Physiologie de l’équilibre et moyens d’exploration
Alexis Bozorg GrayeliAlexis Bozorg GrayeliService d’ORLService d’ORL
Hôpital BeaujonHôpital Beaujon
EquilibreEquilibre Système postural
– capteurs sensoriels périphériques
– centres intégrateurs– effecteur musculaire
périphérique Système redondant +++ Finalité: stabiliser le corps et
le regard Prépondérance du système
visuel chez l’homme ++
Appareil vestibulaireAppareil vestibulaire
Vestibule Nerf vestibulaire Noyau vestibulaire Voies vestibulaires centrales
VestibuleVestibuleSystème otolithique : pesanteur & accélération linéairepesanteur & accélération linéaire
VestibuleVestibuleSystème otolithique : pesanteur & accélération linéairepesanteur & accélération linéaire
VestibuleVestibuleSystème otolithique : pesanteur & accélération linéairepesanteur & accélération linéaire
VestibuleVestibuleCanaux semi-circulaires : accélération angulaire
Accélération angulaire
Mouvement inertielle du liquide dans les canaux (endolymphe)
Déflection de la cupule dans l’ampoule du canal
Ampoules
Déflection des cils et potentiel d’action
VestibuleVestibuleCanaux semi-circulaires latéraux : action conjuguée
Décharges toniques identiques au repos
Stimulation droite (courant ampulipète) et inhibition gauche (courant ampulifuge)
VestibuleVestibuleCellules ciliées et transduction sensorielleCellules ciliées et transduction sensorielle
• Cellules ciliées de types 1 et 2• 80 à 120 stéréocils en arrangement hexagonal• Un kinocil à la périphérie• Partie centrale des stéréocils : Actine• Touffe ciliée polarisée
microscopie à transmissionutricule de cobaye
microscopie à balayagefœtus humain
VestibuleVestibuleCellules ciliées et transduction sensorielleCellules ciliées et transduction sensorielle
La cellule sensorielle de type II
-45 mVdéplacement touffe ciliaire vers le kinocil
potentiel récepteur
ouverture canaux Ca2+
libération glutamate
• autorégulation par glutamate• régulation
•positive/négative•acétylcholine/neuropeptides
La cellule sensorielle de type I
-70 mV
*Mécanismes moins bien connus
*Régulation- fibre efférente au contact du calice afférent- apicale : effet de contraction
PérilympheNa+ =140 mMK+ = 5 mMCl- = 115 mM290 mosm/l0 mV
EndolymphecochléaireNa+ = 1 mMK+ = 170 mMCl- = 130 mM330 mosm/l+100 mV
Etrier
Sac endolymphatique
Aq. Vestibulaire
Aq. Cochléaire
Sac endolymphatiqueNa+ = 100 mMK+ = 15 mMpH=7,0+10 mV
Oreille moyenne
Cavité crânienne
Os temporal
Composition des liquides de l’oreille interne
Endolymphe vestibulaireNa+ ~ 3-15 mMK+ ~ 140-160 mMOsmolarité ?+5 mV
Rôle de l’endolymphe dans la transduction mécano-bio-électrique
CochléeCanal semi-circulaireUtricule
Mouvement
K+
Dépolarisation
Ca2+ Ca2+
Neurotransmission
K+
Saccule
Vibration sonore
Nerf vestibulaireNerf vestibulaire• Système afférent : majorité des axones (20.000), vers le noyau
•Fibres à réponse tonique : activité de base élevée, décharges régulières, réponse sans adaptation•Fibres à réponse phasique : activité de base faible, adaptation, réponse dynamique•Fibres à réponse intermédiaire
• Système efférent : 200-400 fibres, allant du noyau vestibulaire et du VI vers le labyrinthe, module la réponse dynamique
Noyau vestibulaireNoyau vestibulaire
• Supérieur : réflexes oculaires pilotés par les canaux semi-circulaires (proximité du noyau du VI)
• Médian : coordination des mouvements oculo-céphalogyres
• Inférieur : afférences otolithiques, cérébelleux et formation réticulaires
• Latéral : relais des circuit cérébéllo-vestibulo-spinaux
Réflexes d’origine vestibulaire Réflexes d’origine vestibulaire Réflexe vestibulo-oculaire
Mouvement compensateur de l’œil dans le sens opposé au mouvement de la tête.
