Contracciones musculares involuntarias y la descarga involuntaria de un arma de fuego. Por el Dr. Roger M. Enoka.

Mantén el dedo fuera del disparador hasta que los elementos de puntería estén sobre el blanco y realmente vayas a disparar.

La tercera norma de seguridad con las armas de fuego reza «mantén el dedo fuera del disparador hasta que los elementos de puntería estén sobre el blanco y realmente vayas a disparar». Tiene su origen en la relación entre descargas involuntarias de un arma de fuego y contracciones musculares involuntarias, siendo uno de los autores más conocidos y citados sobre esta cuestión el Dr. Roger M. Enoka, que ─entre otros trabajos relacionados─ en febrero de 2003 publicó su artículo Contracciones musculares involuntarias y la descarga involuntaria de un arma de fuego [Involuntary Muscle Contractions and the Unintentional Discharge of a Firearm], cuya traducción se reproduce a continuación con la autorización del propio Dr. Enoka.

Esas contracciones musculares involuntarias se deben a la interacción o efectos entre extremidades, en inglés interlimb effects o interlimb interaction. Alguno ha venido en llamarlo efecto interlimb, pero sin duda resulta más adecuado utilizar el término en español, el cual resulta más explicativo y evita que alguien pueda creer que esta interacción o efectos entre extremidades guarde alguna relación con el sistema límbico o los limbos cerebrales, lo cual el propio Dr. Enoka nos ha desmentido al preguntarle directamente al respecto.

EBdT2: «Creemos estar en lo cierto al entender que la palabra «limb» se refiere a brazo o pierna a lo largo de todo su artículo y no tiene nada que ver con el cerebro o el Sistema Nervioso Central. Se lo preguntamos porque hay quien ha creído que «limb» significa «una de las partes del cerebro» o que guarda relación con el «sistema límbico». Asimismo, nos gustaría preguntarle si las contracciones musculares involuntarias que ha estudiado tienen algo que ver con el cerebro o el sistema límbico. Nos referimos a si esa contracción muscular involuntaria tiene su origen en el cerebro o el sistema límbico, o se trata únicamente de una consecuencia de los nervios que enlazan los músculos».

Dr. Enoka: «Sí, limb significa brazo o pierna. No se refiere al sistema límbico. Por definición, una contracción involuntaria puede implicar cualquier parte del sistema nervioso, excepto aquella necesaria para generar una activación voluntaria (es decir, la corteza motora)».


Contracciones musculares involuntarias y la descarga involuntaria de un arma de fuego

Dr. Roger M. Enoka, Catedrático del Departamento de Fisiología Integrativa de la Universidad de Colorado (EE.UU.) (traducido por Jorge Tierno Rey)

Cuando el dedo índice actúa sobre el mecanismo de disparo de un arma de fuego y se produce la descarga, tal acción suele ser voluntaria. Sin embargo, en determinadas circunstancias esta acción puede producirse incluso aunque la persona que empuña el arma de fuego no lo pretenda. Dado que resulta muy difícil simular dichas circunstancias en un laboratorio, no existen estudios científicos que analicen específicamente las descargas involuntarias de un arma de fuego. No obstante, existe suficiente información en la literatura científica para ayudarnos a entender las razones fisiológicas de la descarga involuntaria de un arma de fuego. El propósito de este texto consiste en describir tanto la base fisiológica de este fenómeno como los factores en los que los instructores de tiro podrían basarse para minimizar su ocurrencia.

¿Cómo es posible que la persona que empuña un arma de fuego realice una descarga involuntaria? La respuesta es que los músculos que se encargan de mover el dedo índice y así presionar el disparador lo hacen sin que el individuo se dé cuenta de que esto sucede. Para un fisiólogo esto no resulta tan inusual, dado que las personas no son conscientes de la mayoría de las acciones musculares que realizan durante las actividades de la vida diaria. Cuando se activa un músculo mediante una orden directa del cerebro, la acción es intencionada. Esto se conoce como contracción voluntaria (Prochazka, Clarac, Loeb, Rothwell y Wolpaw, 2000). Sin embargo, los músculos también pueden ser activados por señales procedentes de otros lugares del sistema nervioso aparte del cerebro y tal activación produce una contracción muscular que no es resultado de una decisión consciente. Estas acciones se conocen como contracciones involuntarias. Las descargas involuntarias, que no son descargas accidentales, son el resultado de contracciones musculares involuntarias que se producen durante el manejo adecuado de un arma de fuego. Este artículo explica cómo las contracciones musculares involuntarias pueden causar la descarga involuntaria de un arma de fuego.

