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O SISTEMA NERVOSO E O CONTROLE DA MOTRICIDADE PROF. DR. LUCIANO DA SILVA LOPES Movimentos com comando medular: movimentos reflexos ou reflexos medulares Informações da periferia para os níveis sup. do encéfalo FUN. MOTORAS DA MEDULA ESPINHAL: REFLEXOS MEDULARES •MEDULA: – Porção caudal do SNC – É segmentada 31 pares de nervos espinhais – Vias ascendentes e descendentes Informações do córtex para os neurônios motores FUN. MOTORAS DA MEDULA ESPINHAL: REFLEXOS MEDULARES •ATOS REFLEXOS : 1. Respostas motoras simples 2. Respostas estereotipadas 3. Involuntárias 4. Estímulo específicas 5. Não dependem de experiência prévia FUN. MOTORAS DA MEDULA ESPINHAL: REFLEXOS MEDULARES •“ ARCO REFLEXO” 1-Receptores sensoriais 2-Neurônios aferentes sensoriais 3-Interneurônios da medula espinhal 4-Motoneurônios que conduzem a reposta 5-Músculo efetuador – órgão muscular FUN. MOTORAS DA MEDULA ESPINHAL: REFLEXOS MEDULARES •“ ARCO REFLEXO” Polissináptico Monossináptico FUN. MOTORAS DA MEDULA ESPINHAL: REFLEXOS MEDULARES ESTRUTURAS FUN. MOTORAS DA MEDULA ESPINHAL: REFLEXOS MEDULARES • NEURÔNIOS MOTORES ANTERIORES: – Presentes em todos os níveis da medula – dão origem aos axônios (corno ventral) que inervam os músculos estriados esqueléticos – Os neurônios do corno ventral são divididos em: motoneurônios α e motoneurônios γ • α- dão origem aos axônios mielinizados (14µm de diâmetro) , conduzem Potenciais de ação de forma mais rápida • γ – bem menores que os alfa , mais delgados(5µm de diâmetro) conduzem potenciais de ação de forma mais lenta FUN. MOTORAS DA MEDULA ESPINHAL: REFLEXOS MEDULARES • INTERNEURÔNIOS – Muitas variedades diferentes existentes (30x mais numerosa que os neurônios motores e altamente excitáveis) – Presença de freqüências espontâneas de disparo – Recebem informações que chegam da medula bem como das informações que descem dos centros superiores do encéfalo FUN. MOTORAS DA MEDULA ESPINHAL: REFLEXOS MEDULARES • INTERNEURÔNIOS – Células de Renshaw- variedade particular dos interneurônios que recebe entradas de ramos colaterais dos axônios motores e, então, por seu próprio sistema axônico, faz conexões inibitórias com o mesmo neurônio motor ou com o vizinho • Mecanismo da inibição lateral para focalizar ou acentuar seu sinal – Neurônios Proprioespinhais– responsáveis pela conexão com um ou vários segmentos adjascentes da medula em direção ascendente ou descendente FUN. MOTORAS DA MEDULA ESPINHAL: REFLEXOS MEDULARES • RECEPTORES sensoriais MUSCULARES: – Fuso muscular – são receptores diminutos encapsulados (3 a 10 mm de comprimento ) – Fibras intrafusais – fibras musculares modificadas • Região central- sem presença de actina e miosina. Ao invés forma uma cápsula contendo vários núcleos – Núcleos em disposição ± linear – fibra em cadeia linear – Núcleos apenas agregados – fibra em bolsa nuclear – Fibras extrafusais- fibras que realizam o movimento FUN. MOTORAS DA MEDULA ESPINHAL: REFLEXOS MEDULARES FUN. MOTORAS DA MEDULA ESPINHAL: REFLEXOS MEDULARES FUN. MOTORAS DA MEDULA ESPINHAL: REFLEXOS MEDULARES • INERVAÇÃO DOS RECEPTORES sensoriais MUSCULARES: – Presença de fibras sensoriais : – 2 tipos : – terminação primária (ânulo espinhal)/fibra mielinizada do tipo Ia/ diâmetro de 17 µm/ veloc. De condução 70 a 120 ms – terminação secundária (buquê)/fibra levemente mielinizada do tipo II/ diâmetro de 8 µm/ veloc. de condução mais lenta – Terminação primária se enrola em torno da região central (fibras em bolsa linear e fibras nucleares aglomerados) – Terminações secundárias em ramificação apenas envolvem fibras nucleares lineares FUN. MOTORAS DA MEDULA ESPINHAL: REFLEXOS MEDULARES FUN. MOTORAS DA MEDULA ESPINHAL: REFLEXOS MEDULARES •REFLEXO DE ESTIRAMENTO ( miotático ou patelar): ATIVAÇÃO DO FUSO MUSCULAR – REFLEXO DE ESTIRAMENTO – 2 ETAPAS: •FASE DINÂMICA – durante o estiramento. •FASE ESTÁTICA- após o estiramento – Circuito Fibras sensoriais do tipo Ia entram na medula espinhal pelas raízes dorsais e dão origem a ramos que terminam na medula. As fibras que terminam na