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C A P Í T U L O
11
Vías somatosensitivas
O B J E T I VO S
Después de revisar este capítulo, el lector será capaz de:
■
Comparar la vía que media la información sensitiva del tacto, la propiocepción y la vibración de las que median información de dolor y termorreceptores.
■
Describir la organización somatotópica de las vías sensitivas ascendentes.
■
Describir las vías descendentes que regulan la transmisión en las vías del dolor.
■
Listar algunos fármacos que se han usado para aliviar el dolor; presentar la justificación para
su utilización y eficacia clínica.
INTRODUCCIÓN
Los capítulos previos describieron las propiedades de los receptores que median las sensaciones de tacto, vibración, propiocepción, temperatura y dolor. Este capítulo revisa las vías
ascendentes centrales que transmiten y procesan la información
de los receptores periféricos hacia la corteza cerebral, además
de describir algunas deficiencias en la sensibilidad derivadas de
lesiones en varios puntos de los sistemas ascendentes. También
se caracterizan varias modalidades para regular la transmisión
del dolor.
ASTA DORSAL
VÍA DE LA COLUMNA DORSAL
Las astas dorsales se dividen según sus características histológicas en láminas I a VII; la I es la más superficial y, la VII, la
más profunda. Esta última recibe las aferentes de ambos lados
del cuerpo, mientras que las demás recogen sólo información
unilateral. La lámina II y parte de la III conforman la sustancia gelatinosa, un área teñida de color claro cerca de la parte superior de cada asta dorsal. Tres tipos de fibras aferentes
primarias (con los cuerpos celulares en los ganglios de la raíz
dorsal) median la sensación cutánea: 1) fibras mielinizadas
grandes Aα y Aβ que transmiten impulsos generados por estímulos mecánicos; 2) fibras pequeñas mielinizadas Aδ, algunas
de las cuales transmiten impulsos de los receptores para frío y
nociceptores que median el dolor, y cierta cantidad transmite
los impulsos de los mecanorreceptores, y 3) fibras pequeñas
C no mielinizadas que transmiten sobre todo dolor y temperatura. Sin embargo, unas cuantas fibras C también envían
impulsos de los mecanorreceptores. La distribución ordenada
de estas fibras en varias capas del asta dorsal se muestra en la
figura 11-1.
Las vías directas principales a la corteza cerebral para el tacto, la
sensación vibratoria y la propiocepción (sentido de posición) se
muestran en la figura 11-2. Las fibras que median estas sensaciones
ascienden por las columnas dorsales del mismo lado hasta el bulbo
raquídeo, donde establecen sinapsis en los núcleos grácil y cuneiforme. Las neuronas de segundo orden de estos núcleos cruzan la
línea media y ascienden en el lemnisco medial para terminar en el
núcleo ventral posterior lateral (VPL) contralateral y los núcleos
sensitivos de relevo específicos relacionados del tálamo. Este sistema ascendente se llama columna dorsal o sistema del lemnisco
medio. Las fibras de la vía de la columna dorsal se unen en el tallo
encefálico con fibras que transmiten la sensibilidad de la cabeza. El
contacto y la propiocepción se relevan sobre todo en los núcleos
sensitivos principales y mesencefálicos del nervio trigémino.
ORGANIZACIÓN SOMATOTÓPICA
En la columna dorsal, las fibras provenientes de distintos niveles de
la médula guardan una organización somatotópica. En particular,
173
174
SECCIÓN III Neurofisiología central y periférica
A las columnas dorsales
I
II
III
IV
V
VI
VII
Mecanorreceptores
Mecanorreceptores
Nociceptores
Receptores para frío
Nociceptores
Termorreceptores
Mecanorreceptores
Aβ
Aδ
C
FIGURA 111 Representación esquemática de las terminaciones de los tres tipos de neuronas aferentes primarias en las diversas capas del asta dorsal de la médula espinal.
las fibras de la médula sacra se sitúan en la parte más medial, y las
de la médula cervical se hallan en la región más lateral. Esta disposición continúa en el bulbo raquídeo, con la representación
de la parte inferior del cuerpo (p. ej., el pie) en el núcleo grácil y
la parte superior del cuerpo (p. ej., un dedo) en el núcleo cuneiforme. El lemnisco medio está organizado de la parte dorsal a la
ventral, con representación del cuello al pie.
