Fisiologia Funciones Motoras
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Este documento resume las principales características de las fibras intrafusales y terminaciones nerviosas en los husos musculares, y explica cómo estas estructuras permiten reflejos como el reflejo miotático. También describe los circuitos neuronales involucrados en varios reflejos medulares y cómo estos controlan funciones motoras y posturales.
Fisiologia Funciones Motoras
- 3. Divicion de fibras intrafusales: Fibras de bolsa nuclear (1-3 por huso, exita la terminacion primaria) Fibras de cadena nuclear (3-9 por huso, exita la terminacion secundaria) Respuestas de las terminaciones: •Estatica: cuando es estirado el huso con lentitud es proporcional a las señales enviadas •Dinamica: cuando la longitud aumenta de forma repentina la terminacion primaria responde enviando señales para la contraccion. REFLEJO MIOTATICO MUSCULAR Sirve para oponerse a los cambios subitos sufridos en la longitud muscular. Por lo tanto cumple con una funcion amortiguadora. EL HUSO MUSCULAR EN ACTIVIDAD VOLUNTARIA Cada vez que el encefalo manda señales a la motoneurona alfa, por medio de la coactivacion las gamma reciben tambien el estimulo, asi mantiene la oportuna funcion amortiguadora del huso al margen de la longitud del musculo
- 4. Controla la tension muscular Receptor encapsulado conectado de 10-15 fibras musculares que lo estimulan cunado setensa debido a la contraccion. Envia señales al asta posterior de la medula estimulando una interneurona inhibidora que actua sobre la motoneurona anterior, asi sin influir musculos adyacentes. Este efecto se llama reaccion ed alargamiento Este es un mecanismo protector para evitar el desgarro del musculo
- 5. Reflejos Flexor & reflejos de retirada: Mediante la estimulación de las terminaciones para el dolor (pinchazo, calor, herida). Reflejo nocisensible o reflejo al dolor. Si cualquier parte del cuerpo aparte de las extremidades recibe un estimulo doloroso, se alejara; reflejo de retirada. Mecanismo neuronal: Estimulo doloroso activa los músculos flexores & aparta. - Circuitos ----> músculos necesarios Patrón de - Circuitos de inhibición reciproca retirada - Circuitos de pos descarga
- 6. Reflejo extensor cruzado: Después de un reflejo flexor la extremidad contraria empieza a extenderse. Mecanismo Neuronal: Señales procedentes de los nervios sensitivos cruzan hacia el lado opuesto de la medula activa músculos extensores Inhibicion e inervacion reciprocas: Inhibicion reciproca Le exitacion de un grupo de musculos esta asociada a la inhibicion de otro. Un reflejo miotatico activa un musculo e inhibe a sus antagonistas. Inervacion reciproca: Circuito neuronal que da lugar a esto.
- 7. Reflejos posturales & locomotores de la medula Reacción de apoyo +: El punto de presión sobre la almohadilla plantar determina la dirección con la que se extenderá el miembro, reacción del imán, impide que se caiga. Reflejos de enderezamiento: Al estar tendido sobre su costado, realizar movimientos descoordinados para tratar de incorporarse. Movimientos de la marcha & deambulación: Flexión hacia delante de la extremidad seguida después de su extensión hacia atrás. El ciclo se repite una & otra vez.
- 8. Reflejo del tropezón: Al tropezar con un obstáculo se sufre una detención transitoria rápida & la pata se alzara mas alta & avanzara hacia adelante para superar el obstáculo. Marcha reciproca de las extremidades opuestas: cada vez que se den unos pasos en sentido hacia delante con una extremidad, la opuesta corrientemente se desplacía hacia atrás. Reflejo de “Marcar el paso”: un animal, encima del suelo & se deja que sus patas se balanceen, el estiramiento de las extremidades a veces desencadena reflejos de la marcha en los que participan las cuatro patas. Respuesta diagonal constituye inervación reciproca
- 9. Reflejo de galope: Las extremidades anteriores se desplazan hacia atrás a la vez que las posteriores se mueven hacia adelante. Su estimulación dispar promueve el reflejo de la marcha diagonal.
