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Anatomía y Función
Vestibular
SERVICIO DE OTORRINOLARINGOLOGÍA Y CIRUGÍA DE CABEZA Y CUELLO
DR. ALAN BURGOS PÁEZ R1 ORL


Este sistema de guía, el laberinto vestibular, se encuentra en la
porción de la capsula otica en la porción petrosa del hueso
temporal.



El laberinto óseo contiene al membranoso, suspendido en perilinfa.



E laberinto membranoso contiene la endolinfa y estructuras
neuroepiteliales de la transduccion sensorial.



Canales semicirculares: Angulaciones



Utriculo y Saculo: Lineales
Orientación de los Conductos
Los canales horizontales son paralelas a la línea
entre el canal auditivo externo y el canto
externo del ojo, que está inclinada 30 grados
por encima del plano axial horizontal.
Los canales superiores son más o menos en
ángulo recto con los canales horizontales y el
uno al otro. Canal superior, orientado en
aproximadamente 45 grados fuera del medio
sagital y 45 grados anteriores a la línea
intraaural.
El canal posterior se alinea aproximadamente
45 grados detrás de la línea intraaural;


Diseño plano aproximado de los
órganos otolitos



Por lo tanto, la mácula del utrículo es
sensible en el plano horizontal, y la
mácula sacular es sensible en el plano
sagital.
Principios básicos de Mecanotransducción



PRIMERA LEY DE NEWTON




Todo cuerpo persevera en su estado de reposo o movimiento uniforme y rectilíneo a
no ser que sea obligado a cambiar su estado por fuerzas impresas sobre él

SEGUNDA LEY DE NEWTON


El cambio de movimiento es proporcional a la fuerza motriz impresa y ocurre según la
línea recta a lo largo de la cual aquella fuerza se imprime


Saculo y utrículo: Masa Inerte (Otoconia)



Canal semicircular: Masa Inerte (Endolinfa)



Aceleracion lineal o angular produce una fuerza en la masa que
va en oposición a la fuerza aplicada.



Celulas ciliadas.
Neuroepitelio


Similar al epitelio coclear



Paquetes sensoriales se extienden desde la superficie apical del cuerpo de la célula de pelo
vestibular y generalmente están en contacto con una membrana gelatinosa



El kinocilium es el más alto de los cilios y está cerca del borde de la parte superior de la célula
ciliada. No se encuentran en la cóclea. La posición determina la orientación de la célula
ciliada.



Estereocilios, dispuestos en columnas y filas, y cuanto más cerca están del kinocilium, más alto
son. Esta disposición produce una matriz ordenada de los estereocilios y un medio por el cual
la alineación de una célula de pelo individual se puede determinar por su llamado vector de
polarización morfológica


Hay dos tipos cuerpos de células ciliadas:: tipo I o células ciliadas cáliz y tipo II o células
cilíndricos.



El cuerpo de una célula tipo I está envuelto completamente por un terminal aferente.
Células de pelo de tipo II pueden tener uno o más terminaciones nerviosas aferentes.
También pueden ser inervados directa o indirectamente por terminales eferentes
vestibulares.



Células de soporte tienen los núcleos situados en el extremo basal del epitelio sensorial, por
encima de la membrana basal. Estas células se cree que hacen y secretan las
macromoléculas de la cúpula y la membrana de los otolitos.
Microanatomía y biofísica de los
canales semicirculares


En un extremo, se encuentra la ampolla. Una protuberancia gelatinosa, la
cúpula, sella completamente un lado de la ampolla de la otra. Debido a que la
cúpula es elástica, cualquier diferencia de presión hace que se desvíe. El interior
está lleno de endolinfa, un líquido con la densidad y viscosidad del agua.



Cuando se gira la cabeza, el laberinto membranoso se mueve con él, pero la
endolinfa en el interior tiene una inercia que tiende a oponerse al movimiento
de giro. Esta fuerza de oposición provoca la acumulación de presión a través de
la cúpula, desviando la cúpula a partir de su posición de equilibrio.
Conducto semicircular


Hace más de medio siglo, Steinhausen construyó un modelo biofísico del canal semicircular
conocido como el modelo de péndulo de torsión El comportamiento de este modelo se
determina por la masa de la endolinfa, las propiedades de amortiguación viscosos de la
endolinfa, y la fuerza de recuperación de la cúpula.



