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Fisiologia do Sistema NervosoMotricidade Somática I: Medula e Tronco II
Profa Dra Eliane ComoliDepto Fisiologia
FMRP-USP
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ROTEIRO DE AULA TEÓRICA : Motricidade Somática I:
medula espinhal e tronco cerebral II
1. Movimentos Rítmicos oganizados na medula espinhal; circuito
medular e locomoção; organização neural do controle da locomoção.
Geradores centrais de padrão de atividade motora rítmica.
Ritimicidade da mecânica respiratória; controle neural da respiração;
2. Papel do tronco na Postura e Equilíbrio:
Papel dos neurônios motores do tronco na regulação do tônus
muscular, na atividade muscular.
Vias descendentes motoras originadas no tronco;
Efeito da Decorticação e Decerebração sob os Neurônios Motores
Funções integrativas do tronco cerebral: Integração sensorial e reflexos
motores organizados no tronco.
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Circuito Medular e LocomoçãoRitimicidade do Movimento
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Circuito Medular e Locomoção
Circuitos locais na medula espinhal também são capazes de controlar completamente a sincronização temporal e a coordenação de padrões complexos de movimento e ajustá-los a circunstâncias variadas.Ex: locomoção - caminhar, correr, nadar, engatinhar, etc
Característica comum desses movimentos é a ritimicidade e movimentos alternados (ação estereotipada envolvendo a repetição do mesmo movimento que se dá em ciclos de 2 fases – postural e balanço).Controle automático em níveis mais baixos do SNervoso – geradores centrais de padrões
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Estudos do controle neural do caminharAnimal Espinhal, Animal Decerebrado, Animal Deaferentado, Animal Paralizado, Animal Neonatal…
Conclusões:
1. Estruturas supra-espinhais não são necessárias para produzir padrões motores básicos para “o caminhar”.
2. Ritimicidade do “caminhar” é produzida por circuitos contidos inteiramente na medula espinhal (centros geradores de padrões).
3. Circuitos espinhais podem ser ativados por sinais descendentes tônicos do cérebro.
4. O circuito “gerador de padrão” não requer sinais sensoriais, mas são fortemente regulados pelos proprioceptores.
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Após recuperação cirúrgica o animal é capaz de caminhar em uma esteira; e estímulos podem evocar reflexos.
Animal transeccionado ao nível torácico da medula espinhalquadrúpede – paralisia inicial
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Geradores centrais de padrão de atividades motoras rítmicas.circuitos oscilatórios medulares locais responsáveis pela alternância de flexão e extensão do membro durante a locomoção;ativam diferentes sequências de movimentos que ocorrem em diferentes velocidades
1. Interneurônios excitatórios com características de marcapasso;2. Inibição recíproca e inibição recorrente;3. Excitação e inibição paralelas4. Excitação mútua
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Atividade dos geradores de ritimicidade.Interneurônios geradores respondem à ativação de receptores NMDA com uma despolarização rítmica.
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O cerebelo coordena o comportamento
locomotor através de um sinal feed-back do
movimento e modula a atividade pela via
descendente.
Organização neural do controle da locomoção em
vertebrados.A iniciação da locomoção é mediada pelos neurônios da formação reticular
mesencefálica que projetam-se para circuitos locomotores na medula espinhal
que executam a locomoção.
Vias descendentes do tronco
(vestibular e rubroespinhal)
mantem a postura e sinais
modulatórios que regulam a
ativididade locomotora em
andamento.
O cortex motor fornece correção visuo-motora
(VCtx) da locomoção via cortex parietal posterior
(pPCtx).
Feed back
sensorial modula
a locomoção
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Propriocepção regula temporização e amplitude do padrão de “caminhar”.
Proprioceptores: Receptores musculares e articulações: excitados por movimentos do corpo.
Exteroceptores:Receptores da pele: ajustar o passo em relação aos estímulos externos inesperados.
Aparelho Vestibular e Visão: para controle do equilíbrio e balanço.
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Os movimentos de locomoção precisam ser continuamente adaptados ao ambiente.
Intervenção de centros superiores do SNervoso
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Sinais descendentes do tronco e córtex iniciam a locomoção e
ajustam o caminhar às necessidades imediatas do animal
1. Ativação do sistema locomotor espinhal
e controle da velocidade.
2. Refinamento do padrão motor em resposta
ao próprio movimento.
