Estrutura do Sistema Nervoso Sistema Nervoso Central

Cérebro Cerebelo ENCÉFALO Tronco Encefálico Medula Espinhal

Sistema Nervoso Periférico SNP Somático SNP Visceral

Nervos Cranianos MeningesObs.: Axônios aferentes X axônios eferentes

Diferentes tipos celulares no Sistema Nervoso

Neurônios Percebem as modificações do meio ambiente,

comunicam tais modificações a outros neurônios e comandam as respostas corporais a essas sensações

Células Gliais Contribuem para a função encefálica sobretudo por

isolar, sustentar, e nutrir os neurônios vizinhos

Glia Astrócitos

Preenchem os espaços entre os neurônios Apresentam proteínas especiais em suas

membranas que ativamente removem os neurotransmissores da fenda sináptica

Regulam a concentração de substâncias que tenham potencial para interferir nas funções neuronais diversas

Oligodendrócitos (SNC) e Células de Schwann (SNP) Formam as camadas da membrana que fazem

o isolamento elétrico do axônio

Neurônio

Núcleo Onde estão contidos os cromossomos que

contém o DNA

Retículo Endoplasmático Rugoso É o maior sítio de síntese protéica nos neurônios Proteínas sintetizadas no Retículo

Endoplasmático Rugoso são destinadas à inserção na membrana da célula ou de uma organela

SOMA

SOMA Retículo Endoplasmático Liso

Papel importante no processamento de moléculas protéicas

Regulam a concentração interna de substâncias como o cálcio

Aparelho de Golgi Distribuem certas proteínas destinadas a

diferentes partes de um neurônio, tais como axônio e dendritos.

Mitocôndrias É a “moeda energética da célula”

Membrana Neural

Axônios Cone de implantação Características marcantes que distingem do

soma: Não exibe Retículo Endoplasmático Rugoso e os

ribossomos, quando presentes, são poucos. Composição protéica da membrana é

fundamentalmente diferente Terminal Axonal Sinapses Transporte Axoplasmático

Dendritos

Controle Espinhal do movimento“Existe uma quantidade significativa de circuitos dentro da medula espinhal, responsáveis pelo controle coordenado dos movimentos, particularmente os estereotipados (repetitivos), como aqueles relacionados com a locomoção” SherringtonA visão atual é que a medula espinhal possui certos programas motores para a geração de movimentos coordenados, e que tais programas são acessados, executados por comandos descendentes do encéfalo.

Neurônio Motor Inferior Compreende os neurônios motores da medula

espinhal e os núcleos motores dos nervos cranianos localizados no tronco cerebral.

Músculo esquelético: a unidade funcional Estrutura de fibra muscular

Junção neuromuscular Acetilcolina/ acetilcolinesterase Raticida/ miastenia gravis

Unidade Motora

Fuso Muscular

Órgãos tendinosos de Golgi

A medula espinhal O NM do corno anterior que inervam os

músculos individuais são agrupados em núcleos motores, dispostos em colunas longitudinais que se estendem por 1 a 4 segmentos medulares.

Organização espacial dos núcleos motores Proximal- distal Flexor - extensor

Importância funcional Músculos axiais e proximais postura e equilíbrio Músculos distais (membros superiores) atividade

manipulatórias Todos os NM são influenciados por IN e vias

descendentes

Tipos de fibras musculares

Contração rápida e potente Poucas mitocôndrias Metabolismo anaeróbico Menos resistente à fadiga

Branca

Grande quantidade de mitocôndrias Contração lenta Metabolismo oxidativo Resistentes à fadiga Responsáveis pela sustentação

Vermelha

A base molecular da contração muscular

Um potencial de ação ocorre em um axônio de NM alfa

A Acetilcolina é liberada pelo terminal do axônio do neurônio motor alfa na junção neuromuscular

Os canais de receptores de acetilcolina se abrem e o sarcolema pós sináptico despolariza (PEPS)

Canais de sódio dependentes de voltagem de abrem; um potencial de ação é gerado na fibra muscular e propaga-se ao longo do sarcolema

A despolarização do túbulos T provoca a liberação de Ca2+ do retículo sarcoplasmático.

Contração O Ca2+ liga-se a troponina Os sítios de ligação para a miosina, na actina, são

expostos As cabeças da miosina conectam-se à actina As cabeças da miosina fazem movimento de

rotação As cabeças da miosina desconectam-se as custas

do ATP O ciclo prossegue enquanto Ca2+ e ATP estiverem

presentes

Relaxamento O Ca2+ é sequestrado pelo Retículo sarcoplasmático Os sítios de ligação para miosina na actina são

cobertos por troponina

Sistema de ação/ motor - Uma visão global

Sistemas sensoriais transformam energia física em sinais neurais

Sistemas motores transformam os sinais neurais em força contrátil nos músculos para produzir movimento

Enviar comandos de execução para vários grupos musculares

considerar a distribuição da massa corporal e planejar ajustes posturais adequados

Considerar a maquinaria motora: propriedades mecânicas dos músculos, ossos e articulações

