Sistema nervioso. 1. Organización del sistema nervioso SIST NERVIOSO

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1 Sistema nervioso 1. Organización del sistema nervioso Los sistemas nervioso y endocrino coordinan de forma conjunta las funciones de todos los sistemas y aparatos del organismo. El sistema nervioso mediante impulsos nerviosos (potenciales de acción) que tienden a producir sus efectos a los pocos milisegundos y el endocrino liberando sus moléculas mensajeras (las hormonas) que pueden actuar en segundos, o tardar varias horas en realizar su función. Ambos están controlados por un supersistema entrelazado que recibe el nombre de SISTEMA NEUROENDOCRINO. Al hablar del sistema nervioso podemos distinguir dos partes: el sistema nervioso central (SNC) y el sistema nervioso periférico (SNP). El sistema nervioso central o cerebro-espinal está constituido por el encéfalo y la médula espinal. El sistema nervioso periférico lo constituye el conjunto de nervios que, partiendo del encéfalo (craneales) o de la médula (raquídeos), se ramifica y extiende por todo el organismo. El sistema nervioso periférico se subdivide a su vez en dos partes, es sistema nervioso somático, que inerva la piel, los músculos esqueléticos y rige los movimientos voluntarios y el sistema nervioso visceral, vegetativo o autónomo, que rige el funcionamiento autónomo, es decir involuntario, de las vísceras. El sistema nervioso autónomo tiene a su vez dos componentes: el sistema nervioso simpático y el parasimpático. SIST NERVIOSO S.N CENTRAL S.N. PERIFÉRICO ENCÉFALO Y MÉDULA NERVIOS CRANEALES NERVIOS RAQUIDEOS S.N SOMÁTICO (VOLUNTARIO) S.N VEGETATIVO O AUTÓNOMO S.N SIMPÁTICO S.N PARASIMPÁTICO

2 La mayoría de los órganos internos están inervados por fibras que provienen de ambos sistemas, simpático y parasimpático, que ejercen una función contrapuesta, de modo que si uno estimula la actividad de un órgano, el otro la inhibe y viceversa. Fsiológicamente podemos establecer la siguiente diferenciación Sistema de la vida de relación Vías aferentes sensoriales (gusto, oído, vista y olfato) sensitivas Tacto fino : tacto discriminatorio Tacto grueso Termoalgésica (calor y dolor) Propioceptiva (información del cuerpo: equilibrio, disposición de los segmentos corporales, tono muscular, etc.) Vías eferentes: motoras Sistema autónomo Simpático: Se relaciona con los estados de excitación. Su actividad incrementa el gasto energético. Algunas de sus manifestaciones son: Dilatación de las pupilas Aumento la fuerza y la frecuencia de los latidos del corazón Dilatación de los bronquios Disminución de las contracciones estomacales Estimulación las glándulas suprarrenales Desde el punto de vista psicológico nos prepara para la acción. Etc Parasimpático: La función principal del sistema nervioso parasimpático es la de provocar o mantener un estado corporal de descanso o relajación tras un esfuerzo. Actúa sobre el nivel de estrés del organismo disminuyéndolo. Realiza funciones opuestas y complementarias con respecto al sistema nervioso simpático. Algunas de sus manifestaciones son: Disminución la frecuencia cardiaca y la fuerza de contracción del miocardio Estimulación de la actividad peristáltica Estimulación de la broncoconstricción

