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sinápticos excitadors (EPSP) y los potenciales postsinápticos inhibidores (IPSP) en las uniones sinápticas. Las respuestas de todo o nada son generadas en el nervio eferente. Cuando llegan al efector, de nuevo establecen una respuesta graduada. Cuando el efector es músculo liso, las respuestas se suman para producir potenciales de acción en el músculo liso, pero cuando el efector es músculo esquelético, la respuesta graduada siempre es ade- cuada para generar potenciales de acción que desencadenan la contracción muscular. La conexión entre las neuronas aferentes y las eferentes suele ocurrir en el sistema nervioso central, y la actividad del arco reflejo es modificada por los múltiples impul- sos que convergen en las neuronas eferentes o en cualquier esta- ción sináptica dentro del arco reflejo. El arco reflejo más sencillo consiste en una sola sinapsis entre las neuronas aferente y eferente. Tales arcos son monosinápticos, y los reflejos que ocurren en ellos se denominan reflejos mono- sinápticos. Los arcos reflejos en los cuales una o más interneu- ronas se hallan interpuestas entre las neuronas aferentes y efe- rentes se conocen como reflejos polisinápticos. Un arco reflejo polisináptico puede tener desde dos hasta 200 sinapsis. Refl ejos O B J E T I V O S Después de revisar este capítulo, el lector será capaz de: Describir los componentes de un arco reflejo. ■ Describir los husos musculares y su función en el reflejo miotático. ■ Describir los órganos tendinosos de Golgi y analizar su función como parte de un sistema de ■ retroalimentación que mantiene la fuerza muscular. Definir la inervación recíproca, el reflejo miotático inverso, el clono y la reacción de alarga- ■ miento. La unidad básica de la actividad refleja integrada es el arco refle- jo. Este arco consta de un órgano sensitivo, una neurona aferen- te, una o más sinapsis en una estación integradora central, una neurona eferente y un efector. En los mamíferos, la conexión entre las neuronas somáticas aferentes y eferentes por lo general se encuentra en el cerebro o en la médula espinal. Las neuro- nas aferentes entran a través de las raíces dorsales o los pares craneales y sus cuerpos celulares se hallan en los ganglios de la raíz dorsal o en los ganglios homólogos de los pares craneales. Las fibras eferentes salen a través de las raíces ventrales o los pa- res craneales motores correspondientes. Se conoce como ley de Bell-Magendie el principio que propone que en la médula espi- nal las raíces dorsales son sensitivas y, las ventrales, motrices. La actividad en el arco reflejo comienza en un receptor sen- sitivo con un potencial de receptor cuya magnitud es propor- cional a la fuerza del estímulo (fig. 9-1). Esto genera potenciales de acción de todo o nada en el nervio aferente, y el número de potenciales de acción es proporcional al tamaño del potencial generador. En el sistema nervioso central (SNC), las respuestas también son graduadas en lo que respecta a los potenciales post- INTRODUCCIÓN mamíferos. Las del primer tipo contienen muchos núcleos en una parte central dilatada y se denominan fibras de la bolsa nu- clear (fig. 9-2B). Hay dos subtipos de tales fibras, las dinámicas y las estáticas. De modo característico, se observan dos o tres fibras de la bolsa nuclear por huso. El segundo tipo de fibras intrafusales, las fibras de la cadena nuclear, son más delgadas, más cortas y carecen de una bolsa definida. Cada huso posee alrededor de cinco de estas fibras. Hay dos tipos de terminaciones sensitivas en cada huso, una terminación primaria (grupo Ia) simple y hasta ocho termina- ciones secundarias (grupo II). La fibra aferente Ia circunda y envuelve el centro de las fibras dinámicas y estáticas de la bolsa nuclear, así como las fibras de la cadena nuclear. Las fibras sensiti- vas del grupo II se encuentran adyacentes a los centros de la bolsa nuclear estática y las fibras de cadena nuclear; aquéllas no iner- van las fibras dinámicas de la bolsa nuclear. Las aferentes Ia son muy sensibles a la velocidad del cambio en la longitud muscular durante una distensión (respuesta dinámica). Por consiguiente, proporcionan información sobre la velocidad de movimiento y permiten los movimientos correctivos rápidos. La actividad de estado estacionario (tónico) de las aferentes del grupo Ia y II pro- porciona información sobre la longitud del músculo durante el estado de equilibrio (respuesta estática). La gráfica superior de la figura 9-2C muestra los componentes dinámico y estático de la actividad de una fibra aferente Ia durante el estiramiento muscu- lar. Obsérvese que ellas se descargan con mucha rapidez mientras se está estirando el músculo (zona sombreada de las gráficas) y con menos velocidad en el curso del estiramiento sostenido. Los husos tienen una propia inervación motora. Estos ner- vios poseen un diámetro de 3 a 6 μm, constituyen alrededor de 30% de las fibras de las raíces centrales y se denominan moto- neuronas γ. Se conocen dos tipos de éstas: las dinámicas, que inervan las fibras dinámicas de la bolsa nuclear, y las estáticas, las cuales inervan las fibras estáticas de la bolsa nuclear y las fi- bras de la cadena nuclear. La activación de las motoneuronas γ dinámicas aumenta la sensibilidad dinámica de