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Arco Reflejo 

 Todo impulso aferente o sensitivo genera una respuesta motora o un impulso eferente o motor. Las  neuronas y fibras que participan en este fenómeno constituyen el arco reflejo.

 Cuando estudiamos sistematización, tenemos que comprender cada uno de los componentes de un arco reflejo: el receptor, la neurona y  fibra sensitiva, el centro integrador en la sustancia gris, la fibra motora, y la unión entre la fibra motora con el músculo o el efector. Esto es lo que hay que tener claro, porque hay respuestas que se pueden elaborar o integrar en el sistema nervioso segmentario y otras donde participa el suprasegmentario, que es a través de las grandes vías nerviosas.

 El arco reflejo puede ser simple, con 2 neuronas; o complejo, con más de dos neuronas.

 Componentes del arco reflejo:

 Receptor:  Es un transductor, es decir, una estructura nerviosa que transforma un tipo de energía (mecánica, química, electromagnética) en un impulso nervioso.

En otras palabras, transforman estímulos (de tipo táctil, propioceptivo, térmico y dolor) en impulsos nerviosos.

Existen diferentes tipos de acuerdo a Sherrington

 

 Exteroceptores: Ubicados en estructuras derivadas del ectodermo. Se ubican en la piel y anexos.

 Propioceptores: Ubicados en estructuras derivadas del mesodermo. Por ejemplo, se ubican en las estructuras del músculo esquelético, de hueso, ligamentos, articulaciones.

 Visceroceptores: Ubicados en estructuras derivadas del endodermo. Por ejemplo ,se ubican en las paredes de las vísceras (respiratorias o digestivas).

 

 Nervio Periférico, parte aferente:           Conduce el estímulo hacia el centro de integración, representado por el núcleo de sustancia gris.

Estas fibras pueden ser:

 Somáticas:       - Exteroceptivas (dolor, temperatura, tacto, presión)

                         - Propioceptivas (conscientes e inconscientes)

 Viscerales (pp, CO2, O2, pH)

Clase Diámetr Velocidad de Estimulación Sensación

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o Conducción Eléctrica

II A β Grueso RápidaUmbral bajoPrimeras en

ser estimuladas

Sensibilidad cutánea

III A δ Pequeño Lenta Umbral medioDolor Rápido

Tacto ProtopáticoAlgo de

Temperatura

IV C Muy pequeño

Muy lentaUmbral alto

Últimas en ser estimuladas

Dolor LentoTacto Protopático

Algo de Temperatura

Las fibras motoras son de tipos Aα y Aβ, pues estas son más rápidas.

 

 Centro de Integración:Representado por un núcleo de sustancia gris, o bien el cortex de alguna estructura del sistema suprasegmentario

 

 Nervio Periférico, parte Eferente:  Conduce el impulso desde el centro de integración hacia la periferia. 

 Efector:      Puede estar representado por músculo liso, músculo cardiaco o glándulas, para el caso de los reflejos viscerales, y músculo estriado para el caso de los reflejos somáticos.

 MECANISMO DEL ARCO REFLEJO:

El impulso es llevado hacia el interior del SN por una prolongación de la neurona pseudomonopolar ubicada en el ganglio sensitivo, de ahí este estímulo nervioso es llevada a un núcleo del sistema nervios segmentario, o bien, por las grandes vías aferentes hacia el córtex donde se elabora la respuesta, la cual vuelve, a través de las grandes vías eferentes, hacia un núcleo motor del sistema segementario y de aquí hacia el músculo esquelético en el caso del arco reflejo somático o hacia una glándula, músculo liso o cardiaco en el caso de un arco reflejo visceral.

Este es un camino en el que el  centro de integración se encuentra a nivel de centro suprasegmentario.

Pero si el impulso aferente es de poca intensidad, puede ser integrado a nivel del sistema segmentario, por ejemplo, el reflejo patelar donde la respuesta es muy simple

Existen otros reflejos más complejos, por ejemplo, cuando uno va caminando y pisa una piedra, hay una respuesta muy compleja para conservar el equilibrio. Entonces de acuerdo a la importancia y la intensidad del estimulo aferente, viene la respuesta.

Si es una respuesta compleja tiene que participar el suprasegmentario; si es simple, entonces basta con que participe la sustancia gris del segmentario.

Este esquema ayuda a diagnosticar si una lesión está a nivel de receptor, del nervio periférico, de la gran vía aferente o eferente, o del efector; para lo cual se debe conocer la semiología neurológica que va a señalar, la ubicación de los núcleos, etc., cual es la lesión y donde está ubicada. Esto se puede realizar en forma exclusivamente clínica.

