Sistemas Motores y Unidades Motoras

Sistemas Motores

• La postura y el movimiento dependen de una combinación de reflejos involuntarios coordinados por la médula espinal y acciones voluntarias controladas por centros encefálicos superiores.
• La activación y contracción de los músculos esqueléticos están controladas por las motoneuronas que los inervan.

Unidad Motora

• Una unidad motora consta de una motoneurona individual y las fibras musculares que inerva.
• Para el control fino, una motoneurona individual inerva solo unas cuantas fibras musculares.
• Para movimientos amplios, una motoneurona individual puede inervar miles de fibras musculares.
• La fuerza de contracción muscular es graduada por el reclutamiento de unidades motoras adicionales, según el principio del tamaño.
• El principio del tamaño establece que al reclutar más unidades motoras, más motoneuronas intervienen, generando mayor tensión

Tipos de Motoneuronas

• Motoneuronas α inervan fibras musculares esqueléticas extrafusales.
• Sus potenciales de acción llevan a la contracción muscular.
• Motoneuronas γ inervan fibras musculares intrafusales (husos musculares).
• Detectan la longitud muscular.

Tipos de Fibras Musculares

• Fibras extrafusales componen el grueso del músculo y están inervadas por motoneuronas α.
• Proporcionan la fuerza para la contracción muscular.
• Fibras intrafusales son más pequeñas, inervadas por motoneuronas γ, y encapsuladas en vainas para formar husos musculares.
• Discurren en paralelo con las fibras extrafusales, pero no en toda su longitud, y no generan una fuerza significativa.

Receptores Musculares

• Husos musculares (aferentes de los grupos Ia y II) dispuestos en paralelo con las fibras extrafusales.
• Detectan cambios estáticos y dinámicos en la longitud muscular, como receptores de estiramiento.
• Órganos tendinosos de Golgi (aferentes del grupo Ib) dispuestos en serie con fibras musculares extrafusales.
• Detectan tensión muscular y responden a la tensión durante la fase isométrica de la contracción.
• Corpúsculos de Pacini (aferentes del grupo II) distribuidos en todo el múscu.
• Detectan vibración.
• Terminaciones nerviosas libres detectan estímulos nocivos.

Husos Musculares

• Los husos musculares están distribuidos por todo el músculo.
• Están compuestos de fibras intrafusales pequeñas encapsuladas, conectadas en paralelo con las fibras extrafusales grandes (generadoras de fuerza).
• Cuanto más fino el movimiento, mayor el número de husos musculares.
• Tipos de fibras intrafusales:
  • Fibras de bolsa nuclear detectan la velocidad de cambio en la longitud muscular , inervadas por aferentes del grupo Ia (más rápidas).
  • Fibras de cadena nuclear detectan cambios estáticos en la longitud muscular, inervadas por aferentes del grupo II y Ia.

Funcionamiento del Huso Muscular

• Los reflejos del huso muscular se oponen (contrarrestan) a los aumentos de longitud muscular (estiramiento).
• Fibras aferentes del grupo Ia (velocidad) y II (estáticas) reciben información sensitiva sobre la longitud muscular.
• Cuando un músculo se estira, el huso muscular también se estira y estimula fibras aferentes de los grupos Ia y II.
• La estimulación de aferentes provoca la estimulación de motoneuronas α de la médula espinal, causando contracción y acortamiento del músculo.
• El estiramiento original se contrarresta y la longitud muscular se mantiene.

Coactivación Alfa-Gamma

• Las motoneuronas γ inervan fibras musculares intrafusales.
• Ajustan la sensibilidad del huso muscular durante la contracción.
• Las motoneuronas α y γ se activan simultáneamente para mantener los husos musculares sensibles a los cambios en la longitud muscular.

