BASES ANATÓMICAS DEL MOVIMIENTO HUMANO

1. SISTEMA NERVIOSO

El sistema nervioso está organizado para detectar cambios en el medio interno y externo del cuerpo, evaluar esta información y responder iniciando modificaciones en músculos o glándulas. Para facilitar la comprensión del sistema nervioso, se ha dividido en sistemas menores.

1.1. Sistemas Nerviosos Central y Periférico

Todos los tejidos del sistema nervioso se clasifican en función de su posición en el organismo.

a. El sistema nervioso central (SNC): Es el centro estructural y funcional de todo el sistema nervioso. Está formado por el cerebro y la médula espinal. Integra la información sensorial entrante, la evalúa e inicia la respuesta saliente. Los neurobiólogos incluyen solo las células que comienzan y terminan dentro del cerebro y la médula espinal como células del SNC. Por lo tanto, el SNC no incluye células que se extienden a través de los nervios. El elemento básico del SNC es la neurona.

b. El sistema nervioso periférico (SNP): Está compuesto por nervios ubicados en la periferia del sistema nervioso. Los nervios que se originan en el cerebro se denominan nervios craneales, y los que se originan en la médula espinal se denominan nervios raquídeos (o espinales). Los términos central y periférico a menudo se usan direccionalmente. Por ejemplo, las fibras nerviosas se consideran centrales si salen del cuerpo celular hacia el SNC; si se alejan del cuerpo celular del SNC se denominan fibras periféricas.

1.2. Divisiones Aferentes y Eferentes

El SNC y el SNP están compuestos por células nerviosas que forman vías de información centrípetas y centrífugas. La división aferente consiste en todas las vías centrípetas sensoriales o aferentes. La división eferente consiste en todas las rutas de movimiento o rutas centrífugas motoras o eferentes.

1.3. Sistemas Nerviosos Somático y Autónomo

Otra forma de organizar el sistema nervioso es clasificarlo según el tipo de efector que regulan.

Sistema nervioso somático (SNS): Algunas vías del SNS pasan información a los efectores somáticos (músculo esquelético). Estas rutas de movimiento determinan la división motora somática. El SNS también incluye vías aferentes, que proporcionan retroalimentación de los efectores somáticos, y centros de integración que reciben información sensorial y generan señales de respuesta.

Sistema Nervioso Autónomo (SNA): Transmite información a efectores autónomos o viscerales (músculo liso, músculo cardíaco y glándulas). El SNA es independiente del control voluntario. Las vías eferentes del SNA se dividen en:

• División simpática: Prepara al cuerpo para enfrentar amenazas (respuesta de «lucha o huida»).
• División parasimpática: Coordina las actividades normales del cuerpo en reposo («reposo y reparación»).

Las vías aferentes del SNA pertenecen a la división sensorial visceral, que lleva información al centro de integración autónomo del SNC.

1.4. Sistema Motor

El movimiento humano está regulado por mecanismos de control neural en el SNC (médula espinal, tronco cerebral, cerebro y cerebelo), junto con el sistema endocrino. El sistema motor transforma la información neural en energía mecánica a través de la fuerza contráctil de los músculos. Las motoneuronas forman parte de las unidades motoras.

1.4.1. Unidad Motora

La unidad motora (UM) es la mínima unidad funcional controlada por el SNC. Se compone de una motoneurona, la placa neuromuscular y las fibras musculares que inerva. Su activación se rige por dos principios:

A. Principio del todo o nada: Cuando una UM se activa, todas sus fibras musculares se contraen con tensión máxima.

B. Principio del tamaño: Las motoneuronas se reclutan según su tamaño. Las motoneuronas pequeñas (fibras musculares lentas) tienen un umbral de excitación más bajo y se reclutan con niveles de fuerza bajos. Al aumentar la fuerza requerida, se reclutan motoneuronas más grandes (fibras musculares rápidas). El orden de reclutamiento es: tipo I, tipo IIA y tipo IIB.

1.4.2. Ratio de Inervación

El ratio de inervación es el número de fibras musculares inervadas por una motoneurona.

Músculos de motricidad fina: Predominan UM con motoneuronas que inervan pocas fibras musculares. Realizan movimientos finos y precisos, pero generan poca fuerza (ej. músculos intrínsecos de la mano, músculos oculares).