- 10. Reflejo de rascado: Se pone en marcha con una sensación de prurito o cosquilleo. -Sensibilidad postural: Punto exacto de irritación. -Movimiento de vaivén: para el rascado Reflejos Medulares que causan un espasmo muscular: El dolor localizado es la causa. - Por fractura ósea: Contracción tónica - musculatura abdominal en la peritonitis: Irritación por el peritoneo parietal en una peritonitis (se contraen intensamente) - Calambres musculares: Frio intenso, ausencia de flujo sanguino, ejercicio excesivo. Un dolor se transmite desde el musculo hasta la medula espinal & desencadena una contracción refleja
- 11. Reflejos autónomos de la medula espinal: - Cambios del tono vascular variaciones de temperatura - Sudoración = aumento del calor - Reflejos intestino intestinales = funciones motoras del intestino - Reflejos peritoneo intestinales= inhibe motilidad digestiva - Reflejos de evacuación = Vejiga, colon Reflejo de automatismo medular: Dolor intenso de la piel o llenado excesivo de una víscera como la hiperdilatacion de la vejiga . Sus efectos, una parte de los músculos esqueléticos entran en un intenso espasmo flexor: produce evacuación, presión arterial sube & en grandes regiones corporales se desata una profusa sudoración.
- 12. Control de la Funcion Motora por la Corteza y el Tronco del Encefalo
- 13. Corteza motora y fasciculo corticoespinal • Corteza motora primaria, area premotora y area motora suplementaria • Corteza motora primaria: primera circunvolucion de los lobulos frontales, area 4 de Broadman • Area premotora: de 1-3 cm delante, neuronas espejo • Area motora suplementaria: cisura longitudinal, bilateral
- 14. Areas Especializadas • Area de broca y el lenguage • Movimientos oculares voluntarios y parpadeo • Rotacion de la cabeza • Habilidades manuales
- 15. Transmision de senales desde la corteza motora a los musculos • Fasciculo corticoespinal: 30% corteza motora primaria, 30% en area premotora y suplementaria y 40% areas somatosensitivas • Al salir de la corteza atraviesa el brazo posterior, desciende por el tronco, si cruzan: f. corticoespinales laterales y a sustancia gris, algunas no cruzan formando los f. corticoespinales ventrales, la mayoria cruza a nivel del cuello o region toracica. Dedicadas al control de mov. Bilaterales por parte de corteza m. suplementaria.
- 16. • Componente principal: fibras mielinicas con un diametro medio de 16 um, en cada fasciculo hay alrededor de 34,000 fibras. 3% del numero total de fibras • El 97% son fibras con diamtro menor a 4um que conducen senales tonicas de base hacia las regiones motoras de la medula
- 17. Vias de fibra sensoriales recibidas por la corteza motora • El funcionamiento de la corteza motora esta controlado por senales del sistema somatosensitivo, pero tambien por la audicion y vision • Las vias mas importantes son: fibras suncorticales de regiones vecinas (coertzas auditiva y visua) • Fibras subcorticales del cuerpo calloso del hemisferio opuesto • Fibras somatosensiivas desde el complejo ventrobasal del talamo. • Fasciculos surgidos en los nucleos ventrolateral y ventroanterior del talamo • Fibras originadas en los nucleosintralaminares del talamo.
- 18. Nucleo rojo • Situado en el mesencefalo, recibe un gran numero de fibras directas de la corteza motora primaria por el fasciculo corticorrubrico, estas hacen sinanpsis en la porcion magnocelular que tiene grandes neuronas que dan origen al fasciculo rubroespinal que cruza hcia las columnas laterales de la medula espinal. • La fibras rubroespinales terminan en la sustancia gris, algunas terminan sobre las motoneuronas anteriores.
- 19. Sistema corticorrubroespinal • La porcion mangocelular del nucleo rojo posee una representacion somatografica de todos los musculos dl cuerpo lo mismo que sucede en la corteza motora. • La estimulacion de un solo punto en esta parte provoca la contraccion de un musculo aislando o de un grupo de musculos. • Esta via actua como un camino accesorio para la transmision de senales relativamente diferenciadas desde la corteza motora hasta la medula espinal. • El conjunto de los fasciculos corticoespinal y rubroespinal es llamado el sistema motor lateral de la medula.
