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Fisiologia do Sistema Motor

Profa. Dra. Eliane ComoliDepto de Fisiologia da FMRP

ROTEIRO DE AULA TEÓRICA : SISTEMA MOTOR

1. Organização hierárquica do movimento

2. Organização segmentar dos neurônios motores na medula espinhal

Neurônio motor α e Unidade Motora

3. Receptores sensoriais musculares: a. fuso neuromuscular

b. órgão tendinoso de Golgi

4. Reflexos Medulares

a. Reflexos Monossinápticos: ex. reflexo de estiramento muscular ou reflexo patelar

b. Reflexos Polissinápticos: ex. reflexo dissináptico do órgão tendinoso de Golgi

reflexo extensor cruzado

5. Controle espinhal das unidades motoras

6. Manutenção da Postura e Equilíbrio pelo tronco cerebral:

Papel do aparelho vestibular ou labirinto;

Informações visuais;

Cerebelo;

Tronco cerebral

Via descendente vestíbulo-espinhal

7. Movimentos Voluntários: O papel do Córtex Motor Primário

Vias descendentes cortiço-espinhais

Planejamento Motor: papel dos gânglios da Base e Cerebelo

Movimento

Qualquer movimento é produzido por

padrões espacias e temporais de contrações musculares

desencadeados pelo encéfalo e pela medula espinhal.

Movimento

O sistema sensorial forma representações internas do nosso

corpo e do mundo externo (visuais, proprioceptivas e vestibulares).

Uma das principais funções dessas representações é guiar o movimento.

Movimento é possível porque parte do cérebro que controlam o movimento tem acesso

ao fluxo de informações sensoriais no cérebro.

Movimentos podem ser:

Movimentos reflexos: são padrões coordenados involuntários de contração e relaxamento eliciados por

estímulos periféricos.ex: reflexo de estiramento, reflexo de retirada

Movimentos rítmicos: padrões repetitivos de movimentos espontâneos ou desencadeados

por estímulos periféricos. ex: mastigação, ato de engolir, coçar e locomoção

Postura e Equilíbrio: movimentos organizados no tronco cerebral

Movimentos voluntários ou elaborados: movimentos complexos.

Unidade Motora constitui-se de 1 neurônio motor e o conjunto de fibras musculares por ele inervadas.O número de fibras inervadas por um neurônio é variável, mas são do mesmo tipo.

O processamento elaborado de informações no SNC resulta em contração de músculos esqueléticos.

Córtex: propósito e comando do movimento.

Núcleos da Base e Cerebelo: formação do plano motor e ajustes motores.

Tronco Cerebral: controle da postura e equilíbrio.

Medula Espinhal: nível mais baixo da organização hierárquica; circuitos neurais

que mediam reflexos e automatismos rítmicos

(tronco e medula espinhal)

Organização Hierárquica do MovimentoCada nível contém circuitos que organiza e

regula respostas motoras complexas.

Organização dos Movimentos

neurônio sensorial de primeira ordem

Medula EspinhalFibras aferentes sensoriais de receptores

cutâneos ou profundos:

Organização segmentar dos neurônios motores e interneurônios na medula espinhal

Neurônios Motores Mediais: controle da musculatura axial.

Neurônios Motores Laterais: controle da musculatura distal.

Secçao transversal nível cervical

Movimentos Reflexos Motores

Movimentos reflexos: são padrões coordenados involuntários de contração e relaxamento eliciados por

estímulos periféricos.ex: reflexo de estiramento, reflexo de retirada

Movimento Reflexo

Estímulo para o Movimento Reflexo

Os estímulos sensoriais para o movimento reflexo espinhal são provenientes dos receptores musculares, articulações e pele.

Receptores Sensoriais Musculares

Órgão Tendinoso de Golgiforça gerada pelo músculo

Fusos neuromuscularescomprimento do músculo

Fuso Neuromuscular

Fuso Neuromuscularsensível ao estiramento passivo do músculosinaliza a variação do comprimento do músculo, fibras do tipo Ia e II

altamente especializados com limiar baixo

= informação detalhada e contínua da posição das partes do corpo, que é

importante para o desempenho de movimentos complexos

Fuso neuromuscular e o Arco Reflexo

Fibras Motoras Alfa

É capaz de realizar ajustes muito rápidos quando o músculo é estirado; usado para manter o comprimento do muscular em um valor desejado

O fuso neuromuscular detecta desvios do comprimento desejado.

Reflexo responsável pelo tônus muscular (nível constante de tensão no músculo).