3. Guia movimento dos membros em resposta aos st. visuais.
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Região Locomotora mesencefálicaestimulação elétrica em animal
decerebrado, magnitude da temporização e amplitude são mediadas via:
serotonina (rafe) e noradrenalina (locus coeruleus)
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Atividade dos neurônios do córtex motor é
modulada por impulsos do sistema visual
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Cerebelocompara movimentos realizados com os movimentos intecionados
Recebe informações sobre o “caminhar” através dos proprioceptores musculares – estado biomecânico do membro em movimento
Recebe informações de interneurônios da medula espinhal - sobre o estado do circuito gerador de padrão de rítmo espinhal
Cerebelo faz correções:pode ajustar o padrão locomotor quando a passada inesperadamete desvia do movimento intencional
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No homem
O caminhar tem os mesmos princípios de organização
neuronal que os outros mamíferos.
No entanto, a locomoção humana difere por ser bípede e por
isso exige muita demanda dos sistemas descendentes que
controlam equilíbro e balanço.
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Tronco CerebralRitimicidade do Movimento
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Controle Neural da RespiraçãoRitimicidade da Mecânica Respiratória
o centro respiratório é composto de vários grupos de motoneurônios
localizados bilateralmente no bulbo e na ponte.
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Centro Respiratório
(freqüência e padrão respiratório)
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Padrão Rítmico de atividade dos
motoneurônios respiratórios no Grupo Dorsal
O centro pneumotáxico limita a duração da inspiração e aumenta a
freqüência respiratória.
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Controle da Respiração
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Atividade Respiratória é altamente responsiva às variações de:
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Sistema Nervoso Motor gera:
Movimentos reflexos: são padrões coordenados involuntários de contração e relaxamento eliciados por
estímulos periféricos.ex: reflexo de estiramento, reflexo de retirada
Movimentos rítmicos: padrões repetitivos de movimentos espontâneos ou desencadeados
por estímulos periféricos. ex: mastigação, ato de engolir, coçar e locomoção
Postura: orientação e equilíbrio: movimentos organizados no tronco cerebral
Movimentos voluntários ou elaborados: movimentos complexos
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Reflexo de estiramentoExemplo envolvendo motoneurônios do tronco encefálico
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O que acontece nessa situação?
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Núcleos Motores do Tronco Encefálico
MesencéfaloNúcleos do III e IV Áreas
integrativas visuais, auditivas e
pupilares
PonteNúcleos do V, VI e VII
Áreas de integração
visceral (mastigação,
salivação) expressão facial
(movimentos oculares,
fixação do olhar, expressão
facial); Equilíbrio postural
do corpo Bulbo
Núcleos do VIII, IX, X, XI (craniana),
XII Áreas de integração visceral
(respiratório, vasomotor, vomito, tosse, movimentos linguais, etc.)
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Papel do Tronco Encefálico no Equilíbrio Postural
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Capacita o corpo a sustentar certas posições estáticas sem servencido pela força gravitacional ou deslocar-se através demovimentos harmoniosos resistindo às forças contrárias.
O SNC exerce um controle inconsciente, constante edinâmico, para que haja tensão muscular, e à medida que osmovimentos são realizados, ocorre uma adequação dessatensão.
Equilíbrio postural é fundamental para locomoção bípede humana.
Equilíbrio Posturaldepende de um minucioso controle realizado pelo SNC sobre os
músculos e articulações
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Postura: Orientação e Equilíbrioinvolve ajuste contínuo de vários sistemas sensoriais
Orientação postural é o posicionamento dos segmentos corporais em relação uns aos outros e em relação ao ambiente.
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Aferências Somatosensoriaissinais que contribuem para para o mapa neural da posição dos segmentos corporais em relação uns aos outros e em relação à superfície de sustentação.
Fibras Ia dos fusos neuromusculares –estiramento muscular, velocidade
Fibras Ib dos órgãos tendinosos de Golgi –força muscular
Fibras de mecanoceptores cutâneos – pressão na sola dos pés
Receptores das articulações – forças de compressão sobre as articulações
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O grau de tensão a que cada músculos, articulações, ligamentos e tendões é, constantemente, submetido ao SNC, onde é processado – Aferências Somatosensoriais.
Neurônios motores no tronco e medula retransmitem essa informação de volta para os mesmos músculos, articulações, ligamentos e tendões, fazendo com que nos equilibremos conscientemente ou inconscientemente.
Equilíbrio Postural e Tronco Encefálico
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Aferências VisuaisFornecem ao sistema postural informações sobre
orientação e a movimentação tanto para perto como para
longe.
