Las vísceras reciben una doble inervación sensorial. La mayoría de las fibras sensoriales viscerales terminan en la médula espinal, pero las fibras sensoriales contenidas en los nervios vago y pélvico, que terminan en el tronco cerebral y la médula espinal lumbosacra, respectivamente, también inervan los mismos órganos viscerales. La figura 1 ilustra este patrón único de inervación del tracto gastrointestinal, clásicamente denominado simpático y parasimpático, pero más apropiadamente designado por el nombre del nervio (por ejemplo, nervio hipogástrico, nervio pélvico).
Representación de la inervación sensorial visceral del tracto gastrointestinal. La inervación sensorial que existe anatómicamente en asociación con el sistema nervioso simpático se muestra a la izquierda. Estas fibras sensoriales viscerales espinales atraviesan tanto los ganglios prevertebrales (CG, ganglio celíaco, IMG, ganglio mesentérico inferior, SMG, ganglio mesentérico superior) como los ganglios paravertebrales en su camino hacia la médula espinal. A la derecha se muestra la inervación de los nervios pélvico y vago a la médula espinal sacra y al tronco cerebral, respectivamente. (Modificado de Sengupta y Gebhart.1)
Los axones sensoriales viscerales son casi exclusivamente fibras Aδ finamente mielinizadas y fibras C no mielinizadas. La actividad de la mayoría de las neuronas sensoriales viscerales, ya sea en las fibras aferentes vagales o en las fibras aferentes espinales, no llega a la conciencia. Por ejemplo, existe una entrada regular en el sistema nervioso central procedente de quimiorreceptores gástricos y hepáticos, barorreceptores aórticos, etc., que no se percibe.
La inervación sensorial del tracto gastrointestinal implica a todas las capas de una víscera (mucosa, músculo y serosa) y los receptores viscerales presentan quimiosensibilidad, termosensibilidad y mecanosensibilidad. De hecho, los receptores viscerales suelen ser de carácter polimodal (es decir, responden a múltiples modalidades de estimulación). Los cuerpos celulares de las neuronas aferentes viscerales, al igual que los cuerpos celulares de las neuronas aferentes somáticas, se encuentran en los ganglios de la raíz dorsal (excepto los ganglios nodosos, que contienen los cuerpos celulares de las neuronas sensoriales vagales). Sin embargo, la ruta que siguen las neuronas aferentes viscerales hacia la médula espinal suele implicar el paso a través de los ganglios prevertebrales o cerca de ellos (donde pueden emitir axones colaterales para influir en los cuerpos celulares de los ganglios autónomos y, en consecuencia, en las funciones secretoras y motoras) y los ganglios paravertebrales (véase la fig. 1).
En contraste con las fibras aferentes que surgen de las estructuras somáticas, se estima que el número de fibras aferentes viscerales espinales es inferior al 10% de la entrada aferente espinal total de todas las fuentes. Esta escasez relativa de aferencias viscerales se compensa en parte con la extensión intraespinal, significativamente mayor, de los terminales de las fibras aferentes viscerales. Se ha descubierto que las fibras viscerales C tienen muchos más engrosamientos terminales (que sugieren la existencia de sinapsis) y áreas terminales, y que presentan una distribución rostrocaudal en varios segmentos de la médula espinal.
Experimentalmente, la distensión del globo es el estímulo más fiable para los órganos viscerales huecos y es el estímulo más utilizado tanto en experimentos con humanos como con animales no humanos.2 En consecuencia, lo que más conocemos son las propiedades de respuesta de las fibras aferentes viscerales mecanosensibles, normalmente las que inervan la capa muscular. Las vísceras huecas están inervadas por dos poblaciones de fibras aferentes mecanosensibles: un grupo mayor (70-80%) de fibras tiene umbrales bajos de respuesta y un grupo menor (20-30%) de fibras aferentes tiene umbrales altos de respuesta (por ejemplo, >30 mm Hg de presión de distensión) (fig. 2).
Las fibras sensoriales del nervio pélvico mecanosensible que inervan la vejiga urinaria o el colon distal tienen umbrales bajos (<5 mm Hg) o altos (>30 mm Hg) de respuesta a la distensión. Tanto las fibras sensoriales de umbral bajo (LT) como las de umbral alto (HT) codifican la presión de distensión muy dentro del rango nocivo (>40 mm Hg). (Modificado de Sengupta y Gebhart.3)
Los mecanorreceptores viscerales que tienen umbrales de respuesta bajos (por ejemplo, <5 mm Hg) responden dentro del rango fisiológico. Curiosamente, como se ilustra en la figura 2, estas fibras aferentes también responden a presiones de distensión en el rango nocivo (>30 mm Hg) y codifican la intensidad del estímulo bastante bien. Nótese también que la magnitud de la respuesta en el rango nocivo es típicamente mayor que la magnitud de la respuesta de las fibras de alto umbral a la misma presión de distensión. Los mecanorreceptores viscerales que tienen umbrales altos de respuesta no empiezan a responder hasta que la presión de distensión está en o supera las presiones que son probablemente nocivas.
¿Cómo cambian las respuestas de las fibras sensoriales viscerales en respuesta a la inflamación visceral? Como suele ocurrir, las observaciones clínicas dieron lugar a cambios en la forma de considerar el dolor visceral. En 1973, Ritchie4 documentó que los pacientes con síndrome del intestino irritable (SII) manifestaban dolor ante volúmenes menores de distensión del colon con balón que los sujetos normales (fig. 3).
