I meccanismi a FeedBack nel controllo del movimento

Secondo Mountcastle i meccanismi a feedback per il controllo del movimento sono:

•    il feedback della lunghezza: un muscolo viene stirato da un carico esterno (disturbo) in modo tale da aumentarne la sua lunghezza. I fusi neuromuscolari aumentano la loro frequenza di scarica ai motoneuroni. Quest’ultimi inviano segnali di eccitazione al muscolo facendone aumentare la forza di contrazione (riflesso miotatico). Ciò serve per opporsi al carico che ha indotto lo stiramento e per ridurre la lunghezza del muscolo. I fusi neuromuscolari sono i responsabili di questo meccanismo a feedback: eccitandosi inducono un aumento nella forza di contrazione. Inoltre, durante lo stiramento del muscolo agonista il comportamento del muscolo antagonista è tale da far aumentare la forza: i fusi del muscolo agonista aumentano la scarica per effetto dello stiramento e, grazie all’innervazione reciproca, inibiscono la scarica del muscolo antagonista. Questo, a sua volta, diminuisce l’eccitazione di se stesso e, sempre per l’innervazione reciproca, diminuisce l’inibizione del muscolo agonista. Ciò tende a far aumentare la forza muscolare netta;

•    il feedback della forza: un aumento della forza prodotta dal muscolo, in rapporto allo stiramento dei fusi neuromuscolari, induce gli organi tendinei del Golgi ad un aumento di scarica. Ciò comporta l’inibizione riflessa dei motoneuroni alfa e nel muscolo si verifica una riduzione delle unità motorie reclutate in funzione dello stiramento. Questo feedback ha come effetto una riduzione della rigidità generale. Mentre i fusi agiscono prevalentemente nei confronti delle perturbazioni esterne, gli organi tendinei del Golgi si attivano nei confronti di qualsiasi variazione delle proprietà intrinseche del muscolo. Una perturbazione interna è la fatica: se la forza muscolare diminuisce a causa di essa i motoneuroni alfa riceveranno meno inibizione e si recluteranno altre unità motorie per compensare la fatica.

•    il feedback della velocità: in uno stiramento rapido (disturbo) la forza cresce rapidamente, il feedback della lunghezza non riesce a compensare la variazione di forza ed il sistema può oscillare e raggiungere la condizione di tetano muscolare. Ciò è impedito dal feedback della velocità. L’ampiezza dell’oscillazione viene smorzata da delle forze dissipative di tipo viscoso, proporzionali alla velocità, che si stabiliscono quando la massa muscolare comincia a muoversi. Mentre il feedback della lunghezza aumenta la rigidità ed il feedback della forza la diminuisce, il feedback della velocità dei recettori intrafusali primari e certe proprietà meccaniche servono a smorzare il sistema, diminuendo così la sua tendenza ad oscillare. Se lo stiramento avviene lentamente come, per esempio, sotto un carico elevato, il sistema entra in oscillazione ed il feedback della velocità non riesce nella sua funzione equilibratrice e l’oscillazione terminerà solo rinunciando a spostare il carico (es. braccio di ferro).

In conclusione, il controllo del movimento necessita di una coordinazione continua tra le componenti muscolari e nervose. Ogni volta che vi è una destabilizzazione del movimento entrano in funzione i meccanismi a feedback che operano anche a livello periferico.

Bibliografia: Tesi di laurea specialistica in scienze e tecinca dello sport del Dott. Guglielmo Lotti