Reposent sur les canaux semi-circulaires, otolithes, la rétine et les récepteurs cervicaux proprioceptifs
Compense les mouvements de la tête de haute fréquence (> 3 Hz) et jusqu’à 150°/sec (lire en marchant, reconnaître les visages,…)
Réflexes d’origine vestibulaire Réflexes d’origine vestibulaire Réflexe vestibulo-spinaux
Mouvement compensateur des muscles extenseurs du côté de la chute et diminution du tonus des extenseurs du côté opposé. Concerne les muscles du cou, du tronc et des extrémités.
Phylogénétiquement prédominant chez les oiseaux alors que chez les primates le réflexe vestibulo-oculaire prédomine.
Sensations vestibulaires Sensations vestibulaires subjectivessubjectives
Sensations vestibulaires souvent inconscientes. Parfois illusions sensorielles :
Interaction de la verticale et de la force centrifuge (carrousel)Vertige post-rotatoire
A l’inverse, mouvement uniforme sans accélération passe inaperçu.
Compensation vestibulaireCompensation vestibulaire
Adaptation à une lésion vestibulaire irréversible Délais moyen 6 semaines
Récupération fonctionnelle alors que les signes objectifs (nystagmus, torsion oculaire, déviation de la verticale subjective, …) peuvent persister
Mécanismes possibles : – adaptation neurologique avec noyau vestibulaire controlatéral, – inhibition commissurale, – modification des mouvements oculaires, modification des afférences spinales,…– rôle important du cervelet
Définition du vertigeDéfinition du vertige Distorsion désagréable de la perception de la gravitation, ou
sensation erronée de mouvement de l’individu ou de son environnement.
Rotatoire, ou linéaire. Syndrome multi-sensoriel :
– perceptives– posturales – oculo-motrices et végétatives sans perte de connaissance
Induit :– par une lésion du vestibule ou des voies vestibulaires– par une stimulation inhabituelle multisensorielle
Les autres formes cliniquesLes autres formes cliniques
Malaise vestibulaire :– Sensation vertigineuse– Transpiration– Nausées et vomissements– Malaise générale– Hypersalivation– Hyperventilation
MécanismeMécanisme
Discordance entre les informations vestibulaires, visuelles et somato-sensorielles
Une expérience multisensorielle ne correspondant pas aux références acquises (passager d’un véhicule versus locomotion active)
Il se manifeste par :– perturbation de l ’orientation spatiale– nystagmus par perturbation du réflexe vestibulo-oculaire (VOR)– ataxie par activation des voies vestibulo-spinales– nausée, vomissements et anxiété
N’entraîne pas de perte de connaissance +++
Stratégie et objectifStratégie et objectifSensations vertigineuses
Fausses vertiges :• Métabolique (ex : hypoglycémie)
• Cardiovasculaire (ex : malaise vagal)• Neurologique (ex : crise d’épilepsie)
• Psychologique (ex : phobie des hauteurs)
Vrais vertiges :Atteinte des voies vestibulaires
Atteinte périphérique :nerf ou noyeau
Atteinte central :les relais des voies vestibulaires et leurs connections dans le tronc cérébral
InterrogatoireInterrogatoire
Caractéristiques sémiologiques du vertige :
– Vertiges rotatoires– Instabilité (tangage) avec chute (côté)– Instabilité sans chute– Sensations d’accélération linéaire (ascentionel,
chute, propulsion, rétropulsion, latéropulsion)– Sensation de roulis
InterrogatoireInterrogatoire Profil évolutif :
– Paroxystique– Début brutal avec diminution en quelques jours– Permanent
Circonstances de début :– Trauma crânien ou cervical– Episode grippal, varicelle, zona– Médicaments (ototoxiques, sédatifs), tabac, alcool– Chirurgie– Alitement prolongé (Vertiges paroxystiques bénins)
Facteurs déclenchants– Changements de position– Obscurité
InterrogatoireInterrogatoire Signes associés :
– Cochléaires : acouphènes, plénitude d’oreille, surdité– Neurologiques : cervelet, paires crâniennes, troubles de conscience– Végétatifs
Incidence sur la vie socio-professionnelle :– Gêne à la marche et à la conduite de véhicules– Gêne dans la vie sociale– Arrêt de travail– Questionnaires pour le suivi (ex : Dizziness Handicap Inventory,
