Neurofisiología del Estiramiento

Dra. Julia Rado TriveñoMédico Fisiatra

Dr. Tomas S. NakazatoMédico Fisiatra

El ser humano (y los seres vivos en general) responden a los estímulos origina-dos de fuentes internas y del exterior, respondiendo a ellos. Las modificaciones que el hombre introduce en su ambiente hacen que se alteren los estímulos que el ambiente envía a su organismo. Los estados de ánimo y cambios conductua-les también van a afectar a la persona, no sólo desde el punto de vista mental, sino también desde el punto de vista físico.

Factores Psicológicos que Influencian el Estiramiento

Cuando nos referimos al estiramiento como una maniobra que sirve para alar-gar las estructuras (tejidos blandos) relacionados con una (o varias) articulacio-nes, debemos de tener en cuenta que existen factores externos e internos que van a modificar los resultados del estiramiento.

Por ejemplo, si la persona se ve influida por diferentes emociones (factor in-terno), el efecto del estiramiento varía. La tensión, preocupaciones, ansiedad, tristeza, etc. van a aumentar la resistencia al estiramiento. La persona tranquila, relajada, alegre, etc. va a tener los músculos más predispuestos al estiramiento.

EstiramientoEstiramiento

El encargado de percibir las emociones es el sistema lím-bico, el cual justamente se encarga del deseo de movi-miento. El control del movi-miento se encuentra también bajo influencia del cerebro a través del área pre-motora que dirige la programación del movimiento, el área mo-tora que comanda los movi-mientos, los ganglios basales que permiten la iniciación del movimiento y ajuste postural. Además existen áreas de asociación además del cerebelo y los centros del tronco cerebral que coordinan el movimiento. To-dos estos centros se encuentran relacionados con los órganos vestibulares que controlan a su vez el equilibrio y los cuales se comunican con la médula espinal para asegurar el movimiento adecuado y fino de acuerdo con las circunstancias.

La Respiración y el Estiramiento

A medida que uno exhala, los músculos en todo el cuerpo tienden a relajarse. Con la inhalación, la actividad muscular se facilita. Por ello, al realizar un estiramiento, se reco-mienda inspirar para colocar el músculo en posición, seguido de una espiración lenta y profunda que permita mayor relajación muscular.

Los Receptores Sensoriales y su Relación con el Estiramiento

Los receptores son células especializadas que registran cambios particulares en el medio ambiente o en el interior del organismo, manteniendo informado al sistema nervioso central.

Existen diversos tipos de receptores:

Área pre-motora(programación)

Áreas de asociación (deseo de movimiento)

Área motora(Comandos)

Ganglios basalesGanglios basales: Iniciación y ajuste postural

Cerebelo Coordinación

Centros en el tronco cerebral Actividad supraespinal refleja

Sistema LímbicoSistema Límbico ( preparación)

Una excepción es la relajación de los músculos que cierran la mandíbula luego de un bostezo (que es una inspiración profunda). Este efecto contrario puede explicarse por la inhibición recíproca de los músculos antagonistas, los cuales son los que abren la mandíbula.

1. Exteroceptores. Son los que se encuentran en la piel y tejido celular subcutáneo, los cuales detectan cambios del ambiente externo. Dentro de estos tenemos:

a. Corpúsculos de Meissner, de Merkel y Células Ciliadas, para el tacto.

b. Bulbos Terminales de Krause, para el frío.c. Cilindros de Ruffini, para el calor.d. Terminaciones nerviosas libres, para el dolor.

2. Telerreceptores. Son sensibles a estímulos a distancia:a. Retina, para la visión.b. Órgano de Corti, para la audición.c. Mucosa Olfativa, para el olfato.

3. Propioceptores. Reciben impulsos de los músculos, tendones y articu-laciones, los cuales dan información sobre la posición del cuerpo en el espacio.

a. Huso Muscular, a nivel de los músculos.b. Órgano Tendinoso de Golgi, a nivel de los tendones.c. Receptores Articulares, en las articulaciones.

