Elementos estructurales del sistema motor
Para llevar a cabo cualquier movimiento es indispensable el funcionamiento coordinado de los elementos de la médula espinal. Los cuerpos de las alfa-motoneuronas se localizan en las asta anteriores. Desde ellos parten los axones hacia la periferia, donde el grosor de la fibra nerviosa determina la velocidad de conducción del impulso.
Estos axones inervan fibras musculares específicas, las cuales se clasifican según el tipo de metabolismo predominante:
- Fibras rojas: funcionan predominantemente a través de la vía oxidativa.
- Fibras pálidas: presentan un tipo de metabolismo glucolítico.
Ante una activación creciente de la motoneurona se genera una respuesta mecánica predecible en el músculo: con el tiempo aumenta la amplitud de la tensión (fuerza de la contracción simple).
Conexiones neuronales y nivel espinal
El control de los músculos flexores y extensores de las extremidades derecha e izquierda se basa en el intercambio continuo de señales dentro de la sección transversal de la médula espinal:
- Entrada aferente: las neuronas sensitivas recopilan información de los receptores periféricos y transmiten la señal hacia las asta posteriores de la médula espinal.
- Interneuronas (neuronas de asociación): actúan como nexo entre las células sensitivas y motoras. También son capaces de realizar un entrecruzamiento, transmitiendo la señal hacia el lado opuesto.
- Neuronas inhibitorias: cumplen una función crucial de inhibición; suprimen la actividad de las neuronas que controlan los músculos antagonistas, previniendo su contracción indeseada.
- Motoneuronas: inervan directamente los músculos diana.
Jerarquía del control nervioso
El acto motor posee una estricta subordinación por niveles:
- Iniciación: el inicio del movimiento se origina en el centro locomotor del mesencéfalo. La activación de este propio centro ocurre bajo la influencia de los tractos corticobulbares.
- Deambulación voluntaria: las órdenes iniciales para la marcha consciente se generan en las áreas motoras de la corteza cerebral. Desde allí, las señales se dirigen directamente a las motoneuronas de los flexores y extensores.
- Nivel espinal: la etapa principal de la locomoción (fase de flexión) se basa en la función de los generadores espinales del acto locomotor. Dentro de una misma extremidad funcionan varios de estos generadores de manera simultánea. Su labor se caracteriza por ser flexible y adaptarse rápidamente bajo la influencia de la aferencia impulsiva que llega a la médula espinal.
El papel de los tractos descendentes en las fases de la marcha
El proceso de la marcha es cíclico y se divide en periodos de oscilación y de apoyo. Cada uno de ellos está controlado por un conjunto específico de vías descendentes.
Periodo de oscilación (fase de flexión) La pierna se eleva y se desplaza hacia adelante gracias a la contracción activa de los músculos flexores. El efecto facilitador sobre las motoneuronas de estos músculos (por ejemplo, el músculo iliopsoas — m. iliopsoas) es ejercido por impulsos que viajan a través de los siguientes tractos:
- Tracto corticoespinal (piramidal).
- Tracto reticuloespinal.
- Tracto rubroespinal.
Periodo de apoyo (fase de extensión) Se caracteriza por la rodadura del pie desde el talón hasta la punta. En esta fase predomina la activación de los extensores, incluidos los músculos que rotan el pie y el músculo cuádriceps femoral (m. quadriceps femoris). El inicio de este periodo está precedido por impulsos a través de:
- Tracto vestibuloespinal.
- Tracto corticoespinal (piramidal).
En resumen: respuestas a preguntas sobre el tema
¿Cuál es el papel de las gamma-motoneuronas en la regulación espinal del movimiento?
Las gamma-motoneuronas aseguran el mantenimiento del tono muscular, la disposición para el movimiento y el inicio indirecto de la contracción muscular. A través de estas neuronas, el SNC puede modificar la sensibilidad de los husos musculares, modulando así el umbral del reflejo de estiramiento. El mecanismo de acción incluye las siguientes etapas:
- Contracción de las fibras intrafusales: los impulsos procedentes de las gamma-motoneuronas provocan la contracción de los extremos del huso.
- Estiramiento del receptor: la parte central sensitiva del huso se estira sin que varíe la longitud total del músculo.
- Activación del arco: se produce un incremento de la descarga aferente, lo que desencadena la activación refleja de las alfa-motoneuronas.
La función motora está garantizada por eferentes $\gamma$ estáticos y dinámicos, que responden a las cargas correspondientes.
¿Qué receptores periféricos específicos proporcionan la entrada aferente para los arcos reflejos medulares durante el movimiento?
La entrada aferente para los arcos reflejos espinales es proporcionada por los propioceptores y exteroceptores. Los principales receptores participantes son:
- Huso muscular: propioceptor que responde al estiramiento y registra la longitud del músculo. Incluye fibras intrafusales con bolsa nuclear (componente dinámico) y fibras con cadena nuclear (componente estático).
- Órgano tendinoso de Golgi: propioceptor que responde a la tensión muscular intensa y desencadena el reflejo de inhibición autógena.
- Exteroceptor: capta estímulos externos (estímulos táctiles o dolorosos) y asegura la puesta en marcha de arcos reflejos polisinápticos.
Asimismo, la aferencia propioceptiva proviene de receptores situados en los ligamentos y las cápsulas articulares.
Para memorizar las vías descendentes: en la fase de oscilación (flexión) actúan los tractos que contienen la letra «P» (en ruso): piramidal, reticuloespinal, rubroespinal. En la fase de apoyo: vestibuloespinal y piramidal.
Preguntas de clases y exámenes
¿Dónde se ubican las motoneuronas alfa?
Los somas de las motoneuronas alfa se localizan en las astas anteriores de la médula espinal. De ellos emergen los axones que inervan las fibras musculares.
¿Cuál es la función de las neuronas inhibitorias en el arco reflejo?
Las neuronas inhibitorias aseguran la inhibición (supresión de la actividad) de las neuronas antagonistas, lo cual es necesario para la ejecución coordinada del movimiento.
¿Qué desencadena la deambulación voluntaria?
La deambulación voluntaria es iniciada por las áreas motoras de la corteza cerebral, las cuales envían señales directamente a las motoneuronas.
¿Qué músculos se activan predominantemente durante el periodo de apoyo en la marcha?
Durante el periodo de apoyo predomina la activación de los músculos extensores, tales como los músculos que rotan el pie y el cuádriceps femoral.
Qué más repasar sobre el tema
- Tipos de metabolismo en las fibras musculares (oxidativo y glucolítico)
- Fisiología del centro locomotor del mesencéfalo
- Estructura y función de los generadores espinales del acto locomotor
- Interacción entre las vías piramidales y extrapiramidales
- Mecanismos de la aferencia impulsiva y adaptación del movimiento
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