Teórico nervioso margarita salas.
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Fisiología del sistema nervioso motor
¿En qué consiste el movimiento?
Contracciones musculares que se suceden siguiendo una secuencia espacial y
temporal determinada manejada por el SNC.
Estructuras involucradas: Medula, bulbo, protuberancia, ganglios de la base y
la corteza (motora)
Las neuronas del circuito local son muy importantes, estas modulan la
actividad de las motoneuronas alfa.
Las neuronas motoras superiores (de la corteza motora) inician la planificación
e iniciación del movimiento voluntario. Se dedican en el tronco encefálico al
tono postural; y regular los movimientos de navegación (ojos, cuello, cabeza o
tronco) siguiendo blancos determinados.
Le llegan aferencias y las modulan a los movimientos de navegación.
El cerebelo corrige el movimiento en base a lo que le va llevando, también
participa en el aprendizaje.
Los ganglios basales tienen muchas funciones, en cuanto a lo motor participa
en el planeamiento.
POSTURA
Relación que guardan entre si las distintas partes del cuerpo
con el fin de proyectar el centro de gravedad dentro de la
superficie de apoyo determinada por los pies.
Mantener la postura significa:
- Elevar el tono de los músculos anti gravitatorios sosteniendo el
cuerpo contra la acción de la gravedad. (Al contraerse esos
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músculos dan una estabilidad para no caerse). → músculos
extensores
- Adaptar el tono muscular antes de realizar un movimiento voluntario
que pueda desestabilizarnos (ajuste predictivo). → por ejemplo, que
los gemelos se contraigan antes de levantarse así no te caes, en
cambio, si te empujan y vos no lo esperabas, el gemelo todavía no
está contraído.
- Compensar con reflejos posturales nacidos de estímulos vestibulares,
visuales, propioceptivos y cutáneos, los efectos de fuerzas externas
inesperadas que puedan desestabilizarnos.
Las estructuras nerviosas presentan:
• Estructura jerárquica: orden en el que una estructura comanda a otra;
acompaño a la evolución. Hay dependencias del sistema nervioso en
los movimientos.
▪ Corteza motora
▪ Tallo cerebral
▪ Medula espinal
• Somatotopia: representación de movimientos que los músculos son
capaces de utilizar.
• Complementariedad: varios sistemas descendentes contribuyen de
manera conjunta al control de la postura y el movimiento. Explica
porque cuando hay falla de algunas vías, que capas no son notorias
porque otras complementan o colaboran esos grupos musculares.
ORGANIZACIÓN MEDULAR:
- Motoneuronas
- Interneuronas
- Sustancia blanca.
Los músculos axiales: mantienen la
postura, son los espinales en la
espalda, los intercostales y los
abdominales. → las motoneuronas
que inervan estos músculos están
en la zona ventral de la medula
Estos ensanchamientos cervical y lumbo sacro
se encuentran las neuronas que van a inervar
al miembro superior y al miembro inferior.
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¿Cómo llega la información a las motoneuronas?
Por las interneuronas que son una red premotora, que se organizan
topográficamente y cuya función es coordinar e integrar la actividad neuronal
y muscular.
El axón de estas interneuronas contacta con las dos
partes, porque su fin es mantener también la
postura.
Es muy raro que las aferencias sensitivas o de
estructuras supra espinales que vayan
directamente a la motoneurona, siempre pasan
antes por la red de interneuronas. → ósea, es la
interneurona la que le dice a la motoneurona lo
que tiene que hacer.
La Interneurona de Renshaw es muy importante
porque lo que hace es inhibir a la motoneurona. → se
inhibe por el nt GABA o GLISINA (porque es inhibitorio).
Cada vez que
una motoneurona
se despolariza y
inicia un PA para
que el músculo
contraiga, una
cola del axón activa a la interneurona de
renshaw. Esta libera glicina e inhibe a la
motoneurona que la activo. --> se llama
inhibición recurrente porque inhibe dos
lados.
INHIBE a la que la activo, y también a las
tónicas (que generan contracción sostenida). → frena las neuronas que
mantienen contraído mucho tiempo determinado grupo muscular y facilita las
neuronas fásicas para que realicen movimientos rápidos.