 

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Receptores Al analizar el arco reflejo, que es la manera básica de funcionamiento en  el sistema nervioso, tenemos que comenzar por el estudio de los receptores.

Los receptores son estructuras que corresponde a terminaciones nerviosas libres o encapsuladas, que actúan como transductores, es decir, tienen la capacidad de transformar un estímulo mecánico, químico o electromagnético en un impulso nervioso.

 

Algunos conceptos:

Transducción:     Proceso por el cual un estímulo físico, químico o electromagnético es convertido en un impulso nervioso a nivel de receptores.

Zona Gatillo:       Es el umbral del Receptor a partir del cual se genera un potencial de acción.

Modalidad Específica: Algunos receptores son mas sensibles a  una modalidad de estímulo.

 

Para clasificar los receptores, estructuras microscópicas, se usa una clasificación muy antigua (clasificación de Sherrington), que ordena a los receptores de acuerdo al origen embriológico de las estructuras donde se ubican. Así se refiere a:

 EXTEROCEPTORESSon los que se encuentran en estructuras derivadas del ectodermo (como la piel).

Existen diferentes tipos:  

1. Terminaciones libres:       

1.1. Terminaciones libres amielínicas

1.2. Terminaciones de los folículos pilosos (o Terminación libre relacionada con el tacto)

2. Terminaciones Encapsuladas:

2.1. Discos de Merkel

2.2. Corpúsculos de Meissner

2.3. Bulbo de  Krause (frío) y Bulbo de Ruffini (calor)

2.4. Corpúsculos de Vater Paccini

 1.1. Terminaciones libres amielínicas

Son fibras de tipo C.

Se ubican en el interior de las capas superficiales de la epidermis.

Son receptores de dolor (nociceptor).

El dolor significa potencial o real destrucción tisular, porque las terminaciones nerviosas libres se activan cuando se rompe una célula, ya que cuando se rompe, sale potasio, serotonina, histamina, es decir, una serie de sustancias que activan las terminaciones libres.

1.2. Terminaciones de los folículos pilosos (o Terminación libre relacionada con el tacto)

Se ubica alrededor del bulbo del folículo piloso.

Corresponden a fibras amielínicas que se arrollan alrededor de un bulbo piloso, de tal manera que nos permiten la sensación táctil.

Son activadas con el movimiento del pelo.

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(Imagen adaptada de Slide Lecture, Won Taek Lee, M.D. Ph.D, de la Universidad de Yonsei, Korea)

 2.1. Discos de Merkel

Están ubicados intraepitelialmente.

Se relacionan con tacto protopático o grosero, es decir, aquél tacto que nos permite discriminar en forma burda acerca de las características físicas de alguna estructura (por ejemplo si es duro o blando).

 2.2. Corpúsculos de Meissner

Es una terminación encapsulada, se encuentran en gran cantidad en los pulpejos de los dedos.

Se encuentran entre epidermis y dermis.

Se relacionan con el tacto y la vibración de baja frecuencia   (30 a 40 Hz) de la piel sin pelo, sobretodo en la palma de las manos.

Ayudan a discriminar en una superficie dura si estamos frente a madera, vidrio o cemento, por ejemplo (tacto epicrítico).

 2.3. Bulbo de  Krause (frío) y Bulbo de Ruffini (calor)

Son receptores de temperatura.

Son encapsulados.

 2.4. Corpúsculos de Vater Paccini

Se encuentran en las capas más profundas de la piel (hipodermis).

Son mecanorreceptores sensibles a la vibración, en el fondo, son fibras amielínicas rodeadas por células aplanadas que son fibroblastos y lípidos.

Se descargan fundamentalmente ante estímulos de presión.

 

 La teoría específica señala que para cada modalidad de sensación existe un determinado receptor. Pero hay otra teoría que indica que cualquier receptor puede desencadenar otra sensación, por ejemplo, dolor, cuando la intensidad del estímulo pasa cierto nivel.

 

PROPIOCEPTORES

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Se ubican en las estructuras derivadas del mesodermo, como son por ejemplo, las del aparato musculoesquelético.

Informan acerca del movimiento del cuerpo, es decir, de la posición de los segmentos corporales y acerca del movimiento o cinestesia.

Están representados por:

 Husos Neuromusculares

Se ubican  en el interior de los vientres de la musculatura estriada.

 Órganos Musculotendíneos u órganos de golgi

Se ubican en la unión entre los tendones y los vientres musculares.

 

Todas estas estructuras son las responsables de monitorear el movimiento y posición de los miembros, de las articulaciones, de los ligamentos.

 INTEROCEPTORES O VISCEROCEPTORESSe ubican en estructuras derivadas del endodermo, es decir, en las paredes de vísceras huecas y otras estructuras viscerales.

