Vertigine cervicale – 1. Fisiologia

Il sistema di controllo posturale dell’uomo è assicurato dalla continua interazione tra input afferenti dalla propriocezione, dal sistema vestibolare e dalla vista. Lo scopo di questa integrazione di input durante il movimento è quello di stabilizzare il capo e la visuale nello spazio. L’importanza della propriocezione per il controllo dell’equilibrio è confermata da numerosi studi anche se non sono ancora chiari tutti i meccanismi d’azione (Cesarani e Alpini 1999, Becker at .al 2002; Bronstein et al. 1996; Cersarani et al. 1996; Frederickson et al. 1996, Hinoki et al. 1975; Ivanenko et al. 2000; Karlberg et al. 1995; Mittelstaedt 1997; Norrè, 1990; Roll e Roll 1988; Rosenbaum 1991).

La percezione della posizione della testa rispetto al tronco e nello spazio è un importante prerequisito per un orientamento posturale ottimale, ed è possibile solo tramite l’integrazione di informazioni sensoriali provenienti da diversi canali. In particolar modo è indispensabile l’interazione tra le informazioni vestibolari e quelle propriocettive cervicali in quanto entrambe registrano i movimenti del capo ma in due diverse condizioni. (Cromwell et al. 20001; Demer e Virre, 1996; Hikosaka e Maeda, 1973).

Il recettore principale delle informazioni riguardanti il controllo della postura e dell’equilibrio dinamico è il labirinto; tale organo si trova nell’orecchio interno e rappresenta la parte terminale del sistema vestibolare; è formato da tre canali semicircolari, disposti nei tre piani dello spazio, e due organi otolitici, sacculo e utricolo. I canali semicircolari percepiscono l’accelerazione del capo e la direzione del movimento, mentre i due organi otolitici registrano l’interazione della forza di gravità. Il sistema vestibolare è così in grado di percepire sia spostmentii lineari e angolari della testa nello spazio, sia la posizione relativa del capo rispetto alla gravità.

Gli organi terminali vestibolari rilevano i movimenti del capo nello spazio ma, essendo posti all’interno del cranio, non sono in grado di distinguere se anche il tronco si muova nella stessa direzione o se rimanga fisso; gli input vestibolari da soli non permetterebbero quindi un funzionale controllo della postura del corpo, ma solo del capo. Per discriminare tra queste due situazioni, e per poter quindi utilizzare le informazioni vestibolari per il controllo posturale, è necessaria l’interazione con le afferenze della propriocezione cervicale (Allum e Adkin, 2003). I propriocettori cervicali sono sensibili sia alla statica sia alla dinamica e percepiscono posizioni e movimenti attraverso gli input sensoriali provenienti dai numerosi recettori presenti nei muscoli, nei tendini e nelle articolazioni soprattutto a livello cervicale alto. (Mulavara et al, 2002). Sia la propriocezione a livello cervicale sia le informazioni raccolte dagli organi vestibolari sono perciò indispensabili per garantire un ottimale funzionamento del complesso sistema dell’equilibrio. Ognuno dei due canali sensoriali può inoltre compensare, in una certa misura, un deficit funzionale dell’altro grazie anche alla fondamentale integrazione con gli stimoli visivi. (Mergner et al. 1991).

1-1 L’UNITÀ FUNZIONALE VESTIBOLO-VERTEBRALE (UFVV)

Ai nuclei vestibolari del tronco cerebrale c
onvergono le informazioni labirintiche che danno poi origine ai riflessi vestibolari. In relazione all’effetto, i riflessi vestibolari vengono denominati riflessi vestibolo-collici, per il controllo dei muscoli del collo finalizzati a mantenere stabile la posizione della testa rispetto alla verticale, riflessi vestibolo-spinali, per il controllo della postura, riflessi vestibolo-oculomotori per la stabilizzazione del campo visivo, riflessi vestibolo-autonomici, per la regolazione della pressione arteriosa nei cambiamenti posturali.

Lo scopo principale della cosiddetta UFVV, soprattutto nella componente prossimale, cioè cervicale, è quello della stabilizzazione dinamica del capo durante il movimento del corpo.

Le informazioni vestibolari, infatti, intervengono nel controllare la posizione della testa e degli arti in condizioni dinamiche durante i movimenti del corpo o della base di appoggio (riflessi di bilanciamento) per mezzo delle informazioni provenienti dai canali semicircolari, e nel mantenimento della postura statica, tramite le informazioni otolitiche. Esse, inoltre, durante gli spostamenti della testa, stabilizzano la direzione dello sguardo mediante movimenti compensatori degli occhi (riflesso vestibolo-oculomotore).

