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NeurofisiologiaNeurofisiologiaNeurofisiologiaNeurofisiologia Motora e IntegrativaMotora e IntegrativaMotora e IntegrativaMotora e Integrativa Medula Espinhal & Sistema MotorMedula Espinhal & Sistema MotorMedula Espinhal & Sistema MotorMedula Espinhal & Sistema Motor Reflexos MedularesReflexos MedularesReflexos MedularesReflexos Medulares Dra Carmem Adilia Simões da Fonseca Maio/Junho de 2008 Medula EspinhalMedula EspinhalMedula EspinhalMedula Espinhal &&&& Sistema MotorSistema MotorSistema MotorSistema Motor SNC • Cérebro • Medula Espinhal Eixo central e as direções anatômicas do SNC MEDULA ESPINHAL Importante condutor entre o corpo e o cérebro. Funções: • Recebe impulsos sensoriais dos receptores na pele, nos músc. esqueléticos e nos tendões (fibras somatossensitivas) e dos receptores das vísceras torácicas, abdominais e pélvicas (fibras viscerossensitivas). • Contém neurônios motores somáticos que inervam os músc. esqueléticos e neurônios motores viscerais (influenciam os músc. lisos e cardíaco). • Fibras somatossensoriais entram na medula e influenciam os neurônios motores no corno anterior. Estes neurônios ativados produzem rápidas contrações involuntárias dos músc. esqueléticos. [Reflexo Medular] • Contém fibras descendentes (originadas do córtex cerebral e no tronco encefálico) que influenciam a atividade dos neurônios medulares. Estrutura: • Substância cinzenta -Área central em forma de borboleta -Corpos celulares neuronais e seus dendritos • Substância branca -Área periférica -Células mielinizadas (axônios) • Se estende do forame magno até o nível de L1-L2 Punção lombar L3-L4 ou L4-L5 Medula espinhal em C7 O padrão de laminação da substância cinzenta é mostrado apenas à esquerda. Irrigação sangüínea: Derivada das artérias espinhais anterior e posterior e de ramos das artérias segmentares (artérias radiculares e artérias medulares raquidianas). Hiperextensão da coluna cervical / do pescoço Pode causar oclusão ou espasmo da artéria espinhal anterior e como conseqüência há dano bilateral da medula (síndrome medular cervical central), observando-se: fraqueza bilateral das extremidades (acentuada/ nas superiores), perda das sensibilidades dolorosas e térmicas, e disfunção da bexiga. A recuperação pode ocorrer em 4 a 6 dias. Nervos Espinhais: 08 cervicais 12 torácicos 05 lombares 05 sacrais 01 coccígeo Formados pela junção das raízes posteriores e anteriores da medula espinhal Contém fibras aferentes e fibras eferentes Aferências sensoriais se originam da: • Superfície corporal ⇒⇒⇒⇒ aferentes somáticas gerais (ASG) • Músculos, tendões e articulações ⇒⇒⇒⇒ aferentes somáticas (ASG) • Órgãos internos ⇒⇒⇒⇒ aferentes viscerais gerais (AVG) Aferência interoceptiva (estímulos nociceptivos) • Aferentes somáticas gerais (ASG): -Extereoceptivas: originam dos receptores sensíveis aos estímulos mecânicos, térmicos, químicos, táteis ou vibratórios. -Proprioceptivas: originam dos receptores localizados nos músculos, tendões e articulações que são sensíveis ao estiramento ou à pressão. Eferências motoras da medula espinhal: • Eferentes somáticos gerais (ESG) -Inervam o músculo esquelético -Localizadas no corno anterior • Eferentes viscerais gerais (EVG) Organização geral dos neurônios motores no corno anterior Lesões no Nervo Periférico • Radiculopatia (Resultado da lesão de uma raiz nervosa) -Causa: espondiólise ou doença do disco intervertebral -Sintoma: dor aguda em queimação (“dores lancinantes”) • Mononeuropatia (Deficiência em um único nervo) -Causa: trauma, aprisionamento ou compressão -Ex: Síndrome do túnel do carpo (compressão no nervo mediano) • Polineuropatia (Lesão de múltiplos nervos) -Deficiências motoras e sensoriais -Causa: diabetes mellitus -Geral/ a perda sensitiva inicia nos