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TEMA 6. CONTROL DE
MOVIMIENTO
1. SISTEMA MOTOR
Tipos de músculos
Músculo liso
Controlado por el SNA
Multiunidades : grandes arterias, folículos pilosos, cristalino y pupila
Dos tipos
Una sola unidad : sistema gastrointestinal, útero y pequeños vasos sanguíneos.
Músculo cardíaco
Controlado por el SNA
Células marcapasos
Funciona como un músculo liso de una sola unidad. Aparencia de músculo esquelético.
Músculo esquelético
Flexión y extensión de los músculo esqueléticos
Flexión: por contracción de un músculo flexor, permite doblar una extremidad.
Extensión : por contracción de un músculo extensor (músculos antigravitatorios)
Distintos músculos se disponen de forma recíproca alrededor de las articulaciones (músculos agonistas y antagonistas)
Anatomía músculo esquelético: el músculo esquelético contiene fibras extrafusales) permiten contracción del músculo) e intrafusales
HUSO MUSCULAR
Fibras musculares intrafusales (no aportan fuerza)
Motoneuronas gamma (determinan contracción)
Terminales sensoriales (responden a estiramientos)
UNIDAD MOTORA
Fibras musculares extrafusales (fuerza motriz)
Motoneuronas alfa
Al conjunto formado por las fibras alfa y las fibras extrafusales con las que ésta hace sinapsis se le denomina unidad motora. Las fibras intrafusales no aportan fuerza a la contracción, aunque también se contraen.
Una fibra muscular está formada por un haz de miofibrillas
Cada miofibrilla consta de una cadena de pequeñas unidades llamadas sarcómeros
Sarcómero : filamentos delgados (actina, tropomiosina y tropomina) y filamentos gruesos (miosina)
Puentes de cruzamiento de miosina , interactúan con los filamentos de actina y permiten la contracción
Unión neuromuscular
Es la sinapsis entre el terminal de una motoneurona y la membrana de una fibra muscular ( placas terminales, localizadas en las hendiduras de la superficie de la fibra)
1.Potencial de acción en la motoneurona (libera acetilcolina)
2.Potencial de placa terminal
3.La despolarización de los túbulos T acusa cambios conformacionales en las proteínas unidas a los canales de Ca++ del retículo sarcoplasmático
4.Se libera Ca++, almacenado en el retículo sarcoplasmático, el citosol de la fibra, lo que desencadena la contracción.
*La liberación de calcio(Ca++) va a desencadenar la contracción muscular.
SARCOLEMA: membrana (excitable) de las fibras musculares
Contracción muscular
Las miofibrillas se acortan cuando los filamentos de miosina se deslizan sobre los de actina.
Esto aporta fuerza motriz a los músculos: una unidad motora de la pata trasera de una gato puede levantar hasta 100 g de peso
Potenciales de acción y contracción muscular
- Un único potencial de acción produce una única sacudida de una fibra muscular
- Una sucesión rápida de potenciales de acción provoca una contracción sostenida en la fibra muscular
- Un potencial de placa siempre provoca la activación o sacudida en la fibra muscular (fenómeno todo o nada)
- (^) La fuerza de la contracción muscular está determinada por la frecuencia de descarga de distintas unidades
Retroalimentación sensorial desde los músculos, propiocepción
Huso muscular: receptores de estiramiento, operan como detectores de longitud celular
Órgano tendinoso de Golgi: receptores de estiramiento, operan como detectores de tensión muscular. Los músculos se unen a los huesos a través de los tendones. Entre el tendón y el músculo se encuentra una cápsula llamada órgano tendinoso de Golgi. El órgano de Golgi, más que detectar longitud, detecta la tensión muscular. Esto sirve para que el órgano tendinoso de Golgi evite la rotura muscular.
