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“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 3 níveis que são organizados hierárquica e paralelamente:
�Medula
�Tronco cerebral
�Córtex cerebral (área motora)
O sistema motor usa as informações do sistema sensitivo para selecionar uma resposta apropriada e fazer ajustes no movimento
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 movimentospara que possa executar as correções.
Músculos
Eles fazem a mesma coisaque o motor de um carro
ou de um motor eléctrico, embora trabalhem de maneira diferente.
Os músculos convertem energia em movimento.
Quantos músculos temos?
Em média, 40% do peso do corpo está nos músculos.
O corpo humano tem mais de 630 músculos.
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.
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
O sistema nervoso autónomo divide-se emsistema nervoso simpático esistema 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.
Sistema nervoso
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 suprirnecessidades e as funções de indivíduos com sequelas poramputações ou por defeitos de nascença.
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.
Próteses
As próteses podem também ser internas, para substituição de articulações ósseas .
PRÓTESES
• Uma prótese é algo que vaisubstituir 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 dasustentação, 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.
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.
A Marcha Humana
Blocos básicos de um robô móvel
� 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.
A Robótica ainda tem
muitos desafios para vencer
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.
ASIMOo 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.
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.
ASIMO
