organização do sistema motor - (LTC) de NUTES

ORGANIZAÇÃO DO SISTEMA MOTOR
MOVIMENTO E VIDA
COMUNICAÇÃO E
EXPRESSÃO
MANUTENÇÃO DA
POSIÇÃO DO CORPO
MANIPULAÇÃO E
FUGA DE SITUAÇÕES CONFECÇÃO DE UTENSÍLIOS
DE PERIGO
IMPORTÂNCIA DO SISTEMA SENSORIAL
INFORMAÇÕES DO AMBIENTE; POSIÇÃO E ORIENTAÇÃO
DO CORPO E MEMBROS E GRAU DE CONTRAÇÃO DOS
MÚSCULOS.
Sistemas Sensoriais
transformam energia física em sinais neurais (transdução).
Sistemas Motores
traduzem sinais neurais em força contrátil.
IMPORTÂNCIA SENSORIAL
Interação
organismo-meio
Adaptação
SISTEMA NERVOSO CENTRAL
SNA
S. Sensorial
MEIO INTERIOR
E EXTERIOR
S. Motor
COMPONENTES AFERENTES E EFERENTES
Professor Alfred Sholl – Programa Neurobiologia – Instituto de Biofísica Carlos Chagas Filho – UFRJ
TIPOS DE FIBRAS MUSCULARES
TECIDO MUSCULAR ESTRIADO ESQUELÉTICO
CONTRAÇÃO MUSCULAR
ESTRUTURA DA FIBRA MUSCULAR
Fibras musculares são formadas pela fusão
de células musculares precursoras.
Memb. Celular=sarcolema
Retículo endoplasmático= sarcoplasmático
Túbulos T= invaginações do sarcolema
Miofibrilas: estruturas cilíndricas que se
contraem em resposta ao potencial de ação.
São rodeadas pelo retículo sarcoplasmático.
FLUXOS IÔNICOS ENVOLVIDOS NO POTENCIAL DE AÇÃO
JÁ NAS CÉLULAS MUSCULARES....
BASE MOLECULAR DA CONTRAÇÃO MUSCULAR
A MIOFIBRILA EM DETALHE
(alfa-actinina)
(actina+tropomiosina)
1. exposição dos sítios
de ligação a miosina na actina- ligação
2. movimento de rotação
das cabeças de miosina
RELAXAMENTO:
1. Ca2+ é sequestrado pelo retículo
2. inibição da interação miosina-actina
é facilitada pela troponina.
3. desligamento actina-miosina dependente de ATP
4. ciclo prossegue enquanto Ca2+ e ATP estão presentes.
RIGOR MORTIS: NÃO HÁ DESLIGAMENTO DA ACTINA-MIOSINA POR FALTA DE ATP.
FILME!
TIPOS DE FIBRAS MUSCULARES
Tipos diferentes predominam nos músculos dependendo da função que esses exercem.
- Vermelhas: músculos intervertebrais
- Brancas: predominam nos bíceps - explosão.
- Intermediárias: características mistas.
Cada unidade motora contém apenas um tipo de fibra.
MOTONEURÔNIO: VIA FINAL COMUM
Figura 11.9. O experimento de rastreamento retrógrado das colunas de motoneurônios consiste na injeção de um corante
rastreador (A), seguido da análise ao microscópio da posição dos somas marcados no corno ventral (pontos azuis em B e C). No
gato, a coluna do músculo solear estende-se de L4 a S1 (C), enquanto a coluna do gastrocnêmio medial vai até S3. Modificado de
R.E. Burke et al. (1977), Journal of Neurophysiology 40: 667-680.
lateral
medial
Figura 11.10. A medula,
r e p r e s e n t a d a
esquematicamente à
esquerda, em A, apresenta
duas intumescências
(cervical e lombar). Nelas
há mais neurônios, e por
isso a substância cinzenta é
maior, como se pode ver
nos cortes transversais
correspondentes,
alinhados no centro. Os
s e gm en t os sup e rio re s
comandam os músculos
dos membros superiores,
as intermediárias os do
tronco, e as inferiores os
dos membros inferiores. O
desenho em B representa a
topografia médio-lateral da
substância cinzenta: os
motoneurônios laterais
comandam os músculos
di stai s, enq uanto os
mediais comandam os
músculos proximais.
UNIDADE MOTORA E GÊNESE DE FORÇA
Professor Alfred Sholl – Programa Neurobiologia – Instituto de Biofísica Carlos Chagas Filho – UFRJ
CONTROLE DA GRADUAÇÃO DA CONTRAÇÃO MUSCULAR
1- FREQUÊNCIA DE DISPAROS
DA UNIDADE MOTORA.
- liberação de Acetilcolina
(abreviação: ACh ou ACo)
- geração de PPSE (ou potencial da
placa motora)
- geração de potencial de ação
Contração sustentada requer
sequência contínua de potenciais de
ação (somação).
Frequência de disparos gradua
as contrações musculares.
2- RECRUTAMENTO DE
UNIDADES MOTORAS SINÉRGICAS.
Ativação de unidades motoras que
modulam um mesmo movimento.
