Sistema Vestibular

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Leonardo Vinícius Ribeiro Moreira 
BBPM II - Fisiologia 
 
A informação sensorial proveniente do 
sistema vestibular é usada para promover 
uma imagem visual estável na retina, 
enquanto a cabeça se move, e fazer 
ajustes na postura para manter o equilíbrio. 
A visão, o equilibro, rotação e gravidade, 
assim como a propriocepção chegam até 
o córtex cerebral, tronco encefálico e 
cerebelo (centros superiores), para a partir 
daí, obter-se ajustes, como: 
 Controle óculo-motor; 
 Controle da postura; 
 Controle das habilidades motoras. 
Aparelho receptor periférico: transdução 
de movimento e posição da cabeça em 
informação neural. 
Núcleos vestibulares centrais: conjunto de 
neurônios no tronco encefálico 
responsáveis pelo processamento de 
informações que controlam a atividade 
motora com os movimentos oculares e da 
cabeça, reflexos posturais dependentes 
da gravidade e da orientação espacial. 
Sistema vestíbulo-ocular: neurônios dos 
núcleos vestibulares associados ao 
controle dos movimentos oculares. 
Sistema vestíbulo-espinal: neurônios dos 
núcleos vestibulares associados ao 
controle dos movimentos da cabeça, a 
musculatura axial e reflexos posturais. 
Sistema vestíbulo-talamo-cortical: faz a 
percepção consciente do movimento e a 
orientação espacial. 
É o órgão sensorial para a detecção das 
sensações de equilíbrio. Consiste num 
sistema de tubos ósseos e câmaras 
localizadas na porção petrosa do osso 
temporal, o chamado labirinto ósseo. 
Dentro deste sistema tem-se tubos 
membranosos e câmaras, que formam o 
labirinto membranoso. O labirinto 
membranoso é a parte funcional do 
aparelho vestibular. 
O labirinto membranoso é formado por: 
Cóclea: relacionado com as funções 
auditivas; 
Canais semi-circulares (3): relacionados 
com a aceleração rotacional da cabeça, 
ou seja, ângulo da cabeça. 
 Canal anterior; 
 Canal lateral; 
 Canal posterior. 
Câmaras (2): são órgãos otolíticos 
responsáveis pela detecção da posição 
estática da cabeça e a aceleração linear 
da cabeça. 
 Utrículo; 
 Sáculo. 
 
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As informações captadas pelos canais 
semicirculares, assim como pelos órgãos 
otolíticos (sáculo e utrículo) a respeito da 
posição da cabeça ou do corpo, são 
enviadas para o SNC através do nervo 
vestibular (um ramo do nervo craniano VIII, 
o nervo vestibulococlear). Esses neurônios 
sensoriais fazem sinapse nos núcleos 
vestibulares do bulbo ou vão, sem fazer 
sinapse, diretamente para o cerebelo, um 
importante local de processamento do 
equilíbrio. 
 Nervo ampular anterior; 
 Nervo ampular posterior; 
 Nervo ampular lateral; 
 Nervo utricular; 
 Nervo sacular. 
Tanto as células presentes na ampola dos 
canais semicirculares, quanto nos órgãos 
otolíticos, são especializas em detectar a 
posição, orientação e o movimento 
corporal. 
Isso se dá por meio de cinocílios e 
estereocílios presentes na porção apical 
das células, que, por meio de potenciais de 
ação, enviam informações até o SNC 
através do nervo vestibulococlear. 
A porção basal dessas células é banhada 
por um líquido chamado de perlinfa, 
semelhante ao liquido cerebroespinal, 
com um potencial de 0mV. Além disso, é 
nessa região em que ocorre a sinapse com 
as células nervosas do nervo vestibular. 
Já na porção apical, encontra-se 
estereocílios e cinocílios, banhados pela 
endolinfa, com um potencial de 80mV, 
muito concentrada em potássio (K+). 
No interior dessas células, o potencial de 
repouso é de -60mV. No estereocílios 
existem canais de K+ mecanossensíveis e 
proteínas chamadas de Tiplinks que liga 
um canal a outro presente em algum outro 
estereocílio ou no próprio cinocílio. 
O potencial de ação se dá da seguinte 
forma: 
1) No repouso os tiplinks estão relaxados e 
a comporta do canal permanece 
fechada; 
2) Através do movimento da endolinfa e 
consequente inclinação dos 
estéreocílios, gera-se tensão nos 
tiplinks; 
3) A tensão supera a força de retração 
da “mola” e então ocorre a abertura 
dos canais de K+, com consequente 
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influxo deste íon, gerando 
despolarização na célula ciliada. 
Com a célula despolarizada, o potencial 
de ação acontece da mesma forma que 
em células normais, uma vez que são 
abertos canais de cálcio voltagem 
dependentes e a movimentação e fusão 
de vesículas na fenda sináptica. 
 