DHI)
InterrogatoireInterrogatoire
ATCD ORL Rechercher les signes de gravité :
– Diplopie– Céphalée– Cervicalgie– Fièvre et syndrome méningé
Pathologies associées
Examen cliniqueExamen clinique
Otoscopie Nystagmus Déviation segmentaire Station debout et marche Examen neurologique Examen général
Examen clinique : otoscopieExamen clinique : otoscopietympan normaltympan normal
Manche du marteau
Apophyse descendante de l’enclume
Triangle lumineux
Pars tensa
Eliminer une pathologie infecteiuse (otite moyenne) ou tumorale
NystagmusNystagmus Secousses rythmiques des globes oculaires
linéaire et/ ou rotatoire. 2 composantes :
– Dérive lent de l’axe de la vision vers le labyrinthe déficitaire
– suivi d’un rattrapage rapide (saccade) par le centre intégrateur définissant le sens du nystagmus
Préciser :– Le sens : horizontal, vertical, rotatoire,
horizonto-rotatoire– L’intensité : degrés 1 à 3– Spontané ou provoqué– Inhibé ou non par la fixation visuelle
Degré : 1 2 3
Nystagmus spontanéNystagmus spontané Exploration : Lunettes de Frenzel (ou Bartels):
– lunette loupes éclairés– sensibilise l’examen, – empêche la fixation oculaire
Vidéo-nystagmographie infra-rouge
Etudier l’effet de la fixation visuelle
Nystagmus spontané
Nystagmus périphérique
Unidirectionnel
Horizonto-rotatoire
Supprimé à la fixation oculaire
Proportionnel au vertige
Nystagmus central
Multidirectionnel
Direction pure
Augmenté à la fixation oculaire
Indépendant du vertige
Les nystagmus provoquésLes nystagmus provoqués• Signe de la fistule (variation de pression dans le CAE avec lunette de Frenzel)
• Nystagmus de poursuite oculaire
• Nystagmus de rattrapage (Halmagyi)
• Nystagmus provoqué par :- vibrateur mastoïdien- Secousses de la tête (head shaking test)
Les nystagmus provoquésLes nystagmus provoqués• Manœuvre de Dix-Hallpike (vertige positionnel paroxystique bénin)• Otoliths détachés des macules et déposés dans les canaux semi-circulaires
Manœuvre libératoire
Examen cliniqueExamen clinique
Déviation segmentaire :- Epreuve de Romberg : station debout- Epreuve d’Unterberger : piétinement
sur place, bras ballants- (Variante : Epreuve de Fukuda : piétinement bras tendus)
Examen cliniqueExamen clinique
Station debout : Instabilité Latéropulsion Augmentation du polygone de sustention
Marche : Embardées Demi-tour décomposé Vitesse de la marche (hésitante)
Examen cliniqueExamen clinique
Examen neurologique : Déficit moteur Déficit sensitif (proprioception) Syndrome cérébelleux Autres paires crâniennes
Examen cliniqueExamen clinique
Examen général : Eliminer les faux vertiges (cardio-
vasculaire) Etat des jambes et de la musculature
axial Examen ophtalmo
Vertiges intenses avec vomissements, sueurs
Un syndrome vestibulaire harmonieux :– nystagmus inhibé par la fixation (intérêt des lunettes de Frenzel)– horizontal ou horizonto-rotatoire battant du côté opposé du labyrinthe
détruit– Déviation de l’index vers le côté du labyrinthe détruit
Parfois associé à des signes auditifs (acouphènes, hypoacousie)
Absence de symptômes neurologiques associé
Syndrome vestibulaire périphérique
Syndrome discordant :– Déviation des index du côté du nystagmus
Présence de symptômes neurologiques associée– Déficit moteur– Syndrome cérébelleux
Instabilité sans déviation Nystagmus vertical ou rotatoire pur Anomalies de l’oculomotricité (poursuite oculaire
saccadée)
Syndrome vestibulaire central
Stratégie et objectifStratégie et objectifSensations vertigineuses
Fausses vertiges ? Vrais vertiges :Atteinte des voies vestibulaires
Syndrome harmonieux Syndrome discordantAutres signes neuro
Métabolique (ex : hypoglycémie)• Cardiovasculaire (ex : malaise vagal)• Neurologique (ex : crise d’épilepsie)
• Psychologique (ex : phobie des hauteurs)
Interrogatoire et examen général
Atteinte périphérique Atteinte centrale
Etiologies Etiologies
Explorations audio-vestibulairesExplorations audio-vestibulaires
Audiométrie tonale Audiométrie vocale Impédancemétrie
Recherche d’une atteinte asymétrique, rétro-cochléaire ...
