sistema nervioso control motor dra. silvina alvarez silvina.alvarez@gmail,com
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SISTEMA NERVIOSO CONTROL MOTOR
Dra. Silvina Alvarez silvina.alvarez@gmail,com
CONTROL CORTICAL DE LAS FUNCIONES MOTORAS
Comprende el control de los movimientos corporales por parte de la corteza cerebral y el tronco del encéfalo.
La mayoría de los movimientos voluntarios iniciados por la corteza cerebral se realiza cuando ésta activa “patrones” de funcionamiento almacenados en las regiones inferiores del encéfalo, la médula, el tronco del encéfalo, los ganglios basales y el cerebelo.
Estos centros inferiores envían a su vez señales de control hacia los músculos.
Excepción: hay unos tipos de movimientos donde la corteza tiene una vía directa hacia las motoneuronas anteriores de la médula, sorteando los centros motores en su camino. Ej: control de los movimientos finos de los dedos y las manos.
Delante del surco cortical central. Detrás, la corteza somatosensitiva, que le da las señales necesarias para iniciar las actividades motoras.
La corteza motora se divide en tres subáreas:1- corteza motora primaria2- área premotora3- área motora suplementaria.Coincide con el área 4 de Brodmann.
Representación de las distintas zonas del cuerpo en la corteza primaria
GRADO de representación de las distintas zonas MUSCULARES en la corteza motora.
CORTEZA MOTORA PRIMARIA
Más de la mitad de la corteza motora primaria controla los músculos de la mano y el habla.
La excitación de una neurona en la corteza motora primaria excita un patrón de músculos independientes, cada uno de los cuales aporta su propia dirección y fuerza de movimiento muscular.
El área premotora se encuentra de 1 a 3 cm por delante de la corteza motora primaria. Su organización topográfica es similar a la de la corteza motora primaria
Las señales nerviosas generadas aquí dan lugar a “patrones” de movimiento mucho mas complejos que los patrones puntuales originados en la corteza motora primaria. Por ej Puede colocar los hombros y brazos de tal modo que las manos adopten la orientación adecuada para una tarea específica.
Para ello, la parte mas posterior del área premotora crea antes una “imagen motora” del movimiento muscular que vaya a efectuarse. Luego, en la corteza premotora posterior, dicha imagen excita un patrón sucesivo de actividad muscular necesario para su realización.Esta porción envía sus impulsos directamente a la corteza motora primaria para activar músculos específicos o a través de los ganglios basales y el tálamo, hasta regresar a la corteza motora primaria
Corteza premotora, ganglios basales, tálamo y corteza motora primaria constituyenun sistema gral encargado de controlar los patrones complejos de activ muscular coordinada.
AREA PREMOTORA
AREA MOTORA SUPLEMENTARIA
Posee otra organización topográfica. Las contracciones generadas por esta zona suelen ser bilaterales.
Por ej su activación lleva a movimientos de presión bilaterales de ambas manos a la vez. Funciona en consonancia con el área premotora para aportar movimientos posturales de todo el cuerpo, los movimientos de fijación de los diversos segmentos corporales, los mov posturales de la cabeza y los ojos, etc como base para el control más fino de los brazos y de las manos a cargo del área premotora y de la corteza motora primaria.
AREAS ESPECIALIZADAS
Área de Broca y el lenguajeEs un área premotora, delante de la corteza motora primaria.Su lesión no impide que una persona vocalice pero hace imposible que emita palabras completas, sino sonidos descoordinados o simples monosílabos.
Broca: programación de las conductas verbales para coordinar los órganos del aparato fonatorio para la producción del
habla
Area de Wernicke (es sensitiva): integración de señales sensitivas de los lóbulos parietal, occipital y temporal. Significado de oraciones y pensamientos, leídos o escritos. Su destrucción lleva a pérdida de la capacidad de pensamiento.
AREAS ESPECIALIZADAS
Área de rotación de la cabeza hacia los distintos objetos,Se encuentra un poco más arriba. Su estimulación induce la rotación de la cabeza.Esta íntimamente vinculada con el campo de los movimientos oculares, dirige la cabeza hacia los objetos.
Área para las habilidades manualesInmediatamente por delante de la zona de la corteza motora primaria encargada de las manos y dedos.Cuando los tumores o lesiones la destruyen, los movimientos de la mano se vuelven descoordinados y pierden sentido (apraxia motora).
Campo de los movimientos oculares voluntariosEn el área premotora, encima del área de Brocca. Controla los movimientos voluntarios de los ojos.Su lesión impide dirigir los ojos de forma voluntaria. Los ojos tenderán a quedar bloqueados involuntariamente sobre objetos específicos, una acción controlada por las señales procedentes de la corteza visual. También controla los movimientos parpebrales en el parpadeo.
TRANSMISION DE SEÑALES DESDE CORTEZA A MUSCULOS
Las señales motoras se transmiten directamente desde la corteza hasta la médula espinal a través del fasciculo corticoespinal e indirectamente por multiples vías accesorias donde intervienen los ganglios basales, cerebelo y diversos núcleos del tronco del encéfalo.
Las vías directas están mas dedicadas a los movimientos detallados y bien diferenciados, sobre todo en manos y dedos.
FASCICULO CORTICOESPINAL (VIA PIRAMIDAL)Via de salida mas importante de la corteza motora.
30% del fascículo nace en la corteza motora primaria, 30% en las áreas motoras premotora y motora suplementaria ,y 40% en las areas somatosensitivas por detrás del surco central.
Luego de salir de la corteza, atraviesa el brazo posterior de la capsula interna (entre núcleo caudado y putamen–ganglios basales-) y luego desciende por el tronco del encéfalo, formando las pirámides del bulbo raquídeo.
