Controle Espinhal do Movimento

Controle Espinhal do Movimento

• O sistema motor compreende todos os músculos e os neurônios que os controlam.
• O comportamento exige a coordenação de quase 700 músculos em um ambiente mutável e imprevisível.
• A medula espinhal contém programas motores para movimentos coordenados.
• Esses programas são ativados, executados e alterados por comandos descendentes do encéfalo.
• O controle motor divide-se em duas partes: a medula espinhal e o encéfalo.
• A medula espinhal inicia e controla a contração muscular coordenada.
• O encéfalo, por sua vez, supervisiona e modula os programas motores espinhais.

Componentes do Sistema Motor Somático

• O sistema motor somático é responsável por transformar sinais neurais em força contrátil, resultando em movimentos e posturas.
• As atividades motoras somáticas permitem a interação do organismo com o ambiente.
• Os neurônios motores superiores iniciam o movimento voluntário e estão localizados no córtex motor.
• Os neurônios motores inferiores transmitem os sinais dos neurônios motores superiores e inervam as fibras musculares, localizadas na medula espinhal.
• Tratos corticoespinhais são feixes de axônios que se projetam do córtex cerebral para a medula espinhal, transmitindo sinais para os neurônios motores inferiores.
• A junção neuromuscular é a sinapse entre um neurônio motor e uma fibra muscular, onde a acetilcolina é liberada para iniciar a contração muscular.
• Os músculos esqueléticos são os órgãos efetores que produzem o movimento.

Tipos de Movimento

• Movimentos reflexos são respostas rápidas a um estímulo específico, sendo estereotipados e inatos
• Estes são integrados na medula espinhal e importantes para defesa, como o reflexo de retirada.
• Movimentos voluntários necessitam de integração no córtex cerebral, são conscientes, planejados e modulados pela aprendizagem.
• Movimentos rítmicos combinam reflexos e ações voluntárias, como andar e correr.
• A manutenção do ritmo envolve geradores de padrões centrais (CPGs) no sistema nervoso central.
• Os geradores de padrões centrais (CPGs) são como um piloto automático para ações repetitivas, como andar, correr e nadar

Receptores sensoriais

• O sistema sensorial monitora e transmite informações sobre o meio interno e externo, através de potenciais de ação, para os centros de integração neural no sistema nervoso central.
• Os receptores sensoriais captam estímulos, que são processados pelo sistema nervoso central para avaliar ameaças e gerar respostas, como retirar a mão de um objeto quente.
• As cinco modalidades sensoriais especiais são visão, olfato, audição, tato e paladar.
• As sensações somáticas incluem dor, temperatura, propriocepção e equilíbrio.
• O primeiro contato com estímulos se dá por meio de receptores sensoriais especializados.
• Mecanoreceptores são sensíveis à energia mecânica e suas variações (ex. tato, estiramento).
• Quimiorreceptores são sensíveis à energia química (ex. dor, coceira, paladar).
• Termorreceptores são sensíveis à temperatura.
• Fotorreceptores são encontrados na retina e são sensíveis à energia eletromagnética.
• Os sistemas motor e sensorial estão interligados.
• Novos estímulos sensoriais podem modificar as respostas motoras para uma melhor adaptação.

Elementos do Sistema Motor Somático

• Efetores são músculos esqueléticos que produzem atividade motora.
• Ordenadores são motoneurônios na medula espinhal e tronco encefálico que comandam fibras musculares.
• Controladores são cerebelo e núcleos da base, que regulam a atividade motora.
• Programadores e iniciadores são áreas corticais associativas e primárias que planejam e iniciam os movimentos.
• O neurônio motor inferior inerva diretamente a musculatura somática no corno ventral da medula espinhal, resultando em contração muscular e comportamento.
• Existem os neurônios motores alfa e gama, encontrados na medula espinhal.
• Os neurônios motores alfa são responsáveis pela força gerada pelo músculo.
• Os neurônios motores alfa formam um componente básico do controle motor, formando uma unidade motora.
• Conjunto de neurônios motores é a coleção de neurônios motores alfa que inerva um determinado músculo.
• Os neurônios motores gama também se encontram nos músculos esqueléticos e inervam os fusos musculares.
• Os neurônios motores gama ajustam a sensibilidade dos fusos musculares às mudanças no comprimento e velocidade do músculo durante a contração.
• A contração muscular é um processo complexo que inicia com a liberação de acetilcolina pelos neurônios motores alfa.

