El EQUILIBRIO es la capacidad que tiene el cuerpo humano para mantener la postura corporal a la vez que el sujeto tiene consciencia de estar estable, seguro y orientado.
El mantenimiento del equilibrio es posible gracias a una actividad refleja fruto de una serie de complejos procesos que realiza nuestro organismo necesarios para vencer la gravedad y al medio inercial, sin caer, tanto en reposo como en movimiento (estático o dinámico), y de esta forma puede percibir el entorno y conocer la posición de su cuerpo en el espacio.
Por tanto el equilibrio conlleva un componente físico (estar estable) y un componente psíquico (sentirse estable y orientado). Mediante el componente psíquico se tiene consciencia de la posición que se ocupa en el espacio y del discurrir del tiempo, es lo que se ha denominado sexto sentido, o sentido TEMPORO-ESPACIAL. Este término "sexto sentido" fue propuesto por Charles Bell en 1830. Espacio y tiempo no son realidades objetivas, tangibles y absolutas, sino representaciones mentales.
El que el individuo sea consciente de estar equilibrado o sexto sentido, es decir, la orientación espacial, es tan necesaria para el mantenimiento del equilibrio como el componente físico que mantiene el cuerpo estable en reposo y al moverse. Orientación y estabilidad corporal están íntimamente relacionados. La orientación espacial nos hace percibir y relacionarnos con nuestro entorno (locomoción) y es además necesaria para tener una sensación consciente e inconsciente de estar estable. El sujeto en todo momento para mantener su cuerpo equilibrado ha de saber donde está, en qué posición se encuentra, en qué posición se desplaza y a qué velocidad lo hace.
Normalmente se habla de sentido del equilibrio, pero no es un término correcto, ya que no tenemos sensación consciente del mismo. Lo que sí que podemos tener, es sensación de lo contrario, es decir, de desequilibrio, cuando el sentido espacial está alterado. Nos damos cuenta de esta gran cualidad postural que caracteriza al humano y nos parece obvio en las caídas o en aquellas enfermedades que privan del mismo.
Físicamente entendemos por equilibrio el estado en que se encuentra un cuerpo sometido a fuerzas opuestas que se contrarrestan exactamente. El mantenimiento del equilibrio físico se logra mediante un complicado proceso neuromuscular al que se denomina equilibración. Todos los seres vivos se encuentran sometidos a la fuerza constante de la gravedad que los sujeta a la superficie de la tierra. Esta fuerza ha forzado en la escala animal a la creación de un sistema para luchar contra ella y poder mantener un equilibrio estático y dinámico. Este sistema es tanto más complejo cuanto menor es la base de sustentación de un cuerpo y cuanto más elevado está el centro de gravedad con arreglo a su base. Cumplir esta función no es tarea fácil en el hombre, ya que su base de sustentación es muy pequeña (planta de los píes) y el centro de gravedad de su cuerpo está situado muy alto con relación a la base de sustentación. Por esto el hombre es un animal con una condiciones pésimas para mantener el equilibrio estático y óptimo para el dinámico, ya que, si bien la pobre relación que tiene entre base-centro de gravedad facilita la caída, también facilita el movimiento.
A esta dificultad que tiene el hombre para mantener el centro de gravedad dentro de su pequeña base de sustentación, pueden añadirse otras fuerzas no gravitatorias que tienden a desequilibrarlo: suelo irregular, obesidad, fuerza externas, etc.
Estos fenómenos físicos nos hacen comprender como una de las grandes conquistas filogenéticas del hombre es la verticalización como postura básica y dinámica: puede trasladarse de pie manteniendo la posición de la cabeza y la mirada, y le permite disponer libremente de sus extremidades anteriores.
El ser humano va adquiriendo su capacidad de equilibración mediante un aprendizaje motor. A través de este proceso se adquieren multitud de patrones, modelos y mecanismos para reajustar reflejamente y con precisión la actividad muscular en cada momento, de forma que el cuerpo esté equilibrado. Al ser fruto de un aprendizaje el control del equilibrio varía ampliamente entre personas sanas.