Muchas de ellas corresponden a terminaciones nerviosas libres, las cuales descargan cuando hay una distensión de la pared visceral (cólico biliar, renal, etc.), cuando hay dolor tipo infarto (destrucción localizada del tejido de un órgano), éste se produce debido a la necrosis y posterior liberación de sustancias que estimulan terminaciones nerviosas libres que van a desencadenar un impulso a través de las vías simpáticas para llegar a entrar por los ramos comunicantes a la cadena laterovertebral, y de aquí pasa al nervio espinal, enseguida al cuerno dorsal y entra a la sustancia gris medular, para que el dolor sea captado dentro del sistema nervioso central.

Además, dentro del arco aórtico hay una serie de quimiorreceptores que frente a un estímulo de lesión, descargarían todos como mecanismo de defensa. El dolor de infarto se irradia a todo el borde medial de brazo y antebrazo izquierdos, va acompañado de una desesperación terrible, con dolor retroesternal (angina pectoris).

Dentro de las paredes de las vísceras se ubican los plexos de Ahuerbach y de Meissner, constituidos por terminaciones nerviosas libres, que descargan cuando hay una distensión de estas mismas.

Control del  Tono Muscular  HUSO NEUROMUSCULAR  Es interesante estudiarlo debido a las implicancias que tiene su funcionamiento en el control de la

postura , el tono muscular y contracción del músculo.  Los husos musculares son pequeños receptores sensitivos encapsulados (que miden menos de 1

centímetro) que se encuentran dentro del vientre de los músculos estriados, pero no lo encontramos en la musculatura lisa o visceral.

  Su principal función es enviar señales sobre las variaciones en la longitud del músculo, en cuyo

interior se alojan. Las variaciones de longitud de los músculos están estrechamente asociadas con los cambios en los ángulos de las articulaciones que atraviesan. Por ello, los husos neuromusculares pueden ser empleados por el S.N.C. para detectar las posiciones relativas de los diferentes segmentos corporales (propiocepción).

  Los husos neuromusculares, además, controlan la contracción del músculo estriado, para regular el

tono muscular y los movimientos. Por lo que obviamente, los husos, serán más abundantes en músculos que controlan movimientos finos (lumbricales, interóseos, los de la región tenar, hipotenar, músculos extrínsecos del bulbo ocular, etc.).

  Las cápsulas de los husos neuromusculares están formadas por tejido conjuntivo fibroso, que 

rodea a un grupo de 2 a 15 fibras musculares estriadas delgadas, denominadas fibras intrafusales para diferenciarlas del resto de las fibras musculares esqueléticas, denominadas fibras extrafusales.

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  FIBRAS INTRAFUSALES: Las Fibras Intrafusales son fibras transformadas y especializadas funcionalmente como

mecanorreceptores de elongación. Se ubican a lo largo de todo el vientre del músculo estriado. Dentro de las fibras Intrafusales, de acuerdo a la organización nuclear, se distinguen 2 tipos de

fibras: Fibras en Columna Nuclear:

Los núcleos se disponen a lo largo de las fibras. Fibras en Saco Nuclear:

Los núcleos están en la región ecuatorial de las fibrasTienen alrededor de su eje ecuatorial fibras mielínicas de conducción rápida, en forma de un resorte, que reciben el nombre de Terminación Anulo-espiral.

  Tienen inervación tanto sensitiva como motora. La Inervación Sensitiva es a través de 2 tipos de fibras:

 F. Anuloespiral:Son fibras mielinizadas, ubicadas en la parte central de las fibras intrafusales, en forma de resorte.

 F. en Racimo de Flores:Se ubican alrededor de las fibras en columna nuclear, es decir, a lo largo de las fibras intrafusales.

 La Inervación Motora es a través de:

 Fibras Motoras gammaInervan tanto a las fibras en saco nuclear, como a las en columna nuclear.

   

MECANISMO DEL CONTROL DEL TONO: Cuando se produce el estiramiento de las fibras intrafusales (por acción de: gamma motoneuronas, gravedad o por golpe dirigido sobre el tendón, como en los test de reflejos), el receptor anuloespiral descarga, enviando la información al sistema nervioso segmentario, por medio de las fibras

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aferentes del nervio periférico. La información llega al cuerno dorsal, desde donde es trasmitida al cuerno ventral a través de interneuronas. El cuerno ventral (alfa motoneuronas) da respuesta al estímulo, produciendo la contracción de la fibras extrafusales. Este mecanismo lo podemos observar en reflejos como el patelar.