Le afferenze propriocettive muscolo-tendinee e articolari dalla colonna vertebrale informano sulla posizione dei segmenti corporei e sullo stato di contrazione muscolare; concorrono al mantenimento del tono muscolare tramite i riflessi miotattici da stiramento ed elicitano i riflessi posturali. Inoltre concorrono alla fine regolazione della pressione arteriosa durante i cambiamenti posturali.

L’informazione visiva, ottimizzata dalla stabilizzazione del capo rispetto al tronco, permette un controllo diretto dell’ambiente circostante, della posizione della testa e del corpo nello spazio e guida con maggiore precisione i movimenti.

L’integrazione dei segnali vestibolari e propriocettivi con il sistema simpatico, poi, concorre all’ottimizzazione delle funzioni cardio-circolatoria e respiratoria nei cambiamenti posturali e nel movimento-

La base anatomo-fisiologica dell’unità funzionale vestibolo-vertebrale è schematizzata nella fig.1.


1-2 IL CONTROLLO DELLA STABILITA’ DELLA POSTURA
Il mantenimento della postura eretta avviene mediante l’attività della muscolatura tonica antigravitaria. Al fine di regolare in modo efficace ed efficiente il tono posturale, il sistema vestibolare integra informazioni sensoriali relative a:

 

    • L’accelerazione di gravità (informazione vestibolare)La posizione dei segmenti corporei nello spazio e tra loro, soprattutto di testa e tronco (informazione propriocettiva articolare e legamentosa)

 

  • Lo stato di tensione dei muscoli tonici antigravitari (informazione propriocettiva muscolare)

 

 

  • L’appoggio sul terreno (informazione podalica propriocettiva e somatoestesica)

 

 

  • La posizione del corpo rispetto all’ambiente (informazione visiva e uditiva).

 

 
L’organizzazione posturale può avvenire secondo due diverse strategie neurofisiologiche. Nella strategia “dall’alto verso il basso” il controllo dell’equilibrio è mediato in primo luogo dai segnali provenienti dai recettori vestibolari; il capo viene orientato e mantenuto stabile in relazione al vettore gravitazionale. Nella strategia “dal basso verso l’alto” viene prima di tutto stabilizzato l’appoggio e il controllo antigravitario è affidato primariamente ai segnali provenienti dai piedi e dalle caviglie; in questa condizione il capo non è vincolato in una posizione, ma è libero di muoversi per esplorare l’ambiente.
Grazie a questi due diversi meccanismi, il capo risulta essere ben stabilizzato quando deve far fronte alle oscillazioni del corpo ma, allo stesso tempo, ha una grande libertà di movimento rispetto al tronco, libertà necessaria per l’esplorazione dell’ambiente. Il corretto allineamento del capo rispetto all’orizzonte è indispensabile per fornire al resto del corpo una cornice di riferimento per l’orientamento del soggetto rispetto sia alla gravità sia all’ambiente.
1-3 IL CONTROLLO DELLA STABILITA’ DEL CAMPO VISIVO
L’interazione vestibolo-vertebrale finalizzata alla stabilità del capo durante il movimento trova le basi nel modello “Spinal Engine” di Gracovetsky (figura 2).
Secondo gli studi di questo autore, la biomeccanica vertebrale è funzionalmente organizzata in modo da esaurire l’energia cinetica prodotta dal cammino, per garantire la stabilizzazione del capo da parte dei muscoli cervicali.
Secondo questo modello, l’energia dell’impulso che ritorna dal passo viene trasmessa verso l’alto e determina una serie di rotazioni e contro-rotazioni dei vari segmenti di tutta la colonna vertebrale. L’anatomia delle articolazioni intervertebrali cervicali è tale da comportare un’inversione della coppia assiale dell’energia propagata dalla colonna toracica. L’effetto di questa inversione è il bilanciamento del movimento dell’arto inferiore attraverso un movimento in direzione opposta delle spalle e degli arti superiori (sincinesie pendolari della marcia). In questo modo la testa resta stabile durante il cammino e gli occhi possono percepire in modo altrettanto stabile l’ambiente.
Ogni modificazione di questa sequenza di rotazioni e contro-rotazioni comporta un’oscillazione del capo e l’attivazione dei riflessi vestibolo-oculomotori come compenso; se tali riflessi non risultano adeguati a compensare le oscillazioni del capo, si presenterà la condizione patologica nota come oscillopsia.
La stabilità dell’immagine visiva durante il movimento dipende dall’integrazione dei riflessi labirintici oculo-motori, di quelli visivi (visuo-vestibolo-oculomotore e ottico cinetico) e dei riflessi cervico-oculomotori che originano dai propriocettori articolari e muscolari, soprattutto della colonna cervicale superiore.

