Husos musculares y órganos tendinosos de Golgi

Para realizar la posición de flexión hacia delante durante la clase de yoga, el sistema nervioso tiene que hacer una serie de cosas En primer lugar, una motoneurona superior del cerebro (en concreto, de la corteza cerebral) tiene que enviar una señal a una motoneurona inferior que se encuentra en el asta anterior de la médula espinal Esta motoneurona inferior también se denomina motoneurona alfa, y transmite un potencial de acción a través de un axón que va a los músculos de las piernas, que le permiten extenderlas Cuando estiramos o flexionamos los músculos, los propioceptores que detectan la posición y el movimiento de los músculos inician unos reflejos que evitan daños a los músculos por estirarlos o contraerlos en exceso.

Estos propioceptores están repartidos por todos los músculos del esqueleto y funcionan a un nivel subconsciente, por lo que nunca lo percibe.

Un músculo parece estar hecho de un haz de fibras musculares con fibras musculares extrafusales en el exterior y fibras musculares intrafusales en el interior.

Las fibras musculares extrafusales proporcionan la mayor parte de la fuerza durante una contracción muscular, y están inervadas por motoneuronas inferiores que también se denominan motoneuronas alfa.

Las fibras musculares extrafusales se unen a los huesos mediante tendones, que son un tipo específico de tejido c onjuntiv Estos tendones tienen unos propioceptores denominados órganos tendinosos de Golgi, que se encuentran en los extremos de estas fibras extrafusales.

Si separamos las fibras extrafusales, hay otro propioceptor llamado huso muscular que se encuentra dentro de las fibras extrafusales Cada huso muscular contiene múltiples fibras musculares intrafusales.

Al igual que las fibras musculares extrafusales, las fibras musculares intrafusales tienen proteínas contráctiles como la actina y la miosin Sin embargo, estas proteínas contráctiles no se extienden por toda la longitud del músculo intrafusal, sino que solo están presentes en cada extremo de una fibra muscular intrafusal.

Por lo tanto, la región central de un músculo intrafusal no se contrae, aunque los extremos sí lo haga La porción central de la fibra muscular intrafusal contiene los núcleos de la fibra muscular, y la disposición de los núcleos, determina si las fibras musculares intrafusales se consideran fibras de bolsa nuclear o fibras nucleares en caden Las fibras de bolsa nuclear son aquellas que tienen sus núcleos concentrados en una porción central y ancha de la fibra, como un saco lleno de naranjas.

Por otro lado, las fibras nucleares en cadena, son la mitad de largas que las fibras de bolsa nuclear, y tienen sus núcleos dispuestos en serie como guisantes en una vaina a través de la región central Enrolladas alrededor de la región central hay dos tipos de neuronas sensoriales que se despolarizan cuando se estira la fibra intrafusal.

Las fibras neuronales de tipo Ia se enrollan alrededor de la región central de las fibras de la bolsa nuclear y de las fibras de la cadena nuclear, y transmiten información sobre la distancia y la velocidad de estiramiento del músculo Las fibras neuronales de tipo II se ramifican y se adhieren a los extremos de la región central de las fibras de la cadena nuclear y transmiten información sobre la magnitud del estiramiento del músculo Además, las motoneuronas gamma inervan ambos extremos del músculo intrafusal, que contienen actina y miosina, y cuando se estimulan, las motoneuronas gamma hacen que estas regiones finales se contraigan, lo que acorta el músculo intrafusal y lo mantiene tens En primer lugar, veamos el reflejo de estiramiento, que evita el estiramiento excesivo de los músculos.

Estamos sentados en un taburete alto con las piernas cómodamente colgando. En esa posición, los músculos extensores de las piernas, como el cuádriceps femoral, están en su longitud de reposo, y las fibras neuronales de tipo Ia y II disparan potenciales de acción a un ritmo normal.

Estos potenciales de acción viajan a través de los nervios periféricos para entrar en los ganglios dorsales, donde se encuentran los cuerpos celulares de ambos tipos de fibras.

Cada cuerpo celular emite también otro axón que continúa en la médula espinal. Las fibras de tipo Ia van al asta anterior y hacen sinapsis directamente con las motoneuronas alfa de los músculos que se estiran.

Las fibras de tipo II también se dirigen al asta anterior para hacer sinapsis con las interneuronas inhibidoras, que hacen sinapsis con las motoneuronas alfa de los músculos antagonistas, es decir, los músculos que cumplen la función contraria, en este caso son los flexores de las piernas como los isquiotibiales.

