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AULA 6 - MÓDULO DE NEUROFISIOLOGIA - SISTEMA MOTOR SOMÁTICO A- ORGANIZAÇÃO ANÁTOMO-FUNCIONAL DO SISTEMA NERVOSO E CONCEITOS Conceitos: 1- Extensão: aumento da angulação (abertura) da articulação; 2- Flexão: diminuição da angulação (fechamento) da articulação. A contração muscular ocorre pela extensão de uns músculos e contração de outros. 3- Agonismo e sinergismo: músculos com mesmo efeito sobre a articulação; 4- Antagonismo: músculos com efeito contrário sobre a articulação. Como observa-se na imagem acima, os músculos bíceps e braquiário são agonistas, pois quando contraem promovem a flexão do braço. Já o tríceps é o músculo antagonista do bíceps por abrir a articulação no processo. B- ESTRUTURAS ENVOLVIDAS NO CONTROLE DOS MOVIMENTOS Na imagem acima observa-se um panorama geral do sistema motor somático. Na medula espinhal, um motoneurônio corresponde a eferência, libera acetilcolina na placa efetora, onde há receptores nicotínicos. Este neurônio recebe uma série de informações do sistema nervoso, de modo que este circuito permite a realização de movimentos sofisticados. Os motoneurônios localizam-se no corno ventral do H medular da medula espinhal. Eles saem pela raiz ventral, se juntam com os neurônios sensoriais (nervo misto) e formam uma fibra que se direciona para a musculatura esquelética. (OBS: a porção dorsal é mais sensorial e a coluna intermédio lateral está relacionada ao SNA) C- MOTONEURÔNIOS Os motoneurônios se dividem em motoneurônios alfa ou gama, como visto no corte histológico abaixo, de modo que cada grupo apresenta funções distintas. Os motoneurônios alfa são neurônios maiores, representados pelos pontos mais escurecidos de maior tamanho, enquanto os motoneurônios gama são representados por pontos escurecidos menores. Primeiramente será discutido e apresentado os motoneurônios alfa. De acordo com o conceito de unidade motora, cada motoneurônio alfa inerva um grupamento de fibras musculares, que são inervadas por um único motoneurônio. Isso é importante porque não se perde uma parte isolada da musculatura com capacidade de contração caso haja perda de uma inervação. O tamanho das unidades motoras vária no corpo. No caso das mãos, que apresenta movimentos muito finos, há unidades motoras pequenas: um neurônio para poucas fibras musculares. Já no dorso e outras partes do corpo, que apresentam movimentos mais grosseiros, há um neurônio motor para várias fibras musculares. Conceito semelhante ao de campo receptor. Existe uma organização topográfica no sistema motor. Na medula espinhal, os motoneurônios que inervam a mão estão próximos dos motoneurônios que inervam os braços, cotovelos, ombros. Quanto a sua localização no organismo, os músculos se dividem em três tipos relacionados ao padrão de inervação: 1- axiais: correspondem ao tronco, sendo importantes para manutenção de postura e localizados na porção medial (próximos a linha média da medula); 2- proximais: movem os ombros, braços, pernas, pélvis, sendo importante para locomoção e localizados na porção mais lateral do corno ventral; 3- distais: inervam as mãos, os pés e dedos, sendo importante para manipulação de objetos e localizados na porção ainda mais lateral do corno ventral. Deste modo, observa-se que o tamanho do H medular é variável ao longo da medula: intumescência cervical e lombar, que são responsáveis pelos membros superiores e inferiores, respectivamente, o que aumenta o tamanho da própria medula. O motoneurônio alfa é de fato efetor, direcionando ao músculo esquelético para promoção da contração, sendo denominado de via final comum: qualquer informação que promova contração da musculatura esquelética do pescoço para baixo ativa o motoneurônio. Há três tipos de informações principais que chegam a este neurônio: informações locais pelos interneurônios locais, informações da periferia sensoriais (proprioceptores) e informações que vêm do encéfalo. D- INFORMAÇÕES PROPRIOCEPTIVAS PARA O MOVIMENTO O indivíduo possui uma série de receptores sensoriais nos músculos e nas articulações (proprioceptores) que o permitem realizar movimentos complexos. Este neurônios dão capacidade para o cérebro de saber exatamente o grau de contração e relaxamento dos músculos, abertura e fechamento das articulações. Essas informações são importantes para percepção do corpo no espaço e para programação do movimento. Os proprioceptores e outros receptores de neurônios sensoriais, como nociceptores, promovem os reflexos medulares. Um estímulo sensorial ou muscular gera uma informação que entra na medula espinhal pela raiz dorsal, realiza sinapses com neurônios locais e pode