 Los somas de las neuronas motoras gamma, reciben influjos desde las grandes vías eferentes o motoras correspondientes al sistema piramidal o al sistema extrapiramidal. También estas neuronas reciben el influjo de las neuronas del cuerno dorsal de la médula, de tal manera que cuando es estimulada una motoneurona va a haber un acortamiento de los extremos de la fibra intrafusal, lo que hace que descargue el receptor anuloespiral, el cual va a llevar un estímulo hacia el cuerno dorsal de la médula, desde donde va a salir una neurona internuncial, que va a transmitir el estímulo hacia una motoneurona,  que va a descargar y, a su vez, va a producir una contracción de las fibras extrafusales. Hay personas que tienen aumentado su tono muscular, lo que significa que las fibras extrafusales están muy activas por alguna causa (como el estrés), debido a que el sistema reticular, que está relacionado con el sistema límbico y con varias otras estructuras del sistema nervioso central, está descargando sobre la médula espinal a través de los fascículos retículos espinales, produciendo activación de las fibras motoras gamma, que tienen terminaciones en los extremos de las fibras intrafusales. De tal manera que el estiramiento de la fibra intrafusal no se va a producir , en este caso, por efecto de la gravedad o del estímulo, como el reflejo patelar, sino por contractura de los extremos de las fibras intrafusales por acción de las fibras motoras gamma. Es así como el sistema límbico y la formación reticular, producen la activación de la fibra motora gamma, que se traduce en un aumento del tono muscular. Por lo tanto, una hiperactividad del sistema límbico y/o de la formación reticular, produce activación de la motoneurona gamma, que hace que aumente el tono muscular a través de este reflejo en algunos músculos, especialmente en los posturales y antigravitorios (ocasionando lumbago, tortícolis, etc.).

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Para remediarlo, puede ser a través de una acción central con fármacos, como relajantes musculares, tranquilizantes; o a través de una acción periférica directa sobre el músculo, mediante fisioterapia (calor, ultrasonido, masaje). Otro ejemplo, es el aumento del tono muscular que experimenta un paciente tenso (que se encuentra muy contraído, con las manos apretadas, etc.) debido al miedo,  lo que activa todo el sistema límbico (circuito de Papez), que a su vez aumenta la actividad de la formación reticular, que va a activar las neuronas del cuerno ventral de la médula, a través de los fascículos reticuloespinales. Este fascículo activa motoneuronas que desencadenan el reflejo de aumento del tono muscular.A este paciente se le debe relajar antes de hacer un buen examen. Al hablarle al paciente se va a actuar sobre las áreas de asociación del córtex cerebral, sobre todo sobre el área prefrontal que es el área  que controla la reactividad emocional, entonces si se baja la actividad de esta zona, se baja, en consecuencia, la actividad del sistema límbico y de esta forma se baja la hiperactividad de la formación reticular, la cual va a descargar menos, disminuyendo, también, la activación de las motoneuronas.  ÓRGANOS MUSCULOTENDÍNEOS Se ubican en la unión entre los tendones y los vientres musculares. Captan la tensión o estiramiento de las fibras tendinosas, producidas por la contracción muscular. Cuando son excitados se produce la relajación del músculo estriado (Protección). El impulso llega a la interneurona inhibitoria de la médula espinal (de Renshaw), provocando la

relajación muscular.  UNIDAD MOTORACorresponde al número de fibras musculares que son inervadas por una sola fibra nerviosa. Así, podemos observar que hay músculos de fuerza, como el gran dorsal, trapecio etc., donde existe gran cantidad de fibras musculares que son inervadas por una sola neurona (300-400 fibras musculares, inervadas por una neurona).En cambio, hay otros músculos como son los músculos de la mano o los músculos intrínsecos del bulbo ocular, donde existe menor número de fibras musculares inervadas por una sola fibra nerviosa (90-96 fibras musculares por fibra nerviosa). PLACA MOTORAEl nervio hace que se active el músculo estriado, a través del estímulo que llega a la unión neuromuscular, denominada placa motora.La Placa Motora está constituida, principalmente, por la terminación de una fibra nerviosa motora, la cual se introduce dentro del vientre de un músculo estriado. NO existe en el músculo liso ni en el cardíaco.La fibra nerviosa va acompañada por una vaina de Schwann y al ingresar al interior del sarcolema del músculo estriado, se ensancha en un bulbo sináptico que presenta abundantes mitocondrias y vesículas con neurotransmisor acetilcolina. Posteriormente, tenemos la hendidura donde cae el neurotransmisor y enseguida se encuentra la superficie del tejido muscular que recibe la acetilcolina (Nt).

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Elaborado por LR. Alba Arcila González

http://www.med.ufro.cl/Recursos/neuroanatomia/archivos/13_sistematizacion_archivos/Page387.htm. Facultad de Medicina