medula fazem sinapse diretamente (monossinápticas) com os neurônios motores alfa, no corno ventral, que inervam as fibras extrafusais do mesmo músculo do qual as fibras sensoriais primárias se originaram. EFEITO: CONTRAÇÃO MUSCULAR Esquema do reflexo patelar e seu circuito. A percussão provoca um estiramento do músculo agonista, que estimula os aferentes dos fusos musculares. Na medula, estes terminam em motoneurônios que ativam diretamente o próprio agonista, e em interneurônios inibitórios que diminuem a ativação do antagonista. Reflexos Medulares FUN. MOTORAS DA MEDULA ESPINHAL: REFLEXOS MEDULARES •FUNÇÕES: –MANUTENÇÃO DO TÔNUS MUSCULAR –MANUTENÇÃO DA POSTURA –auxílio aos músculos anti- gravitacionários –PROTEÇÃO CONTRA ESTIRAMENTOS FORÇADOS FUN. MOTORAS DA MEDULA ESPINHAL: REFLEXOS MEDULARES • REFEXO TENDINOSO DE GOLGI:Controle da tensão muscular Orgão tendinoso de Golgi- receptor sensorial encapsulado através do qual pequenas fibras tendinosas do músculo passam imediatamente antes da sua inserção no osso. As fibras sensoriais se misturam e se entrelaçam com as fibras tendinosas, sendo estimuladas quando a tensão imposta pela contração muscular é aumentada. Semelhante ao fuso muscular - respostas dinâmica e estática O órgão tendinoso de Golgi fica inserido na transição entre o músculo e o tendão (pequeno quadro bem à esquerda). É um órgão encapsulado com fibras colágenas no seu interior, inervado por fibras aferentes Ib. O aumento da tensão no tendão comprime e estimula as fibras aferentes, provocando nelas potenciais receptores. Reflexos Medulares Esquema do reflexo miotático inverso do bíceps braquial. O bíceps realiza uma contração isométrica, que aumenta a tensão no tendão estimulando os aferentes Ib dos órgãos tendinosos de Golgi. Na medula, estes terminam em interneurônios inibitórios (em vermelho) que causam o relaxamento do agonista, e em interneurônios excitatórios (em azul) que provocam contração do antagonista. Reflexos Medulares FUN. MOTORAS DA MEDULA ESPINHAL: REFLEXOS MEDULARES • REFLEXO DE RETIRADA OU FLEXOR Reflexo de retirada (flexor) – desencadeado pelos receptores da dor localizados na pele. Os músculos ativados retiram o membro do local do estímulo (afastamento) para longe. Ativação dos neurônios motores dos músculos flexores. As fibras nervosas que conduzem o sinal doloroso ao chegarem na medula inibem os neurônios motores antagonistas. Inibição recíproca. FUN. MOTORAS DA MEDULA ESPINHAL: REFLEXOS MEDULARES • REFLEXO EXTENSOR CRUZADO Ocorre freqüentemente com o reflexo flexor. A remoção de um membro de um estímulo doloroso pode requerer a sustentação por parte de uma ou mais partes do corpo. Ex. A retirada do pé pode necessitar que o outro sustente a posição. Circuito – os interneurônios cruzam a linha média para o lado oposto para excitar os neurônios motores contralaterais extensores. O reflexo de retirada de uma perna exige a ativação simultânea do reflexo extensor da perna oposta, para que o indivíduo não caia. O circuito correspondente é cruzado, envolvendo interneurônios excitatórios(em azul) e inibitórios (em vermelho). Reflexos Medulares FUN. MOTORAS DA MEDULA ESPINHAL: REFLEXOS MEDULARES • REFLEXO DE POSTURA E DE LOCOMOÇÃO Pressão no coxim da pata- membro estendido contra a pressão aplicada Reação Positiva de Sustentação – reflexo gerado capaz de sustentar o corpo inteiro Reflexo de endireitamento medular – animal quando colocado deitado de lado , ele tende a se erguer para a posição de pé Reflexo de marcha – se um animal for colocado suspenso, de modo que apenas uma pata toque o chão, todos os 4 membros irão se mover de modo sincrônico e coordenado CONTROLE MOTOR SUPERIOR EQUILÍBRIO POSTURAL Situação problema Dentro de um ônibus em movimento, estando de pé como garantir o equilíbrio postural e manter o olhar fixo na revista do passageiro sentado? Atividade extensora da musculatura do membros inferiores e da coluna garantida pela ação dos proprioceptores. Evitar a queda enquanto o ônibus oscila aliterando o peso do corpo entre uma e outra perna. Reflexos de nistagmo vestibular