las terminacio- nes de las fibras del grupo Ia. La activación de las motoneuronas γ estáticas incrementa el nivel tónico de la actividad tanto en las terminaciones del grupo Ia como en las del grupo II, disminuye la sensibilidad dinámica de las aferentes del grupo Ia y puede prevenir el silenciamiento de las aferentes Ia durante el estira- miento del músculo (fig. 9-2C). REFLEJOS MONOSINÁPTICOS: REFLEJO MIOTÁTICO Cuando un músculo esquelético con una inervación intacta es estirado, el mismo se contrae. Esta respuesta se llama reflejo miotático. El estímulo que inicia el reflejo es el estiramiento del músculo y la respuesta es la contracción del músculo que se está estirando. El órgano sensitivo es una pequeña estructura capsu- lada con forma de huso, o fusiforme, denominada huso muscu- lar, situado en la porción carnosa del músculo. Los impulsos que se originan en dicho huso son transmitidos al sistema nervioso central por fibras sensitivas rápidas que pasan directamente a las neuronas motrices que inervan el mismo músculo. El neuro- transmisor en la sinapsis central es el glutamato. El reflejo mio- tático es el reflejo monosináptico mejor conocido y estudiado, cuyo ejemplo es el reflejo rotuliano (recuadro clínico 9-1). ESTRUCTURAS DE LOS HUSOS MUSCULARES Cada huso muscular tiene tres elementos esenciales: 1) un grupo de fibras musculares que se encuentran en el interior del huso, las cuales son especializadas y tienen terminaciones polares con- tráctiles, así como un centro no contráctil; 2) los nervios aferentes mielinizados de gran diámetro (tipos Ia y II) que se originan en la zona central de las fibras intrafusales, y 3) nervios eferentes mieli- nizados de pequeño diámetro que inervan las regiones contrácti- les polares de las fibras dentro del huso (fig. 9-2A). Es importante comprender la relación de estos elementos entre sí y con el propio músculo para apreciar la función de este órgano sensitivo, en la señalización de los cambios de la longitud del músculo en el cual éste se encuentra situado. Los cambios de longitud muscular se acompañan de modificaciones en el ángulo de las articulaciones; por consiguiente, los husos musculares proporcionan informa- ción sobre la posición (es decir, propiocepción). Las fibras intrafusales tienen una posición paralela a las fi- bras extrafusales (las unidades contráctiles regulares del múscu- lo) y las terminaciones de la cápsula del huso se insertan en los tendones en cada extremo del músculo. Las fibras intrafusales no contribuyen a la fuerza contráctil global del músculo; más bien, aquéllas participan en la función sensitiva pura. Se cono- cen dos tipos de fibras intrafusales en los husos muscularesde Órgano sensitivo Neurona aferente Neurona eferente Unión neuromuscular Sinapsis Músculo Potencial generador Potenciales de acción EPSP (y IPSP) Potenciales de acción Potenciales de placa terminal Potenciales de acción FIGURA 91 Arco reflejo. Obsérvese que en el receptor y en el sistema nervioso central ocurre una respuesta gradual no propagada que es proporcional a la magnitud del estímulo. La reacción en la unión neuromuscular también es graduada, aunque en situaciones normales siempre es tan intensa que origina una respuesta en el músculo esquelético. Por otra parte, en las porciones del arco especializadas para la transmisión (axones aferentes y eferentes, así como membrana muscular), las respuestas son potenciales de acción de todo o nada. EPSP, potencial postsináptico excita- dor; IPSP, potencial postsináptico inhibidor. Reflejo rotuliano La percusión del tendón rotuliano desencadena el reflejo rotu- liano, un reflejo miotático del músculo cuadríceps crural, ya que la percusión en el tendón estira el músculo. Una contracción si- milar se observa cuando se estira manualmente el cuadríceps. Los reflejos miotáticos también pueden desencadenarse en la mayoría de los músculos de gran tamaño del cuerpo. La perfu- sión en el tendón del tríceps braquial, por ejemplo, origina una respuesta extensora en el codo como resultado de la contrac- ción refleja del tríceps; la percusión del tendón de Aquiles gene- ra una reacción del tobillo como consecuencia de la contracción refleja del músculo gemelo; y la percusión a un lado de la cara da lugar a un reflejo de estiramiento en el masetero. El reflejo rotuliano es un ejemplo de un reflejo osteotendinoso (DTR), el cual en una exploración neurológica se gradúa mediante la siguiente escala: 0 (ausente), + (hipoactivo), 2+ (vivo, normal), 3+ (hiperactivo sin clono), 4+ (hiperactivo con clono leve) y 5+ (hiperactivo con clono sostenido). La ausencia del reflejo rotu- liano puede significar una alteración de cualquier parte del arco reflejo, incluido el huso muscular, las fibras nerviosas aferentes Ia o las motoneuronas que inervan el músculo cuadríceps. La causa más frecuente es una neuropatía periférica por trastor- nos, como diabetes, alcoholismo y toxinas. Un reflejo hiperacti- vo puede significar una interrupción de las vías corticoespinales y otras descendentes que influyen en el arco reflejo. RECUADRO CLÍNICO 9-1 Axones aferentes Axones eferentes Terminaciones motoras γ Terminaciones sensitivas Cápsula Fibras musculares internas del huso Ia II Estáticas Dinámicas A Huso muscular Fibra dinámica de la bolsa nuclear Fibras estáticas de la bolsa