Fisiología TEMA 7 PDF

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TEMA 7: ORGANIZACIÓN DEL MOVIMIENTO INTRODUCCIÓN: CLASIFICACIÓN DE MOVIMIENTOS Y ACCIONES Podemos considerar que la función última del sistema nervioso es el control de la conducta. Todas las cosas adicionales que hace el cerebro son secundarias en relación al movimiento de nuestro cuerpo. Para ello se han diseñado músculos con varias formas.

Los movimientos cotidianos requieren una intrincada secuencia de actividad muscular:  -

Ejemplo: pronunciar una palabra: La lengua La laringe La garganta Los labios El pecho El diafragma

Han de funcionar de modo coordinado para pronunciar hasta el sonido más sencillo. Este conjunto de movimientos coordinados da a entender la existencia de mecanismos neuronales subyacentes (no podemos mover los músculos sin un sistema neural que lo haga posible) para la selección de los músculos apropiados y el modo en que han de actuar. Cuando estamos ante un movimiento voluntario, los sistemas neurales que participan en él son más complejos, porque, ahora, la idea inicial para un movimiento o una acción se traducen en una selección de músculos. En algunos lugares del sistema nervioso esta idea inicial ha de traducirse en un plan motor. Por ejemplo, la idea es querer abrir la puerta, pues hay que activar los mecanismos para llegar a la puerta. Son tres momentos necesarios que tengo que encajar de alguna forma. Anatómicamente tenemos áreas cerebrales que participan en esto. Elaboro la idea: Corteza prefrontal (función superiores como ejecutiva tomar la decisión la idea). Plan para ejecutar el plan: en corteza premotora lóbulo frontal 6,8 y 44 el actor motora. Área 4 de Brodmann abrir la puerta. Los reflejos simples comprenden actividades de los músculos breves y unitarias que denominamos movimientos. Un movimiento se entiende como acto reflejo cuando: -

Son sucesos discretos

-

Limitados a una parte del cuerpo

Las acciones, las definimos como: -

Conductas complejas Secuenciales Frecuentemente orientadas hacia un objetivo Suponen generalmente el movimiento de diferentes partes del cuerpo

CLASIFICACIÓN DE MOVIMIENTOS Y ACCIONES Todos los sistemas sensoriales (visión, audición, somestesia) proporcionan información muy valiosa para la ejecución correcta de los movimientos. La sensibilidad propioceptiva o cenestésica es la más importante para realizar una adecuada respuesta motora. Esta información, que llega al Área Somatosensorial I del lóbulo parietal por la Vía Lemniscal es la información propioceptiva “consciente”. Propioceptores envían información de las articulaciones a la corteza somatosensorial primaria, se llama IPC. Información necearía para continuar, ejecutar los movimientos. Proporciona en todo momento información sobre el movimiento y la posición relativa de las diferentes partes de nuestro cuerpo, información sin la cual no podríamos comenzar, continuar o finalizar adecuadamente una respuesta motora. La información propioceptiva o cinestésica llega también por otra Vía, la Espinocerebelosa, hasta el cerebelo, proporcionándole información para realizar adecuadamente sus funciones de coordinación de los movimientos y de mantenimiento del equilibrio y el control postural: es la información propioceptiva “inconsciente”. Deriva de los propioceptores, pero la información va al cerebro ya que ayuda a ser muy precisos en el control motor.

FISIOLOGÍA DE LA CONTRACCIÓN MUSCULAR A) Tipos de músculos  MÚSCULO CARDIÁCO - Se encuentra formando las paredes del corazón. No tenemos control consciente sobre él.

-

-

 MÚSCULO LISO Lo encontramos en el sistema gastrointestinal, en el sistema circulatorio (en pequeños capilares o grandes arterias) el útero, folículos pilosos, en el ojo (dilatación pupilar y acomodación del cristalino). Ejecuta sus funciones sin el control consciente.

