Bloque de Contenido 3. Función Neuromuscular durante el ejercicio.

Bloque de Contenido 3. Función Neuromuscular durante el ejercicio.
Esquema General del Sistema Motor:
Desde el punto de vista anatómico el Sistema Nervioso se divide en
Sistema Nervioso Central y Sistema nervioso periférico. El Sistema
nervioso central, comprende un conjunto de órganos localizados en la
cavidad craneana, y en el conducto raquídeo de la columna vertebral,
mientras que el sistema nervioso periférico, esta constituido por un
conjunto de haces o fibras nerviosas que llevan información hacia el
sistema nervioso (fibras aferentes) o desde el sistema nervioso hacia fuera
de él (fibras eferentes).
Desde el punto de vista funcional, el sistema nervioso se divide en
sistema nervioso somático o de la vida de relación y vegetativo o
autónomo, con sus dos divisiones (simpático y parasimpático) cuya
principal función es coordinar las funciones viscerales que garantizan la
homeostasis o equilibrio interno en el organismo.
Para llevar a cabo el estudio del sistema motor somático, lo haremos
describiendo las funciones de sus principales estructuras organizadas
desde el nivel inferior hacia los centros superiores.
En nuestro curso hacia las estructura superiores, la primera escala es
la médula espinal. Esta estructura contiene los elementos neurales que
determinan la contracción muscular: las motoneuronas de tipo alfa. Estas
motoneuronas intervienen en importantes acciones reflejas musculares,
además de que sirven de enlace más periférico a los haces de fibras que
partiendo desde la corteza cerebral constituyen el llamado Sistema
Piramidal que controlan la actividad motora voluntaria. También contiene
elementos neurales no menos importantes como son las interneuronas o
neuronas intercaladas, capaces de modificar cualquier señal procedente
de la periferia y las motoneuronas ganma que intervienen en el control del
tono muscular regulando la actividad de los husos musculares, a los que
mas adelante nos referiremos.
Siempre en ascenso nos encontramos el tallo cerebral, constituido por
la médula oblongada, la protuberancia o puente, y el mesencéfalo.
Constituye un paso obligado de la aferencia (desde el sistema sensorial
hacia la corteza cerebral) y de la eferencia (desde la corteza motora hacia
los músculos.) También existen a este nivel estructuras con diferentes e
importantes funciones motoras, tales como: Fig 3.1
Núcleos vestibulares y vías nerviosas asociadas: que participan en
importantes reflejos llamados vestibulares, que contribuyen a mantener la
postura y el equilibrio.
Formación reticular: constituida por un conjunto de neuronas, que
constituyen una red neuronal difusa, que interviene en diversas funciones
de integración del sistema nervioso, tales como: control de la actividad
motora somática, (control del tono muscular) mecanismos de sueño y
vigilia, atención y orientación, en el aprendizaje, así como en la
integración refleja de procesos somatovegetativos, principalmente de la
función digestiva, respiratoria y vasomotora.
Ganglios basales ò núcleos grises de la base: Contribuyen en el
control del tono muscular, a través de sus relaciones con la formación
reticular, contribuyen a regular los movimientos axiales y de las cinturas
pélvica y escapular, contribuyendo a la colocación básica del cuerpo y las
partes proximales de las extremidades, de modo que puedan efectuarse
las funciones motoras mas definidas de manos y pies, intervienen en la
realización de movimientos subconscientes estereotipados.
CORTEZA CEREBRAL
Núcleos grises de la base
Núcleos vestibulares
CEREBELO
TALLO CEREBRAL
Formación reticular
MEDULA ESPINAL
Fig 3.1. Sistema nervioso Central. Tallo cerebral, y Corteza cerebral
La corteza cerebral y el cerebelo en el control motor.
Corteza motora: Comanda el sistema, uniendo o relacionando la
función motora de todos y cada una de las actividades que prácticamente
independizan y singularizan al hombre del resto de las especies. En la
corteza motora, localizada en la circunvolución frontal ascendente de la
corteza cerebral existe una representación de las diferentes partes del
cuerpo, pero de manera invertida y contralateral. Fig 3.2 El tamaño
asignado a cada porción del cuerpo en su representación cortical guarda
relación con el control nervioso de los movimientos que estas realizan. Fig
3.3
Fig 3.2: Organización funcional de la corteza motora. A la izquierda se observan las tres
áreas corticales relacionadas con las funciones motoras. En la figura de la derecha, se
observa, las principales funciones que realiza cada área. Fuente: Guyton: Tratado de
Fisiología Médica . VIII Ed.,Interamericana Mc Graw Hill, 1992
Fig 3.3 Homúnculo de Penfield Representación de las diferentes partes del
cuerpo a nivel de la corteza cerebral Fuente: Guyton: Tratado de Fisiología Médica . VIII
Ed.,Interamericana Mc Graw Hill, 1992
De la Corteza salen dos haces de fibras, cada uno de ellos se cruza al
lado opuesto del cuerpo a diferentes niveles. Uno de ellos transcurre sin
interrupción desde la corteza y llega a las pirámides bulbares donde se
cruza al lado opuesto, para terminar en los segmentos medulares,
terminando en interneuronas y motoneuronas de tipo alfa (haz piramidal)
que controla la actividad motora voluntaria e inicia los movimientos
finos y precisos pero limitados a un lugar determinado del cuerpo,
contralateralmente y otro que releva en varias estructuras subcorticales
(ganglios basales, formación reticular, células del puente, etc. )
cruzándose al lado opuesto a diferentes niveles y termina también en las
interneuronas de
los segmentos medulares
(haz o sistema
extrapiramidal).Este sistema esta mas relacionado con brindar una base
estable al movimiento voluntario, interviniendo también en el control del
tono muscular, así como en el control de la postura estática.
