Reflejos espinales (medulares)

Receptores que provocan el reflejo

La fisiología ofrece una respuesta al porqué se producen estos reflejos. Los propioceptores se encuentran en los músculos, tendones y ligamentos. Estos receptores específicos detectan información sobre la longitud del músculo, la tensión de los ligamentos, el nivel de estiramiento del tendón, etc. Específicamente, dentro de los músculos esqueléticos los receptores se denominan husos musculares, dentro de las articulaciones se encuentran los corpúsculos de Ruffini y las terminaciones nerviosas libres, mientras que en los ligamentos y tendones se encuentran los órganos tendinosos de Golgi.

Todos estos receptores informan al sistema nervioso central acerca de la posición de las extremidades, la fuerza y la velocidad de la contracción muscular, así como la información de retroalimentación necesaria para el control del movimiento. La impresión que obtiene la corteza somatosensitiva luego de recibir toda esta información es, en realidad, la consciencia de la posición del cuerpo en el espacio, lo que se conoce como cinestesia.

Huso muscular

Este es un tipo especial de receptor sensitivo que se localiza en el músculo. Los husos musculares son mecanorreceptores y detectan cambios en la longitud del músculo. Para que esto sea posible, se ubican paralelamente a las fibras musculares, de manera que cuando las fibras cambian de longitud, el huso también lo hace.

Los husos musculares constan de una porción central y una porción periférica que son funcionalmente distintas. La porción central es sensitiva y percibe el estiramiento. Por otro lado, la porción periférica es contráctil y está inervada por la neurona motora gamma.

Los husos están constantemente expuestos al entorno del músculo y, debido a las proyecciones aferentes de las neuronas sensitivas que los inervan, se comunican con las neuronas motoras alfa de la médula espinal, que inervan las fibras musculares. Hablando metafóricamente, la fibra muscular es un adolescente y el huso muscular es un amigo que observa constantemente lo que está haciendo la fibra y le informa a sus padres. En esta analogía, el padre es la neurona motora alfa, a la que se le informa acerca de lo que experimenta la fibra muscular para que la neurona motora alfa pueda actuar en caso de ser necesario.

Neurona motora gamma

Como se mencionó anteriormente, las porciones periféricas de los husos musculares están inervadas por medio de las neuronas motoras gamma eferentes. Cuando estas neuronas se activan, los husos musculares se contraen. La relación entre la neurona motora gamma y el huso muscular es análoga a la relación entre la neurona motora alfa y la fibra muscular esquelética.

Entonces, ¿cómo funcionan todas estas estructuras de forma general? Pues bien, cuando el músculo se estira, los husos musculares se estiran también. Debido a que están inervados por la neurona aferente (neurona de primer orden del arco reflejo), esa información se transmite al asta anterior de la médula espinal para informar a la neurona motora alfa correspondiente. A continuación, la neurona motora alfa envía la señal que provoca que el músculo estirado se contraiga.

Órgano tendinoso de Golgi

El órgano tendinoso de Golgi se localiza en la unión entre la fibra muscular y el tendón, donde registra la tensión del músculo durante la contracción. Este receptor se estira y se activa durante la contracción muscular, ya que el órgano está conectado en serie con las fibras musculares. Cuando esto ocurre, la fibra aferente que inerva el receptor envía señales a las interneuronas inhibidoras de la médula espinal y les informa de que la tensión en el músculo es demasiado alta. Estas interneuronas hacen sinapsis con las neuronas motoras alfa que inervan el músculo contraído e inhiben su actividad, impidiendo que sigan enviando señales excitadoras.

Después de esto, el músculo se relaja. Debido a que este reflejo tendinoso de Golgi es el opuesto al reflejo monosináptico de estiramiento, se le conoce literalmente como el reflejo de estiramiento inverso. Este reflejo es protector, ya que previene un posible desgarramiento del músculo y los tendones durante contracciones musculares excesivas.

Mecanismos reguladores

Debido a que los reflejos polisinápticos involucran grupos musculares completos, es necesario que el organismo sepa cuándo detener la ejecución del movimiento y cómo aislar el grupo muscular que se necesita activar de los otros grupos. Esto es posible gracias a las conexiones interneuronales que participan en los reflejos polisinápticos y a su capacidad para desencadenar dos procesos:

• Inhibición recurrente
• Inhibición recíproca

Inhibición recurrente

Hay que recordar rápidamente cómo está conformado el arco reflejo espinal: receptor – fibra sensitiva – (interneurona) – neurona motora alfa – músculo. En los reflejos polisinápticos existen algunos detalles adicionales, ya que se involucran las interneuronas. La complejidad ocurre a nivel de la médula espinal e implica a las neuronas motoras alfa y a las interneuronas.