Secondo il modello, la contrazione unilaterale della muscolatura verticale lombare, in relazione alla fisiologica lordosi della colonna lombare, induce una lateroflessione-rotazione dei segmenti mobili. L’anatomia delle vertebre lombari determina quindi la trasformazione delle forze muscolari verticali in una coppia assiale in grado di generare la rotazione del bacino. L’arto inferiore segue il movimento di rotazione del bacino al momento dell’impatto del piede al suolo; quando il piede “respinge” il suolo, gli estensori dell’anca si contraggono e in tal modo l’energia muscolare generata dai muscoli dell’arto inferiore viene restituita alla colonna attraverso i legamenti della sacroiliaca, legamenti che costituiscono il rapporto bio-meccanico tra gli estensori dell’anca (gluteo, bicipite femorale) e i muscoli erettori della colonna.

Grazie a questo rapporto, l’energia del passo viene convertita in coppia assiale a livello della colonna lombare e attraverso la cerniera toraco-lombare restituita alla muscolatura paravertebrale controlaterale per realizzare il secondo passo.

L’energia dell’impulso che ritorna dal passo e viene trasmessa verso l’alto non è né assorbita né trasformata in calore nei dischi intervertebrali, ma è interamente convertita in una coppia capace di far girare l’articolazione intervertebrale. In tal modo l’energia si propaga anche in senso craniale, determinando una rotazione della colonna toracica e cervicale.

L’anatomia delle vertebre cervicali comporta però che l’energia propagata dalla colonna toracica inverta la direzione della coppia assiale: l’effetto è quello di controbilanciare il movimento di una gamba con il movimento controlaterale delle spalla e del braccio opposti (sincinesie pendolari della marcia).

La finalità bio-meccanica delle sincinesie pendolari è quella di esaurire le rotazioni e contro-rotazioni dei vari segmenti vertebrali a livello della cerniera cervico-dorsale in modo da ridurre le oscillazioni del capo durante il cammino e favorire così la stabilizzazione dinamica del campo visivo.

In conclusione quindi, lo schema di Franz dimostra la stretta correlazione neurofisiologica tra labirinto e colonna cervicale; il modello di Gracovetsky dimostra la stretta correlazione biomeccanica tra stabilizzazione del campo visivo e colonna vertebrale.

Si può affermare pertanto che l’efficienza funzionale del rachide, e soprattutto della zona cervicale, è indispensabile per una corretta integrazione neurofisiologica tra segnali labirintici e segnali vertebrali e per una corretta integrazione biomeccanica tra capo e tronco in modo da mantenere sia un adeguato controllo della postura sia un’efficiente esplorazione del campo visivo.

1-4 IL CONTROLLO DELLA PRESSIONE ARTERIOSA

L’efficacia della regolazione della pressione arteriosa durante i cambiamenti posturali è essenziale nella vita quotidiana specialmente nelle persone anziane.

Il baroriflesso carotido-cardiaco e i riflessi da stiramento dai recettori della parete dei vasi contribuiscono alla regolazione pressoria, ma è il sistema vestibolare che realizza il controllo sensoriale e motorio dei cambiamenti posturali.

Anche le informazioni propriocettive cervicali concorrono a ottimizzare la regolazione pressoria durante i cambiamenti posturali. Si è infatti rilevato che le manipolazioni cervicali possono interferire con i riflessi autonomi cervicali con una conseguente modificazione della regolazione pressoria. Si è inoltre ipotizzato che, in seguito a un trauma cervicale da colpo di frusta, i recettori articolari e muscolari possano essere irritati e di conseguenza non riescano più a inserirsi “armonicamente” nel circuito vestibolo-baroriflesso per armonizzare la regolazione della pressione.

1-5 CONSIDERAZIONI RIASSUNTIVE

Le informazioni vestibolari intervengono sia nel controllo della posizione della testa e degli arti in condizioni dinamiche, per mezzo delle informazioni provenienti dai canali semicircolari, sia nel mantenimento della postura statica, tramite le informazioni otolitiche. Questo stesso sistema stabilizza inoltre lo sguardo durante i movimenti del capo mediante movimenti compensatori degli occhi (riflesso vestibolo-oculomotore).

Le informazioni propriocettive muscolo-tendinee e articolari della colonna vertebrale indicano la posizione dei segmenti corporei e lo stato di contrazione muscolare; concorrono al mantenimento del tono muscolare tramite i riflessi miotatici da stiramento ed elicitano i riflessi posturali. Concorrono inoltre alla fine regolazione pressoria durante i cambiamenti posturali.

