22 Dicembre 2015

Riflessi spinali: caratteristiche e tipologie

Il midollo spinale è la parte più antica e primitiva del sistema nervoso. Ogni riflesso viene evocato dalla stimolazione di un recettore (nocicettore, r. lunghezza, r. tensione), parte una via afferente che raggiunge il SNC, dove si trova il centro di integrazione, dal quale si diparte una risposta che prende il canale della via efferente (assone del motoneurone alfa) e raggiunge il muscolo scheletrico.

Indice delle informazioni che troverai nell’articolo

Le finalità dei riflessi spinali sono la difesa dell’individuo (allontanamento dallo stimolo). Un riflesso tipico è quello di flessione: ad uno stimolo nocivo si allontana l’arto. I riflessi spinali sono involontari e stereotipati, ovvero sempre uguali (perché il tipo di risposta è codificata dai circuiti neuronali presenti nel centro di integrazione).

L’attività controllata principalmente dal midollo è quella riflessa. Anche a livello del midollo c’è un certo grado di plasticità ma tendenzialmente sono meccanismi stereotipati. Sono controllati, ma non determinati dalle vie discendenti e quindi possiedono un controllo superiore.

Riflessi spinali: caratteristiche

Caratteristiche comuni dei riflessi spinali:

  • Area riflessogena→area che se stimolata da origine ad un determinato riflesso. Lo stimolo deve essere adeguato. Lo stimolo deve essere di entità tale da evocare il riflesso;
  • Tempo riflesso→viene distinto in totale e centrale. Il totale rappresenta il tempo che intercorre tra quando stimolo raggiunge il recettore a quando compare la risposta. Centrale rappresenta il tempo che viene perso prima che si arrivi nel centro integrativo, esso è determinato dal numero di sinapsi presenti nel circuito;
  • Sommazione spaziale e temporale→stimoli che singolarmente non sarebbero adeguati ad evocare il riflesso, la sommazione di questi stimoli tra loro potranno evocare il riflesso;
  • Convergenza e divergenza→sul motoneurone alfa, ultima tappa del SNC prima di raggiungere la periferia, esso è la via comune, esso riceve input esterni, discendenti e dagli interneuroni. Per esempio il motoneurone alfa che mette in comunicazione il SNC con il periferico. Se sono eccitatori, la loro somma riuscirà a generare un potenziale d’azione, se convergono più inibitori, non succederà nulla.

riflesso patellare

Modulazione

Il midollo spinale tende a massimizzare le risposte riflesse. Infatti una delle caratteristiche della lesione centrale si ha infatti un aumento dei riflessi, questo perché i centri superiori non modulano la forza del riflesso.

I centri superiori modulano attraverso 3 modalità:

  • Controllo efferente della sensibilità→i centri superiori vanno a modulare direttamente il recettore (Es. nelle cellule dell’orecchio interno o sui fusi neuromuscolari);
  • Gating attraverso interneuroni inibitori→il recettore non viene toccato, i centri superiori attivano interneuroni inibitori che vanno ad inibire i motoneuroni;
  • Gating attraverso inibizione pre-sinaptica→questo tipo di controllo sono sinapsi asso-assoniche (sinapsi di controllo), che controllano il rilascio di glutammato da parte della fibra afferente e quindi controllano l’eccitazione del motoneurone.
  1. Tanto più il motoneurone sarà eccitato, tanto più il riflesso sarà forte. A sua volta l’entità di eccitazione del motoneurone è proporzionale all’entità dell’afferenza, afferenza che parte dal recettore e raggiunge il midollo spinale.

Per modulare la forza del riflesso basta seguire una delle 3 modalità di cui abbiamo parlato.

Arco riflesso

L’arco riflesso è la via più semplice di mediazione tra neuroni spinali. Si chiameranno riflessi spinali. Quello che da il via al riflesso è il recettore, che rileva lo stimolo, sensibile ad un tipo specifico di cambiamento interno od esterno. Ci saranno recettori sensibili al calore, a tensioni diverse…. Poi avremo un neurone sensoriale che trasmette le informazioni dal recettore e le trasporta al SNC (rappresentato dal midollo spinale).