Controlar a contração muscularEstruturas do SNC que participam do controle motor: Medula espinhal, tronco cerebral, áreas

motoras corticais Subcorticais: Núcleos da base, cerebelo

Mecanismos Espinhais Dentro do SNC todo neurônio é conectado a outro

neurônio através de um determinado nº de sinapses Sinapses feitas por fibras aferentes são excitatórias

SNC está sob a influência de vários estímulos excitatórios Pode produzir um efeito motor indesejável

Necessidade de mecanismos de controle da excitação

Sinapse = Membrana pré- sináptica, fenda sináptica e membrana pós- sináptica

Inibição da transmissão sináptica: Diminuição da eficácia da sinapse Resultado de eventos sobre a membrana pós ou pré-

sináptica

Inibição e excitação Pós sináptica

PEPS • Sinapse excitatória• Membrana pós sináptica em direção ao limiar de disparo (despolarização) potencial de ação

PIPS • Membrana pós sináptica em direção oposta ao limiar de disparo (hiperpolarização) não gera potencial de ação

Células de Renshaw ( Inibição Recorrente)

Ramificação dos axônios do NM Sinapse excitatória com as C. Renshaw

Sinapse inibitória sobre o mesmo conjunto do NM e NM

Mecanismo de “Feedback Negativo”

Sob a influência de estímulos descendentes

cerebrais

Aplicação

Níveis altos de força muscular:C. de Renshaws “OFF” Controle preciso da atividade muscular:C. de Renshaws “ON”

Causada por:

Função: Minimizar os efeitos de uma perturbação ou desequilíbrio

Ativação de IN

Redução do potencial de ação no terminal aferente

Redução da quantidade de neurotransmissor liberado

Redução de ação dos aferentes sobre o NM

Sinapse axo- axônica (Gaba)

Sistema Sensório - perceptual

Fornece informações sobre o corpo e o ambiente (integração) Sistema Visual Sistema Vestibular Sistema Somatosensorial

Importante para planejar e refinar o movimento

Sistema Visual

Identificar objetos e seu movimento no espaço Localizar nosso corpo no espaço Obter referência do movimento do corpo e suas

partes

Permite:

Controle da postura Locomoção Manipulação

Função:

Sistema Somatosensorial

Fuso Muscular

OTG

Receptores articulares

Receptores cutâneos

Receptores Periféricos

Sistema Vestibular

Manter o equilíbrio

Manter alinhamento da cabeça

Ajustar movimento dos olhos / cabeça

Funções:

Fuso Muscular

Fibras musculares especializadas (intrafusais) Terminações sensoriais (fibras aferentes) Terminações motoras (fibras eferentes)

Componentes Principais

Fibras do grupo Ia sensível a variação da velocidade e comprimento do músculo

Fibras do grupo II

Terminações Sensoriais

Recebem estímulos da fibras aferentes Ia do fuso

Enviam axônios aos NM do grupo muscular

antagonista mecanismo de inibição recíproca

São inibidos pelas C. de Renshaw

Recebem estímulos descendentes

Maior inibição do IN Ia Co - contração

Interneurônios Ia

Convergência para IN Ib

Aferentes do IA do fusoAferentes cutâneos Aferentes articularesEstímulos excitatórios e inibitórios de vias descendentes

Função: Produzem um mecanismo espinhal para o controle fino dos movimentos exploratórios (tato ativo)

Órgão Tendinoso de Golgi

Situado na junção mio- tendinosa Conectado em série com as fibras musculares Invervado por axônio Ib entra na cápsula e se

ramifica em terminações finais se enroscam por entre os feixes de colágeno

Estiramento do OTG (Contração muscular) Compressão do axônio aferente pelas fibras

colágenas Maior freqüência de descarga Função: Capta a tensão muscular

Apresenta duas fases de variação do comprimento:

Músculo Estirado ou Liberado

Quando o comprimento do músculo varia Maior freqüência descarga principalmente das fibras

Ia Reflete a velocidade da viração do comprimento

muscular ( freqüências altas ocorrem com o estiramento rápido)

Estímulos transitórios produzem rajadas de disparo nas fibras Ia

Fase dinâmica

Quando o comprimento do músculo é estabilizado Fibras II - Informam sobre o comprimentos

estático do músculo

Fase estática

NM inervam as fibras intrafusais (região polar)

Ativação

Contração e encurtamento das regiões polares

Maior freqüência de disparo das terminações

sensoriais Co- ativação

Terminações Motoras

Receptores articulares

Terminais tipo Ruffini Terminais Paciniforme Terminações nervosas livres Receptores ligamentares Localizados em diferentes porções da cápsula Pode refletir local de stress durante o movimento Morfologia semelhante a outros receptores

sensoriais Detectores de limites disparam perto de

extremos de movimento impede lesão articular (oposto ao fuso muscular)

Receptores cutâneos

Corpúsculo de Meissner Sensitivo a rápida mudança de pressão em pequena área da pele (adaptação rápida)

Corpúsculo de Pacini Reação rápida a deformação mecânicas (Vibração)

Células de Merkel Responde a pressão vertical na superfície da pele, sem deslocamento lateral.

