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CONTROLE DA POSTURA E DA LOCOMOÇÃO PELO CÉREBRO MOVIMENTO desencadeamento movimento tipos movimento: ✓ voluntário, consciente e hábil (músc. flexores) ✓ tônus muscular antigravitacional, subconsciente, involuntário (contração muscular extensora) sistema motor: informação neural energia física cérebro e medula espinhal x sistemas motores = tipos específicos movimentos cérebro motoneurônio contrações musculares esqueléticas movimento = alterações impulsos sensoriais músc., tendões, pele, articulações CONTROLE NEURAL DO MOVIMENTO HOMÚNCULO SENSORIAL HOMÚNCULO MOTOR córtex sensorial somático 1ário (giro pós-central) córtex motor 1ário (giro pré-central) INTEGRAÇÃO DOS REFLEXOS MUSCULARES MOVIMENTOS “VOLUNTÁRIOS” início córtex cerebral + execução ativação cortical de “padrões” função (medula espinhal, tronco cerebral, núcleos base, cerebelo) sinais ativadores músculos controle movimentos finos (destreza dedos e mãos): via cortical quase direta neurônios motores anteriores medula espinhal demais movimentos: associação vários locais CONTROLE MOVIMENTO funções entradas motoneurônios: atividade voluntária ajuste postura: base estável movimento coordenação ação músculos: movimentos suaves e precisos padrões atividade voluntária: cérebro músculos sistema corticoespinhal sistema corticobulbar postura: sistemas reguladores CONTROLE DOS MOVIMENTOS VOLUNTÁRIOS CONTROLE DOS MOVIMENTOS VOLUNTÁRIOS CONTROLE MOVIMENTO suavização / coordenação movimento: porções medial e intermediária cerebelo (espinocerebelo) conexões planejamento e organização movimento voluntário: circuito retroalimentação córtex pré-motor / motor (tálamo) núcleos base + porções laterais cerebelo (neocerebelo) tronco cerebral x postura e coordenação: tratos rubroespinhal, reticuloespinhal, tetoespinhal e vestibuloespinhal + projeções neurônios motores CONTROLE MOVIMENTO controle motor tronco cerebral / medula espinhal: ✓ vias e neurônios mediais ou ventrais x controle músculos tronco e porções proximais membros ✓ vias laterais x músculos porções distais membros ✓ músculos axiais x ajustes posturais e movimentos grosseiros ✓ músculos distais x movimentos aprimorados e especializados ORGANIZAÇÃO DO CÓRTEX MOTOR CÓRTEX MOTOR PRIMÁRIO: - execução do movimento - região face e boca: próximo fissura de Sylvius - área braço e mão: parte média - tronco: próximo ápice cérebro - área perna e pé: fissura longitudinal córtex pré-motor, núcleos base, tálamo e córtex motor 1ário: controle complexos padrões atividade muscular coordenada corpo + ½ córtex motor 1ário: controle mãos e músculos fala CÓRTEX MOTOR PRIMÁRIO excitação 1 neurônio córtex motor = 1 movimento específico (“padrão” muitos músc. distintos direção / força movimento + sequências contração músc. separados) padrão movimento discreto organização somatotópica: estímulo regiões específicas = movimentos partes específicas entrada informações corticais no córtex motor 1ário: córtex frontal associação (+ área suplementar + córtex pré-motor) ÁREA PRÉ-MOTORA OU CÓRTEX PRÉ-MOTOR planejamento movimentos (+ área motora suplementar) execução movimentos (+ córtex motor 1ário) organização topográfica córtex motor 1ário sinais nervosos área pré-motora “padrões” complexos movimento ex.: posicionar ombros / braços orientar mãos tarefas específicas ÁREA PRÉ-MOTORA OU CÓRTEX PRÉ-MOTOR parte + anterior área pré-motora: elaboração “imagem motora” do movimento muscular total execução imagem excita “padrão” sucessivo atividade muscular (córtex pré-motor posterior) produção “imagem” sinais córtex pré-motor posterior córtex motor 1ário excitar múltiplos grupos músculos ou núcleos base tálamo córtex motor 1ário ÁREA (CÓRTEX) MOTORA SUPLEMENTAR movimentos atitude, fixação diferentes segmentos corpo, posicionais cabeça e olhos (+ área pré-motora) facilitação controle fino (braços e mãos) x área pré-motora e córtex motor 1ário programa sequências motoras; ativo no “ensaio mental” execução movimento áreas associação córtices parietal e temporal informações área motora suplementar