Las estimaciones de las propiedades físicas geométricas permiten relacionar la desviación
de la cupula de la aceleración angular de la cabeza.



Se puede predecir que la deflexión cupular es proporcional a la velocidad de la cabeza
sobre un ancho de banda de frecuencia de aproximadamente 0,1 a 10 Hz



.


A 0 Hz, lo que corresponde a la rotación de velocidad constante, el modelo de torsiónpéndulo predice que habrá ninguna respuesta en absoluto.



La predicción hecha con este modelo está de acuerdo con la percepción de una
persona que se gira a una velocidad constante alrededor de un eje vertical. Los sujetos
perciben la aceleración inicial, pero en ausencia de otros indicios, como la visión, los
sujetos sienten que ya no están girando después de 30 a 60 segundos.



AL realizar movimientos giratorios y de pronto detenerse se siente aun el movimiento
rotatorio. Esta sensación es debido a la inercia de la endolinfa, que sigue girando,
desviando la cúpula en la dirección opuesta a la experimentada con la rotación inicial
Microanatomia y Biofisica de los
órganos otolitos


Utriculo y sáculo. Otoconia (Cristales de Carbonato de calcio)



Los cristales de carbonato cálcico están suspendidos en la membrana. Bajo esta membrana una
serie de células ciliadas sensoriales, cada uno de los cuales puede tener una o más conexiones
aferentes del nervio vestibular.



En las máculas del utrículo y sáculo, Las células ciliadas tipo 1 son relativamente más comunes
cerca de la striola que en las zonas periféricas de la zona.



La striola es una zona que corre a lo largo de la mácula, es de unos 100 micras de ancho, y divide
la mácula en las zonas striola adicionales medial y lateral.
Órgano otolito simplificado


La masa otoconial (OT) se suspende por encima de las
células ciliadas sensoriales (HC) en una vista en
despiece.



Cada célula ciliada está inervado por una fibra nerviosa
aferente (Nf). Estas fibras nerviosas se unen para formar
una rama del nervio vestibular. Cada célula ciliada tiene
una pequeña flecha por encima de ella que se
corresponde con la dirección de su vector de
polarización funcional. Esta flecha siempre apunta en la
dirección del kinocilium. La flecha larga encima de la
masa otolítica es un vector de aceleración lineal.



La respuesta de la célula de pelo depende del coseno
de la dirección entre su vector de polarización y la
aceleración lineal.


La polarización de las células
ciliadas en los órganos otolitos.
Dirección de las flechas indica la
dirección de la deflexión del cilio
que excita las células ciliadas en
esa región de la superficie del
receptor.


La modulación del intervalo de impulso por
cizallamiento de la membrana otolitos
utricular del órgano vestibular vertebrado.



RESPUESTA:



A: La posición horizontal de reposo.



B: inclinado hacia la izquierda.



C: Durante la aceleración lineal a la
derecha.
Aferencias Vestibulares


3 diferentes tipos de aferencias vestibulares: cáliz, dismorficas y
Bouton. Aferencias del cáliz terminan exclusivamente en las células
ciliadas de tipo I en las terminaciones del cáliz.



Dismorficos tienen dos terminaciones cáliz sobre el tipo I de células
ciliadas



Terminaciones bouton en las células ciliadas de tipo II .



Dismórficos son los más frecuentes.



Calrentinina, una proteína de unión de calcio, se ve sólo en las fibras
aferentes del cáliz; periferina, que es una proteína de filamentos
intermedios, se ve en las fibras aferentes bouton, y ninguno de estos
marcadores se ve en las fibras aferentes dimórficos.


Aferentes del cáliz tienen axones característicamente gruesas, mientras
que las fibras aferentes bouton son más delgadas. Aferentes dimórficos,
sin embargo, puede ser gruesa o delgada.



Terminaciones aferentes del caliz en zona central de la cresta ampular,
dismorfica en central, intermedia y periferia, y Bouton en periferia.



Aferencias caliz son irregulares, sensitivas a estimulación galgvanica y
baja sensibilidad a la movilidad angular



Dismorfica tienen axones mas delgados, sensibles a estimulación
galvanica y sensibles a estimulación rotacional o lineal



Aferencias Bouton Fibras delgadas con baja sensibilidad galvanica, con
menor velocidad de conducción
Tronco encefálico Vestibular


Aferencias vestibulares son neuronas bipolares que tienen sus cuerpos
celulares en el Ganglio de escarpa superior e inferior.