La organización somatotópica continúa en el tálamo y la corteza. Las neuronas talámicas ventrales posteriores laterales que
llevan información sensitiva, se proyectan de manera muy específica en las dos áreas sensitivas somáticas de la corteza: área
sensitiva somática I (SI) en el giro poscentral y área sensitiva
somática II (SII) en la pared de la cisura de Silvio. Además, el
área sensitiva somática I se proyecta en el área sensitiva somática
II. La primera de estas áreas corresponde a las áreas de Brodmann 3, 2 y 1. Brodmann fue un histólogo que dividió de
manera concienzuda la corteza cerebral en regiones numeradas
con base en sus características histológicas.
La disposición de las proyecciones al área sensitiva somática I
es tal que las partes del cuerpo están representadas en orden a
lo largo del giro poscentral, con las extremidades inferiores en la
Giro poscentral
Axones
de neuronas
de tercer
orden
Tálamo
Corteza
cerebral
Haz del lemnisco medio
(axones de neuronas
de segundo orden)
Bulbo raquídeo
Fascículo cuneiforme
(axones de las neuronas
sensitivas de primer orden)
Haz espinotalámico lateral
(axones de neuronas
de segundo orden)
Receptor articular
de estiramiento
(propioceptor)
Receptor para dolor
Médula espinal
Axones de neuronas
de primer orden (no son
parte del haz espinotalámico)
Fascículo grácil
(axones de las neuronas
sensitivas de primer orden)
Receptor de temperatura
(a)
Receptor de contacto
(b)
FIGURA 112 Haces ascendentes que llevan información sensitiva de los receptores periféricos a la corteza cerebral. (a) Vía de la columna
dorsal que media el tacto, sensibilidad vibratoria y propiocepción. (b) Haz espinotalámico ventrolateral que media el dolor y la temperatura. (Tomada
de Fox SI, Human Physiology. McGraw-Hill, 2008.)
CAPÍTULO 11 Vías somatosensitivas
Sl
6
8
9
4
Corteza
parietal
posterior
3 1 2
Tronco
Mano
Sll
Cara
Lengua
Auditiva
al
su
Vi
FIGURA 113 Áreas cerebrales encargadas de la sensibilidad
somática y algunas de las regiones receptoras corticales para otras
modalidades sensitivas en el cerebro humano. Los números corresponden a las de las áreas corticales de Brodmann. La región auditiva
primaria en realidad se ubica en la cisura de Silvio en la parte superior
del giro temporal superior y no es visible en la proyección lateral de la
corteza. SI, área sensitiva somática I; SII, área sensitiva somática II.
Labios
Cad
P era
Pie ierna
Brazo
Codo
razo
Anteb a
ec
Muñ
o
Man
ue
ñiq
Me lar
u
An dio
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Ín lga
Pu
O
Na jo
r
Ca iz
ra
Lab
io su
pe
Hombro
Cabeza
Cuello
Tronco
parte superior y la cabeza en la base del giro (fig. 11-3). No sólo
hay una ubicación detallada de las fibras provenientes de varias partes del cuerpo en el giro poscentral, sino también el
tamaño del área cortical que recibe los impulsos de una parte
específica del cuerpo es proporcional al uso de esa porción. Los
tamaños relativos de las áreas corticales receptoras se muestran
de manera notable en la figura 11-4, en la que las proporciones del homúnculo se distorsionaron para corresponder al tamaño de las áreas corticales receptoras para cada región. Nótese
que las zonas corticales para la sensibilidad del tronco y la espalda son pequeñas, mientras que hay áreas muy grandes impli-
s
do
De pies
de en.
G
rior
Labio inferior
Dientes, encías y mandíbula
Lengua
Faringe
Intraabdominal
FIGURA 114 Homúnculo sensitivo dibujado sobre un
corte coronal a través del giro poscentral. Gen., genitales.
(Reproducida con autorización de Penfield W, Rasmussen G: The Cerebral Cortex of Man.
Macmillan, 1950.)
175
cadas en la recepción de impulsos de la mano y las partes de la
boca que participan en el habla.
Los estudios del área receptora sensitiva subrayan la naturaleza tan discreta de la ubicación punto por punto de las regiones
periféricas en la corteza y aportan más evidencia sobre la validez
general de la ley de energías nerviosas específicas (cap. 8). La
estimulación de las diversas partes del giro poscentral da lugar
a sensaciones proyectadas a las partes apropiadas del cuerpo.
Las sensaciones generadas casi siempre son entumecimiento,
hormigueo o una sensación de movimiento, pero con los electrodos lo bastante finos ha sido posible producir sensaciones relativamente puras de contacto, calor y frío. Las células del giro
poscentral se organizan en columnas verticales, como las células
de la corteza visual. Las células de una columna determinada se
activan por aferentes de una parte determinada del cuerpo, y
todas responden a la misma modalidad sensitiva.