Músculos de motricidad burda o grosera: Las motoneuronas inervan muchas fibras musculares. Desarrollan altos niveles de tensión, pero no son adecuados para movimientos finos (ej. glúteo mayor, músculos del tronco).

1.5. Concepto de Fuerza y Tipos de Acciones Musculares

A nivel mecánico: La fuerza muscular es la capacidad de la musculatura para deformar un cuerpo o modificar su aceleración.

A nivel fisiológico: La fuerza es la capacidad de producir tensión al activarse el músculo. La fuerza aplicada es el resultado de la acción muscular sobre resistencias externas.

1.5.1. Tipos de Acción Muscular

• Acortamiento o acción dinámica concéntrica: Superación de la resistencia externa.
• Alargamiento/estiramiento o acción dinámica excéntrica: Cesión ante la resistencia externa.
• Mantenimiento de su longitud o acción isométrica: La tensión muscular es equivalente a la resistencia externa (no hay movimiento).

1.5.2. Ciclo Estiramiento-Acortamiento

Cuando las tres acciones (excéntrica-isométrica-concéntrica) se producen de forma continua y con una transición corta entre la fase excéntrica y concéntrica, se denomina ciclo de estiramiento-acortamiento (CEA). El CEA permite al músculo realizar mayor trabajo. Mecanismos que explican este fenómeno:

• Tiempo para el desarrollo de la fuerza: Mayor tiempo para la activación muscular completa con estiramiento previo.
• Almacenamiento de energía en el tejido elástico: Utilización posterior durante el acortamiento.
• Potenciación de la fuerza: Aumento de la tensión de los puentes cruzados por el estiramiento previo.
• Reflejos de estiramiento: Evocados por la elongación activa muscular al inicio del CEA.

1.5.3. Gradación de la Fuerza Muscular

El SNC gradúa la fuerza muscular de dos maneras:

a. Controlando el número de unidades motoras (UM) que intervienen: Mayor número de UM activas, mayor fuerza.

b. Controlando la frecuencia de reclutamiento de cada UM: Mayor frecuencia de activación, mayor fuerza.

La activación independiente de fibras musculares de distintas UM en el mismo músculo permite compartir el consumo energético y retrasar la fatiga.

1.6. Reflejos Musculares

Un reflejo es una respuesta motora rápida, preprogramada e inconsciente. El tono muscular, un estado de semicontracción muscular de origen reflejo, es la base de cualquier acto motor. Facilita el mantenimiento de la postura estática, y sus variaciones constituyen la postura dinámica. Los reflejos que controlan la función muscular incluyen el reflejo miotático o de estiramiento y el reflejo miotático inverso, mediados por propioceptores (husos musculares y órganos neurotendinosos de Golgi, respectivamente).

1.6.1. Reflejo Miotático y Husos Musculares

Los husos musculares informan al SNC sobre los cambios en la longitud de las fibras musculares. Responden al estiramiento del músculo e inician una contracción refleja (reflejo miotático) para reducir el estiramiento. El reflejo miotático tiene dos componentes:

a. Fásico (dinámico): Desencadenado por un cambio rápido en la longitud muscular. Respuesta breve y fuerte. Protege al músculo del sobreestiramiento.

b. Tónico (estático): Desencadenado por un estiramiento constante y gradual. Respuesta más duradera y menos fuerte. Base del tono muscular y fundamental en el control de la postura.

1.6.2. Órganos Neurotendinosos de Golgi

Los órganos neurotendinosos de Golgi (ONTG) informan al SNC sobre los cambios en la tensión muscular. Cuando la tensión es excesiva, facilitan la relajación refleja del músculo. Este mecanismo es la base de las técnicas de facilitación neuromuscular propioceptiva (FNP).

1.7. Inervación Recíproca y Cocontracción

La inervación recíproca consiste en la contracción de músculos agonistas y relajación simultánea de antagonistas. La cocontracción es la contracción simultánea de agonistas y antagonistas. La cocontracción confiere mayor estabilidad, pero es más costosa energéticamente. La inervación recíproca ocurre en movimientos con cargas externas predecibles. La cocontracción es más frecuente y controla el movimiento para evitar lesiones.

2. CONTROL MOTOR

El control del movimiento se refiere a:

a. La estabilización del cuerpo en el espacio (control de postura y equilibrio).

b. El desplazamiento del cuerpo en el espacio (control del movimiento).