4. Interoceptores. Responden a los cambios que ocurren dentro de los tejidos viscerales y los vasos sanguíneos. Dentro de ellos, enumerare-mos algunos:

a. Yemas Gustativas, para el gusto.b. Conductos Semicirculares, para la aceleración circular.c. Utrículo, para la aceleración lineal.d. Pared del Seno Carotídeo y del Arco Aórtico, para la presión

arterial.e. Terminaciones Vagales en el Parénquima Pulmonar, para la

distensión pulmonar.f. Células Hipotalámicas, para la temperatura de la sangre.g. Cuerpos Carotídeo y Aórtico, para la presión parcial de oxí-

geno.h. Receptores en Bulbo Raquídeo, para la presión parcial de

anhídrido carbónico.

Definitivamente, el cuerpo humano se comporta como un todo. La estimulación de algunos receptores va a generar algún tipo de respuesta, sea positiva o nega-tiva. Desde el punto de vista del control muscular, no solo los propioceptores van a intervenir, sino que todos los receptores pueden influenciar de alguna u otra manera en el movimiento.

Todos sabemos la influencia de los interoceptores del oído interno sobre el equilibrio, el cual se mantiene por contracciones musculares de músculos pos-turales. Otros interoceptores también tendrían cierta influencia sobre el sistema muscular.

Sin embargo, desde el punto de vista del estiramiento, los propioceptores son los más importantes y son los que vamos a describir con mayor detalle.

La Propiocepción

La sensibilidad propioceptiva es sumamente importante en la vida. Permite que el sistema nervioso central tenga información sobre la posición de las distintas partes del cuerpo con respecto al espacio, para coordinar la postura y el movi-miento. De este modo, la resultante final es un desplazamiento corporal o de la extremidad con recorrido exacto y perfecta relación de trabajo entre los múscu-los agonistas y antagonistas.

Los propioceptores, conocido también como mecanorreceptores, son:

El Huso Muscular, El Órgano Tendinoso de Golgi y Los Receptores Articulares.

El Huso Muscular

Es una cápsula fibrosa de forma fusiforme (de ahí el nombre de “huso”), en cuyo inte-rior se encuentran fibras musculares altamen-te especializadas. Constituye un mecanismo sensitivo elaborado y complejo. Permite te-

Los telerreceptores pueden influenciar en la contracción muscular. Ellos proveen un ingreso sensorial para la activación muscular, a través de vías multisinápticas dentro del centro de excitación de la formación reticular del tronco encefálico, denominándose a ello excitación reticular. Un sonido o un olor agradable podrían contribuir a relajar el músculo. Ello explicaría en parte la acción de la aromaterapia y la musicoterapia. Los exteroceptores también van a influenciar al músculo subyacente. La aplicación de calor superficial, el masaje y la digitopresión contribuye a relajar al músculo y disminuye la tensión general.

ner conciencia del nivel de tensión y de relajación en que se encuentran los músculos, la posición de los segmentos corporales, y los desplazamientos que ocurren entre ellos. Está ubicada en toda la masa de los músculos estriados, es -pecialmente en los extremos de los fascículos en el músculo o cerca de ellos, adhiriéndose a los tendones y fascias, y orientándose en forma paralela a las fi-bras musculares extrafusales para unirse al tejido conectivo que rodea a estas fi-bras. El huso presenta dos tipos de especializados de fibras musculares (con-tráctiles) encerradas en una cápsula fibrosa, y está inervada por dos tipos de fi-bras sensitivas y dos tipos de fibras motoras gamma (provenientes de neuronas motoras γ). Estas fibras musculares especializadas, por estar dentro del huso, también se les denomina fibras musculares intrafusales, para diferenciarlas de las fibras musculares que están por fuera del huso formando la masa muscular, a las cuales se les denomina a su vez como fibras musculares extrafusales, inervadas por fibras motoras alfa (provenientes de las α-motoneuronas del asta anterior de la médula) y que, por lo tanto, tienen control voluntario y al contraerse dan origen al movimiento.

Composición del Huso Muscular

FIBRAS MUSCULARES INTRAFUSALESFibras de Bolsa Nuclear. Tienen todos sus núcleos reunidos en la región central (ecuatorial) de la fibra, dando el aspecto de una bolsa. En un huso puede haber de 1 a 6 fibras de bolsa nuclear.Fibras de la Cadena Nuclear. La hilera de núcleos se distribuye en a lo largo de la fibra, dando el aspecto de una cadena. En un huso puede haber de 0 a 10 fibras de cadena nuclear.

