Dallo scrittore Myprotein Domenico Grullo, studente in Medicina e Chirurgia.
Riflesso Miotatico
Il Riflesso Miotatico è definito anche riflesso da Stiramento e viene evocato da un allungamento delle fibre muscolari a cui risponde una successiva contrazione. L'esempio immediato e più classico disponibile è la percussione del tendine patellare con un martelletto, la quale provocando lo stiramento del muscolo porta ad una contrazione involontaria, riflessa, del quadricipite femorale (metodo impiegato per una prima e veloce valutazione dei riflessi comunemente effettuata dal proprio medico di base).
Il riflesso miotatico viene definito monosinaptico in quanto la fibra nervosa che manda gli impulsi si collega all'interno del midollo spinale con un altro neurone (sinapsi) eccitandolo e facendo in modo che questo mandi una scarica allo stesso muscolo da cui è partito lo stimolo causandone la contrazione.
Il Fuso Neuromuscolare
L'organello che svolge questa delicata funzione, cioè il recettore che invia gli stimoli, è il Fuso Neuromuscolare, un meccanocettore a lento adattamento. Già dal nome si possono capire due cose:
a. La prima è che la struttura del recettore è fusata, allungata, ed è messo in parallelo con le fibre muscolari striate exstrafusali (misura circa 1 mm ed è spesso circa 0,1 mm),
b. La seconda è che consta di una componente muscolare (fibre muscolari intrafusali) e da una componente nervosa (recettori da stiramento specializzate e terminazioni nervose).
Per capire meglio il riflesso focalizziamoci sulla struttura e funzione del fuso; si divide in porzione centrale e porzioni polari, che hanno diverso ruolo e composizione. Nella prima abbiamo le porzioni cellulari delle fibre che contengono i recettori da stiramento e che hanno una doppia composizione, a borsa di nucleo (recettori dinamici), che raccolgono informazioni sul grado di stiramento e sulla velocità dello stesso e quelli a catena di nucleo (recettori statici) che raccolgono informazioni solo sul grado di allungamento e sono il doppio di quelli a borsa.
Le fibre attraverso cui i recettori mandano informazioni al midollo spinale sono Ia e IIa che innervano rispettivamente i recettori a borsa e a catena (i quali ricevono anche alcune fibre Ia); esistono 2 tipi di fibre perchè le informazioni dei recettori a borsa hanno bisogno di una velocità di conduzione maggiore, garantita dalle Ia; questi recettori infatti sono coinvolti nella vera e propria attività riflessa veloce (cioè nel riflesso come visto nell'esempio del martelletto), mentre gli altri recettori, con una conduzione più lenta garantiscono il mantenimento del tono posturale.
Le fibre Ia arrivano direttamente ai motoneuroni (cioè i neuroni che provocano le contrazioni muscolari) che vengono eccitati e provocano una contrazione riflessa delle fibre muscolari (riflesso monosinaptico: esempio del martelletto). Quelle IIa invece formano prima una sinapsi con un altro neurone, un interneurone eccitatorio, e poi sull' -motoneurone come sopra (in questo modo la conduzione risulta ancora più lenta: riflesso disinaptico).
Nella porzione polare del recettore abbiamo gli elementi contrattili delle fibre muscolari intrafusali (cioè un unica cellula muscolare contiene nella porzione centrale gli elementi recettoriali e nella porzione polare gli elementi contrattili) che vengono innervati da piccoli motoneuroni ? e tutto ha il suo perchè: infatti questi piccoli neuroni, che ricevono informazioni direttamente da Midollo Spinale e Corteccia Cerebrale, hanno il compito di aumentare la sensibilità del recettore eccitando le fibre muscolari intrafusali e provocando l'ulteriore stiramento dei recettori a borsa e a catena di nucleo che scaricano gli impulsi, garantendo in questo modo un controllo costante anche durante le fasi di contrazione muscolare (co-attivazione dei ?-motoneuroni e degli ?-motoneuroni) e aumentando la percezione del movimento e posizione dello stesso muscolo.
A Cosa Serve?
Quest'ultima frase ci fa capire il ruolo del riflesso Miotatico e del fuso neuromuscolare nell'aumentare la percezione dell'assetto muscolare (cinestesia) e nel mantenimento del tono. Infatti i recettori presi in considerazione (borsa e catena) sono recettori a lento adattamento, cioè significa che al perdurare dello stimolo l'attività di scarica è continua.
Di default, i recettori hanno un'attività di scarica tonica (numero minimo di impulsi anche in assenza dello stiramento) che aumenta quando il muscolo subisce un allungamento e che mantiene un'attività maggiore di quella basale fino a quando il muscolo stesso non viene riportato alla posizione di partenza.
La risposta dei recettori a borsa è molto più potente e veloce (maggiore risposta fasica), mentre quelli a catena rispondo si con un aumento, ma più blando rispetto ai primi; in questo caso però, quando lo stimolo è duraturo, la frequenza rimane elevata per un tempo maggiore (risposta tonica).
Più alto è il numero di Fusi Neuromuscolari all'interno del ventre muscolare maggiore sarà la finezza del movimento in quanto si riesce ad avere un controllo certosino del gesto. L'utilità quotidiana dei meccanismi del riflesso miotatico la si ritrova nella deambulazione così come in altre attività di tipo stereotipato (cioè acquisite e diventate automatiche): lo stiramento di un muscolo provoca l'attivazione del riflesso Miotatico (come visto sopra) e in più inibisce la contrazione dei muscoli antagonisti, consentendo il movimento degli arti e la prosecuzione del gesto. Infatti i fusi aumentano la loro scarica anche per stiramenti dell'ordine di micrometri (cioè 1/1000 di millimetro!!).
La cosa interessante è che il fuso scarica in seguito a una perturbazione dovuta all’applicazione di una forza peso e di conseguenza a uno stiramento del muscolo. Il tono dei muscoli antigravitari in ortostatismo è un tono accentuato poiché la forza di gravità allunga gli estensori e in risposta all’allungamento degli estensori, abbiamo una contrazione del muscolo.
Feed-Forward Anticipatorio
Vi è un altro meccanismo estremamente importante: il feed–forward di tipo anticipatorio.
È un meccanismo di controllo che di fatto si verifica prima della perturbazione.
Si verifica quando c’è una perturbazione attesa della scarica –motoneuronica che anticipa la contrazione. Risulta utile per la sua comprensione l'esempio dell’ascensore: prima che l’ascensore cominci a salire viene aumentato il tono dei muscoli estensori in seguito all’aspettativa del cambiamento del fattore gravitazionale.
Scarica dei ?–motoneuroni ? fusi neuromuscolari degli estensori vengono allungati ? riflesso da Miotatico ? scarica sull’?–motoneurone ? contrazione degli estensori.
Quindi non dobbiamo pensare al Riflesso Miotatico come ad un salvagente che ci impedisce l'eccessivo stiramento muscolare ma come a quel fine meccanismo che ci permette, regolando l'allungamento e rispondendo con una contrazione, i vari gesti e le azioni che compiamo ogni istante.