¿Qué ocurre cuando no hay inhibición?
Por ejemplo, en tétanos no hay Renshaw. Sirve la inhibición para que los
músculos se puedan relajar.
La unidad estructural y funcional del sistema motor es → La unidad motora.
- Un conjunto de fibras que son inervadas por una única motoneurona
- El número de fibras inervado por cada motoneurona (relación de
inervación) depende del tamaño del musculo y su función.
Clasificación de las unidades motoras.
- ¿Cuánto tarda en desarrollar la fuerza máxima? (rápidas o lentas)
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- ¿a qué frecuencia
de estimulación se
fatigan?
(fatigables o no
fatigables). → a
que fuerza
comienza a
decaer.
Características de las unidades motoras
- Todas las fibras de una unidad motoras son iguales (del mismo tipo)
- Cada musculo tiene unidades motoras de los tres tipos con
predominio de un tipo según la función
- ¿El fenotipo de las fibras musculares puede modificarse? Por ej.
ussain bolt corriendo rápido tenía fibras rápidas, pero en cambio
jugando al futbol no va a usar las mismas fibras porque están
preparadas distintas, no para mantenerse en 90 min.
Cuando el SNC necesita desarrollar fuerza lo hace:
- Aumentando el número de unidades motoras activadas
- Aumentando la frecuencia de descarga de cada unidad.
Si aumento la frecuencia de descarga = se vería como la
contracción TETANICA.
Tipos de movimiento:
➢ Reflejos
➢ Rítmicos
➢ Voluntarios.
La neurona chiquita inerva fibras rojas→ LENTAS. Que generan
contracción sostenida. Tiene > RM. Significa que llega la
aferencia, despolariza, genera un PEP y como no hay muchos
canales de Na que hagan salir Na, mantiene y sigue
recorriendo el cono axónico para que sea mas fuerte.
En cambio, la grande inerva fibras blancas, ósea que pueden
hacer mucha fuerza en poco tiempo. Tiene < RM porque al ser
mas grande hay mas canales de Na que permitan la salida,
entonces no genera gran disipación.
- A todas las neuronas les llegan las mismas aferencias,
sea la neurona chiquita o grande. → ley del tamaño.
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Reflejos:
- Es una rta estereotipada y automática a un
estimulo especifico.
- El arco reflejo es el circuito neuronal que lo
ejecuta (receptores y aferentes sensoriales,
interneuronas, eferentes motoneuronas).
- Clasificación:
o Condicionados
o No condicionados
o Somáticos
o Autonómicos
o Polis sinápticos
o Monosinápticos
Reflejos flexores:
- Multisinaptivos, segmentarios e intersegmentarios
- Protectores
- Latencia larga
- Respuesta no lineal a la intensidad del estímulo
(llega un momento que por mas que se estimule
no genera más contracción)
- Baja especificidad (me lo puede producir un
pinchazo, una quemadura, etc.)
- Persisten una vez suprimido el estimulo
Interrelaciones entre neuronas a nivel medular.
A. Convergencia: Es una sumación espacial. Varias
aferencias llegan simultáneamente al cuerpo de
la neurona
B. Divergencia: un axón puede inervar a
varias neuronas
El fenómeno de facilitación significa que tengo
la esencia sensitiva que va a inervar y a
despolarizar a 4 neuronas, pero como son de distinto tamaño,
pero 2 solas llegan al PM, pero en la otra genero un PEP.
Si llegan simultáneamente se suman, entonces llega al potencial
de acción.
El fenómeno de oclusión es diferente porque todas las neuronas son del mismo
tamaño, una aferencia despolariza todas las neuronas y genera una respuesta.
Pero si las aferencias llegan a la misma ves, ósea, en simultaneo. ej.) entonces
si hay 7 (ver gráfico) y llegan otras 7 mas no
seria 14. Seria 12, porque despolariza las 5 que
restaron.
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Ahora hablamos de inhibición. Entonces → mecanismo de compuerta
Acá se ve que llega una aferencia a la
interneurona para que despolarice la
motoneurona, pero una aferencia
inhibitoria (Renshaw) llega y inhibe a la
interneurona que impide la excitación.