Los husos musculares y el órgano tendinoso de Golgi aportan mucha información de los niveles de estiramiento y tensión del músculo
(el dibujo sale en el manual, es el de los brazos) HM1:Huso muscular tónico; HM2:Huso muscular(fásico);OTG: Órgano tendinoso de Golgi
2. JERARQUIZACIÓN DEL SISTEMA MOTOR
Tres tipos de movimiento
Reflejos : Involuntarios, controlados por los estímulos periféricos y está controlados por circuitos medulares. Además, son estereotipados y no son aprendidos.
Patrones motores rítmicos: Normalmente sólo el inicio y terminación son voluntarios (por ejemplo la marcha), el resto de transcurso es automático. Está controlado por la ME y el tronco encefálico.
Movimiento voluntarios: Orientados a una meta, son aprendidos (mejoran con la práctica)
Niveles de control del sistema motor
Jerarquías motoras:
- Médula espinal - Tronco cerebral - Corteza cerebral
Sistemas moduladores:
Reflejo por el que un músculo se contrae en respuesta a una rápida extensión; interviene una sola sinápsis entre una neurona sensorial y una neurona motora.
Permite sostener un peso : alarga el músculo o incrementa la tasa de respuesta de las neuronas aferentes del huso que estimulan a las motoneuronas alfa para que se contraiga el músculo.
El reflejo monosináptico de extensión ayuda a controlar la postura
En la postura erecta , los gemelos están algo tensos. Cuando nos inclinamos hacia delante.
Disminuye la fuerza de la contracción muscular cuando hay peligro de que se lesionen los tendones o los huesos a los que están unidos los músculos.
SISTEMA MOTOR GAMMA
Regulación de la sensibilidad del huso muscular por el sistema motor gamma (motoneurona)
El músculo se puede contraer y expandir. Las motoneuronas alfa inician la contracción.
Cuando el cerebro envía una orden para que se mueva una extermidad, se activan motoneuronas alfa y gamma.
Se contrae el músculo y por tanto el receptor del huso. Sin embargo, el huso se contrae después pero no pasivamente por el músculo, sino por la motoneurona gamma, que inerva las fibras extrafusales. Este cambio de longitud del huso puede ser igual o no al del músculo. El receptor de huso muscular da información acerca de cambios de longitud del músculo.
Cuando hay poca resistencia: se contrae el músculo poco y éste hace que se mueva el huso, es decir, pasivamente. No tiene que activarse este sistema.
Cuando hay mucha resistencia : se contrae el músculo mucho, el huso no puede seguir contrayéndose y se activa la motoneurona gamma que hace que cambie la longitud del huso, es decir, lo hace activamente.
REFLEJOS POLISINÁPTICOS
Reflejo inhibitorio polisináptico (2sinápsis)
Disminuye la fuerza de contracción muscular cuando hay peligro de que se lesionen los tendones o huesos a los que están unidos los músculos.
Reflejos secundarios/ inhibición recíproca
Reflejos complejos: reflejo flexión y de extensión cruzada
Reflejos de flexión: retirada ante un estímulo doloroso
Los axones que detectan dolor entran en la ME y activan interneuronas inhibitorias en varios segmentos espinales.
Estas interneuronas activan las motoneuronas alfa que controlan todos los musculos flexores del miembro afectado asi como a las interneuronas que inhiben los músculos extensores.
Reflejo de extensión cruzada: evitar caída
En el otro miembro se produce el patrón contrario.
*Músculo agonista: su contracción produce o facilita un determinado movimiento.
*Músculo antagonista: su contracción opone resistencia o invierte un movimiento.
El patrón motor de la marcha refleja se produce a nivel medular
El principio y el fin de la marcha es voluntario, el resto no.