desencadear uma resposta motora (reflexo medular) ao mesmo tempo que há um colateral que ascende até o encéfalo para consciência do estímulo. Normalmente o encéfalo controla e modula os reflexos modulares, embora estes possam ocorrer independentemente do encéfalo. E- FUSO MITÓTICO O fuso neuromuscular, de tamanho microscópico, é um proprioceptor organizado em paralelo com as fibras musculares. As fibras musculares fora do fuso são chamadas de extrafusais, enquanto as que ficam dentro são denominadas fibras intrafusais. Ainda há uma capa de tecido conjuntivo que cobre o fuso. As fibras intrafusais estão associadas a um neurônio sensorial, neurônio sensorial do tipo Ia, que são sensíveis à deformação mecânica do fuso, especialmente ao estiramento. Esta deformação mecânica promove a abertura de canais de sódio, despolarização e potencial, se o limiar for atingido, que é propagado pelos neurônios sensoriais até a medula espinhal. O motoneurônio gama inerva as fibras intrafusais enquanto o motoneurônio alfa, que realiza a contração do músculo como um todo, inerva as fibras extrafusais. Ambos detectam variação do comprimento do músculo. O reflexo de estiramento ou reflexo miotático é o mais simples do organismo, pois apresenta apenas uma sinapse na medula, sendo também denominado monossináptico. O músculo quadríceps, músculo anterior da perna, apresenta um fuso muscular representado por uma área azul. Ao bater-se no tendão com um martelo, vê-se que quando o martelo bate em uma determinada posição ocorre o estiramento do músculo e automaticamente das fibras intrafusais dos fusos, promovendo entrada de sódio e posterior potencial de ação conduzido até a medula espinhal para ativar diretamente o motoneurônio alfa, que libera acetilcolina no músculo para gerar contração do quadríceps. Também chamado de reflexo patelar. Como o encéfalo regula os reflexos, ao estirar-se conscientemente um músculo, não há contração deste. F- MOTONEURÔNIO GAMA O motoneurônio gama inerva o começo e o final das fibras intrafusais. Ele apresenta função de contrair as fibras intrafusais durante a contração muscular para que elas sempre apresentem o mesmo tamanho do comprimento do músculo para que não percam sua sensibilidade, já que são elas (fuso muscular) as responsáveis pela percepção de variação de comprimento do músculo.O estiramento do bíceps com a abertura da articulação ocorre pela ativação e entrada do fuso muscular em potencial de ação, que manda a informação pela raiz dorsal ao H medular onde há a ativação do motoneurônio alfa correspondente para contração muscular. No entanto, para que a concentração muscular seja eficiente, o colateral do axônio Ia ativa um interneurônio inibitório que inibe o motoneurônio alfa que inerva o músculo antagonista ao bíceps (tríceps). Este fenômeno é denominado inibição recíproca. G- ÓRGÃO TENDINOSO DE GOLGI O proprioceptor do tendão, denominado órgão tendinoso de Golgi, possui um padrão contrário ao do fuso muscular. Esta estrutura também apresenta uma cápsula e está localizado no tendão que liga o músculo ao osso. Seu neurônio sensorial é denominado Ib, correspondente ao neurônio A-alfa assim como o Ia, e sensível a deformações mecânicas. A deformação mecânica do tendão ocorre quando o músculo é contraído, de modo que este proprioceptor detecta o grau de contração do músculo. A resposta reflexa do órgão tendinoso de Golgi é similar a resposta produzida pelo fuso muscular e denominada reflexo miotático reverso, como visto na imagem acima. A partir de uma contração muscular vigorosa, a tensão sobre os tendões ativa os neurônios relacionados ao órgão tendinoso de Golgi de modo que a informação é encaminhada pelo axônio Ib para a medula espinhal pela raiz dorsal, onde há a ativação de um interneurônio inibitório que inibe o motoneurônio alfa, relaxando o músculo. Trata-se de um mecanismo de proteção contra uma tensão excessiva. O estiramento de um músculo gera a resposta-reflexo de contração deste pelo fuso muscular, e quando o músculo se contrai há a geração de uma resposta-reflexo de relaxamento muscular pelo órgão tendinoso de Golgi. Logo ambos os reflexos são complementares. H- REFLEXO DE RETIRADA OU REFLEXO DE EXTENSÃO CRUZADA Este reflexo não é gerado pelos proprioceptores, mas por um estímulo doloroso. Um sujeito que pisa em um prego ativa um neurônio nociceptivo, que leva a informação para a medula pela raiz dorsal. Espera-se como reflexo contração do músculo flexor na perna atingida (ipsilateral) para retirada desta do objeto perfurante e inibição do músculo extensor. Contudo, se o indivíduo fizer apenas isto, ele vai cair sobre o prego pois é necessário um ajuste da