e córtex pré- motor ÁREA (CÓRTEX) MOTORA SUPLEMENTAR córtex visual associação: regiões dorsal e ventral ✓ ventral: percepção / reconhecimento objetos específicos (o quê?) ✓ dorsal: percepção localização (o onde?) lobos parietais: organização movimentos guiados visualmente (sistemas somatossensorial e auditivo) (o como?) controle locomoção, movimento mãos e braços CONTROLE CORTICAL DO MOVIMENTO neurônios córtex motor 1ário: 2 grupos tratos descendentes (subst. branca medula espinhal) ✓ grupo lateral: tratos corticoespinhal, corticobulbar e rubroespinhal controle movimentos independentes membros (mãos e dedos) dir. esq. ✓ grupo ventromedial: tratos vestibuloespinhal, tectoespinhal, reticuloespinhal e corticoespinhal ventral movimentos + automáticos, movimentos grosseiros músc. tronco e membros controle postura e locomoção GRUPO LATERAL OU SISTEMA PIRAMIDAL SISTEMA (TRATO) CORTICOESPINHAL: trajeto: córtex alça posterior cápsula interna (entre núcleo caudado e putâmen) tronco cerebral pirâmides bulbo * cruza lado oposto (bulbo inferior) tratos corticoespinhais laterais (medula espinhal) regiões intermediárias subst. cinzenta medula espinhal neurônios motores superiores: movimento voluntário e hábil SISTEMA (TRATO) CORTICOESPINHAL outros trajetos: * neurônios retransmissores sensoriais corno dorsal * diretamente neurônios motores anteriores (contração muscular) fibras que não cruzam lado oposto bulbo: medula espinhal tratos corticoespinhais ventrais (parte do grupo ventromedial): controle movimentos posturais bilaterais (área motora suplementar) SISTEMA (TRATO) CORTICOESPINHAL axônios trato corticoespinhal lateral: regiões córtex motor 1ário e área motora suplementar controle partes distais membros: braços, mãos, dedos, porções inferiores pernas e pés ✓ sinapses: direta / via interneurônios neurônios motores subst. cinzenta medula espinhal controle músc. membros distais (braços, mãos e dedos) SISTEMA (TRATO) CORTICOESPINHAL axônios trato corticoespinhal ventral: regiões córtex motor 1ário controle porções superiores pernas e tronco ✓ sinapses: medula espinhal subst. cinzenta neurônios motores controle músc. porções superiores pernas e tronco trato piramidal: fibras sinais tônicos básicos áreas motoras medula espinhal + sinais feedback córtex = controle intensidade vários sinais sensoriais cérebro Secção cruzada do cordão espinhal ao nível cervical representando as vias tratos nervosos ascendentes tratos nervosos descendentes Vias diretas Vias indiretas corpo estradiado (parte núcleo basal) neurônios motores superiores da via direta no córtex cerebral neurônios motores superiores da via indireta subcortical neurônios motores inferiores subcorticais ou cordão espinhal TRATO CORTICOBULBAR projeção bulbo ( corticoespinhal) núcleosmotores nervos cranianos (trigêmio, facial, glossofaríngeo, vago, espinhal acessório e hipoglosso) controle movimento: face, pescoço, língua, parte musculatura extraocular TRATO RUBROESPINHAL informações: córtex motor (via trato corticorrubral) e cerebelo origem: núcleo rubro mesencéfalo neurônios motores medula espinhal controle movimentos músc. membros anteriores e posteriores (exceto dedos) estimulação músc. flexores + inibição extensores controle movimentos independentes (antebraços e mãos) GRUPO VENTROMEDIAL OU SISTEMA EXTRAPIRAMIDAL origem: tronco cerebral tratos: controle neurônios motores região ventromedial subst. cinzenta medula espinhal vestibuloespinhal, tectoespinhal, reticuloespinhal, corticoespinhal ventral neurônios motores superiores: tônus muscular antigravitacional extensor postural GRUPO VENTROMEDIAL OU SISTEMA EXTRAPIRAMIDAL informações: córtex motor 1ário controle movimentos tronco e musculatura proximal (músc. membros) informações: córtex pré-motor, regiões subcorticais (amígdala, hipocampo e núcleos base) vias: núcleos base, formação reticular tronco cerebral, núcleos vestibulares e núcleos vermelhos GRUPO VENTROMEDIAL OU SISTEMA EXTRAPIRAMIDAL neurônios tratos vestibuloespinhais: corpos celulares núcleos vestibulares controle postura: estimulação músc. extensores