OBS: no sistema vestibular, o potencial de 
ação se dá por meio do potássio e não do 
sódio, tendo em vista que a endolinfa é 
mais concentrada do que o meio 
intracelular e o influxo desse íon causa a 
despolarização da célula. 
 
Tanto nas ampolas quanto nos órgãos 
otolíticos, os estereocílios e cinocílios 
causam despolarização e 
hiperpolarização nas células. Esse último 
caso, apenas acontece quando a 
inclinação se dá no sentido contrário ao 
cinocílio. 
Na ampola, existe apenas uma 
orientação, enquanto no sáculo e no 
utrículo tem-se duas direções, separadas 
por uma estrutura chama de estríola. 
 
 
Os dois órgãos otolíticos, o utrículo 
(pequena bolsa) e o sáculo (pequeno 
saco), são organizados para detectar 
forças lineares. Suas estruturas sensoriais, 
chamadas de máculas, compreendem 
células pilosas, uma massa gelatinosa, 
conhecida como membrana otolítica, e 
partículas de proteínas e carbonato de 
cálcio, chamadas de otólitos. 
Os cílios das células pilosas são inseridos na 
membrana otolítica, e os otólitos ligam-se à 
matriz de proteína na superfície da 
membrana. Se a gravidade ou a 
aceleração faz os otólitos deslizarem para 
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a frente ou para trás, a membrana otolítica 
gelatinosa desliza com eles, curvando os 
cílios das células pilosas e produzindo um 
sinal. Por exemplo, as máculas estão 
horizontais quando a cabeça está em sua 
posição ereta normal. Se a cabeça se 
inclina para trás, a gravidade desloca os 
otólitos, e as células pilosas são ativadas. 
 
A mácula do utrículo detecta a 
aceleração para a frente ou a 
desaceleração, bem como quando a 
cabeça se inclina. A mácula do sáculo 
está orientada verticalmente quando a 
cabeça está ereta, o que a torna sensível 
às forças verticais, como quando um 
elevador está descendo. O cérebro 
analisa o padrão das células pilosas 
despolarizadas e hiperpolarizadas para 
calcular a posição da cabeça e a direção 
do movimento. 
 
Os três canais semicirculares do aparelho 
vestibular detectam a aceleração 
rotacional. Eles estão orientados em 
ângulos retos um ao outro, como três 
planos que se juntam para formar o canto 
de uma caixa. O canal horizontal (ou 
lateral) detecta rotações que associamos 
com o giro, como um rodopio de um 
patinador no gelo ou o balançar de sua 
cabeça à direita e à esquerda para dizer 
“não”. O canal posterior detecta a 
rotação esquerda-direita, como a rotação 
que você realiza quando inclina sua 
cabeça em direção ao seu ombro ou 
realiza uma pirueta. O canal anterior 
detecta a rotação para a frente e para 
trás, como quando você balança sua 
cabeça para a frente e para trás ou dá 
uma cambalhota. 
 