El área sensitiva somática II se encuentra en la pared superior de la cisura de Silvio, aquella que separa el lóbulo temporal
del frontal y del parietal. La cabeza está representada en la parte
inferior del giro poscentral y los pies en la parte inferior de la
cisura de Silvio. La representación de las partes del cuerpo no es
tan completa ni detallada como en el giro poscentral.
El conocimiento consciente de las posiciones de las diversas
partes del cuerpo en el espacio depende en parte de impulsos
de órganos sensitivos en y alrededor de las articulaciones. Los
órganos implicados son terminaciones dispersas de adaptación lenta, estructuras que se parecen a los órganos tendinosos
de Golgi y, tal vez, los corpúsculos de Pacini en la membrana
sinovial y los ligamentos. Los impulsos de estos órganos, los
receptores para contacto en la piel y otros tejidos, y los husos
musculares se sintetizan en la corteza en una imagen consciente de la posición del cuerpo en el espacio. Los estudios con
microelectrodos indican que muchas de las neuronas de la corteza sensitiva responden a movimientos particulares, no sólo al
tacto o la posición estática.
HAZ ESPINOTALÁMICO
VENTROLATERAL
Las fibras de los nociceptores y los termorreceptores establecen
sinapsis en las neuronas del asta dorsal (fig. 11-1). Las fibras Aδ
terminan sobre todo en las neuronas de las láminas I y V, mientras que las fibras C de la raíz dorsal finalizan en las neuronas de
las láminas I y II. El transmisor sináptico secretado por las fibras
aferentes que transmiten el dolor leve rápido es el glutamato, y
el neurotransmisor implicado en la transmisión del dolor intenso lento es la sustancia P.
Los axones de estas neuronas cruzan la línea media y ascienden en el cuadrante ventrolateral de la médula espinal, donde
forman el haz espinotalámico ventrolateral (fig. 11-2). Las fibras en este haz establecen sinapsis en el núcleo ventral posterior
lateral. Otras neuronas del asta dorsal que reciben información
nociceptiva constituyen sinapsis en la formación reticular del
tallo encefálico (vía espinorreticular) y luego se proyectan al
núcleo centrolateral del tálamo.
Los estudios con tomografía por emisión de positrones (PET)
e imagen por resonancia magnética funcional (fMRI) en seres
humanos normales, indican que el dolor activa áreas sensitivas
somáticas corticales I y II, así como el giro del cíngulo en el lado
contrario al estímulo. Además, se activan la corteza mediofrontal,
176
SECCIÓN III Neurofisiología central y periférica
la corteza insular y el cerebelo. Estos recursos tecnológicos
fueron importantes para distinguir dos componentes de las vías
del dolor. Desde los núcleos ventrales posteriores laterales del
tálamo, las fibras se proyectan a las áreas sensitivas somáticas I y II. Ésta es la vía para la propiedad discriminadora del dolor y también se llama haz espinotalámico. En contraste, la vía
que incluye sinapsis en la formación reticular del tallo encefálico
y el núcleo talámico centrolateral se proyecta al lóbulo frontal,
el sistema límbico y la ínsula. Estas vías median el componente
motivacional-afectivo del dolor y se llama haz paleoespinotalámico.
En el sistema nervioso central (SNC), la sensación visceral
viaja por las mismas vías que la sensación somática en los haces
espinotalámicos y las radiaciones talámicas; las regiones corticales receptoras de la sensibilidad visceral se hallan entremezcladas con las áreas receptoras somáticas.
PLASTICIDAD CORTICAL
Ahora está claro que las conexiones neuronales antes descritas
no son innatas ni inmutables, sino que pueden cambiar con relativa rapidez por la experiencia para expresar el uso del área
representada. En el recuadro clínico 11-1, se describen los cambios notables en la organización cortical y talámica que surgen
como respuesta a la amputación de una extremidad y dan lugar
al fenómeno del dolor en extremidad fantasma.