A visão reduz a oscilação do corpo durante a postura ereta e
provê indicações de estabilização, em especial, quando a
tarefa nova de equilíbrio for experimentada ou quando o
equilíbrio for precário.
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Aferências Vestibularessensação do movimento e orientação espacial
Responsável pelo equilíbrio estático relacionado à
manutenção da posição do corpo em relação
à força da gravidade;
e equilíbrio dinâmico relacionado à manutenção da
posição do corpo em resposta a movimentos repentinos,
como rotação, aceleração e desaceleração.
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Postura Eretasustentação anti-gravitacional se dá pela ativação tônica dos músculos
Papel de neurônios motores do troncoOs neurônios motores do tronco encefálico são responsáveis pela regulação do tônus muscular e para orientar os olhos, a cabeça e o corpo a respeito de informação sensorial vestibular, somática, auditiva e visual.
São cruciais para os movimentos de navegação básica do corpo e o controle da postura, além dos movimentos voluntários.
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Colículo Superior: cabeça e olhos;
Núcleo Rubro: movimento dos braços
N.Vestibulares e Formação Reticular: posição do corpo
Via descendente medial: Via descendente lateral: controle postural controle movimento dos membrosTrato Vestíbulo-Espinhal Trato Rubro-EspinhalTrato Retículo-EspinhalTrato Tecto-Espinhal
Vias Descendentes do Tronco Cerebral:modula ação dos circuito motores espinhais: tônus muscular,
ajuste postural, movimentos dos olhos e da cabeça.
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Córtex Cerebral: modula a ação dos neurônios motores do tronco e da medula espinhal; movimentos complexos e precisos
Via Cortico-Espinhal Lateral Cortico-Espinhal Ventral
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Organização dos Movimentos
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Regulação sobre o Tônus e Atividade Muscular
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Via Córtico-Espinhal
Via Rubro-Espinhal
Trato Rubroespinhal – ativadora
dos músculos flexores e inibidora
dos músculos extensores.
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Via Tecto-EspinhalVia Vestíbulo-Espinhal
Trato Tectoespinhal – responsável pelo controle
da musculatura do pescoço e posicionamento da
cabeça e movimento dos olhos.
Trato Vestíbuloespinhal –
responsável pela ativação
dos músculos extensores e
inibição dos músculos
flexores.
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Tecto-espinhal e rubro-espinhal
Decussação tegmentar dorsal e ventral
Controle dos movimentos oculares e musc cervical (olhos e cabeça).Resposta de orientação mediante st visuais, táteis e auditivos
Projeta-se para interneurônios espinhais,
influenciam n.motores.Controle do tônus muscular
dos grupos musculares flexores
Córtex cerebral e cerebelo
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Cerebelo e via retículo-espinhal
Trato Retículo-espinhal
Pontino – via responsável
pela ativação dos
músculos flexores e
extensores –
porém com tendência
extensora.
Trato Retículo-espinhal
Bulbar – via responsável
pela inibição dos
músculos flexores e
extensores – porém com
tendência flexora.
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A - Decorticação
Pernas rodadas para dentro; pés em flexão
plantar, braços aduzidos; cotovelos,
punhos e dedos fletidos.
A
O trato motor córtico-espinhal,
é interrompido.
O trato rubro-espinhal
(flexão dos músculos do membro
superior), encontra-se íntegro
apesar de ter perdido a conexão
com vias ativadoras do córtex.
Os motoneurônios
inferiores só tem influências
do tronco encefálico.
A flexão do membro superior
é explicada pela via
rubroespinhal.
Rigidez de decorticação
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A remoção dos controles
corticais sobre o tronco facilita
ações extensoras dos núcleos
vestibulares e reticulares. Não
há flexão dos membros
superiores devido à remoção de
influencias rubrais.
Rigidez de descerebraçãoReflexos extensores exagerados:
extensao rígida dos membros
e hiporreflexia.
Braços aduzidos, cotovelos rigidamente
estendidos, antebraços pronados e punhos
e dedos fletidos.
são afetados e interrompidos os tractos
motores rubro-espinal e cortico-
espinal (flexão de músculos)
B - Descerebração
B
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Como explicar a
espasticidade extensora?
Há um antagonismo excitatório-
inibitório entre os Núcleos
Reticulares Pontinos e Bulbares
Trato Reticular Pontino
Excitatória sobre os
motoneurônios homolaterais dos
músculos extensores dos membros
inferiores e superiores.
Motoneurônios são tonicamente
estimulados pelos núcleos
vestibulares e pelos núcleos
profundos do cerebelo.