nuclear Fibra de la cadena nuclear B Fibras internas del huso muscular C Respuesta de la fibra sensitiva Ia a la activación selectiva de las motoneuronas Estiramiento únicamente Respuesta dinámica Respuesta de estado estacionario 0 Estimula la fibra estática γ 200 0 Estimula la fibra dinámica γ E s ti ra m ie n to Im p u ls o /s 200 0 6 0.2 s Im p u ls o /s 0 200 Im p u ls o /s FIGURA 92 Huso muscular de mamífero. A) Representación esquemática de los principales componentes del huso muscular de mamífero que comprenden fibras musculares internas del huso, terminaciones aferentes de fibras sensitivas y fibras motoras eferentes (moto- neuronas γ). B) Tres tipos de fibras musculares internas del huso: fibras dinámicas y estáticas de la bolsa nuclear, así como fibras de la cadena nuclear. Una sola fibra aferente Ia inervan los tres tipos de fibras para formar una terminación sensitiva primaria. Una fibra sensitiva del grupo II inerva la cadena nuclear y las fibras estáticas de la bolsa para formar una terminación sensitiva secundaria. Las motoneuronas γ dinámicas inervan las fibras dinámicas de la bolsa; las motoneuronas γ estáticas inervan combinaciones de fibras estáticas de la cadena y la bolsa. C) Com- paración de los tipos de descarga de la actividad aferente Ia sólo durante el estiramiento y en el curso de la estimulación de las motoneuronas γ estáticas o dinámicas. Sin la estimulación γ, las fibras Ia muestran una pequeña respuesta dinámica al estiramiento muscular y un moderado aumento en la descarga de estado estacionario. Cuando se activan las motoneuronas γ estáticas, la respuesta de estado estacionario se incre- menta y la reacción dinámica disminuye. Cuando se activan las motoneuronas γ dinámicas, la respuesta dinámica se eleva de modo notable pero la respuesta de estado estacionario gradualmente vuelve a su nivel original. (De Kandel ER, Schwartz JH, Jessell TM [editors]: Principles of Neural Science, 4th ed. McGraw-Hill, 2000.) FUNCIÓN DE LOS HUSOS MUSCULARES Cuando se estira el huso muscular, se distorsionan sus termina- ciones sensitivas y se generan potenciales de receptor, los cua- les, a su vez, activan potenciales de acción en las fibras sensiti- vas con una frecuencia proporcional al grado de estiramiento. Dado que el huso se encuentra paralelo a las fibras extrafusales, cuando se distiende de manera pasiva, los husos también se es- tiran, lo cual se designa como “carga del huso”. Esto inicia una contracción refleja de las fibras extrafusales muscular. Por otra parte, de manera característica las aferentes del huso dejan de emitir impulsos cuando se contrae el músculo por la estimula- ción eléctrica de las motoneuronas α a las fibras extrafusales, en virtud de que el músculo se acorta mientras se descarga este último (fig. 9-4). Por consiguiente, el huso y sus conexiones reflejas constitu- yen un dispositivo de retroalimentación que opera para preser- var la fuerza muscular; si se estira el músculo, la descarga del huso aumenta y se produce un acortamiento reflejo, en tanto si se acorta el músculo sin una modificación de la descarga de la motoneurona γ, disminuye la actividad aferente del huso que relaja el músculo. Las respuestas dinámicas y estáticas de las aferentes del huso muscular influyen en el temblor fisiológico (recuadro clínico 9-2). EFECTOS DE LA DESCARGA DE LA MOTONEURONA γ La estimulación de las motoneuronas γ origina un fenómeno muy diferente del que genera la estimulación de las fibras ex- trafusales. Tal estimulación no desencadena de manera directa la contracción detectable de los músculos, por cuanto las fibras intrafusales no son tan potentes o abundantes como para pro- ducir acortamiento. Sin embargo, la estimulación hace que los extremos contráctiles de las fibras internas del uso se acorten y, por tanto, se estira la porción de la bolsa nuclear de los hu- sos, con lo cual se deforman las terminaciones y se inician los impulsos en las fibras Ia (fig. 9-4). Esto, a su vez, puede desen- cadenar una contracción refleja del músculo. Como consecuen- cia, el músculo puede contraerse a través de la estimulación de las motoneuronas que inervan a las fibras extrafusales o de las motoneuronas γ que inician la contracción de modo indirecto a través del reflejo miotático. Si se estira todo el músculo durante la estimulación de las mo- toneuronas γ, aumenta más la frecuencia de descarga de las fibras Ia (fig. 9-4). Por tanto, el aumento de la actividad de la mo- toneurona γ incrementa la sensibilidad del huso durante el esti- ramiento. En respuesta a los impulsos excitadores descendentes hacia los circuitos motores raquídeos, se activan tanto las motoneu- ronas α como las γ. En virtud de esta “coactivación de α-γ”, las fibras internas y externas del huso se acortan de manera conjun- ta, y la actividad aferente del huso puede ocurrir durante todo el periodo de contracción muscular. De este modo, el huso conser- va su habilidad de reaccionar al estiramiento y de manera refleja ajusta la descarga de la motoneurona α. CONEXIONES CENTRALES DE LAS FIBRAS AFERENTES Las fibras Ia terminan directamente en las motoneuronas que inervan las fibras extrafusales del mismo músculo (fig. 9-3). El lapso transcurrido entre la aplicación del estímuloy la respuesta se denomina tiempo de reacción. En el ser humano, este