 MÚSCULO ESTRIADO (ESQUELÉTICO): Control consciente al contrario que los demás. Están unidos a los huesos por los tendones Está bajo el control consciente de la corteza cerebral Realiza contracciones rápidas causando el movimiento del esqueleto Formado por células largas que al contraerse disminuyen de tamaño en sentido longitudinal

TERMINOLOGÍA Sinónimo en los músculos. -

Células musculares: fibras musculares Membrana celular: sarcolema Citoplasma: sarcoplasma

Microtúbulos T en el sarcolema. Los agujeros. Miofibril son claves en el fenómeno de contracción muscular. Dos flamentos: delgados o de actina, o gruesos o miocina.

B) Estructura de la célula muscular esquelética

El órgano tendinoso de Golgi es un receptor mecánico que informa del estado contraído o dilatado del músculo. Es un propioceptor.     

Conjunto de fibras: intrafusales (internas) o Extrafusales (las externas). Huso muscular: conjunto de receptores que informa del estado contraído o dilatado del músculo. Propioceptor. Tenemos terminaciones de la motoneurona: alfa (inervan la fibra extrafusales) o gamma (inervan a las ibras intrafusales). TNL: reciben dolor. Corpúsculo de Pacini: la presión.

FISIOLOGÍA DE LA CONTRACCIÓN MUSCULAR: CONCEPTOS Elementos necesarios para comprender el mecanismo de la contracción muscular. El desencadenante de la contracción muscular es la llegada del impulso nervioso sobre las fibras extrafusales (lugar específico). El axón de una única motoneurona innerva a varias fibras musculares en una estructura denominada placa motora. Utilizando como neurotransmisor la Acetilcolina. Al conjunto constituido por una fibra nerviosa y el conjunto de fibras musculares por ella inervada se le denomina Unidad Motora. La contracción muscular obedece a la ley del “todo o nada”. Es decir, una fibrmuscular se contrae totalmente o no se contrae, pero no en parte. La intensidad de la contracción depende del número de unidades motoras implicadas. La contracción de una fibra ante la llegada de un estímulo nervioso dura aproximadamente una décima de segundo, y le sigue un periodo refractario de alrededor de 1 centésima de segundo. 1 centésima de segundo. Es posible la sumación si el segundo estímulo llega cuando la fibra se está contrayendo. UNIDAD MOTORA La unidad de control funcional y estructural del músculo esquelético es la unidad motora. Corresponde a un sistema formado por una neurona motora y la fibras musculares que ella inerva. En los diferentes músculos el número de unidades motoras varía según las características funcionales del músculo.

MECANISMO DE LA CONTRACCIÓN 1. Liberación de Acetilcolina en la placa motora (lugar donde se junta la neurona motora con la fibra muscular) 2. Apertura de canales nicotínicos colinérgicos 3. Despolarización del sarcolema: ley del “todo o nada” y potencial de acción que se propaga por la superficie e interior de la fibra muscular, por los túbulos-T. 4. La despolarización de los túbulos-T provoca la liberación de calcio desde el retículo sarcoplásmico que rodea a la miofibrilla y que penetra en ésta activando cambios conformacionales en otras proteínas –troponina, tropomiosina- participantes en la contracción. 5. Unión de la miosina a la actina. Desplazamiento de la actina sobre la miosina (los puentes entre ambas ejercen una acción de “remo” que requiere ATP. Acortamiento del Sarcómero. 6. Tanto la contracción como la relajación requieren ATP. El calcio es retirado del retículo sarcoplásmico mediante una bomba mediada por ATP.

CONTROL REFLEJO DEL MOVIMIENTO

Propioceptores insertos en las fibras intrafusales que nos informan de la extensión del músculo. Conjunto de movimientos unitarios, muy rápidos relacionados con la nocicepción(dolor) . No están sujetos al control cortical, es decir, se toma conciencia de ellos cuando ya se han realizado. Regulados a nivel medular, responsables de su control.  

En función del número de sinapsis: Actos reflejos monosinápitocos: Una única sinapsis. No hay interneuronas Actos polisinápticos: Más de una sinapsis. Interneuronas

REFLEJO MONOSINÁPTICO DE EXTENSIÓN Los husos musculares se activan cuando nos dan un golpe la ingresan en la medula espinal , se establece una única sinapsis entre la neurona sensitiva que entra y la que sale, la neurona motora que contrae el musculo elevando el pie. Se activan más unidad motoras porque se activan más husos musculares.

