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Fisiologia do Sistema Motor Profa. Dra. Eliane Comoli Depto de Fisiologia da FMRP

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Fisiologia do Sistema Motor

Profa. Dra. Eliane ComoliDepto de Fisiologia da FMRP

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ROTEIRO DE AULA TEÓRICA : SISTEMA MOTOR

1. Organização hierárquica do movimento

2. Organização segmentar dos neurônios motores na medula espinhal

Neurônio motor α e Unidade Motora

3. Receptores sensoriais musculares: a. fuso neuromuscular

b. órgão tendinoso de Golgi

4. Reflexos Medulares

a. Reflexos Monossinápticos: ex. reflexo de estiramento muscular ou reflexo patelar

b. Reflexos Polissinápticos: ex. reflexo dissináptico do órgão tendinoso de Golgi

reflexo extensor cruzado

5. Controle espinhal das unidades motoras

6. Manutenção da Postura e Equilíbrio pelo tronco cerebral:

Papel do aparelho vestibular ou labirinto;

Informações visuais;

Cerebelo;

Tronco cerebral

Via descendente vestíbulo-espinhal

7. Movimentos Voluntários: O papel do Córtex Motor Primário

Vias descendentes cortiço-espinhais

Planejamento Motor: papel dos gânglios da Base e Cerebelo

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Movimento

Qualquer movimento é produzido por

padrões espacias e temporais de contrações musculares

desencadeados pelo encéfalo e pela medula espinhal.

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Movimento

O sistema sensorial forma representações internas do nosso

corpo e do mundo externo (visuais, proprioceptivas e vestibulares).

Uma das principais funções dessas representações é guiar o movimento.

Movimento é possível porque parte do cérebro que controlam o movimento tem acesso

ao fluxo de informações sensoriais no cérebro.

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Movimentos podem ser:

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 e Equilíbrio: movimentos organizados no tronco cerebral

Movimentos voluntários ou elaborados: movimentos complexos.

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Unidade Motora constitui-se de 1 neurônio motor e o conjunto de fibras musculares por ele inervadas.O número de fibras inervadas por um neurônio é variável, mas são do mesmo tipo.

O processamento elaborado de informações no SNC resulta em contração de músculos esqueléticos.

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Córtex: propósito e comando do movimento.

Núcleos da Base e Cerebelo: formação do plano motor e ajustes motores.

Tronco Cerebral: controle da postura e equilíbrio.

Medula Espinhal: nível mais baixo da organização hierárquica; circuitos neurais

que mediam reflexos e automatismos rítmicos

(tronco e medula espinhal)

Organização Hierárquica do MovimentoCada nível contém circuitos que organiza e

regula respostas motoras complexas.

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Organização dos Movimentos

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neurônio sensorial de primeira ordem

Medula EspinhalFibras aferentes sensoriais de receptores

cutâneos ou profundos:

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Organização segmentar dos neurônios motores e interneurônios na medula espinhal

Neurônios Motores Mediais: controle da musculatura axial.

Neurônios Motores Laterais: controle da musculatura distal.

Secçao transversal nível cervical

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Movimentos Reflexos Motores

Movimentos reflexos: são padrões coordenados involuntários de contração e relaxamento eliciados por

estímulos periféricos.ex: reflexo de estiramento, reflexo de retirada

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Movimento Reflexo

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Estímulo para o Movimento Reflexo

Os estímulos sensoriais para o movimento reflexo espinhal são provenientes dos receptores musculares, articulações e pele.

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Receptores Sensoriais Musculares

Órgão Tendinoso de Golgiforça gerada pelo músculo

Fusos neuromuscularescomprimento do músculo

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Fuso Neuromuscular

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Fuso Neuromuscularsensível ao estiramento passivo do músculosinaliza a variação do comprimento do músculo, fibras do tipo Ia e II

altamente especializados com limiar baixo

= informação detalhada e contínua da posição das partes do corpo, que é

importante para o desempenho de movimentos complexos

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Fuso neuromuscular e o Arco Reflexo

Fibras Motoras Alfa

É capaz de realizar ajustes muito rápidos quando o músculo é estirado; usado para manter o comprimento do muscular em um valor desejado

O fuso neuromuscular detecta desvios do comprimento desejado.

