BASES NEUROFISIOLÓGICAS

Resumen Cardinalli

Organización funcional del sistema motor

• Niveles jerárquicos de organización del sistema motor:

-Medula-Tallo del encéfalo-Corteza motora-Área pre-motora y otras áreas corticales

La diagramación del “plan motor”

• Corteza pre-motora• Corteza motora suplementaria• Corteza parietal posterior• Ganglios basales• Cerebro-cerebeloGanglios basales y cerebelo tienen una función

regulatoria sobre el sistema motor.

Control de la postura.

Sistema dorso-medial o del movimiento• Corteza motora primaria• Núcleo rojo

Sistema ventro-medial• Núcleos vestibulares• Tubérculos cuadrigéminos superiores• Formación reticular

Vía final común del sistema. Contracción muscular

• Unidades motoras de la médula espinal• Las unidades motoras de los pares craneanos

motores

Control del movimiento

• Depende del grado de ajuste (gradación) de la contracción muscular posible mediante tres tipos de información sensorial:

-exteroceptores. Proveen al sistema coordenadas espaciales

-propioceptores. Información sobre la posición del cuerpo en el espacio, ángulos articulares y relación longitud tensión muscular.

-ambos. informan las consecuencias de la acción

Vías descendentes-modulación

• Vestibuloespinal medial y lateral: control del equilibrio.

• Tectoespinal: coordinación de los movimientos oculares con los de la cabeza y cuello buscando blanco en el campo visual.

• Reticuloespinal: control del tono muscular.• Rubroespinal: postura

Haces de corteza

• Corticoespinal: fibras que terminan en los grupos neuronales de la médula espinal.

• Corticobulbar: fibras que terminan en los núcleos craneanos.

Provienen de la corteza motora primaria, de la corteza pre-motora y de la corteza somatosensorial primaria.

Pool de motoneuronas:

• Grupo de neuronas que inerva al músculo. • Se extienden de dos a cuatro segmentos de la

médula. • Motoneuronas alfa, beta y gamma.

Medula espinal/Reflejos musculares/Tono muscular

• Receptores sensoriales:Informan sobre: tensión, presión, longitud,

nocicepción.Los que registran la actividad

contráctil(neuromuscular):HUSO MUSCULAR Y EL ORGANO TENDINOSO DE

GOLGI.

Huso Neuromuscular

Conecciones del Golgi• Cuando el músculo se contrae, el tendón se

estira. Estimula el Golgi. Mediante las fibras Ib produce relajación músculo agonista y activación de los antagonistas.

• Las conecciones Ib se hacen mediante interneuronas.

• Las conecciones inhibitorias son mas fuertes sobre los sistemas de control extensor.

• Sistema especializado de medición de tensión muscular

Comparativo

• HUSO MUSCULAR: paralelo a las fibras. Informa sobre la longitud muscular.

• Fibras intrafusales. Inervadas tanto por el sistema gamma y beta.

• (extrafusal: alfa).

• O. T. GOLGI:-En serie con las fibras.Informa sobre la tensiónMuscular.-en serie en la unión

músculotendinosa.-fibras Ib

Circuitos neuronales que participan del reflejo miotático

• Fibras Ia hacen contacto monosináptico excitatorio con las motoneuronas alfa

• Fibras Ia hacen contacto con interneuronas inhibitorias=inhiben a las alfam. de los antagonistas(inervación recíproca).

• Renshaw. Activada por la alfam.

Función de ambos reflejos

• Homeostasis neuromuscular(alfa, beta, gamma)• Las motoneuronas alfa y gamma: bajo el

control de las vías motoras descendentes corticoespinales.

• Mediante el proceso de coactivación alfa-gamma: son estimuladas por vías descendentes durante el movimiento. Simultáneamente a las motoneuronas beta

HUSO VS. GOLGI

• Descarga en reposo• Descarga ante el

estiramiento(máxima descarga)

• Descargas fibras Ia y II

• Descarga en contracción(máxima descarga)

• Descarga ante el estiramiento(menor descarga)

• Descargas fibras Ib

RENSHAW

Renshaw• Feedback: inhibición por retroalimentación a

las alfamotoneuronas.• Feedforward: inhibición anterógrada a las

motoneuronas circundantes.• Inhibe a la interneurona inhibitoria del

antagonista estimulada por Ia.• Sinapsa con el haz espinocerebeloso ventral

para informar la actividad a centros superiores.

Influencia de haces superiorescontrol motor

Retroalimentación(fedback-fedforward)

Sistema de retroalimentación

• Permite que se provea de información durante todo el desarrollo del movimiento.

• La co-activación constituye un ejemplo de sistema de retroalimentación

• Sistema servoasistidos: sistema controlado por retroalimentación.