Músculo no contraído
Inhibe motoneurona Fibras extrafusales alfa
Interneurona inhibitoria (glicina)
Órgano tendinoso de Golgi
Activación del huso Excitación motoneuronas alfa del músculo agonista muscular
Inhibición de las motoneuronas alfa del músculo antagonistaDOLORActivan interneuronas en la ME
Activan motoneuronas alfaActivan interneuronas
Destino: motoneuronas ME que controla músculos de cuello
Función: coordinación del movimiento de los ojos con el tronco y la cabeza.
Fascículo retículo- espinal medial y lateral
Origen: formación reticular ( nucleos desde el mesencéfalo)
Destino: motoneuronas ME que controlan la musculatura axial y proximal.
Función: locomoción y control de la postura.
Medial: controla músculos extensores de la pierna
Lateral: controla musculos flexores de la pierna.
FUNCIONES DE LAS VIAS MOTORAS DESCENDENTES
Lesión unilateral fascículo rubroespinal
- Déficit grave en el brazo contralateral a la lesión.
- La vía rubroespinal controla los movimientos independientes del antebrazo y manos (no dedos)
Lesión de las vías ventromediales
- Déficit en el control postural y de locomoción.
- Controlan los músculos del tronco y las extremidades proximales que intervienen en el control de la postura y de la locomoción.
CONTROL DE LA MARCHA
La región locomotriz mesencefálica inicia la marcha y controla su velocidad.
Estas señales se transmiten a través de la vía retículo-espinal a los circuitos espinales que controlan la marcha refleja.
El reajuste posteral tiene que ir precedido de una acción motora anticipatoria
Este mecanismo predice la desviación en la estabilidad del cuerpo ante un movimiento que se va a realizar y genera una respuesta anticipatoria apropiada para estabilizar el cuerpo antes del movimiento.
CONCLUSIONES
- El músculo esquelético contiene dos tipos de fibras:
Extrafusales (motoneurona alfa)
Intrafusales (motoneurona gamma)
- Retroliamentación sensorial de los músculos
- Los sistemas de control están organizados jerárquicamente :
Médula espinal
Tronco cerebral
Corteza
- Reflejos: 2 sistemas descendenets desde el tronco cerebral
Grupo lateral (haz rubro-espinal)
Grupo ventromedial
- Envían sus aferencias hacia la corteza motora primaria
LAS NEURONAS M
Participan en la preparación del movimiento voluntario
La neurona se activa cuando el mono se prepara para empujar, pero no cuando se prepara para tirar de la palanca.
Participan en la ejcución del movimiento voluntario
La neurona se activa cuando el mono empuja pero no cuando tira.
Codifican la fuerza del movimiento
Se lleva a cabo un registro de la conducta y la actividad celular cuando el mono tira del manubrio sin que este tenga carga, cuando la carga está en el flexor y cuando la carga está en el extensor.
Una neurona del tracto cortico-espinal aumenta su tasa de disparo con la flexión.
LA CORTEZA PREMOTORA
Participa en la preparación de los movimientos
Las neuronas del área premotora están activas durante la preparación de un movimientos hacia una determinada dirección, pero no durante movimiento real.
- (^) La realización de un movimiento simple activa M1 y la corteza somatosensorial (como la flexión simple de un dedo.
El área motora suplementaria participa en la programación de secuencias complejas y coordinadas de movimientos.
- Realización de una secuencia compleja de movimientos con los dedos (área motora suplementaria(y corteza somatosensorial)
- Ensayo mental de la misma secuencia (área motora suplementaria)
2. VIAS MOTORAS DESCENDENTES
Percepción y memorias visualesPlanificación del movimiento (corteza prefrontal)
Movimiento de músculos (corteza I)
Percepción de espacio
Localización de extremidades (lob. Parietal)
Percepción y memorias auditivasIncluso cuando se ensaya mentalmente una frecuencia de movimientos complejos.
GRUPO LATERAL
Fascículo cortico-espinal lateral
Origen: corteza motora que controla las partes distales del cuerpo. Cruza la línea media de las pirámides bulbares.
Destino: ME, motoneuronas que controlan extremidades y también dedos.