Reflexo responsável pelo tônus muscular (nível constante de tensão no músculo).

Retroalimentação excitatória direta nos motoneurônios

que inervam o músculo que foi estirado

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Reflexo Monossinápticoenvolvem arcos reflexos com duas ou mais sinápses do SNC.

Ex: reflexo de estiramento ou miotático

É a base das respostas do joelho, do tornozelo, da mandúbula, do

bíceps, ou do tríceps testadas em exames neurológicos.

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Reflexos Monossinápticos: reflexo de estiramento,

miotático ou patelar

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Reflexo de estiramentoExemplo envolvendo motoneurônios na medula espinhal

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Reflexo de estiramentoExemplo envolvendo motoneurônios do tronco encefálico

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O que acontece nessa situação?

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Reflexo de estiramentoEnvolve conexões monossinápticas com o motoneuônio alfa einterneurônios de circuitos locais que inibem o motoneurônio que inerva o músculo antagonista

Reflexo responsável pelo tônus muscular (nível constante de

tensão no músculo)

Ia interneurônio inibitório Inibição recíproca do músculo antagonista (no reflexo monossináptico)

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Órgão Tendinoso de Golgi

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Órgão Tendinoso de Golgi: localizado na junção entre o músculo no tendãotambém é importante para a atividade reflexa da unidade muscularterminais sensoriais encapsulados, fibras do tipo Ib,

altamente especializados com limiar baixo

Fibras IbÓrgão Tendinoso de Golgi

dispõe-se em série com as fibrilas de colágeno do tendão.

Sensíveis à contração ativa (força sobre o tendão)

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Órgão Tendinoso de Golgisinaliza a tensão muscular (força de contração ativa)

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Órgão Tedinoso de Golgi e o Arco ReflexoSistema de retroalimentação negativa que regula a tensão muscular (monitora e mantém a força muscular)

O arco reflexo do órgao tendinoso de golgi diminui a ativação do músculo quando forças excepcionalmente grandes são geradas.

Protege a integridade muscular

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Reflexo Polissinápticoenvolvem arcos reflexos com duas ou mais sinápses do SNC.

Ex: reflexo dissináptico (reflexo do órgão tendinoso de Golgi,

ou reflexo miotático inverso).

reflexo de retirada do estímulo doloroso (reflexo de flexão)

reflexo extensor cruzado (reflexo de flexão)

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Reflexos Polissinápticos: reflexo dissináptico,

reflexo miotático inverso

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O reflexo do Órgão Tendinoso de Golgié um reflexo de proteção

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Reflexo Miotático Inverso do Bíceps Braquial

Orgão Tendinoso de Golgi regula a tensão muscular através de mecanismos

de feed-back negativo

Ib interneurônio inibitório Inibição músculo “agonista” (no reflexo dissináptico)

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Reflexo de Retiradado estímulo doloroso cutâneo, fibras do tipo Aδ e C

terminais nervosos com mínima especialização e limiar alto

é um reflexo de flexão

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Reflexo de Retirada e Nocicepção

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Reflexo Extensor Cruzadoex: reflexo de retirada ao estímulo doloroso

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Controle Espinhal das Unidades Motoras

a) receptores periféricosb) neurônios supra-espinhaisc) interneurônios

Os movimentos reflexos medulares são organizados na medula,

independentemente dos níveis mais elevados no sistema nervoso,

porém podem ser modulados por vias descendentes.

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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.

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Postura e Equilíbrio

Papel de neurônios motores do tronco

Os neurônios motores do tronco encefálico são responsáveis pela 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.

