Le sensazioni vestibolari iniziano nell’orecchio interno nel labirinto vestibolare, una serie di camere interconnesse che sono continue con la coclea. I componenti più riconoscibili del labirinto vestibolare sono i canali semicircolari. Questi consistono di tre tubi, posizionati approssimativamente ad angolo retto l’uno rispetto all’altro, che sono ciascuno situato in un piano in cui la testa può ruotare., Questo design consente a ciascuno dei canali di rilevare uno dei seguenti movimenti della testa: annuendo su e giù, scuotendo da un lato all’altro o inclinando a sinistra ea destra. Questi movimenti della testa attorno ad un asse sono indicati come accelerazione rotazionale e possono essere contrastati con l’accelerazione lineare, che comporta il movimento in avanti o indietro.
I canali semicircolari sono riempiti con un fluido chiamato endolinfa, che è simile nella composizione al fluido intracellulare trovato all’interno dei neuroni., Quando la testa viene ruotata, provoca il movimento dell’endolinfa attraverso il canale che corrisponde al piano del movimento. L’endolinfa in quel canale semicircolare sfocia in un’espansione del canale chiamata ampolla. All’interno dell’ampolla è un organo sensoriale chiamato crista ampullaris che contiene cellule ciliate, i recettori sensoriali del sistema vestibolare.
Le cellule ciliate prendono il loro nome perché c’è una raccolta di piccoli “peli” chiamati stereocilia che si estendono dalla parte superiore di ogni cellula., Le stereocilia delle cellule dei capelli hanno fibre fini, conosciute come collegamenti di punta, che corrono tra le loro punte; i collegamenti di punta sono anche collegati ai canali ionici. Quando la stereocilia delle cellule ciliate vengono spostati, i collegamenti punta tirare canali ionici associati aperti per una frazione di millisecondo. Questo è abbastanza lungo da consentire agli ioni di correre attraverso i canali ionici per causare la depolarizzazione delle cellule ciliate. La depolarizzazione delle cellule ciliate porta ad un rilascio di neurotrasmettitori e alla stimolazione del nervo vestibolococleare.,
Le cellule ciliate associate ai canali semicircolari si estendono dalla crista ampullaris in una sostanza gelatinosa chiamata cupula, che separa le cellule ciliate dall’endolinfa. Quando l’endolinfa scorre nell’ampolla, tuttavia, provoca la distorsione della cupula, che porta al movimento delle cellule ciliate. Ciò richiede la stimolazione del nervo vestibolococleare, che trasmette le informazioni sul movimento della testa ai nuclei vestibolari nel tronco cerebrale e al cervelletto.,
Il sistema vestibolare utilizza altri due organi, noti come organi otoliti, per rilevare l’accelerazione lineare, le forze gravitazionali e i movimenti di inclinazione. Ci sono due organi otoliti nel labirinto vestibolare: l’utricolo e il sacculo. L’utricle è specializzato per rilevare il movimento nel piano orizzontale, mentre il saccule rileva il movimento nel piano verticale.
Il processo di sensazione negli organi otoliti ha qualche somiglianza con il processo nei canali semicircolari, ma ci sono anche alcune differenze distinte., Come i canali semicircolari, anche gli organi otoliti contengono un organo sensoriale dove si possono trovare cellule ciliate; in questo caso, tuttavia, si chiama macula. Come nei canali semicircolari, c’è uno strato gelatinoso sopra le cellule ciliate; negli organi otoliti, tuttavia, c’è un’altra struttura fibrosa chiamata membrana otolitica sopra lo strato gelatinoso. La membrana otolitica ha piccoli cristalli di carbonato di calcio chiamati otoconia incorporati all’interno di esso., Questi cristalli rendono la membrana otolitica più pesante del resto della struttura; quando si verifica un’accelerazione lineare, provoca lo spostamento della membrana otolitica rispetto alla macula, che porta allo spostamento delle cellule ciliate e quindi al rilascio di neurotrasmettitori da queste cellule. La struttura degli organi otoliti li rende particolarmente sensibili a movimenti come l’accelerazione lineare e l’inclinazione della testa.,
Il sistema vestibolare utilizza queste informazioni sul movimento ottenute attraverso i canali semicircolari e gli organi otoliti per mantenere l’equilibrio, la stabilità e la postura; un modo in cui lo fa è attraverso il suo coinvolgimento nelle azioni riflesse. Ad esempio, il riflesso vestibolo-oculare (VOR) è un meccanismo che coinvolge connessioni tra il sistema vestibolare e i muscoli degli occhi che consente al nostro sguardo di rimanere fisso su un particolare punto anche quando muoviamo la testa., Interruzione del sistema vestibolare, sia a causa di qualche patologia intrinseca o ad uno stato transitorio come intossicazione da alcol, può comportare sintomi come vertigini, perdita di equilibrio, e nausea e può variare in gravità da lieve a invalidante.