Muchos estudios en animales señalan hacia una reorganización drástica de las estructuras corticales. Si se amputa un dedo
a un mono, la representación cortical de los dedos vecinos se
amplía hacia el área cortical que ocupaba antes la representación
del dedo amputado. Por el contrario, el mapa somatosensitivo del dedo se desplaza a la corteza circundante. La desaferentación extensa y prolongada de las extremidades origina cambios
aún más marcados en la representación somatosensitiva en
la corteza con el área cortical que corresponde al contacto en la
cara, por ejemplo. La explicación de estos desplazamientos parece ser que las conexiones corticales de las unidades sensitivas
con la corteza tienen abundantes convergencias y divergencias,
y las conexiones pueden volverse débiles con el desuso y fuertes
con el uso.
La plasticidad de este tipo ocurre no sólo con la información
de receptores cutáneos, también lo hace con la de otros sistemas
sensitivos. Por ejemplo, en gatos con pequeñas lesiones en la retina, el área cortical para el punto ciego empieza a responder
a la luz que incide en otras partes de la retina. El desarrollo de
un patrón adulto de proyecciones retinianas a la corteza visual
es otro ejemplo de esta plasticidad. En un nivel más extremo,
la derivación experimental de la información visual a la corteza
auditiva durante el desarrollo crea campos receptivos visuales en
el sistema auditivo.
Asimismo, la exploración con tomografía por emisión de positrones en seres humanos fundamenta los cambios plásticos, a
veces de una modalidad sensitiva a otra. Por ejemplo, los estímulos táctiles y auditivos incrementan la actividad metabólica
de la corteza visual en individuos ciegos. Por el contrario, las
personas sordas reaccionan con más rapidez y exactitud que los
sujetos normales a estímulos móviles en la periferia visual. La
plasticidad también se encuentra en la corteza motora. Estos
datos ilustran la maleabilidad del cerebro y su habilidad para
adaptarse.
RECUADRO CLÍNICO 11-1
Dolor de extremidad fantasma
En 1552, Ambrosio Paré, cirujano militar, escribió “. . .mucho después de la amputación, los pacientes dicen que aún sienten dolor en la parte amputada. Se quejan mucho de esto, un asunto
que maravilla y casi increíble para las personas que no lo han
experimentado”. Es probable que ésta sea la primera descripción del dolor en extremidad fantasma. Entre 50 y 80% de los
amputados experimentan sensaciones fantasma, casi siempre
dolor, en la región de la extremidad amputada. Las sensaciones
fantasma también pueden ocurrir después de extirpación de
partes del organismo distintas a extremidades, como luego
de la amputación mamaria, extracción dental (dolor dental
fantasma) o extirpación de un ojo (síndrome del ojo fantasma). Se han propuesto muchas teorías para explicar este fenómeno. La teoría actual se basa en la evidencia de que el cerebro puede reorganizarse si se elimina información sensitiva. El
núcleo ventral posterior del tálamo es un ejemplo de sitios
donde esto puede ocurrir. En pacientes a quienes se amputó
una pierna, los registros de neuronas individuales muestran
que la región talámica que alguna vez recibió información de
la extremidad inferior y el pie, hoy responde a la estimulación
del muñón (muslo). Otros demostraron una reorganización del
mapeo en la corteza somatosensitiva. Por ejemplo, en algunos
individuos a los que se amputó un brazo, la fricción de distintas
partes de la cara puede originar la sensación de ser tocado en el
área de la extremidad faltante. Ya se demostró que la estimulación de la médula espinal es un tratamiento eficaz para el dolor
fantasma. Se pasa corriente eléctrica por un electrodo que se sitúa cerca de la médula espinal para estimular las vías espinales.
Esto interfiere con los impulsos que suben al cerebro y reduce
el dolor que se siente en la extremidad fantasma. En lugar de
eso, los amputados perciben una sensación de hormigueo en el
miembro fantasma.
EFECTOS DE LAS LESIONES EN EL SISTEMA
NERVIOSO CENTRAL
La ablación del área sensitiva somática I en animales causa deficiencias en el sentido de posición y en la posibilidad de discriminar tamaños y formas. La destrucción del área sensitiva somática II produce deficiencias en el aprendizaje basado en la
discriminación táctil. La ablación de SI causa deficiencias en
el procesamiento sensitivo en SII, pero la eliminación del área
sensitiva somática II no tiene un efecto importante en el procesamiento en el área sensitiva somática I. Por tanto, parece claro
que SI y SII procesan información en serie y no en paralelo, y
que esta última realiza una elaboración adicional de los datos
sensitivos. El área sensitiva somática I también se proyecta en la
corteza parietal posterior (fig. 11-3), y las lesiones en esta región
de asociación generan alteraciones complejas en la orientación
espacial en el lado contrario del cuerpo.