- 20. Excitacion de las areas de control motor • Organizacion: columnas celulares verticales que pueden actuar como un sistema amplificador para estimular una gran cantidad de fibras. 50-100 f. para lograr contraccion muscular definitiva. • Cada columna activa dos poblaciones: neuronas dinamicas y neuronas estaticas. • Las n. dinamicas sufren una excitacionde alta velocidad durante un breve periodo, las n. estaticas a un ritmo mas lento siguen para mantener la fuerza de la contraccion todo el tiempo que sea necesario su actividad. • Las neuronas del nucleo rojo poseen cracteristicas dinamicas y estaticas similares, pero hay mas dinamicas en el nucleo rojo y mas estaticas en la corteza motora primaria.
- 21. Funcion del tronco del encefalo • Consta del bulbo raquideo, la protuberancia y el mesencefalo, contiene nucleos sensitivos y motores para cumpir fxns d este tipo para la cara y la cabeza. • Control de la respiracion • Control del aparato cardiovascular • Control parcial del funcionamiento digestivo • Control de muchos mov. Estereotipados del cuerpo • Control de equilibrio • Control de mov. Oculares • Funciona como estacion de relevo para las senales de mando de los centros nerviosos superiores.
- 22. Cerebelo (del latín cerebro pequeño) Anatomía Funcional.-localizado en la parte post. e inf. del cerebro, detrás del pedúnculo cerebral, incluido dentro de un estuche osteofibroso -la celda cerebelosa o subtentorial- formado por una pared superior superior ,(constituida por una prolongación de la duramadre denominada tienda del cerebelo ),y la pared inferior la forman las fosas cerebelosas del hueso occipital recubiertas por la duramadre. Coordina los movimientos, controla el tono muscular y la postura, operando como auxiliar de los ganglios basales y la corteza motora, comunicándose con el cerebro por grandes troncos nerviosos.
- 23. La corteza cerebelosa presenta tres capas: •Capa molecular.-formada por los axones de las células grano(fibras paralelas) e interneuronas (células estrelladas y en cesto). •Capa de células de Purkinje •Capa profunda.-células de Golgi El cerebelo recibe dos tipos de aferencias excitatorias: -Fibras trepadoras.-provienen del complejo olivar inf.,comunican a las cels de Purkinje -Fibras musgosas.- provienen de la medula espinal, núcleos del tronco encefálico y la corteza cerebral, y transmiten información al cerebelo sobre el ambiente, las acciones en curso y las intenciones.
- 24. Divisiones anatomo-funcionales • Vestibulocerebelo • Espinocerebelo • Cerebrocerebelo
- 25. Funciones: •Amortiguadora •De predicción •Para el equilibrio •Interpretación de ideas •Aspectos motores del habla
- 26. ANOMALIAS CLINICAS DEL CEREBELO • Dismetría y ataxia: hay incapacidad de predecir la distancia a la que llegaran los movimientos, los movimientos son descoordinados. • Hipermetría: una persona rebasa considerablemente el punto en el que desee situar su mano o cualquier otra parte del cuerpo
- 27. • Disdiadococinesia: se pierde la percepción de diversas partes del cuerpo, por lo que un movimiento siguiente podría comenzar muy tarde o temprano. No hay sucesión de movimientos ordenados • Disartria: hay vocalización confusa, con emisión de sílabas estruendosas, tenues, muy separadas o juntas
- 28. • Temblor intencional: realiza actos involuntarios, el cerebelo no amortigua los movimientos • Nistagmo cerebeloso: temblor de los globos oculares que ocurre cuando se intenta fijar la vista a una escena situada a un lado de la cabeza • Hipotonía: descenso del tono muscular del mismo lado de la lesión cerebelosa
- 29. GANGLIOS BASALES: SUS FUNCIONES MOTORAS
- 30. • Los ganglios basales constituyen otro sistema motor auxiliar íntimamente vinculado con la corteza cerebral
- 31. El circuito del putamen • Una de las funciones de los ganglios basales es el control de los patrones complejos de la actividad motora, muchas actividades que requieren destreza requieren el funcionamiento de los ganglios basales
- 33. Vías nerviosas del circuito del putamen • Comienza en las áreas premotora, suplementaria y somatosensitiva • Se dirigen al putamen • Llegan a la porción interna del globo pálido • Van a los núcleos talámicos (ventroanterior y ventrolateral) • Regresan a la corteza cerebral motora primaria y a las áreas premotoras y suplementarias
