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Riflessi spinali

Ripasso midollo spinale

Il midollo spinale è costituito da sostanza bianca (contenente gli assoni) e sostanza grigia a forma di farfalla. In ciascuna ala della farfalla che forma la sostanza grigia, possono riconoscersi tre regioni popolate da neuroni:

• Corno dorsale
• Corno ventrale
• Corno laterale

Se si osserva il midollo dall'alto verso il basso (sezione longitudinale), queste tre regioni formano degli elementi che vengono chiamati colonne. Nei tre corni citati (6 in tutto, se si considerano entrambe le ali), prendono posto i corpi cellulari di diversi tipi di neuroni - tra cui motoneuroni, interneuroni e cellule della neuroglia - e un discreto numero di assoni demielinizzati (cioè privi di mielina).

Tutti questi neuroni si organizzano in due grossi gruppi di cellule; gruppi che gli esperti hanno denominato con i termini di nuclei e lamine. Esistono diverse tipologie di nuclei, ognuna con una propria funzione specifica, e 10 lamine, anch'esse con un loro compito preciso. Per una questione di complessità dell'argomento, nuclei e lamine non verranno trattati ulteriormente.

I corni posteriori o dorsali (N.B: il dorso del midollo spinale guarda in direzione della nostra schiena) contengono fibre nervose sensitive, le quali processano le informazioni provenienti dalla periferia (sensibilità propriocettiva, sensibilità esterocettiva ecc).

Nei corni laterali alloggiano i neuroni che controllano gli organi pelvici e viscerali. I corni laterali sono presenti soltanto nel tratto di midollo osseo che va dall'ottavo segmento cervicale (C8) al secondo segmento lombare (L2).

Infine, i corni anteriori o ventrali (N.B: il ventre del midollo spinale guarda in direzione del nostro addome) ospitano nuclei di motoneuroni, i quali sono i neuroni che innervano la muscolatura scheletrica.

Caratteristiche dei riflessi spinali

Durante i movimenti volontari, il sistema nervoso centrale (SNC) utilizza le informazioni provenienti da una vasta gamma di recettori sensoriali per controllare che lo schema dell’attività muscolare sia adatto allo scopo prefissato. Senza queste informazioni, i movimenti tendono ad essere imprecisi e i compiti che richiedono una fine coordinazione diventano impossibili. Lo studio dei riflessi spinali ha avuto un ruolo chiave per raggiungere queste conclusioni.

Inizialmente era diffusa l’idea che vedeva i riflessi come movimenti stereotipati ed automatici attuati in risposta alla stimolazione dei recettori periferici, mentre oggi invece sappiamo che i riflessi sono risposte che si possono adattare a seconda del compito richiesto e sono integrati dai comandi motori generati a livello centrale.

Nella trattazione dei riflessi spinali, vanno tenuti in considerazione tre importanti principi su cui si basano:

• I segnali neurali nelle vie riflesse sono regolati in relazione al compito motorio che si sta svolgendo: (immaginare che con la mano destra in a il soggetto si regga a un tavolo e in b tenga in mano un bicchiere). Il soggetto si trova nella stessa posizione e in entrambi i casi tiene con la mano sinistra una maniglia legata a un cavo in trazione (stimolo che dà origine al riflesso).
  • Nel primo caso, con la mano destra, è appoggiato a un tavolo e perciò il muscolo estensore del gomito del braccio destro è eccitato in modo da mantenere saldo la presa sul tavolo e resistere meglio alla trazione.
  • Nel secondo caso tiene un bicchiere d’acqua con la mano destra: si ha rilassamento (inibizione) del muscolo estensore del gomito del braccio destro per evitare che venga rovesciata l’acqua.
  Si ha quindi adattamento della risposta in base al contesto. Nel secondo caso la risposta è più lenta poiché il circuito inibitorio è più lungo a causa della presenza di un interneurone interposto.
• Gli input sensoriali provenienti da una fonte localizzata generalmente producono risposte riflesse coordinate in parecchi muscoli contemporaneamente, alcuni dei quali possono anche essere lontani dallo stimolo.
• I centri sopraspinali giocano un ruolo importante nella modulazione e nell’adattamento dei riflessi spinali: A una rana con interruzione a livello cervicale del midollo spinale (strutture superiori isolate da quelle inferiori) vengono bloccati gli arti superiori e uno degli arti inferiori. Se viene appoggiata sull’arto anteriore destro una sostanza irritante (macchia gialla nell’immagine), la rana mette in atto un movimento riflesso con l’arto posteriore libero per spostare l’agente irritante. Tale movimento è molto diverso in una rana in cui l’arto superiore destro viene fissato in una posizione diversa (si noti il percorso evidenziato dalla linea con i puntini rossi). In entrambi i casi è possibile osservare una risposta adattata a seconda delle necessità: il movimento in sé è diverso, ma il programma motorio (scopo) del riflesso, cioè l’eliminazione dell’agente urticante, è lo stesso. L’obiettivo finale di rimuovere l’agente irritante viene ottenuto nelle due diverse condizioni modificando la traiettoria del movimento dell’arto libero: la posizione dell’arto superiore influenza la risposta riflessa dell’arto inferiore.

Riflesso miotatico

È un riflesso monosinaptico (la fibra motrice è direttamente legata alla sensitiva, senza interposizione di interneuroni) che ha origine dalla stimolazione dei fusi neuromuscolari, piccoli recettori incapsulati che si trovano all’interno delle parti carnose dei muscoli. La loro funzione principale è segnalare i cambiamenti di lunghezza del muscolo all’interno del quale risiedono; cambiamenti strettamente associati a una variazione degli angoli delle articolazioni ad essi associate, motivo per cui i fusi neuromuscolari sono utilizzati dal SNC per percepire la posizione relativa dei diversi segmenti corporei.

Ogni fuso consta di tre componenti principali:

• Un gruppo di fibre muscolari specializzate dette intrafusali, che presentano una regione centrale non contrattile e che sono disposte parallelamente alle fibre che costituiscono il ventre muscolare (fibre extrafusali); si distinguono fibre a sacchetto o a catena di nuclei.
• Fibre sensitive, che innervano la regione centrale non contrattile delle...