En animales de experimentación y en seres humanos, las
lesiones corticales no abolen la sensación somática. La propiocepción y el contacto fino corresponden a las modalidades más
afectadas por las lesiones corticales. La sensibilidad a la temperatura se afecta menos, y la sensibilidad al dolor sólo se altera
un poco.
CAPÍTULO 11 Vías somatosensitivas
RECUADRO CLÍNICO 11-2
Síndrome de Brown-Séquard
La hemisección funcional de la médula espinal genera un cuadro clínico característico y fácil de reconocer que manifiesta el
daño en las vías sensitivas ascendentes (vía de la columna dorsal, haz espinotalámico ventrolateral) y motoras descendentes
(haz corticoespinal) que se llama síndrome de Brown-Séquard.
La lesión al fascículo grácil o al fascículo cuneiforme induce pérdida ipsolateral del contacto discriminador, vibración y propiocepción distal al nivel de la lesión. La pérdida del haz espinotalámico origina pérdida contralateral de la sensibilidad al dolor
y la temperatura a partir de uno o dos segmentos debajo de la
lesión. El daño del haz espinotalámico produce debilidad y espasticidad en algunos grupos musculares del mismo lado del
cuerpo. Aunque la hemisección precisa es inusual, el síndrome
es bastante frecuente porque puede ser resultado de un tumor
medular, traumatismo, enfermedad degenerativa del disco e
isquemia.
Sólo las lesiones muy extensas interrumpen por completo la
sensibilidad táctil. Cuando se destruyen las columnas dorsales,
disminuyen la sensibilidad a la vibración y la propiocepción, el
umbral al tacto se eleva y se reduce el número de áreas sensibles al contacto en la piel. También se observa aumento en el
umbral al tacto y descenso en el número de puntos táctiles en la
piel después de interrumpir el haz espinotalámico, pero la deficiencia táctil es ligera, y la localización del contacto permanece
normal. La información transmitida en el sistema del lemnisco
participa en la localización detallada, la forma espacial y el patrón temporal de los estímulos táctiles. Por otro lado, la información que viaja en los haces espinotalámicos corresponde a
las sensaciones táctiles gruesas poco localizadas. En el recuadro clínico 11-2, se describen los cambios característicos en las
funciones sensitivas (y motoras) que surgen como respuesta a
la hemisección espinal.
La información propioceptiva se transmite por la médula espinal en las columnas dorsales. Gran parte de la información
llega al cerebelo, pero una porción pasa por el lemnisco medial
y las radiaciones talámicas a la corteza. Las enfermedades de las
columnas dorsales producen ataxia a causa de la interrupción de
las señales propioceptivas al cerebelo.
REGULACIÓN DE LA TRANSMISIÓN
DEL DOLOR
ANALGESIA INDUCIDA POR EL ESTRÉS
Es bien sabido que los soldados heridos al calor de la batalla a
menudo no sienten dolor hasta que la batalla termina (analgesia
inducida por estrés). Muchas personas saben por experiencia
personal que el contacto o la sacudida de un área lesionada disminuye el dolor de dicha lesión. La estimulación con un vibrador
eléctrico en el sitio doloroso también brinda algún alivio. Este
último quizá sea resultado de la inhibición de las vías del dolor
en la compuerta del asta dorsal por estimulación de las aferentes
de contacto-presión de diámetro grande. La figura 11-1 muestra
177
que las colaterales de estas fibras aferentes mielinizadas establecen sinapsis en el asta dorsal. Estas colaterales pueden modificar
la información de las terminaciones aferentes nociceptivas que
también hacen sinapsis en el asta dorsal. Esto se conoce como
hipótesis del control de compuerta.
Es probable que el mismo mecanismo sea el que explique la
eficacia de los contrairritantes. La estimulación de la piel sobre
un área de inflamación visceral genera algún alivio del dolor por
enfermedad visceral. La antigua cataplasma de mostaza actúa
por este principio.
Los procedimientos quirúrgicos realizados para aliviar el dolor incluyen corte del nervio del sitio de lesión, o cordotomía
ventrolateral, en el que los haces espinotalámicos se seccionan
con cuidado. Sin embargo, los efectos de estos procedimientos
son transitorios en el mejor de los casos, si ya se estableció una
derivación en la periferia por vías simpáticas u otra reorganización de las vías centrales.
