliografia

  1. Kandel, Eric R., James H. Schwartz, and Thomas M. Jessell. Principles of neural science, 5th edition, New York: McGraw-Hill, Health Professions Division, 2000.
  2. Brosntein, Adolfo, Lempert, Thomas.Tonturas: Diagnóstico e tratamento. Uma abordagem prática, 2a edição,  Revinter, 2018
  3. Dieterich M, Bense S, Lutz S, et al. Dominance for vestibular cortical function in the non-dominant hemisphere. Cereb Cortex. 2003;13(9):994-1007.

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