controle_motor_I_2010

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CONTROLE
MOTOR
I

Dra.
Magda
Medeiros

Prof.
Adjunta
IV
da
Área
de
Fisiologia
Animal

Daiane
dos
Santos

news.bbc.co.uk/.../hi/newsid_4462000/4462552.stm


www.fig‐gymnasHcs.com/.../12373‐116‐10001.html


Daiane
dos
Santos

Neurônio
α
motor

Neurônio
do
córtex

motor
primário

Córtex
pre‐
motor

Gânglios
da

Base

Cerebelo

músculo

Sistemas
Motores

•  Funções

– movimento

– postura
e
equilíbrio

– Comunicação

•  Recebe
inputs
dos
Sistemas
Sensoriais

– Representação
do
mundo
e
de
si
mesmo

– Detecção
de
mudanças
no
ambiente

•  Externas
&
internas

3
Classes
de
Movimento

•  Voluntário

–  Atos
complexos:
leitura,
escrita,
etc.

–  Atos
planejados

–  Aprendizagem:
melhora
com
a
repeRção

•  Reflexos

–  Involuntários,
rápidos,
estereoRpados:
fechar
os
olhos,
tosir,

reflexo
patelar

–  Elicitados
por
esTmulos

•  Padrões
rítmicos
de
controle
motor

–  Combinação
de
atos
voluntários
e
atos
reflexos:
masRgar,
andar,

correr

–  Início
e
fim
voluntário

– Uma
vez
iniciado:
repeRRvo
e
reflexo

Controle
do
movimento
é
muito
mais
que

contração
e
relaxamento!

1. Controle
simultâneo
acurado

de
muitos
músculos

2. 
Ajuste
postural
durante
o
movimento

3. 
Ajuste
de
acordo
com
as
propriedades
mecânicas

das
arRculações
e
músculos:
inércia,
mudança
de

posição,
etc

Organização
do
Controle
Motor



1.
Paralelo


– Vias
simultâneas


 Controle
da
postura
e
do
movimento



 Sobreposição
das
funções:
reabilitação
das
funções


2.
Controle
Hierárquico


 níveis
de
controle:
espinhal,
do
tronco
encefálico
e
corRcal


 Divisão
de
responsibilidade

– Níveis
altos:
comantos
gerais

– espinal:
complexos
&
específicos


 Todos
os
níveis
recebem
inputs
sensoriais

Força
,
velocidade
e

duração
da
contração

muscular

Controle
hierárquico
do
movimento

•  Músculo

•  Medula
espinhal

•  Tronco
encefálico

•  SubcorRcal

•  CorRcal

1.
Músculo

unidadem
otora 
Contração
muscular

Potencial
de
placa:
contração
muscular


 NT
=
ACh,
receptores
nicoTnicos,



 Despolarização
a
membrana


 ARvação
de
receptores
de
dihidropiridina



 Abertura
de
canais
de
rianodina


 Liberação
de
calcio
–
contração


 Fim
da
contração:
bombeamento
de
Ca++
para
o
reTculo

A
duração
da
contração
muscular
vai
depender
da
taxa
de

disparo
das
unidades
motoras
(unidade
motora
=
um

neuronio
motor
+
fibra
muscular)

A
intensidade
da
contração
vai
depender
do
número
de

unidades
motoras
recrutadas,
mais
unidades,
mais
força

1.
Músculo

Fibras vermelhas do 
Tipo I 
Resistentes à fadiga 
Fibras brancas tipo 
IIa – 
Mistas 
Fibras brancas tipo 
IIb 
fadigáveis 
Velocidade Início e fim da 
contração são lentos 
Início e fim da contração são rápidos 
Força de 
contração 
Menos força, menos 
elementos contráteis. 
Mais força, mais elementos contráteis 
Fatigabilidade Capta glicose e O2 do 
sangue, muitos 
capilares, mitocôndrias 
e enzimas oxidativas, 
resistentes a fadiga 
Rápida e resistentes à 
a fatiga 
Metabolismo 
anaeróbio, estoque de 
glicogênio, mas 
limitada pelo acúmulo 
de ácido lático. 
Inervação Poucos neurônios finos 
(1% da força da tipo II) 
Muitas fibras grossas 
Tipo I 
(oxidativa lenta) 
Tipo IIa 
(oxidativa 
rápida) 
Type IIx (IIb) 
(glicolítica rápida) 
Tipos
de
Unidades
Motoras

UM
rápida‐faRgável:
contrai
e
relaxa
rapidamente;
músculos
com
poucas
mitocôndrias,

metab.
anaeróbico
(altos
níveis
de
glicogênio).
Ex:
músculos
extra‐oculares.

