FISIOLOGIA DO SISTEMA MOTOR

Professora MaíraValle

DIVISÃO FUNCIONAL DO SISTEMA NERVOSO

Sistema Sensório

Sistema Motor

Sistema Neurovegetativo

SISTEMA MOTOR SOMÁTICO

• As vias motoras somáticas controlam a musculatura esquelética.

• É formada por apenas um neurônio que se origina do SNC e projeta seu axônio até o tecido-alvo, que é sempre um músculo esquelético.

• Estímulo do motoneurônio alfa sempre excitatório.

• O relaxamento resulta da ausência de estímulo excitatório pelo neurônio motor somático

SISTEMA MOTOR SOMÁTICO

MOTRICIDADE

É uma resposta contrátil, ordenada no tempo e no espaço, produzida pela mudança no grau de atividade de diferentes grupos

musculares, coordenados pelo encéfalo e medula espinhal.

TIPOS DE MOVIMENTO

1. os movimentos reflexos – mais simples (”pré-programados” e involuntários) ex.: reflexo patelar, reflexo da retirada pela dor e deglutição

2. os movimentos rítmicos – são voluntários só pra começar e finalizarex.: mastigar, andar e respirar.

3. os movimentos voluntários – mais complexos, dependentes de aprendizado ex.: escrever e falar

4. Equilíbrio e manutenção da postura (antigravidade)

REFLEXOS SOMÁTICOS

• Movimentos estereotipados causados pela ativação dos receptoresda pele ou do músculo

• Estímulos sensoriais para os reflexos espinais surgem de receptoresnos músculos, nas articulações e na pele

• No casos dos reflexos mais simples, os reflexos espinais, oscircuitos neurais responsáveis pela resposta motora estãointeiramente contidos na medula

• Existe os reflexos integrados no encéfalo – reflexos craniais

PROPRIOCEPÇÃO

• O termo propriocepção designa as aferências sensoriais originadas em músculos e articulações. Essas aferências fornecem informações sobre a posição e movimentosdos membros, permitindo que o sistema nervoso tenha uma “imagem” do corpo no espaço.

• Sensibilidade proprioceptiva:

• MUSCULAR: comprimentos fibras musculares e força contração

• ARTICULAR: detecção posição articular e movimentos articulares

• VESTIBULAR: informações sobre a posição, movimentos lineares e angulares da cabeça

RECEPTORES ARTICULARES

• Encontrados nas articulações sinoviais entre osossos

• Eles são estimulados pela distorção ou deformaçãomecânica decorrente das mudanças da posiçãorelativa dos ossos unidos por articulações flexíveis

• Propriocepção

• Protegem as articulações de movimentos com amplitudes cuja extensão possa causar injúrias

• 3 tipos: 1) terminações nervosas livres, 2) terminações de ruffini; 3) corpúsculo de pacini

• .A informação sensorial de receptores articularesé integrada principalmente no cerebelo.

ÓRGÃO TENDINOSO DE GOLGI

• Junção tendão/músculo

• São terminações nervosas livres que se entrelaçam entre as fibras de colágeno dentrode uma cápsula de tecido conectivo

• Detecta força contrátil

• A contração do músculo puxa as fibras de colágeno do OTG, comprimindo as terminaçõessensoriais dos neurônios aferentes, fazendo com que elas disparem potenciais.

• Fibras Ib

Sóleo gato

REFLEXO TENDINOSO DE GOLGI

• Bissináptico

• O arco reflexo do órgao tendinoso de golgi diminui a ativação do músculoquando forças excepcionalmentegrandes são geradas.

• Protege a integridade muscular

FUSO MUSCULAR

• Fibras musculares modificadas (intrafusais) – motoneurônio gama• Arranjados em paralelo com as fibras musculares (extrafusais) – motoneurônio alfa• Respondem ao estiramento/encurtamento e velocidade da contração

FUSOS MUSCULARES

COMPONENTES DO FUSO

1. Fibras Intrafusais: cuja porção central não é contrátil

2. Fibras sensoriais: terminam nas regiões centrais nãocontrátil (Ia e II)

3. Motoneurônios gama: inervam a região contrátil nosdois pólos dos fusos.

Fibras de saco nuclear – estático (Fibras II) e dinâmico(Fibra Ia)

Fibras de cadeia nuclear – estático

FIBRAS SENSORIAIS MUSCULARES

FUSOS MUSCULARES SÃO TONICAMENTE ATIVOS

• Em repouso os neurônios sensoriais dos fusos mantêm-se tonicamente ativos, enviando um fluxo constante de PA à medula espinal – mantém o tônus muscular

COMPONENTE ESTÁTICO E DINÂMICO DO FUSO MUSCULAR

Dinâmico – velocidade

Estático – comprimento

COMPONENTE ESTÁTICO E DINÂMICO

MAS E QUANDO O MÚSCULO CONTRAI?

