ORGANIZAÇÃO DO SISTEMA MOTOR

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ORGANIZAÇÃO DO SISTEMA MOTOR

MOVIMENTO E VIDA MANUTENÇÃO DA POSIÇÃO DO CORPO COMUNICAÇÃO E EXPRESSÃO FUGA DE SITUAÇÕES DE PERIGO MANIPULAÇÃO E CONFECÇÃO DE UTENSÍLIOS

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.

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IMPORTÂNCIA SENSORIAL

Interação

organismo-meio

Adaptação

SISTEMA NERVOSO CENTRAL

MEIO INTERIOR

E EXTERIOR

S. Motor

SNA

S. Sensorial

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Professor Alfred Sholl – Programa Neurobiologia – Instituto de Biofísica Carlos Chagas Filho – UFRJ

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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.

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BASE MOLECULAR DA CONTRAÇÃO MUSCULAR A MIOFIBRILA EM DETALHE

1. exposição dos sítios

de ligação a miosina na actina- ligação

2. movimento de rotação das cabeças de miosina

3. desligamento actina-miosina dependente de ATP 4. ciclo prossegue enquanto Ca2+_{e ATP estão presentes.} RELAXAMENTO:

1. Ca2+ _{é sequestrado pelo retículo}

2. inibição da interação miosina-actina é facilitada pela troponina.

RIGOR MORTIS: NÃO HÁ DESLIGAMENTO DA ACTINA-MIOSINA POR FALTA DE ATP.

(alfa-actinina)

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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.

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Figura 11.9. O experimento de rastreamento retrógrado das colunas de motoneurônios consiste na injeção de um corante

rastreador ( ), seguido da análise ao microscópio da posição dos somas marcados no corno ventral (pontos azuis em e ). No gato, a coluna do músculo solear estende-se de L4 a S1 ( ), enquanto a coluna do gastrocnêmio medial vai até S3.

A B C

C Modificado de

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Figura 11.10. A medula,

r e p r e s e n t a d a e s q u e m a t i c a m e n t e à esquerda, em , apresenta d u a s i n t u m e s c ê n c i a s (cervical e lombar). Nelas há mais neurônios, e por isso a substância cinzenta é maior, como se pode ver nos cortes transversais c o r r e s p o n d e n t e s , alinhados no centro. Os s e gm en t os s up e ri o re s comandam os músculos dos membros superiores, as intermediárias os do tronco, e as inferiores os dos membros inferiores. O desenho em representa a topografia médio-lateral da substância cinzenta: os motoneurônios laterais comandam os músculos d i s t a i s , e n q u a n t o o s mediais comandam os músculos proximais. A B medial lateral

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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.

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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)

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Figura 11.13. As unidades motoras foram estudadas pelos fisiologistas analisando a força que são capazes de produzir após a

estimulação do seu motoneurônio. . 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). . Quando o estímulo é repetitivo e prolongado (seta) nota-se a mesma distinção entre os tipos. . 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.

A

B C

Modificado de R.E. Burke et al. (1974) Journal of Physiology 238: 503-514.

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MODULAÇÃO DOS NEURÔNIOS MOTORES INFERIORES

(córtex motor e tronco encefálico) (maior entrada)

Interneurônios podem ser excitatórios ou inibitórios e constituem os circuitos que geram os programas motores espinhais.

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HIERARQUIA E CONTROLE DE MOVIMENTOS

(Sherrington)

MEDULA ESPINHAL

Movimentos Reflexos & Rítmicos

CORTEX MOTOR

Movimentos voluntários e ajustes antecipatórios

TRONCO ENCEFÁLICO

Reflexos multimodais &

ajustes compensatórios

NÚCLEOS DA BASE E

CEREBELO

Iniciação, modulação, coordenação, refinamento e aprendizado motor

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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:

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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.

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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) …

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… E SEUS OBJETIVOS …

...de orientação ou …

...que se adaptem

às perturbações

inesperadas…

…que pode

representar

movimentos que

se oponham à

presença da

gravidade…

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Professor Alfred Sholl – Programa Neurobiologia – Instituto de Biofísica Carlos Chagas Filho – UFRJ – E-mail: neurofisiologia@ufrj.br

...

.... ou para proporcionar o aprendizado e a motivação.

As únicas coisas que tenho paciência pra aprender são completamente inúteis na

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MODULAÇÃO DOS NEURÔNIOS MOTORES INFERIORES

(córtex motor e tronco encefálico) (maior entrada)

Interneurônios podem ser excitatórios ou inibitórios e constituem os circuitos que geram os programas motores espinhais.

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PARA EXECUTAR UM MOVIMENTO MÚSCULOS RELAXAM OU CONTRAEM.

ARTICULAÇÃO DO COTOVELO:

FLEXÃO EXTENSÃO

Braquial+bíceps braquial + coracobraquial Flexores (agonistas)

Tríceps braquial+ancôneo

Extensores (antagonistas)

Flexão: Contração coordenada dos músculos flexores e relaxamento dos extensores.

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.