• UM
lenta:
contração
e
relaxamento
mais
lentos
e
altamente
resistentes
à
fadiga;
músculos

com
muitas
mitocôndrias
e
enzimas
oxidaRvas,
pouca
uRlização
de
ATP.
Ex:
músculo
sóleo.

• UM
rápida
resistente
à
fadiga:
intermediária
entre
as
duas
acima.

25
 50
 75
 100

20

40

60

80

100

Ficar
em
pé

Corrida

caminhada

Galope

Salto

Unidades
motoras

faRgáveis

Unid.
Mot.
rápidas

resistentes
a
faRga

Unid.
mot
lentas

Recrutamento
de
unidades
motoras
sob
diferentes

condições
comportamentais

Pe
rc
en
tu
al

d
e

fo
rç
a

m
áx
im
a

Fontes
de
energia
do
músculo

FosfocreaHna:
contração
por
5
a
8
segundos

Glicogênio:
glicólise,
anaeróbico,
1min.,
acúmulo
de
lactato

Metabolismo
oxidaHvo:
contração
sustentada
e
prolongada:
carbohidratos,

gorduras
e
proteínas,
2
a
4h.

Fatores
que
influenciam
a
força
muscular:

Fatores neurais 
–a. sincronização 
–b. recrutamento 
–c. somação 
–d. qualidade neural (idade) 
Fatores Psicológicos 
–a. motivação 
–b. liberação hormonal 
Fatores Fisiológicos 
–a. fadiga 
–b. energia disponível 
Fatores mecânicos 
– a. relação tamanho-tensão 
–b. relação força-velocidade 
–c. angulo (postura) ==> Torque 
2.
Medula
espinhal

•  Respostas
automáRcas
e
estereoRpadas

–  reflexos

–  Padrões
motores
rítmicos

•  Podem
atuar
sem
controle
encefálico

•  Vias
convergem
para
neurônios
alfa
motores

•  Organização
topográfica
dos
neurônios

motores,
duas
regras:

Organização
topográfica
dos
neurônios
motores
na
medula

espinhal

•  Proximal‐distal

–  medial:
músculos
proximais

–  lateral:
músculos
distais

•  Sistemas
de
controle
paralelo

–  proximal:
postura

–  distal
:
manipulaRvo

P
 D

•  Flexor‐Extensor

–  ventral:
extensores

–  dorsal:
flexores

F

E

Fibras
musculares
esqueléHcas

Neurônio
sensorial

Motoneurônio
α

Neurônio
sensorial

Interneurônio

Circuito polissinaptico 
Circuito monossinaptico 
ARCO REFLEXO 
Circuito
funcional
envolvendo
órgão
sensorial,
neurônios
de
associação
do
SNC
e
um
órgão
efetuador

Atos
e
reações
reflexas:
aHvidades
motoras
somáHca
causadas
por
determinados
eshmulos.
Natureza
inata,

involuntária
e
estereoHpada.

Fibras
musculares
esqueléHcas

Neurônio
sensorial

Motoneurônio
α

Interneurônio

Neurônio
sensorial

Um
mesmo
órgão
efetuador
está
sujeito
ao
controle
de
outros
neurônios
associaRvos

situados
em
diferentes
regiões
do
SNC

Vias
descendentes


do
tronco
ou
da
medula


ação
moduladora
sobre
os
motoneurônios
α

Controle
da
Motricidade:

Medula

Aferentes
periféricos

Proprioceptores

Nociceptores


outros
receptores
somestésicas

Unidades
neuronais
da
motricidade
medular


• Neurônios
sensoriais
aferentes

• Neurônios
associaRvos
ou
interneuronios
(excitatórios
e
inibitórios)

• Neurônios
motores

Músculos
esqueléHcos

Vias
descendentes

Tronco
encefálico


Cérebro
(Córtex
Cerebral)

Reflexo
monossinápRco
de
esRramento

+

Ou
reflexo
miotáRco

• POSTURAL

• MUSC.
AXIAL

• CONTROLE
DO
TONUS

• Rápido:
30ms

O
que
detectam
os
ÓRGAO
TENDINOSOS
DE
GOLGI?