CO-ATIVAÇÃO ALFA-GAMA

Quando os neurônios motores alfa disparam, o músculo encurta, diminuindo a tensão na cápsula do fuso muscular. Ocorre então a co-ativação alfa-gama, pois a contração da extermidade das fibras, mantem a parte central alongada.

SNC pode modular a atividade dos fusos – ao contrair suas extremidades, aumenta a chance dos disparos das fibras sensoriais em resposta ao estiramento das fibras extrafusais.

REFLEXOS DE ESTIRAMENTO – EX. PATELAR

• Medular

• Monossináptico

• Integrado na medula

• Há inibição recíproca do músculo antagonista

• Protetivo contra danoscausados por um estiramento brusco

REFLEXO DE ESTIRAMENTO (POSTURA)

O estiramento do músculo e do fuso gera uma contração muscular reflexa para evitar danos por estiramento excessivo . A via reflexa na qual o estiramento muscular inicia uma resposta de contração é conhecida como reflexo de estiramento.

E quando o músculo contrai?

REFLEXOS FLEXORES DE RETIRADA

• Polissinápticos

• Resposta a um estímulo cutâneonocivo

• Membro ipsilateral se flexiona

• Membro contralateral se estende

REFLEXO DE RETIRADA EM FLEXÃO

• Tem procedência sobre outros reflexos, mesmo osda locomoção

• Protege a extremidade de lesões adicionais

• Um único estímulo nociceptivo forte

• Todas as grandes articulações podem estarenvolvidas (quadril, joelho e tornozelo)

• Ocorre for a extremidades – doença visceral causa contrações no tronco/abdômen de modo a diminuirmobilidade do tronco

REFLEXOS – INTEGRAÇÃO SENSÓRIO-MOTORA

REFLEXOS NA CLÍNICA

• São usados para investigar as condições do SN e dos músculos.

• Para um reflexo ser considerado normal, deve haver uma condução normal por todos os neurônios da via, transmissão sináptica normal na junção neuromuscular e contração muscular normal.

• Um reflexo que está ausente, anormalmente lento ou maior do que o normal (hiperativo) sugere a presença de uma patologia.

• Nos animais domésticos, os reflexos frequentemente testados:

- nos membros torácicos são o extensor radial do carpo, o bíceps braquial, o tríceps braquial e o flexor,

- e nos membros pélvicos, o patelar, o tibial cranial, o gastrocnêmio, o ciático e o flexor

ORGANIZAÇÃO DA MEDULA

Sensorial

TOPOGRAFIA DA MEDULA ESPINHAL

MOTONEURÔNIOS INFERIORES E SUPERIORES

Doença nos neurônios motoresinferiores – sinais:

1. Hipotonia2. Paresia ou Paralisia3. Atrofia4. Hiporreflexia

Doença nos neurônios motoressuperiores - sinais:

1. Hipertonia2. Paresia ou Paralisia3. Sem Atrofia4. Hiperreflexia5. Postura e/ou locomoção anormal

O neurônio motor inferior é definido classicamente como o neurônio motor alfa (α).

COMANDO HIERÁRQUICO DO MOVIMENTO

Há três níveis de comando motor: 1. Medula espinhal - integra reflexos espinhais e possui os geradores

centrais de padrão (movimentos rítmicos)2. Tronco encefálico e cerebelo - controlam os reflexos posturais

e os movimentos das mãos e dos olhos3. Córtex motor e núcleos da base – responsáveis pelos

movimentos voluntários.

O tálamo retransmite e modifica os sinais que chegam da medula espinal, dos núcleos da base e do cerebelo com destino ao córtex cerebral.

REFLEXOS POSTURAIS

• Equilíbrio Postural depende de um minucioso controle realizado pelo SNC sobre os músculos e articulações

• Capacita o corpo a sustentar certas posições estáticas sem ser vencido pela força gravitacional oudeslocar-se através de movimentos harmoniosos resistindo às forças contrárias.

• O SNC exerce um controle inconsciente, constante e dinâmico, para que haja tensão muscular, e àmedida que os movimentos são realizados, ocorre uma adequação dessa tensão.

• São cruciais para os movimentos de navegação básica do corpo e o controle da postura, além dos movimentos voluntários.

• São regulados via tronco encefálico

TRONCO ENCEFÁLICO – VIAS DESCENDENTES MEDIAIS

Estão envolvidos na manutenção involuntária, no ajuste da postura e no reflexo de orientação da cabeça.