ÓRGANO TENDINOSO DE GOLGI Cuando nos pinchamos, nos quemamos… la corteza se da cuenta cuando realizamos el movimiento. Regulado a nivel medular. El receptor es el órgano tendionoso de Golgi.

COORDINACIÓN ENTRE SEGMENTOS MEDULARES. ENTRE LAS METÁMERAS. Las distintas metameras están unidas entre sí por neuronas de interconexión para contribuir más en la eficacia del movimiento COORDINACIÓN ENTRE HEMICUERPOS Cada hemicuerpo funciona de forma unitaria. A través de interneuronas que conectan cada lado. CONTROL NEURAL DEL MOVIMIENTO Cuando nos pinchamos, nos quemamos… la corteza se da cuenta cuando realizamos el movimiento. Regulado a nivel medular. 

Tres niveles:

-Nivel 1: Áreas motoras del córtex cerebral - Nivel 2: Tálamo, Cerebelo, Tronco espinal - Nivel 3: Medula espinal, Contracción muscular y movimiento, Receptores sensoriales Están conectadas de forma bidireccional.

CIRCUITO SENSORIOMOTOR DEL SISTEMA DE CONTRAL EN EL SNC

En la vía motora la vía aferente se nutre de la información del cortex sensorial. Los circuitos motores o el conjunto de neuronas que hacen posible el movimiento se nutren de la corteza somatosensorial para la eficacia del movimiento.

TIPOS DE MOVIMIENTOS En función de la región del cuerpo que los ejecuta podemos distinguir:    -

Movimientos axiales o globales Realizados por la musculatura del tronco, permiten los movimientos del cuerpo en su conjunto Regulados por el sistema motor ventromedial Movimientos proximales Los que permiten el desplazamiento de la porción proximal de las extremidades (piernas, hombros y brazos) Regulado por el sistema motor ventromedial Movimientos distales Los que permiten el movimiento independiente de las diferentes partes de una extremidad (dedos). Regulados por el sistema lateral o piramidal

Gradiente de control asimétrico en el movimiento: Uno será más y otro menos, en sentido superoinferior es mayor por lo que se incrementa este gradiente. Cuando el cuerpo se mueve en movimientos axiales en ese movimiento participan ambos hemisferios al mismo tiempo. En los movimientos proximales hay una asimetría porque el movimiento del lado derecho del cuerpo es regulado por el izquierdo pero también participa el derecho. En los movimientos distales el control asimétrico es máximo cuando se mueven los dedos del lado izquierdo y cuando solo se activa el derecho no hay participación del hemisferio izquierdo, y viceversa. ORGANIZACIÓN JERÁRQUICA DEL SISTEMA MOTOR 1. Corteza cerebral del lóbulo frontal 2. Centros motores del troncoencéfalo 3. Motoneuronas inferiores de las astas anteriores de la médula espinal (y/o núcleos motores de los pares craneales). 4. Músculos Cerebelo, Ganglios Basales, Tálamo

MOTONEURONAS INFERIORES

Vía final común. Su número es muy pequeño y puede ser de dos tipos: - motoneuronas alfa (inntrafusales) las gamma (interfusales). Están localizadas en la parte anterior del asta anterior de la sustancia gris medular. También están organizadas topográficamente en dos grupos bien diferenciados:  -

Las motoneuronas dorsolaterales: Situadas más lateralmente Inervan la musculatura distal (dedos, manos, pies, brazos y piernas)

-

Las motoneuronas ventromediales Situadas más centralmente, Inervan la musculatura axial y proximal (tronco, cuello, hombros, caderas).