Variação
da
tensão
mecânica
sobre
os
tendões.
Estão
em
série
com
às
FE


O
que
detectam
os
FUSOS
MUSCULARES?

Variação
de
comprimento
das
fibras
musculares.

Estão
paralelos
às
FE

Receptores
propriocepHvos
musculares


Motoneurônios
α
recebem
uma
cópia
da
informação
propriocepRva
e
realizam
ajustes

automáRcos
reflexos
necessários.
As
unidades
ordenadoras
(os
motonêuronios)
recebem

informações
a
cerca
da
tensão
e
da
variação
do
comprimento
das
fibras
musculares.

Contração


EsHramento

Receptores musculares 
Fusos
musculares

detectam
a
variação
do
comprimento
muscular

Motoneuronio
alfa

Fibras
aferentes


Anulo‐espirais

Região


não‐contraHl

Porção
contráHl

Fibras
intrafusais

Capsula

Fibras
extrafusais

Fibras
aferentes

em
buquê

Motoneuronio
gama

Quais
são
as
funções
dos
Fusos
Musculares?


A
carga
(1)
esRra
as
FE
(2)
e
as
fibras
do
fuso
muscular

(3).
O
esRramento
da
região
central
do
fuso
esRmulam

as
terminações
aferentes
que
dispararm
PA
em

direção
ao
SNC.
A
chegada
desse
impulsos
causam
a

esRmulaçãodos
motoneurônios
α
do
próprio

músculo.

O
fuso
detecta
variação
do
comprimento
das
FE

durante
o
esRramento
e
provoca
a
sua
contração.

EsHramento

1

2
 3

Músculo
em
repouso

Fuso
sensível

Músculo
em
contração

Sem
a
co‐aRvação
gama

Fuso
perde
sensibilidade

Músculo
em
contração

Co‐aRvação
gama

Fuso
sensível

Mas
e
durante
a
contração
das
FE?
O
que
aconteceria?
Os
fusos
conseguem

detectar

a
variação
do
comprimento
das
FE?


Ia

Moto
γ

Moto
α

Motoneuronio
alfa
(1)
causa
contração
extra‐fusal
(2)

O
encurtamento
causa
afrouxamento
da
região
do
fuso
(3)


e
perde
sensibilidade.

Como
restaurar
a
sensibilidade
do
fuso
durante
a
contração?


1

2
 3

α
 γ
Contração


Extrafusal

Contração


Intrafusal

Vias
descendentes

Para que serve o sistema gama? 
Regular
a
sensibilidade
do
fuso
muscular
DURANTE
a
contração
muscular


SEM
a
co‐aHvaçao
gama,
o
fuso
fica

insensível
às
variações
de

comprimento
durante
a
contração

muscular

COM
a
co‐aHvaçao
gama,
o
fuso

AJUSTA
a
sua
sensibilidade
às

variações
de
comprimento
durante
a

contração
muscular

Contração

Contração

CoaRvação
gama:

Gama
motor

ARvação
do
fuso

Relaxamento

InaRvação
do
fuso

Contração

ARvação
do
fuso

Contração

relaxamento
significaHvo
do
músculo

Contração
do
músculo

Pequeno
relaxamento
do
músculo

Aumenta
a
sensibilidade
do
reflexo

Reflexo


Patelar

Contração


Receptores
musculares

Órgãos
Tendinosos
de
Golgi

detectam
a
variação
da
tensão
muscular

‐

REFLEXO
MIOTÁTICO
INVERSO

A
esRmulação
dos
órgãos
tendinosos
de
Golgi
modula
(podendo
inibir)
a

contração
muscular.