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Vias descendentes envolvidas com ajuste postural, movimentos dos olhos e da cabeça

Colículo Superior: cabeça e olhos;

Núcleo Rubro: movimento dos braços

N.Vestibulares e Formação Reticular: posição do corpo

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Aferências Somatosensoriaissinais que contribuem para 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

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Aferências Visuais

Fornecem 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.

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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.

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Aparelho Vestibularsensação do movimento e orientação espacial

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Anatomia do Ouvido

captação do som

condução do som

amplificação do som

transmite vibração do

som

APARELHO VESTIBULAR

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Aparelho VestibularResponsável pelo equilíbrio estático relacionado à manutenção

da posição do corpo em relação à força da gravidade.

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Aparelho Vestibular

Responsável pelo equilíbrio

dinâmico relacionado à

manutenção da

posição do corpo em resposta a

movimentos repentinos,

como rotação, aceleração e

desaceleração.

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Percepção da Informação Vestibular(percepção da orientação corporal)

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Os núcleos vestibulares integram informações vestibulares, somatossensoriais e visuais

Circuitos envolvidos na manutenção do Equilíbrio e Balanço

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As conexões vestibulares são

responsáveis por vários reflexos

que o corpo usa para

compensar o movimento da cabeça

em relação ao espaço.

Reflexo Vestíbulo-Espinhal(reflexos vestibulares postural)

Trato Vestíbulo-Espinhal

Trato Retículo-Espinhal

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Rotação da cabeça para o lado esquerdo, movimento do globo ocular para a direita

Reflexo Vestíbulo-Ocular Rotacional – canal semicircular -

compensa rotação da cabeça

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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

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Reflexos Vestibulares e importância do Cerebelo

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Movimentos Voluntários ou Elaborados

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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

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Trato Córtico-espinhal

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Mapa topográfico da musculatura corporal do córtex motor primário

Musculatura usada em tarefas que requerem controle motor fino, ocupa uma área de representatividade maior no mapa.

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Execução de movimentos voluntários:

a) intenção b) motivação (regiões frontais do córtex )c) programação (gânglios da base)d) comando motor (córtex motor)e) ajustes posturais (cerebelo e sistema vestibular)

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Planejamento Motor: Córtex Motor, Gânglios da Base e Cerebelo

a. Córtex Motor: comando motor.

b. Gânglios da Base: planejamento e estratégias motoras.

c. Cerebelo: coordenação dos movimentos.

d. Neurônios motores : efetuadores do movimento.

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O cerebelo forma o teto do quarto ventrículo.

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coordenação da atividade motora;regulação do tônus muscular;

movimentos automáticos e balançomecanismos que influenciam e mantém o equilíbrio por longos períodos de tempo.

Papel do Cerebelo

A função do cerebelo é modificada pela experiência; papel

importante no aprendizado de tarefas motoras.

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Aferências Corticais do Cerebelo

n.grácil e n.cuneiforme n.olivares

A via cortico-cerebelar é a principal fonte de aferências do cerebelo; é retransmitida aos núcleos pontinos antes de entrar no cerebelo. Coordenação visual de um movimento em curso.

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Projeções ascendentes do Cerebelo para o Córtex

A via de saída é através dosnúcleos cerebelares

profundos; e entrada no córtex cerebelar.

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Projeções Descendentes do Cerebelo:

Ajustes PosturaisCoordenação do Movimento

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Núcleos da Basemuito importantes no papel da coordenação dos movimentos

são um conjunto de

núcleos celulares

com diferentes

estruturas e

atividades que atuam

como uma unidade

funcional.

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Núcleos da Base

a. situados profundamente no telencéfalo

b. ação sobre o córtex por meio do tálamo

c. não recebem aferências da medula espinhal

Gânglios da Base:

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Resumo do Circuito dos Gânglios da Base

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Organização dos Movimentos

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Vias Descendentes envolvidas com o Movimento