1.- ¿Qué es el arco reflejo?
Todos los organismos tienen respuestas musculares involuntarias y rápidas que se desarrollan ante alguna situación de riesgo, que se conocen como reflejos. Un reflejo es una respuesta motora automática, involuntaria, relativamente simple y rápida a determinados estímulos, que se elabora y coordina en la médula espinal. Cada reflejo tiene asociado un arco reflejo, un circuito formado por un receptor, que corresponde a un órgano sensitivo; una vía aferente; un centro de integración; una vía eferente y un efector; componentes que se unen entre sí por medio de la sinapsis.
En los mamíferos, el arco reflejo está compuesto por:
– Los receptores, que son estructuras nerviosas, que generalmente corresponden a las dendritas de neuronas sensitivas, que transforman la energía de un estímulo en un impulso nervioso, debido a que son capaces de detectar estímulos específicos, desencadenando uno o más impulsos nerviosos. Es posible encontrar receptores en la piel, en los órganos de los sentidos, en las vísceras, en los músculos y en los tendones.
– Los nervios periféricos aferentes, que están formados por axones que conducen los impulsos nerviosos hacia los centros de integración.
– Los centros de integración, que generalmente son los componentes del sistema nervioso central, que poseen neuronas de asociación, analizando la información que traen las neuronas sensitivas, para luego elaborar una respuesta. La médula espinal es una de las estructuras encargadas de elaborar una respuesta adecuada al impulso nervioso que llegó a través de la vía aferente.
– Los nervios periféricos eferentes, que están compuestos por axones que conducen los impulsos nerviosos desde el centro de integración hacia los músculos o las glándula.
– Los efectores, que son aquellos que efectúan la respuesta a los estímulos, pudiendo realizar esta respuesta el músculo liso, cardíaco o una glándula, cuando los reflejos son viscerales; o el músculo estriada, cuando las respuestas son somáticas.
Reflejo: respuesta involuntaria de tipo muscular (contráctil) o glandular (secretorio) ante determinados estímulos (estiramiento, dolor, luz, etc.)
2.- ¿Cómo se controla la respiración?
Mediante reflejos, es posible controlar la frecuencia e intensidad de la respiración, lo que permite mantener las presiones de oxígeno y dióxido de carbono en rangos normales, y el valor del pH del líquido extracelular. Es posible describir este proceso, a través del análisis de los componentes de su arco reflejo.
Los receptores en este caso, se encargan de detectar cambios en las presiones parciales de oxígeno y dióxido de carbono, en el grado de distensión muscular y pulmonar y en la concentración de iones hidrógeno o el pH. Para ello, los receptores son de diferentes tipos y se ubican en lugares distintos.
Los quimiorreceptores centrales, se ubican por ejemplo, en el bulbo raquídeo y son capaces de detectar cambios de pH en el líquido cefalorraquídeo, midiendo de forma indirecta, los cambios en la concentración de dióxido de carbono, por lo cual, frente a una disminución del pH, estimularán a las neuronas inspiratorias, y por el contrario, cuando el pH aumente producirán la inhibición de éstas.
Los quimiorreceptores que se ubican fuera del sistema nervioso central, son los únicos receptores capaces de medir directamente la presión de oxígeno, ya que, se encuentran en los senos carotídeos y en el arco aórtico. Por lo tanto, su función es monitorear los niveles de dióxido de carbono y el pH de la sangre.
Los receptores de estiramiento de los músculos respiratorios y en el tejido pulmonar, son los que se activan, para generar una inhibición en los centros respiratorios.
Los nervios periféricos aferentes en este arco reflejo son los nervios glosofaríngeo y vago, a través de los cuales se envía la información al centro integrador.
Los centros de integración, en este caso, y teniendo en consideración que es un proceso automático e involuntario, están compuestos por redes neuronales distribuidas en el bulbo raquídeo y la protuberancia anular.