Clasificación de Reflejos Neurales

• División eferente:
  • Neuronas motoras somáticas controlan músculos esqueléticos
  • Neuronas autónomas controlan músculo liso y cardíaco, glándulas y tejido adiposo
• Región integradora:
  • Reflejos espinales no requieren aferencias encefálicas
  • Reflejos craneales son integrados en el encéfalo.
• Momento de aparición:
  • Reflejos innatos (congénitos) genéticamente determinados
  • Reflejos aprendidos (condicionados) se adquieren a través de la experiencia
• Número de neuronas:
  • Reflejos monosinápticos tienen dos neuronas: una aferente y una eferente, solo reflejos motores somáticos pueden ser monosinápticos
  • Reflejos polisinápticos tienen una o más interneuronas entre las neuronas aferente y eferente; todos los reflejos autónomos son polisinápticos (tres neuronas: una aferente y dos eferentes)

Reflejos Musculares Esqueléticos

• La excitación de las motoneuronas somáticas siempre causa excitación.
• No hay neuronas motoras que causen relajación del músculo, la relajación se debe a la ausencia de estímulo excitador.
• Aferencias sensitivas activan interneuronas del SNC, inhibiendo la actividad de neuronas motoras somáticas que controlan el músculo.
• Componentes:
• Receptores sensitivos propioceptores en músculos esqueléticos, cápsulas articulares y ligamentos, controlando posición, movimientos y esfuerzo para levantar objetos
• SNC integra señal aferente a través de redes y vías de interneuronas excitadoras e inhibidoras
• Neuronas motoras somáticas transportan señal eferente (motoneuronas alfa)
• Efectores: fibras musculares contráctiles (extrafusales)

Reflejo de Estiramiento

• Una carga agregada al músculo lo estira, activando neuronas sensitivas.
• Las neuronas sensitivas envían señales a la médula espinal, activando neuronas motoras.
• Las neuronas motoras causan la contracción del músculo, restableciendo la posición del brazo.

Reflejos Autónomos

• También denominados reflejos viscerales.
• Algunos son reflejos espinales con modulación encefálica, otros integrados en el encéfalo.
• El sistema límbico (encéfalo visceral) procesa estímulos emocionales que generan respuestas viscerales.
• Son polisinápticos y muestran actividad tónica.

Reflejos Osteotendinosos

• Los receptores sensitivos, propioceptores, se localizan en músculo esquelético, cápsulas articulares y ligamentos.
• Señales aferentes de los propioceptores se dirigen hacia el SNC a través de neuronas sensitivas.
• El sistema nervioso central integra la señal aferente vía interneuronas excitadoras e inhibidoras.
• Las neuronas motoras somáticas transportan la señal eferente (neuronas motoras alfa).
• Los efectores son fibras musculares esqueléticas contráctiles (fibras extrafusales).

Reflejos de Estiramiento e Inhibición Recíproca

• Unidad miotática conjunto de vías que controlan una sola articulación.
• El reflejo de estiramiento monosináptico solo dos neuronas: neurona sensitiva del huso y neurona motora somática hacia el músculo (reflejo patelar)
• Inhibición recíproca: los músculos antagonistas se relajan cuando los músculos movilizadores primarios se contraen.
• Las vías polisinápticas hacen que un brazo o pierna se aleje de estímulo nocivo.

Reflejo de Estiramiento (Rotuliano)

• Percusión del tendón estira el músculo, activando receptores en el huso muscular.
• El músculo se estira, generando un potencial de acción a través de una neurona sensitiva hacia la médula espinal.
• El cuádriceps se contrae, causando la extensión de la pierna.
• Simultáneamente, se produce la inhibición recíproca, donde el músculo isquiotibial antagonista permanece relajado para facilitar la extensión.

Reflejo Extensor Cruzado

• Un polisináptico
• Un estímulo doloroso activa nociceptores.
• La neurona sensitiva primaria ingresa a la médula espinal y divergen
• Colaterales activan vías ascendentes para la sensibilidad (dolor) y adaptación postural
• Reflejo de retirada aleja el pie del estímulo doloroso y se contraen los flexores.
• El reflejo extensor cruzado soporta el cuerpo cuando el peso se aleja del estímulo doloroso y se contraen los extensores.

