Los reflejos cutáneos , superficiales, [1] o cutáneos , son activados por receptores cutáneos y desempeñan un papel valioso en la locomoción , proporcionando respuestas rápidas a desafíos ambientales inesperados. Se ha demostrado que son importantes para responder a obstáculos o tropiezos, para prepararse para terrenos visualmente desafiantes y para ayudar a realizar ajustes cuando se introduce inestabilidad. Además de su papel en la locomoción normal, se están estudiando los reflejos cutáneos por su potencial para mejorar la terapia de rehabilitación ( fisioterapia ) para personas con anomalías en la marcha .
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Los reflejos son una parte vital de nuestras actividades diarias. Todos hemos experimentado lo rápidas y automáticas que pueden ser estas respuestas a las interacciones ambientales. Pueden protegernos de situaciones potencialmente peligrosas como tocar una estufa caliente o pisar un arreo. También hay vías reflejas involucradas en actividades más dinámicas como caminar y correr, lo que ayuda a garantizar una marcha suave y nos permite responder rápidamente a obstáculos o perturbaciones o perturbaciones inesperadas.
La vía refleja ( arco reflejo ) es una secuencia de neuronas que conectan la entrada sensorial ( neurona aferente ) con la salida motora ( neurona eferente ), lo que da como resultado una respuesta conductual. La vía general de un reflejo espinal involucra neuronas contenidas dentro de la médula espinal . Sin embargo, el cerebro también puede proporcionar contribuciones adicionales (supraspinales), que pueden modular la capacidad de respuesta del reflejo a la información sensorial.
Los reflejos pueden ser muy simples, como en el reflejo monosináptico , que sólo contiene una sinapsis , o más complicados, como en el reflejo polisináptico , que involucra más de una sinapsis . El reflejo rotuliano es un ejemplo común de reflejo monosináptico cuando uno observa la respuesta motora del cuádriceps al patear la pierna. También se puede utilizar como ejemplo de reflejo polisináptico cuando se observa la participación de interneuronas inhibidoras para relajar los isquiotibiales . La complejidad del reflejo se puede estimar examinando el retraso de tiempo, o latencia , entre la estimulación eléctrica de la neurona sensorial y la respuesta motora correspondiente, medida por EMG ( electromiografía ). La mayoría de los reflejos se pueden clasificar en uno de tres grupos según la latencia de la respuesta EMG. El reflejo de latencia corta (SLR) es el más rápido (~40-50 ms) e implica una vía monosináptica. El reflejo de latencia media (MLR) utiliza interneuronas dentro de la médula espinal y suele durar entre 80 y 90 ms. El reflejo de latencia larga (LLR) es de aproximadamente 120 a 140 ms, lo que sugiere que está mediado por estímulos supraespinales adicionales del cerebro. [2]
Los receptores cutáneos son un tipo de receptores sensoriales , que responden a estímulos (tacto, presión, dolor, temperatura) que proporcionan información respecto del contacto con el medio externo. Un reflejo común que involucra a los receptores cutáneos es el reflejo extensor cruzado . Este reflejo se activa cuando experimentamos un estímulo doloroso en la planta del pie, como pisar una tachuela. La respuesta es alejar rápidamente el pie que pisó el amurado y, al mismo tiempo, trasladar nuestro peso a la pierna opuesta ( contralateral ) para mantener el equilibrio.
Se ha observado que la respuesta de activación muscular a la estimulación del receptor cutáneo puede modularse mediante una variedad de factores. Estos incluyen:
Además de la modulación, se ha demostrado que el reflejo cutáneo evoca una respuesta EMG tanto MLR (respuesta de latencia media) como LLR (respuesta de latencia larga), lo que indica que es un reflejo polisináptico que involucra interneuronas espinales o vías supraespinales [3].
El reflejo cutáneo se ha atribuido a respuestas funcionales [4] a las alteraciones encontradas durante la locomoción y, por lo tanto, depende de qué nervio cutáneo se estimula. Ejemplos de nervios cuyas ramas cutáneas se han examinado son los:
1. Nervio peroneo superficial o nervio peroneo (inerva la cara dorsal del pie) 2. Nervio tibial (inerva la superficie plantar del pie) 3. Nervio sural (inervando la porción lateral del pie)4. Rama superficial del nervio radial (inerva el antebrazo y la mano del lado del pulgar)
La locomoción humana a menudo se examina desde la perspectiva del ciclo de la marcha. Los reflejos cutáneos demuestran variaciones en los músculos activados y el momento en que se activan dependiendo de en qué parte del ciclo de la marcha se produce la estimulación. Esta variación sugiere un papel funcional del reflejo para proporcionarnos una alteración suave de la marcha al encontrar o anticipar obstáculos y terrenos desafiantes. Los principales músculos impactados implican cuatro (4) movimientos importantes para la locomoción:
La estimulación cutánea del nervio peroneo superficial (SF) normalmente ocurriría cuando la parte superior del pie encuentra un obstáculo. La respuesta refleja a esta activación es tirar de la pierna hacia arriba y por encima del obstáculo, mientras se prepara para un posible tropiezo o caída. Las respuestas musculares EMG observadas a la estimulación SF ayudan a explicar cómo se logra esta respuesta reflexiva:
La estimulación del nervio tibial (TN) demuestra una respuesta dependiente de la fase, en la que la activación muscular varía según en qué parte del ciclo de la marcha se encuentra una persona cuando se produce la estimulación.
1. En la marcha normal y sin obstáculos, la activación TN durante la transición de la postura al balanceo debería disminuir a medida que el pie comienza a levantarse del suelo. En este caso, una mayor estimulación TN sugeriría un roce de la planta del pie contra el suelo. La respuesta refleja levantará el pie y lo levantará del suelo. Las respuestas EMG a la estimulación, nuevamente, ayudan a explicar cómo se logra esto.