MORFINA Y ENCEFALINAS
A menudo el dolor puede tratarse con la administración de analgésicos a dosis adecuadas, aunque no siempre es así. El más útil
de estos agentes es la morfina, la cual alcanza una eficacia particular cuando se proporciona por vía intratecal. Los receptores
que se unen con la morfina y las propias morfinas del cuerpo,
los péptidos opioides, se encuentran en el mesencéfalo, el tallo
encefálico y la médula espinal.
Se conocen al menos tres sitios no excluyentes entre sí en los
que pueden actuar los opioides para producir analgesia: en la
periferia, en el sitio de lesión; en el asta dorsal, donde las fibras
nociceptivas hacen sinapsis con las células del ganglio de la raíz
dorsal, y en sitios más rostrales en el tallo encefálico. En la figura
11-5, se muestran varios modelos de acción de los opiáceos para
disminuir la transmisión en las vías del dolor. Los receptores
opioides se elaboran en las células del ganglio de la raíz dorsal
y migran en sentido periférico y central sobre sus fibras nerviosas. En la periferia, la inflamación induce la creación de péptidos opioides en las células inmunitarias y se presume que éstos
actúen en los receptores de las fibras nerviosas aferentes para
reducir el dolor que, de otra manera, se sentiría. Los receptores
opioides en la región del asta dorsal quizás actúen en sitios presinápticos para disminuir la liberación de sustancia P, aunque no
se han identificado terminaciones nerviosas presinápticas. Por
último, las inyecciones de morfina en la materia gris, alrededor
del acueducto en el mesencéfalo, alivian el dolor por activación
de las vías descendentes que inhiben la transmisión aferente
primaria en el asta dorsal. Hay evidencia de que esta activación
ocurre a través de proyecciones desde la materia gris alrededor
del acueducto hasta el cercano núcleo mayor del rafe y que la inhibición está mediada por fibras serotoninérgicas descendentes
que salen de este núcleo.
El uso a largo plazo de morfina para aliviar el dolor induce
la resistencia al fármaco; por ello, los pacientes requieren dosis
cada vez mayores para aliviar el dolor. Esta tolerancia adquirida es diferente de la adicción, la cual se refiere al deseo intenso
psicológico. La adicción psicológica rara vez ocurre cuando se
usa morfina para tratar el dolor crónico, siempre que el paciente
no tenga antecedente de toxicomanías. En el recuadro clínico
11-3, se describen los mecanismos involucrados en la motivación y la adicción.
178
SECCIÓN III Neurofisiología central y periférica
A
Noradrenalina
Serotonina
Nociceptor
ENK
Neurona de
proyección
B1 Señal sensitiva
B2 Señal sensitiva + opiáceos (opioides)
Control
Control
Opiáceo
Morfina
Nociceptor
Glutamato
Neuropéptidos
Glutamato
Neuropéptidos
Encefalina
Ca2+
Morfina
Encefalina
Ca2+
Sin señal
Sin señal + opiáceos
Encefalina
Señal sensitiva
Control
Señal sensitiva + opiáceos
Control
Encefalina
Neurona de
proyección
FIGURA 115 Las interneuronas de circuito local en el asta dorsal superficial de la médula espinal integran las vías descendentes
y aferentes. A) Posibles interacciones de las fibras aferentes nociceptivas, las interneuronas y las fibras descendentes en el asta dorsal. Las fibras
nociceptivas terminan en las neuronas de segundo orden de la proyección espinotalámica. Las interneuronas que contienen encefalina (ENK) tienen
acciones inhibidoras presináptica y postsináptica. Las neuronas serotoninérgicas y noradrenérgicas del tallo encefálico activan interneuronas
opioides y suprimen la acción de las neuronas de la proyección espinotalámica. B1) La activación de los nociceptores libera glutamato y neuropéptidos de las terminaciones sensitivas, lo cual despolariza y activa las neuronas de proyección. B2) Los opiáceos disminuyen la entrada de iones
calcio (Ca2+), lo cual reduce la duración de los potenciales de acción del nociceptor y disminuye la liberación del transmisor. Además, los opiáceos
hiperpolarizan la membrana de las neuronas del asta dorsal, lo cual activa la conductancia de iones potasio (K+) y reduce la amplitud del potencial
postsináptico excitador generado por la estimulación de nociceptores. (Tomada de Kandel ER, Schwartz JH, Jessell TM [eds.]: Principles of Neural Science, 4th ed.
McGraw-Hill, 2000.)
A pesar del estudio intensivo, se sabe relativamente poco sobre los mecanismos cerebrales que causan tolerancia y dependencia. Sin embargo, es posible separarlas una de otra. La ausencia de arrestina-2β bloquea la tolerancia, pero no tiene efecto en
la dependencia. La arrestina-2β es miembro de una familia de
proteínas que inhibe las proteínas G heterotriméricas mediante
su fosforilación.
