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Fisiologia do Sistema NervosoMotricidade Somática : Tronco Encefálico
Profa Dra Eliane ComoliDepto Fisiologia
FMRP-USP
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ROTEIRO DE AULA TEÓRICA
Motricidade Somática - Tronco Cerebral
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.
3. Decorticação, decerebração e espasticidade.
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Porque essa aula é importante para o curso de medicina?
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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 paralelas;4. 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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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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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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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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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 cerebelo coordena o
comportamento locomotor
através de um sinal feed-back do movimento e
modula a atividade pela via descendente.
O cortex motor fornece correção
visuo-motora (VCtx) da locomoção
via cortex parietal posterior
(pPCtx).
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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 equilíbrio 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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Atividade Respiratória é altamente responsiva às variações de:
Convergência de sinais sensoriais influenciam n. motor bulbar envolvidono controle da respiração.
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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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Papel do Tronco Encefálico no Equilíbrio Postural
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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.
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 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.
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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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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.
Papel dos neurônios motores do Tronco Encefálico no Equilíbrio Postural
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Vias Neurais envolvidas na Manutenção da Postura
Neurônios dos Núcleos Vestibulatesintegram informações vestibulares,
somatossensoriais e visuais;exerce papel fundamental no Equilíbrio Postural
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Núcleos Vestibulares: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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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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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 Vestibulares Posturais e Oculares
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Quais são os Reflexos Posturais na ilustração abaixo?
ex: sensação que vai cair
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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
ex: sensação que vai cair
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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
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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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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-espinhalefeito sobre os motoneurônios gama
Trato Retículo-Espinhal
Pontino –
tendência extensora.
Trato Retículo-Espinhal
Bulbar –tendência
flexora.
A co-ativação alfa-gama é necessária para que o fuso muscular esteja
continuamente em estado de sensibilidade tônica durante a contração muscular.
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A - Decorticação
Pernas rodadas para dentro; pés em flexão
plantar, braços aduzidos; cotovelos,
punhos e dedos fletidos.
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
(extensor gama). Não há flexão
dos membros superiores devido
à remoção de influencias
rubrais.
Rigidez de descerebraçãoextensão rígida dos membros
superiores e hiporreflexia.
Braços aduzidos, cotovelos rigidamente
estendidos, antebraços pronados e punhos
e dedos fletidos.
são afetados e interrompidos os
tractos motores rubro-espinal
e córtico-espinhal
B - Descerebração
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Espasticidade é uma alteração no tônus muscular.
Ocorre em doenças neurológicas que provocam lesão de células do sistema nervoso,
responsáveis pelo controle dos movimentos.
resistência ao movimento cede mediante a força empregada
• Paralisia cerebral.
• Lesão medular.
• Esclerose múltipla.
• Esclerose lateral amiotrófica.
• Acidente vascular cerebral.
• Lesões cerebrais causadas por falta de oxigênio ou traumatismos físicos, hemorragia
ou infecção.
Os sintomas podem variar desde uma leve contração muscular até uma deformidade
grave, com permanente encurtamento muscular e posturas anômalas.
Rigidez resistência constante ao movimento
presentes no Parkinson e doenças degenerativas
Rigidez e Espasticidadehttps://www.youtube.com/watch?v=8sXQ0BHM5E8
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Porque essa aula é importante para o curso de medicina?