Division inferior, incluye neuronas del canal posterior y sáculo



Division anterior incluye utrículo, canal horizontal y canal anterior



Cuerpos axonales se ramifican en el nucleo vestibular



4 nucleos vestibulares mayores: Lateral (Deiters,) Superior(Betcherew),
medio (Principal o Schwalbe) e inferior (Espinal o descencente o Roller)



Nucleos menores (Y) Raro. Hallazgo.
20.000 fibras mielinizadas forman parte de la porción vestibular del nervio VIII,
cuyos somas primarios se encuentran en el ganglio de Scarpa
De aquí salen las fibras que van a los núcleos vestibulares, que penetran lateralmente
en el bulbo al nivel del puente, y otras que van directamente al cerebelo.

Los núcleos vestibulares están formados por cuatro áreas principales situadas
lateralmente y debajo del suelo del cuarto ventrículo.
Las proyecciones de estos núcleos van por el fascículo longitudinal medial (cordón
nervioso largo y delgado que corre a ambos lados de la línea media que va hacia
abajo: bulbo y médula espinal, y hacia arriba: a los lados del acueducto de Silvio y
termina en los núcleos del III par, conectando así los núcleos vestibulares con los
núcleos motores del ojo, cuello, extremidades y tronco).


Nucleos vestibulares reciben información espacial, visual, propiocepcion
del cuello y proyecciones de las células de Purkinje de la corteza
cerebelar



La información es enviada a los nucleos de los pares oculares


Inervación vestibular periférica.



Fibras oscuras representan haces de
neuronas de gran diámetro. HCA,
ampolla del canal Horizontal, SCA,
superior (anterior) del canal vertical de
ampolla, PCA, posterior verticales del
canal ampolla; PCN, inervación canal
posterior; Sacc, sáculo, SG, las células
ganglionares de Scarpa, SVN, IVN,
troncos nerviosos vestibulares superiores e
inferiores; UTR, utrículo.
Anatomía y función vestibular

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Anatomía y función vestibular