Los axones de las neuronas motoras alfa que salen de la médula espinal y discurren en dirección al músculo dan origen a un ramo colateral que regresa a las astas anteriores de la médula espinal y forma una sinapsis con las interneuronas inhibidoras, denominadas células de Renshaw. Esta célula luego hace sinapsis con la misma neurona motora alfa que inicialmente envió el ramo colateral y la inhibe. De esta manera, se produce una retroalimentación negativa como mecanismo de control.

Inhibición recíproca

El reflejo monosináptico de estiramiento y el reflejo polisináptico de estiramiento inverso son las dos unidades básicas de las acciones motoras espinales. Estos reflejos no generan patrones aislados, sino que se ejecutan para coordinar grupos musculares específicos. Esta coordinación se realiza a través del tercer componente del proceso motor espinal que se conoce como inhibición recíproca.

Para que se ejecute el movimiento planificado, es necesario que los músculos sinérgicos se activen mientras que los músculos antagonistas se inhiban simultáneamente. La activación de los músculos sinérgicos forma parte del control voluntario del movimiento, pero el interés permanece en la inhibición involuntaria de los músculos antagonistas que se produce por medio del arco reflejo espinal.

La inhibición recíproca se realiza mediante las interneuronas inhibidoras de la médula espinal. Después de que estas neuronas se excitan, envían sus prolongaciones tanto a las neuronas motoras alfa sinérgicas como a las neuronas antagonistas. Esto realiza simultáneamente la excitación de las neuronas motoras alfa que inervan los músculos sinérgicos y la inhibición de las neuronas motoras alfa que inervan al grupo de músculos antagonistas.

Este patrón se utiliza mientras se realizan los reflejos polisinápticos protectores:

• Reflejo de retirada (reflejo flexor)
• Reflejo extensor

Reflejo flexor

Este reflejo tiene el propósito de retirar una parte del cuerpo de los estímulos dolorosos. Los receptores responsables de este reflejo se localizan en la piel y se conocen como nociceptores o, simplemente, receptores del dolor. Los órganos efectores son los músculos esqueléticos, cuya contracción aleja la parte del cuerpo afectada.

De este modo, el arco reflejo es polisináptico. Las fibras aferentes de los receptores hacen sinapsis con las interneuronas de las astas posteriores de la médula espinal. Estas interneuronas excitan a las neuronas motoras ipsilaterales de los flexores y, al mismo tiempo, inhiben las neuronas motoras que inervan los extensores ipsilaterales. Esto ocurre cuando los extensores no se oponen a la contracción de los flexores. Por ejemplo, cuando se toca una estufa caliente, el bíceps braquial se contrae y flexiona el brazo, mientras que el tríceps braquial permanece relajado.

Reflejo extensor

El reflejo flexor puede ir seguido del reflejo extensor contralateral. Mientras que la extremidad afectada tiene los flexores contraídos y los extensores relajados como respuesta ante el estímulo nocivo, la otra extremidad puede sufrir el proceso contrario: relajación de los flexores con contracción de los extensores.

Esto ocurre debido a que las mismas interneuronas que excitan las neuronas motoras ipsilaterales de los flexores e inhiben las neuronas motoras ipsilaterales de los extensores, envían ramos colaterales al lado contralateral de la médula espinal, donde excitan a los extensores contralaterales e inhiben simultáneamente a los flexores contralaterales.

Por ejemplo, si se pisa accidentalmente un erizo al caminar por la playa, se necesitaría flexionar la pierna lesionada para evitar más dolor, y al mismo tiempo, se necesitaría extender la pierna contraria para proporcionar soporte y mantener el equilibrio, evitando caer al momento de flexionar la pierna lesionada.

Al hablar de reflejos polisinápticos clínicamente detectables y examinados, estos son aquellos que se provocan principalmente mediante la estimulación de la piel (por ejemplo, el reflejo de Galant en los recién nacidos). Esta estimulación causa que los músculos de la región examinada se contraigan de formas específicas, ya que simula un ataque al organismo.

Para comprender mejor la estructura de la médula espinal y los nervios espinales, echa un vistazo a las siguientes unidades de estudio:

¡Evalúa tu conocimiento y refuerza tu aprendizaje sobre la estructura de la médula espinal con nuestro cuestionario interactivo!