Equilibrio
Equilibrio
La funzione dell'equilibrio (dal latino aequilibrium, derivato di aequus, "uguale", e libra, "bilancia"), cioè il controllo della posizione e del movimento del corpo nello spazio, si basa su una complessa rete di organi e vie nervose. L'organo dell'equilibrio, il labirinto vestibolare, è situato nell'orecchio interno e consiste in delicate formazioni (canali semicircolari, membrane otolitiche, endolinfa) capaci di registrare mutamenti dell'equilibrio statico e dinamico del capo sulle terminazioni periferiche del nervo vestibolare. Le fibre di questo nervo conducono gli stimoli ai nuclei del tronco encefalico, dai quali per nuove vie gli stimoli vengono inoltrati al cervelletto, ai nuclei oculomotori, ai muscoli (v. il capitolo Testa, Orecchio).
Postura ed equilibrio
Da fermo e in movimento, come per es. nella deambulazione, il corpo tende ad assumere una posizione d'equilibrio, definita normale, rispetto alla forza di gravità e ad altre forze alle quali viene sottoposto: questa capacità è di fondamentale importanza per gli animali sia terrestri sia acquatici, in quanto consente loro di svolgere adeguatamente diverse funzioni motorie. Una condizione di equilibrio è compatibile con un numero infinito di posizioni del corpo. Viene denominata postura la posizione o, più esattamente, la configurazione geometrica dell'insieme dei segmenti corporei. Questa configurazione varia da individuo a individuo e, pertanto, il concetto di postura normale deve essere messo in relazione non soltanto con la specie, ma anche con l'individuo. Un corpo si dice in equilibrio quando la linea verticale che passa per il centro di gravità (baricentro) cade all'interno della sua base d'appoggio. Il corpo umano, per mantenere una posizione di equilibrio, deve stare in una posizione tale che la verticale passante per il baricentro, posto poco al di sopra della pelvi, cada all'interno della base d'appoggio, che nella stazione eretta è costituita da una ristretta superficie corrispondente ai piedi (fig. 1A). Se il baricentro esce dalla base d'appoggio, il corpo tende a cadere, ma entro ampi limiti l'equilibrio viene ristabilito da una ridistribuzione delle masse parziali, attuata mediante contrazione dei muscoli, in modo che il baricentro si riporti all'interno della nuova base d'appoggio (fig. 1B). Si deve notare che la ridistribuzione della contrazione muscolare è primariamente rivolta a trovare la postura desiderata, la quale, a sua volta, è di regola compatibile con la situazione di nuovo equilibrio. Ciò si ottiene attraverso meccanismi riflessi, che spesso sono sotto l'azione di un controllo cosciente. I riflessi che mantengono una postura corretta vengono chiamati riflessi posturali. La postura, tuttavia, dipende anche da processi di controllo nervoso centrale, che tendono a far mantenere le relazioni spaziali desiderate tra i vari segmenti corporei.
Le vie afferenti di questi riflessi nascono da recettori che si trovano nell'apparato vestibolare, nella retina e nel sistema somestesico, cioè relativo alla sensibilità somatica. Tali recettori informano sia sulla posizione del corpo rispetto allo spazio circostante e alla direzione della forza di gravità, sia sulla posizione relativa dei vari segmenti corporei tra di loro. Le vie efferenti, invece, sono costituite dai motoneuroni alfa che innervano la muscolatura scheletrica, mentre i centri d'integrazione di questi riflessi si trovano nel midollo spinale e nel tronco dell'encefalo.
L'apparato vestibolare contiene due tipi di recettori. Un tipo (recettori maculari) è sensibile sia alla direzione della forza di gravità, e pertanto alla direzione dell'asse verticale, sia all'accelerazione lineare della testa; l'altro tipo (recettori ampollari) informa sull'accelerazione angolare della testa.
I recettori visivi forniscono continuamente al sistema nervoso l'immagine del mondo che ci circonda, e, sulla base dell'esperienza acquisita, gli oggetti che familiarmente si conoscono come orizzontali o verticali servono di riferimento per giudicare la posizione del corpo nello spazio. Inoltre, attraverso l'esperienza si possono valutare anche il movimento di oggetti e la loro distanza.