  • 1. Anatomía y Función Vestibular SERVICIO DE OTORRINOLARINGOLOGÍA Y CIRUGÍA DE CABEZA Y CUELLO DR. ALAN BURGOS PÁEZ R1 ORL
  • 2.
  • 3.  Este sistema de guía, el laberinto vestibular, se encuentra en la porción de la capsula otica en la porción petrosa del hueso temporal.  El laberinto óseo contiene al membranoso, suspendido en perilinfa.  E laberinto membranoso contiene la endolinfa y estructuras neuroepiteliales de la transduccion sensorial.  Canales semicirculares: Angulaciones  Utriculo y Saculo: Lineales
  • 4. Orientación de los Conductos Los canales horizontales son paralelas a la línea entre el canal auditivo externo y el canto externo del ojo, que está inclinada 30 grados por encima del plano axial horizontal. Los canales superiores son más o menos en ángulo recto con los canales horizontales y el uno al otro. Canal superior, orientado en aproximadamente 45 grados fuera del medio sagital y 45 grados anteriores a la línea intraaural. El canal posterior se alinea aproximadamente 45 grados detrás de la línea intraaural;
  • 5.  Diseño plano aproximado de los órganos otolitos  Por lo tanto, la mácula del utrículo es sensible en el plano horizontal, y la mácula sacular es sensible en el plano sagital.
  • 6. Principios básicos de Mecanotransducción  PRIMERA LEY DE NEWTON   Todo cuerpo persevera en su estado de reposo o movimiento uniforme y rectilíneo a no ser que sea obligado a cambiar su estado por fuerzas impresas sobre él SEGUNDA LEY DE NEWTON  El cambio de movimiento es proporcional a la fuerza motriz impresa y ocurre según la línea recta a lo largo de la cual aquella fuerza se imprime
  • 7.  Saculo y utrículo: Masa Inerte (Otoconia)  Canal semicircular: Masa Inerte (Endolinfa)  Aceleracion lineal o angular produce una fuerza en la masa que va en oposición a la fuerza aplicada.  Celulas ciliadas.
  • 8.
  • 9. Neuroepitelio  Similar al epitelio coclear  Paquetes sensoriales se extienden desde la superficie apical del cuerpo de la célula de pelo vestibular y generalmente están en contacto con una membrana gelatinosa  El kinocilium es el más alto de los cilios y está cerca del borde de la parte superior de la célula ciliada. No se encuentran en la cóclea. La posición determina la orientación de la célula ciliada.  Estereocilios, dispuestos en columnas y filas, y cuanto más cerca están del kinocilium, más alto son. Esta disposición produce una matriz ordenada de los estereocilios y un medio por el cual la alineación de una célula de pelo individual se puede determinar por su llamado vector de polarización morfológica
  • 10.
  • 11.  Hay dos tipos cuerpos de células ciliadas:: tipo I o células ciliadas cáliz y tipo II o células cilíndricos.  El cuerpo de una célula tipo I está envuelto completamente por un terminal aferente. Células de pelo de tipo II pueden tener uno o más terminaciones nerviosas aferentes. También pueden ser inervados directa o indirectamente por terminales eferentes vestibulares.  Células de soporte tienen los núcleos situados en el extremo basal del epitelio sensorial, por encima de la membrana basal. Estas células se cree que hacen y secretan las macromoléculas de la cúpula y la membrana de los otolitos.
  • 12. Microanatomía y biofísica de los canales semicirculares  En un extremo, se encuentra la ampolla. Una protuberancia gelatinosa, la cúpula, sella completamente un lado de la ampolla de la otra. Debido a que la cúpula es elástica, cualquier diferencia de presión hace que se desvíe. El interior está lleno de endolinfa, un líquido con la densidad y viscosidad del agua.  Cuando se gira la cabeza, el laberinto membranoso se mueve con él, pero la endolinfa en el interior tiene una inercia que tiende a oponerse al movimiento de giro. Esta fuerza de oposición provoca la acumulación de presión a través de la cúpula, desviando la cúpula a partir de su posición de equilibrio.
  • 13.
  • 15.  Hace más de medio siglo, Steinhausen construyó un modelo biofísico del canal semicircular conocido como el modelo de péndulo de torsión El comportamiento de este modelo se determina por la masa de la endolinfa, las propiedades de amortiguación viscosos de la endolinfa, y la fuerza de recuperación de la cúpula.  Las estimaciones de las propiedades físicas geométricas permiten relacionar la desviación de la cupula de la aceleración angular de la cabeza.  Se puede predecir que la deflexión cupular es proporcional a la velocidad de la cabeza sobre un ancho de banda de frecuencia de aproximadamente 0,1 a 10 Hz  .
  • 16.  A 0 Hz, lo que corresponde a la rotación de velocidad constante, el modelo de torsiónpéndulo predice que habrá ninguna respuesta en absoluto.  La predicción hecha con este modelo está de acuerdo con la percepción de una persona que se gira a una velocidad constante alrededor de un eje vertical. Los sujetos perciben la aceleración inicial, pero en ausencia de otros indicios, como la visión, los sujetos sienten que ya no están girando después de 30 a 60 segundos.  AL realizar movimientos giratorios y de pronto detenerse se siente aun el movimiento rotatorio. Esta sensación es debido a la inercia de la endolinfa, que sigue girando, desviando la cúpula en la dirección opuesta a la experimentada con la rotación inicial