Retroalimentação excitatória direta nos motoneurônios

que inervam o músculo que foi estirado

Reflexo Monossinápticoenvolvem arcos reflexos com duas ou mais sinápses do SNC.

Ex: reflexo de estiramento ou miotático

É a base das respostas do joelho, do tornozelo, da mandúbula, do

bíceps, ou do tríceps testadas em exames neurológicos.

Reflexos Monossinápticos: reflexo de estiramento,

miotático ou patelar

Reflexo de estiramentoExemplo envolvendo motoneurônios na medula espinhal

Reflexo de estiramentoExemplo envolvendo motoneurônios do tronco encefálico

O que acontece nessa situação?

Reflexo de estiramentoEnvolve conexões monossinápticas com o motoneuônio alfa einterneurônios de circuitos locais que inibem o motoneurônio que inerva o músculo antagonista

Reflexo responsável pelo tônus muscular (nível constante de

tensão no músculo)

Ia interneurônio inibitório Inibição recíproca do músculo antagonista (no reflexo monossináptico)

Órgão Tendinoso de Golgi

Órgão Tendinoso de Golgi: localizado na junção entre o músculo no tendãotambém é importante para a atividade reflexa da unidade muscularterminais sensoriais encapsulados, fibras do tipo Ib,

altamente especializados com limiar baixo

Fibras IbÓrgão Tendinoso de Golgi

dispõe-se em série com as fibrilas de colágeno do tendão.

Sensíveis à contração ativa (força sobre o tendão)

Órgão Tendinoso de Golgisinaliza a tensão muscular (força de contração ativa)

Órgão Tedinoso de Golgi e o Arco ReflexoSistema de retroalimentação negativa que regula a tensão muscular (monitora e mantém a força muscular)

O arco reflexo do órgao tendinoso de golgi diminui a ativação do músculo quando forças excepcionalmente grandes são geradas.

Protege a integridade muscular

Reflexo Polissinápticoenvolvem arcos reflexos com duas ou mais sinápses do SNC.

Ex: reflexo dissináptico (reflexo do órgão tendinoso de Golgi,

ou reflexo miotático inverso).

reflexo de retirada do estímulo doloroso (reflexo de flexão)

reflexo extensor cruzado (reflexo de flexão)

Reflexos Polissinápticos: reflexo dissináptico,

reflexo miotático inverso

O reflexo do Órgão Tendinoso de Golgié um reflexo de proteção

Reflexo Miotático Inverso do Bíceps Braquial

Orgão Tendinoso de Golgi regula a tensão muscular através de mecanismos

de feed-back negativo

Ib interneurônio inibitório Inibição músculo “agonista” (no reflexo dissináptico)

Reflexo de Retiradado estímulo doloroso cutâneo, fibras do tipo Aδ e C

terminais nervosos com mínima especialização e limiar alto

é um reflexo de flexão

Reflexo de Retirada e Nocicepção

Reflexo Extensor Cruzadoex: reflexo de retirada ao estímulo doloroso

Controle Espinhal das Unidades Motoras

a) receptores periféricosb) neurônios supra-espinhaisc) interneurônios

Os movimentos reflexos medulares são organizados na medula,

independentemente dos níveis mais elevados no sistema nervoso,

porém podem ser modulados por vias descendentes.

Postura: Orientação e Equilíbrioinvolve ajuste contínuo de vários sistemas sensoriais

Orientação postural é o posicionamento dos segmentos corporais em relação uns aos outros e em relação ao ambiente.

Postura e Equilíbrio

Papel de neurônios motores do tronco

Os neurônios motores do tronco encefálico são responsáveis pela regulação do tônus muscular e para orientar os olhos, a cabeça e o corpo a respeito de informação sensorial vestibular, somática, auditiva e visual.

São cruciais para os movimentos de navegação básica do corpo e o controle da postura.

Vias descendentes envolvidas com ajuste postural, movimentos dos olhos e da cabeça

Colículo Superior: cabeça e olhos;

Núcleo Rubro: movimento dos braços

N.Vestibulares e Formação Reticular: posição do corpo

Aferências Somatosensoriaissinais que contribuem para para o mapa neural da posição dos segmentos corporais em relação uns aos outros e em relação à superfície de sustentação.

Fibras Ia dos fusos neuromusculares –estiramento muscular, velocidade

Fibras Ib dos órgãos tendinosos de Golgi –força muscular

Fibras de mecanoceptores cutâneos – pressão na sola dos pés

Receptores das articulações – forças de compressão sobre as articulações

Aferências Visuais

Fornecem ao sistema postural informações sobre orientação e a

movimentação tanto para perto como para longe.