El hombre al desarrollar su actividad puede encontrarse en tres situaciones diferentes: estático, cinético y dinámico. Por tanto se consideran tres tipos o formas de equilibrio: estático, cinético y dinámico.
La postura del cuerpo humano en equilibirio exige en todo momento una adecuada distribución del tono muscular, hecho que precisa de una síntesis compleja de múltiples informaciones sensoriales (propioceptivas, exterioceptivas plantares, vestibulares o laberínticas y visuales), las cuales no sólo están en función del entorno sino de los movimientos voluntarios o automáticos llevados a cabo.
La forma en que el sistema nervioso regula el aparato locomotor para asegurar el control postural de la bipedestación y la marcha exige la producción y coordinación de un conjunto de fuerzas que permiten controlar la posición del cuerpo en el espacio que son la alineación del cuerpo, el tono muscular y el tono postural. El tono muscular es la fuerza con que el músculo resiste al estiramiento y es necesario para evitar el colapso en respuesta al estiramiento producido por la gravedad. El tono postural, en cambio, es la actividad tónica que tienen los llamados músculos gravitatorios (tríceps sural, tibial anterior, glúteo medio, tensor de la fascia lata, psoas iliaco, paravertebrales) con el objetivo de mantener el cuerpo en una posición vertical durante la bipedestación.
El hombre al desarrollar su actividad puede encontrarse en tres situaciones diferentes: estático, cinético y dinámico. Por tanto se consideran tres tipos o formas de equilibrio: estático, cinético y dinámico.
▪ Equilibrio estático. Es el que mantiene el cuerpo humano cuando se encuentra en equilibrio de reposo manteniendo la postura deseada, siendo entonces la gravedad la única fuerza que se lo impide.
▪ Equilibrio cinético. Es el que ha de mantener el cuerpo humano cuando es sometido pasivamente a un movimiento de traslación sin perder el equilibrio. En esta situación el sistema del equilibrio ha de contrarrestar dos fuerzas desequilibrantes, la acción de la gravedad y la fuerza que origina la traslación.
▪ Equilibrio dinámico. Es el que ha de mantener el cuerpo cuando se encuentra en movimiento al cambiar de posición en el espacio para desplazarse.
Estas tres diferentes situaciones de equilibrio conllevan fenómenos fisiológicos complejos nerviosos y osteomusculares que describiremos en este tema.
La función equilibrio puede ser subdividida en dos subfunciones:
- El control postural: mantenimiento de una posición espacial del cuerpo y sus segmentos correctamente y acorde en cada momento con el entorno, en reposo y movimiento.
- El control de la actividad oculomotriz: garantiza la orientación espacial visual al posibilitar la fijación ocular sobre el campo visual cuando se mueve el cuerpo o la cabeza.
El control postural necesario para el mantenimiento del equilibrio precisa de la información multisensorial aferente procedente tanto del exterior como del interior (visual, vestibular y propioceptiva) que es integrada por el sistema nervioso mediante complejos mecanismos para dar lugar a respuestas posturales automáticas generadas por el cerebelo, médula espinal, nervios periféricos y otras áreas del SNC (lóbulos frontales y ganglios basales). Funcionalmente todos estos elementos se pueden agrupar en tres partes:
▪ Una parte sensorial, cuya misión es obtener información; capta toda la información que hace referencia con el equilibrio, tanto la externa o periférica como la interna o propia del cuerpo. A diferencia de otros sentidos, la información sensorial del equilibrio no está compuesta por un receptor único, sino por tres: vestibular, vista y sensibilidad propioceptiva. Para tener una orientación espacial óptima en cada momento se requiere la información de los tres sentidos a la vez. Cada uno de estos tres sistemas sensoriales tiene una función específica. La vista informa del entorno y su movimiento así como de la situación corporal relativa en el espacio. El sistema vestibular informa de la situación y orientación en los distintos planos del espacio por medio de la detección, registro y análisis de las aceleraciones a las que el cuerpo está sometido. La sensibilidad propioceptiva informa del estado de las articulaciones y músculos, y la exteroceptivas de la relación con el entorno.