FIBRAS NERVIOSAS SENSITIVASFibra Sensitiva Ia (Grupo I aferente). Fibra grande mielínica, que inerva predominantemente a las fibras de la bolsa nuclear, y parte de la cadena nuclear. Velocidad de conducción de 70-100 m/s. Fibra Sensitiva Secundaria (Grupo II aferente). Tiene dos tipos de terminaciones. La más compleja inerva a las fibras de la cadena nuclear, y la otra a parte de la bolsa nuclear. Es más pequeña que la fibra Ia, con una velocidad de conducción menor (40-70 m/s). Sus terminaciones son menos sensibles al estiramiento que la anterior, pero cuando se activan producen una descarga más prolongada.

FIBRAS NERVIOSAS MOTORAS (Provenientes de Motoneuronas Gamma).Fibras gamma-1 (γ-1). Inervan las fibras musculares de la bolsa nuclear.Fibras gamma-2 (γ-2). Inerva las fibras musculares de la cadena nuclear. Son un poco más pequeñas que la anterior y tienen una velocidad más lenta.

La función del huso muscular es la de proporcionar información acerca de la longitud del músculo. Si el músculo se estira, no sólo se van a alargar las fibras musculares extrafusales, sino también las intrafusales (las que se encuentran dentro del huso muscular). El huso capta este estiramiento y envía la informa-ción a través de sus fibras sensitivas Ia y II, provocando una respuesta medular refleja de contracción, a través de las motoneuronas α. De este modo, encontra-mos un cierto grado de resistencia cuando queremos estirar un músculo deter-minado, lo cual forma parte del tono muscular.

Los dos tipos de fibras musculares intrafusales, con sus respectivas fibras sensi-tivas y motoras altamente especializadas, le brindan al huso muscular una posi-bilidad de múltiples respuestas complejas para la excitación de la actividad re-fleja del músculo.

El Órgano Tendinoso de Golgi

Está constituido por una cápsula fibrosa fusiforme que encierra fibras nerviosas mielínicas, ubicados en la unión musculotendinosa (señalado como número 5 en la figura de la derecha). Son sensibles al estiramiento y a la

En Bolsa

contracción muscular pero no pueden distinguir entre ambas. Emiten sus des-cargas como consecuencia de la tensión que hay en el tendón, provocando inhi-bición del propio músculo y facilitación de su antagonista (lo opuesto al huso muscular, cuyas descargas producen contracción del propio músculo). El ór-gano tendinoso de Golgi tiene distinta sensibilidad de acuerdo al tipo de con-tracción. En la contracción isométrica recibe el máximo de tensión ya que las fibras musculares tienden a acortarse sin desplazamiento articular. En cambio, en la contracción isotónica al haber acortamiento de las fibras musculares y desplazamiento del tendón, la tensión sobre el órgano tendinoso de Golgi es menor y por consiguiente no es tan estimulado.

Receptores Articulares

Junto a los receptores musculares, tenemos a los receptores articulares. En la articulación vamos a tener receptores tanto en la cápsula como en los ligamen-tos. Los corpúsculos de Paccini detectan desplazamiento, aceleración y vibra-ción, siendo su respuesta breve. Los receptores tipo Ruffini, que se encuentran en la cápsula, captan la posición articular en ausencia de movimiento. Los re-ceptores tipo Golgi se encuentran insertos en los ligamentos, participando en el sentido de posición y movimiento articular, conjuntamente con los músculos y

Cuando el músculo se estira, no solo se van a estirar las fibras extrafusales, sino también las intrafusales, lo cual es captado por las fibras sensitivas del huso muscular, dando como respuesta refleja la contracción muscular. De este modo el músculo evita ser estirado y mantiene su longitud y el segmento corporal al que pertenece mantiene su postura.Sin embargo, si el estiramiento es de mayor intensidad, puede ocasionar un desgarro muscular o un desprendimiento del tendón, al contraerse el músculo para oponerse al estiramiento. Pero ello no ocurre, porque a mayor tensión se activa el órgano tendinoso de Golgi, el cual genera una respuesta refleja medular de inhibición de las motoneuronas alfa y gamma, relajando no solo las fibras musculares voluntarias (extrafusales), sino también las fibras del huso muscular (intrafusales). Esta acción de válvula de seguridad impide el daño por contracción excesiva del músculo en el cual están. Para que se active el órgano de Golgi se requiere una contracción muscular algo más que moderada, o un estiramiento que produzca una tensión mayor a las que activan las fibras sensitivas del huso muscular. Más aún, un estiramiento muy prolongado produce inhibición durando un tiempo mucho más largo que un estiramiento de duración relativamente breve.