Em uma das extremidades de cada canal 
há uma câmara alargada, a ampola, a 
qual contém uma estrutura sensorial, 
chamada de crista. A crista é constituída 
de células pilosas e uma massa gelatinosa, 
a cúpula, que se estende da base ao teto 
da ampola, fechando-a. Os cílios das 
células pilosas são embebidos pela cúpula. 
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Como a rotação é detectada? Quando 
sua cabeça gira, o crânio ósseo e as 
paredes membranosas do labirinto se 
movem, porém, o líquido dentro do 
labirinto não consegue acompanhar, 
devido à sua inércia (a tendência de um 
corpo em repouso a permanecer em 
repouso). Nas ampolas, a endolinfa inclina 
a cúpula esuas células pilosas na direção 
oposta àquela para a qual a cabeça está 
girando. 
Fazendo uma analogia, pense em passar 
um pincel (cúpula ligada à parede de um 
canal semicircular) com tinta molhada (a 
endolinfa) em um quadro. Se você puxar o 
pincel para a direita, a tinta fará as cerdas 
do pincel serem inclinadas para a 
esquerda. Do mesmo modo, a inércia do 
líquido no canal semicircular puxa a 
cúpula e os cílios das células pilosas para a 
esquerda, quando a cabeça vira para a 
direita. 
Se a rotação continua, o movimento da 
endolinfa finalmente é o mesmo da 
cabeça. Então, se a rotação da cabeça 
para abruptamente, o líquido não pode 
parar imediatamente. O líquido continua a 
girar na direção da rotação da cabeça, 
deixando a pessoa com uma sensação de 
estar girando. Se a sensação for 
suficientemente forte, a pessoa pode 
projetar o seu corpo na direção oposta à 
da rotação, em uma tentativa reflexa de 
compensar a aparente perda de equilíbrio. 
 
OBS: na cúpula da ampola, os estereocílios 
e cinocílios possuem uma única direção. 
 
Normalmente, tem-se uma taxa basal de 
despolarização. Com a rotação, a 
endolinfa de desloca no sentido oposto 
pela inercia, movimentando a cúpula e, 
consequente, os estereocílios e cinocílios, 
provocando a despolarização. Quando o 
movimento torna-se constante, ocorre a 
estabilização da endolinfa. No entanto, ao 
para o movimento, ou seja, uma 
desaceleração, a endolinfa começa a 
deslocar-se no sentido que a cabeça 
estava girando, ou seja, ao contrário, o 
que provoca uma hiperpolarização. Isso se 
dá pois os estereocílios e cinocílios estão 
dispostos em uma única direção. 
 
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As raízes nervosas que captam as 
informações do sistema vestibular, fazem 
sinapses com 4 núcleos vestibulares: 
Núcleos medial e superior: recebem 
informações dos canais semicirculares e se 
projetam para os núcleos dos nervos que 
inervam os músculos extra-oculares e para 
o motoneurônio da medula espinal. 
Núcleo lateral: recebe informações dos 
utrículos e se projeta para motoneurônios 
da medula espinal (sistema vestibulo 
espinal lateral). 
Núcleo inferior: recebe informações dos 
utrículos, dos sáculos e dos canais 
semicirculares, se projetando para o tronco 
encefálico e cerebelo. 
 
Depois de alcançarem os núcleos 
vestibulares, as informações captadas pelo 
sistema vestibular podem ter como destino: 
Cerebelo: coordenação do movimento 
dos olhos, da cabeça e da postura; 
Núcleos óculo-motores: estabiliza os olhos 
durante a movimentação da cabeça e do 
corpo; 
Medula espinal: influencia o tônus muscular 
e os ajustes posturais; 
Tálamo e córtex: interpreta as aferências, 
controla o movimento e estão associados 
a orientação espacial. 
Trato vestíbulo espinal lateral: influência 
excitatória (glutamato e acetilcolina) 
sobre motoneurônios dos músculos 
extensores. 
Trato vestibulo espinal medial: influência 
excitatória e inibitória sobre motoneurônios 
cervicais dos músculos extensores e flexores 
do pescoço. 
É um movimento ocular de reflexo que 
estabiliza as imagens na retina durante o 
movimento da cabeça ao produzir um 
movimento ocular na direção oposta ao 
movimento da cabeça, desta maneira 
preservando a imagem no centro do 
campo visual.