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FISIOLOGIA DO SISTEMA MOTOR
Professora MaíraValle
DIVISÃO FUNCIONAL DO SISTEMA NERVOSO
Sistema Sensório
Sistema Motor
Sistema Neurovegetativo
SISTEMA MOTOR SOMÁTICO
• As vias motoras somáticas controlam a musculatura esquelética.
• É formada por apenas um neurônio que se origina do SNC e projeta seu axônio até o tecido-alvo, que é sempre um músculo esquelético.
• Estímulo do motoneurônio alfa sempre excitatório.
• O relaxamento resulta da ausência de estímulo excitatório pelo neurônio motor somático
SISTEMA MOTOR SOMÁTICO
MOTRICIDADE
É uma resposta contrátil, ordenada no tempo e no espaço, produzida pela mudança no grau de atividade de diferentes grupos
musculares, coordenados pelo encéfalo e medula espinhal.
TIPOS DE MOVIMENTO
1. os movimentos reflexos – mais simples (”pré-programados” e involuntários) ex.: reflexo patelar, reflexo da retirada pela dor e deglutição
2. os movimentos rítmicos – são voluntários só pra começar e finalizarex.: mastigar, andar e respirar.
3. os movimentos voluntários – mais complexos, dependentes de aprendizado ex.: escrever e falar
4. Equilíbrio e manutenção da postura (antigravidade)
REFLEXOS SOMÁTICOS
• Movimentos estereotipados causados pela ativação dos receptoresda pele ou do músculo
• Estímulos sensoriais para os reflexos espinais surgem de receptoresnos músculos, nas articulações e na pele
• No casos dos reflexos mais simples, os reflexos espinais, oscircuitos neurais responsáveis pela resposta motora estãointeiramente contidos na medula
• Existe os reflexos integrados no encéfalo – reflexos craniais
PROPRIOCEPÇÃO
• O termo propriocepção designa as aferências sensoriais originadas em músculos e articulações. Essas aferências fornecem informações sobre a posição e movimentosdos membros, permitindo que o sistema nervoso tenha uma “imagem” do corpo no espaço.
• Sensibilidade proprioceptiva:
• MUSCULAR: comprimentos fibras musculares e força contração
• ARTICULAR: detecção posição articular e movimentos articulares
• VESTIBULAR: informações sobre a posição, movimentos lineares e angulares da cabeça
RECEPTORES ARTICULARES
• Encontrados nas articulações sinoviais entre osossos
• Eles são estimulados pela distorção ou deformaçãomecânica decorrente das mudanças da posiçãorelativa dos ossos unidos por articulações flexíveis
• Propriocepção
• Protegem as articulações de movimentos com amplitudes cuja extensão possa causar injúrias
• 3 tipos: 1) terminações nervosas livres, 2) terminações de ruffini; 3) corpúsculo de pacini
• .A informação sensorial de receptores articularesé integrada principalmente no cerebelo.
ÓRGÃO TENDINOSO DE GOLGI
• Junção tendão/músculo
• São terminações nervosas livres que se entrelaçam entre as fibras de colágeno dentrode uma cápsula de tecido conectivo
• Detecta força contrátil
• A contração do músculo puxa as fibras de colágeno do OTG, comprimindo as terminaçõessensoriais dos neurônios aferentes, fazendo com que elas disparem potenciais.
• Fibras Ib
Sóleo gato
REFLEXO TENDINOSO DE GOLGI
• Bissináptico
• O arco reflexo do órgao tendinoso de golgi diminui a ativação do músculoquando forças excepcionalmentegrandes são geradas.
• Protege a integridade muscular
FUSO MUSCULAR
• Fibras musculares modificadas (intrafusais) – motoneurônio gama• Arranjados em paralelo com as fibras musculares (extrafusais) – motoneurônio alfa• Respondem ao estiramento/encurtamento e velocidade da contração
FUSOS MUSCULARES
COMPONENTES DO FUSO
1. Fibras Intrafusais: cuja porção central não é contrátil
2. Fibras sensoriais: terminam nas regiões centrais nãocontrátil (Ia e II)
3. Motoneurônios gama: inervam a região contrátil nosdois pólos dos fusos.
Fibras de saco nuclear – estático (Fibras II) e dinâmico(Fibra Ia)
Fibras de cadeia nuclear – estático
FIBRAS SENSORIAIS MUSCULARES
FUSOS MUSCULARES SÃO TONICAMENTE ATIVOS
• Em repouso os neurônios sensoriais dos fusos mantêm-se tonicamente ativos, enviando um fluxo constante de PA à medula espinal – mantém o tônus muscular
COMPONENTE ESTÁTICO E DINÂMICO DO FUSO MUSCULAR
Dinâmico – velocidade
Estático – comprimento
COMPONENTE ESTÁTICO E DINÂMICO
MAS E QUANDO O MÚSCULO CONTRAI?