Puede darse sobre el cuerpo o sobre la
terminal presináptica.
El Signo local: se ve depende el lugar donde está el estímulo. (por ejemplo, en
los perros, donde ponen la pata a donde les pica). Depende de que musculo
necesito que más se contraiga,
Circuito rítmico: acá se pone el ejemplo del caballo, por como mueve las
patas cuando camina
(alternando) y cuando trota y
galopa, va variando el patrón de
activación de músculos.
Se dice que hay un “circuito
neuronal” que hace → que llega
una aferencia sensitiva a la
interneurona que activa a una
motoneurona que inerva los
músculos extensores.
Un axón de la interneurona que
a su vez estimula a una interneurona inhibitoria que inhibe la que activo a los
flexores.
Luego; el circuito se invierte. La que inhibe; inhibe a la de inactivación.
Circuitos reverberantes: Aunque quite el estímulo, se
sigue viendo el movimiento.
LESION DE MOTONEURONA INFERIOR:
- Hipotonía
- Hiporreflexia
- Disminución de la fuerza
- Atrofia muscular
- Fasciculaciones
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Ejemplos: esclerosis lateral amiotrófica (Steven Hawking) – poliomielitis – shock
espinal.
El shock espinal tiene parálisis, anestesia (definitiva; no vuelven a sentir),
arreflexia (no tienen reflejos; transitoria); Hiperreflexia (exagerada), Babinski
(habla de lesión en la vía corticoespinal, pero es normal en los bebes); reflejos
en masa (tienen rtas de muchos estímulos).
TONO MUSCULAR:
- Base para el mantenimiento de la postura.
- Es la resistencia que opone un musculo al estiramiento pasivo; ósea,
el musculo siempre quiere volver a su origen.
o Tiene un factor mecánico: lo dan los elementos elásticos del
tejido
o Y un factor reflejo, que lo da el reflejo miotático o de
estiramiento.
- Reflejo de estiramiento:
o Estimulo: estiramiento del musculo
o Receptor: huso neuromuscular
o Respuesta: contracción muscular
Tiene dos tipos de fibras.
Las llamadas en bolsa nuclear
con dilatación central, y las
fibras más cortas en cadena
nuclear.
Las de bolsa nuclear se
diferencian en estáticas, y
dinámicas.
Las de cadena nuclear son
estáticas.
Las estáticas se activen en
estiramientos sostenidos, en cambio las dinámicas se activan en estiramientos
rápidos.
Tienen ac hialuronico rodeando, y una capsula.
El terminal primario se enrosca en todas las fibras dinámicas y estáticas, y el
terminal secundario solo se enrosca en las estáticas.
Cuando se produce el reflejo de las rodillas, que se estira el cuádriceps y se
contrae el flexor, se estira el huso neuromuscular, y ese estiramiento produce el
estiramiento de las terminales sensitivas que tienen canales de Na y Ca
mecano dependientes; ósea q se abren cuando se estiran. Produce una
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posterior despolarización en los terminales, y esto se llama → potencial de
receptor.
Estos son diferentes.
En fibra Ia→
En fibra II
→
Hay que ver a medida que se va estirando
los terminales primarios la cantidad de
potenciales de acción que les llega, y
cuando se mantiene constante como
disminuyen los PA.
En el cese del estiramiento no se producen
PA.
En cambio, el terminal secundario siempre
hay potenciales, puede decir la longitud
que tiene.
En si:
Las fibras tienen terminales sensitivas, que el estiramiento del musculo provoca
estiramiento de las fibras.
Las fibras sensitivas Ia por el lugar que están pueden
censar la velocidad en las que se estiro y la longitud del
musculo, en cambio la 2 solo la
longitud del musculo,
La Ia entra en sinapsis (mono
sinapsis) con el musculo.
La II hace sinapsis en la medula
siempre con interneuronas, que
estimula una motoneurona que
inerva el musculo extensor y
otra inerva a la interneurona inhibitoria que estimula el
flexor
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MOTONEURONAS GAMMA.
inervan los extremos contráctiles que tienen las fibras. Hay gammas dinámicas
y gammas estáticas.