pés/pernas e salta para as mãos/antebraços (“perda sensitiva em meia/luva”) -Pode ocorrer fraqueza das porções distais das extremidades Neurotransmissores dos neurônios sensoriais: • Glutamato • Substância P • Peptídeo relacionado ao gene da calcitonina (PRGC) Neurotransmissor dos neurônios motores: • Acetilcolina Miastenia Grave -Caracterizada por fraqueza muscular moderada a profunda -Presença de anticorpos contra os receptores nicotínicos na membrana pós-sináptica -Bloqueio da transmissão na junção neuromuscular -A fatigabilidade muscular torna-se progressivamente mais intensa à medida que o dia progride -Acomete pacientes entre 20-40 anos de idade -Comprometimento dos músc. que controlam os movimentos oculares, acarretando diplopia (visão dupla) e ptose -Podem apresentar disartria (dificuldade na fala) devido a fraqueza músc. laríngeos e vocal, e disfagia (dificuldade na deglutição) devido a paralisia unilateral da musculatura faríngea e laríngea -A fraqueza responde à administração de drogas que reforcem a transmissão colinérgica A) Junção Neuromuscular B) Fenda Sináptica SISTEMA MOTOR Vias neurais que controlam a seqüência e o padrão das contrações dos músculos esqueléticos. Tais contrações resultam em postura, reflexos e atividade rítmica (locomoção, respiração) e movimentos voluntários. Unidade Motora = motoneurônio + fibras musculares esqueléticas inervadas Unidades motoras grandes e pequenas Poliomielite • O poliovírus destrói seletivamente os neurônios motores αααα • Acarreta fraqueza muscular • O músculo desnervado sofre atrofia Esclerose Lateral Amiotrófica (ELA) • Também denominada de Doença de Lou Gehrig • Morte gradativa dos neurônios motores αααα e de células piramidais corticais • A medida que ocorre a destruição dos neurônios, estes descarregam impulsos desordenadamente e causam fasciculações (contrações visíveis das unidades motoras) • As fibras musculares desnervadas sofrem atrofia e desenvolvem fibrilações (contrações espontâneas e individuais detectadas por eletromiografia) Transecção da Medula Espinhal • Região cervical - Na parte superior ⇒⇒⇒⇒ fatal (perda do controle respiratório) - Caudalmente ao núcleo frênico ⇒⇒⇒⇒ quadriplegia ou tetraplegia • Região torácica ⇒⇒⇒⇒ paraplegia (paralisia dos membros inferiores) � Monoparesia: comprometimento de 1 extremidade � Hemiplegia: paralisia das extremidades superiores e inferiores de um único lado � Parestesia: sensibilidade anormal Paciente com hemiparesia esquerda Hemiparesia: paralisia parcial ≠ Hemiplegia: paralisia total Descerebração • Tronco cerebral completamente transeccionado bilateralmente entre os colículos superior e inferior (A). • Remover a influência do córtex e de outros centros superiores nos sistemas tronco cerebral-espinhal. • Acarreta rigidez descerebrada (hiperatividade não antagonizada da musculatura extensora em todas as 4 extremidades). Descorticação • Transecção do tronco cerebral ao nível rostral ao colículo superior (D). • Sistema rubroespinhal intacto. Rigidez Descerebrada Extremidades inferiores estendidas c/ os dedos dos pés voltados p/ dentro. Extremidades superiores estendidas c/ os dedos flexionados e os antebraços pronados. Pescoço e cabeça estendidos. Nos casos de rigidez extrema há arqueamento das costas. Rigidez Descorticada Extremidades inferiores estendidas c/ os dedos dos pés apontados ligeira/ p/ dentro (hipertonia extensora) . Extremidades superiores flexionadas de encontro ao tronco. Cabeça estendida. * Esta postura pode se converter em descerebrada sugerindo a expansão caudal da lesão Exame da Motricidade Avaliação do tônus e da força musculares • Hipertonia: aumento da resistência ao movimento nos músculos extensores e flexores. • Hipotonia: aumento da facilidade dos movimentos passivos. • Espasticidade: alteração fásica