e inibição flexores neurônios tratos tectoespinhais: corpos celulares colículo superior coordenação movimentos cabeça e tronco x movimentos olhos GRUPO VENTROMEDIAL OU SISTEMA EXTRAPIRAMIDAL neurônios tratos reticuloespinhais: corpos celulares núcleos tronco cerebral e formação reticular mesencefálica controle funções automáticas (tônus muscular, respiração, tosse, espirro) + comportamentos controle neocortical direto (andar): efeito estimulador generalizado músculos extensores (+) e flexores via ventromedial: controle músc. tronco e membros proximais + controle suplementar músc. tronco (trato corticoespinhal ventral) GRUPO VENTROMEDIAL OU SISTEMA EXTRAPIRAMIDAL contração muscular via sinais nervosos córtex motor retorno sinais somatossensoriais: região ativada corpo neurônios córtex motor (causadores ação) origem sinais somatossensoriais: FM; órgãos tendinosos Golgi; R tácteis pele sobrejacente músculos intensificação contração muscular (feedback +) GRUPO VENTROMEDIAL OU SISTEMA EXTRAPIRAMIDAL FM: contração fibras musculares fusimotoras > grandes fibras musculares esqueléticas distensão partes centrais FM + excitação estímulo cél. piramidais córtex motor excitação músculo nível contração grandes fibras musculares = FM receptores tácteis: contração muscular compressão pele contra objeto seguro sinais receptores cutâneos excitação adicional músculos aperto preensão mão FUSO MUSCULAR ÓRGÃO TENDINOSO GOLGI NÚCLEOS (GÂNGLIOS) DA BASE sistema motor acessório: núcleo caudado, putâmen, globo pálido, núcleos subtalâmicos e substância negra associação: córtex cerebral e sist. motor corticoespinhal aferências: córtex cerebral (córtex motor 1ário + somatossensorial 1ário) e substância negra eferências: córtex motor 1ário, área motora suplementar e córtex pré-motor (via tálamo) e núcleos motores tronco cerebral (vias ventromediais) NÚCLEOS (GÂNGLIOS) DA BASE influência movimentos controlados pelo córtex motor 1ário e controle direto sobre sistema ventromedial modulação impulsos talâmicos córtex motor planejar e executar movimentos regulares ajudar córtex: executar padrões movimento aprendidos subconscientes, planejar múltiplos padrões movimentos sequenciais e paralelos (elaborados pela mente realizar tarefa dirigida a finalidade) núcleo caudado: controle cognitivo atividade motora (ações motoras em consequência pensamentos gerados na mente) Globo pálido (parte lateral) Globo pálido (parte medial) Subst. negra Núcleo subtalâmico Tálamo Núcleo caudado Putâmen NÚCLEO VERMELHO OU RUBRO mesencéfalo: associação trato corticoespinhal trato corticorrubro: aferência fibras diretas córtex motor 1ário + fibras ramificadas trato corticoespinhal + trato rubroespinhal subst. cinzenta medula conexões: cerebelo via corticorrubroespinhal: via alternativa transmissão sinais discretos: córtex motor medula espinhal NÚCLEO VERMELHO OU RUBRO Colículo sup. Colículo inf. FORMAÇÃO RETICULAR grande número núcleos: região central bulbo, ponte e mesencéfalo controle atividade sistema motor regula tônus muscular controle postura e locomoção CEREBELO neurônios motores superiores: sistemas motores e sensoriais (tronco cerebral) coordenação movimento iniciado pelos outros sistemas: ✓ sequência atividades motoras ✓ monitoramento / ajustes corretivos atividades motoras corpo x execução realização acordo com sinais motores córtex motor e outras partes cérebro ✓ controle central movimento CEREBELO informações: chegada contínua, atualizada sequência desejada contrações musculares (controle motor cérebro), informações sensoriais partes periféricas corpo comparação: movimento pretendido x movimento real + ajustes associação: núcleos base = planejamento / controle padrões complexos movimento muscular (intensidade relativa, direções, sequências objetivos motores complicados específicos) VIAS DE ESTIMULAÇÃO DO CEREBELO via corticopontocerebelar lados tronco cerebral: oliva, sist. / núcleos vestibulares, formação reticular partes periféricas corpo: medula e cérebro informações subconscientes: movimentos e posição todas partes corpo SINAIS DE SAÍDA DO CEREBELO