Il Controllo Spinale del Movimento, Dispense di Psicologia Fisiologica

Scarica Il Controllo Spinale del Movimento e più Dispense in PDF di Psicologia Fisiologica solo su Docsity! IL CONTROLLO DEL MOVIMENTO | sistemi motori ci permettono l'esecuzione di un vasto repertorio di movimenti. Il ‘Muovere le cose è tutto ciò che il genere umano può movimento e il controllo del fare; a tal fine l’unico esecutore è il muscolo, sia per . x . bisbigliare una sillaba che per abbattere una foresta’ movimento è parte integrante della nostra vita e della vita (Sherrington) degli animali in generale. Il movimento dipende —__= ——<= dall'attività di più di 600 muscoli scheletrici che ci permettono di compiere attività motorie. Questi muscoli sono controllati dal sistema nervoso centrale, quindi se i sistemi sensoriali trasformano l'energia fisica in informazione nervosa per permetterci di formare una rappresentazione interna del mondo esterno, stavolta il compito dei sistemi motori è esattamente l'opposto, cioè usano queste rappresentazioni interne per guidare l'azione, quindi i sistemi motori, in ultima analisi, trasformano l'informazione nervosa in energia fisica. Questi sistemi, nel complesso, ci permettono quindi di pianificare, coordinare e controllare il movimento così come la nostra postura. TIPI DI MOVIMENTO I movimenti sono classificati in funzione degli organi che coinvolgono e quindi relativamente alla loro funzione: movimenti di locomozione, movimenti di prensione che ci permettono di afferrare gli oggetti, o movimenti degli occhi. Ma in realtà, molte delle azioni che compiamo sono mediate dagli stessi gruppi muscolari che di volta in volta possono essere controllati da meccanismi diversi: meccanismi riflessi, meccanismi ritmici o meccanismi volontari. Ad esempio gli stessi muscoli impiegati nella locomozione, quindi per camminare, possono essere utilizzati per calciare volontariamente una palla, oppure per camminare ritmicamente in una marcia o per rispondere in maniera riflessa ad alcuni aggiustamenti posturali. Quindi, in generale definiamo riflessa l'attività motoria che è innescata da uno stimolo principalmente esterno, che può essere uno stimolo sensoriale come uno stimolo tattile, pressorio o dolorifico. Si tratta di un'attività relativamente poco complessa, integrata a livello del midollo spinale o del tronco encefalico, con la modulazione dei centri superiori ed è un'attività piuttosto rapida che si compie in pochi millisecondi. Esempio di riflessi possono essere riflessi posturali, il riflesso patellare o anche il colpo di tosse. All'estremo opposto troviamo invece i movimenti volontari, questi sono innescati sia da stimoli esterni, ma anche da stimoli interni (le intenzioni dell'individuo, le decisioni, la volontà). In termini di complessità, sono dei movimenti complessi integrati a livello della corteccia cerebrale, questo fa sì che possano essere anche più lenti in termini di esecuzioni. Sono movimenti che risentono dell'effetto della pratica, quindi possono essere appresi, ad esempio l'attività motoria volontaria che ci vuole per imparare a suonare il pianoforte e soltanto dopo con l'apprendimento possono parzialmente 1 diventare automatizzati. Il movimento ritmico è una combinazione di movimenti riflessi e volontari. Le attività ritmiche sono ad es. l'attività del camminare o del correre, deve essere innescato da un comando corticale volontario, ma una volta iniziato può continuare senza ulteriori influssi cerebrali. Quindi hanno una complessità intermedia, sono integrati a livello del midollo spinale, ma è necessario l'intervento di centri superiori. 
 Qualunque sia l'attività motoria, questa richiede la coordinazione di diversi stretti corporei che quindi si realizza attraverso l'interazione tra muscoli e sistema nervoso. Nel corpo sono presenti 3 tipi di muscoli: • i muscoli lisci (nelle arterie, nel tratto digestivo), sono muscoli innervati da fibre del sistema nervoso autonomo (che entrano in gioco ad es. nella peristalsi). • i muscoli cardiaci (nel cuore), si contraggono ritmicamente. • i muscoli scheletrici (la maggior parte della massa muscolare del corpo), sono quelli, difatti, che muovono il nostro scheletro, quindi responsabili dei nostri comportamenti.