Ilustración de la presencia de hiperalgesia visceral en pacientes con síndrome del intestino irritable (SII). (Modificado de Ritchie.5)
Como se ilustra, menos del 10% de los sujetos normales informaron de dolor a un volumen de distensión de unos 60 ml mientras que más del 50% de los pacientes con SII informaron de dolor al mismo volumen de distensión. Este desplazamiento hacia la izquierda en la función psicofísica de los pacientes con SII sugiere la presencia de hiperalgesia en el SII. Resultados cualitativamente similares han sido confirmados posteriormente por otros y también se han extendido a otras vísceras huecas en pacientes con otros de los llamados trastornos funcionales del intestino (dolor torácico no cardíaco, dispepsia no ulcerosa y SII). En consecuencia, se considera que las sensaciones alteradas (hinchazón, malestar y dolor abdominal) asociadas a estos trastornos funcionales representan una hiperalgesia visceral.6 Si esta hipótesis es correcta, las fibras aferentes viscerales deberían mostrar una sensibilización y las neuronas espinales en las que terminan deberían sufrir un cambio en la excitabilidad, mecanismos de hiperalgesia primaria y secundaria, respectivamente (véase la discusión en Mayer y Gebhart6).
Se ha demostrado que la inflamación experimental de los órganos huecos sensibiliza las respuestas de las fibras sensoriales viscerales mecanosensibles y despierta las llamadas fibras aferentes silenciosas. Por sensibilización se entiende un aumento de la magnitud de la respuesta a los estímulos de distensión, a veces asociado a una reducción del umbral de respuesta y/o a un aumento de la actividad espontánea. Es decir, la excitabilidad de la neurona sensorial se incrementa, como se ilustra (fig. 4) para una fibra nerviosa pélvica mecanosensible de alto umbral que inerva el colon de la rata.
Las fibras sensoriales viscerales se sensibilizan a la inflamación experimental del órgano. En este ejemplo, se muestran las respuestas de una fibra sensorial del nervio pélvico de alto umbral antes (control) y 30 minutos después de la instilación intracolónica de ácido acético al 2,5% (inflamado). Obsérvese que la magnitud de la respuesta a la distensión (abajo) aumenta después de la inflamación y que el umbral de respuesta disminuye de unos 30 a 10 mm Hg.
En este ejemplo, el umbral de respuesta disminuye de 30 a 10 mm Hg y la magnitud de la respuesta aumenta para todas las presiones de distensión. Esta fibra sensorial no tenía actividad espontánea y la inflamación no provocó ningún cambio en la actividad en reposo. Otra consecuencia de la inflamación visceral es el despertar de lo que se ha denominado «nociceptores silenciosos», que en realidad son fibras aferentes mecánicamente insensibles que adquieren mecanosensibilidad tras la inflamación visceral. Estos aferentes silenciosos o durmientes están presentes en todos los tejidos estudiados (incluida la piel humana), normalmente no responden a la estimulación nociva aguda y se cree que se suman al aluvión de aferencias que recibe el sistema nervioso central cuando el tejido se lesiona. Más arriba se ilustra un ejemplo de una fibra aferente silenciosa que inerva el colon de la rata. Esta fibra no respondió ni a la distensión colorrectal (DCR) de alta intensidad ni a la distensión de la vejiga urinaria, los principales órganos inervados por el nervio pélvico. Tras la instilación intracolónica de aceite de mostaza, un excitante de la fibra C, la fibra se volvió activa y mecanosensible (fig. 5).
Ejemplo de una fibra sensorial del nervio pélvico mecánicamente insensible (silenciosa). Antes de la instilación intracolónica del aceite de mostaza, excitante de la fibra C, esta fibra no respondía a la distensión colónica de 100 mm Hg (CRD) (no mostrado). Tras el tratamiento con aceite de mostaza, la fibra comenzó a descargar y adquirió sensibilidad a la DRC. (Modificado de Sengupta y Gebhart.1)
-
- Johnson LR
- Sengupta JN,
- Gebhart GF
(1994) Gastrointestinal afferent fibers and sensation. En Physiology of the gastrointestinal tract. ed Johnson LR (Raven Press, New York), pp 483-519.
↵- Ness TJ,
- Gebhart GF
(1990) Visceral pain: a review of experimental studies. Pain 41:167-234.
- ↵
- Gebhart GF
- Sengupta JN,
- Gebhart GF
(1995) Mechanosensitive afferent fibers in the gastrointestinal and lower urinary tracts. in Visceral pain. Progress in Pain Research and Management, vol. 5. ed Gebhart GF (IASP Press, Seattle), pp 75-98.
↵- Ritchie J
(1973) Pain from distension of the pelvic colon by inflating a balloon in the irritable colon syndrome. Gut 14:125-132.
- ↵
- Read N
- Ritchie J
(1985) Mechanisms of pain in the irritable bowel syndrome. in Irritable bowel syndrome. ed Read N (Grune and Stratton, New York), pp 163-171.
↵- Mayer EA,
- Gebhart GF
(1994) Basic and clinical aspects of visceral hyperalgesia. Gastroenterología 107:271-293.