Función: manipular y asir objetos
Fascículo cortico-rubral
Origen: corteza motora que controla partes distales extremidades superiores e inferiores (no dedos)
Destino: núcleo rojo
Fascículo córtico-bulbar
Origen: corteza motora que controla cara.
Destino: bulbo raquídeo y los núcleos que controlan cara, lengua, cuello y oculares externos.
GRUPO MEDIAL
Fascículo córtico-espinal ventral
Origen: corteza motora que controla partes proximales del cuerpo: tronco, parte superior extremidades. Es ipsilateral de la ME
Destino: ME y se divide a ambos lados.
Fascículo córtico-reticular
Origen: corteza motora que controla cuello y zonas proximales extremidades.
GRUPO VENTROMEDIAL
Fascículo cortico espinal ventral (hasta ME,paralelo)
Fascículo cortico reticular (hasta sist.reticular,serie)
Origen: corteza
Función: movimiento + automático (mov. Vastos del tronco y extremidades implicados en locomoción)
Ej. Ando y muevo los brazos
GRUPO LATERAL
Fascículo cortico espinal lateral (paralelo)
Fascículo cortico bulbar (hasta bulbo,serie)
Fascículo cortico rubral (hasta bulbo, serie)
Origen: corteza
Función: movimiento independiente extremidades. Manos y brazos, más extremos del cuerpo.
Ej. Al andar se mueven los dos brazos
Dedos y extremidadesExtremidades distalesCara, lengua, cuello, oculares externos
Lesión en la corteza parietal izquierda
Produce un deterioro bilateral de los movimientos voluntarios de las extremidades.
Lesión en el lóbulo parietal derecho
Déficit para percibir e imaginar relaciones geométricas.
No tiene déficits en movimientos habilidosos de brazos y manos y uso de objetos.
Lesiones cuerpo calloso o lóbulo frontal APRAXIA UNILATERAL de las extremidades
Corteza motora derecha
Mano derecha: apraxia simpática
Mano izquierda: apraxia unilateral
Corteza motora izquierda
Mano derecha: apraxia unilateral
Mano izquierda: apraxia simpática
4. SISTEMAS MODULADORES. GANGLIOS BASALES Y CONTROL DEL
MOVIMIENTO
Hay 2 sistemas moduladores: ganglios basales y cerebelo.
Hay una organización jerárquica de los 3 niveles de control motor: ME, tronco y corteza.
Ganglios basales y cerebelo
Son importantes en el control motor
Su lesión produce déficits importantes.
Ganglios basales y control de movimiento
Los ganglios basales : varios núcleos que pertenecen al telencéfalo, cerebro anterior, por debajo de la cortezas.
LESION QUE AFECTA A LAS EXTREMIDADES
- Apraxia callosa
- Apraxia simpática
- Apraxia parietal izquierda
Caudado relacionados funcionalmente NUCLEO ESTRIADO
Putámen región a donde llegan las aferencias. NUCLEO NIGROESTRIADO
Globo pálido externo e interno región donde salen las eferncias
Sus núcleos
Via directa
Via indirecta
Circuitos entre ganglios basales, tálamo y corteza
Vía directa : el neoestriado proyecta directamente al Gpi (globo pálido interno). Su estimulación facilita el movimiento.
Vía indirecta : el neoestriado proyecta indirectamente con el Gpi. Su estimulación inhibe el movimiento.
Ambas vías reciben aferencias excitatorias de la corteza. Ambas vías reciben aferencias dopaminérgicas (fascículo nigroestriado) que tienen un efecto facilitador del movimiento (activación de D1 y D2). La dopamina proviene de la sustancia negra, por eso no la mentamos aquí.
Los receptores D2 ponen en marcha la vía indirecta. Desde el estriado la información va al globo pálido externo y de aquí va al núcleo subtalámico, desde aquí va al globo pálido interno. Cuando la dopamina se une a los receptores D2, también se inhibe el subtalámico y esto implica la activación del globo pálido interno.