3 2. Tejido nervioso El sistema nervioso es un conjunto de células muy complejo. Una parte de ellas constituyen una red de comunicación, mientras que otra parte actúa como soporte. La red de comunicación está constituida por neuronas que están especializadas en la recepción de estímulos y en la transmisión de señales a otras neuronas o a células efectoras. Las células de soporte del sistema nervioso son las de la neuroglía. Estas células proporcionan soporte y nutrientes a las neuronas, por lo que son imprescindibles para su existencia. Son células no neuronales del SNC. Las funciones que debe cumplir el tejido nervioso se esquematizan de la siguiente forma: Recibir estímulos del exterior Recibir estímulos del propio cuerpo Transmitir la señal Elaborar respuestas adecuadas Transmitir las respuestas a los órganos y sistemas LA NEURONA La neurona es la unidad anatómica y funcional del sistema nervioso. Están especializadas en generar y propagar impulsos nerviosos, que no son más que cambios electroquímicos que se producen en la membrana. Los impulsos nerviosos son el lenguaje de las neuronas. Las neuronas presentan una diferencia de potencial eléctrico entre su interior y el exterior (tienen un exceso de cargas negativas en su interior). A esta diferencia de potencial eléctrico entre el interior y el exterior celular se le llama potencial de membrana, y en este caso el potencial de membrana es negativo. Las neuronas responden a los estímulos eléctricos con cambios en el potencial de membrana, lo que se denomina potencial de acción o impulso nervioso. El potencial de acción es una especie de comunicación entre las neuronas: una vez generado el potencial de acción en una, puede transmitirse a la siguiente Las neuronas no se tocan entre sí. La zona por la que pasa el potencial de acción de una neurona a otra, es la sinapsis y estará facilitada por neurotransmisores. A ambos lados de la membrana de una neurona en reposo hay una desigual distribución de iones. En el interior hay más iones de potasio K 2 que en el exterior, donde existe una mayor concentración de iones de sodio Na 2. A este estado se le llama potencial de reposo. Esto se debe a que la membrana neural se encuentra bombeando iones de Na 2 hacia el exterior e iones de K 2 hacia el interior, gracias a la existencia de un sistema de bombeo denominado bomba de sodio-potasio.

4 En el momento en que este fenómeno se invierte, es decir, que se produce la salida de iones de K 2 y la entrada de iones de Na 2, se despolariza la membrana celular ya que su polaridad se invierte, con lo cual se hace positivo su interior y negativo su exterior. Esta despolarización es la que permite la transmisión del impulso nervioso unidireccional a lo largo del axón. Cuando el impulso llega al extremo del axón o terminación presináptica éste debe transmitirse a la siguiente neurona. La llegada de un impulso nervioso al elemento presináptico, hace que algunas vesículas liberen neurotransmisores a la hendidura sináptica, por la que se desplazan hasta la membrana del elemento postsináptico. Si el neurotransmisor es excitador, se une a sus receptores provocando la apertura de los canales de sodio, se despolariza la membrana y el mensaje nervioso se propaga a través de ella. Si el neurotransmisor es inhibidor, la unión a sus receptores provoca que el interior de la membrana se haga todavía más negativo (hiperpolarización), dificultando que el mensaje nervioso continúe su camino. Tenemos más de millones Se van perdiendo con la edad Algunos estudios han demostrado que determinados estilos de vida (ejercicio, descanso, alimentación..) posibilitan que sigan generándose células nerviosas en zonas del Hipocampo (zona interna del lóbulo temporal) Propiedades Conductibilidad Excitabilidad Dirección del impulso La dirección del impulso nervioso recorre la neurona desde las dendritas hacia el cuerpo y de ahí por el axón y las teledendritas a las dendritas de células vecinas

5 Los axones pertenecientes a las neuronas motoras suelen estar rodeados por as células de Schwann, formadas casi exclusivamente por membrana plasmática y muy poco citoplasma. La membrana plasmática se enrolla alrededor de los axones formando una capa llamada vaina de mielina. La capa de mielina presenta discontinuidades denominadas nódulos de Ranvier, que tienen una gran importancia para la propagación del impulso nervioso. Vías nerviosas Vias aferentes: Constituida por neuronas sensitivas, llevan información desde los receptores hasta los centros nerviosos Vias eferentes: Constituidas por neuronas motoras que llevan órdenes a los diversos órganos y sistemas 3. Sistema nervioso central El sistema nervioso central o cerebro-espinal está constituido por el encéfalo y la médula espinal. Estas estructuras están protegidas por hueso (cráneo y columna vertebral). Encéfalo 1. Cerebro o Telencéfalo 2. Cerebelo 3. Tallo o Tronco encefálico Mesencéfalo Protuberancia (puente de varolio Bulbo raquídeo 4. Diencéfalo (cerebro medio) Está formado por aquellas estructuras que rodeal al III ventrículo. Tálamo Otras estructuras