Cerebelo: tiene importantes funciones moras mediante las cuales
puede dar una mayor precisión a los movimientos, además de que es el
órgano fundamental de sistema nervioso que coordina todos lo demás
movimientos. Sus funciones motoras pueden ser resumidas de la forma
siguiente:
• Coordinación general de los movimientos voluntarios
• Regulación del tono muscular, la postura y el equilibrio
• Amortiguación de los movimientos
• Regulación de los movimientos balísticos
• Planeación y regulación de movimientos sucesivos
• Proporciona un orden adecuado en el tiempo a cada movimiento. (
brinda una secuencia temporal adecuada a cada movimiento)
• Función predictiva extramotora ( a partir de la escena visual puede
predecir la rapidez de aproximación a un objeto)
• Interviene en el aprendizaje motor: A la facultad de las células
nerviosas de “aprender” se le conoce con el nombre de plasticidad
neuronal. Cuando un sujeto, ejecuta de forma repetida una actividad
motora que desplaza el centro de gravedad, se observa que las
respuestas reflejas involucradas se van atenuando como si se fueran
aprendiendo los movimientos correctores para adoptar la nueva
postura. Igualmente se atenúan las respuestas
reflejas
vestibulooculares.
Reflejo Nervioso. Concepto Y Organización General De Un Reflejo.
Se llama reflejo nervioso a todos aquellos actos de organismo que
surgen en respuesta a la estimulación de los receptores, y que se realizan
con la participación del Sistema Nervioso implicando un cambio de la
actividad somática o vegetativa.
Se define como acto reflejo, a la respuesta del organismo ante una
estimulación.
Gracias a la actividad refleja, el organismo es capaz de dar respuestas
rápidas y precisas a los variados cambios que ocurren en el medio interno
ó externo, así también como de adaptarse adecuadamente a estos
cambios.
Ya en el BLOQUE 1 vimos que la unidad estructural básica del sistema
nervioso que permite llevar a cabo un acto reflejo, se denomina arco
reflejo, el cual está constituido por el receptor, la vía aferente o de
prealimentación, el centro de integración de la información y elaboración
de la respuesta, la vía eferente o de salida que conduce las ordenes hacia
el efector, el que cambia o modifica su función contrarrestando asi las
modificaciones provocadas por el estimulo inicial, constituyendo de esta
forma una señal de retroalimentación negativa
Tono muscular: concepto y funciones. Acto y arco reflejo.
La médula espinal es un importante centro de integración de un grupo
de reflejos motores, entre los cuales hay uno que para nosotros tiene una
gran importancia, que es el reflejo miotático.
El control de la función muscular exige, no solo la excitación del
músculo, por las neuronas motoras, sino también exige una
retroalimentación continua de información desde el músculo hacia el
sistema nervioso , sobre el estado del músculo a cada instante Esta
retroalimentación del músculo, acerca de la longitud del músculo, de la
rapidez con que esta cambia, de la tensión que existe en cada instante,
procede de receptores musculares específicos, que determinan respuestas
que mantienen la contracción muscular, a un nivel subconsciente y
constante de contracción, sostenida en el tiempo que recibe el nombre de
tono muscular.
El tono muscular es esencial para el mantenimiento de la postura
estática, la cual permite mantener la posición anatómica, así como la
bipedestación y resistir las acciones de la fuerza de gravedad. El tono
muscular debe también adaptarse a situaciones dinámicas las cuales
alteran la posición respecto a los niveles de referencia, en función del
gesto que se va a realizar Por tanto el tono muscular es la base sobre la
cual va a tener lugar cualquier acto motor.
Acto y arco reflejo del reflejo miotático:
El circuito neuronal básico que origina el tono muscular tiene una base
refleja y se denomina reflejo miotático.
Acto reflejo: todo estiramiento o elongación del músculo, provoca una
respuesta refleja consistente en la contracción del mismo, lo que se opone
al cambio de longitud.