  • 17. Microanatomia y Biofisica de los órganos otolitos  Utriculo y sáculo. Otoconia (Cristales de Carbonato de calcio)  Los cristales de carbonato cálcico están suspendidos en la membrana. Bajo esta membrana una serie de células ciliadas sensoriales, cada uno de los cuales puede tener una o más conexiones aferentes del nervio vestibular.  En las máculas del utrículo y sáculo, Las células ciliadas tipo 1 son relativamente más comunes cerca de la striola que en las zonas periféricas de la zona.  La striola es una zona que corre a lo largo de la mácula, es de unos 100 micras de ancho, y divide la mácula en las zonas striola adicionales medial y lateral.
  • 18. Órgano otolito simplificado  La masa otoconial (OT) se suspende por encima de las células ciliadas sensoriales (HC) en una vista en despiece.  Cada célula ciliada está inervado por una fibra nerviosa aferente (Nf). Estas fibras nerviosas se unen para formar una rama del nervio vestibular. Cada célula ciliada tiene una pequeña flecha por encima de ella que se corresponde con la dirección de su vector de polarización funcional. Esta flecha siempre apunta en la dirección del kinocilium. La flecha larga encima de la masa otolítica es un vector de aceleración lineal.  La respuesta de la célula de pelo depende del coseno de la dirección entre su vector de polarización y la aceleración lineal.
  • 19.  La polarización de las células ciliadas en los órganos otolitos. Dirección de las flechas indica la dirección de la deflexión del cilio que excita las células ciliadas en esa región de la superficie del receptor.
  • 20.  La modulación del intervalo de impulso por cizallamiento de la membrana otolitos utricular del órgano vestibular vertebrado.  RESPUESTA:  A: La posición horizontal de reposo.  B: inclinado hacia la izquierda.  C: Durante la aceleración lineal a la derecha.
  • 21. Aferencias Vestibulares  3 diferentes tipos de aferencias vestibulares: cáliz, dismorficas y Bouton. Aferencias del cáliz terminan exclusivamente en las células ciliadas de tipo I en las terminaciones del cáliz.  Dismorficos tienen dos terminaciones cáliz sobre el tipo I de células ciliadas  Terminaciones bouton en las células ciliadas de tipo II .  Dismórficos son los más frecuentes.  Calrentinina, una proteína de unión de calcio, se ve sólo en las fibras aferentes del cáliz; periferina, que es una proteína de filamentos intermedios, se ve en las fibras aferentes bouton, y ninguno de estos marcadores se ve en las fibras aferentes dimórficos.
  • 22.  Aferentes del cáliz tienen axones característicamente gruesas, mientras que las fibras aferentes bouton son más delgadas. Aferentes dimórficos, sin embargo, puede ser gruesa o delgada.  Terminaciones aferentes del caliz en zona central de la cresta ampular, dismorfica en central, intermedia y periferia, y Bouton en periferia.  Aferencias caliz son irregulares, sensitivas a estimulación galgvanica y baja sensibilidad a la movilidad angular  Dismorfica tienen axones mas delgados, sensibles a estimulación galvanica y sensibles a estimulación rotacional o lineal  Aferencias Bouton Fibras delgadas con baja sensibilidad galvanica, con menor velocidad de conducción
  • 23. Tronco encefálico Vestibular  Aferencias vestibulares son neuronas bipolares que tienen sus cuerpos celulares en el Ganglio de escarpa superior e inferior.  Division inferior, incluye neuronas del canal posterior y sáculo  Division anterior incluye utrículo, canal horizontal y canal anterior  Cuerpos axonales se ramifican en el nucleo vestibular  4 nucleos vestibulares mayores: Lateral (Deiters,) Superior(Betcherew), medio (Principal o Schwalbe) e inferior (Espinal o descencente o Roller)  Nucleos menores (Y) Raro. Hallazgo.
  • 24. 20.000 fibras mielinizadas forman parte de la porción vestibular del nervio VIII, cuyos somas primarios se encuentran en el ganglio de Scarpa De aquí salen las fibras que van a los núcleos vestibulares, que penetran lateralmente en el bulbo al nivel del puente, y otras que van directamente al cerebelo. Los núcleos vestibulares están formados por cuatro áreas principales situadas lateralmente y debajo del suelo del cuarto ventrículo. Las proyecciones de estos núcleos van por el fascículo longitudinal medial (cordón nervioso largo y delgado que corre a ambos lados de la línea media que va hacia abajo: bulbo y médula espinal, y hacia arriba: a los lados del acueducto de Silvio y termina en los núcleos del III par, conectando así los núcleos vestibulares con los núcleos motores del ojo, cuello, extremidades y tronco).
  • 25.
  • 26.  Nucleos vestibulares reciben información espacial, visual, propiocepcion del cuello y proyecciones de las células de Purkinje de la corteza cerebelar  La información es enviada a los nucleos de los pares oculares
  • 27.  Inervación vestibular periférica.  Fibras oscuras representan haces de neuronas de gran diámetro. HCA, ampolla del canal Horizontal, SCA, superior (anterior) del canal vertical de ampolla, PCA, posterior verticales del canal ampolla; PCN, inervación canal posterior; Sacc, sáculo, SG, las células ganglionares de Scarpa, SVN, IVN, troncos nerviosos vestibulares superiores e inferiores; UTR, utrículo.