El control neuromuscular es el proceso por el cual el SNC «toma conciencia» de las estructuras que gobierna para lograr mayor eficacia. Existen tres sistemas para recibir y transmitir información:

1. Sistema para recibir la información: Receptores especializados (ej. visión) o no especializados (ej. receptores de la piel). La información llega al sistema nervioso a través de aferencias.

2. Sistema para la elaboración e integración de la información: El SNC analiza solo parte de la información recibida. El sistema de elaboración e integración está jerarquizado.

3. Sistema para la ejecución de la información: La respuesta motora (músculo esquelético y liso). Las vías nerviosas que llevan la información a la musculatura se denominan eferencias.

2.1. Tipos de Movimiento

a. Movimientos reflejos: Nivel más elemental (ej. retirar un miembro ante un agente nocivo). Trayectoria estereotipada, rapidez, automaticidad e involuntariedad.

b. Movimiento voluntario: Dependen de la voluntad. Se pueden variar sus propiedades (dirección, amplitud, duración). Se pueden aprender y almacenar. Requieren la participación de estructuras superiores del encéfalo.

c. Movimientos rítmicos (semiautomáticos): Intermedios entre los dos anteriores (ej. locomoción, respiración). Se inician voluntariamente y continúan sin control voluntario. Tienen una secuencia determinada.

2.2. Jerarquía Motora

2.2.1. Nivel Medular

Origen del tono muscular. Controla la postura, previene lesiones y controla algunas funciones orgánicas. Contiene patrones de movimientos alternativos de flexoextensión (ej. locomoción). Ejemplo: reflejo miotático.

2.2.2. Nivel del Tronco o Tallo Encefálico

Modula el tono muscular. Contiene centros nerviosos que intervienen en la modulación de la actividad de la médula espinal. Ejemplo: corrección postural en una plataforma móvil. Los receptores vestibulares del oído interno detectan el desplazamiento de la cabeza y envían información a los núcleos vestibulares del tronco cerebral, que se relacionan con:

• Motoneuronas que controlan la musculatura ocular.
• Motoneuronas que controlan la musculatura del cuello y el tronco.
• Motoneuronas que controlan la musculatura de los miembros.
• El cerebro.

2.2.3. Nivel Cortical

Áreas de la corteza motora que programan el movimiento. Hacen sinapsis con las motoneuronas de la médula espinal (vía motora final común).

2.3. Coordinación de Movimientos

El control coordinado de los movimientos se realiza a través de los ganglios de la base y el cerebelo. Reciben información de la «intención» del sistema de programación y de los receptores musculares y articulares sobre la situación del movimiento.

3. PROPIOCEPCIÓN

La propiocepción es la capacidad del cuerpo para detectar el movimiento y la posición de las articulaciones. Proporciona información al SNC sobre la posición y el movimiento del cuerpo en relación con otras partes, independiente de la vista. Se combina con estímulos del aparato vestibular. Receptores sensoriales:

• Mecanoreceptores: Detectan la deformación de los tejidos. Responden al tacto o al movimiento muscular.
• Quimiorreceptores: Transmiten información sobre sabores, olores y cambios bioquímicos locales (ej. concentraciones de CO2 y O2).
• Termorreceptores: Detectan cambios de temperatura.
• Receptores electromagnéticos: Responden a la luz.
• Nociceptores: Registran el dolor («recepción del peligro»).
• Receptor polimodal (RPM): Responde a estímulos mecánicos, térmicos y químicos.

3.1. Fascia y Propiocepción

La fascia interviene en la propiocepción. Contiene estructuras neurales sensoriales mielinizadas relacionadas con la propiocepción y la recepción del dolor. Los órganos corporales de información neural proporcionan información constante al sistema nervioso sobre el tono, tensión y movimiento de los tejidos.

3.2. Mecanismos Reflejos

El cuerpo humano cuenta con una compleja serie de circuitos neurales (receptores, arcos reflejos y mecanismos de comunicación). Un receptor reside en la superficie celular o dentro del citoplasma y se une a un factor específico (ej. neurotransmisor). Proceso:

• Un impulso aferente se transmite al SNC, a un centro integrador.
• El centro integrador evalúa el mensaje y emite una respuesta eferente.
• La respuesta viaja a una unidad efectora (ej. placa motora).

Los arcos reflejos básicos controlan gran parte de las respuestas de «reacción inmediata»:

• Un receptor sensorial es estimulado.
• Un impulso aferente viaja a través de una neurona sensorial hasta la médula espinal.
• La neurona sensorial hace sinapsis con la motoneurona para emitir una respuesta eferente (sin intervención del cerebro).
• La respuesta se transmite a una unidad efectora (ej. placa motora).