# Princípio do tamanho.
UNIDADES MOTORAS: DENSIDADE
DE INERVAÇãO E CLASSIFICAÇÃO
Razão de
Inervação
Baixa (unidade motora constituída
por muitas fibras musculares)
Máxima (unidade motora
constituída por uma única fibra
muscular)
Professor Alfred Sholl – Programa Neurobiologia – Instituto de Biofísica Carlos Chagas Filho – UFRJ
Estímulo rápido
Estímulo prolongado
Figura 11.13. As unidades motoras foram estudadas pelos fisiologistas analisando a força que são capazes de produzir após a
estimulação do seu motoneurônio. A. Quando o estímulo elétrico é simples (aplicado no momento indicado pela seta), algumas
produzem contração intensa e muito rápida (RF), outras uma contração menor e menos rápida (RRF), e o terceiro grupo uma contração
bastante lenta e fraca (L). B. Quando o estímulo é repetitivo e prolongado (seta) nota-se a mesma distinção entre os tipos. C.
Finalmente, quando o estímulo é repetitivo e forte o suficiente para obter sempre a contração máxima, verifica-se que o tipo RF entra
logo em fadiga, o tipo RRF resiste mais tempo, e o tipo L ainda mais. Note a diferença de escala de tempo nas abscissas: cada curva em
A equivale a uma ondulação em B, e a um traço vertical em C. Modificado de R.E. Burke et al. (1974) Journal of Physiology 238: 503-514.
MODULAÇÃO DOS NEURÔNIOS MOTORES INFERIORES
(maior entrada)
(córtex motor e tronco encefálico)
Interneurônios podem ser excitatórios ou inibitórios e constituem os circuitos
que geram os programas motores espinhais.
HIERARQUIA E CONTROLE DE MOVIMENTOS
(Sherrington)
CORTEX MOTOR
Movimentos voluntários e ajustes
antecipatórios
NÚCLEOS DA BASE E
CEREBELO
Iniciação, modulação, coordenação,
refinamento e aprendizado motor
TRONCO ENCEFÁLICO
Reflexos multimodais &
ajustes compensatórios
MEDULA ESPINHAL
Movimentos Reflexos & Rítmicos
HIERARQUIA DO CONTROLE MOTOR
Primeiro nível: Medula Espinhal
Segundo nível: Tronco Encefálico
Terceiro Nível: Córtex Cerebral
EXECUÇÃO
CONTROLE
PLANEJAMENTO
Cerebelo e núcleos da base: não estão diretamente envolvidos na
produção do movimento mas modulam as ações dos sistemas córtico-espinhais e
do tronco encefálico.
TIPOS DE MOVIMENTO:
Os movimentos, quanto ao grau hierárquico e controle, podem ser
divididos em: voluntários, rítmicos ou reflexos.
Os movimentos, quanto à forma de execução, podem ser divididos em:
de translação, de rotação e mistos: com translação e rotação.
CLASSES DE MOVIMENTOS
• ATOS REFLEXOS - considerados involuntários, simples (poucos músculos),
estereotipados, em geral ocorrem automaticamente em resposta a um estímulo
sensorial.
Ex. resposta ao toque em superfície quente, chute após toque do martelo no
joelho.
• MOVIMENTOS POSTURAIS - participam essencialmente os músculos
próximos à coluna vertebral mas músculos das extremidades também participam.
Ex. restabelecimento do equilíbrio após tropeço.
• PADRÕES MOTORES RÍTMICOS - características de atos voluntários e reflexos.
Tipicamente o início e o fim são voluntários. A sequência de movimentos é
relativamente estereotipada onde os movimentos repetitivos podem continuar
quase automaticamente.
Ex. andar, correr, mastigar.
• MOVIMENTOS VOLUNTÁRIOS - mais complexos. Apresentam um objetivo; são
em sua maioria aprendidos, com a prática há melhora na execução e diminui a
necessidade de consciência do movimento.
Ex. dirigir carro, tocar piano, dançar.
FATORES QUE INFLUENCIAM O
PLANEJAMENTO DE UM MOVIMENTO ...
1) Seleção da seqüência apropriada de eventos motores
2) Determinação da sua precisão temporal
-
Por outro lado, as mais variadas informações sensoriais serão
utilizadas simultaneamente para avaliar a ação em curso e
desencadear a próxima ação (modelos de retro-alimentação
forward e inverso) …
Professor Alfred Sholl – Programa Neurobiologia – Instituto de Biofísica Carlos Chagas Filho – UFRJ
… E SEUS OBJETIVOS …
…que pode
representar
movimentos que
se oponham à
presença da
gravidade…
...de orientação ou …
...que se adaptem
às perturbações
inesperadas…
Professor Alfred Sholl – Programa Neurobiologia – Instituto de Biofísica Carlos Chagas Filho – UFRJ
...
.... ou para proporcionar o aprendizado e a motivação.
As únicas coisas que tenho
paciência pra aprender são
completamente inúteis na
vida..
Professor Alfred Sholl – Programa Neurobiologia – Instituto de Biofísica Carlos Chagas Filho – UFRJ – E-mail: [email protected]
MODULAÇÃO DOS NEURÔNIOS MOTORES INFERIORES
(maior entrada)
(córtex motor e tronco encefálico)
Interneurônios podem ser excitatórios ou inibitórios e constituem os circuitos
que geram os programas motores espinhais.
PARA EXECUTAR UM MOVIMENTO MÚSCULOS RELAXAM OU CONTRAEM.
ARTICULAÇÃO DO COTOVELO:
EXTENSÃO
Flexão: Contração coordenada dos
músculos flexores e relaxamento dos
extensores.
Braquial+bíceps braquial + coracobraquial
Flexores (agonistas)
FLEXÃO
Tríceps braquial+ancôneo
Extensores (antagonistas)
Músculos quanto a localização:
Axiais: próximos a linha média (tronco)- manutenção da postura.
Proximais: posição intermediária (ombro, cotovelo, pélvis e joelho)- locomoção.
Distais (mãos, pés e dedos)- manipulação de objetos.