INTERNEURONAS Localizadas en una zona intermedia más dorsal del asta anterior de la sustancia gris medular y forman también dos grupos:  -

Interneuronas dorsolaterales Conectadas con las motoneuronas dorsolaterales

 -

Interneuronas ventromediales Conectadas con las motoneuronas ventromediales

PROYECCIONES SOBRE LAS MOTONEURONAS ESPINALES Las interneuronas, además de llevar la orden, reciben mucha información. 1. Proyecciones sensoriales: Nos indican el estado en equilibrio o no, como están las articulaciones, la posición relativa de cada parte d nuestro cuerpo… -

Huso Muscular (directa); OTG, receptores somatosensoriales (vía interneuronas) Proyecciones sobre las motoneuronas espinales

2.

Proyecciones espinales: Tacto crítico, cutánea, dolorosa.

-

Intersegmentales (unen una metámera con la otra) ; colaterales de propioespinales ascendentes (propioceptiva, cutánea, dolorosa)

3.

Proyecciones cerebrales: Son las más importantes, te dicen el tipo de movimiento que se va a realizar, vienen de la corteza. Movimientos voluntarios.

-

Corticoespinales; bulboespinales (del troncoencéfalo).

4.

Proyecciones procedentes de sí mismas

-

Que pasan por una célula de Renshaw que posibilita la retroalimentación de la motoneurona espinal.

CONTROL CENTRAL DEL MOVIMIENTO 1. Nivel cortical y troncoencefálica. (Control jerárquico del sistema motor) a) Áreas motoras terciarias o de asociación b) Áreas Premotoras (secundaria, Broca) c) Área motora suplementaria d) Áreas motoras primarias e) Áreas troncoencefálicas

ÁREAS MOTORAS TERCIARIAS O DE ASOCIACIÓN (ÁREAS HETEROMODALES) -

-

Localizadas en los polos o porciones anteriores de los lóbulos frontales. También denominadas áreas de asociación motora o áreas prefrontales. Realizan la planificación de la mayoría de las conductas complejas. Reciben aferencias de las áreas de asociación sensorial situadas en los lóbulos occipitales, parietales y temporales. Los lóbulos frontales disponen así de información visual, auditiva, propioceptiva, cutánea, etc. para planificar la acción. Los movimientos intencionados requieren que sepamos dónde estamos, dónde tenemos las partes del cuerpo que queremos mover, dónde están los elementos que constituyen nuestro entorno, etc. Áreas: anterior de la 8,9,10,11,45,46 y 47

ÁREA PREMOTORA Es la idea de ejecutar un determinado movimiento que se produce en las áreas prefrontales, tiene que producirse. 

Área motora secundaria:

-

Anterior de la 6 y posterior de la 8 Control de impulsos, programación de movimientos y aprendizaje de nuevos programas motores Lesión: movimientos lentos e incordiados



Área de Broca:

-

Área 44 izquierda: Regulación de los programas motores del habla Lesión: afasia del área de Broca (no presenta lenguaje) Área 44 dcha. implicada en control de la prosodia: es la entonación del lenguaje El habla es un acto motor que hay que programar. Los programas motores del habla son transferidos a el área motora primera, específicamente la que participa en la emisión del lenguaje.

ÁREA MOTORA SUPLEMENTARIA (AMS)

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Área 6 medial Organización secuencial de los movimientos (alternantes y rápidos). Iniciación y planificación motora del habla Lesión: alteración de la alternancia, de la coordinación bimanual.

ÁREA MOTORA PRIMARIA -

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Área 4 y posterior de la 6; (tb. áreas 1,2,3: mandan información somatosensorial muy importante para la ejecución de los movimientos) Vía piramidal (f. Corticoespinales: vinculación entre la corteza y la medula espinal , sin sinapsis intermedias y f. Corticobulbares: conexiones desde la corteza al bulbo raquídeo): motricidad voluntaria distal y facial Coordinación y expresión del movimiento grueso y fino Lesión unilateral: hemiplejia contralateral a la visión (parálisis de la mitad del cuerpo)