- 35. Funcionamiento anormal en el circuito del putamen: atetosis, hemibalismo y corea • Cuando una porción del circuito esta dañada o bloqueada se presentan serias alteraciones: • LESIÓN GLOBO PÁLIDO: movimientos de contorsión anormales. Atetosis • LESIÓN EN SUBTÁLAMO: movimientos de agitación súbitos en toda una extremidad. Hemibalismo
- 36. • LESIONES PEQUEÑAS MULTIPLES EN EL PUTAMEN: movimientos de lanzamiento en manos, cara u otras partes. Corea • LESIONES DE LA SUSTANCIA NEGRA: trastorno frecuente y gravísimo con rigidez, acinesia y temblores. Parkinson
- 38. PARKINSON COREA
- 39. Función de los ganglios basales en el control cognitivo de las secuencias de los patrones motores: el circuito caudado • El núcleo caudado representa un papel fundamental en el “control cognitivo de la actividad motora” donde la mayor parte de nuestras acciones motoras se dan como consecuencia de los pensamientos generados en la mente
- 40. El circuito del caudado • Las señales pasan desde la corteza cerebral hasta el núcleo caudado • Se transmiten al globo pálido interno • A los núcleos talámicos (ventroanterior y ventrolateral • Vuelve a las áreas prefrontal, premotora y motora suplementaria de la corteza cerebral
- 41. • El control cognitivo de la actividad motora determina a un nivel subconsciente y en un plazo de segundos cuales son los patrones de movimiento para alcanzar un objetivo complejo que podría durar muchos segundos
- 42. Función de los ganglios basales para modificar la secuencia de los movimientos y graduar su intensidad • El cerebro dispone de 2 capacidades importantes en el control del movimiento: • Determinación de la velocidad • Determinación del tamaño
- 43. Rápido Lento Pequeño Grande
- 44. • En pacientes con lesiones graves de los ganglios basales las actividades encargadas de controlar el ritmo y tamaño funcionan mal y a veces ni existen. En un ejemplo se muestra el dibujo realizado por un paciente desprovisto de la corteza parietal posterior izquierda, podemos ver que falta el lado izquiero ya que esta afectado su campo visual derecho
- 45. Funciones de las sustancias neurotransmisoras específicas en el sistema de los ganglios basales • Las vías de la dopamina desde la sustancia negra hasta el núcleo caudado y el putamen • Vías acido γ-aminobutírico (GABA) desde núcleo caudado y putamen hasta globo pálido y sustancia negra • Las vías de la acetilcolina desde la corteza hasta el núcleo caudado y el putamen
- 46. • Las múltiples vías generales procedentes del tronco del encéfalo que segregan noradrenalina, serotonina, encefalina y otros • Además de lo mencionado existen varias vías de glutamato
- 47. Síndromes clínicos ocasionados por lesión de los ganglios basales • PARKINSON: destrucción extensa de la sustancia negra (porción compacta). Síntomas: rigidez corporal, temblor involuntario y problemas para iniciar el movimiento. • Algunos tratamientos son: L-dopa, L-deprenilo y trasplante de células dopaminérgicas fetales
- 48. • ENFERMEDAD DE HUNTINGTON: movimientos deformes y progresivos por todo el cuerpo y desarrollo de demencia • Se piensa que los movimientos anormales estan ocasionados por la desaparicion de neuronas secretoras de GABA y la demencia a la desaparicion de neuronas secretoras de acetilcolina
- 49. Integración de las numerosas partes del sistema de control motor total • NIVEL MEDULAR: los patrones locales de movimiento aplicados en cualquier region del cuerpo tiene lugar en la medula. Aquí se asientan patrones ritmicos, de desplazamiento y movimientos recíprocos
- 50. • NIVEL ROMBOENCEFALICO: el rombencefalo cumple dos funciones importantes: mantenimiento del tono axial en el tronco al permanecer de pie y la modificacion constante de los grados de tono que presentan los diferentes musculos, como al conservar el equilibrio
- 51. • NIVEL DE LA CORTEZA MOTORA: emite ordenes que ponen en marcha patrones medulares de acción motora, modifica intensidad y ritmo. • Los patrones corticales pueden ser complejos para “aprenderse” o determinados que estan “integrados”