17/05/2017 PAPEL DOS SISTEMAS SENSORIAIS NO CONTROLE MOTOR SOMÁTICO PAPEL DOS SISTEMAS SENSORIAIS NO CONTROLE MOTOR SOMÁTICO

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1 PAPEL DOS SISTEMAS SENSORIAIS NO CONTROLE MOTOR SOMÁTICO Desencadear movimentos reflexos Regular movimentos em execução Facilitar a alternância de movimentos Coordenar a atividade de músculos individuais ou grupos musculares sinergistas Detectar perturbações do movimento Monitorar a posição corporal para programação e execução do movimento PAPEL DOS SISTEMAS SENSORIAIS NO CONTROLE MOTOR SOMÁTICO Controle sensorial por feedback (retroalimentação) Perturbação do movimento em execução Informação sensorial Correção do movimento em execução Controle sensorial por feedforward (alimentação avançada ou antecipatória) Informação sensorial Correção do movimento antes da execução TIPOS DE MOVIMENTO REFLEXOS Respostas rápidas, estereotipadas e involuntárias a um estímulo Graduados pela intensidade do estímulo Ex: retirada (afastamento), tosse, espirro, deglutição, postura PADRÕES MOTORES RÍTMICOS Padrão motor repetitivo e automático Início e término determinados voluntariamente Ex: locomoção, mastigação, respiração Também chamados de neurônios motores somáticos. Neurônios que conectam o sistema nervoso central aos músculos esqueléticos Localizados em núcleos na medula espinhal e no tronco cerebral MOVIMENTOS COMPLEXOS OU VOLUNTÁRIOS Iniciados em resposta a um estímulo ou pela vontade Em grande parte aprendidos Desempenho melhorado pela prática Ex: falar, escrever, tocar instrumento, andar de bicicleta, dirigir, dançar + + 1

2 MOTONEURÔNIOS OU NEURÔNIOS MOTORES SOMÁTICOS VIA FINAL COMUM DO CONTROLE MOTOR SOMÁTICO: Motoneurônio ativado Músculo Motoneurônio inibido/não ativado Músculo relaxado TODAS AS ÁREAS MOTORAS DO SISTEMA NERVOSO CENTRAL (MEDULA ESPINHAL, TRONCO CEREBRAL E CÓRTEX MOTOR) PROMOVEM MOVIMENTO POR MEIO DOS MOTONEURÔNIOS TODOS OS MOVIMENTOS SÃO RESULTADO DA ATIVAÇÃO OU INIBIÇÃO DE MOTONEURÔNIOS E SEUS MÚSCULOS CORRESPONDENTES UNIDADE MOTORA Unidade funcional do sistema motor somático. Representada por um motoneurônio e as fibras musculares que inerva. Cada músculo esquelético é formado por muitas unidades motoras. ORGANIZAÇÃO DOS MOTONEURÔNIOS NA MEDULA ESPINHAL: tronco e membros As fibras musculares de uma unidade motora estão distribuídas pelo músculo, e não agrupadas anatomicamente. Todas as fibras musculares de uma unidade motora são do mesmo tipo (oxidativo lento, oxidativo rápido ou glicolítico). Quanto menor a unidade motora, mais refinado é o controle motor do músculo. A = axial P = proximal D = distal Os motoneurônios têm organização topográfica (axial-proximal-distal). ORGANIZAÇÃO DOS MOTONEURÔNIOS NA MEDULA ESPINHAL: tronco e membros ORGANIZAÇÃO DOS MOTONEURÔNIOS NO TRONCO CEREBRAL: cabeça e pescoço Os motoneurônios de um mesmo músculo encontram-se agrupados dentro de colunas medulares. 2