Trato Reticular Bulbar: via inibitória
sobre os mesmos motoneurônios
controlados pelo Sistema Pontino.
O córtex motor age modulando os
neurônios motores do tronco encefálico
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AFERÊNCIAS PARA O NÚCLEO VESTIBULAR LATERAL
++
++
Trato vestíbulo-espinhais exacerbam a atividade extensora
(anti-gravitacionária)
Aumenta o tônus extensor
Diminui o tônus flexor
A remoção dos controles corticais
sobre o tronco facilita ações
extensoras dos núcleos vestibulares e
reticulares.
Descerebração
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Descerebração
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Funções integrativas do Tronco Encefálico e Medula Espinhal
A co-ativação alfa-gama
é necessária para que o
fuso muscular esteja
continuamente em
estado de sensibilidade
tônica durante a
contração muscular .
DESCEREBRAÇÃO
(nível intercolicular
ou médio-colicular)
DECORTICAÇÃO
Rostral ao Colículo Superior
Secção da Raiz Dorsal
Espinhal
Remoção do Lobo
Anterior do Cerebelo
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Integração Sensorial e Motora no
ajuste Postural Reflexo
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Percepção da Informação Vestibular(percepção da orientação corporal)
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Integração Sensório-Motora Vestibular
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os núcleos vestibulares integram inform vestibulares,
somatossensoriais e visuais
Reflexo Vestibulo-Ocular: movimentos Reflexo Vestíbulo Espinhal: oculares corretivos, que compensam musculatura extensorao movimento da cabeça,estabilizando a imagem visualdurante a rotação da cabeça.
Reflexos Posturais e Oculares
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Reflexo Postural Vestíbulo-Espinhalmovimento reflexo do corpo que mantém a postura e estabiliza o corpo (reto);
refere-se a reações que ocorrem abaixo do pescoço
Ao inclinar a cabeça
para a direita a medula
espinhal induz um
efeito extensor nos
músculos do lado
direito e flexor do lado
esquerdo do corpo para
que não haja perda de
equilíbrio.ex: sensação que vai cair
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As conexões vestibulares são
responsáveis por vários reflexos
que o corpo usa para
compensar o movimento da cabeça
em relação ao espaço.
Reflexo Postural Vestíbulo-Espinhal(reflexos vestibulares)
Trato Vestíbulo-Espinhal
Trato Retículo-Espinhal
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Reflexo Postural Vestíbulo-Espinhal e Vestibulocólicoresposta reflexa compensatória perturbações mecânicas e st elétrica do Sistema vestibular
mechanical: 0–4 Hz; electrical stimulation: 0–75 Hz perturbation/stimulation signals
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é uma resposta compensatória dos músculos do pescoço em
decorrência da sinalização proprioceptiva durante o
movimento.
Reflexo Postural Cervicocólico
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ex: quando um indivíduo
caminha e sua cabeça oscila
para cima e para baixo é o
reflexo vestíbulo-ocular que
o possibilita ler uma placa
ou reconhecer uma pessoa
que vem em sua direção.
Reflexo Vestíbulo-Ocular(estabiliza a imagem para compensar o movimento da cabeça)
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Reflexo Vestíbulo-Ocular(compensa o movimento da cabeça)
O aparelho vestibular sinaliza o
movimento da cabeça e o
sistema oculomotor usa essa
informação para manter a
imagem visual sem movimento
na retina (olhar estável).
Reflexo Vestíbulo-Ocular Rotacional – canal semicircular - compensa rotação da
cabeça
Reflexo Vestíbulo-Ocular Translacional – otólito - compensa movimento linear da
cabeça
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A leitura e escrita exigem comportamentos visuomotores,
caracterizados por movimentos oculares alternados de sacádicos,
rastreios e fixações.
Os movimentos sacádicos são responsáveis pela movimentação rápida
do globo ocular de um ponto ao outro, enquanto o rastreio se
caracteriza pelo acompanhamento ocular de objetos que passam
lentamente e a fixação é a permanência do olhar em um ponto
específico.
Assim, para acompanhar visualmente a professora na sala de aula,
realizar atividades de concentração assim como a própria ação da
leitura e escrita, é fundamental a integridade das funções oculomotoras
e das interligações vestibulares.
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Reflexos Vestibulares e importância do Cerebelo
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Dentro de um ônibus em movimento, estando de
pé, como não cair?
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Organização e regulação da postura humana
https://www.youtube.com/watch?v=I6xB7rOX1mU&l
ist=PL8D9CD9F5D13C93FC&index=15