6 Médula espinal 1. Desde C1 hasta L2. Los nervios que veamos salir por vértebras inferiores, salen en realidad de la médula, algo más arriba. 2. Cola de caballo Vamos a intentar ver con algo más de detalle y detenimiento estos elementos que conforman como se ha dicho el SISTEMA NERVIOSO CENTRAL. 1. Cerebro o Telencéfalo En él se almacena información en nuestra memoria, es el centro de nuestra inteligencia y la voluntad. Se corresponde con la corteza cerebral. Se dispone en dos hemisferios cerebrales separados superficialmente por la fisura longitudinal superior y unidos en la profundidad por el cuerpo calloso y otras comisuras interhemisféricas. En la superficie encontramos los cuerpos neuronales que conforman la sustancia gris (corteza cerebral) En el interior encontramos los axones de los cuerpos neuronales configurando la sustancia blanca. En medio de toda esta pelota de sustancia blanca encontraremos núcleos específicos de sustancia gris que reciben el nombre de núcleos de la base En cada zona del cerebro se localizan diversas funciones (en ocasiones de forma muy específica). El gran número de circunvoluciones cerebrales posibilita que la superficie total se vea muy aumentada. Algunas de los grandes surcos o fisuras presentes en la superficie del cerebro se utilizan para establecer zonas con funciones diferenciadas.

7 Lóbulo Occipital (rojo). En el lóbulo occipital reside la corteza visual y por lo tanto está implicado en nuestra capacidad para ver e interpretar lo que vemos. Lóbulo Parietal (amarillo). El lóbulo parietal tiene un importante papel en el procesamiento de la información sensorial procedente de varias partes del cuerpo, el conocimiento de los números y sus relaciones y en la manipulación de los objetos. Lóbulo Temporal (verde). Las principales funciones que residen en el lóbulo temporal tienen que ver con la memoria. El lóbulo temporal dominante está implicado en el recuerdo de palabras y nombres de los objetos. El lóbulo temporal no dominante, por el contrario, está implicado en nuestra memoria visual (caras, imágenes, ). Lóbulo Frontal (azul). El lóbulo frontal se relaciona con el control de los impulsos, el juicio, la producción del lenguaje, la memoria funcional (de trabajo, de corto plazo), funciones motoras, comportamiento sexual, socialización y espontaneidad. Los lóbulos frontales asisten en la planificación, coordinación, control y ejecución de las conductas. 2. Cerebelo Es una región del encéfalo cuya función principal es de integrar las vías sensitivas y las vías motoras. Existe una gran cantidad de haces nerviosos que conectan el cerebelo con otras estructuras encefálicas y con la médula espinal. El cerebelo integra toda la información recibida para precisar y controlar las órdenes que la corteza cerebral manda al aparato locomotor a través de las vías motoras. Por ello, lesiones a nivel del cerebelo no suelen causar parálisis pero sí desordenes relacionados con la ejecución de movimientos precisos, mantenimiento del equilibrio y la postura y aprendizaje motor. 3. Tronco encefálico Es la unión del mesencéfalo, protuberancia y el bulbo raquídeo. Es la mayor ruta de comunicación entre el cerebro anterior, la médula espinal y los nervios periféricos En el tronco cerebral se controla la actividad cardiaca, la respiración, y reflejos como el vómito o la tos.

8 4.Diencéfalo (cerebro medio) Es la parte del encéfalo situada entre el telencéfalo y el mesencéfalo. En él podemos encontrar diversas estructuras: Hipófisis: glándula pituitaria es una glándula endocrina que regula el funcionamiento de todo el sistema hormonal Tálamo: Está formado por dos masas voluminosas situadas bajo los hemisferios cerebrales. Constituye la vía de entrada para todos los estímulos sensoriales excepto el olfatorio. Está conectado con la corteza y filtra los estímulos que llegan a ella y es el centro donde residen las emociones y sentimientos. Epitálamo : situado sobre el tálamo. Comprende varias estructuras entre las que podemos destacar la glándula pineal o epífisis (segrega la hormona melatonina, que es producida a partir de la serotonina; está relacionada con la regulación de los ciclos de vigilia y sueño. Hipotálamo Forma el suelo del tálamo, donde se localiza la hipófisis. Es una estructura que secreta sustancias endocrinas, controlando funciones viscerales autónomas e impulsos sexuales y constituyendo el centro del apetito, de la sed y del sueño. Subtálamo: Aquí se encuentra el Núcleo rojo y sustancia gris. Vista esquemática del diencéfalo LA MÉDULA. La médula tiene dos funciones fundamentales: a) Es el centro de muchos reflejos somáticos y vegetativos. b) Es la vía de comunicación entre la periferia y el encéfalo a través de los nervios raquídeos. La transmisión de impulsos hacia el encéfalo se realiza por medio de los cordones blancos (acúmulo de axones) que contienen vías ascendentes sensitivas y vías descendentes motoras.