ANATOMÍA DEL CUERPO HUMANO

La base del cuerpo humano es el esqueleto, que comprende unos cientos de huesos que se encuentran interconectados por las articulaciones a través de ligamentos y otros tejidos blandos. En los estudios biomecánicos del movimiento humano se suele considerar que el cuerpo se componer de aproximadamente 17 segmentos que se basan en la estructura del esqueleto, de forma que un segmento representa la parte del cuerpo comprendida entre dos articulaciones principales.

Cada una de nuestras extremidades comprende tres segmentos: la mano, el antebrazo y el brazo en el caso de los brazos y el pie, la pierna y el muslo en el caso de las piernas. El segmento del antebrazo, por ejemplo, se corresponde con las estructuras del cuerpo situadas entre el codo y la muñeca y el segmento del muslo se refiere a las estructuras del cuerpo que se encuentran entre las articulaciones de la cadera y la rodilla.

El movimiento implica la rotación de segmentos del cuerpo sobre segmentos vecinos, incluso cuando la acción consiste en moverse en línea recta de una posición a otra. Al andar el movimiento de una pierna implica que el segmento del muslo gira sobre la articulación de la cadera, la pierna gira sobre la articulación de la rodilla y el pie gira sobre la articulación del tobillo. Los músculos que comprenden las articulaciones entre segmentos adyacentes del cuerpo controlan estos giros. Por ejemplo, los músculos de la parte anterior (cuádriceps femoral) y posterior (músculos isquiotibiales) del muslo controlan el movimiento de la pierna sobre la articulación de la rodilla, tal como al doblar la rodilla. Los músculos se activan para producir tales acciones mediante las células nerviosas que se encuentran en la médula espinal, pero sólo después de que las propias células nerviosas hayan sido activadas por las señales procedentes o bien del cerebro (contracciones voluntarias) o bien de otras partes del sistema nervioso (contracciones involuntarias).

Hay dos aspectos de esta anatomía que son importantes a la hora de abordar las contracciones involuntarias en los músculos de la mano. El primero es que la posición de la mano mientras se está de pie depende de la orientación relativa de todos los segmentos del cuerpo situados entre la mano y el pie (Scholz, Schöner y Latash, 1999). Debido a este acoplamiento anatómico, el desplazamiento de cualquier segmento corporal intermedio hará que la mano se mueva. Y el segundo es que resulta básicamente imposible que un segmento del cuerpo realice una acción sin hacer que otros segmentos del cuerpo se muevan. Este segundo aspecto, que se hace más evidente en acciones rápidas y enérgicas, representa un acoplamiento biomecánico entre los segmentos corporales. Para evitar que el acoplamiento biomecánico provoque acciones involuntarias en otros segmentos del cuerpo, el sistema nervioso ha de activar otros músculos para contrarrestar este efecto (Darling y Cole, 1990; Galloway y Koshland, 2002; Sainburg y Kalakanis, 2000; Zedka y Prochazka, 1997). Esto sucede automáticamente sin que el cerebro decida conscientemente activar estos músculos. Por lo tanto, la actividad muscular que estabiliza el cuerpo durante la ejecución de un movimiento implica muchas contracciones musculares involuntarias.

CONEXIONES NEUROLÓGICAS ENTRE EXTREMIDADES

Además del acoplamiento anatómico y biomecánico entre los segmentos del cuerpo, existen conexiones dentro del sistema nervioso (Alexander y Harrison, 2003; Barbeau, Marchand-Pauvert, Meunier, Nicolas y Pierrot-Deseilligny, 2000) por las que un efecto en un segmento corporal puede provocar una respuesta asociada en otro segmento corporal. Estas conexiones neurológicas existen incluso entre extremidades (Koltzenburg, Wall y McMahon, 1999; Serrien y Wiesendanger, 2001) y resultan importantes para producir las contracciones involuntarias que pueden causar la descarga involuntaria de un arma de fuego. Para ilustrar la naturaleza de estas conexiones neurológicas entre extremidades, se exponen dos ejemplos: un ejemplo describe la velocidad de la contracción involuntaria que se provoca en la otra extremidad y el otro ejemplo indica el efecto de la práctica sobre la respuesta asociada.

El primer ejemplo implica un reflejo conocido como el reflejo flexor y extensor cruzado (Andersen, Sonnenborg y Arendt-Nielsen, 1999; Sherrington, 1910; Sonnenborg, Andersen, Arendt-Nielsen y Treede, 2001). Imagina que andas descalzo por el salón y pisas una chincheta. Sin pensarlo, levantas del suelo el pie con el que pisas la chincheta y estiras la otra pierna. Dado que la chincheta genera un estímulo doloroso en el pie, la respuesta refleja consiste en retirar el pie del estímulo (reflejo flexor o de retirada). No obstante, al mismo tiempo la otra pierna se estira (reflejo extensor cruzado) para que puedas mantener el equilibrio.