Fig 3.4 Arco reflejo del reflejo miotático o de estiramiento Fuente: Guyton: Tratado de
Fisiología Médica . VIII Ed.,Interamericana Mc Graw Hill, 1992
Como ya sabemos todo mecanismo reflejo consta de diversos
componentes íntimamente relacionados, que conforman un arco reflejo
En el caso específico del reflejo miotático que constituye un sistema de
regulación muscular periférico por retroalimentación, los elementos que
constituyen el arco se delimitan muy bien. Fig 3.4
El receptor que es un transductor, es el huso neuromuscular que
puede “detectar” la longitud y la velocidad de contracción del músculo y
llevar la información en forma de impulsos nerviosos
aferentes y
debidamente codificados a la motoneurona alfa que inerva a las fibras
musculares estriadas.
La motoneurona representa el identificador de error, el lugar de
procesamiento de la información, y que a su vez inerva al músculo (que
es el efector), es decir es quien ajusta su función según la señal de
entrada, y el elemento controlado es el grado de contracción muscular,
(que es en definitiva la que se opone a la carga que esta provocando la
distensión excesiva).
En general un sistema de retroalimentación tiene como característica
principal la información casi continua desde el elemento sometido a
regulación hacia el sistema regulador. Es precisamente esa información la
que constituye la retroalimentación negativa.
Entre sus características más importantes están las siguientes:
1. Los músculos estriados originan este reflejo de manera variable pero es
más pronunciado en los músculos extensores.
2. El estímulo adecuado es la distensión y la sensibilidad de los
receptores es tal que pueden ser activados por vibración
3. La respuesta es específica. El músculo que se distiende inicialmente es
el que responde contrayéndose
4. La contracción refleja no dura más que la distensión. No hay
postdescarga o descarga persistente.
5. Se trata de un reflejo espinal que persiste después de separar la
médula de los centros superiores.
Inervación e inhibición recíproca
La base anatómica que permite la contracción de un músculo y
simultáneamente la relajación de su antagonista es la llamada inervación
recíproca. La relajación del antagonista, se produce por inhibición
recíproca que es el efecto provocado.
Fig 3.5 Arco reflejo de la innervación e inhibición reciproca en el reflejo flexor de un
lado y el extensor cruzado del lado opuesto del cuerpo Fuente: Guyton: Tratado de
Fisiología Médica . VIII Ed.,Interamericana Mc Graw Hill, 1992
En el caso del reflejo miotático si bien el circuito principal se encuentra
constituido por una sola sinapsis, (contacto funcional entre dos neuronas,)
se distinguen en intima relación con esta sinapsis otras de ellas, es decir
una sinapsis constituida entre una rama colateral de la fibra aferente y una
neurona intercalada de tipo inhibitorio, y entre ésta y la motoneurona alfa
que inerva al músculo antagonista. Fig 3.6
Fig 3.6. Elementos de inervación e inhibición reciproca en el reflejo miotatico Fuente:
Guyton: Tratado de Fisiología Médica . VIII Ed.,Interamericana Mc Graw Hill, 1992
Este fenómeno de innervación e inhibición reciproca, es la base de
muchos actos motores , algunos incluso que se repiten secuencialmente
tales como la locomoción, la carrera, tiro de pelota a la cesta durante un
juego de baloncesto etc
.
Reflejo miotàtico inverso
Otro reflejo de importancia e íntimamente relacionado con el reflejo
miotatico es el llamado reflejo miotatico inverso.
Acto reflejo: Cuando existe un exceso de tensión en el músculo, ésta
es detectada por un receptor y la respuesta consiste en la relajación del
músculo agonista y la contracción del antagonista.
Receptor. Se encuentra a nivel del tendón y se llama órgano tendinoso
de Golgi. Se dispone en serie con el músculo y el estimulo que detecta no
es el estiramiento sino la tensión ó contracción muscular, ya que es un
receptor altamente sensible a la tracción.
Arco reflejo: La vía aferente que parte del órgano tendinoso de Golgi
establecen sinapsis en la medula espinal con una interneurona inhibitoria
y ésta a su vez sinapta con la motoneurona alfa del músculo agonista
provocando su relajación. A su vez una colateral que parte de la fibra
sensorial sinapta con una interneurona excitatoria , y esta a su vez , con
una motoneurona alfa que inerva el músculo antagonista provocando su
contracción. Fig 3.7
Fig 3.7 Arco reflejo del reflejo miotatico inverso Fuente: Guyton: Tratado de Fisiología
Médica . VIII Ed.,Interamericana Mc Graw Hill, 1992
Función
Generalmente se ha descrito su función protectora. De manera que
cuando en un músculo se genera una tensión excesiva que pudiera poner
en peligro la integridad de la unión músculo tendinosa, la fibra sensitiva
procedente del receptor, aumenta su frecuencia de descarga, inhibiendo
así la contracción del músculo agonista y provocando consiguientemente
su relajación Ej. Este reflejo se produce cuando durante el levantamiento
de pesas por ejemplo después de algún tiempo sosteniendo el peso
elevado por encima de la cabeza, el pesista
no puede continuar
sosteniéndolo y lo deja caer al suelo.
También este reflejo podría intervenir en la alternancia de la flexo
extensión durante movimientos rápidos como la carrera y el salto.