O movimento, sistemas motores, músculo e nervos

“O movimento, sistemas motores,
músculo e nervos”
O movimento, sistemas motores,
músculo e nervos
Os sistemas motores, nomeadamente, do
funcionamento muscular e reflexos
nervosos relacionados com o movimento
Movimento é um fenómeno muito importante de ser
entendido.
Nós sabemos que o tempo passou porque as coisas
mudaram de lugar, se movimentaram
Em física, o movimento é a variação de posição espacial de
um objecto ou ponto material no decorrer do tempo.
No universo descrito pela física da relatividade, o
movimento nada mais é do que a variação de posição de um
corpo relativamente a um ponto chamado “referencial”.
Sistema Motor
O sistema motor usa as informações do sistema sensitivo
para selecionar uma resposta apropriada e fazer ajustes
no movimento
O sistema motor 3 níveis que são organizados
hierárquica e paralelamente:
Medula
Tronco cerebral
Córtex cerebral (área motora)
Medula
Movimentos
automáticos,
estereotipados
e reflexos
Tronco Cerebral
Controla:
– Respiração
– Sistema
cardiovascular
– Função
gastrintestinal
– Movimentos
estereotipados do
corpo
– Equilíbrio
– Movimento dos olhos
Córtex Cerebral
• Camada mais externa do
cérebro;
• Rico em neurónios;
• Local de processamento
neuronal mais sofisticado e
distinto;
• Responsável pela
realização de movimentos;
• Desempenha um papel
central em funções
complexas como na
memória, atenção,
consciência, linguagem,
percepção e pensamento.
Cerebelo
o É a zona responsável pela
precisão do movimento. Age no
tronco cerebral e nas áreas
motoras corticais.
o O cerebelo precisa de aprender
uma sequência de movimentos
para que possa executar as
correções.
Músculos
Os músculos convertem energia em movimento.
Eles fazem a mesma coisa
que o motor de um carro
ou de um motor eléctrico,
embora trabalhem de
maneira diferente.
Os músculos são os tecidos responsáveis pelo movimento.
Sem músculos seriamos incapazes de abrir a boca, falar, andar,
sorrir, ou até mesmo digerir a comida.
Não conseguiríamos mover nada dentro ou fora do nosso
corpo. De facto, sem músculos, não conseguiríamos viver
muito mais do que alguns minutos.
Quantos músculos temos?
Em média, 40% do peso do corpo está nos
músculos.
O corpo humano tem mais de 630 músculos.
o A propriedade do tecido muscular de se contrair chama-se
contractilidade e a propriedade de poder ser distendido recebe o
nome de elasticidade.
o A contracção muscular ocorre com a saída de um impulso
eléctrico do SNC que é conduzido ao músculo através de um nervo.
Esse estímulo eléctrico desencadeia o potencial de acção, que
resulta na entrada de cálcio (necessário à contracção) dentro da
célula, e a eliminação de potássio da mesma.
Existem três tipos de músculo:
• Músculo estriado esquelético
• Músculo estriado cardíaco
• Músculo liso
Nervos
o Um nervo é uma estrutura de forma semelhante a um
cabo, constituído por axónios e dendrites.
o A origem ou o término dos nervos da medula espinhal
possui relação com sua função.
o O vírus da poliomielite causa lesões na raiz ventral dos
nervos espinhais, o que leva à paralisia e atrofia dos
músculos.
Os nervos aferentes conduzem sinais sensoriais (da pele ou dos
órgãos dos sentidos, por exemplo).
São conhecidos como potenciais de ação: impulsos eléctricos de
condução rápida, que começam geralmente no corpo celular do
neurónio e se propagam rapidamente através do axónio até à sua
extremidade ou “terminal”.
Divisão Esquemática do Sistema Nervoso
Sistema nervoso
O sistema nervoso autónomo divide-se em
sistema nervoso simpático e
sistema nervoso parassimpático.
De modo geral, esses dois sistemas têm funções contrárias
(antagónicas).
Um corrige os excessos do outro.
Exemplo:
Se o sistema simpático acelera demasiadamente as
batidas do coração, o sistema parassimpático entra em
acção, diminuindo o ritmo cardíaco.
Parassimpático
Simpático
Sistema nervoso
• Conjunto de nervos, gânglios e centros nervosos que
asseguram o comando e coordenação das funções vitais do
corpo humano.
• Neurónios:
o Unidades estruturais e funcionais do sistema nervoso
o Células altamente especializadas na sinalização eléctrica
através de longas distâncias.
Sistema nervoso motor somático
Transdução dos sinais neuronais em força contráctil que se
manifestam na forma de movimentos e postura do corpo.
Sistema motor: todas as estruturas (fibras musculares e
neurónios) envolvidas na motricidade.
Todos os comandos para o movimento são transmitidos aos
músculos pelos neurónios motores (α e γ).
Unidade motora
• Neurónio motor + fibras musculares por ele enervadas.
• É mais pequena unidade de força que pode produzir
movimento.