do tônus muscular ocasionada por uma resposta viva da extremidade em extensão ou flexão. A “trava” espástica é um aumento abrupto do tônus, seguida por uma liberação lenta. Teste de força muscular Resultados graduados: +0 = paralisia +1 = contração muscular mínima+2 = músculo se contrai, mas o pc não consegue elevar a extremidade +3 = capaz de manter a extremidade contra a gravidade +4 = capaz de manter-se contra resistência, mas o examinador pode superar sua força +5 = o examinador não consegue superar a resistência do paciente Bíceps Deltóide Quadríceps femoral Reflexos MedularesReflexos MedularesReflexos MedularesReflexos Medulares Os sinais sensoriais entram na medula através das raízes sensoriais e um dos seus ramos termina na substância cinzenta da medula (área integrativa) e provoca seus reflexos. Raiz Sensorial Raiz Motora Neurônios na substância cinzenta • Neurônios Motores Anteriores - Localizados em cada segmento dos cornos anteriores - São grandes e dão origem às fibras nervosas que saem da medula através das raízes ventrais. - Inervam as fibras musculares esqueléticas A)Neurônios Motores Alfa (Aαααα) Inerva as grandes fibras musculares esqueléticas; gera força B) Neurônios Motores Gama (Aγγγγ) Inerva as pequenas fibras musculares esqueléticas especiais (fibras intrafusais) Fuso Muscular terminação terminação bainha • Interneurônios -Localizados nos cornos dorsais e anteriores, nas áreas intermediárias -Em maior número, pequenos e altamente excitáveis -Geralmente, recebem e processam os sinais sensoriais dos nervos espinhais e do encéfalo. E os transmitem aos neurônios motores anteriores • Células de Renshaw -Localizadas nos cornos anteriores da medula espinhal -Pequenos neurônios inibitórios -Inibem os neurônios motores circunjacentes (inibição lateral) Receptores Sensoriais Musculares • Fusos Musculares - Distribuídos no ventre do músculo - Informações sobre o comprimento do músculo ou a velocidade de mudança do comprimento • Órgãos Tendinosos de Golgi - Localizados nos tendões musculares - Informações sobre a tensão do tendão ou a velocidade de alteração na tensão do músculo Fuso Muscular • Estrutura -3 a 12 fibras intrafusais -A área mediana da fibra intrafusal tem poucos ou não possui filamentos de actina e miosina; esta porção não se contrai quando as extremidades se contraem. Atua como um receptor sensorial • Inervação -Fibras nervosas motoras gama inervam as fibras intrafusais -Fibras nervosas motoras alfa inervam as fibras extrafusais • Receptor sensorial (região central) – nervos sensoriais aferentes - Excitado com o aumento do comprimento do músculo que provoca o estiramento da região central - Excitado pela contração das regiões terminais das fibras intrafusais, mesmo qnd. o comp. do músc. não se alterou A) Receptor primário ou anulospiral = fibra tipo Ia Maiores e rápida velocidade de transmissão dos sinais sensoriais B) Receptores secundários = fibra tipo II Estrutura do Fuso Muscular Detalhes das conexões neurais das fibras musculares com saco nuclear e cadeia nuclear • Tipos de fibras Intrafusais A) Fibras musculares com saco nuclear B) Fibras musculares com cadeia nuclear (+ abundantes) • Respostas das terminações primárias e secundárias - Resposta Estática Quando a região receptora do fuso muscular é estirada lentamente, aumenta a transmissão de impulso por ambas as terminações durante vários minutos. Neurônios gama-estáticos, excita principal/ fibras intrafusais com cadeia nuclear; terminação em trilha. - Resposta Dinâmica Quando o comprimento do fuso aumenta rapidamente, a terminação primária é estimulada forte e seletivamente, pois esta responde à rápida velocidade de alteração do comprimento do fuso. Neurônios gama-dinâmicos, excita principal/ fibras intrafusais com saco nuclear; terminação em