último para un reflejo miotático, como el rotuliano, es de 19 a 24 ms. La estimulación débil del nervio sensitivo del músculo, del cual se sabe estimula únicamente las fibras Ia, genera una respues- ta contráctil con una latencia similar. Dado el conocimiento de las velocidades de conducción de los tipos de fibras aferentes y eferentes, así como gracias a la posibilidad de medir la distan- cia desde el músculo hasta la médula espinal, se puede calcular cuánto tiempo de reacción tarda la conducción de ida y vuelta a la médula espinal. Cuando se sustrae este valor al tiempo de re- acción, lo que resta, llamado el retraso central, es el tiempo que tarda la actividad refleja en atravesar la médula espinal. En el ser humano, el retraso central para el reflejo rotuliano es 0.6 a 0.9 ms, y se han observado cifras de magnitud similar en los anima- les de experimentación. Dado que el retraso sináptico mínimo es de 0.5 ms, sólo es posible haber atravesado una sola sinapsis. Los husos musculares también establecen conexiones que producen contracción muscular a través de vías polisinápticas y las aferentes que intervienen en ello probablemente corres- ponden a las de las terminaciones secundarias. Sin embargo, las fibras del grupo II también forman conexiones monosinápticas con las motoneuronas y contribuyen en grado leve al reflejo miotático. Placa terminal motriz en la fibra externa del huso Raíz ventral Motoneurona Raíz dorsal Interneurona que libera mediador inhibidor Fibra Ib del órgano tendinoso de Golgi Fibra Ia del huso muscular FIGURA 93 Esquema que ilustra las vías que intervienen en el reflejo miotático y el reflejo miotático inverso. El estiramiento estimula el huso muscular, el cual activa las fibras Ia que excitan la motoneurona. El estiramiento también estimula al órgano tendinoso de Golgi, el cual activa las fibras Ib que excitan una interneurona que libera el mediador inhibidor glicina. Con un estiramiento intenso, la hiperpolarización resultante de la motoneurona es tal que deja de descargar impulsos. CONTROL DE LA DESCARGA DE LA MOTONEURONA γ Las motoneuronas γ son reguladas en gran medida por las vías descendentes en diversas zonas del cerebro. A través de dichas vías, la sensibilidad de los husos musculares y, por ende, el um- bral de los reflejos miotáticos en diversas partes del cuerpo, pue- den ajustarse y modificarse para satisfacer las necesidades del control de la postura. Asimismo, otros factores influyen en la descarga de la moto- neurona γ. La ansiedad da lugar a mayor descarga, un hecho que probablemente explica los reflejos tendinosos hiperactivos que a veces se observan en los pacientes ansiosos. Además, el movimiento inesperado se vincula con mayor descarga eferente. La estimulación de la piel, sobre todo por agentes nocivos, aumen- ta la descarga de la motoneurona γ hacia los husos musculares de los flexores ipsolaterales, mientras reduce la de los extensores y produce el patrón contrario en la extremidad opuesta. Es bien sabido que el tratar de separar las manos cuando los dedos se encuentran flexionados y enganchados entre sí, facilita el reflejo rotuliano (maniobra de Jendrassik) y esto en parte quizá se deba al aumento de la descarga de la motoneurona γ iniciada por los impulsos aferentes provenientes de las manos. INERVACIÓN RECÍPROCA Cuando ocurre un reflejo miotático, los músculos que antagoni- zan la acción de los músculos activados (antagonistas) se relajan. Se dice que este fenómeno se debe a una inervación recíproca. Los impulsos en las fibras Ia de los husos musculares del músculo principal originan la inhibición postsináptica de las moto- neuronas hacia los antagonistas. La vía que media este efecto es bisináptica. Una colateral de cada fibra Ia pasa en la médula espinal a una interneurona inhibidora que hace sinapsis con una FIGURA 94 Efecto de los diversos estados sobre la descarga del huso muscular. Cuando se estira todo el músculo, el huso muscular también lo hace y sus terminaciones sensitivas son activadas con una frecuencia proporcional al grado del estiramiento (“carga del huso”). Las aferentes del huso dejan de liberar impulsos cuando el músculo se con- trae (“descarga del huso”). La estimulación de las motoneuronas γ acor- ta los extremos contráctiles de las fibras internas del huso. Esto estira la región de la bolsa nuclear, lo cual inicia impulsos en las fibras sensitivas. Si se elonga todo el músculo durante la estimulación de las motoneuro- nas γ, la frecuencia de descarga en las fibras sensitivas aumenta más. Aumento de la descarga eferente γ-músculo estirado Aumento de la descarga eferente γ Músculo contraído Músculo estirado Músculo en reposo Tendón Huso Fibra externa del huso Nervio sensitivo Impulsos en el nervio sensitivo Temblor fisiológico La respuesta de las terminaciones de fibras sensitivas Ia a los fenó- menos dinámicos (fásicos), lo mismo que estáticos en el músculo, es importante por cuanto una respuesta fásica intensa y rápida ayuda a amortiguar las variaciones causadas por los retrasos de la conducción en el asa de retroalimentación que regula la longitud muscular. En situaciones normales, ocurre una pequeña oscilación en el asa de retroalimentación. Este temblor fisiológico tiene una baja amplitud (apenas visible a simple vista) y una frecuencia de aproximadamente 