Áreas Funcionales de la Corteza Cerebral

• Contiene áreas sensitivas para la percepción, motoras para dirigir movimientos, y de asociación para integrar información.

Tracto Corticoespinal

• Interneuronas transcurren desde la corteza motora a sinapsis con neuronas motoras somáticas.
• La mayoría de los axones de las neuronas corticoespinales se cruzan en las pirámides.

Cerebelo

• Regula movimiento y postura.
• Conectado al Tronco encefálico por tres pedúnculos con fibras aferentes y eferentes.
• Sus partes son:
  • Vestibulocerebeloso: Controla equilibrio y movimientos oculares
  • Espinocerebeloso: Controla sinergia del movimiento
  • Pontocerebeloso: Controla planificación e iniciación de movimientos
• Células de Purkinje regulan frecuencia amplitud, fuerza/ dirección del movimiento.
• Lesiones causan alteración del movimiento (ataxia)

Ganglios Basales

• Integrados por cuerpo estriado, globo pálido, núcleos subtalámicos y sustancia negra.
• Modulan el flujo de salida talámico a la corteza motora para planificar y ejecutar movimientos suaves.
• Utilizan GABA.
• El cuerpo estriado se comunica con el tálamo y corteza cerebral mediante dos vías opuestas:
  • Indirecta inhibidora
  • Directa excitadora
• Las conexiones entre cuerpo estriado y sustancia negra utilizan dopamina como neurotransmisor, el cual es excitador.
• Lesiones: -del globo pálido incapacidad para mantener postura -del cuerpo estriado desaparece causando movimientos rápidos, continuos e incontrolables
  • a la sustancia negra causa Parkinson

Control Integrado del Movimiento Corporal

• Respuestas coordinadas e integradas requieren aferencias desde múltiples regiones del encéfalo.
• Movimientos reflejos: Integrados en la médula espinal o tronco encefálico
• Reflejos posturales: Ayudan mantener la posición corporal
• Movimientos voluntarios: Integrados en la corteza cerebral
• Movimientos rítmicos: Complejidad intermedia, integrados en la médula espinal, requieren aferencias desde centros superiores.

Integración del Movimiento

• 3 niveles del sistema nervioso controlan el movimiento:
• Médula espinal integra los reflejos medulares /contiene generadores de patrones centrales
• Tronco encefálico y cerebelo participan en los reflejos posturales y en los movimientos ojo/mano
• Corteza cerebral y ganglios basales participan en movimientos voluntarios
• El tracto corticoespinal también está involucrado

Control Nervioso del Movimiento

• Médula espinal: Reflejos espinales
• Tronco encefálico: Postura, ojos, manos
• Áreas motoras de la corteza cerebral: Planificación y coordinación
• Cerebelo: Posturales, movimientos regulación
• Tálamo: Contiene núcleos de relevo que modulan y transmiten los mensajes a la corteza cerebral
• Ganglios basales: Motora planificación

Integración de Reflejos Musculares

• Aferencias sensitivas de receptores van a médula espinal, corteza cerebral y cerebelo
• Reflejos posturales y no requieren integración en la corteza
  • Señales eferentes inician el movimiento sin aferencias superiores

Fases del Control del Movimiento Voluntario.

• Para una acción que tiene que tener impacto, se tiene que repasar lo que uno ha planificado
• Planificación cerebral
• Cortical asociación áreas motoras
• Movimientos ejecución cerebelo se contrae

La postura y el movimiento son el resultado de reflejos involuntarios y acciones voluntarias. Las motoneuronas controlan la contracción de los músculos esqueléticos. Una unidad motora consta de una motoneurona y las fibras musculares que inerva.