Mecanorreceptores

Reflexos Espinhais

Reflexo Resposta induzida por estímulo externo

Circuito neural restrito a medula; as informações são provenientes dos músculos, articulações e pele

Modulados de acordo com a tarefa

Funções: Ajustar perturbações inesperadas Organizar padrões de coordenação (inibição recíproca) Permitir proteção contra estímulo doloroso ou lesivo

Reflexos de Estiramento

Estiramento muscular Aumento da excitação do fuso Aumento da freqüência de descarga Ia Fibras Ia:

Conexão monossináptica excitatória com NM do músculo homônimo e dos sinergistas

Provoca contração que se opõe ao alongamento

Aumenta as propriedades elásticas do músculo

Conexão dissináptica com NM antagonista

Reflexos de OTG

Aumento de tensão muscular (OTG)

Excitação das fibras aferentes Ib

Excitação IN Ib Excitação do NM antagonista

Inibição NM homônimos e sinergistas

Diminuição da tensão muscular

O tronco encefálico

Modula os NM e IN da medula através de dois sistemas descendentes:

Medial: Controla músculos axiais e proximais Trato vestibuloespinhal controle do equilíbrio e postura Trato reticuloespinhal manutenção da postura Trato tectoespinhal coordenação dos movimentos das

mãos e dedos

Lateral: Controla músculos distais dos membros T. rubroespinhal controle de movimentos das mãos e

dedos

Estimulação da pele Estimulação reflexa de músculos por baixo da área

estimulada Funções protetoras e posturais

Desencadeado por fibras aferentes cutâneas (III e IV) Flexão de todo o membro em reposta a um estímulo

nocivo, por meio de vias reflexas polissinápticas Apresentam inervação recíproca: os músculos

flexores do membro estimulado se contraem ao mesmo tempo que os extensores são inibidos

Reflexo de Flexão

Reflexos Cutâneos

Reflexo de Extensão Cruzada aumenta o suporte postural durante o afastamento os estímulo doloroso

Organização supra segmentar para o movimento

Movimento voluntário É planejado de acordo com os objetivos da tarefa e formatado de acordo com aspectos específicos do ambiente

Área motora suplementar Área pré- motoras

corticais Córtex pré- motor Córtex motor primário

Córtex Motor

Áreas pré- motoras - preparação para o movimento

Córtex motor primário Estruturas sub- corticais Medula espinhal

Programa seqüências complexas de movimento Coordena atividade postural associada ao movimento Atividade dos neurônios está ligada à atividade mental

necessária para o planejamento motor

Área motora suplementar

Projeções

Controla e orienta movimentos proximais direcionados a um determinado objetivo ( projeções abundantes para o sistema medial do tronco encefálico)Potencial de prontidão “BEREITSCHAFTPOTENTIAL”

Córtex Pré- motor

Ocorre a transição da programação para a execução motora

Relacionado com a iniciação do movimento ( os neurônios alteram sua atividade em breve antecipação ao movimento)

Codifica a força e a direção dos movimentos voluntários

Córtex Motor - Primário

O córtex motor

Capacidade de organizar e executar atos motores complexos

Organização somatotrópica Atuação sobre os NM e IN medulares

Direta T. CortipoespinhalIndireta Vias descendentes do tronco

encefálico Comandos motores corticais

T. Corticocobulbar T. Corticoespinhal

Núcleos motores dos NM dos músculos do nervos cranianos tronco e membros

T. Corticoespinhal Contém cerca de 1 milhão de axônios Se origina nas áreas motoras

corticais e no córtex somatosensorial

Cruza na pirâmide bulbar

Termina em NM da zona lateral medular (músculos distais) e IN da zona intermédia

Não é cruzado Termina bilateralmente

em NM da zona media medular (músculos axiais) e zona intermédia

LateralAnterior

Outras partes do encéfalo que também regulam a função motora

Cerebelo Gânglios basais

Papel crítico na formatação e no refinamento do movimento

Sistema comparador: Responsável por melhorar a eficácia do movimento

Comparação entre o comando para a ação e a informação sobre o ato motor que está sendo realizado

É possível que os circuitos cerebelares sejam modificados pela experiência e que tais alterações sejam importantes para o aprendizado motor

Cerebelo

Localizado atrás do tronco cerebral É formado por três pares de núcleos profundos:

Fastígio

Interposto Principais estruturas de saída

Denteado

Recebe informações da periferia e de todos os níveis do SNC

Núcleos Basais Recebem informações de diversas regiões do

córtex cerebral Projeções para várias áreas corticais:

Córtex pré- frontal, áreas pré motoras, e córtex motor primário (via tálamo) influenciam sistemas descendentes

Formado por 5 núcleos subcorticaisCaudadoPutâmenGlobo PálidoSubstância NegraNúcleo Subtalâmico

Componentes de entrada Estriado

Componentes de saída