La pérdida o fallo en uno de estos tres pilares sensoriales reduce la capacidad de orientación pero sin abolirse del todo, pues entre ellos compensan y suplen sus funciones. Esta compensación es posible por que la información multisensorial que aportan los tres sistemas es complementaria entre si y puede suplementarse recíprocamente. Esta integración multisensorial está controlada por el SNC, el cual es capaz de desarrollar mecanismos de autorregulación y de autorreparación funcional, que permiten mantener la orientación espacial y el control postural adaptándose a circunstancias ambientales sensorialmente conflictivas y compensar déficit funcionales en circunstancias patológicas. Como se expondrá más adelante, estos mecanismos de compensación pueden desarrollarse de forma espontánea y mediante estímulos específicos terapéuticos que favorezcan su desarrollo.
▪ Otra parte integradora de la información multisensorial recibida y rectora-coordinadora de las respuestas motoras necesarias para mantener física y psíquicamente el equilibrio corporal, que está representada en primer lugar por los NV centrales y más superiormente por otros centros del SNC con función equilibratoria: tronco encéfalo, cerebelo, sustancia reticular, ganglios basales y córtex. La parte sensorial proporciona la información que estos órganos detectan, reciben, analizan, integran y procesan. Una vez comparada y reajustada la información elaboran programas de coordinación motora desencadenando respuestas reflejas a los músculos posturales para el mantenimiento del equilibrio y proporcionan conciencia de la posición del cuerpo en el espacio.
▪ Una tercera parte terminal, o motora, que se encarga de ejecutar las reacciones motoras y está compuesta por el sistema musculoesquelético, materializando las respuestas posturales trasmitidas por dos efectores principales: el circuito de la oculomotricidad conjugada y el circuito de la motricidad somática.
Los elementos anatómicos que intervienen en el equilibrio funcionan como un todo armónico mediante una intrincada red de circuitos funcionales, que de forma refleja e inconsciente, realiza la función de mantener físicamente el cuerpo en equilibrio y de que el individuo tenga un esquema mental de la situación del cuerpo y del entorno que lo rodea. Estos circuitos se comportan funcionalmente como circuitos biocibernéticos retroactivos de autocontrol. Como hemos dicho, el funcionamiento de de este sistema está basado en el aprendizaje. El niño aprende una serie de modelos y posturas corporales que sirven de monitor para el el mantenimiento del equilibrio corporal en la posición deseada y la marcha.
Los sistemas de autocontrol rigen el mantenimiento de una determinada actitud del cuerpo, estática y dinámicamente, corrigen errores involuntarios, coordinan las distintas reacciones de reajuste del equilibrio y al mismo tiempo informan a nuestra consciencia a cerca de la relación que los distintos segmentos corporales guardan entre sí y de nuestra orientación en el espacio.
La fisiología del equilibrio se materializa finalmente en el mantenimiento y regulación del tono muscular básico que es en definitiva el que mantiene el cuerpo en equilibrio en condiciones de reposo. En condiciones de movimiento, o ante la aparición de fuerzas desequilibratorias, aparecen reflejos modificadores del tono básico y acciones motrices voluntarias.
Otros sentidos, como oído y olfato, aunque de forma indirecta, ayudan a la formación de la conciencia témporo-espacial, captando información exterior y enviándola a los centros superiores para su codificación e integración con el resto de la información.