2. La activación TN durante el movimiento tardío al caminar normalmente debe comenzar a aumentar a medida que el pie comienza a hacer contacto con el suelo. La estimulación TN durante esta fase es, por lo tanto, similar a una entrada sensorial del patrón de marcha normal. En esta situación, el pie se flexionará plantar para permitir una colocación suave para la transición a la fase de postura. Aquí se observa el efecto EMG opuesto.
La estimulación del nervio sural (SN) produce un reflejo que depende tanto de la fase como de la intensidad. El nervio sural inerva la porción lateral (exterior) del pie y podría activarse durante la fase de balanceo o de postura cuando se encuentra en un terreno irregular. La respuesta dependiente de la intensidad es indicativa del nivel de activación y, por tanto, del potencial de daño.
1. Durante la fase de balanceo , la estimulación SN indica encontrar un obstáculo en el lado lateral del pie. La reacción es mover el pie hacia adentro y la pierna hacia arriba, apartándola. Las respuestas EMG observadas son:
2. Durante la fase de postura , una estimulación SN de intensidad moderada es indicativa de terreno irregular y dará como resultado una respuesta que proporciona rigidez y estabilidad al tobillo. El mecanismo de esta respuesta se logra mediante la activación simultánea de dos músculos antagonistas del tobillo.
3. Durante la fase de postura , una estimulación SN de alta intensidad es indicativa de un obstáculo que podría causar daño físico al pie. En este caso, el objetivo del reflejo sería alejar completamente el pie del estímulo.
La estimulación cutánea del nervio radial superficial (ubicado en el lado del pulgar del antebrazo) provocará un reflejo cutáneo en los músculos del brazo durante los movimientos rítmicos del brazo de una manera similar a la observada con los músculos de las piernas durante la locomoción . Además de su papel en las respuestas reflejas del propio brazo, modulará los reflejos cutáneos de los músculos de las piernas durante la locomoción. [8] Esta respuesta reflexiva puede ser un vestigio de nuestra ascendencia cuadrúpeda , que conecta el movimiento de las extremidades anteriores con el movimiento de las extremidades traseras . [9] Esta conexión se puede ver al caminar normalmente, cuando el brazo se balancea al ritmo de la pierna opuesta. La sincronía cruzada puede deberse en parte a una vía neuronal compartida entre las extremidades superiores e inferiores. Si bien la función de este movimiento coordinado puede estar involucrada en mantener el equilibrio mientras se desplaza nuestro centro de masa, también está involucrado en los reflejos locomotores. La estimulación del nervio radial al caminar es inusual y a menudo indica que un obstáculo es lo suficientemente alto como para hacer contacto con el brazo oscilante. La estimulación concurrente o simultánea del nervio peroneo superficial (parte superior del pie) y del nervio radial superficial del brazo opuesto ( contralateral ) sugiere que el obstáculo es lo suficientemente grande como para provocar un tropiezo o una caída importante. La respuesta es, por tanto, una que activa los músculos de las piernas de manera que se preparen para esa posibilidad. Las respuestas EMG a este tipo de estimulación simultánea implican cambios significativos en la pierna opuesta o ( contralateral ) al lado que recibe la simulación radial:
La magnitud del reflejo cutáneo en los músculos de las piernas puede verse alterada por múltiples variables. Las alteraciones dependen del movimiento, de la fase de la marcha y pueden ser excitadoras o inhibidoras del patrón reflejo cutáneo normal .
Los reflejos cutáneos se modulan en condiciones que presentan inestabilidad o movimientos locomotores desafiantes. En condiciones inestables, como las alteraciones que ocurren cuando se cruzan los brazos, hay una facilitación o amplificación de los reflejos ipsilaterales y contralaterales , que son específicos de los músculos. [10] Con la estimulación superficial del nervio peroneo , los reflejos ipsilaterales del bíceps femoral (flexor de la rodilla) y del sóleo ipsilateral (flexor plantar) se amplifican durante el balanceo para permitir que la pierna supere el obstáculo. Por el contrario, la pierna contralateral, opuesta, demuestra amplificación tanto del tibial anterior (dorsiflexor) como del gastrocnemio (flexor plantar), lo que proporciona rigidez adicional para la estabilidad de la pierna de apoyo.
Se observan resultados de amplificación similares en entornos visualmente desafiantes, como subir escaleras horizontalmente [11] y caminar hacia atrás. [12] Estas situaciones demuestran la facilitación de los reflejos contralaterales durante la fase de postura de una manera que proporcionaría estabilidad y modulación del reflejo ipsilateral de manera que permita una transición suave más allá del obstáculo percibido.
La capacidad de modular la magnitud de los reflejos cutáneos mediante movimientos rítmicos del brazo o entornos desafiantes tiene implicaciones potenciales en la rehabilitación de pacientes con debilidad motora. Algunos pacientes con accidente cerebrovascular y complicaciones en las extremidades inferiores presentan reflejos cutáneos reducidos o embotados . Estos reflejos de las extremidades inferiores se pueden amplificar con estimulación superficial del nervio radial aprovechando el reflejo entre las extremidades observado durante la locomoción rítmica del brazo entre las extremidades superiores e inferiores. La amplificación del tibial anterior contralateral observada durante la transición del balanceo a la postura puede ser clínicamente útil para prevenir la caída del pie durante la fase de balanceo en pacientes con accidente cerebrovascular. [13] Se necesitan investigaciones futuras para explorar más a fondo la eficacia de la amplificación del reflejo cutáneo como herramienta para mejorar la receptividad motora con la rehabilitación del accidente cerebrovascular.