Potentiels Evoqués Auditifs (PEA)Potentiels Evoqués Auditifs (PEA)
Exploration « objective » des voies auditives
Recherche d’argument suspect de N8
Epreuves vestibulaires Epreuves vestibulaires caloriquescaloriques
• Réponse labyrinthique aux changements de température des canaux semi-circulaires latéraux
• Irrigation à l’eau des 2 conduits auditifs externes
• Stimulations calibrées avec de l’eau à 30° (inhibition) et 44° (stimulation)
• Mesure de la fréquence et de la vitesse des nystagmus provoqués par la vidéonystagmographie automatisée ou par les lunettes de Frenzel
Etude de la poursuite oculaireEtude de la poursuite oculaire
• Dysmétrie (œil qui dépasse la cible)• Nystagmus de poursuite (gaze nystagmus)• Anomalies en faveur d’une origine centrale
Cible Oeil
Epreuve rotatoireEpreuve rotatoire• Rotation avec une vitesse et un temps calibrés• Mesure de la fréquence du nystagmus postrotatoire• Explore essentiellement les canaux semi-circulaires latéraux
Exploration de la fonction otolithique Verticale visuelle subjective
• Debout dans une salle obscure• Mettre une barre lumineuse inclinée dans une position verticale à l’aide d’une télécommande• Valeurs normales : 0-2 °• Déviation du côté opposé en cas de lésion destructrice de l’organe otolithique
Exploration de la fonction otolithiqueExploration de la fonction otolithique Potentiels myogéniques saculo-colliques Potentiels myogéniques saculo-colliques
• Stimulation du macule sacculaire par un son fort (clicks de 90-110 dB)
• Enregistrement EMG des contractions cervicales (sterno-cléido-mastoïdien)
• Mesure des seuils, des latences et des amplitudes de réponse musculaire
• Abolition ou élévation du seuil : témoin d’une lésion otolithique
Exploration de la fonction otolithique Exploration de la fonction otolithique Rotation autour d’un axe incliné par rapport à la gravité
(RAIG)
• Fauteuil rotatoire monté sur vérin et incliné de 13°• Stimulation spécifique et global des 2 organes otolithiques • Réponse normal : nystagmus modulée en fonction du cycle de rotation du fauteuil• Asymétries de réponse droite/gauche : atteinte otolithique
Posturographie :Posturographie :Evaluation globale du système d’équilibreEvaluation globale du système d’équilibre
Plate-formes statiques ou dyunamiques Plate-forme motorisée et asservie (Equitest) :
- test d’organisation sensorielle,- étude de différentes conditions sensorielles,- diagnostic d’omission vestibulaire- suivi évolutif au cours du traitement
Imagerie Imagerie TDM rochers :
– Coupes fines axiales et coronales en fenêtre osseuse
– Etude des structures osseuses de l’oreille moyenne et interne
– Indiqué dans les syndromes périphériques complété par l'IRM
IRM :– Etude de l’oreille interne, de la fosse
postérieure et du cerveau– Indiquée dans les syndromes vestibulaires
centraux
Conclusions
Système vestibulaire interagit avec la vision et la proprioception avec possibilité de compensation d’un déficit.
L’examen d’un vertigineux vise à établir l’origine vestibulaire des troubles puis leur nature centrale ou périphérique.
Une atteinte vestibulaire nécessite l’exploration du système auditif, et souvent une imagerie en plus des explorations vestibulaires.