Controle das musculatura axial e musculatura proximal dos membros – postura e equilíbrio

REFLEXOS POSTURAIS

REFLEXOS POSTURAIS

Reflexos vestibulares ex. Cabeça virada para esquerdaaumenta a sustentação postural deste lado

Reação de colocação vestibular – quando animal cai, geraextensão os membros anteriores – preparação para aterrissar.

Reflexos de endireitamento tendem a restaurar a posição da cabeça e do corpo ao normal.

TRATO CORTICOESPINHAL

• Neurônios de projeção que controlam o movimento voluntário partindo do córtex motor para a medula espinal, onde fazem sinapsediretamente com os neurônios motoressomáticos

• A maioria dessas vias descendentes cruza para o lado oposto do corpo em uma região do bulbo, chamada de pirâmides (trato piramidal).

SOMATOTOPIA SISTEMA MOTOR

SOMATOTOPIA SISTEMA MOTOR

VIAS MOTORASEFERENTES DO

TRONCO ENCEFÁLICOPARA A MEDULA

ESPINHAL.

• O trato rubroespinhal (em verde) estáenvolvido principalmente no controle da musculatura do membro distal (medeia osmovimentos hábeis e voluntários).

• Também são extra-piramidais

PIRAMIDAL E EXTRAPIRAMIDAL

MOVIMENTOS RÍTMICOS – LOCOMOÇÃOLocomoção é desencadeada por comandos superiores ao centro locomotor do mesencéfalo.

Há mistura de movimentos voluntários e reflexos, com um padrão de repetição – ex.: andar

Gerador de padrão locomotor

MOVIMENTOS VOLUNTÁRIOS

Plano sequencial do movimento voluntário

• Percepção – representação do mundo (onde estou?) – propriocepção

• Cognição - tomada de decisão e planejamento do curso de ação (o que farei? Como farei?) – córtex motor

• Iniciação - plano motor é transmitido para os sistemas motores

• Execução – implementação pelos executores

Aprendizado – área pré-motora (brincar para filhotes).

Ao longo do tempo, com a precisão do movimento há menornecessidade de influxo sensorial e ajuste – automatismo

”Memória muscular"

FASES DO MOVIMENTO VOLUNTÁRIO

Feedback: Contínuo monitoramento para detecção de erros e refinamento do movimento.

Dependem das interações entre as áreas motoras do córtex cerebral, cerebelo e núcleos da base.

CONTROLE DOS MOVIMENTOS VOLUNTÁRIOS

CÓRTEX MOTOR

• Está no sulco cruzado nos mamíferossubprimatas

• Córtex motor primário (ordenador – comandaforça e direção do movimento)

• Área pré-motora (planejamento - movimentosda face e membros)

• Córtex motor suplementar (planejamento)

HOMÚNCULO MOTOR

Córtex motor tem organização topográfica que acompanha o córtex somatossensorial.

Neurônios córtico-espinhais disparamantes que ocorra a contração do músculo relacionado a eles.

Ativação de populações de neurôniosmotores corticais pode ser usada para prever a direção dos movimentos.

NÚCLEOS DA BASE

• Vários núcleos profundos interconectados

• Estriado (caudado e putame), globo pálido, substância negra e núcleo subtalâmico.

• Não recebem aferência da medula, mas recebemdiretamente do córtex

• Circuito motor – seleção das ações, preparaçãoe execução do movimento, mov. em sequência oumemorizados e aprendizado por reforço.

• Além da parte motora, podem estar envolvidos naregulação do humor, da recompensa e funçõesexecutivas

• Déficit de dopamina na substância negra -Parkinson

INICIAÇÃO DO MOVIMENTOPELOS GÂNGLIOS BASAIS

Via direta.

O globo pálido inibe tônicamente o tálamo.

Quando o córtex motor estimula o núcleoestriado,

O núcleo estriado inibe o globo pálido

O tálamo é desinibido e pode estimular o movimento.

CEREBELO

• Divisão funcional:

• 1) espino-cerebelo: equilíbrio, postura e suavidade movimentos

• 2) vestíbulo-cerebelo: posição da cabeça

• 3) cerebro-cerebelo: modulação da movimentação voluntária

• Regula os movimentos e postura

• Influencia a velocidade, amplitude, força e direção dos movimentos.

• Lesões não impedem movimento, mas a coordenação dos movimentos

• Recebe muitas aferências sensoriais e as compara com o planejamentomotor - correção de erros

• Aprendizagem motora

• Maior concentração de neurônios/ área do SN