Tecniche di Registrazione del Movimento (Fisiologia 92)

Nei gatti spinalizzati, la sezione del midollo spinale isola i segmenti lombari dai centri posturali, causando una paralisi flaccida.

Nonostante la paralisi, i gatti spinalizzati sono in grado di camminare su un tapis roulant, soprattutto se giovani o stimolati con un agonista alfa-adrenergico come la clonidina.

La stimolazione farmacologica con clonidina aiuta a generare un pattern di attività rit mica simile al cammino, senza evocare pattern ciclici dovuti alla stimolazione elettrica.

Gli esperimenti dimostrano che il midollo spinale ha la capacità intrinseca di generare pattern di attività motoria ritmici, simili al cammino, anche senza input dai centri superiori.

La sezione delle radici dorsali dimostra che l'attività rit mica non è dovuta a riflessi periferici. Il movimento alternato della caviglia nei primi secondi dopo la sezione conferma che l'attività proviene dal midollo.

Il movimento degli arti durante la locomozione è accompagnato da un movimento coordinato dell'intero scheletro. Questo movimento si verifica sia sul piano sagittale (arcuazione e distensione della schiena) sia sul piano frontale (rotazioni laterali del bacino).

Il cammino all'indietro non è semplicemente il contrario del cammino in avanti. Il ginocchio ha un'escursione maggiore rispetto all'anca, al contrario del cammino in avanti dove l'anca è il fulcro principale.

Anche il grattamento, un'azione spesso automatica, presenta un pattern flesso-estensorio simile al passo, come si osserva negli animali spinalizzati.

Per iniziare a muoversi, è necessario passare da una condizione di equilibrio a una di disequilibrio, spostando il centro di massa.

Il centro di massa è il punto in cui si può immaginare concentrata tutta la massa del corpo. Si può calcolare considerando il corpo come rigido o calcolando il centro di massa di ogni segmento.

Il centro di pressione è il punto in cui si può immaginare applicata la forza che bilancia le forze che agiscono sulla superficie di contatto del piede con il terreno, sebbene questa superficie non sia puntiforme.

Per mantenere l'equilibrio, il centro di massa e il centro di pressione devono essere allineati. Modificando la contrazione dei muscoli, è possibile spostare il centro di pressione e quindi il bilancio delle forze sul piede.

Il movimento iniziale del corpo per iniziare a camminare. Comprende lo spostamento del centro di pressione all'indietro, l'inclinazione in avanti e lo shift laterale del centro di pressione.

Lo spostamento del centro di pressione dietro il tallone del piede di appoggio, creando una leggera caduta in avanti.

L'azione di piegare leggermente in avanti il corpo contrastando i muscoli del polpaccio e della tibia.

Il movimento del centro di pressione verso il lato del piede che sta per alzarsi, poi verso il tallone del piede d'appoggio.

La distanza tra il contatto del tallone di un piede e il contatto del tallone dell'altro piede durante il cammino.

La fase in cui entrambi i piedi sono a contatto con il terreno. Dura approssimativamente il 10% del ciclo del passo.

La fase in cui un solo piede è a contatto con il terreno.

La fase in cui il piede non è a contatto con il terreno e si stacca dall'altra parte del corpo.

Il primo punto di contatto del piede con il terreno, che avviene con il tallone.

Il movimento del piede durante la camminata, dove il tallone tocca per primo il suolo, seguito dalla pianta e dalle dita.

Il movimento del corpo intorno alla caviglia, come un pendolo, durante la fase di appoggio.

Quando il corpo si sposta verso l'alto e verso il basso durante la camminata, come una ruota a forma di quadrato che gira.

La parte della camminata in cui il piede spinge il corpo in avanti.

La perdita di controllo dell'estensione dell'anca, che si verifica quando i segnali nervosi sono danneggiati.

La fase della camminata in cui il corpo si spinge in avanti con la maggiore forza, utilizzando l'iperestensione dell'anca, la flessione del ginocchio e l'estensione della caviglia.

Il movimento del tronco durante la camminata, che dovrebbe essere stabile e verticale, ma invece oscilla e si inclina in avanti.

Il movimento del piede che si restringe a un contatto della pianta o della punta, invece di un appoggio completo del tallone.

L'attività muscolare durante la camminata, che si modifica in modo anomalo quando i sensori nervosi sono alterati.

Il riflesso di irrigidimento delle dita del piede, che contribuisce alla spinta in avanti durante la camminata.

Durante la corsa ad alta intensità, il corpo passa dal metabolismo aerobico al metabolismo anaerobico, che utilizza energia in modo meno efficiente e non considera il reale dispendio energetico.

A differenza del lavoro meccanico esterno, il costo metabolico della corsa è graduale e non presenta bruschi cambiamenti rispetto alla camminata, suggerendo che i muscoli utilizzano l'energia elastica per aumentare l'efficienza.

La locomozione su terra è il metodo più dispendioso in termini di energia, rispetto al movimento in acqua o in aria, a parità di peso e massa corporea.

La locomozione aerea è meno dispendiosa in termini di energia rispetto alla locomozione terrestre, mentre la locomozione acquatica è la più efficiente.

Le cortecce cerebrali e i nuclei sottocorticali sono responsabili del comando volontario della locomozione.

I movimenti ritmici della camminata si basano su una rete neurale nel midollo spinale che opera autonomamente. Questo sistema viene attivato e modulato da centri superiori del cervello.

I centri superiori del cervello, come il ponte e il cervelletto, ricevono informazioni dall'ambiente e dallo stato interno dell'organismo per guidare la locomozione.

I centri di controllo del movimento comunicano con i pattern generator spinali, uno per ogni arto, assicurando la coordinazione tra le gambe.

Il leggero movimento oscillatorio delle braccia durante la camminata è un'eredità evolutiva utile per stabilizzare il tronco e la testa.

Il cervelletto e i centri motori spinali ricevono informazioni dai movimenti del corpo per correggere e modulare i movimenti stessi.