La acupuntura en un punto distante al sitio de dolor tal
vez actúe mediante la liberación de endorfinas. Parece que la
acupuntura en el sitio del dolor se desempeña sobre todo de
la misma manera que el contacto o la agitación (mecanismo
de control de compuerta). Al parecer, un componente de la
analgesia inducida por estrés está mediado por opioides endógenos, ya que en los animales de experimentación se evitan ciertas modalidades de analgesia inducida por estrés con
naloxona, un antagonista de la morfina. Sin embargo, otras
formas no se afectan, por lo cual también participan otros
componentes.
ACETILCOLINA
La epibatidina, un agonista colinérgico aislado por primera vez
de la piel de una rana, es un poderoso analgésico no opioide y ya
CAPÍTULO 11 Vías somatosensitivas
RECUADRO CLÍNICO 11-3
Motivación y adicción
Se cree que las neuronas del prosencéfalo en el área tegmentaria ventral y el núcleo accumbens participan en comportamientos motivados, como recompensa, risa, placer, adicción y
temor. Estas áreas se conocen como el centro de recompensa
del cerebro o centro de placer. La adicción, definida como el
uso compulsivo repetido de una sustancia a pesar de consecuencias adversas para la salud, puede presentarse por diversos
fármacos. Según la Organización Mundial de la Salud, más de
76 millones de personas en todo el mundo sufren por dipsomanía y más de 15 millones por toxicomanía. No es sorprendente
que la adicción a alcohol y fármacos se relacione con el sistema
de recompensas. También participan las neuronas dopaminérgicas mesocorticales que se proyectan del mesencéfalo al
núcleo accumbens y la corteza frontal. Las sustancias adictivas
más estudiadas comprenden opiáceos, como la morfina y la
heroína, la cocaína, la anfetamina, el alcohol etílico, los canabinoides de la marihuana y la nicotina. Estos fármacos afectan el
cerebro de distintas maneras, pero todas éstas tienen en común
el hecho de que aumentan la cantidad de dopamina disponible
para actuar en los receptores D3 en el núcleo accumbens. Por
tanto, estimulan de modo agudo el sistema de recompensa del
cerebro. Por otro lado, la adicción crónica implica la aparición de
tolerancia; o sea, la necesidad de cantidades cada vez mayores
de una sustancia para generar un efecto. Además, la abstinencia ocasiona síntomas psicológicos y físicos. Las inyecciones de
antagonistas noradrenérgicos β o agonistas noradrenérgicos α2
en el núcleo del lecho de la estría terminal reducen los síntomas de la abstinencia opioide, al igual que las lesiones bilaterales de las fibras noradrenérgicas tegmentarias laterales. Una de
las características de la adicción es la tendencia de los adictos
a recaer después del tratamiento. Por ejemplo, la incidencia de
recurrencia entre los adictos a los opiáceos en el primer año es
cercana a 80%. La recurrencia a menudo ocurre por exposición a
imágenes, sonidos y situaciones que se relacionaban antes con
el uso de la sustancia. Una observación interesante que puede
ser relevante en este aspecto es que una cantidad tan pequeña como una dosis de un fármaco adictivo facilita la liberación
de neurotransmisores excitadores en áreas del cerebro concernientes a la memoria. La corteza frontal medial, el hipocampo
y la amígdala participan en la memoria, y todas se proyectan al
núcleo accumbens por vías glutaminérgicas excitadoras.
se crearon congéneres sintéticos aún más potentes de este compuesto. Sus efectos se eliminan con bloqueadores colinérgicos y
todavía no hay evidencia de que sean adictivos. Por el contrario,
el efecto analgésico de la nicotina se reduce en ratones que carecen de las subunidades α4 y β2 del receptor colinérgico para nicotina. Estas observaciones dejan en claro que hay un mecanismo colinérgico nicotínico implicado en la regulación del dolor,
aunque todavía no se conoce su función exacta.
CANABINOIDES
Los canabinoides anandamida y palmitoiletanolamida (PEA)
son productos endógenos que se unen con los receptores CB1 y
179
CB2, respectivamente. Se tienen pruebas del efecto analgésico de
la anandamida, y existen neuronas que contienen esta sustancia
en la materia gris alrededor del acueducto y otras áreas participantes en el dolor. Cuando se utiliza palmitoiletanolamida, ésta
actúa en la periferia para aumentar los efectos analgésicos de
anandamida.