CO-ATIVAÇÃO ALFA-GAMA
Quando os neurônios motores alfa disparam, o músculo encurta, diminuindo a tensão na cápsula do fuso muscular. Ocorre então a co-ativação alfa-gama, pois a contração da extermidade das fibras, mantem a parte central alongada.
SNC pode modular a atividade dos fusos – ao contrair suas extremidades, aumenta a chance dos disparos das fibras sensoriais em resposta ao estiramento das fibras extrafusais.
REFLEXOS DE ESTIRAMENTO – EX. PATELAR
• Medular
• Monossináptico
• Integrado na medula
• Há inibição recíproca do músculo antagonista
• Protetivo contra danoscausados por um estiramento brusco
REFLEXO DE ESTIRAMENTO (POSTURA)
O estiramento do músculo e do fuso gera uma contração muscular reflexa para evitar danos por estiramento excessivo . A via reflexa na qual o estiramento muscular inicia uma resposta de contração é conhecida como reflexo de estiramento.
E quando o músculo contrai?
REFLEXOS FLEXORES DE RETIRADA
• Polissinápticos
• Resposta a um estímulo cutâneonocivo
• Membro ipsilateral se flexiona
• Membro contralateral se estende
REFLEXO DE RETIRADA EM FLEXÃO
• Tem procedência sobre outros reflexos, mesmo osda locomoção
• Protege a extremidade de lesões adicionais
• Um único estímulo nociceptivo forte
• Todas as grandes articulações podem estarenvolvidas (quadril, joelho e tornozelo)
• Ocorre for a extremidades – doença visceral causa contrações no tronco/abdômen de modo a diminuirmobilidade do tronco
REFLEXOS – INTEGRAÇÃO SENSÓRIO-MOTORA
REFLEXOS NA CLÍNICA
• São usados para investigar as condições do SN e dos músculos.
• Para um reflexo ser considerado normal, deve haver uma condução normal por todos os neurônios da via, transmissão sináptica normal na junção neuromuscular e contração muscular normal.
• Um reflexo que está ausente, anormalmente lento ou maior do que o normal (hiperativo) sugere a presença de uma patologia.
• Nos animais domésticos, os reflexos frequentemente testados:
- nos membros torácicos são o extensor radial do carpo, o bíceps braquial, o tríceps braquial e o flexor,
- e nos membros pélvicos, o patelar, o tibial cranial, o gastrocnêmio, o ciático e o flexor
ORGANIZAÇÃO DA MEDULA
Sensorial
TOPOGRAFIA DA MEDULA ESPINHAL
MOTONEURÔNIOS INFERIORES E SUPERIORES
Doença nos neurônios motoresinferiores – sinais:
1. Hipotonia2. Paresia ou Paralisia3. Atrofia4. Hiporreflexia
Doença nos neurônios motoressuperiores - sinais:
1. Hipertonia2. Paresia ou Paralisia3. Sem Atrofia4. Hiperreflexia5. Postura e/ou locomoção anormal
O neurônio motor inferior é definido classicamente como o neurônio motor alfa (α).
COMANDO HIERÁRQUICO DO MOVIMENTO
Há três níveis de comando motor: 1. Medula espinhal - integra reflexos espinhais e possui os geradores
centrais de padrão (movimentos rítmicos)2. Tronco encefálico e cerebelo - controlam os reflexos posturais
e os movimentos das mãos e dos olhos3. Córtex motor e núcleos da base – responsáveis pelos
movimentos voluntários.
O tálamo retransmite e modifica os sinais que chegam da medula espinal, dos núcleos da base e do cerebelo com destino ao córtex cerebral.
REFLEXOS POSTURAIS
• Equilíbrio Postural depende de um minucioso controle realizado pelo SNC sobre os músculos e articulações
• Capacita o corpo a sustentar certas posições estáticas sem ser vencido pela força gravitacional oudeslocar-se através de movimentos harmoniosos resistindo às forças contrárias.
• O SNC exerce um controle inconsciente, constante e dinâmico, para que haja tensão muscular, e àmedida que os movimentos são realizados, ocorre uma adequação dessa tensão.
• São cruciais para os movimentos de navegação básica do corpo e o controle da postura, além dos movimentos voluntários.
• São regulados via tronco encefálico
TRONCO ENCEFÁLICO – VIAS DESCENDENTES MEDIAIS
Estão envolvidos na manutenção involuntária, no ajuste da postura e no reflexo de orientação da cabeça.
