Consiste en neuronas que están asociadas con fibras musculares esqueléticas o estriadas e influyen en los movimientos voluntarios del cuerpo.
El sistema nervioso somático (SNS), también conocido como sistema nervioso voluntario, es parte del sistema nervioso periférico (SNP).
El sistema nervioso periférico está formado por todas las neuronas que existen fuera del cerebro y la médula espinal.
Actúa como intermediario entre el sistema nervioso central (SNC) y los músculos, la piel y los órganos sensoriales. Los nervios del PNS envían señales electroquímicas entre el SNC y el resto del cuerpo.
Una gran parte del SNP se compone de 12 pares de nervios craneales y 31 pares de nervios espinales.
Algunas de las neuronas en estos nervios tienen una función sensorial y otras tienen una función motora. Las neuronas motoras que inervan los músculos estriados forman el sistema nervioso somático.
Funciones del sistema nervioso somático
Contiene nervios aferentes que viajan hacia el sistema nervioso central y nervios eferentes responsables de enviar señales desde el SNC hacia el resto del cuerpo.
El cerebro y la médula espinal procesan los aportes de una variedad de fuentes y los integran antes de idear una respuesta. Esta respuesta determina la ubicación y la fuerza de la contracción muscular en diferentes partes del cuerpo.
Por lo tanto, la función principal del sistema nervioso somático es conectar el SNC con órganos y músculos estriados para permitir movimientos y comportamientos complejos.
Además, el SNS también media un subconjunto de respuestas musculares involuntarias llamadas arcos reflejos. Un arco reflejo produce una contracción muscular extremadamente rápida en respuesta a un estímulo, con intervención mínima del cerebro.
Mientras que el impulso para la mayoría de las contracciones musculares voluntarias se origina en el cerebro o en el tallo cerebral, se puede producir una acción refleja con una sola neurona sensorial y motora que hace sinapsis en la médula espinal.
La respuesta del motor está prácticamente «cableada» para un estímulo particular. La respuesta instintiva a la estimulación del ligamento patelar en la rodilla es un ejemplo de respuesta refleja.
Otros ejemplos incluyen la extracción inmediata de una mano al tocar una estufa caliente o un cambio rápido en la postura cuando el pie se coloca sobre una piedra afilada.
Ejemplos de la respuesta del sistema nervioso somático
El sistema nervioso somático está intrínsecamente relacionado con el sistema nervioso central, con las neuronas sensoriales y motoras del SOD que se comunican con el cerebro y la médula espinal.
Los músculos esqueléticos estriados bajo control voluntario reciben señales para contraerse sobre la base de estímulos transmitidos al SNC. Por ejemplo, mientras camina en un bosque tropical, observa el suelo del bosque en busca de ramitas caídas, insectos o maleza.
A medida que el sistema nervioso central constantemente recibe información visual, envía mensajes al sistema nervioso periférico, en particular al SNS, para alterar la postura y la contractilidad del músculo esquelético y acomodar los cambios a la superficie del suelo del bosque.
Al mismo tiempo, si una sanguijuela está pegada a su músculo de la pantorrilla, las neuronas sensoriales indican la presencia de una sensación de humedad persistente en la pierna. Los músculos esqueléticos actúan alterando su posición para que el área pueda ser inspeccionada visualmente.
Al encontrar una sanguijuela, el SNC, a través de la memoria y el aprendizaje, dirige los músculos esqueléticos de los brazos y los dedos a través de los SOD para alcanzar un poco de sal.
Las habilidades motoras gruesas y finas se usan para rociar una pizca de sal sobre la sanguijuela para asegurar que se desprenda.
Se están produciendo eventos similares dentro del sistema nervioso en actividades muy variadas. Por ejemplo, una bailarina en el escenario está integrando su memoria de la música y la coreografía en el sistema nervioso central para dirigir el movimiento de sus músculos esqueléticos a través de los SNS.
Desde la disposición inmóvil de su cuerpo antes de que la música comience hasta la última reverencia y la sonrisa, las neuronas del SNS señalan cada grupo de músculos estriados grandes y pequeños del cuerpo según las indicaciones del SNC.
Neuronas motoras
La vía neural que produce la contracción del músculo esquelético se puede dividir funcionalmente en dos tipos principales de neuronas: las neuronas motoras superiores en el sistema nervioso central y las neuronas motoras inferiores del sistema nervioso somático.
Las neuronas motoras inferiores pueden formar parte de los nervios craneales o espinales. Inervan las fibras musculares y causan directamente su contracción.
Las neuronas motoras superiores tienen sus cuerpos celulares en la circunvolución precentral del cerebro. Esta región se localiza hacia el extremo posterior del lóbulo frontal en la corteza cerebral y está asociada con la corteza motora primaria.
Los axones de las neuronas motoras superiores relacionados con el movimiento muscular voluntario viajan a lo largo del SNC en dos vías: los tractos corticoespinal y corticobulbar.
Neuronas cuyos axones viajan a lo largo de la sinapsis del tracto corticobulbar con neuronas motoras inferiores en el tronco encefálico.
Los axones de estas neuronas motoras inferiores forman pares craneales tales como los nervios oculomotor, troclear o trigeminal que están involucrados en la contracción de los músculos esqueléticos en la cara, el cuello, la mandíbula y la lengua.