L’informazione visiva, ottimizzata dalla stabilizzazione del capo, permette l’esplorazione dell’ambiente, il controllo della posizione del capo e del tronco nello spazio e guida con maggior precisione i movimenti.

Le informazioni uditive, consentendo la localizzazione della fonte sonora, concorrono a completare la spazialità sferica dell’ambiente.

Sulla base di quanto detto, si può comprendere che la dinamica vertebrale può essere influenzata, modificata, alterata quando il labirinto non funziona correttamente. Così una disfunzione rachidea può, attraverso l’alterazione della propriocezione vertebrale, interferire con i riflessi labirintici, sia posturali sia oculomotori sia pressori.

La complessità delle interazioni vertebro-vestibolari deve suggerire un atteggiamento di riverente prudenza nell’impostare delle terapie fisiche, manuali e riabilitative che coinvolgano il rachide, soprattutto per quanto riguarda la colonna cervicale.

Nel 2008 Brugnoni et al. hanno valutato la specificità dei rapporti disfunzionali vestibolo-vertebrali. Sono stati considerati due gruppi di pazienti, il gruppo A costituito da esiti di lesione vestibolare unilaterale e il gruppo B che presentava una disfunzione provocata da cosiddetta litiasi labirintica (Vertigine Posizionale Benigna). Per ciascun paziente sono stati considerati quattro test clinici in uso nella Scuola Italiana di Medicina Manuale, di cui tre basati sulla provocazione del dolore:

– 1° Test: Valutazione dell’ampiezza di movimento attivo del capo (Active Range of Movement, AROM) nelle sei direzioni ortogonali. La scelta era: limitato o non-limitato. E’ stato effettuato con la “Visual Estimation”, senza l’impiego di strumenti. Il test è stato ritenuto positivo quando era limitata almeno una direzione di movimento

– 2° Test: Ricerca di una o più direzioni di movimento attivo del capo dolorosa (Painful Active Movement, PAM) nei tre piani ortogonali e nelle sei direzioni possibili su questi piani. La scelta era: dolorosa o non-dolorosa. Il Test è stato ritenuto positivo quando vi era almeno una direzione dolorosa

– 3° Test: Ricerca, mediante presso-palpazione dei massicci articolari cervicali, di una articolazione interapofisaria dolente e aumentata di volume. Questo test, descritto da R.Maigne nella semeiologia del Disturbo Doloroso Intervertebrale Minore (DDIM), viene eseguito a paziente supino, facendo scorrere con le dita, nelle docce paravertebrali cervicali, la cute sui piani profondi. Il test è stato ritenuto positivo quando vi era almeno un segmento disfunzionale

– 4° Test: Ricerca di eventuali fenomeni di allodinia nella cute e sottocute (dermatomo), tendini e periostio (sclerotomo), muscoli (miotomo), in zone indicate dal paziente come dolenti, o in zone metamericamente collegate al segmento mobile trovato sofferente con le caratteristiche descritte nel test precedente, sul tronco e sugli arti superiori, evocati con manovre provocatorie del dolore, come pizzicotto rotolato, frizione, pressione profonda e con la palpazione per apprezzare la consistenza dei tessuti.

I risultati sono riportati in Tabella I. Si può quindi rilevare che nel gruppo A “lesione vestibolare” il coinvolgimento dei segmenti cervicali da C0 a C2 avviene controlateralmente alla sede di lesione vestibolare mentre nel gruppo B “disfunzione da labirintolitiasi” l’interessamento è ispilaterale al labirinto che provoca vertigine. Il segmento della cerniera cervicotoracica non ha rilevato concordanza di asimmetria in caso di cupololitiasi, gruppo B, ma un alto coefficiente in caso di lesione vestibolare, gruppo A, con interessamento prevalentemente ipsilaterale alla lesione.

TAB. I Correlazione “specifica” tra patologia vestibolare e disfunzione vertebrale, da Eur.Med. Phis. 2008; 44 (suppl.1 to No 3)

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Informazioni su Dario Carlo Alpini

Nato nel 1958, laureato in Medicina nel 1983, Specialista in Otorinolaringoiatria nel 1986, in Audiologia nel 1989 (sempre a pieni voti, ovviamente), Professore a Contratto presso l' Università di Milano dal 1998 , Master in Medicina Manuale nel 2010, sotto la guida del prof. Guido. Mi occupo di vertigini e disturbi dell'equilibrio, di sordità e di acufeni. L'incontro con la Medicina Manuale è stata una "conversione sulla via di Damasco" che ha sottratto le mie "preziose mani" alla sala operatoria per consegnarle al lettino manipolativo aprendo inaspettati orizzonti terapeutici delle vertigini e degli acufeni