Um músculo é formado por vários tipos de fibras
musculares --»»» é controlado por mais do que um
neurónio motor.
Junção neuromuscular
O sistema músculo-esquelético:
músculos do membro inferior
O sistema músculo-esquelético:
ossos do membro inferior
O sistema músculo-esquelético:
Articulações
E quando algum destes
mecanismos falha???
Qual a solução???
Próteses
Prótese é o componente artificial que tem por finalidade suprir
necessidades e as funções de indivíduos com sequelas por
amputações ou por defeitos de nascença.
Próteses
o Quando uma pessoa perde algum membro do corpo, no
lugar é posto uma prótese mecânica.
o Essa prótese responde a qualquer impulso nervoso,
tornando-se o substituto ideal, com a vantagem de ser
mais resistente.
As próteses podem também ser internas,
para substituição de articulações ósseas .
PRÓTESES
• Uma prótese é algo que vai
substituir uma parte do corpo;
• Nos membros as próteses são:
- endosquelética (estrutura tubular que suporta
o peso, revestidas exteriormente por espuma
flexível);
- exosquelética (fabricadas em madeira ou
plástico –-»» próteses convencionais).
PRÓTESES ENDOESQUELÉTICAS
o Podem ser utilizadas para todos os níveis de amputação,
com excepção das amputações parciais do pé e do
tornozelo;
o Entre os materiais empregados, temos: em aço, titânio e
alumínio. Mais recentemente tem-se utilizado ‘novos
materiais’ que vão ter a mesma densidade do osso que
substitui.
o As próteses endoesqueléticas são consideradas superiores
às convencionais sob o ponto de vista funcional e
cosmético, principalmente nas desarticulações de joelho e
da anca e nas amputações transfemorais;
o Adaptadores de rotação e torção podem ser utilizados em
próteses endoesqueléticas visando maior liberdade de
movimentos e conforto de uso, respectivamente.
PRÓTESES ENDOESQUELÉTICAS
PRÓTESES EXOESQUELÉTICAS
• As paredes das próteses exoesqueléticas proporcionam, além da
sustentação, o acabamento estético;
• Podem ser utilizadas para todos os tipos de amputações, porém,
para alguns níveis, preconiza-se, a utilização de componentes
modulares, como, por exemplo, em pacientes com amputações
transfemorais, desarticulação do joelho e da anca;
• Podem ser fabricadas em madeira ou plástico, são mais simples
e não permitem aos pacientes a realização de actividades mais
sofisticadas;
• Podemos citar como vantagens do sistema exosquelético a
resistência, a durabilidade e a pouca manutenção das próteses,
porém, encontramos como desvantagens uma estética menos
agradável, menos opções de componentes, dificuldades para
realinhamentos e impossibilidade de intercâmbio rápido de
componentes.
PRÓTESES EXOESQUELÉTICAS
A Marcha Humana
• Conjunto de ciclos de marcha;
• A unidade deste ciclo define-se por ‘passo’ (“stride”)
•
•
•
•
Integridade músculo-esquelética;
Controlo neurológico;
Equilíbrio;
Locomoção.
A Marcha Humana
Definição e Fases
Fases:
• Fase de apoio (“Stance phase”)
» pé em contacto com o solo
• Fase de balanceio (“Swing phase”)
» pé sem contacto com o solo
A Marcha Humana
A Marcha Humana
Quando se trata de andar e correr, os humanos ainda são
muito mais eficazes que os robôs atuais.
Os nossos tendões e músculos são capazes de armazenar, e
libertar quando necessário, até 40% da energia que gastamos
para andar.
Blocos básicos de um robô móvel
A Robótica
ainda tem
muitos desafios
para vencer
excessivo gasto de energia metabólica;
reduzida velocidade de locomoção;
movimentos discrepantes com o desejado;
postura corporal impossível de manter;
alinhamento da coluna e pélvis é destruído.
ROBÔS
Utilizam motores
É possível obter um andar
“humano” mas há grande
consumo de energia e
possuem peso elevado.
Os actuadores pneumáticos
são utilizados mas têm pouca
precisão;
O trabalho com molas é o
presente futuro na área da
locomoção
Próteses robóticas modernas, como do MIT, são projetos mais
avançados que proporcionam:
As próteses naturais exigem até 30% a mais de energia no andar.
A nova prótese robótica armazena a energia produzida pela
pessoa ao se projectar para a frente no acto de caminhar.
Essa energia é então libertada quando o corpo já se move para
uma posição à frente do pé, impulsionando a pessoa.
ASIMO
o Este robô tenta imitar um ser humano e já
teve uma longa evolução;
o Entretanto, ainda está longe se reproduzir
um humano de forma perfeita.
ASIMO
o Capaz de detectar e contornar
obstáculos;
o Correr à velocidade de 3 km/h – possui
avançados sensores e mecanismos de
equilíbrio;
o Mede 1,30 metros de altura e pode operar
durante 1 hora.
Obrigado!
Felippe de Souza
[email protected]