3 INTERNEURÔNIOS Neurônios que fazem conexões dentro do sistema nervoso central Formam os centros de integração do controle motor somático EFICIÊNCIA BIOMECÂNICA DO SISTEMA NERVOSO: A INIBIÇÃO RECÍPROCA PAPÉIS FUNCIONAIS DOS INTERNEURÔNIOS o Integram a transferência de impulsos nervosos entre as vias sensoriais (aferentes) e motoras (eferentes) o Promovem a inervação/inibição recíproca entre grupos musculares agonistas e antagonistas o Promovem a co-ativação de grupos musculares sinergistas o Promovem a co-contração de grupos musculares agonistas e antagonistas o Transferem informações entre segmentos medulares e entre a medula espinhal e outras regiões do sistema nervoso central relaxado A estimulação do neurônio motor do músculo agonista é acompanhada pela inibição do neurônio motor do músculo antagonista: Resulta em movimento em torno da articulação EFICIÊNCIA BIOMECÂNICA DO SISTEMA NERVOSO: A CO-CONTRAÇÃO EFICIÊNCIA BIOMECÂNICA DO SISTEMA NERVOSO: A CO-ATIVAÇÃO DOS SINERGISTAS Agonista e antagonista relaxados Agonista e antagonista s A estimulação do neurônio motor do músculo agonista é acompanhada pela estimulação do neurônio motor do músculo antagonista: Resulta em estabilização da articulação A estimulação do neurônio motor do músculo agonista é acompanhada pela estimulação do neurônio motor do músculo sinergista: Aumenta a potência do movimento Nos sistemas motores somáticos, a organização dos motoneurônios e interneurônios na medula espinhal e no tronco cerebral garante movimentos musculares bem coordenados. MEDULA ESPINHAL CONTROLE MOTOR BÁSICO Contém os motoneurônios dos músculos do tronco e dos membros Coordena reflexos do tronco e membros Contém os geradores centrais da locomoção Dessa forma a medula espinhal e o tronco cerebral podem organizar e produzir reflexos, movimentos rítmicos e ajustes posturais sem a participação dos centros superiores (corticais). Os centros superiores não precisam enviar comandos detalhados sobre o movimento que vai ser executado. 3

4 TRONCO CEREBRAL* CONTROLE MOTOR INTERMEDIÁRIO Contém os motoneurônios dos músculos da cabeça e dos olhos Coordena reflexos da cabeça e dos olhos Produz padrões motores rítmicos de deglutição, respiração Coordena a musculatura corporal para o controle da postura CÓRTEX MOTOR CONTROLE MOTOR AVANÇADO Coordena a musculatura corporal para a execução de movimentos complexos, hábeis e precisos, geralmente aprendidos (fala, escrita, etc), direcionados a um objetivo *formado por bulbo, ponte e mesencéfalo GÂNGLIOS BASAIS MODULAÇÃO MOTORA Ajudam a modular a atividade do córtex motor CEREBELO MODULAÇÃO MOTORA Ajuda a modular movimentos antes e durante sua execução ORGANIZAÇÃO DOS NEURÔNIOS E TRATOS NA MEDULA ESPINHAL Tratos Tratos sensoriais motores REFLEXOS ESPINHAIS (MEDULARES) Movimentos automáticos e estereotipados do tronco e membros Relacionados com as características do estímulo intensidade, duração, localização Organizados inteiramente pela medula espinhal Constituídos por três elementos (ARCO REFLEXO): via aferente (sensorial), centro de integração (rede de interneurônios e sinapses) e via eferente (motora) Podem ser monossinápticos ou polissinápticos Substância cinzenta (corpos celulares de motoneurônios e interneurônios) CENTRO DE INTEGRAÇÃO (MEDULA ESPINHAL) Via sensorial (aferente) Via motora (eferente) RECEPTOR SENSORIAL UNIDADE MOTORA (tronco ou membros) 4

5 O FUSO MUSCULAR E O REFLEXO DE ESTIRAMENTO REFLEXOS DE PROTEÇÃO MUSCULAR Desencadeados por receptores musculares Reflexo miotático (de estiramento) Reflexo tendinoso Fibra nervosa sensorial Terminações sensoriais REFLEXOS DE PROTEÇÃO CORPORAL Desencadeados por estímulos potencialmente lesivos Reflexo flexor (de retirada) Fibras musculares extrafusais Fuso muscular Revestimento conjuntivo Reflexo extensor cruzado O Reflexo de Estiramento (Reflexo Miotático) Integração monossináptica O Reflexo de Estiramento (Reflexo Miotático) do fuso muscular do fuso muscular Integração polissináptica músculo agonista estimulada s músculos sinergistas estimulada (co-ativação agonista/sinergista) s músculos antagonistas inibida (inervação recíproca CONTROLE DA SENSIBILIDADE DO FUSO MUSCULAR CO-ATIVAÇÃO ALFA-GAMA Ativação simultânea dos motoneurônios alfa (que controlam o músculo esquelético) e dos motoneurônios gama (que controlam as fibras intrafusais) Mantém a sensibilidade do fuso muscular durante o encurtamento do músculo Papéis Funcionais do Reflexo de Estiramento (Reflexo Miotático) o Proteção contra alongamento muscular excessivo o Compensação de alongamentos causados por mudanças posturais o Ajuste do grau de tensão muscular o Manutenção do tônus muscular 5