10 Hz. El temblor fisiológico es un fenóme- no normal que afecta a todas las personas mientras mantienen una postura o durante los movimientos. Sin embargo, el temblor podría intensificarse si no fuese por la sensibilidad del huso a la velocidad del estiramiento. Dicho temblor quizá se acentúe en algunas situaciones, como cuando se tiene ansiedad o cansancio, o como consecuencia de la intoxicación por fármacos. Múltiples factores contribuyen a la génesis del temblor fisiológico. Tal vez éste depende no sólo de fuentes centrales (oliva inferior), sino además de factores periféricos que incluyen las velocidades de descarga de la unidad motora y la resonancia mecánica. RECUADRO CLÍNICO 9-2 la espinal en las interneuronas inhibidoras, que a su vez tienen su fin directamente en las motoneuronas (fig. 9-3). Aquéllas también poseen conexiones excitadoras con las motoneuronas encargadas de inervar los antagonistas del músculo. Dado que los órganos tendinosos de Golgi, a diferencia de los husos, se encuentran dispuestos en serie con las fibras musculares, son estimulados por el estiramiento pasivo y la contracción activa del músculo. El umbral de los órganos tendinosos de Golgi es bajo. El grado de estimulación por el estiramiento pasivo no es conside- rable en virtud de que las fibras musculares más elásticas absorben la mayor parte del estiramiento; por esto se necesita un estiramien- to potente para producir la relajación. Sin embargo, la descarga es generada de modo regular por la contracción del músculo y, por tanto, el órgano tendinoso de Golgi funciona como un transductor en el circuito de retroalimentación que controla la fuerza muscular de una manera análoga a como lo hace el circuito de retroalimen- tación del huso que regula la longitud del músculo. La importancia de las terminaciones primarias en los husos y los órganos tendinosos de Golgi para controlar la velocidad de la contracción muscular, así como la longitud y la fuerza musculares se ilustra por el hecho de que la sección de los nervios aferentes de un brazo hace que la extremidad quede suspendida laxamente en un estado de semiparálisis. En la figura 9-6, es posible ver la motoneurona que inerva los músculos antagonistas. En el capí- tulo 6, se describe este ejemplo de inhibición postsináptica y, en la figura 6-6, se representa la vía. REFLEJO MIOTÁTICO INVERSO Hasta cierto punto, cuanto más se estire un músculo, tanto más potente es la contracción refleja. Sin embargo, cuando la tensión alcanza ungrado suficiente, la contracción súbitamente se in- terrumpe y el músculo se relaja. Esta relajación en respuesta al estiramiento potente se denomina reflejo miotático inverso o inhibición autógena. El receptor para el reflejo miotático inverso se encuentra en el órgano tendinoso de Golgi (fig. 9-5). Este órgano consta de una acumulación de redes de terminaciones nerviosas intrincadas dispuestas entre los fascículos de un tendón. Se conocen tres a 25 fibras musculares por órgano tendinoso. Las fibras de los órganos tendinosos de Golgi constituyen el grupo IB de las fibras nerviosas sensitivas, mielinizadas, de contracción rápida. La estimulación de estas fibras Ib desencadena la generación de potenciales postsi- nápticos inhibidores en las motoneuronas que inervan el músculo en el cual se originan las fibras. Las fibras Ib terminan en la médu- Órgano de Golgi, que muestra ramificación de las fibrillas nerviosas Fibras musculares Fascículos tendinosos Fibra nerviosa Inter- neuronas Retroalimentación de la fuerza Señal eferente Retroalimentación de longitud y velocidad Órganos tendinosos Músculo Fuerza muscular Longitud muscular Carga Husos α − − + + + γd γs Señal de control interneuronal Señal de control α Señal de control dinámico γ Señal de control estático γ Alteraciones internas Fuerzas externas Longitud y velocidad FIGURA 95 Órgano tendinoso de Golgi. (Reproducida con autorización de Goss CM [editor]: Gray´s Anatomy of the Human Body. 29th ed. Lea & Febiger, 1973.) FIGURA 96 Esquema de bloques del sistema de control motor periférico. La línea de rayas indica la retroalimentación no neural de músculo que limita la longitud y la velocidad a través de las propiedades mecánicas inherentes del músculo. γd, motoneuronas γ dinámicas; γs, motoneuronas γ estáticas. (Reproducida con autorización de Houk J en: Medical Physiology, 13th ed. Mount-Castle VB [editor]. Mosby, 1974.) como resultado del reflejo miotático en el músculo tríceps. El es- tiramiento adicional activa el reflejo miotático inverso. La resis- tencia a la flexión súbitamente se colapsa y el miembro superior se flexiona. La flexión pasiva constante estira el músculo una vez más y puede repetirse la secuencia. Esta secuencia de resistencia seguida de una relajación cuando se mueve pasivamente una ex- tremidad se conoce como efecto de “navaja de muelle” debido a que se parece al cierre de una navaja de bolsillo. También se co- noce como reacción de alargamiento por cuanto es la respuesta de un músculo espástico al alargamiento. REFLEJOS POLISINÁPTICOS: REFLEJO DE RETIRADA Las vías reflejas polisinápticas se ramifican de una manera com- pleja (fig. 9-7). Es variable el número de sinapsis en cada una de sus ramas. En virtud del retraso sináptico en cada sinapsis, la actividad de las ramas con menos sinapsis alcanza