¿Cuál es el mecanismo detrás de la onda F?

¿Alguien puede explicar el mecanismo real detrás de la onda F? ¿Es realmente diferente de una respuesta de reflejo H o simplemente tiene otro nombre por razones históricas? El reflejo H (reflejo de Hoffmann) es una respuesta motora refleja desencadenada por señales nerviosas sensoriales aferentes. Por lo que pude encontrar, la literatura describe la onda F como una respuesta motora provocada por fibras motoras "contraproducentes" que fueron activadas antidrómicamente por la estimulación. No me queda claro cómo ese efecto contraproducente es coherente con los conceptos de períodos refractarios y transmisión de señales axonales normales.

Respuestas (2)

Esta es una gran pregunta, y he tenido problemas para encontrar un estudio autorizado; Dado que las ondas F se utilizan principalmente como herramienta de diagnóstico, no parece que se hayan estudiado mucho a nivel mecánico. Los únicos usos no clínicos parecen estar en experimentos farmacológicos en organismos intactos (en particular personas) donde las personas no van a entrar y hacer parches de células completas en la médula espinal.

Este papel:

Balbi, P., Martinoia, S. y Massobrio, P. (2015). Retropropagación axonal-somática en modelos detallados de motoneuronas espinales alfa. Fronteras en neurociencia computacional, 9, 15.

tiene algunas simulaciones relevantes, aunque no responden por completo a su pregunta. Sin embargo, creo que sus resultados son suficientes para hacer algunas conjeturas. Sin embargo, sin desarrollar mis propias simulaciones, tendré que agitar la mano en su mayoría después de establecer algunos hechos clave.

  1. Los axones son pequeños, por lo que no se necesitan tantos iones para despolarizar un tramo de axón hasta el umbral. El montículo del axón tiene muchos canales de sodio para "impulsar" el potencial de acción por el axón, pero eso es en un contexto donde el resto del soma ya está despolarizado.

  2. En un potencial de acción de retropropagación, los iones que fluyen hacia pequeños compartimentos finalmente se encuentran con el soma: el soma es grande, por lo que la cantidad de iones necesarios para despolarizar el soma hasta el umbral es grande (mucha capacitancia en la membrana para cargarse): es posible que el montículo del axón no lleve inmediatamente el soma al umbral. Esto se denomina "desajuste de impedancia" y también es importante en las sinapsis (donde las terminales de los axones son más grandes que los axones).

Y ahora, para el componente de agitar la mano... No puedo decir con certeza qué canales están involucrados, pero es posible que el potencial de acción antidrómico despolarice el soma un poco, lo suficiente como para abrir algunos canales activados por voltaje, pero pocos. lo suficiente como para que la fase ascendente tarde algún tiempo en ocurrir. Podría involucrar otros iones que no son de sodio, como el calcio; podría involucrar las dendritas proximales también. Debido a las diferentes sensibilidades de voltaje de los diferentes canales en los diferentes compartimentos, en el momento en que todo el soma se despolariza lo suficiente, la parte proximal del axón ha tenido tiempo de recuperarse lo suficiente como para que pueda dispararse nuevamente.

Otra prueba que respalda este mecanismo es que el número de células que disparan un pico ortodrómico en la onda F después del pico antidrómico es bajo y variable , es decir, es una fracción pequeña y esa fracción varía de un pulso a otro. . Eso parece sugerir que las condiciones específicas del soma y los procesos cercanos son importantes, por lo que debe haber un rango de parámetros bastante estrecho que permita que siga un pico ortodrómico.

Gracias por esta respuesta @BryanKrause. ¡Eso es definitivamente mejor agitar las manos de lo que se me ocurrió!

El reflejo H es una reacción reflectora de los músculos provocada por la estimulación de las fibras nerviosas sensoriales (aferentes) de tipo Ia. La estimulación debe tener una duración corta y una amplitud pequeña.

Cuando la estimulación es supramáxima, podemos observar un potencial de acción antidrómico a través de las fibras nerviosas motoras (eferentes) ( α ). Esta es la onda F.

Ver: Wikipedia sobre el reflejo H y el capítulo sobre ondas F.

Claro, leí los artículos de Wikipedia y algunos artículos de revistas antes de preguntar. Lo que quiero saber es cómo es posible que los eferentes del motor se disparen de forma antidrómica, y esa señal se "refleja" para provocar una pequeña respuesta de onda f. Esto parece contradictorio con el concepto de período refractario.
@Moppentapper Tienes razón, es contrario a la intuición (pero posible). Recomiendo este artículo .