ENFERMEDAD DEL PARKINSON
- Trastorno hipocinético : menos movimiento porque hay menos dopamina y está activada la via indirecta (la que inhibe el movimiento)
- (^) Deterioro del inicio de los movimientos (acinesia)
- Menor amplitud y velocidad del movimiento voluntario (bradicinesia)
Talámicos y subtalámicosSustancia negra Parte reticulada debajo del tálamo, en el diencéfalo Parte compacta: hay neuronas que producen dopamina (NT) liberada en el núcleo estriado donde hay receptores.
NÚCLEOS
TALÁMICOS
CORTEZA
MOTORA
Sustancia negra
GLOBO
PÁLIDO
INT.
SIST.
VENTROMEDIA
L
NÚCLEO
ESTRIADO
CORTEZA
SOMATOSENSORIAL
CORTEZA MOTORA I
CORTEZA MOTORA
CORTEZA
MOTORA
NÚCLEO
TALÁM.
GLOBO
PÁLIDO
INT
GLOBO
PÁLIDO
EXT.
SIST.VENTRO MEDIAL
(control postura y locomc.)
Jóvenes por el consumo de drogas.
Existe una extraña forma genética de la enfermedad (parkinsonismo
juvenil recesivo autosómico)
ENFERMEDAD DE HUNTINGTON
• Degeneración del núcleo caudado y del putamen
• Trastorno hipercinetico
• Movimientos involuntarios ( discinesias )
• Reducción del tono muscular ( distonía )
• Movimientos aleatorios y espasmódicos de las extremidades y la región
orofacial..
Circuito alterado
Asociado a la degeneración de neuronas del núcleo estriado que excitan al segmento
externo del globo pálido (vía indirecta)
Causas
Hereditario provocado por un gen dominante del cromosoma 4 que produce una
proteían que se hace anómala interactuando con una sustancia provocando la muerte de
la neurona.
5. SISTEMAS MODULADORES. CEREBELO Y CONTROL DEL
MOVIMIENTO
Cerebelo y control motor
• Vermis
• Lóbulo floculonodular
• Zona intermedia
• Zona lateral
Lóbulo floculonodular
Control equilibrio
NUCLEOS
VESTUBULA
RES
LÓBULO
FLOCULONO
D
SISTEMA
VESTIBULA
R
REFLEJOS
POSTURALE
S
FASCICULO
VESTIBULO
ESPINAR
Conecta músculos que controlan
la postura con esos nervios corresp.
Vermis
Zona intermedia
Zona lateral (del cerebelo)
Efectos de las lesiones del cerebelo en el control motor
Lóbulo floculonodular y vermis
Alteraciones de la postura y el equilibrio
Zona intermedia
Déficit de los movimientos controlados por el sistema rubroespinal(rigidez de
las extremidades)
TRONCO Y
PIERNAS
FASC.VESTI
BULOESPIN
AL
Y
RETICULOES
N.VESTIBUL
AR/
FORMACION
RET.
NUCLEO
FASTIGIAL
TECTUM
(vision, audición)
MÉDULAVERMIS
(cutánea, cinestetica)
BRAZOS
Y
PIERNA
N. ROJO Y
N.VENTROL
ATERAL
TALAMO
ZONA
INTERMEDI
A
N.RETICULA
R
TEGMENTAL
PONTINO
CORTEZA
MOTORA I
N.INTERPÓSI
TUS
CORTEZA
ASOCIACIÓ
N
CORTEZA
FRONTAL DE
ASODIACIO
N
MOV.EXTRE
MIDADES
NUCLEO
ROJO/N
VENTROLAT
ERAL
TALAMO
N. DENTADOZONA
LATERAL
N.PONTINOCORTEZA
MOTORA I
C.SOMATOS
ENSORIAL