Las neuronas motoras superiores emergen de la circunvolución precentral y viajan a lo largo del tracto corticobulbar hacia el tallo cerebral.
Los axones de otras neuronas motoras superiores viajan a lo largo del tracto corticoespinal, pasando por el bulbo raquídeo y alcanzando los cuernos ventrales de la médula espinal.
El origen de las neuronas motoras superiores es a partir de la circunvolución precentral, moviéndose a través del mesencéfalo y la médula para formar los tractos corticoespinales lateral y anterior. La función principal de estas neuronas es conectar el cerebro con la médula espinal.
En la médula espinal, las neuronas motoras superiores forman sinapsis con neuronas motoras inferiores y liberan glutamato en la hendidura sináptica. La despolimerización de la neurona motora inferior da como resultado la transmisión del potencial de acción hacia los músculos esqueléticos.
Hay tres tipos de neuronas motoras inferiores: alfa, beta y gamma. Las neuronas motoras alfa son fibras nerviosas gruesas, mielinizadas y multipolares que participan en la inervación de la mayoría de las fibras musculares esqueléticas y provocan su contracción.
Las neuronas motoras Gam apoyan la actividad de las neuronas motoras alfa al mantener tensos los husos musculares. Las neuronas motoras alfa pueden recibir señales de las neuronas motoras superiores para el movimiento muscular voluntario.
Al mismo tiempo, también pueden recibir información de las neuronas sensoriales e interneuronas para iniciar acciones reflejas. El número de neuronas motoras alfa que inervan un solo músculo depende de la extensión del control motor fino requerido en el sitio.
Por lo tanto, los músculos de un dedo tendrán sustancialmente más neuronas motoras alfa asociadas a ellos que los músculos del muslo o la parte superior del brazo.
Unión neuromuscular
El término del axón de una neurona motora alfa forma una unión neuromuscular con fibras musculares estriadas, donde se libera acetilcolina como neurotransmisor.
Cuando un potencial de acción alcanza el extremo del axón de la neurona motora alfa, un canal iónico dependiente de voltaje permite la entrada de iones de calcio en la neurona.
Estos iones inducen la fusión de vesículas sinápticas con la membrana plasmática, lo que da como resultado la liberación de acetilcolina en la unión neuromuscular.
La acetilcolina luego se une a los receptores nicotínicos en las células musculares. Estos receptores son canales iónicos que se abren tras la unión del ligando, que luego conduce a una cascada de iones dentro de la fibra muscular, lo que lleva a la contracción muscular.
Dos toxinas potentes que afectan la unión neuromuscular son la toxina botulínica y la toxina tetánica. Ambas sustancias químicas son producidas por bacterias: la primera por una bacteria llamada Clostridium botulinum y la segunda por Clostridium tetani.
El botulismo puede afectar a los humanos a través de la inhalación o ingestión de la toxina o por la ingestión de esporas bacterianas de alimentos contaminados.
Esto es particularmente cierto para los alimentos enlatados impropiamente preparados, ya que el ambiente cálido, húmedo y anaeróbico dentro de los contenedores de alimentos puede proporcionar un ambiente fértil para el crecimiento de las bacterias.
La toxina interfiere con la fusión de vesículas sinápticas con la membrana plasmática neuronal y por lo tanto previene la liberación de acetilcolina en la unión neuromuscular.
Por lo tanto, conduce a la parálisis, inicialmente de los músculos faciales y en casos severos, incluso los músculos lisos del diafragma.
Se encuentra entre las neurotoxinas más potentes conocidas, con una dosis letal de 1 microgramo para un adulto. La única otra toxina de esta potencia es la toxina del tétanos, y funciona de manera similar.
Cuando la toxina del tétanos ingresa en el terminal nervioso presináptico, impide la liberación de neurotransmisores en la unión neuromuscular. Mientras que la toxina botulínica produce una parálisis flácida, la toxina del tétanos produce una parálisis espástica o rígida.
Neuronas sensoriales
Las neuronas sensitivas aferentes del sistema nervioso somático proporcionan información al SNC sobre el ángulo articular, la longitud del músculo, la tensión muscular y la presencia de estímulos nocivos.
Propioceptores
Además de las fibras musculares extrafusales típicas, el cuerpo de un músculo también contiene husos musculares. Estos pequeños órganos sensoriales contienen fibras musculares especializadas que tienen un segmento central no contráctil.
Las neuronas aferentes del sistema nervioso somático tienen sus dendritas sensoriales en esta área. Estas dendritas contienen canales iónicos que se abren en respuesta a fuerzas mecánicas en la célula.
Cuando el huso muscular se estira, la apertura de los canales iónicos genera un potencial de acción en estas neuronas sensoriales.
La presencia de canales iónicos mecánicamente cerrados permite que estas neuronas lleven información detallada sobre la condición del músculo y su actividad contráctil.
Nociceptores
Los nociceptores son receptores de dolor que se encuentran en todo el cuerpo y son una parte esencial de la prevención de lesiones, especialmente en las fibras musculares. Estas neuronas se activan en respuesta a estímulos potencialmente dañinos, como calor, frío o fuerzas extremas.
La presencia de nociceptores nos impide hiperextender las articulaciones, estirar demasiado los músculos y nos protege de una amplia gama de lesiones.