Sono presenti:

  • Propriocettori→rilevano le informazioni sullo stato cinematico del corpo (lunghezza e tensione dei muscoli e angoli delle articolazioni); Vedi articolo sulla propriocezione.
  • Esterocettori→rilevano stimoli provenienti dall’esterno (permettono di proteggerci). Esempio di esterocettori sono i Nocicettori;
  • Enterocettori→captano sensazioni interne.

Parlando di riflessi spinali ci interesseremo solamente dei propriocettori e degli esterocettori.

Altro tipo di neuroni che risiedono nel midollo spinale sono gli interneuroni, essi elaborano le informazioni afferenti e danno uno stimolo al motoneurone. In genere questo stimolo è inibitorio.

Riflessi spinali

By Zhang MJ, Zhu CZ, Duan ZM, Niu X.Department of Cardiology, Second Affiliated Hospital, School of Medicine, Xi’an Jiao Tong University, China. zhangmingjuan@mail.xjtu.edu.cn – https://www.jstage.jst.go.jp/article/jnms/77/5/77_5_250/_pdf, CC BY-SA 4.0.
Fontehttps://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=46248250

Composizione dell’arco riflesso

L’arco riflesso è formato:

  • Dal recettore;
  • Dall’interneurone, che inibisce l’impulso dal neurone sensoriale al motoneurone;
  • Dal motoneurone che trasmette l’azione;
  • Dall’effettore che compie l’azione.

Suddivisione dell’arco riflesso

In base a quante sinapsi avvengono all’interno dell’arco riflesso, in particolare nel centro di integrazione, i riflessi vengono suddivisi in:

  • Riflessi propriocettivi monosinaptici→neurone sensitivo comunica direttamente con il motoneurone. Questo è il riflesso più rapido che esiste;
  • Riflessi esterocettivi polisinaptici→2 sinapsi e così via.

Più aumenta il numero di interneuroni più aumentano le sinapsi, quindi più sinapsi ci sono più il riflesso sarà lento. Ogni sinapsi da 0,8 ms di ritardo.

Riflesso monosinaptico

I fusi neuromuscolari sono dei recettori sensibili allo stiramento meccanico disposti in parallelo rispetto alla fibra muscolare. Vengono attivati a seguito di uno stiramento delle fibre muscolari. L’impulso viene trasmesso tramite la porzione sensoriale del nervo spinale fino al ganglio della radice dorsale dove è presente il nervo sensoriale di primo grado che attraverso il suo assone centrale, si prolunga alla sostanza grigia midollare e contrae sinapsi con il motoneurone spinale di quel neuromero. Il motoneurone eccitato invia un segnale efferente di contrazione muscolare che si oppone allo stiramento.

Riflesso polisinaptico o bi-sinaptico

I recettori cutanei, una volta attivati, inviano il segnale afferente a livello della sostanza grigia del midollo spinale dove il neurone sensoriale corrispondente, esegue sinapsi con un interneurone e da questo il segnale verrà trasferito al motoneurone corrispondente per provocare la contrazione muscolare a valle. Questa tipologia di riflesso richiede una elevata coordinazione a livello del midollo spinale attraverso la comunicazione tra interneuroni anche di diversi neuromeri, creando così un sistema di comunicazione propriospinale.

Bibliografia:

  • Appunti personali;
  • Anatomia Umana – Vol. III Basi Anatomiche per le Neuroscienze tratto dal Prometheus di M. Schünke, E. Schulte e U. Shumacherl, I ed. 2021, EDISES.
Autore Angelo Terranova

Autore Angelo Terranova

Osteopata, CEO e fondatore di OsteoLab. Sono sempre stato convinto che la problematica della persona debba essere approcciata in maniera integrata e olistica. Per tale motivo ho creato OsteoLab.

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