(no siempre se estiran las dinámicas y las estáticas, van variando). Aumenta la
sensibilidad del huso estas motoneuronas gamma.
Hay:
- Dinámicas: inervan fibras en saco nuclear dinámicas (Ia)
- Estáticas: inervan fibras en bolsa y cadena nuclear estáticas (fibras Ia
y II)
• Cuando hay estiramiento de músculos sometidos a fuerza constante que
deben mantener una longitud constante → FIBRAS II
→ CONTRACCION
LENTA Y SOSTENIDA.
• Cuando hay estiramientos rápidos y breves
→ FIBRAS Ia → CONTRACCION
RAPIDA Y AJUSTE POSTURAL.
La coactivación alfa-gamma es necesaria para realizar un movimiento
voluntario, el musculo recibe dos comandos:
- Comando de fuerza: por medio de la motoneurona alfa
- Comando de ajuste de la longitud deseada: mediante la
motoneurona gamma.
Para mantener una adecuada postura anti gravitatoria:
- Los músculos mantienen una longitud constante determinada por la
activación central de las motoneuronas gamma
- El huso neuromuscular compara la longitud real del musculo con la
deseada.
¿Para qué sirve la señal de las MN gamma?
- Para fijar las longitudes musculares y las posiciones articulares
- Promueve el mantenimiento de la postura
- Ajusta la sensibilidad del huso para aceptar cambios de longitud
durante la realización de movimientos.
Ganancia del reflejo miotático: grado de excitabilidad de las MN gamma.
Mucha ganancia: pequeños estiramientos producen grandes
acortamientos
¿A dónde va la información del HMN?
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o Al tálamo y a la corteza sensorial primaria (cinestesia y
estatoestesia)
o Al cerebelo (control y coordinación)
MOTONEURONAS BETA
- Inervan las dos cosas: fibras intra (estiran el huso) y extrafusales
(contraen el musculo).
- Igual que las gammas pueden ser estáticas o dinámicas
- Colaboran con la gamma en los movimientos voluntarios.
REFLEJO MIOTATICO INVERSO:
- Estímulos: estiramiento o contracción muscular
(+++)
- Receptor: órgano tendinoso de Golgi
- Respuesta: relajación del musculo.
La contracción muscular está
regulada por dos mecanismos
de retroalimentación
negativa:
- El huso
neuromuscular que
regula longitud
- El órgano tendinoso
de Golgi que regula
la fuerza.
REGULACION PERIFERICA DEL TONO MUSCULAR
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▪ Mecanorreceptores y nociceptores cutáneos y articulares
(facilitan el reflejo miotático, activan el tono flexor, y
también activan el tono)
▪ Aferencias viscerales. (inhiben flexores y extensores)
REGULACION CENTRAL DEL TONO MUSCULAR
▪ cada estructura tiene una
función diferente sobre el tono
muscular.
▪ En el núcleo vestibular →
mantiene la postura. --> a través
del haz vestíbulo-espinal
estimulan el tono de los músculos
extensores (anti gravitatorios).
También la protuberancia.
▪ El cébelo:
• ESPINOCEREBELO: (lob
anterior): inhibe a los
núcleos fastigial y
vestibular de deiters. Inhibe el tono extensor
• CEREBROCEREBELO: facilitaría el tono extensor
actuando sobre la corteza motora primaria, por el
haz cerebelo-tálamo-cortical. Su lesión produce
hipotonía.
▪ El núcleo rojo: actúa sobre las MN alfa y gamma del
engrosamiento cervical. A través del has cruzado rubro
espinal inhibe el tono extensor y facilita el flexor.
▪ Corteza:
• Motora primaria: a través del haz corticoespinal
facilita el tono extensor. Su lesión produce hipotonía
extensora (MN gamma y alfa)
• Motora suplementaria: facilita el tono flexor
activando la SRB e inhibiendo la SRP. Su lesión
produce hipertonía extensora (espasticidad).