PROGRAMA DE AJUSTE POSTURAL

• RESIDENTE EN EL TRONCO ENCEFÁLICO.• RESPUESTAS ADECUADAS AL OBJETIVO

PROPUESTO.• SE REALIZAN AJUSTES CONTÍNUAMENTE QUE

LA REFINAN Y OPTIMIZAN.• RELACION DE ESTABILIDAD

POSTURAL/CENTRO g/BASE DE SUSTENTACIÓN

INTEGRACIÓN DE:• VISIÓN• POSICION DE LA CABEZA• PROPIOCEPCION• EXTEROCEPCIONEL SISTEMA NERVIOSO ELABORA UN

PROGRAMA POSTURAL ANTICIPADO ADECUADO AL MOVIMIENTO MEDIANTE RESPUESTAS AUTOMÁTICAS DE AJUSTE (cadenas de reflejos sensoriales)

Relaciones posturales

• Reflejos propioceptivos musculares distales (pies y pantorrillas)

• Exteroceptores: fascia plantar• Reflejos tónicos del cuello• Reflejos vestibuloespinales (balanceo de la

cabeza)• Receptores visuales: variaciones del plano-

horizonte

Tono y postura: influencias descendentes principales

• Reticuloespinales: inervan las motoneuronas alfa y gamma.

• Vestibuloespinales: excitatorias de ajuste.• Cerebelosas: inhibitorio del núcleo vestibular

lateral(rubroespinales).

Aparato vestibular

• Fundamental en la coordianción de las respuestas motoras, los movimientos oculares, el tono y la postura.

• Coordinación de movimientos de cabeza y cuello

• Fijar la mirada en un objetivo en el espacio• Detección de la posición y el movimiento de la

cabeza en el espacio.

Movimiento

Fases:• Identificación del objetivo del acto

motor(motivación)• Diseño de un plan motor• Ajustes del plan de acción coordinado por las

vías descendentes motoras sobre las motoneuronas espinales.

Fases

Gobernados por:-corteza motora primaria-corteza premotora-área motora

suplementaria-corteza parietal posterior

Modelo predictivo interno de control motor

Planificación motora: En el SNC existen redes neuronales con representaciones de las propiedades físicas del aparato locomator. Utilizadas para proveer los comandos motores en forma predictiva.

Secuencia de aprendizaje

• A partir de un objetivo.• Reconocimiento del sistema interno

anatomofuncional (información sensorial real)• Prueba y error: 1-coactivación. 2-contracción

de agonistas y relajación antagonista.3-repetición=velocidad de ejecución. Gesto específico.

La corteza motora primaria responsable de la ejecución del movimiento

• Recibe información de: 1-periferia desde tálamo o áreas

somatosensoriales primarias a la corteza motora y premotora.2-cerebelo a corteza motora y premotora.3-ganglios basales al área motora suplementaria.

Influye sobre:

• Las motoneuronas alfa• Las motoneuronas alfa y beta• Interneuronas• Sistemas descendentes del tronco encefálico:

control del movimiento, tono y postura.

Reflejo transcortical

• Dos niveles de control reflejo e intensidad de respuesta:

1-Medular: mediado por reflejos de estiramiento y tensión

2-Cortical: mediado por el reflejo transcortical. Desarrollo de vías en paralelo de control motor no corticales que actúan en situaciones de dificultad.

Corteza motora secundaria

• Encargada del plan de acción que precede a la ejecución realizada por corteza.

• El área motora suplementaria realiza: 1-un programa de ejecución(secuencia de

movimientos).2-un programa postural. comprende ajustes posturales para la ejecución de los movimientos (génesis de movimientos con marco de referencia intrapersonal).

Corteza premotora

• Actúa: en los movimeintos de proyección de los miembros bajo guía sensorial, visual o táctil(movimientos en función al espacio extrapersonal)

Corteza parietal posterior

• Provee información sobre el blanco táctil o visual del movimiento.

La corteza cerebral se organiza en Patrones de organización modular

• Organización modular:“Procesado en paralelo” por distribución, donde

los diferentes centros transforman la información compleja que reciben y la transmiten.

Hay combinación de elementos sensoriales y motores, una difusa interfase entre “lo sensorial” y “lo motor”.

Control motor

• Circuitos Retroalimentación positiva

Respuestas amplificadas Módulos en paralelo Sistema eficiente

Reflejo Miotático y Reflejo Miotático Inverso

SISTEMA VESTIBULAR PROPIOCEPTIVO

RECEPTORES• Terminaciones libres no encapsuladas: piel, capsula,

aponeurosis, ligamentos, cápsulas articulares, tendones, periostio, pericondrio, músculos (influencia en tacto y dolor).

• Corpúsculos de Meissner: en las papilas dérmicas de la piel(sensibles al tacto).

• Corpúsculos de Pacini. En dermis, tejido subcutáneo, ligamentos, cápsulas articulares, pleura y genitales externos. Resppnden a la presión, tensión, vibración.

• Los corpúsculos articulares de Ruffini, situados en las inserciones capsuloligamentarias y en el periostio, proporcionan información sobre la posición articular, la dirección y velocidad del movimiento.

• Huso NM: En el músculo esquelético (en la inserción tendinosa). Inervados por el sistema GAMMA y ALFA (Sistema Piramidal y Extrapiramidal). La Información sensitiva propioceptiva al SNC sobre actividad muscular.

• Husos Neurotendinosos: Sensibles a la tensión tendinosa. Relacionados al tono muscular.

Base Bibliográfica

• Neurociencia aplicada sus fundamentosCardinaliPanamericana 2007.