primero a las motoneuronas, seguida de la actividad en las vías más largas. Esto da lugar a un bombardeo duradero de las motoneuronas por un solo estímulo y, como consecuencia, a respuestas pro- longadas. Asimismo, algunas de las vías ramificadas se regresan sobre sí mismas, lo cual permite la reverberación de la actividad hasta que se vuelve imposible producir una respuesta transináp- tica propagada y se desvanece. Tales circuitos de reverberación son frecuentes en el cerebro y en la médula espinal. REFLEJO DE RETIRADA Éste es un reflejo polisináptico clásico que ocurre en respuesta a una estimulación casi siempre dolorosa de la piel o de los te- jidos subcutáneos y el músculo. La reacción es la contracción del músculo flexor y la inhibición de los músculos extensores, de manera que la parte del cuerpo estimulada se flexiona y se aleja del estímulo. Cuando se aplica un estímulo potente a una extremidad, la respuesta comprende no sólo la flexión y el retiro de la extremidad, sino también la extensión de la extremidad opuesta. Esta respuesta extensora cruzada es propiamente par- te del reflejo de retirada. Los estímulos potentes en los animales de experimentación generan actividad en el grupo de interneu- ronas que se difunde a las cuatro extremidades. Esto es difícil de organización del sistema. La interacción de la descarga del huso, la descarga del órgano tendinoso y la inervación recíproca deter- mina la velocidad de descarga de las motoneuronas α (recuadro clínico 9-3). TONO MUSCULAR La resistencia de un músculo al estiramiento suele designarse como tono. Si se secciona el nervio motor de un músculo, éste ofrece muy escasa resistencia y se dice que está flácido. Un músculo hipertó- nico (espástico) es aquél en el cual la resistencia al estiramiento es alta en virtud de los reflejos miotáticos hiperactivos. En ocasio- nes, en alguna parte entre los estados de flacidez y espasticidad, se encuentra la zona poco clara del tono normal. Los músculos casi siempre son hipotónicos cuando la frecuencia de descarga de la motoneurona γ es baja y es hipertónica cuando ella es elevada. Cuando los músculos se encuentran hipertónicos, claramente se observa la secuencia de estiramiento moderado → contracción muscular, estiramiento potente → relajación muscular. La flexión pasiva del codo, por ejemplo, afronta una resistencia inmediata Clono Una característica de los estados en los cuales se presenta ma- yor descarga de la motoneurona γ es el clono. Ese signo neu- rológico corresponde a la presentación de contracciones regu- lares, repetitivas y rítmicas de un músculo que es objeto de un estiramiento súbito y constante. Sólo el clono sostenido con cinco o más pulsiones se considera anómalo. El clono del tobi- llo es un ejemplo clásico. Éste se inicia mediante la dorsiflexión vigorosa y persistente del pie, y la respuesta es la flexión plan- tar rítmica en el tobillo. La secuencia reflejo miotático-reflejo miotático inverso puede contribuir a tal reacción. Sin embar- go, tal vez se presente con base en la descarga sincrónica de las motoneuronas, sin descarga del órgano tendinoso de Golgi. Los husos del músculo examinado se encuentran hiperactivos, y la descarga de sus impulsos activa las motoneuronas que iner- van el músculo a la vez. La contracción muscular consecutiva detiene la descarga del huso. Sin embargo, se ha mantenido el estiramiento y tan pronto como el músculo se relaja, se vuelve a estirar de nuevo y los husos son estimulados. El clono tam- bién se presenta tras la abolición de los impulsos corticales des- cendentes a una interneurona inhibidora glicinérgica medular denominada célula de Renshaw. Esta última recibe impulsos excitadores de las motoneuronas α a través de un axón colateral (y a su vez inhibe al mismo). Además, las fibras corticales que ac- tivan los flexores del tobillo establecen contacto con las células de Renshaw (así como con las hiperneuronas inhibidoras de tipo Ia) que bloquean a los extensores antagonistas del tobillo. Este circuito impide la estimulación refleja de los extensores cuan- do los flexores están activos. Por tanto, si se lesionan las fibras corticales descendentes (lesión de motoneurona superior), no aparece la inhibición de los antagonistas. El resultado es la contracción hiperactiva y secuencial de los flexores y los exten- sores del tobillo (clono). Tal vez surja el clono en los pacientes con esclerosis lateral amiotrófica, apoplejía, esclerosis múltiple, lesión de la médula espinal y encefalopatía hepática. RECUADRO CLÍNICO 9-3 Neurona sensitiva A C Motoneurona B FIGURA 97 Diagrama de las conexiones polisinápticas entre las neuronas aferentes y eferentes de la médula espinal. La fibra de la raíz dorsal activa la vía A con tres interneuronas, la vía B con cuatro interneuronas y la vía C con cuatro interneuronas. Obsérvese que una de las interneuronas en la vía C se conecta con una neurona que retorna a otras interneuronas, formando así circuitos de reverberación. indica que los impulsos aferentes fraccionan el fondo común de motoneuronas;es decir, cada impulso va únicamente a la parte del fondo común de motoneuronas que inervan a los flexores de esa extremidad en concreto. Por otro lado, si todos los impulsos sensitivos son aislados y estimulados uno después del otro, la suma de la tensión