Si se da un golpecito en la zona de debajo de la rótula, donde se une el músculo cuádriceps femoral, se estira un poco el tendón del músculo Esto también estira las fibras musculares extrafusales y los husos musculares.

Normalmente solo se estiran cuando se flexiona la pierna, así que es como si enviara a su huso muscular un poco de información fals Lo que ocurre es que el tendón muscular estirado provoca un aumento de la velocidad de los potenciales de acción que dispara el huso muscular Esa señal viaja a través de las fibras sensoriales de tipo Ia y II que transmiten ese mensaje a las células de la médula espinal.

Las fibras de tipo Ia hacen sinapsis con las motoneuronas alfa de los extensores de las piernas y provocan la contracción de estos músculos, lo que evita los daños provocados por el sobreestiramiento.

Al mismo tiempo, las fibras de tipo II desencadenan el disparo de las interneuronas, lo que inhibe las motoneuronas alfa de los músculos flexores de la pierna provocando su relajació Como resultado, la pierna patalea y los músculos extensores se acortan.

Todo este proceso se denomina reflejo rotuliano y es involuntario, ya que las señales aferentes y eferentes nunca tienen que subir al cerebr Cuando los husos musculares se estiran y se alargan, se desencadena un reflejo.

Cuando los músculos se contraen, los husos musculares se acortan, y aquí es donde las motoneuronas gamma desempeñan un papel.

El cerebro envía una señal motora por una motoneurona superior para estimular la motoneurona inferior o alfa en el asta anterio La motoneurona alfa se dirige a las fibras musculares extrafusales, haciendo que se contraigan y acorten el músculo, y el huso muscular se afloja.

Como resultado, el huso muscular disminuye su ritmo de disparo de potenciales de acción. Pero la clave es que, mientras todo eso ocurre, las motoneuronas superiores también envían una señal a las motoneuronas gamma adyacentes en el asta anterior.

Las motoneuronas gamma provocan la contracción de las fibras musculares intrafusales en el huso muscular, haciendo que se acorten a medida que el músculo se acorta.

Esto se llama coactivación alfa-gama y mantiene la tensión de los husos musculares y los mantiene sensibles al estiramiento incluso cuando los músculos están contraídos.

Por lo tanto, el reflejo de estiramiento previene el daño causado por el estiramiento excesivo. A continuación, veamos el reflejo tendinoso de Golgi, que previene los daños causados por la contracción excesiva de los músculos.

Los órganos tendinosos de Golgi son propioceptores como los husos musculares y se encuentran en los tendones Supongamos que vamos al vivero y cogemos una planta grande en maceta.

Cuando se contrae el músculo bíceps braquial, el músculo se acorta al generarse la tensión. El órgano tendinoso de Golgi en el tendón del bíceps se comprime cuando el tendón se acorta, y eso hace que dispare más potenciales de acción Estos potenciales de acción viajan por una fibra aferente de tipo Ib a través del ganglio de la raíz dorsal que contiene sus cuerpos celulare Una vez que entran en la médula espinal, hacen sinapsis con la interneurona inhibidora, que a su vez, hace sinapsis con las motoneuronas alfa del músculo que se contrae, en este caso el bíceps braquial.

Al mismo tiempo, las neuronas aferentes Ib también hacen sinapsis con interneuronas estimuladoras que hacen sinapsis con las motoneuronas alfa que inervan los músculos antagonistas, en este caso el tríceps braquial Así conseguimos la relajación del bíceps, y la contracción del tríceps, que limita la tensión generada en los músculos del bíceps y evita que se dañen.

##Resumen Como breve resumen... Los husos musculares y los órganos tendinosos de Golgi son propioceptores que detectan el cambio de longitud del múscu Los husos musculares desencadenan el reflejo de estiramiento, en el que un huso muscular sobreestirado envía señales aferentes a través de las neuronas sensoriales de tipo Ia y II a la médula espinal.

Las neuronas sensoriales Ia provocan la contracción del músculo y las Ib, la relajación de los músculos antagonistas Los órganos tendinosos de Golgi desencadenan el reflejo tendinoso de Golgi cuando un músculo se contrae en exceso.

Envía señales aferentes a través de la fibra aferente de tipo Ib a la médula espinal, lo que desencadena la inhibición del músculo que se contrae y la contracción de los músculos antagonistas.