En este ejemplo, el estímulo doloroso desencadena dos acciones distintas: en una pierna se dobla la articulación de la rodilla, mientras que en la otra pierna se estira. Estas contracciones involuntarias ocurren rápidamente sin que normalmente seas consciente de ello hasta que ya se han realizado los movimientos reflejos. Este ejemplo demuestra cómo una señal sensorial de una extremidad puede provocar una rápida respuesta involuntaria en la otra extremidad sin que intervenga el cerebro. Este efecto también se produce con otros tipos de reflejos (Delwaide, Sabatino, Pepin y La Grutta, 1988; Koceja, 1995; Pierrot-Deseilligny, Bussel, Sideri, Cathala y Castaigne, 1973; Zehr, Collins y Chua, 2001).

El segundo ejemplo estudia los efectos del entrenamiento de fuerza realizado por una extremidad sobre la fuerza de los mismos músculos de la otra extremidad. Este efecto se conoce como educación cruzada (Zhou, 2000). Numerosos estudios han descubierto que cuando se realizan varias semanas de entrenamiento de fuerza con los músculos de una extremidad, no sólo se fortalecen los músculos ejercitados, sino que también lo hacen los mismos músculos de la otra extremidad, aunque no se ejerciten. Se ha podido observar este efecto en los músculos de la mano, los músculos de los brazos y los músculos de las piernas.

Por ejemplo, un programa de entrenamiento de fuerza de 12 semanas que implique levantar pesos de más del 65 % del peso máximo tres veces a la semana con la pierna derecha producirá un aumento de la fuerza de entre un 5 y un 25 % en los músculos de la pierna izquierda. De media, el aumento de fuerza en la extremidad no ejercitada es de un 60 % del aumento de fuerza del miembro ejercitado. Se ha podido observar la educación cruzada tras programas de entrenamiento que implican contracciones voluntarias, contracciones provocadas con descargas eléctricas y contracciones imaginarias (Hortobágyi, Lambert y Hill, 1997; Hortobágyi, Scott, Lambert, Hamilton y Tracy, 1999; Shima et al., 2002; Yue y Cole, 1992; Zhou, 2000). El aumento de fuerza en la extremidad no ejercitada parece ser causado por los cambios que se producen en el sistema nervioso (Duchateau y Enoka, 2002), lo cual pone en relieve las poderosas conexiones neurológicas que existen entre las extremidades.

Mantén el dedo fuera del disparador hasta que los elementos de puntería estén sobre el blanco y realmente vayas a disparar.

FACTORES QUE INFLUYEN EN LOS EFECTOS ENTRE EXTREMIDADES

De lo anteriormente expuesto, resulta evidente que se pueden provocar contracciones involuntarias en los músculos de la mano debidas o bien al acoplamiento biomecánico entre segmentos del cuerpo o bien a las conexiones neurológicas entre extremidades. Un análisis de la literatura de investigación evidencia que existen al menos tres escenarios en los que se podrían producir contracciones involuntarias suficientes para causar la descarga involuntaria de un arma de fuego: contracciones simpáticas, pérdida del equilibrio, reacción de sobresalto.

El término contracción simpática, que fue acuñado por policías, se refiere a una contracción involuntaria que se produce en los músculos de una extremidad cuando los mismos músculos de la otra extremidad están realizando una acción enérgica voluntaria. En la literatura sobre fisiología, este efecto es conocido como movimiento reflejo o irradiación contralateral (Arányi y Rösler, 2002; Dimitrijevic et al., 1992; Mayston, Harrison y Stephens, 1999; Zijdewind y Kernell, 2001). La intensidad de la contracción simpática depende de la cantidad de fuerza ejercida durante la acción voluntaria.

Por ejemplo, cuando los sujetos empujaban lateralmente con el dedo índice de la mano izquierda, Shinohara, Keenan y Enoka (2003) descubrieron que la contracción simpática de los músculos que controlan el dedo índice de la mano derecha variaba con la intensidad de la contracción de la mano izquierda. Cuando el dedo índice de la mano izquierda empujaba con toda la fuerza posible, la contracción simpática en la mano derecha producía una fuerza que alcanzaba el 25 % de la fuerza máxima.

Las contracciones simpáticas en los músculos de las manos parecen deberse a una falta de modulación de las conexiones entre los lados izquierdo y derecho del cerebro (Arányi y Rösler, 2002; Jones y Geffen, 1994; Liepert, Dettmers, Terborg y Weiller, 2001).

Una situación habitual que puede provocar una contracción simpática suficiente para producir una descarga involuntaria se da cuando un policía intenta reducir con la mano izquierda a un sospechoso que forcejea mientras empuña una pistola en la mano derecha.