Clasificación de los reflejos del sistema nervioso involuntario:

• Reflejos somatosomáticos: Estimulación de receptores sensoriales en piel, tejido subcutáneo, fascia, músculo estriado, tendones, ligamentos y articulaciones, produciendo respuestas reflejas en estructuras somáticas.
• Reflejos somatoviscerales: Estimulación somática que produce una respuesta refleja en una estructura visceral.
• Reflejos viscerosomáticos: Estímulo visceral que produce una respuesta refleja en una estructura somática.
• Reflejo viscerocutáneo: Estímulos de disfunción de órganos que producen efectos en la piel (dolor, hipersensibilidad).
• Reflejo viscerovisceral: Estímulo en un órgano que produce una respuesta refleja en otro órgano.

3.2.1. Reflejos Locales

Reflejos estimulados por impulsos sensoriales de un músculo y que producen una respuesta en el mismo músculo (ej. reflejos de estiramiento, reflejos miotáticos, reflejos tendinosos profundos). El reflejo de estiramiento produce una contracción cuando se elongan rápidamente los receptores anuloespinales en un huso muscular. Se transmiten mensajes inhibitorios a las motoneuronas de los músculos antagonistas (inhibición recíproca) e impulsos de facilitación a los sinergistas. Si intervienen suficientes fibras, se supera el umbral de los órganos tendinosos de Golgi, causando que el músculo «ceda» (inhibición autógena).

3.3. Mecanismos que Alteran la Propiocepción

• Fenómenos isquémicos o inflamatorios: Disminuyen la sensibilidad propioceptiva.
• Traumatismo físico: Afecta los axones del receptor. Lesión del huso muscular puede generar denervación. Cambios estructurales en los tejidos desencadenan atrofia y pérdida de sensibilidad.
• Pérdida de fuerza muscular: Un patrón aferente reducido conduce a inhibición refleja central de las motoneuronas.
• Influencias psicomotoras: Alteran los patrones de reclutamiento muscular y pueden causar desuso y debilidad muscular.
• Combinación de inhibición muscular y restricción articular: Componente periférico clave de las alteraciones funcionales del sistema motor.

3.3.1. Efecto de la Información Propioceptiva Contradictoria

Si llega información contradictoria a la médula espinal desde diversas fuentes, el SNC no puede reconocer un patrón distinguible, lo que puede interrumpir la actividad y resultar en un espasmo de contracción protectora.

4. ESTABILIDAD ARTICULAR

La estabilidad articular es el estado en el que una articulación permanece en equilibrio, desarrollando la función adecuada de movilidad o estabilidad dentro de sus rangos fisiológicos, debido a la acción de componentes pasivos (cápsula y ligamentos) y activos (tendones y músculos). Requiere la interacción de diversas estructuras del sistema nervioso motor (corteza cerebral motora, ganglios basales, cerebelo, neuronas de la médula espinal).

4.1. Médula Espinal

Proporciona vías de conducción bidireccionales y sirve como centro reflejo. Coordina las actividades musculares para el mantenimiento de la postura y diferentes movimientos. Desarrolla movimientos automáticos simples (ej. marcha) y defensivos a través de respuestas reflejas.

4.1.1. Arco Reflejo

Vía de conducción para los impulsos hacia y desde el SNC. Consta de una neurona aferente (sensorial), una neurona intermedia y una neurona eferente (motora). El efector es tejido muscular o glandular.

4.2. Corteza Cerebral

Controla los actos motores a varios niveles:

• Establece la finalidad.
• Organiza un plan.
• Da las órdenes para la ejecución del programa.

Áreas de la corteza motora:

a. Corteza motora primaria: Provoca movimientos simples. Representación topográfica de las partes del cuerpo (homúnculo motor).

b. Corteza motora secundaria: Formada por la corteza premotora (prepara el movimiento en reacción a un estímulo) y la corteza motora suplementaria (planificación de movimientos, intención de movimiento sin estímulo externo, memorización de secuencias).

4.3. Cerebelo

Controla el tono muscular, la postura dinámica y la coordinación general. Ajusta la velocidad, dirección y tamaño del movimiento. Recibe información constante de la corteza cerebral, músculos, articulaciones y oído interno para coordinar la actividad muscular.