sus husos neuromusculares. Además, en cierto modo, los receptores de la piel periarticular juegan un papel en la captación de la información.

Los Reflejos Medulares que Intervienen en el Estiramiento

Tenemos:

1. Reflejo de Estiramiento Primario. Depende de la fibra sensitiva Ia. Se subdivide a su vez en dos tipos:

a. Reflejo de Respuesta Dinámica. También denominada res-puesta fásica o clónica del reflejo de estiramiento. Parece provenir del estiramiento de las fibras altamente sensibles que se encuentran en la bolsa nuclear. El músculo se contrae rápidamente al estirarse. Ello evita que un segmento se salga de su postura adecuada al corregir cualquier cambio súbito de fuerzas en un músculo, y hace que los movimientos sean coordinados. Es también la base de los reflejos osteotendino-sos (ROT). Cuando uno percute el tendón rotuliano (por ejemplo), provoca un súbito estiramiento de las fibras muscu-lares, incluyendo las del huso, provocando una contracción del cuadriceps y por ello la rodilla “salta” (se extiende brus-camente).

b. Reflejo de Respuesta Estática. También denominada res-puesta tónica o tetánica. Proviene del estiramiento de las fi-bras de la cadena nuclear. Es probable que este reflejo sea la base de la contracción de los músculos tónicos para mantener la postura.

Al percutir, se “hunde” el ten-dón entre la ró-tula y la es-pina tibial an-terior, lo que genera un sú-bito esti-ramiento de las fibras del cua-dríceps, dando una con-trac-ción muscular refleja (ROT ro-tuliano).

2. Reflejo de Estiramiento Secundario. Conocido también como reflejo de la neurona sensitiva secundaria. Son menos comprendidos que los reflejos primarios. Existe en este tema mucho desacuerdo y confusión entre los autores. Se desencadena por el estiramiento de las fibras de la cadena nuclear que activa a la fibra sensitiva secundaria. Aparente-mente desencadena una respuesta multisináptica que provocaría con-tracciones sinérgicas en flexión o en extensión, dependiendo el caso. Existen muchos tipos de reflejos derivados de este reflejo de estira-miento secundario. Por ejemplo, tenemos el reflejo espinal largo y el reflejo de impulso de extensión de Sherrington, y el reflejo de flexión de Marie-Foix. También se consideran los reflejos de sinergia flexora y extensora que describe Brunnström, y otros muchos reflejos más.

En los estados patológicos en donde hay alteración del sistema piramidal, responsable del control central de las motoneuronas alfa, se puede observar como funciona estos reflejos de estiramiento, al producirse la espasticidad. Cuando predomina el reflejo de respuesta dinámica, el paciente va a tener clonus inagotable (contracciones repetidas del músculo como respuesta al estiramiento), y cuando predomina el reflejo de respuesta estática, va a presentarse el aumento del tono muscular tetánico (“hipertonicidad en navaja” o contracción mantenida del músculo como respuesta al estiramiento).