Aunque se han observado contracciones simpáticas en numerosos estudios de investigación, la clave de la cuestión radica en la intensidad de la contracción involuntaria. ¿Resulta suficiente la fuerza asociada a una contracción simpática como para llegar a presionar el disparador y disparar un arma de fuego? Todavía no existe una respuesta clara a esta pregunta dado que los estudios de contracciones simpáticas existentes no contemplan que la mano se encuentre en la misma posición que cuando se empuña una pistola. No obstante, se puede estimar la magnitud de esta fuerza, al menos durante mediciones en laboratorio.

Para un hombre medio (20-45 años, 75Kg, 1,75m), la fuerza máxima de agarre es de aproximadamente 55Kg (Bemben, Massey, Misner y Boileau, 1996). El dedo índice supone entre el 30% y el 60% de la fuerza máxima de agarre, dependiendo de la posición del pulgar y la anchura de la empuñadura (Li, Latash, Newell y Zatsiorsky, 1998; Radhakrishnan y Nagaravindra, 1993; Talsania & Kozin, 1998). Si se considera que el dedo índice supone de media el 45% de la fuerza máxima de agarre, cuando el dedo índice se encuentra enfrentado al pulgar puede ejercer 25Kg de fuerza durante una contracción máxima de agarre. Dado que varios estudios evidencian que en entornos de laboratorio una contracción simpática en los músculos de la mano puede alcanzar el 25% de la fuerza máxima (Shinohara et al., 2003; Zijdewind y Kernell, 2001), una contracción simpática máxima implicaría una fuerza del dedo índice de aproximadamente 6Kg, la cual resulta suficiente para vencer la tensión del disparador de la mayoría de las pistolas. Sin embargo, este valor probablemente subestime la fuerza máxima real que puede alcanzar el dedo índice durante operaciones sobre el terreno debido a los efectos moduladores del estrés sobre las contracciones musculares (Christou et al., 2002; Delwaide y Toulouse, 1983; Noteboom, Barnholt y Enoka, 2001; Weinburg y Hunt, 1976; Williams y Barnes, 1989) [los efectos moduladores del estrés sobre las contracciones musculares implican una fuerza aumentada debido a la adrenalina y otro sustancias bioquímicas que se segregan en el cuerpo en condiciones de estrés].

El segundo escenario consiste en la pérdida del equilibrio. Uno de los casos más habituales de contracciones involuntarias lo constituyen aquellas que provoca el sistema nervioso para mantener la variedad de posturas que adoptamos durante las actividades de la vida diaria.

Las contracciones posturales cumplen dos funciones (Horak y Macpherson, 1996): colocar los segmentos del cuerpo en una posición adecuada para la realización de un movimiento y mantener el equilibrio del individuo. Cuando se altera el equilibrio, se producen contracciones involuntarias rápidas que intentan devolver el cuerpo a una posición de equilibrio. Dos características de las estrategias utilizadas por el sistema nervioso para mantener el equilibrio pueden provocar contracciones involuntarias en los músculos de la mano.

En primer lugar, las contracciones involuntarias utilizadas para evitar una pérdida del equilibrio dependen de las opciones disponibles para contrarrestar la perturbación del equilibrio (Cordo y Nashner, 1982; Elger, Wing y Giles, 1999; McIlroy y Maki, 1995; Schieppati y Nardone, 1995). Imagínate el caso de un policía que manda a un conductor que detenga el coche en el arcén de una autovía y se le acerca por el lado del acompañante mientras empuña la pistola en una mano. La cuneta de la autovía está cubierta de gravilla y presenta una ligera pendiente. El policía resbala por culpa de la gravilla. Sin que sea consciente de ello, el sistema nervioso del policía activa una secuencia de contracciones involuntarias para evitar la caída. Si el policía no está lo suficientemente cerca de su coche o del coche que acaba de parar como para poder apoyarse en alguno de los dos, las contracciones involuntarias se centran en los músculos de las piernas. Sin embargo, si el policía tiene la opción de apoyarse en cualquiera de los dos coches, la mayoría de las contracciones involuntarias se dan en los músculos del brazo y de la mano. Por lo tanto, las contracciones involuntarias rápidas pueden comprender los mismos músculos utilizados para empuñar la pistola.

La segunda característica de las contracciones posturales se refiere a las conexiones neurológicas entre las extremidades. Si una sola extremidad experimenta una pérdida del equilibrio, las contracciones involuntarias se extenderán también a la otra extremidad (Corna, Galante, Grasso, Nardone y Schieppati, 1996; Dietz, Horstmann y Berger, 1989; Marsden, Merton y Morton, 1983). Como resultado de esta interacción, un policía que pierda el equilibrio mientras sujeta a un individuo con la mano izquierda aumenta automáticamente su agarre con la mano izquierda, pero además experimenta contracciones involuntarias en los músculos del brazo y mano derecha. En este ejemplo, las contracciones posturales se producen en los músculos de ambos brazos y manos incluso aunque sea solo la posición del brazo y mano izquierda la que se vea afectada.

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