Vias espinais descendentes

• As vias espinais descendentes são controladas pelo encéfalo, que se comunica com os motoneurônios na medula espinhal.
• As informações de controle motor viajam do encéfalo para a medula espinhal por duas vias principais: lateral e ventromedial.
• As vias laterais controlam o movimento voluntário da musculatura distal, sob controle cortical direto e são responsáveis pelo controle preciso de movimentos
• As vias ventromediais modulam a postura e a locomoção, estão sob o controle do tronco encefálico e coordenam a postura e a locomoção.
• Lesões das vias laterais comprometem movimentos finos e fracionados dos braços e mãos, mas preservam a postura corporal.
• As vias espinais transmitem informações por meio de potenciais de ação.

Planejamento do movimento

• O córtex cerebral é crucial para o movimento, áreas especializadas do córtex controlam o movimento voluntário. A área 4 está localizada na região anterior ao sulco central, no giro pré-central.
• O controle do movimento é distribuído por todo o neocórtex.
• Os movimentos dependem do conhecimento da posição do corpo no espaço e de um plano para atingir um objetivo.
• O neurocirurgião Wilder Penfield foi crucial na identificação do córtex motor humano, estimulando eletricamente o córtex cerebral de pacientes com epilepsia.
• Existem dois mapas motores somatotópicos organizados na área 6: a área pré-motora (APM) e a área motora suplementar (AMS)
• A área motora suplementar (AMS) controla movimentos complexos e sequenciais, está envolvida no controle de músculos distais e coordena movimentos sequenciais.
• A área pré-motora (APM) está envolvida no planejamento dos movimentos, conecta-se com neurônios reticulospinais ativando os músculos proximais.
• A área 4 do córtex desempenha um papel fundamental no controle motor e organiza-se somatotopicamente.

Núcleos da base

• Os núcleos da base operam como um sistema associado do sistema motor e tem como função a seleção do movimento voluntário.
• Os núcleos da base se conectam ao córtex cerebral e ao tálamo, contribuindo para a seleção e a iniciação de movimentos voluntários.
• Auxilia o córtex na execução de movimentos aprendidos, enquanto em nível subconscientes.
• Auxilia o planejamento de múltiplos padrões sequenciais de movimento.
• Os núcleos da base consistem no núcleo caudado, putâmen, globo pálido (interno e externo), núcleo subtalâmico e substância negra.
• O núcleo caudado e o putâmen juntos formam o "estriado", que modula as entradas sensoriais envolvidas no controle motor.
• A doença de Huntington ocasiona movimentos incontroláveis e sem funcionalidade devido à degeneração de neurônios no estriado.
• Do córtex cerebral, as informações fluem para o tálamo e para os núcleos da base e são direcionadas para a área motora suplementar (AMS).
• A principal função do sistema motor é iniciar os movimentos conscientes e selecionar os resultados, determinando ações voluntárias e programando quando começar.
• A via direta é uma rota específica que regula o movimento voluntário.
• A via direta é iniciada no córtex cerebral e segue para o estriado (núcleo caudado e putâmen)
• A informação motora viaja pelo globo pálido interno (GPi) e é retransmitida para o núcleo ventrolateral (VLo) do tálamo.
• O tálamo retransmite informações de volta ao córtex, especialmente para a Área Motora Suplementar (AMS) e influencia o corpo estriado pela via direta.
• O funcionamento de outras estruturas, como o núcleo subtalâmico e a substância negra, modulam as alças colaterais, refinando e controlando os movimentos.
• A via direta atua aumentando e modulando a atividade dos neurônios motores nas áreas motoras.
• A via nigroestriatal apresenta uma deficiência de dopaminérgica, causando a doença de Parkinson.

Cerebelo

• O cerebelo funciona como um sistema motor acessório, localiza-se posterior do crânio, abaixo do lobo occipital, o tronco encefálico se conecta com o cerebelo através de três pedúnculos: cerebelar superior, médio e inferior.
• As fibras aferentes (direcionadas para o córtex cerebelar) e os núcleos penetram no cerebelo através dos pedúnculos cerebelares médio e inferior.
• As vias eferentes (originadas nos núcleos cerebelares) deixam o cerebelo através do pedúnculo cerebelar superior.
• O cerebelo e o cérebro apresentam uma organização bastante semelhante.
• Os núcleos centrais do cerebelo são o fastigial que regula o equilíbrio e o controle postural.
• Os núcleos globoso e emboliforme contribuem para o controle preciso dos movimentos voluntários.
• O núcleo denteado está envolvido na coordenação e planejamento dos movimentos voluntários e na aprendizagem motora. Exemplo: Caminhar em trilhas irregulares na montanha.
• Auxilia na coordenação de atividades como: tocar piano.
• Auxilia em atividades motoras como: andar de bicicleta.
• A estimulação elétrica do cerebelo não produz sensação consciente nem comportamento motor atuando involuntariamente e quando o cerebelo é removido, a coordenação é afetada.
• Atua também como um sistema motor acessório, auxiliando na sequência das atividades motoras, auxiliando no controle da contração muscular controlando o ritmo das funções motoras.