9 La mayoría de las vías ascendentes, antes de llegar a su destino, cruzan al otro lado. Es decir, que las sensaciones que provienen de los receptores del lado derecho del cuerpo van a parar a la zona izquierda del sistema nervioso central y viceversa. Las vías descendentes también realizan este cruce. De este modo el lado derecho del encéfalo es el que controla los movimientos del lado izquierdo del cuerpo y viceversa. El sistema nervioso central (Encéfalo y médula) está protegido por diferentes capas y elementos: Huesos Liquido (cefaloraquídeo) Membranas: duramadre, aracnoides y piamadre En el encéfalo La duramadre está más superficial que la piamadre, y en medio de las dos se encuentra la aracnoides. En la médula Vemos que la aracnoides tiene dos láminas, una parietal que se une a la duramadre y otra visceral que se une a la piamadre, generando lo que denominamos el espacio subaracnoideo (en verde) Además de las membranas, habrá una zona de un liquido grasiento o grasa licuada que ayudará a garantizar la amortiguación de posibles golpes y que conforma el espacio epidural o extradural (en rojo)

10 4. Sistema nervioso periférico El sistema nervioso periférico es el apartado del sistema nervioso formado por nervios y neuronas que residen o se extienden fuera del sistema nervioso central hacia los miembros y órganos. Ganglios, que se encuentran en las raíces posteriores de los nervios raquídeos (donde se encuentran los cuerpos de las neuronas sensitivas) Nervios Reunión de axones de diversas neuronas y que se reparten por todo el cuerpo Así pues, diremos que los nervios son conjuntos de fibras nerviosas o axones asociadas en fascículos por medio de tejido conjuntivo Al hablar de los nervios diferenciamos: Nervios craneales: Se originan a nivel del tronco del encéfalo y dan inervación a la cabeza, parte superior del tronco y órganos internos). Son doce pares; se numeran I, II, III... etc I OLFATORIO II ÓPTICO III ÓCULOMOTOR IV TROCLEAR (PATÉTICO) V TRIGÉMINO VI MOTOR OCULAR EXT. (ABDUCENS) VII FACIAL VIII VESTBULO COCLEAR (ESTÁTO ACÚSTICO) IX GLOSOFARÍNGEO X - VAGO (NEUMOGÁSTRICO) XI ACCESORIO (ESPINAL) XII - HIPOGLOSO

11 Algunos de estos pares craneales tienen solo vías aferentes o solo vías eferentes o también algunos pueden ser mixtos (por ejemplo el olfatorio y el óptico van a tener componentes únicamente aferentes y el III, el IV y el VI, que se encargan de los movimientos del ojo, tiene solo componentes eferentes; otros como el V y el VII son mixtos. Nervios raquídeos Los nervios raquídeos salen de la médula espinal y se organizan en plexos. En total tenemos 31 pares raquídeos (8 cervicales, 12 torácicos, 5 lumbares, 5 sacros, 1 coccígeo) Plexos nerviosos Plexo cervical Se forma a partir de los 4 primeros nervios espinales ( de 1C a 4C) para la musculatura del cuello y la cabeza. Hay que recordar que los músculos de la cuerda del cuello, como el trapecio, recibirán su inervación de este plexo cervical. Algunas ramificaciones darán inervación sensitiva y otras que darán ramas motoras. Una de las ramas más importantes del plexo cervical es el Nervio Frénico. Este nervio nace de C3, de C4 y de C5. Este nervio descien por el cuello, pasa lateralmente por ambos lados del corazón y llega hasta el músculo diafragma.

