Fisiologia do Sistema Nervoso Motricidade Somática : Tronco Encefálico. Profa Dra Eliane Comoli Depto Fisiologia FMRP-USP

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1 Fisiologia do Sistema Nervoso Motricidade Somática : Tronco Encefálico Profa Dra Eliane Comoli Depto Fisiologia FMRP-USP

2 ROTEIRO DE AULA TEÓRICA Motricidade Somática - Tronco Encefálico 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; Funções integrativas do tronco cerebral: Integração sensorial e reflexos motores organizados no tronco.

3 Porque essa aula é importante para o curso de medicina?

4 Circuito Medular e Locomoção Ritimicidade do Movimento

5 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 Modulação Supra-es

6 Estudos do controle neural do caminhar Animal 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.

7 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 paralelas; 4. Excitação mútua.

8 Neurônio Inativo Atividade dos geradores de ritimicidade. Interneurônios geradores respondem à ativação de receptores NMDA com uma despolarização rítmica.

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10 Sinais descendentes do tronco e córtex iniciam a locomoção e ajustam o caminhar às necessidades imediatas do animal 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.

11 Região Locomotora mesencefálica estimulação elétrica em animal decerebrado, magnitude da temporização e amplitude são mediadas via: serotonina (rafe) e noradrenalina (locus coeruleus)

12 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.

13 Os movimentos de locomoção precisam ser continuamente adaptados ao ambiente. Intervenção de centros superiores do SNervoso

14 Atividade dos neurônios do córtex motor é modulada por impulsos do sistema visual

15 Cerebelo compara 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

16 Organização neural do controle da locomoção em vertebrados. A iniciação da locomoção é mediada pelos neurônios da região locomotora 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). O cerebelo coordena o comportamento locomotor através de um sinal feed-back do movimento e modula a atividade pela via descendente.

17 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 equilíbrio e balanço.

18 Tronco Cerebral Ritimicidade do Movimento

19 Controle Neural da Respiração Ritimicidade da Mecânica Respiratória o centro respiratório é composto de vários grupos de motoneurônios localizados bilateralmente no bulbo e na ponte.

20 (freqüência e padrão respiratório) Centro Respiratório

21 Atividade Respiratória é altamente responsiva às variações de: Convergência de sinais sensoriais influenciam n. motor bulbar envolvido no controle da respiração.

22 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

23 Papel do Tronco Encefálico no Equilíbrio Postural

24 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 ou deslocar-se através de movimentos harmoniosos resistindo às forças contrárias. O SNC exerce um controle inconsciente, constante e dinâmico, para que haja tensão muscular, e à medida que os movimentos são realizados, ocorre uma adequação dessa tensão. Equilíbrio postural é fundamental para locomoção bípede humana.

25 Postura: Orientação e Equilíbrio involve ajuste contínuo de vários sistemas sensoriais Orientação postural é o posicionamento dos segmentos corporais em relação uns aos outros e em relação ao ambiente.

26 Aferências Somatosensoriais sinais que contribuem 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 O grau de tensão a que cada músculos, articulações, ligamentos e tendões é, constantemente, submetido ao SNC, onde é processado Aferências Somatosensoriais.

27 Aferências Visuais Fornecem 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.

28 Aferências Vestibulares sensação 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.

29 Papel dos neurônios motores do Tronco Encefálico no Equilíbrio Postural 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. Como? Emite comandos para 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.

30 Vias Neurais envolvidas na Manutenção da Postura Neurônios dos Núcleos Vestibulates integram informações vestibulares, somatossensoriais e visuais; exerce papel fundamental no Equilíbrio Postural

31 Núcleos Vestibulares: Integração Sensorial e Motora no ajuste Postural Reflexo

32 Percepção da Informação Vestibular (percepção da orientação corporal)

33 Integração Sensório-Motora Vestibular

34 Vias Descendentes do Tronco Cerebral: modula ação dos circuito motores espinhais: tônus muscular, ajuste postural, movimentos dos olhos e da cabeça. Núcleo Rubro: movimento dos braços Colículo Superior: cabeça e olhos; N.Vestibulares e Formação Reticular: posição do corpo Via descendente medial: controle postural Trato Vestíbulo-Espinhal Trato Retículo-Espinhal Trato Tecto-Espinhal Via descendente lateral: controle movimento dos membros Trato Rubro-Espinhal

35 Reflexos Vestibulares Posturais e Oculares os núcleos vestibulares integram inform vestibulares, somatossensoriais e visuais Reflexo Vestibulo-Ocular: movimentos oculares corretivos, que compensam o movimento da cabeça, estabilizando a imagem visual durante a rotação da cabeça. Reflexo Vestíbulo Espinhal: musculatura extensora

36 Quais são os Reflexos Posturais na ilustração abaixo? ex: sensação que vai cair

37 Reflexo Postural Vestíbulo-Espinhal movimento reflexo do corpo que mantém a postura e estabiliza o corpo (reto); refere-se a reações que ocorrem abaixo do pescoço ex: sensação que vai cair 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.

38 Reflexo Postural Vestíbulo-Espinhal (reflexos vestibulares) As conexões vestibulares são responsáveis por vários reflexos que o corpo usa para compensar o movimento da cabeça em relação ao espaço. Trato Vestíbulo-Espinhal Trato Retículo-Espinhal

39 Reflexo Postural Vestíbulo-Espinhal e Vestibulocólico resposta reflexa compensatória perturbações mecânicas e st elétrica do Sistema Vestibular mechanical: 0 4 Hz; electrical stimulation: 0 75 Hz perturbation/stimulation signals

40 Reflexo Postural Cervicocólico é uma resposta compensatória dos músculos do pescoço em decorrência da sinalização proprioceptiva durante o movimento. ex: sensação que vai cair

41 Reflexo Vestíbulo-Ocular (estabiliza a imagem para compensar o movimento da cabeça) 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.

42 Reflexo Vestíbulo-Ocular (compensa o movimento da cabeça) 1 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

43 Dentro de um ônibus em movimento, estando em pé, como não cair?

44 Importância do Tronco Encefálico na Regulação sobre o Tônus e Atividade Muscular

45 Vias Descendentes do Tronco Cerebral: modula ação dos circuito motores espinhais: tônus muscular, ajuste postural, movimentos dos olhos e da cabeça. Núcleo Rubro: movimento dos braços Colículo Superior: cabeça e olhos; N.Vestibulares e Formação Reticular: posição do corpo Via descendente medial: controle postural Trato Vestíbulo-Espinhal Trato Retículo-Espinhal Trato Tecto-Espinhal Via descendente lateral: controle movimento dos membros Trato Rubro-Espinhal

46 Via Córtico-Espinhal Via Rubro-Espinhal Trato Rubroespinhal ativadora dos músculos flexores e inibidora dos músculos extensores.

47 Cerebelo e via retículo-espinhal efeito sobre os motoneurônios gama Trato Retículo-Espinhal Pontino Trato Retículo-Espinhal Bulbar A co-ativação alfa-gama é necessária para que o fuso muscular esteja continuamente em estado de sensibilidade tônica durante a contração muscular.

48 Trato Tectoespinhal responsável pelo controle da musculatura do pescoço e posicionamento da cabeça e movimento dos olhos. Trato Vestíbuloespinhal Via Vestíbulo-Espinhal Via Tecto-Espinhal

49 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.

50 Organização e regulação da postura humana ist=pl8d9cd9f5d13c93fc&index=15 Veja no Stoa

51 Porque essa aula é importante para o curso de medicina?