desarrollada por la estimulación de cada uno es mayor que la producida por la estimulación eléctrica directa del músculo o la estimulación de todos los impulsos a la vez. Esto indica que los diversos impulsos aferentes comparten al- gunas de las motoneuronas y que ocurre obstrucción cuando todos los impulsos son estimulados a la vez. PROPIEDADES GENERALES DE LOS REFLEJOS De la descripción precedente de las propiedades de reflejos mo- nosinápticos y polisinápticos, resulta evidente que la actividad refleja es uniforme y específica tanto en relación con el estímulo como con la respuesta; un estímulo en concreto desencadena una determinada respuesta. El hecho de que las respuestas re- flejas sean estereotípicas no descarta la posibilidad de que sean modificadas por la experiencia. Los reflejos son adaptables y pueden ser modificados para realizar tareas motrices y mante- ner el equilibrio. Los impulsos descendentes de las regiones ce- rebrales superiores desempeñan una función importante en la regulación y la adaptación de los reflejos modulares. ESTÍMULO ADECUADO Por lo general, el estímulo que desencadena un reflejo es muy preciso. Este estímulo se denomina estímulo adecuado para el reflejo específico. Un ejemplo notable es el reflejo de rascado en el perro. Este reflejo raquídeo es activado de manera correcta mediante múltiples estímulos de contacto lineal, como los pro- ducidos por un insecto que se arrastra en la piel. La respuesta es la rascadura vigorosa de la zona estimulada. Si se encuentran ampliamente separados o no alineados múltiples estímulos tác- tiles, no se produce el estímulo adecuado y no ocurre ningún rascado. Las pulgas se arrastran, pero también saltan de un lugar a otro. Este salto separa los estímulos táctiles de manera que no se genera un estímulo adecuado para el reflejo de rascado. Es dudoso que la población de pulgas sobreviviese mucho tiempo sin la habilidad de saltar. VÍA FINAL COMÚN Las motoneuronas que inervan las fibras externas del huso en los músculos esqueléticos constituyen el lado eferente de mu- chos arcos reflejos. Todas las influencias neurales que afectan a la contracción muscular, al final convergen en ella a través de los músculos y, por tanto, se denominan vías finales comunes. Múltiples impulsos confluyen en ellas. De hecho, la superficie de la motoneurona promedio y sus dendritas dan cabida a unos 10 000 botones sinápticos. Por lo menos cinco impulsos van desde el mismo segmento raquídeo hasta una motoneurona medular clásica. Además de éstos, hay impulsos excitadores e inhibidores, los cuales casi siempre hacen relevo a través de las interneuronas, desde otros niveles de la médula espinal y múl- demostrar en animales normales, pero fácilmente se comprueba en un animal en el cual se han abolido los efectos reguladores de los impulsos desde el cerebro por la sección previa de la mé- dula espinal (animal espinal). Por ejemplo, cuando se pincha la extremidad trasera de un gato espinal, se retira la extremidad estimulada, se extiende el miembro trasero opuesto, se extiende la extremidad anterior ipsolateral y se flexiona el miembro an- terior contralateral. Esta propagación de impulsos excitadores hacia arriba y hacia abajo de la médula espinal a un número cada vez mayor de motoneuronas se denomina irradiación del estí- mulo y el incremento en el número de unidades motoras activas se llama reclutamiento de unidades motoras. IMPORTANCIA DEL REFLEJO DE RETIRADA Las respuestas flexoras pueden ser originadas por la estimula- ción inocua de la piel o por el estiramiento del músculo, pero las respuestas flexoras potentes con retirada se inician sólo a causa de estímulos nocivos o por lo menos potencialmente per- judiciales para el animal. Por tanto, estos estímulos se denomi- nan estímulos nociceptivos. Sherrington señaló la utilidad de la respuesta de retirada para la supervivencia. La flexión de la extremidad estimulada, aleja a ésta de la fuente de irritación, y la extensión de la otra extremidad brinda soporte al cuerpo. El patrón que asumen las cuatro extremidades pone al animal en una posición para huir corriendo del estímulo agresor. Los reflejos de retirada son prepotentes, es decir, anteceden a las vías espinales de cualquier otra actividad refleja que se presen- te en ese momento. Muchas de las características de los reflejos polisinápticos pueden demostrarse mediante el estudio del reflejo de retirada. Un estímulo nocivo débil en un pie desencadena una respues- ta de flexión mínima; estímulos más potentes producen una flexión cada vez mayor, a medida que el estímulo irradia a un número progresivamente grande de motoneuronas que inervan los músculos de la extremidad. Los estímulos más potentes tam- bién originan una respuesta más duradera. Un estímulo débil causa un movimiento de flexión rápido; un estímulo potente da lugar a flexión prolongada y, a veces, a una serie de movimientos de flexión. Esta respuesta duradera se debe a la descarga pro- longada y repetida de las motoneuronas. La descarga repetida se denomina poscarga y se debe al bombardeo persistente de las motoneuronas por los impulsos que llegan a través de vías polisinápticas complicadas y de circuitos. A medida que aumenta la fuerza de un estímulo nocivo, se acorta el tiempo de reacción. Se presenta una facilitación espa- cial y temporal en las sinapsis de la vía polisináptica. Los estímu- los más potentes generan más potenciales de acción por segun- do en las ramas activas y accionan un mayor número de ramas; por tanto, se presenta con más rapidez la suma de los potenciales postsinápticos excitadores al nivel de descarga. FRACCIONAMIENTO Y OCLUSIÓN Otra característica de la respuesta de retirada es el hecho de que la estimulación supramáxima de cualquiera de los nervios sen- sitivos de una extremidad nunca origina una contracción tan poderosa de los músculos flexores, como la desencadenada por la estimulación eléctrica directa de los propios músculos. Esto PREGUNTAS DE OPCIÓN MÚLTIPLE Para todas las preguntas elija una sola respuesta, a menos que se indique lo contrario. 