Controle das musculatura axial e musculatura proximal dos membros – postura e equilíbrio
REFLEXOS POSTURAIS
REFLEXOS POSTURAIS
Reflexos vestibulares ex. Cabeça virada para esquerdaaumenta a sustentação postural deste lado
Reação de colocação vestibular – quando animal cai, geraextensão os membros anteriores – preparação para aterrissar.
Reflexos de endireitamento tendem a restaurar a posição da cabeça e do corpo ao normal.
TRATO CORTICOESPINHAL
• Neurônios de projeção que controlam o movimento voluntário partindo do córtex motor para a medula espinal, onde fazem sinapsediretamente com os neurônios motoressomáticos
• A maioria dessas vias descendentes cruza para o lado oposto do corpo em uma região do bulbo, chamada de pirâmides (trato piramidal).
SOMATOTOPIA SISTEMA MOTOR
SOMATOTOPIA SISTEMA MOTOR
VIAS MOTORASEFERENTES DO
TRONCO ENCEFÁLICOPARA A MEDULA
ESPINHAL.
• O trato rubroespinhal (em verde) estáenvolvido principalmente no controle da musculatura do membro distal (medeia osmovimentos hábeis e voluntários).
• Também são extra-piramidais
PIRAMIDAL E EXTRAPIRAMIDAL
MOVIMENTOS RÍTMICOS – LOCOMOÇÃOLocomoção é desencadeada por comandos superiores ao centro locomotor do mesencéfalo.
Há mistura de movimentos voluntários e reflexos, com um padrão de repetição – ex.: andar
Gerador de padrão locomotor
MOVIMENTOS VOLUNTÁRIOS
Plano sequencial do movimento voluntário
• Percepção – representação do mundo (onde estou?) – propriocepção
• Cognição - tomada de decisão e planejamento do curso de ação (o que farei? Como farei?) – córtex motor
• Iniciação - plano motor é transmitido para os sistemas motores
• Execução – implementação pelos executores
Aprendizado – área pré-motora (brincar para filhotes).
Ao longo do tempo, com a precisão do movimento há menornecessidade de influxo sensorial e ajuste – automatismo
”Memória muscular"
FASES DO MOVIMENTO VOLUNTÁRIO
Feedback: Contínuo monitoramento para detecção de erros e refinamento do movimento.
Dependem das interações entre as áreas motoras do córtex cerebral, cerebelo e núcleos da base.
CONTROLE DOS MOVIMENTOS VOLUNTÁRIOS
CÓRTEX MOTOR
• Está no sulco cruzado nos mamíferossubprimatas
• Córtex motor primário (ordenador – comandaforça e direção do movimento)
• Área pré-motora (planejamento - movimentosda face e membros)
• Córtex motor suplementar (planejamento)
HOMÚNCULO MOTOR
Córtex motor tem organização topográfica que acompanha o córtex somatossensorial.
Neurônios córtico-espinhais disparamantes que ocorra a contração do músculo relacionado a eles.
Ativação de populações de neurôniosmotores corticais pode ser usada para prever a direção dos movimentos.
NÚCLEOS DA BASE
• Vários núcleos profundos interconectados
• Estriado (caudado e putame), globo pálido, substância negra e núcleo subtalâmico.
• Não recebem aferência da medula, mas recebemdiretamente do córtex
• Circuito motor – seleção das ações, preparaçãoe execução do movimento, mov. em sequência oumemorizados e aprendizado por reforço.
• Além da parte motora, podem estar envolvidos naregulação do humor, da recompensa e funçõesexecutivas
• Déficit de dopamina na substância negra -Parkinson
INICIAÇÃO DO MOVIMENTOPELOS GÂNGLIOS BASAIS
Via direta.
O globo pálido inibe tônicamente o tálamo.
Quando o córtex motor estimula o núcleoestriado,
O núcleo estriado inibe o globo pálido
O tálamo é desinibido e pode estimular o movimento.
CEREBELO
• Divisão funcional:
• 1) espino-cerebelo: equilíbrio, postura e suavidade movimentos
• 2) vestíbulo-cerebelo: posição da cabeça
• 3) cerebro-cerebelo: modulação da movimentação voluntária
• Regula os movimentos e postura
• Influencia a velocidade, amplitude, força e direção dos movimentos.
• Lesões não impedem movimento, mas a coordenação dos movimentos
• Recebe muitas aferências sensoriais e as compara com o planejamentomotor - correção de erros
• Aprendizagem motora
• Maior concentração de neurônios/ área do SN