El reflejo espinal largo se refiere a la respuesta del reflejo secundario del huso en los músculos de la extremidad homolateral, en donde al estirar los músculos extensores proximales en la extremidad superior, se generan impulsos que producen la contracción de los músculos extensores ipsilaterales en la extremidad inferior y viceversa. A medida que caminamos más rápidamente, por ejemplo, vamos flexionando más la extremidad superior cuando la pierna se extiende para la fase de apoyo de la marcha y viceversa, y si hacemos una carrera saltando vallas, vamos a ver como la flexión de la extremidad superior es máxima al extender la pierna para iniciar el salto. En el hemicuerpo contralateral, por su parte, se presenta el fenómeno inverso en forma paralela.El reflejo de impulso de extensión se aprecia mejor en el paciente hemi o parapléjico espástico. Al estirar los flexores de dedos del pie y tobillo (flexores plantares), se van a contraer sinérgicamente los extensores de rodilla y cadera, los aductores y los rotadores mediales de cadera, observándose como toda la extremidad inferior se extiende. Como pareciera que el pie se “pegara” a la mano del terapeuta que está estirando a los extensores de tobillo y dedos, también se le conoce como “reflejo magnético”.El reflejo de flexión de Marie-Foix es lo contrario al anterior. Al estirar los husos musculares de los extensores de dedos del pie y de tobillo (dorsiflexores), se va a producir una contracción sinérgica de los flexores de rodilla y cadera, los abductores y rotadores externos.

Mientras que el Reflejo de Estiramiento Primario tiene su impacto más im-portante sobre las unidades motoras del músculo que está estirado, la res-puesta al estímulo del Reflejo de Estiramiento Secundario es una respuesta regional, generalizada y difusa. Más aún, los husos de todos los músculos tienen terminaciones sensitivas secundarias que descargan impulsos cuan-do se estiran con el fin de producir estas respuestas sinérgicas reflejas difu-sas.

La contracción de un músculo flexor produce un estiramiento de los anta-gonistas extensores con la estimulación de las fibras sensitivas secundarias del huso en esos extensores, iniciando reflejos extensores competitivos. Como consecuencia, se produce en los músculos de cada articulación un gran número de reflejos de potenciación o de competencia a medida que son desviados de la posición neutra, con el resultado de que rara vez se presenta un patrón puro de reflejo flexor o extensor a lo largo de toda la extremidad. Más bien la posición que se adopta es la sumatoria de las múl-tiples sinergias de flexión y extensión.

En cualquier estado patológico en el cual esté disminuida la inhibi-ción normal supraespinal, como en una lesión medular o una en-fermedad cerebrovascular, el re-sultado de esta competencia de re-flejos será una hipertonía agonis-ta-antagonista con dominancia va-riable que depende de la sumato-ria de los montos de estimulación relativos provenientes de las múl-tiples terminaciones sensitivas.

3. Reflejos Fusimotores. Estos reflejos se desencadenan por la contrac-ción de las fibras musculares intrafusales, tanto de la bolsa como de la cadena nuclear. Como describimos antes, estas fibras tienen inerva-ción motora gamma, las que aparentemente pueden activar en forma separada las fibras de la bolsa nuclear (fibras γ-1) o las fibras de la ca-dena nuclear (fibras γ-2), y, al hacerlo, se aumenta de manera selectiva la respuesta de las terminaciones sensitivas en las fibras respectivas.

Por ejemplo, en el hemipléjico espástico, al apoyar el pie en el suelo, se desencadena el reflejo de impulso de extensión de Sherrington al estirarse los flexores de dedos y tobillo (extensores plantares), provocando que exista una hipertonía de agonistas-antagonistas, con predominio de la sinergia extensora, en donde el miembro inferior afectado queda “tieso” en extensión o como “un palo”, lo cual permite la bipedestación y origina la marcha “del segador” característica.

a. Descarga de las Motoneuronas Gamma-1. Causa contrac-ción de las fibras de la bolsa nuclear, provocando un aumento del Reflejo de Respuesta Dinámica del reflejo primario del huso.

b. Descarga de las Motoneuronas Gamma-2. Causa contrac-ción de las fibras de la cadena nuclear, provocando un au-mento del Reflejo de Respuesta Estática,

Co- mo los re-fle- jos del hu-so

muscular son los facilitadores más importantes de las contracciones musculares voluntarias, la principal función fusimotora es la de producir una co-contrac-ción de las fibras musculares intrafusales que sea igual, o que supere a la con-tracción de las unidades motoras extrafusales, de tal manera que la facilitación del reflejo desde el huso muscular se mantenga durante el periodo de contrac-ciones voluntarias de los músculos.