Função:
Proteção
contra
contração
excessiva
















Controle
sobre
o
nível
de
excitação
dos
motoneurônios


Arco
reflexo
dissinapHco

Reflexo miotático inverso 
Durante
a
contração
das
FE
além
da
co‐aRvaçâo
gama
nos
fusos,

os
órgãos
tendinosos
de
Golgi
também
são
esRmulados.



As
fibras
aferentes
Ib
disparam
PA
e
as
informações
são
levadas

pelo
sistema
da
coluna
dorsal
mas
através
de
colaterais
excitam

os
interneuronios
inibitórios
que
fazem
sinapse
com
os

motoneurônios
α

em
franca
aRvidade.

Resultado:
relaxamento
do
músculo

Quais são as funções dos Órgãos Tendinosos de Golgi? 
REFLEXO
DE
INIBIÇAO

RECIPROCA

Quando
um
membro
flete,
os

músculos
flexores
contraem‐se
e
os

antagonistas
são
inibidos.

REFLEXO
DE
INIBIÇAO

CRUZADA

O
membro
do
lado
oposto
por

sua
vez,
deve
se
estender,
isto
é,

contrair
os
extensores
e
relaxar

os
flexores
para
suportar
o
peso




1
2
INTEGRAÇÃO
ENTRE
OS
DOIS
LADOS
DO
CORPO


EsHmulo:
EsRmulo
cutâneo
nocicepRvo

Resposta:
Flexão
do
membro
afetado

As
fibras
aferentes
nocicepRvas
(dor
rápida),
através
de

interneurônio
excitatório,
esRmulam
os
neurônios
motores

flexores
causando
a
contração
dos
músculos
flexores
do
membro

afetado
do
mesmo
lado.

Função:
Proteção
contra
esTmulos
nocicepRvos

Reflexo
polissinapHco

Reflexo flexor ou reflexo de retirada 
A
medula
possui
circuitos

locomotores
dos
membros

anteriores
e
posteriores.


No
tronco
encefálico
está
o
siHo

de
controle
e
coordenação
da

locomoção.



Circuitos geradores de padrão 
The
figure
to
the
right
shows
the
electrical
acRvity
of
one

interneuron,
along
with
a
lev
hindlimb
muscle
nerve
and
a

right
hindlimb
muscle
nerve,
during
scratching
motor
pawerns

for
each
hindlimb;
it
was
modified
from
Berkowitz
and
Stein,

J.
Neurosci.
14:5105‐5119,
1994.

For
addiRonal
evidence
on

the
contribuRons
of
contralateral
spinal
cord
circuitry
to
the

generaRon
of
ipsilateral
rhythmic
motor
pawerns,
see
Stein
et

al.,
J.
Neurosci.
15:4343‐4355,
1995
and
Stein
et
al.,
J.

Neurosci.
18:467‐479,
1998.)


neuroscience.wustl.edu/research/faculty.php?id=88


Controle
encefálico
do

movimento

Quem
comanda
a
aRvidade
dos

neurônios
motores
medulares?

VIAS
DESCENDENTES
que
influenciam
os
núcleos
motores
da
Medula

CEREBRO



Córtex
Motor

TRONCO
ENCEFÁLICO



Mesencéfalo



Ponte



Bulbo


Cerebelo


Núcleos
da
Base

SISTEMA
LATERAL
 SISTEMA
VENTRO‐MEDIAL

Vias
descendentes
de
controle
motor

•  Vias
dorsolaterais

» CorRcoespinhal

» CorRcobulbar

» Rubroespinhal

•  Vias
Ventromediais

» VesRbuloespinhal

» Tectoespinhal

» reRculoespinhal

Controle
dos

membros

Controle
dos

músculos
posturais

VIA
CORTICOESPINHAL

Membro
contralateral

Pirâmides

Porção

dorsolateral

Vias
descendentes
dorsolaterais

80%
decussa,
20%
forma
a

via
corRcoespinhal

ventromedial

Cortex
motor
Primário
e

Lobo
Parietal

(somatossensorial)

VIA
CORTIBULBAR

Núcleos
motores
de

nervos
cranianos

Movimento
da
lingua,

face,
pescoço,
olhos

Vias
descendentes
dorsolaterais

Cortex
motor
Primário
e

Lobo
Parietal

(somatossensorial)