El correcto funcionamiento de este sistema precisa además de la ayuda indirecta de una serie de procesos metabólicos, hormonales e inmunológicos: consumo de energía, conversión de energía mecánica en nerviosa, mantenimiento de gradientes iónicos, etc., procesos que son mediados por factores bioquímicos.
Todo este conjunto supone que en el correcto funcionamiento del equilibrio estén implicados otros sistemas corporales con órganos como el riñón, el hígado, el tiroides, las glándulas adrenogenitales, la pituitaria y el hipotálamo.
El conocimiento de la fisiología del equilibrio es relativamente reciente, comienza en el siglo XIX. A finales del siglo XVIII se llega a un conocimiento casi completo de la anatomía del laberinto, pero en ese tiempo el conocimiento de la fisiología laberíntica, vestibular y en general del equilibrio humano era mínima y todos los trastornos del equilibrio se achacaban a enfermedades del SNC o psíquicas, concepto que persistió durante todo el siglo XIX y que reflejaba, más que otra cosa, una falta de conocimiento, casi total, de la fisiología del equilibrio corporal. Se propusieron conceptos fisiológicos tan equivocados como que los CS intervenían en la percepción del sonido, que el sentido del movimiento estaba mediado por receptores de presión cutáneos o cambio en el flujo sanguíneo, etc. Fue Meniére el primero en indicar que los trastornos vertiginosos tenían su origen en el oído interno y no en el SNC.
Las investigaciones para el conocimiento del equilibrio corporal se realizaron en un principio de una forma dispersa sin que los investigadores tuvieran una idea clara de la relación existente anatómica y fisiológica entre las diferentes partes que lo componen. Muchos conocimientos se produjeron casi simultáneamente en países distintos en épocas en lasque era difícil intercambiar los conocimiento y el acceso a la información era igualmente muy complicado. Es por esto que el avance en el conocimiento del Sistema del Equilibrio fue muy lento al principio, transcurriendo muchos años entre cada paso y el siguiente. Sólo al llegar al siglo XX los progresos se han sucedido de un modo acelerado.
Los primeros conceptos que se tuvieron de la fisiología vestibular datan del siglo XVIII y eran totalmente erróneos. Así los trabajos anatómicos y fisiológicos realizados en torno a 1795 por Domenico Cotugno de Nápoles son el soporte para la descripción del sentido del equilibrio realizada por Golz en 1870. Aunque ya estaban bien avanzados los conocimientos de anatomía del laberinto posterior, por necropsias en animales e incluso en el hombre, a este órgano se le atribuía una función auditiva como al caracol, y así Scarpa en el año 1772, suponía que los sonidos transmitidos por vía aérea eran percibidos en la cóclea, asignando al laberinto posterior la percepción por vía ósea. Un siglo después, Verney atribuía a los CS con su extremidad ampular dilatada en forma de trompeta una función de resonancia, siempre dentro de la función auditiva.
Estos conceptos erróneos comienzan a cambar un poco durante el siglo XIX, siglo en el que se crea la especialidad de Otorrinolaringología, siendo Marie-Jean Pierre Flourens (1794-1867) quien primero comunica datos científicos sobre la fisiología del SV y desvela su función, aportando los primeros datos científicos de que los CS están íntimamente relacionados con la regulación del equilibrio. Observó como al lesionar un canal se producían alteraciones en los movimientos de la cabeza, cuerpo y ojos, que siempre ocurrían en el plano espacial correspondiente al canal lesionado. Este hecho se conoce en la clínica otoneurológica como Ley de Flourens. Pero las observaciones realizadas por Flourens se diseminaron muy lentamente en la comunidad médica, de tal modo que durante la segunda mitad del siglo XIX seguía existiendo una falta de conocimiento de la fisiología del equilibrio y especialmente de la vestibular. Así, Purkinje en 1825, practica la prueba rotatoria y hasta la galvánica, observando la aparición de vértigo y nistagmus, pero sin relacionar bien estos fenómenos con el laberinto posterior. Fue preciso llegar a 1861, cuando Menière dio un paso definitivo al localizar en el laberinto posterior la causa de los trastornos vertiginosos. Fue providencial que aquella jovencita que viajaba en la diligencia sufriera fuerte catarro con la aparición de violentos vértigos, sordera y zumbido de oídos, y que falleció; practicada la necropsia apareció hemorragia en el laberinto posterior, responsabilizándose a éste de dichos síntomas.