 Un muscolo scheletrico è un organo effettore che, se opportunamente stimolato da una terminazione nervosa, è in grado di contrarsi e quindi di compiere un lavoro. Nella maggior parte dei casi sono fissati alle ossa attraverso i tendini che sono bande di tessuto connettivo. questi differenti muscoli che sono presenti attorno ad un'articolazione sono organizzati in modo reciproco, cioè quando un gruppo di muscoli si contrae, l'altro si estende, quindi sono antagonisti.
 I muscoli che agiscono insieme, invece sono detti sinergici, ad esempio per estendere il braccio sul gomito sono chiamati ad agire insieme diversi tipi di muscoli sinergici. I muscoli che flettono il braccio, che lo avvicinano verso il tronco sono antagonisti dei muscoli che lo estendono, cioè che compiono il movimento opposto.
 Questa azione coordinata attorno di un'articolazione necessita che un insieme di motoneuroni sia eccitato, mentre l'insieme dei motoneuroni antagonisti sia parallelamente inibito. Vediamo in dettaglio da che cosa è costituito il muscolo e il meccanismo della contrazione. Un muscolo è composto da parecchie migliaia di fibre muscolari che operano in parallelo e sono organizzate in numero minore di unità motrici, una fibra muscolare è a sua volta costituita da tante miofibrille disposte in parallelo e a loro volta le miofibrille sono organizzate in maniera modulare, i sarcomeri che sono costituiti da miofilamenti di actina e miosina. Quindi il sarcomero è l’unità funzionale di base del muscolo che va a costituire 2 IL CONTROLLO RIFLESSO DEL MOVIMENTO: IL RIFLESSO DA STIRAMENTO Un esempio per dimostrare l’attività del fuso e in generale l’attività dei riflessi, è offerto dal riflesso da stiramento del ginocchio come il riflesso patellare, il più semplice arco riflesso mono-sinaptico cioè mediato da un’unica sinapsi che si fa tra un neurone sensoriale e un neurone motorio nel midollo spinale. Per intenderci, il riflesso patellare è quello che si verifica quando il medico batte con il martelletto sul ginocchio e il colpo sul tendine rotuleo stimola per breve tempo il recettore di stiramento nel muscolo quadricipite, quindi lo stiramento fa si che il muscolo si contragga con la conseguente estensione della gamba in avanti come a dare un piccolo calcio. Si tratta di un riflesso rapido, ci vogliono circa 50 millisecondi tra il colpetto sul tendine, e quindi lo stimolo, e l’inizio della risposta, questo intervallo è troppo breve per ipotizzare un coinvolgimento della corteccia cerebrale, quindi è un’attività riflessa mediata a livello del midollo spinale.
 Questo riflesso, che fa parte della routine medica, non è fine a se stesso come potrebbe sembrare ma ha un elevato valore adattivo cioè è funzionale per la nostra esistenza e si è evoluto per aiutarci a controllare il carico sui muscoli; infatti lo stiramento passivo di un muscolo, a causa di un agente esterno, è tra g l i s t imo l i che segna lano s i tuaz ion i potenzialmente pericolose. Il sistema muscolare è quindi costruito in modo da opporsi con una contrazione a ogni forza che viene esercitata sul muscolo che non proviene dall’organismo stesso come appunto in questo caso.