placa. Sistema Eferente Gama -31% de todas as fibras motoras para os músculos. -Estimulado simultaneamente (co-ativação) com os neurônios motores alfa (fibras extrafusais) -Estimulado especificamente por sinais provenientes da região facilitatória bulborreticular do tronco cerebral -Importante no amortecimento dos movimentos de diferentes partes do corpo durante a caminhada e a corrida -Estabiliza a posição do corpo durante qualquer ação motora tensa; estabiliza as articulações Estrutura de um fuso muscular e a relação das fibras nervosas aferentes e eferentes para as fibras musculares intra e extrafusais. Estiramento dos fusos musculares → Aumento da f de disparos Sinais positivos ⇓⇓⇓⇓ Medula Espinhal corno anterior subst. cinz. ⇓⇓⇓⇓ neurônio motor anterior ↓↓↓↓ músculo Reflexo de Estiramento muscular Via monossináptica: o sinal reflexo retorna ao músculo com o menor atraso possível, após excitação do fuso. Fibra tipo Ia Aplicações Clínicas O objetivo dos reflexos de estiramento é determinar quanto de excitação basal (tônus) o encéfalo está enviando para a medula - Reflexo Patelar ou Reflexo do Quadríceps Mediado por L2-L4 através do nervo femural e desencadeado por percussão do tendão patelar Reflexo Miotátil Percussão do tendão patelar → estiramento dos fusos e do músculo quadríceps → estimulação das fibras aferentes Ia → sinapse com os motoneurônios αααα na ME → contração do músculo quadríceps ⇒⇒⇒⇒ perna estendida 1. Uma percussão no joelho estimula receptores sensitivos, gerando um sinal nervoso. 2. Sinal → via nervosa → ME 3. Na ME, o sinal é transmitido do nervo sensorial ao nervo motor. 4. O nervo motor envia o sinal de volta a um músculo da coxa. 5. O músculo contrai, fazendo com que a perna se desloque para frente. Arco reflexo: reflexo patelar * Todo reflexo ocorre sem envolvimento do cérebro. - Reflexo Bicipital Mediado por C5-C6 através do nervo musculocutâneo - Reflexo Tricipital Mediado por C7-C8 através do nervo radial - Reflexo “Aquiles” ou do tornozelo Mediado por S1 através do nervo ciático (tibial) e desencadeado por percussão do tendão do músculo gastrocnêmio (calcâneo) Reflexos de Estiramentos – respostas: -Hiper-reflexia Lesão das influências inibidoras que descem dos hemisférios cerebrais e tronco encefálico. Decorrente de derrames cerebrais. -Hiporreflexia Lesão parcial do nervo que leva impulsos ao músculo ou que vem dele. Doenças neurológicas motoras: Poliomielite e ELA (esclerose lat. amiotrófica). -Arreflexia Sinal de Babinski Reflexo patológico, indicativo de lesão envolvendo fibras descendentes do córtex e do tronco encefálico que influenciam os neurônios da medula espinhal. Ao se riscar a borda lateral da planta do pé (à base do hálux) ao calcanhar, observa-se flexão dorsal do hálux e algumas vezes com a abertura em leque dos outros artelhos [Figura B]. A resposta normal é a flexão de todos os podáctilos [Figura A]. Sinal de Babinski Órgão Tendinoso de Golgi • Estrutura -Receptor sensorial encapsulado através do qual passam as fibras tendinosas musculares -Estimulado quando o seu feixe de fibras musculares é tensionado pelo estiramento ou pela contração do músculo -Detecta a tensão do músculo refletida no próprio tendão Estrutura do órgão tendinoso de Golgi e sua relação com tensão muscular. O órgão t. Golgi é ativado por estiramento ou contração muscular. A atividade dos órgãos tendinosos de Golgi sinaliza a tensão muscular. • Transmissão de impulsos para o SNC -Fibras nervosas tipo Ib, grandes e com transmissão rápida Reflexo Tendinoso & Reflexo do Canivete -Reflexo inibitório -Mecanismo que previne o desenvolvimento de uma tensão excessiva no músculo e de rompimentos A extrema tensão no músculo e no tendão leva há uma reação rápida na medula espinhal que causa um relaxamento instantâneo de todo músculo (reação de alongamento) -Equalização da força contrátil entre as fibras musculares (distribuição homogênea da carga por todas as fibras musc.) Reflexo bissináptico Trato Espinocerebelar Dorsal Conduz informação instantânea dos fusos musculares e dos órgãos tendinosos de Golgi diretamente para o cerebelo. Velocidade de condução ≈ 120 m/s * Existem vias para as regiões reticulares do tronco cerebral e, em menor extensão, para todas as áreas motoras do córtex cerebral.Reflexo Flexor de Retirada Reflexo Flexor ou Nociceptivo ou Reflexo à dor -Estímulos sensoriais cutâneos de um membro causam a contração dos seus músculos flexores -Provocado mais fortemente pela estimulação das terminações para dor -Tem o objetivo de retirar a parte do corpo irritado ou dolorida do estímulo (reflexos de retirada) Miograma mostrando o início rápido do reflexo flexor, um intervalo de fadiga e a pós- carga (ocorre após o término do estímulo) Reflexo polissinápticos Via para o reflexo flexor Em vermelho o interneurônio glicinérgico (inibitor). Em verde o interneurônio glutaminérgico (excitatório). Em preto o sistema ascendente ântero-lateral. Transmissão do impulso nociceptivo aos níveis + altos. Reflexo Extensor Cruzado -0,2-0,5 segundos após um estímulo provocar um reflexo flexor em um membro, o membro oposto começa a se estender. -A extensão do membro oposto pode empurrar todo o corpo para longe do objeto que causa estímulo doloroso no membro retirado -Os sinais dos nervos sensoriais cruzam para o lado oposto da medula espinhal para excitar os músculos extensores -A pós-descarga prolongada auxilia a manutenção da área dolorida do corpo afastada do objeto que causou a dor Miograma de um reflexo extensor cruzado mostrando o início lento, mas pós- descarga prolongada Via para o reflexo flexor e de extensão cruzada Em vermelho os interneurônios glicinérgicos (inibitórios). Em verde os interneurônios glutaminérgicos (excitatórios). Reflexos Medulares Flexão Flexão ipsilateralipsilateral e e extensão extensão contralateralcontralateral II ...II ...Dor, calorDor, calorVVááriasriasReflexo flexor Reflexo flexor de retirada de retirada + reflexo + reflexo extensor extensor cuzadocuzado Relaxamento Relaxamento muscularmuscular IbIbContraContraçção / ão / encurtamento encurtamento do mdo múúsculosculo DuasDuasReflexo Reflexo tendinosotendinoso ContraContraçção ão muscularmuscular IaIaEstiramento Estiramento /alongamento /alongamento do mdo múúsculosculo UmaUmaReflexo de Reflexo de estiramentoestiramento RespostasRespostasFibras Fibras sensoriais sensoriais aferentesaferentes EstEstíímulomulo para opara o reflexoreflexo NNoo dede sinapsessinapses Tipo deTipo de reflexo reflexo Reflexos Posturais e Locomotores • Reação de Suporte Positiva ou Sustentação Positiva A pressão no coxim plantar de um animal descerebrado faz com que o membro se estenda contra a pressão aplicada no pé • Reflexos Espinhais de Endireitamento Um animal com medula torácica transeccionada e bem cicatrizada pode-se endireitar a partir da posição deitada • Movimentos de andar e de Marcha -Propicia o movimento de marcha individualizada (marcha rítmica de um único membro) -Reflexo de tropeço -Marcha recíproca dos membros opostos -Reflexo de Marcha (movimentos diagonais) *Animal espinhalizado (cervical) e bem cicatrizado -Reflexo de Galope Reflexo de Coçar Deflagrado pela sensação de coceira ou cócegas Funções: • Sensação de posição Possibilita que a pata encontre o local exato da irritação sobre a superfície do corpo • Movimento de vaivém de coçar Reflexos Espinhais & Espasmos Musculares -A causa do espasmo é a dor localizada -Tipos: - Espasmos musculares resultantes de um osso quebrado - Espasmo do músculo abdominal na peritonite - Cãibra muscular
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