6 O papel da inervação motora gama do fuso muscular é ajustar a sua sensibilidade. Sendo assim, pense no seguinte: O ÓRGÃO TENDINOSO DE GOLGI E O REFLEXO TENDINOSO Técnicas fisioterapêuticas de alongamento e relaxamento podem exercer seus efeitos benéficos interferindo na sensibilidade do fuso muscular? Tente explicar. Fibra sensorial Quando vamos realizar um movimento novo que exige habilidade manual, como bordar ou digitar usando todos os dedos, como costumam ficar os músculos das mãos, mais s ou mais relaxados? À medida que esses movimentos vão ficando familiares (i.e., à medida que aprendemos), isso muda? Você acha que a sensibilidade do fuso muscular pode estar envolvida nesse processo? Como? Músculo Osso Terminação sensorial Tendão muscular O Reflexo Tendinoso O Reflexo Tendinoso do órgão tendinoso do órgão tendinoso músculo agonista inibida músculo antagonista estimulada (inervação recíproca Papéis Funcionais do Reflexo Tendinoso o Proteção contra tensão muscular excessiva o Redistribuição da tensão muscular entre as várias unidades motoras de um músculo A ATIVIDADE BALANCEADA ENTRE OS REFLEXOS MIOTÁTICO E TENDINOSO AJUDA A PRESERVAR A ESTRUTURA MUSCULAR CONTRA ESTIRAMENTOS OU CONTRAÇÕES MUSCULARES EXCESSIVOS, RESPECTIVAMENTE. A observação do arco reflexo tendinoso nos mostra que o excesso de tensão muscular causa o relaxamento reflexo do músculo, sendo isso um mecanismo de proteção contra lesões mecânicas do músculo e suas inserções. Entretanto, se você segurar um objeto pesado nos braços, o reflexo não se manifesta. Por que? 6

7 Técnicas fisioterapêuticas de alongamento e relaxamento podem exercer seus efeitos benéficos interferindo na sensibilidade dofuso muscular? Tente explicar. Quando vamos realizar um movimento novo que exige habilidade manual, como bordar ou digitar usando todos os dedos, como costumam ficar os músculos das mãos, mais s ou mais relaxados? À medida que esses movimentos vão ficando familiares (i.e., à medida que aprendemos), isso muda? Você acha que a sensibilidade dofuso muscular pode estar envolvidanesse processo? Como? A observação do arco reflexo tendinoso nos mostra que o excesso de tensão muscular causa o relaxamento reflexo do músculo, sendo isso um mecanismo de proteção contra lesões mecânicas do músculo e suas inserções. Entretanto, se você segurarum objeto pesado nos braços, o reflexo não se manifesta. Por que? As respostas a essas perguntas devem ter sugerido a você que, embora os reflexos miotático e tendinoso de proteção muscular sejam organizados inteiramente no nível medular, têm sua sensibilidade controlada pelas regiões superiores do sistema nervoso central em determinadas circunstâncias. Isso dá muito mais variabilidade ao controle motor espinhal do que se ele funcionasse autonomamente. do nociceptor O Reflexo Flexor (Reflexo de Retirada) músculo extensor inibida (inibição recíproca músculo flexor estimulada do nociceptor O Reflexo Extensor Cruzado (Reflexo de Apoio) cruzada músculo flexor inibida músculo extensor estimulada (inervação recíproca Se você pisar descalço em um prego ou caco de vidro, observa facilmente o reflexo flexor e o reflexo extensor cruzado. A ORGANIZAÇÃO DOS REFLEXOS Por que estendemos uma perna quando a outra se flexiona? FLEXOR E EXTENSOR CRUZADO Se o estímulo doloroso acontecer na mão, flexionamos o braço DEPENDE DA ÁREA CORPORAL estimulado. O outro braço se estende? Por que sim ou por que ESTIMULADA E DE CONSIDERAÇÕES não? POSTURAIS: SUA MEDULA ESPINHAL Em animais quadrúpedes (que se apoiam nas quatro patas) o CONHECE SUA ESTRUTURA reflexo flexor de um membro (dianteiro ou traseiro) vai ser MUSCULO-ESQUELÉTICA! acompanhado pelo reflexo extensor cruzado do membro oposto? Por que? Organização Medular para a Locomoção Geradores Centrais de Padrão (GCP): Redes de interneurônios que ativam motoneurônios agonistas e antagonistas de maneira alternada, promovendo o movimento em torno de uma articulação (padrão motor rítmico). Em humanos, existe um GCP para cada perna, mas os dois funcionam associados durante a marcha. Ativados, inibidos ou modulados por centros motores superiores. A modulação superior influencia os GCP medulares para andar, trotar ou correr em diferentes velocidades ou com passadas de diferentes amplitudes. A locomoção depende não apenas da presença dos Geradores Centrais de Padrão na medula espinhal, mas de áreas locomotoras do tronco cerebral e de influências voluntárias pelo córtex motor. O desenvolvimento dessas áreas, e portanto a capacidade de locomoção independente, são diferentes em mamíferos diferentes. Se os circuitos necessários para a locomoção já estão presentes na medula espinhal, por que não andamos desde quando nascemos? Acontece o mesmo com todos os mamíferos? 7