A visão reduz a oscilação do corpo durante a postura ereta e

provê indicações de estabilização, em especial, quando a tarefa

nova de equilíbrio for experimentada ou quando o equilíbrio

for precário.

Aferências Vestibularessensação do movimento e orientação espacial

Responsável pelo equilíbrio estático relacionado à

manutenção da posição do corpo em relação à força da

gravidade;

e equilíbrio dinâmico relacionado à manutenção da

posição do corpo em resposta a movimentos repentinos,

como rotação, aceleração e desaceleração.

Aparelho Vestibularsensação do movimento e orientação espacial

Anatomia do Ouvido

captação do som

condução do som

amplificação do som

transmite vibração do

som

APARELHO VESTIBULAR

Aparelho VestibularResponsável pelo equilíbrio estático relacionado à manutenção

da posição do corpo em relação à força da gravidade.

Aparelho Vestibular

Responsável pelo equilíbrio

dinâmico relacionado à

manutenção da

posição do corpo em resposta a

movimentos repentinos,

como rotação, aceleração e

desaceleração.

Percepção da Informação Vestibular(percepção da orientação corporal)

Os núcleos vestibulares integram informações vestibulares, somatossensoriais e visuais

Circuitos envolvidos na manutenção do Equilíbrio e Balanço

As conexões vestibulares são

responsáveis por vários reflexos

que o corpo usa para

compensar o movimento da cabeça

em relação ao espaço.

Reflexo Vestíbulo-Espinhal(reflexos vestibulares postural)

Trato Vestíbulo-Espinhal

Trato Retículo-Espinhal

Rotação da cabeça para o lado esquerdo, movimento do globo ocular para a direita

Reflexo Vestíbulo-Ocular Rotacional – canal semicircular -

compensa rotação da cabeça

Reflexo Vestíbulo-Ocular(compensa o movimento da cabeça)

O aparelho vestibular sinaliza o

movimento da cabeça e o

sistema oculomotor usa essa

informação para manter a

imagem visual sem movimento

na retina (olhar estável).

Reflexo Vestíbulo-Ocular Rotacional – canal semicircular - compensa rotação da

cabeça

Reflexo Vestíbulo-Ocular Translacional – otólito - compensa movimento linear da

cabeça

Reflexos Vestibulares e importância do Cerebelo

Movimentos Voluntários ou Elaborados

Córtex Cerebral: modula a ação dos neurônios motores do tronco e da medula espinhal; movimentos complexos e precisos

Via Cortico-Espinhal Lateral Cortico-Espinhal Ventral

Trato Córtico-espinhal

Mapa topográfico da musculatura corporal do córtex motor primário

Musculatura usada em tarefas que requerem controle motor fino, ocupa uma área de representatividade maior no mapa.

Execução de movimentos voluntários:

a) intenção b) motivação (regiões frontais do córtex )c) programação (gânglios da base)d) comando motor (córtex motor)e) ajustes posturais (cerebelo e sistema vestibular)

Planejamento Motor: Córtex Motor, Gânglios da Base e Cerebelo

a. Córtex Motor: comando motor.

b. Gânglios da Base: planejamento e estratégias motoras.

c. Cerebelo: coordenação dos movimentos.

d. Neurônios motores : efetuadores do movimento.

O cerebelo forma o teto do quarto ventrículo.

coordenação da atividade motora;regulação do tônus muscular;

movimentos automáticos e balançomecanismos que influenciam e mantém o equilíbrio por longos períodos de tempo.

Papel do Cerebelo

A função do cerebelo é modificada pela experiência; papel

importante no aprendizado de tarefas motoras.

Aferências Corticais do Cerebelo

n.grácil e n.cuneiforme n.olivares

A via cortico-cerebelar é a principal fonte de aferências do cerebelo; é retransmitida aos núcleos pontinos antes de entrar no cerebelo. Coordenação visual de um movimento em curso.

Projeções ascendentes do Cerebelo para o Córtex

A via de saída é através dosnúcleos cerebelares

profundos; e entrada no córtex cerebelar.

Projeções Descendentes do Cerebelo:

Ajustes PosturaisCoordenação do Movimento

Núcleos da Basemuito importantes no papel da coordenação dos movimentos

são um conjunto de

núcleos celulares

com diferentes

estruturas e

atividades que atuam

como uma unidade

funcional.

Núcleos da Base

a. situados profundamente no telencéfalo

b. ação sobre o córtex por meio do tálamo

c. não recebem aferências da medula espinhal

Gânglios da Base:

Resumo do Circuito dos Gânglios da Base

Organização dos Movimentos

Vias Descendentes envolvidas com o Movimento