núcleos cerebelares profundos (denteado, interposto e fastígio) + vias eferentes fontes sinais núcleos cerebelares: - córtex cerebelar - tratos sensoriais aferentes ao cerebelo SINAIS DE SAÍDA DO CEREBELO sinal estimulador (excitatório) cerebelo via direta núcleos cerebelares profundos área correspondente córtex cerebelar sobrejacente ao núcleo profundo córtex cerebelar sinal inibitório mesmo núcleo profundo SINAIS DE SAÍDA DO CEREBELO lobo floculonodular: - aferências sistema vestibular - eferência núcleo vestibular = reflexos posturais verme (linha média): - informações auditivas / visuais teto e cutâneas / cinestésicas medula espinhal - eferência núcleo fastigial núcleo vestibular e núcleos motores formação reticular = comportamento postural (via tratos vestibuloespinhal e reticuloespinhal) e controle movimentos musculares parte axial corpo, pescoço, ombros e quadris SINAIS DE SAÍDA DO CEREBELO restante córtex cerebelar: aferências córtex cerebral (córtices motor 1ário e associativo) zona intermediária córtex cerebelar núcleos interpostos núcleo rubro = controle sistema rubroespinhal movimentos braços, mãos, dedos, pernas e pés zona lateral cerebelo (neocerebelo): neurônios córtex associativo frontal neurônios córtex motor 1ário = controle movimentos independentes membros (movimentos rápidos e apurados); calcular sequências complexas e temporalmente precisas contrações musculares SINAIS DE SAÍDA DO CEREBELO córtex associação frontal + córtexmotor 1ário (via núcleo pontino) + sistema somatossensorial neocerebelo (planejamento e programação movimentos): informações movimentos pretendidos + real posição e velocidade movimentos membros avaliação participação vários músc. execução movimento modificações resultados núcleo denteado (núcleos cerebelares profundos) retransmissão tálamo ventrolateral córtex motor 1ário córtex motor cérebro córtex cerebelo tálamo formação reticular núcleo ponte ponte via direta via indireta sistema p/ neurônios motores mais baixos sinais sensoriais (músc., articulações, ouvido interno, olhos Representação esquemática de conexões cerebelares CONEXÕES NO CÓRTEX CEREBELAR Atuação do córtex cerebelar: - saídas (output) córtex cerebelar cél. Purkinje (inibitórias: GABA) impulsos núcleos cerebelares profundos + núcleo vestibular ação inibitória modular eferências do cerebelo e regular frequência, amplitude e direção movimento (sinergia) FUNÇÃO DO CEREBELO NO CONTROLE MOTOR GLOBAL vestibulocerebelo: - lobos floculonodulares cerebelares + partes adjacentes verme - circuitos: movimentos equilíbrio corpo espinocerebelo: - maior parte verme (cerebelo anterior / posterior) + zonas intermediárias adjacentes - circuitos: coordenação movimentos partes distais membros (mãos e dedos) FUNÇÃO DO CEREBELO NO CONTROLE MOTOR GLOBAL cerebrocerebelo: - zonas laterais hemisférios cerebelares - aferência: córtices motor, pré-motor e somatossensorial - eferência: ascendente cérebro: planejamento movimentos sequenciais voluntários corpo / membros (pré-movimentos efetivos) - “imagens motoras” movimentos executados VIAS MOTORAS PRINCIPAIS Grupo Lateral ORIGEM TÉRMINO GRUPO MUSCULAR Trato corticoespinhal lateral Região braço, mãos e dedos no córtex motor Medula espinhal Dedos, mãos e braços Trato rubroespinhal Núcleo rubro Medula espinhal Mãos (não os dedos), braços, pés e pernas Trato corticobulbar Região da face do córtex motor Núcleos nervos cranianos V, VII, IX, X, XI, XII Face e língua VIAS MOTORAS PRINCIPAIS Grupo Ventromedial ORIGEM TÉRMINO GRUPO MUSCULAR Trato vestibulo espinhal Núcleos vestibulares Medula espinhal Tronco e pernas Trato tectoespinhal Colículos superiores Medula espinhal Pescoço e tronco Trato reticulo espinhal lateral Formação reticular bulbar Medula espinhal Músculos flexores pernas VIAS MOTORAS PRINCIPAIS Grupo Ventromedial ORIGEM TÉRMINO GRUPO MUSCULAR Trato reticuloespinhal medial Formação reticular pontina Medula espinhal Músculos extensores das pernas Trato corticoespinhal ventral Região coxa e tronco no córtex motor Medula espinhal Mãos (não os dedos), braços, pés e pernas