En 1870 Friedrich L. Goltz, científico de Estrasburgo, concluyó que los CS sólo intervenían en el equilibrio y no participaban en la audición. Demostró que el movimiento del líquido endolinfático en los CS estimula las ampollas. En estos años otros autores como Ernst Mach, Joseph Breuer y Alexander Crum-Brown se añadieron a sus hallazgos. Mach practica con atención la prueba rotatoria y observa que al aumentar la velocidad el sujeto tiene sensación de giro, que desaparece con la velocidad uniforme y reaparece al desacelerar o parar, pero este giro es de sentido contrario al primero. Observó que el giro subjetivo dependía de la posición de la cabeza, llegando a describir el vértigo de Coriolis, cuando sin variar la velocidad uniforme con sólo variar la posición de la cabeza aparecía la sensación de giro.
Además, otros investigadores al mismo tiempo investigaban las reacciones estáticas y posturales del equilibrio, la tonicidad muscular y los reflejos para compensar cambios en el movimiento del cuerpo. Ewald, con su famoso martillo neumático, lo experimenta en los animales y dicta sus tres leyes ya clásicas y que hoy el M/E ha confirmado por la valoración del quinocilio en las distintas ampollas. Le llama laberinto del tono por la acción permanente de éste sobre la musculatura corporal.
La escuela holandesa fue la primera que se ocupó del estudio del sistema otolítico, destacando Magnus, De Kleyn y Quix. Se considera que el primer laboratorio de investigación vestibular lo instalan en Utrech el farmacólogo Magnus y el otólogo De Kleyn. Para Magnus la tracción ejercida sobre los cilios por los otolitos seria el desencadenante de la excitación. En cambio, Quix opina que el desencadenante sería la presión de los otolitos. Hoy consideramos este sistema como una como órgano mecanorreceptor en el que cualquier acción de presión, tracción, torsión, etc., ejercida sobre los cilios sensitivos será capaz, en determinado grado, de desencadenar corrientes bioeléctricas que impresionaran los centros neurológicos. Se puede decir que a finales del siglo XIX la investigación sobre la fisiología del equilibrio estaba ya en la dirección correcta. La principal diferencia de las muchas teorías propuestas fue el sistema empleado por cada investigador para explicar el mecanismo fisiológico que desencadenaba esas funciones.
Históricamente, la fisiología del equilibrio corporal y especialmente la del sistema vestibular sufre un autentico impulso gracias a los esfuerzos de Robert Barany (1876-1936), quien realizó avances fundamentales en la primera mitad del siglo XX. Fue entrenado por Adam Politzer, padre de la otología moderna, y en la Universidad de Viena introdujo las pruebas calóricas, galvánicas, la de la fístula, correlacionó diferentes formas de nistagmos con enfermedades vestibulares y exploró la relación de los CS con el SNC. Fue galardonado con el Nóbel de Medicina en 1915, de lo que se enteró por un prisionero ruso, ya que había sido reclutado por el ejército austriaco durante la Primera Guerra Mundial, después pasó el resto de su vida profesional en la Universidad de Uppsala. Sus trabajos han inspirado a una generación de clínicos y científicos dedicados al estudio de SV. Hoy en día, la fisiología del equilibrio corporal es todavía un campo de investigación inagotable.
El equilibrio y su patología se estudia en la parte de la Otorrinolaringología conocida como otoneurología. Se ha dicho de ella que es la medicina interna de la otorrinolaringología y requiere de una formación muy específica.