12 Plexo braquial Este plexo está formado por los nervios raquídeos cervicales de C5 a C8 Los troncos primarios del plexo braquial están muy relacionados con la musculatura del cuello (escalenos) y los troncos secundarios con la musculatura de la zona axilar Una contractura a este nivel puede producir problemas de movilidad en cualquier zona del brazo, manos o dedos. La arteria subclavia pasa en íntima relación entre los troncos anteriores y posteriores del plexo braquial Las ramas terminales del plexo braquial son el N. musculo-cutáneo, N mediano y N cubital (anteriores) y el N. circunflejo, y N. radial (posteriores). También dará muchas ramas colaterales para la musculatura de parte del tórax (pectorales) y de la espalda (dorsal ancho, redondo mayor etc) Plexo Lumbar El plexo lumbosacro corresponde a las uniones que se establecen entre las ramas anteriores de los nervios raquídeos de L1 a L4. También contribuye a su formación el nervio T12. Este plexo da inervación a la musculatura de miembro inferior y zona a la zona glútea y también a parte de la zona genital. Plexo sacro El plexo sacro se forma por la unión o anastomosis de los nervios raquídeos desde L4 hasta S4. Todas estas ramas nerviosas se unirán para formar el N. ciático mayor, cuyas ramas inervarán todas las estructuras del tren inferior.

13 En el tórax hay varios plexos encargados de inervar corazón, pulmones...) así como un complejo de nervios intercostales para toda la musculatura que conforma la caja torácica. En el abdomen podemos diferenciar varios plexos importantes: plexo celíaco, aórtico-abdominal, pélvico... destinados a la inervación de todas las vísceras y órganos situados en la cavidad abdominal. El plexo solar o celiaco es una densa red nerviosa que rodea a la arteria aorta a nivel de la primera vértebra lumbar, detrás del estómago. Su función principal es dar inervación a las vísceras abdominales. 5. UNIDADES MOTRICES. La unidad motora está compuesta por una neurona y las fibras musculares inervadas por esta neurona, Aunque cada fibra muscular recibe sólo una fibra nerviosa, un nervio motor puede inervar muchas fibras musculares. Cuántas más fibras musculares sean inervadas por una misma neurona, menos precisión tendrá el movimiento producido por la contracción de la unidad pocas fibras musculares, el movimiento consecuente es más preciso. Los músculos de las piernas tienen poca precisión en sus movimientos, ya que las neuronas motoras activan un gran número de fibras musculares. En el extremo opuesto tenemos los músculos que mueven el globo ocular, cuyas neuronas motoras activan muy pocas fibras musculares, siendo sus movimientos de gran precisión. Para entender como se puede variar la fuerza de la contracción de ligera a máxima debemos retomar el principio del todo o nada, según el cual si el estímulo es bastante fuerte para desencadenar un potencial de acción en la neurona motriz, todas las fibras musculares acompañantes de la unidad motriz son estimuladas sincrónicamente. No existe una contracción débil o fuerte de una unidad motriz, o bien el impulso es suficientemente fuerte para provocar una contracción o no lo es.

14 Una vez aclarado este principio la única forma de graduar la fuerza será a través de estos dos mecanismos: 1) aumentando el número de unidades motrices reclutadas para la actividad. Según sea el número de unidades motoras activadas, lo cual depende del número de neuronas motoras estimuladas y de las fibras musculares de estas unidades motoras, se gradúa la intensidad de la contracción y por lo tanto, la fuerza muscular. 2) aumentando su frecuencia de descarga. Las neuronas activan o inhiben la contracción muscular gracias a la acción de los neurotransmisores. Cuando predominan los neurotransmisores de excitación se produce la contracción muscular, mientras que cuando predominan los de inhibición se induce el reposo muscular. La inhibición neural cumple funciones protectoras y también reduce la entrada de estímulos no deseados para que puedan ocurrir unas respuestas fluidas y eficaces. LAS CARACTERÍSTICAS DE LAS UNIDADES MOTRICES. Las unidades motrices están compuestas por fibras de un tipo específico (o un subtipo de un tipo específico) de fibra. Por lo tanto, dichas unidades pueden clasificarse en una de las siguientes categorías: Según su velocidad de contracción Según el grado de fuerza que generan Según la fatigabilidad relativa de las fibras. Las tres categorías son: a) Fibras Tipo IIb, de contracción rápida, alto grado de fuerza y alto grado de fatigabilidad. b) Fibras Tipo IIa, de contracción rápida, fuerza moderada, y resistente a la fatiga. c) Fibras Tipo I, de contracción lenta, tensión baja, y resistente a la fatiga. Las fibras de contracción rápidas están inervadas por neuronas motrices relativamente grandes con altas velocidades de conducción. Las unidades motrices de contracción lenta están inervadas por pequeñas neuronas motrices con bajas velocidades de conducción. Las unidades motrices se reclutan de manera selectiva. Así las unidades motoras rápidas entran en acción en los movimientos rápidos y potentes. Mientras que durante una actividad de jogging o ciclismo en terreno llano, se reclutan selectivamente las unidades motrices de fibras de contracción lenta. El patrón de descarga también es diferente para las unidades de contracción lenta y las de contracción rápida. Los Halterófilos generalmente muestran un patrón de descarga de las unidades motrices sincrónico, (muchas unidades reclutadas simultáneamente durante un levantamiento). Mientras que el patrón de descarga de los atletas de resistencia es asincrónico (es decir, algunas unidades trabajan mientras que otras se recuperan)