AREA MOTORA PRIMARIA El área 4 ejerce el control de los movimientos de dos formas: 1. Accediendo sin relevos a las interneuronas y/o a las motoneuronas de las astas anteriores de la sustancia gris medular.  Esto ocurre en los fascículos corticoespinales: tanto el lateral como el ventromedial  En el fascículo corticobulbar 2. Controlando a las vías motoras que se originan en el tronco-encéfalo:  Fascículos rubroespinal  Vestibuloespinal  Tectoespinal  Reticuloespinal. Son vías que generan en el tronco cerebral. Estas áreas motoras primarias reciben también aferencias directas desde el área somatosensorial situada posteriormente, al otro lado de la cisura de Rolando(1,2,3). Homúnculo motor, la existencia en corteza motora primaria de regiones concretas que hacen posible que regulen el movimiento de parte específicas de nuestro cuerpo. Las partes más móviles tienen mayor cantidad de corteza especializada.

FASCÍCULOS MOTORES (EFERENTES O DE SALIDA) Los fascículos motores se agrupan en DOS SISTEMAS DIFERENTES: (el nombre viene del lado por donde bajan de la médula).

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Sistema Lateral (el que mayor control asimétrico tiene) descienden por cordones laterales de la médula espinal. Regula los movimientos distales. Fascículo Corticoespinal Lateral (se origina en la corteza) Fascículo Rubroespinal (se origina en el tronco de encéfalo)

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Sistema Ventromedial descienden por los cordones anteriores de la médula espinal. Movimientos axiales y proximales Fascículo Corticoespinal Ventromedial Fascículo Vestibuloespinal Fascículo Tectoespinal Fascículo Reticuloespinal

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SISTEMA LATERAL: A) FASCÍCULO CORTICOESPINAL LATERAL Mucha información del movimiento voluntario  -

Función: Controlar los músculos distales o sea los que mueven los pies, las manos y los dedos. Las conexiones directas controlan los movimientos “finos” de los dedos, los movimientos “discretos” o independientes de cada dedo, para realizar tareas muy sofisticadas.

Origen en corteza cerebral (M1), desciende sin hacer sinapsis por el tronco encéfalo, decusación de la vía en una región pirámides sin hacer sinapsis y desciende por los cordones laterales de la médula y finaliza en las interneuronas motoras o en las motoneuronas inferiores. -

Lesión: hemiplejias del lado contralateral a la visión

SISTEMA LATERAL: A) FASCÍCULO RUBROESPINAL Deriva del hecho de que se origina en el núcleo rojo. Desde que se origina se decusa por encima de las pirámides y junto con el sistema de antes desciende por los cordones laterales de la médula.  -

Función: Modular, dar suavidad, a los movimientos de las manos, antebrazos, pies y parte inferior de las piernas Control motor fino (escribir, dibujar,…)

SISTEMA VENTROMEDIAL: A) FASCÍCULO CORTICOESPINAL VENTROMEDIAL Surge en M1. No se decusa, es Ipsilateral.  -

Función: Controlar los músculos axiales y proximales, o sea los músculos que mueven el tronco y la porción proximal de las extremidades. Ese control, gracias a las proyecciones bilaterales de los axones al llegar a la médula, se ejerce desde los dos hemisferios Es ipsilateral, no hay decusación en su recorrido.

SISTEMA VENTROMEDIAL: B) FASCÍCULO VESTIBULOESPINAL  -

Función: Contribuye al mantenimiento del equilibrio y en el control postural. La rama que va a la musculatura ocular contribuye a fijar la imagen retiniana en los giros de la cabeza. También influye en los “movimientos sacádicos”.

SISTEMA VENTROMEDIAL: C) FASCÍCULO TECTOESPINAL Se originan en el tecto (mesencéfalo) vías de salida.  -

Función: Activar la musculatura del cuello y tronco para la orientación de la cabeza y el cuerpo ante estímulos visuales.

SISTEMA VENTROMEDIAL: D) FASCÍCULO RETICULOESPINAL Movimientos involuntarios.  -

Función: Controlar la actividad de ciertos músculos proximales de brazos y piernas. Controlar funciones automáticas como la respiración, la tos y el estornudo. Participar en el control de conductas sometidas a control cortical directo como el andar o el nadar. Actos motores involuntarios.

INTEGRACIÓN SENSORIOMOTR...