Fisiologia do Sistema NervosoMotricidade Somática : Tronco Encefálico

Profa Dra Eliane ComoliDepto Fisiologia

FMRP-USP

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.

Porque essa aula é importante para o curso de medicina?

Circuito Medular e LocomoçãoRitimicidade do Movimento

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

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.

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

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.

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

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.

Região Locomotora mesencefálicaestimulação elétrica em animal

decerebrado, magnitude da temporização e amplitude são mediadas via:

serotonina (rafe) e noradrenalina (locus coeruleus)

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.

Os movimentos de locomoção precisam ser continuamente adaptados ao ambiente.

Intervenção de centros superiores do SNervoso

Atividade dos neurônios do córtex motor é

modulada por impulsos do sistema visual

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

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).

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.

Tronco CerebralRitimicidade do Movimento

Controle Neural da RespiraçãoRitimicidade da Mecânica Respiratória

o centro respiratório é composto de vários grupos de motoneurônios

localizados bilateralmente no bulbo e na ponte.

Centro Respiratório

(freqüência e padrão respiratório)

Atividade Respiratória é altamente responsiva às variações de:

Convergência de sinais sensoriais influenciam n. motor bulbar envolvidono controle da respiração.

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

Papel do Tronco Encefálico no Equilíbrio Postural

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.

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.

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.

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.

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.

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

Vias Neurais envolvidas na Manutenção da Postura

Neurônios dos Núcleos Vestibulatesintegram informações vestibulares,

somatossensoriais e visuais;exerce papel fundamental no Equilíbrio Postural

Núcleos Vestibulares:Integração Sensorial e Motora no

ajuste Postural Reflexo

Percepção da Informação Vestibular(percepção da orientação corporal)

Integração Sensório-Motora Vestibular

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.

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

Quais são os Reflexos Posturais na ilustração abaixo?

ex: sensação que vai cair

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

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

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

é uma resposta compensatória dos músculos do pescoço em decorrência da

sinalização proprioceptiva durante o movimento.

Reflexo Postural Cervicocólico

ex: sensação que vai cair

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)

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

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.

Reflexos Vestibulares e importância do Cerebelo

Dentro de um ônibus em movimento, estando de

pé, como não cair?

Organização e regulação da postura humana

https://www.youtube.com/watch?v=I6xB7rOX1mU&l

ist=PL8D9CD9F5D13C93FC&index=15

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.

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

Regulação sobre o Tônus e Atividade Muscular

Via Córtico-Espinhal

Via Rubro-Espinhal

Trato Rubroespinhal – ativadora

dos músculos flexores e inibidora

dos músculos extensores.

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.

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

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.

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

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

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

Porque essa aula é importante para o curso de medicina?