1. El reflejo miotático inverso A) tiene un umbral más bajo que el reflejo miotático B) es un reflejo monosináptico C) es un reflejo disináptico con una sola interneurona intercalada entre las fibras aferente y eferente D) es un reflejo polisináptico con muchas interneuronas intercala- das entre las fibras aferente y eferente E) Necesita la descarga de neuronas centrales que liberan ace- tilcolina 2. Cuando la descarga de la motoneurona γ aumenta al mismo tiempo que la descarga de la motoneurona α al músculo A) ocurre la inhibición rápida de la descarga en las aferentes Ia del huso B) se prolonga la contracción del músculo C) no se contraerá el músculo D) el número de impulsos en las aferentes Ia del huso es más pe- queño que cuando se incrementa sólo la descarga α E) el número de impulsos en las aferentes Ia del huso es mayor que cuando aumenta sólo la descarga α 3. ¿Cuál de las siguientes no es característica de un reflejo? A) La modificación por los impulsos de diversas partes del sistema nervioso central B) Quizás implique la contracción simultánea de algunos múscu- los y la relajación de otros C) Supresión crónica después de la transección de la médula espinal D) Siempre involucra la transmisión a través de por lo menos una sinapsis E) A menudo se presenta sin percepción consciente 4. Los reflejos de retirada no son A) iniciados por estímulos nociceptivos B) prepotentes C) prolongados si el estímulo es potente D) un ejemplo de un reflejo flexor E) acompañados por la misma respuesta en los dos lados del cuerpo tiples haces descendentes largos desde el cerebro.Todas las vías convergen y determinan la actividad en las vías finales comunes. ESTADOS EXCITADORES E INHIBIDORES CENTRALES Ya se hizo mención de la propagación ascendente y descenden- te en la médula espinal, de los efectos periféricos marginales de la estimulación excitadora. Los efectos inhibidores directos y presinápticos también pueden ser difusos. Por lo regular, estos efectos son transitorios. Sin embargo, la médula espinal también muestra cambios prolongados en la excitabilidad, posiblemente a causa de la actividad en los circuitos reverberantes o por los efectos prolongados de los mediadores sinápticos. Se han utili- zado los términos estado excitador central y estado inhibidor central para describir las situaciones prolongadas, en las cuales las influencias excitadoras contrarrestan las influencias inhibi- doras y viceversa. Cuando es intenso el estado excitador cen- tral, los músculos excitadores irradian no sólo múltiples zonas somáticas de la médula espinal sino también las regiones autó- nomas. En seres humanos con paraplejía crónica, por ejemplo, un estímulo nocivo leve puede causar, además de los patrones de retirada-extensión prolongados en las cuatro extremidades, micción, defecación, sudación y fluctuaciones en la presión ar- terial (reflejo masivo). RESUMEN DEL CAPÍTULO Un arco reflejo consta de un órgano sensitivo, una neurona aferente, ■ una o más sinapsis dentro de una estación integradora central, una neurona eferente y una respuesta efectora. Un huso muscular es un grupo de fibras musculares internas del■ huso especializadas, con extremos polares contráctiles y un centro no contráctil que se halla situado de manera paralela respecto de las fibras musculares externas del huso y es inervado por las fibras afe- rentes de tipos Ia y II, así como por motoneuronas γ. El estiramiento muscular activa el huso muscular para iniciar la contracción refleja de las fibras musculares externas del huso en el mismo músculo (reflejo miotático). Un órgano tendinoso de Golgi es un cúmulo reticular de termina-■ ciones nerviosas en botón entre los fascículos de un tendón, que está situado en serie con las fibras musculares externas del huso e inerva- do por aferentes de tipo Ib. Aquél es estimulado por el estiramien- to pasivo y la contracción activa del músculo para relajarlo (reflejo miotático inverso) y funciona como un transductor para regular la fuerza muscular. Una colateral de una aferente Ia se ramifica para terminar en una in-■ terneurona inhibidora que hace sinapsis en un músculo antagonista (inervación recíproca) para relajar ese músculo cuando se contrae el agonista. El clono es la presentación de contracciones rítmicas y periódicas de un músculo sujeto a un estiramiento súbito y soste- nido. Se conoce como reacción de alargamiento a una secuencia de mayor resistencia seguida de una resistencia reducida, cuando una extremidad se mueve pasivamente.
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