▪ Ganglios de la base
• El N caudado facilita el tono flexor e inhibe el
extensor (a través de la SRB). (MN gamma) • La
enfermedad de Parkinson cursa con hipertonía
flexora
Alteraciones del tono muscular
o HIPERTONÍA: espasticidad y rigidez (por descerebración o por
decorticación)
o HIPOTONÍA: por lesión del haz piramidal, neocerebelo, shock
espina
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Las motoneuronas superiores estaban
involucradas en la planificación y
dirección de los movimientos voluntarios y
en el tronco del encéfalo.
¿Cómo sé que es una corteza era motora?
- Porque si se daña hay una alteración
en la capacidad de producir movimientos.
- Si la estimulo, produce movimientos de
distintos segmentos del cuerpo. Y se que es
motora porque esta relacionada con la
medula y el tronco encefálico.
Esta:
- Corteza motora primaria
- Corteza premotora
- Corteza motora suplementaria
- Corteza del cíngulo
- Los dos campos oculares (frontal y suplementario)
Capas de la corteza:
Corteza motora
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CORTEZA MOTORA PRIMARIA:
Todas las cortezas tienen Somatotopia; tocaba en un determinado punto y se
movía algo diferente del cuerpo.
Hay regiones de neuronas que inervan motoneuronas,
que emiten axones en diferentes lugares. Por ejemplo,
regiones del hombro que emiten axones que inervan el
antebrazo- No es que una motoneurona inerva un
musculo en específico.
Una neurona cortical inerva barias neuronas de
diferentes músculos → divergencia.
¿Qué ocurre con la zona de CMP que inerva el brazo cuando se lo amputa?
→ plasticidad.
Depende de la edad
que tengas.
Características de la respuesta de las células piramidales:
- Las NP se activan preferentemente cuando el movimiento sigue una
dirección dada
- La dirección final del movimiento dependerá del vector resultante
de la actividad de las n que lo controlan a esa parte del cuerpo-
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- Lesión de CMP unilateral en el humano
Compromiso de musculatura axial (cinturas escapular y pelviana) →
imposibilidad de elevar brazo y pierna.
AREA MOTORA SUPLEMENTARIA
o Planificación del movimiento.
o Recibe aferencias de la corteza parietal posterior, de todo el sistema
límbico y los ganglios basales. Estos regulan la producción del
movimiento.
o La actividad de las neuronas se activan 400 ms antes de la
realización de un movimiento ipsilateral o contralateral y tiende a
disminuir durante la ejecución.
Función de la CMS: Programación y coordinación bilateral de los movimientos.
Movimientos complejos, simultáneos (flexionar un musculo y estirar el otro) o
secuenciales. → requieren coordinación.
Las lesiones pueden generar:
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- Mutismo acinetico (no tiene voluntad de nada, esta quieto sin hacer
nada. No es que no puede, sino, no tiene ganas)
- Síndrome de la mano ajena
- Alteraciones transitorias en los movimientos simultáneos y
secuenciales en el miembro contralateral
- Incoordinación bilateral de las extremidades.
CORTEZA PREMOTORA
- Ubicado entre la corteza MP y la prefrontal.
- Se activa cuando hay un movimiento extra personal, hay algo que
dice que haga ese movimiento.
- Son procesadas por la corteza parietal posterior que le va a dar el
marco de referencia, le marca el blanco.
- Se comunica con las otras cortezas.
Controlaría los músculos axiales y proximales que orientan al cuerpo y las
extremidades hacia el blanco.
La mayoría de las neuronas se activan 200 ms después de recibir instrucciones
visoespaciales para realizar un movimiento ipsi o contralateral.
Se activan ante la guía verbal o visual (mov extra personales). Exploración de
objetos.
Se activan poco en movimientos autoiniciados.
Función de la corteza:
1) Programación de
a. Movimientos guiados por información sensorial o iniciados por
estímulos sensoriales
b. Movimientos autoiniciados
2) Modificación de:
a. Programas motores establecidos, en base a la info sensorial
(exploración de objetos).
Ej. si quiero agarrar el pañuelo, se como mover el brazo. Esto asegura la
llegada al objetivo.
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