15 RECEPTORES MUSCULARES. Los órganos sensitivos musculares son los husos musculares y los órganos tendinosos de Golgi. Ambos órganos están relacionados con lo que se suele llamar generalmente sensación cinestésica, es decir, la noción de la posición del cuerpo. Sin embargo, también participan en el control de los movimientos voluntarios y reflejos. El control de la función muscular exige la excitación de una motoneurona y necesita también una retroalimentación continua que informe al sistema nervioso del estado del músculo en cada instante (longitud, tensión, rapidez, etc). Los husos musculares están en los vientres de los músculos e informan de la longitud y ritmo del estiramiento a través de un nervio sensitivo. Esta información es transmitida al sistema nervioso central. De forma automática, se devuelve a través de los nervios motores a los músculos una información con respecto a la cantidad de unidades motrices que deben contraerse, con el objeto de obtener un movimiento uniforme. En cierta manera los husos actúan como resortes de una balanza. Su función principal por lo tanto, es responder al estiramiento del músculo y mediante una acción refleja, iniciar una contracción más fuerte para reducir este estiramiento. Los órganos tendinosos de Golgi, están en los tendones e informan de la tensión muscular y de la velocidad de cambio de esa tensión. Al estar en los tendones, se estiran cuando se contrae el músculo en cuyo tendón se encuentran. La información que envían los órganos tendinosos de Golgi al sistema nervioso central, se refiere a la fuerza de la contracción. Cuando la contracción es tan fuerte que puede originar una lesión, la información que vuelve desde el sistema nervioso central produce la relajación del músculo. La función final de los órganos tendinosos de Golgi es proteger al músculo y a su arnés o envoltorio de tejido conjuntivo, de lesiones producidas por una carga excesiva.

16 La manifestación más simple de la función de los husos musculares es el REFLEJO MIOTÁTICO (también llamado reflejo de estiramiento muscular), y consiste en que siempre que un músculo se estire, la excitación de los husos musculares produce una contracción refleja de las fibras musculares que los rodean. También actúa como amortiguación de los movimientos corporales. Tiene una gran importancia en el trabajo de flexibilidad y de fuerza. El órgano tendinoso de Golgi inhibe la contracción muscular, por lo tanto, hace lo contrario que los husos musculares. Este mecanismo recibe el nombre de REFLEJO MIOTÁTICO INVERSO, y es la base de la Facilitación Neuromuscular Propioceptiva (FNP), como sistema para el desarrollo de la flexibilidad. INERVACIÓN RECÍPROCA. Normalmente los músculos actúan en pareja, por lo que cuando un grupo muscular, el agonista, es contraído, los músculos opuestos o antagonistas se relajan. Este agrupamiento de músculos agonistas y antagonistas, coordinados y opuestos, es llamado inervación recíproca. Por ejemplo, cuando el brazo es flexionado en el codo por medio de la contracción del bíceps, el músculo tríceps, que normalmente extiende el brazo y el codo, debe relajarse. Si no lo hace, los dos músculos serían atraídos uno hacia el otro y no se produciría ningún movimiento. En resumen, cuando un músculo recibe un impulso para contraerse, el otro se relaja, debido a que no recibe un impulso para contraerse. Además, está inhibido en el mismo instante en que su antagonista se contrae. La inhibición del reflejo está controlada por la descarga inhibitoria sobre las neuronas motrices que inervan al músculo opuesto del par recíproco. Sin esta inervación recíproca sería imposible la actividad muscular coordinada.