Il sistema somestesico agisce tramite i recettori per il senso del tatto e della pressione che si trovano nella cute. Particolarmente importanti sono quelli dislocati a contatto con le superfici di appoggio (piedi ed eventualmente mani, e le natiche nella posizione seduta). In questo modo il sistema nervoso viene informato sulla forza di gravità e sulla posizione del corpo. Altri fondamentali recettori dell'apparato somestesico sono quelli situati nelle articolazioni, che codificano la posizione relativa dei vari segmenti corporei, nonché i recettori muscolari e tendinei, che forniscono i parametri relativi allo stato di contrazione o di tensione di muscoli e tendini. Tutte queste informazioni che arrivano al sistema nervoso centrale vengono utilizzate per pianificare una strategia motoria atta a mantenere il corpo in equilibrio e a conferirgli una postura, come risultato di un delicato e complesso processo d'integrazione. Qualsiasi cambiamento di posizione del corpo, sia esso dovuto a un movimento della base d'appoggio oppure a un movimento volontario o riflesso che porti a variare la posizione del baricentro, si basa sulla capacità di rilevare questi cambiamenti, di paragonarli con lo schema di posizione motoria centrale, e di programmare movimenti compensatori che riportino il corpo nel suo stato di equilibrio e postura adeguati.
Equilibrio statico e dinamico
Nell'equilibrio si riconoscono due modalità, una statica e una dinamica. L'equilibrio statico è definito come la condizione di stabilità e di mantenimento di una posizione da parte di un soggetto, l'equilibrio dinamico invece come l'abilità ad assumere la postura più adatta nell'esecuzione di un movimento. In generale, il baricentro del soggetto non si trova in uno stato di rigida fissità, ma si sposta nei limiti di stabilità consentiti dalla base di appoggio (v. sopra). Nella comune postura bipodalica umana, i soggetti adulti normali mantengono questi limiti di stabilità, contenendo l'inclinazione dell'asse corporeo verticale entro circa 12 gradi nel piano sagittale e 16 gradi nel piano laterale. In altre posture umane, come nel caso delle posture monopodaliche o bipodaliche a piedi allineati, l'inclinazione deve essere ridotta in relazione al restringimento della base di sostegno e alla forza che può essere esercitata dai muscoli posturali degli arti inferiori e del tronco. Benché per molto tempo si sia valutata l'abilità di equilibrio statico dei soggetti mediante test che rilevavano il tempo di permanenza in una data posizione, attualmente si ritiene che una più valida indicazione di questa qualità motoria sia fornita dall'oscillazione della proiezione verticale del centro di gravità, misurata mediante piattaforma dinamometrica ed espressa in termini di ampiezza o frequenza. L'età dei soggetti può avere un effetto sulle oscillazioni posturali. Infatti, a causa della maturazione del sistema nervoso e dell'esperienza acquisita dal soggetto, queste decrescono fino a 18 anni, rimangono quindi relativamente costanti fino a 40 anni, per poi aumentare significativamente con l'invecchiamento, a causa dei deficit neuromuscolari, visivi, e vestibolari che questo comporta. Generalmente, i soggetti portatori di handicap mentali, visivi o uditivi presentano un aumento delle oscillazioni posturali. I test per la misurazione dell'abilità di mantenere l'equilibrio in condizioni di movimento (equilibrio dinamico) si basano sulla velocità di esecuzione di percorsi su limitate basi di appoggio, quali le assi di equilibrio o di strumenti stabilometrici. Come per l'equilibrio statico, l'età, l'esperienza ed eventuali handicap dei soggetti hanno un'influenza sulle prestazioni di equilibrio dinamico.
Bibliografia
Disorders of posture and gait, ed. W. Bles, T. Brandt, Amsterdam, Elsevier, 1986.
Posture and movement, ed. R.E. Talbot, D.R. Humphrey, New York, Raven Press, 1979.
M.H. Woollacott, A. Shumway-Cook, Development of posture and gait across the life span, Columbia (SC), University of South Carolina Press, 1989.