 Possiamo meglio evidenziare questo concetto in un contesto più naturale se esaminiamo lo stesso riflesso da stiramento però nel muscolo del braccio. Ipotizziamo di caricare un peso sulla mano; caricando un peso sulla mano si impone uno stiramento nel muscolo e in risposta l’avambraccio inizia ad abbassarsi. Seguiamo insieme il circuito riflesso che ci impedisce di fare abbassare l’avambraccio e quindi di fare cadere il carico. Viene applicato un peso che stira la mano verso il basso; il muscolo viene stirato; nel fuso muscolare a questo punto, quindi che risponde allo stiramento, hanno origine tutti quegli impulsi sensoriali afferenti che viaggiano lungo le fibre fino a raggiungere la sostanza grigia del midollo spinale; qui vanno a fare direttamente sinapsi con i motoneuroni alfa che innervano le fibre extrafusali dello stesso muscolo, quindi il muscolo estensore, eccitandolo. I motoneuroni stimolano il muscolo per opporsi allo stiramento e questo impedisce alla mano di abbassarsi ulteriormente e di fare cadere il peso. Si tratta di un sistema a feedback negativo che lavora in modo da ristabilire, dopo uno stimolo esterno, la posizione desiderata del muscolo; questo riflesso regola la lunghezza del muscolo, cioè cerca di mantenere il muscolo costante. È anche da notare che le afferenze del fuso neuromuscolare, oltre a fare tutto questo, inibiscono i motoneuroni che sono connessi ai muscoli antagonisti , sfruttando interneuroni inibitori, infatti il rilassamento dei muscoli antagonisti assicura che essi non vengano danneggiati da un movimento improvviso. 5 IL CONTROLLO RIFLESSO DEL MOVIMENTO: IL RIFLESSO POLISINAPTICO INIBITORIO Questo accade quando dobbiamo tollerare un peso relativamente leggero, ma cosa accade se il peso da sopportare aumenta fino a diventare eccessivo? Ad esempio quando un sollevatore di pesi si cimenta con un carico che sovrasta le sue forze. Diciamo che in alcune circostanze è meglio mollare la presa per non danneggiare le articolazioni o le ossa, e anche questa azione è mediata da un riflesso, un riflesso polisinaptico inibitorio, quindi che inibisce il muscolo e lascia cadere il peso, ed entra in gioco attraverso un altro organo recettoriale, l’organo tendineo del Golgi. L’organo tendineo del Golgi è un recettore alla giunzione del tendine e il muscolo che risponde alla tensione muscolare, quindi funge da sensore nel muscolo scheletrico e ci informa sul grado di contrazione del muscolo, se è eccessiva. In che modo media il riflesso polisinaptico inibitorio? Perché quando la contrazione muscolare è eccessiva, sia l’organo tendineo del Golgi viene posizionato sul muscolo, (quindi un peso eccessivo) le fibre afferenti all’organo del Golgi entrano nel midollo spinale e fanno sinapsi sugli inter-neuroni del midollo spinale. Questi inter-neuroni inibitori contraggono sinapsi sui motoneuroni Alfa che innervano lo stesso muscolo e i loro bottoni terminali liberano glicina, quindi il neuro-trasmettitore inibitorio del midollo spinale e quindi generano dei potenziali sinaptici inibitori sui moto-neuroni, quindi questo fa rilasciare il muscolo e il peso viene lasciato cadere; la funzione di questo circuito riflesso è quella di ridurre la forza della contrazione muscolare quando c’è un pericolo di un danno ai tendini o alle ossa alle quali i muscoli sono connessi, quindi il riflesso mediato dall’organo tendineo di Golgi ci protegge da quei carichi eccessivi rilasciando il muscolo SUMMARY Per ricapitolare, il controllo riflesso del movimento consiste in una risposta involontaria relativamente fissa e automatica con la quale l’organismo riesce a reagire prontamente a un determinato stimolo. Questa risposta si realizza attraverso una serie di collegamenti nervosi tra la struttura recettrice dello stimolo e la struttura effettrice della risposta. Abbiamo visto come il SN riceve continuamente informazioni circa la variazione di posizione delle articolazioni o lo stiramento o la tensione muscolare, quindi fonte di afferenze propriocettive che sono i fusi muscolari, gli organi tendini del Golgi o i meccanocettori al livello delle articolazioni. Rispetto a queste afferenze, il SN centrale risponde prontamente di 6 conseguenza, quindi attraverso una risposta riflessa, che a volte può coinvolgere la contrazione o il rilasciamento di gruppi di fibre muscolari. All’interno di questi circuiti riflessi alcuni sono molto semplici, come il riflesso mono-sinaptico da stiramento che è l’unico riflesso spinale conosciuto che coinvolge una sola sinapsi, ma in realtà tutti gli altri riflessi sono piuttosto complessi e poli-sinaptici; i riflessi più semplici hanno i loro centri nel midollo spinale, mentre quelli più complessi e specializzati via via coinvolgono anche i centri nervosi superiori. Qual è la funzione dei riflessi spinali? È quella di permettere una reazione comportamentale che sia più rapida possibile a seguito di stimoli che segnalano situazioni potenzialmente pericolose per l’organismo, quindi hanno una valenza adattiva; inoltre i riflessi spinali non esistono in maniera isolata, ma sono normalmente controllati dal cervello e integrati con un’attività motoria volontaria. 7