La frecuencia de los movimientos respiratorios, está determinada por los centros respiratorios bulbares que generan y controlan los impulsos nerviosos que los producen, a partir de las neuronas que lo forman. Por otra parte, las neuronas del centro inspiratorio del bulbo raquídeo, controlan la frecuencia respiratoria basal, es decir, el ritmo respiratorio cuando se está en reposo. Generalmente, cuando este centro se activa, se envían impulsos nerviosos al diafragma que producen su contracción, por ende, se produce la inspiración, mientras que cuando se inactivan se produce la espiración. En el caso, de actividades en que se requiera una mayor intensidad y frecuencia respiratoria, como por ejemplo, el ejercicio físico, la estimulación se produce en las neuronas que están en el centro espiratorio del bulbo raquídeo, que controlan a los músculos accesorios de la respiración, como los intercostales. Finalmente, en la protuberancia anular se encuentran dos grupos de neuronas que forman el centro apnéustico y el centro neumotáxico. Cuando se activa este primer centro se provoca la inspiración de manera más larga, y por el contrario, si se estimula el segundo centro, se logra inhibir la inspiración.
Los nervios periféricos eferentes son los encargados de recibir la información motora enviada mediante el nervio frénico, que inerva al diafragma. Participan tanto en la respiración normal como en la forzada, además de los reflejos de la tos y de la defecación.
Finalmente, los efectores son los principales músculos respiratorios, es decir, el diafragma, que es un músculo estriado con forma de bóveda que separa la cavidad abdominal de la torácica; y los músculos intercostales. Cuando el diafragma se contrae, se produce un aumento de la caja torácica, por lo cual, se genera una disminución de la presión de aire, al compararla con la presión atmosférica, por ende, ingresa el aire por las vías respiratorias hasta los pulmones. Por otra parte, si estos músculos se relajan se produce el efecto contrario.
3.- ¿Cómo se controla la presión sanguínea?
Fisiológicamente, es adecuado tener una presión sanguínea bajo rangos determinados, para que la sangre llegue a todos los órganos del cuerpo de manera correcta y adecuada. Esta regulación está encargada del sistema nervioso autónomo, quien controla la circulación por medio de un mecanismo de control muy rápido.
Los receptores en este caso pueden ser barorreceptores, que son receptores de presión que se ubican en las paredes de las grandes arterias, y cuando aumenta la presión, envían impulsos al sistema nervioso central; los quimiorreceptores del seno carotídeo y del arco aórtico, que detectan cambios en las concentraciones de los componentes de la sangre; y las neuronas del centro vasomotor, que actúan frente a cambios en la presión, sobre todo al descender, provocando que el centro vasomotor responda, y se estimule.
Los centros de integración son dos: el centro vasomotor, que incluye las neuronas del bulbo raquídeo, de la protuberancia anular y de la formación reticular, y que tiene áreas vasoconstrictoras, vasodilatadoras y sensoriales, que generan cambios en la presión; y el centro superior, formado por el diencéfalo, el mesencéfalo y la corteza motora, que influye además, en el centro vasomotor a través del hipotálamo.
Finalmente, los efectores son el músculo liso de las arteriolas, que trabaja cuando fibras constrictoras y dilatadoras del sistema nervioso simpático descargan continuamente adrenalina. Generando, al aumentar la secreción de esta sustancia, que las arteriolas se contraigan, lo que se denomina vasoconstricción, disminuyendo su diámetro, ocasionando un aumento de la presión sanguínea; y al disminuir la cantidad de adrenalina, que se produzca el efecto contrario. El corazón, también corresponde a un efecto, cuya estimulación, depende de la actividad simpática y parasimpática. Así, cuando participa la acción simpática, aumenta su frecuencia, la fuerza de su latido y la presión sanguínea. En cambio, si la estimulación se realiza producto de la acción parasimpática, se produce una descarga de acetilcolina, lo que provoca el efecto contrario.