para manter imagens nítidas sobre a retina enquanto a cabeça oscila junto com o movimento do ônibus. O grande desafio da motricidade: GRAVIDADE Como sustentar o corpo contra a gravidade, esta força permanente e inexorável? ARTROPODOS Exoesqueleto articulado VERTEBRADOS Endosqueleto articulado Atos reflexos Reações reflexas posturais Ajustes posturais antecipatórias - Estabilizar as articulações ósseas, controlando o TÔNUS MUSCULAR. - Equilíbrio entre a tensão muscular e a forca da gravidade A gravidade age constantemente sobre os fusos musculares estirando-os. A reação reflexa é do músculo homônimo responder reflexamente com um estado de TÔNUS MUSCULAR. Contração Estiramento 1. Rotação dos olhos e da cabeça para direita 2. Rotação da metade anterior do corpo para o mesmo lado 3. Rotação da metade posterior 4. Endireitamento das 4 patas para baixo e extensão das patas anteriores. 5. Ao tocar o solo, enrijece as articulações para evitar a queda. Reações posturais sequência de atos reflexos que culminam com o o ajuste da postura corporal REAÇÃO DE ENDIREITAMENTO - seqüência de eventos que leva a rotação do corpo para se por em pé REAÇÃO DE SUSTENTAÇAO - extensão das patas (durante e depois da queda) • Níveis hierárquicos de controle do movimento: 1. Reflexos medulares 2. Reações posturais e equilíbrio 3. Movimentos voluntários – planejar e executar um movimento (mais complexo – várias áreas integradas). • O alvo final da integração: • Unidade motoras = moto neurônio + fibras musculares que inerva • Quem comanda? Vias descendentes: a) Mediais: músculos do tronco e proximais – postura e equilíbrio b) Laterais: músculos distais – movimentos mais livres • Quais as etapas a serem seguidas? a) Decisão d realizar o movimento b) Planejamento do movimento c) Comparação do planejado com o pré-existente d) Execução do movimento Cada componente é realizado por uma ou várias estruturas distintas!!! • As áreas envolvidas: a) Córtex motor primário b) Córtex sensitivo c) Tronco cerebral d) Cerebelo e) Hipocampo Ferrier (à esquerda) realizou seus experimentos em macacos, mas logo extrapolou os dados • • para o cérebro humano. Segundo ele, os pontos motores do cérebro humano são os numerados de 2 a 12, o que corresponde ao que se conhece atualmente. Desenho à direita de D. Ferrier (1876) Functions of the Brain. Putnam, EUA. O começo... As áreas motoras corticais estão representadas em tons de azul. As áreas representadas em tons de verde conectam-se com as primeiras, mas não são consideradas partes do sistema motor. Os números referem-se à classificação citoarquitetônica de Brodmann. A somatotopia é um importante princípio de organização de M1. A. A estimulação elétrica de partes do giro pré-central permite idealizar um homúnculo que representaria o “mapa motor” do corpo humano na superfície cortical. • Córtex motor primário M1: centro ordenador do movimento • Córtex pré-motor APM: planejamento • Área suplementar: planejamento • A decisão de realizar o movimento: Envolve quase todo o neocórtex: Informações: visuais, auditivas, somáticas, proprioceptivas – localiza o corpo no espaço Ampla participação do córtex parietal posterior (sensorial) • O planejamento do movimento: • Área motora suplementar e área pré-motora O plano: MS Informações novas: PM • A excussão do movimento • As diferentes vias: • Vias ventro mediais: trato corticoespinhal medial, trato tectoespinhal, trato retículo espinhal e vestíbuloespinhal. • Sinapse com motoneurônios mediais do corno ventral – postura e equilíbrio • As diferentes vias: • Vias laterais: trato corticoespinhal lateral e trato rubroespinhal. • Sinapse com motoneurônios laterais do corno ventral – movimentos mais delicados Via Lateral Trato Córtico espinhal e Córtico-nuclear Trato rubro-espinhal Via Ventro Medial Trato Teto espinhal FOR Trato Vestíbulo-espinhal Trato Retículo-espinhal Trato rubro-espinhal. Projeção contralateral Controla os músculos distais dos membros, sob o comando de influencias corticais Trato vestíbulo-espinhal: responsável pela manutenção da postura equilibrada do corpo (Reflexos vestibulares) Trato reticular espinhal pontino Via EXCITATÓRIA Motoneurônios homolaterais dos músculos extensores dos membros inferiores e flexores dos membros superiores, estabilizando as articulações. Tonicamente estimulados pelos núcleos vestibulares e pelos núcleos profundos do cerebelo. Trato retículo espinhal bulbar Via INIBITÓRIA para os mesmos motoneurônios homolaterais controlados pelo sistema pontino Causa “liberaçao” da influencia inibitória. Trato teto-espinhal. Projeção homolateral Responsável pela orientação reflexa da cabeça e manutenção da focalização visual aos estímulos visuais Os axônios do feixe piramidal (em vermelho) formam as pirâmides bulbares na •superfície ventral do tronco encefálico, e cruzam na decussação piramidal, visível a olho nu. A ilustração é do histórico livro de Anatomia do inglês Henry Gray (1827-1861). Os axônios de comando dos movimentos oculares originam-se nos núcleos dos nervos motores do globo ocular, com um padrão específico de inervação. À esquerda estão representados cortes transversos do tronco encefálico, cuja vista dorsal está representada à direita. Os movimentos de estabilização do olhar são comandados a partir de informações veiculadas pela retina aos núcleos pretectais, que por sua vez emitem projeções até os núcleos dos nervos cranianos correspondentes. Observar que apenas o núcleo troclear emite projeções cruzadas. O tronco é influenciado pelo Córtex Motor • Os núcleos da base e o controle do movimento voluntário • Função dos núcleos da base: Auxiliam o córtex motor na avaliação dos comandos enviados a unidades motoras Avalia os movimentos que estão sendo executados Não são ordenadores. São controladores do movimento. • Aonde estão: 1. Telencéfalo: corpo estriado – núcleo caudado e putamen – globo pálido 2. Diencéfalo: núcleo subtalâmico 3. Mesencéfalo: substância negra Os núcleos da base (em verde) ficam no interior do encéfalo, e são atravessados pelacápsula interna (em azul). Córtex (frontal, pré-frontal e parietal) Corpo estriado Quando vai iniciar um movimento: GPi Tálamo: núcleo ventro lateral e ventro-anteriro Córtex motor VIA DIRETA Córtex (frontal, pré-frontal e parietal) Corpo estriado Quando vai iniciar um movimento: GPe Núcleo subtalâmico GPi VIA INDIRETA tálamo A Importância dos núcleos da base: • A doença de Parkinson: SISTEMA LATERAL SISTEMA VENTRO-MEDIAL No tronco encefálico estão a) núcleos que originam tratos descendentes para a medula: Trato rubro-espinhal Trato reticulo-espinhal Trato teto-espinhal Trato vestibulo-espinhal O cerebelo Função: O CEREBELO PARTICIPA DO SISTEMA DE CONTROLE DOS MOVIMENTOS; Determina a sequência temporal da Contração de diferentes músculos Em movimentos complexos; Conecta-se com: O córtex motor; Núcleos da base; Formação reticular; Medula. O cerebelo Fisiologia: Funciona sempre em nível involuntário e inconsciente; Localização do cerebelo Anatomia macroscópica do cerebelo VISÃO POSTERIOR (DORSAL) VERMIS FISSURA PRIMA LOBO ANTERIOR LOBO POSTERIOR HEMISFÉRIO CEREBELAR Fig. 5-26, p.176 Cerebrocerebelo (Lobo posterior) Espinocerebelo (Lobo anterior) Vestibulocerebelo (Lobo floculonodular) DIVISÃO FUNCIONAL Equilíbrio postural Movimentos oculares Regulação do tônus muscular Coordenação motora Coordenação dos movimentos voluntários Cerebelo funções cerebelares na motricidade Cerebelo aprendizagem motora O Cerebelo atua na aprendizagem motora do ser humano, isto significa, que quando executamos uma mesma atividade motora várias vezes, ela passa a ser feita de maneira cada vez mais rápida e com menos erros, como apertar parafusos em esteira rolante. Informações sobre a aceleração da cabeça Informações sobre a propriocepçâo Processamento motor Trato vestíbulo-espinhal Postura e equilíbrio do corpo Fascículo longitudinal medial - movimentos oculares (nistagmo fisiológico) Fibras Ia e IIb dos fusos musculares Reflexos miotatico Cerebelo - n. vestibulares (ajustes posturais) O SISTEMA NERVOSO E O CONTROLE DA MOTRICIDADE PROF. DR. LUCIANO DA SILVA LOPES
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