Vias
descendentes
dorsolaterais

VIA
RUBROESPINHAL

Núcleo
Rubro

Neurônios
motores
dos
membros

anteriores
(flexores)
e
posteriores

(extensores)

Cortex
motor
Primário
e

Cerebelo

Vias
descendentes
ventromediais

VIA
RETICULOESPINHAL

Neurônios
motores
de

musculos
axiais
 Neurônios
motores
de

musculos
axiais

Formação
reHcular

Rede
de
estruturas

sensorio‐motoras

Reflexos
anRgravitacionais

Recebe

aferencias

corHcais,
da

amígdala,

hipotálamo,

ganglios
da
base

VIA
VESTIBULOESPINHAL

Vias
descendentes
ventromediais

Canais

semicirculares

Núcleo
vesRbular

Alterações
da

movimentação
da

endolinfa

Neurônios
motores
de

musculos
da
cabeça,

pescoço,
tronco;

POSTURA
e
EQUILÍBRIO

VIA
TECTOESPINHAL

Colículo
superior

Neurônios
motores
de

musculos
da
cabeça,

pescoço,
tronco,
olhos

Vias
descendentes
ventromediais

Controle
do
foco

Aferencias
do
cortex
visual,
da

reRna
e
de
outras

sensibilidades


NT Origin Trato Inervação e efeito 
Noradrenalina 
(NA) 
Locus 
coeruleus 
Nucleus 
subcoeruleus 
 
Funiculo lateral 
Inibe neurônios excitatórios e 
inibitórios na me 
Reduz a transmissão da dor 
 
Facilitação seletiva e inibição de 
reflexos espinhais 
Serotonina 
(5-HT) Nucelo da Rafe 
Projeta para e excita 
p/ corno ventral 
 
Projeta p/ e inibe o 
corno dorsal 
Aumenta a atividade 
Reduz a transmissão da dor 
Vias
monoaminérgicas
descendentes

Lesões
das
vias

descendentes

LESÕES DOS NÚCLEOS MOTORES DA MEDULA OU 
DO TRONCO ENCEFÁLICO 
LESÃO DOS NERVOS MOTORES PERIFÉRICOS


Paralisia
dos
músculos


Arreflexia

Atrofia
muscular

PARALISIA
FLÁSCIDA
(Síndrome
do
motoneurônio
inferior)

LESÕES DAS VIAS DESCENDENTES 
Paralisia
dos
músculos


Hiperreflexia

PARALISIA
ESPÁSTICA
(Síndrome
do
motoneurônio
superior)

Harel
et
al.
Nature
Reviews
Neuroscience
7,
603–616
(August
2006)
|
doi:10.1038/nrn1957

TRAUMA
T
RAUMA

Síndrome
do

neurônio
motor

inferior

Lesão
do
corpo
celular
ou
do

axônio
do
neurônio
alfa

motor:

Paralisia
flácida

Paresia

Arreflexia

Hipotonia


Atrofia
muscular


fasciculaçoes

Síndrome
do
neurônio

motor
superior

Interrupção
da
vias
descendentes
de

controle
motor

Depende
da
região
e
do
grau
de
lesão
lesão

lesão

Transecção
espinhal

• Paralisia

• Hiporreflexia

• Alterações
no
SNA:
bradicardia,

hipotensão

• Perda
da
postura

• Atrofia
muscular


Todas
as
vias

interrompidas!

lesão

Nível
de
lesão

Rigidez
de
descerebração

TRAUMA

Músculos

anRgravitacionais

Hiperexcitação:
aRvação

exagerada
dos
extensores:

pernas
e
braços
estendidos,

cabeça
dorsifleRda,
tronco

arqueado

Rigidez
de
descorRcação

Núcleo
Rubro

Neurônios
motores
dos
membros

anteriores
(flexores)
e
posteriores

(extensores)

Lesãoda
cápsula

interna

Hiperextensão
das
pernas
e

flexão
dos
braços

Córtex
Motor

Projeção
(iniciação
do
movimento
voluntário)


Córtex
Motor
Primário

Área
Pré‐
Motora

Área
Motora
suplementar
 Associação
(planejamento
do
movimento
voluntário)

Córtex
cingulado