postura para segurar o corpo, assim há neurônios que cruzam a linha média e agem na perna contralateral ao estímulo nociceptivo. Assim, para sustento do corpo, é necessário ativar o músculo extensor e inibir o músculo flexor, no entanto I- CONTROLE CEREBRAL DO MOVIMENTO Há várias vias descendentes que modulam o motoneurônio alfa (executor). Vias diretas (córico-espinhal ou piramidal): a maioria das fibras nervosas sai direto do córtex motor, decussa a linha média no bulbo e se direciona ao motoneurônio alfa na medula espinhal para apresentar informação para contração de determinado músculo. Vias indiretas (extra-piramidais): o córtex motor e outras áreas corticais mandam informações indiretas para o tronco encefálico, onde começa a via indireta, que transfere a informação para o motoneurônio na medula espinhal. A maioria das fibras nervosas não cruza para o lado oposto. Abaixo, exemplo das vias descendentes: Além da classificação de vias diretas e indiretas, pode-se classificar essas informações descendentes como vias laterais ou mediais. As vias laterais são representadas pela via corticoespinhal (piramidal) e pela via rubroespinhal, ambas descendem bem lateralmente na medula e terminam em neurônios que inervam os músculos distais, relacionados a mãos e pés. A lesão destas vias altera movimentos voluntários e capacidade de manipulação. Um indivíduo que sofre um AVC perde a via corticoespinhal mas mantém a via rubroespinhal de modo a tentar garantir algum movimento distal, o que não se consegue para o movimento independente dos dedos. As vias mediais, representadas pelas vias vestibuloespinhal, tectoespinhal e reticuloespinhal, descendem medialmente na medula e terminam em neurônios que inervam a musculatura axial e distal, estando relacionadas a postura e locomoção: postura da cabeça e da nuca, postura da cabeça e da nuca e postura de tronco e membros, respectivamente. J- CÓRTEX MOTOR PRIMÁRIO No giro pós-central há o córtex somestésico (somatossensorial) primário e no giro pré-central há o córtex motor primário ou M1. O córtex motor é a região cuja estimulação elétrica induz movimentos contralaterais à estimulação (áreas 4 e 6 de Brodmann). O planejamento do movimento é realizado pelo córtex pré-frontal, áreas 6 e 4, núcleos da base e cerebelo, de modo que as informações convergem no córtex-motor para que deste as informações sejam encaminhadas direta ou indiretamente para a medula espinhal. Assim como no somestésico, o córtex motor primário possui a organização topográfica para as partes do corpo e apresenta regiões mais representadas que outras. As mãos, por exemplo, apresentam muita inervação motora. pequenas unidades motoras e uma considerável área representada no córtex, assim como a face. K- NÚCLEOS DA BASE - PLANEJAMENTO E INICIAÇÃO DE MOVIMENTOS Os núcleos da base são: núcleo caudado e Putamen, que compreendem o Striatum, globo pálido, núcleo subtalâmico e substância nigra/negra. A transmissão dopaminérgica é fundamental para estas estruturas, que possuem muita correlação com as regiões frontais, córtex pré-motor para planejamento e iniciação de movimentos. O mal de Parkinson está relacionado aos núcleos da base, sendo caracterizado por hipocinesia (fraqueza), bradicinesia (lentidão) e acinesia (dificuldade de iniciar o movimento), rigidez e tremor. A degeneração da via dopaminérgica entre a substância negra e o Putamen, uma condição genética, gera o quadro de Parkinson. O uso de L-Dopa precursor (agonista indireto) da dopamina é comum para melhora do quadro de Parkinson. Ainda existem algumas terapias intracranianas para tentar compensar a ausência de dopamina através do estímulo crônico des regiões. L- CEREBELO - COORDENAÇÃO DOS MOVIMENTOS NO TEMPO - EQUILÍBRIO E POSTURA O cerebelo pode ser dividido em: neocerebelo, espinocerebelo e vestibulocerebelo. O neocerebelo recebe muita informação do córtex cerebral (regiões que realizam o planejamento do movimento) de modo a também estar relacionado ao planejamento motor. O espinocerebelo recebe informações da medula espinhal, estando mais relacionado a execução motora do movimento. O vestibulocerebelo recebe informações do sistema vestibular e está muito relacionado ao equilíbrio e movimento dos olhos. É difícil indicar que quadro uma lesão no cerebelo poderia provocar, pois depende da região lesada. Como o cerebelo é muito sensível ao álcool, pessoas alcoolizadas parece uma pessoa com lesão cerebelar, de modo que um indivíduo com este tipo de lesão parece estar alcoolizado. Dependendo da lesão, o indivíduo apenas ficadeitado porque não consegue manter o equilíbrio e a postura.
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