RESUMEN DEL CAPÍTULO
■
■
■
■
■
El contacto discriminador, la propiocepción y las sensaciones vibratorias se relevan mediante la vía de la columna dorsal (lemnisco
medio) hacia el área sensitiva somática I. Las sensaciones de dolor y
temperatura están mediadas por el haz espinotalámico lateral hacia
dicha área.
Las vías ascendentes que median la sensibilidad se encuentran organizadas de manera somatotópica desde la médula espinal al área
sensitiva somática I.
Las vías descendentes desde la materia gris mesencefálica alrededor
del acueducto inhiben la transmisión en las vías nociceptivas. Esta
vía descendente incluye una sinapsis en la parte ventromedial del
bulbo raquídeo (núcleo del rafe) y la liberación de opiáceos endógenos.
La morfina es un agente antinociceptivo eficaz que se une con los
receptores para opiáceos endógenos en el mesencéfalo, el tallo encefálico y la médula espinal.
Anandamida es un canabinoide endógeno que se une con los receptores CB1 y tiene acción central como analgésico.
PREGUNTAS DE OPCIÓN MÚLTIPLE
Para todas las preguntas elija una sola respuesta, a menos que se indique
lo contrario.
1. Se realiza cordotomía ventrolateral que alivia el dolor en la extremidad inferior derecha. Este procedimiento es útil porque interrumpe
A) la columna dorsal izquierda
B) el haz espinotalámico ventral izquierdo
C) el haz espinotalámico lateral derecho
D) el haz espinotalámico lateral izquierdo
E) el haz corticoespinal derecho
2. ¿Cuál de los siguientes no tiene efecto analgésico?
A) morfina
B) antagonistas colinérgicos
C) antagonistas adrenérgicos
D) antagonistas de la sustancia P
E) anandamida
3. Un varón de 40 años de edad pierde la mano derecha en un accidente de granja. Cuatro años más tarde, presenta episodios de dolor
intenso en la mano faltante (dolor en extremidad fantasma). Podría
esperarse que el estudio detallado de su corteza cerebral por tomografía por emisión de positrones muestre
A) expansión del área de la mano derecha en el área somática sensitiva I (SI) derecha
B) expansión del área de la mano derecha en el área somática sensitiva I izquierda
C) un punto sin actividad metabólica donde debiera estar el área
de la mano en el área somática sensitiva I izquierda
D) proyección de las fibras de las áreas sensitivas vecinas hacia el
área de la mano derecha del área somática sensitiva I derecha
E) proyección de las fibras de áreas sensitivas vecinas hacia el área
de la mano derecha del área somática sensitiva I izquierda
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SECCIÓN III Neurofisiología central y periférica
4. Una mujer de 50 años de edad es objeto de una exploración neurológica que indica pérdida de la sensibilidad al dolor y la temperatura, sensibilidad vibratoria y propiocepción en ambas piernas. Estos
síntomas podrían explicarse por
A) un tumor en la vía del lemnisco medio en la médula espinal
sacra
B) neuropatía periférica
C) un tumor grande en el asta dorsal sacra
D) un tumor grande que afecte los giros paracentrales posteriores
E) un tumor grande en los núcleos talámicos posterolateral y posteromedial ventrales
RECURSOS DEL CAPÍTULO
Baron R, Maier C: Phantom limb pain: Are cutaneous nociceptors
and spinothalamic neurons involved in the signaling and maintenance of spontaneous and touch-evoked pain? A case report. Pain
1995;60:223.
Blumenfeld H: Neuroanatomy Through Clinical Cases. Sinauer Associates, 2002.
Haines DE (editor): Fundamental Neuroscience for Basic and Clinical
Applications, 3rd ed. Elsevier, 2006.
Herman J: Phantom limb: From medical knowledge to folk wisdom
and back. Ann Int Med 1998;128:76.
Hopkins K: Show me where it hurts: Tracing the pathways of pain. J
NIH Res 1997;9:37.
Kandel ER, Schwartz JH, Jessell TM (editors): Principles of Neural
Science, 4th ed. McGraw-Hill, 2000.
Melzack R: The tragedy of needless pain. Sci Am 1991;262:27.
Penfield W, Rasmussen T: The Cerebral Cortex of Man: A Clinical
Study of Localization of Function. Macmillan, 1950.
Willis WD: The somatosensory system, with emphasis on structures
important for pain. Brain Res Rev 2007;55:297.