4. Reflejo de Inhibición Recíproca de los Antagonistas. La informa-ción que llega del huso muscular a la médula (proveniente de la fibra sensitiva Ia), no solo llega a las α-motoneuronas del músculo corres-pondiente (provocando una contracción muscular), sino que, a través de interneuronas, va a llegar a las α-motoneuronas de los músculos an-tagonistas, inhibien-do en forma re-cípro-ca su contrac-ción. Esta acción permite el movi-miento, ya que si los agonistas y antago-nistas se contrajeran simultá-neamente, no habría

Este aumento de la excitabilidad del huso muscular tiene una fácil explicación: Al acortarse las fibras musculares intrafusales por contracción, debido a la descarga de las motoneuronas gamma, van a quedar más sensibles al estiramiento, como cuando se tensa las cuerdas de una guitarra. A mayor tensión, más sensibles a cualquier alargamiento, porque inmediatamente se van a despolarizar las fibras sensitivas (Ia y Secundaria). Si estas fibras musculares de la bolsa y la cadena quedan relajadas (“sueltas”), van a ceder más al estiramiento antes de provocar la descarga de sus fibras sensitivas.

desplazamiento articular (habría co-contracción de agonistas y antago-nistas, como ocurre en la espasticidad, y por lo tanto no habría movi-miento).

5. Reflejo de Autoinhibición. Es producido por el Órgano Tendinoso de Golgi. Su estiramiento produce la inhibición de las motoneuronas alfa y gamma que inervan el músculo correspondiente. Se dice que la sen-sibilidad del Órgano Tendinoso de Golgi es mucho menor que la del Huso Muscular, por lo que se requiere un estiramiento mucho más for-zado y/o prolongado. Como comentamos anteriormente, en la vida co-

tidiana este reflejo permite re-lajar un músculo que está so-metido a una gran tensión, pa-ra tratar de prevenir desgarros musculares y desprendimien-tos tendi-nosos. Las termi-na-ciones de Golgi son activadas por contrac-ciones musculares normales que presen-tan una intensidad algo más que mode-rada, pero que requieren una tensión más prolongada que

las terminaciones sensitivas de los husos musculares.

Es por ello que, como mencionamos anteriormente, las contracciones isométricas son más efectivas que las isotónicas para activar este ór-gano. En la contracción isométrica hay acortamiento muscular sin des-plazamiento articular, por lo que hay mayor tensión sobre el tendón que en la contracción isotónica, en donde hay desplazamiento articular y por lo tanto hay menor tensión en el tendón. Un estiramiento muy prolongado produce inhibición durante un tiempo mucho más largo que un estiramiento de duración relativamente breve.

6. Reflejo de Relajación Post-Isométrica. No es un reflejo propiamente dicho, sino una suma de varios reflejos y fenómenos. Se ha podido ob-servar que luego de una contracción isométrica del músculo, se produ-ce relajación muscular. Ello se debe a varios factores, entre los cuales destacamos los siguientes:

a. Estimulamos al órgano tendinoso de Golgi, provocando la aparición del reflejo de autoinhibición. Para ello debemos realizar una contracción isométrica intensa.

b. Provocamos el “acostumbramiento” del huso muscular para que se “acomode” a mayores longitudes musculares.

c. En una contracción muscular, nunca se van a contraer todas las fibras musculares. Siempre hay fibras que se despolarizan para contraerse, mientras que otras permanecen en reposo. Al hacer la contracción isométrica, si bien no va a haber despla-zamiento articular, si hay aumento de volumen muscular por-que se acortan algunas fibras, estirando de pasada a las fibras musculares adyacentes que se encuentran en reposo.

d. Se fatiga al músculo, de manera que las fibras se relajan pos-teriormente y quedan más predispuestas al estiramiento.

Todos estos fenómenos neuromusculoesqueléticos van a intervenir de alguna u otra forma al hacer los estiramientos musculares, y es necesario su conocimien-to preciso para realizarlos de forma adecuada.

Las personas que piensan que las técnicas de estiramiento consisten “solamente” en saber el origen y la inserción del músculo, para ponerse a estirarlos, revelan un total desconocimiento de la neurofisiología muscular. Ello es una de las principales razones de las fallas del tratamiento y el descrédito correspondiente a esta técnica, la cual, realizada adecuadamente, luego de un diagnóstico médico certero, resulta muy efectiva para el tratamiento del dolor musculoesquelético.