La mayoría de las fibras piramidales cruza hacia el lado opuesto en la parte inferior del bulbo y desciende por los fascículos corticoespinales laterales de médula, para terminar sobre todas las interneuronas intermedias de la sustancia gris medular; unas cuantas fibras terminan en neuronas sensitivas de relevo, para dar origen a la contracción muscular
Algunas fibras no cruzan hacia el lado opuesto en el bulbo sino que descienden por el mismo lado de la médula, constituyendo los fasciculos corticoespinales ventrales. La mayoria de sus fibras terminan cruzando al lado opuesto de la médula a la altura del cuello o de la región torácica superior. Estas fibras pueden controlar los mov. posturales bilaterales por parte de la corteza motora suplementaria.
Lo más importante en esta vía es una población de grandes fibras mielínicas que nacen en las células piramidales gigantes, llamadas células de Betz, que solo están presentes en la corteza motora primaria.Tienen la veloc de conducción más rápida desde el encéfalo a la médula (70m/s). Representan el 3% del total.
OTRAS VIAS NERVIOSAS DESDE LA CORTEZA MOTORA (extrapiramidaldes)
La corteza da origen a una gran cantidad de fibras pequeñas que van a otras regiones profundas del cerebro y el tronco del encefalo:
1- Los axones procedentes de las células gigantes de Betz devuelven unas colaterales cortas hacia la propia corteza. Inhiben las regiones corticales adyacentes cdo descargan las celulas de Bertz, “recortando” los limites de la señal.
2- Fibras que van de la corteza hasta el núcleo caudado y putamen. De ellos, otras vías se extienden hasta el tronco del encéfalo y la medula, especialmente para controlar las contracciones de la musculatura postural .
3- Hay fibras motoras que llegan al núcleo rojo del mesencéfalo. De allí las fibras descienden por la médula a través del fascículo rubroespinal.
4- Otras fibras motoras se desvían hacia la formación reticular y los núcleos vestibulares del tronco del encéfalo, de allí las señales viajan a la médula a través de los fascículos reticuloespinal y vestibuloespinal y otras llegan al cerebelo por medio de los fascículos reticulocerebelosos y vestibulocerebelosos.
5-Un gran grupo de fibras motoras hacen sinapsis en los núcleos de la protuberancia, donde surgen las fibras pontocerebelosas, que van al cerebelo.
6- Hay colaterales que acaban en los núcleos olivares inferiores y de allí, las fibras olivocerebelosas envían señales a múltiples regiones del cerebelo.
VESTIBULOESPINALRecibe aferencias de oído interno y cerebelo. Así facilita la actividad de músculos extensores e inhibe la de flexores, en asociación con el mantenimiento del equilibrio.
TECTOESPINALFibras vinculadas con movimientos posturales reflejos en respuesta a estímulos visuales.
Influyen en mov. voluntariosy act. refleja (moton. α y γ)
Incluyen a fibras descendentes autónomas.Vía por la que hipotálamopuede controlar la eferencia simpática y la para-simpática sacra.
Núcleos reticulares pontinos (protuberancia) envían señales excitatorias a motoneuronas anteriores que excitan músculos antigravitatorios.
Núcleos reticulares bulbares son inhibitorios de esas motoneuronas.
El núcleo rojo, en el mesencéfalo, funciona asociado con la vía corticoespinal.
Recibe muchas fibras directas desde la corteza motora primaria a través del fascículo corticorrubrico y otras que abandona el fascículo corticoespinal en el momento en q atraviesa el mesencéfalo.
Estas fibras hacen sinapsis en la parte inf. del núcleo rojo, su porción magnocelular, que tiene grandes neuronas similares a las células de Betz de la corteza. Estas dan origen al fascículo rubroespinal, que cruza al lado opuesto en la parte inf. del tronco y sigue adyacente a la vía corticoespinal por delante de ella, hacia la médula.
Terminan en las interneuronas de región intermedias de la sust gris medular, junto con las corticoespinales, y algunas terminan directamente sobre las motoneuronas anteriores.
También se conecta con cerebelo
SISTEMA CORTICORRUBROESPINAL
Porción magnocelular tiene representación de todos los músculos del cuerpo, con menor grado que corteza.Estimulación en un punto origina contracción de 1 o pocos músculos.
Es un camino accesorio para la transmision de señales diferenciadas de corteza a medula. Esta vinculada al sistema corticoespinal.
Forma parte del sistema motor lateral de la medula.
TRONCO DEL ENCEFALO
El tronco consta de: bulbo raquídeo, protuberancia y mesencéfalo.
Es como una prolongación de la medula espinal.
Se encarga del control de funciones especiales como:
1- control de la respiración2- control del aparato cardiovascular3- control parcial del funcionamiento digestivo4- control de movimientos estereotipados del cuerpo5- control del equilibrio6- control de los movimientos oculares
Y sirve como estación de relevo para señales de mando procedentes de los centros nerviosos superiores.
Los núcleos reticulares se dividen en dos grupos1- núcleos reticulares pontinos (en zona posterior y lateral de la protuberancia)
2- núcleos reticulares bulbares (ocupan toda la longitud del bulbo, en posición ventral y medial).
Tienen funcionamiento antagonista entre si: los pontinos excitan los músculos antigravitatorios y los bulbares los relajan.
NUCLEOS RETICULARES
Sistema reticular bulbarSus núcleos transmiten señales inhibidoras a las mismas motoneuronas antigravitatorias, por una vía diferente: el fascículo reticuloespinal bulbar.Recibe potentes colaterales aferentes desde:1- el fascículo corticoespinal2- el fascículo rubroespinal3- otras vías motoras
Estos haces activan este sistema inhibidor para compensar las señales excitadoras del sistema reticular pontino.
Sistema reticular pontinoTransmite señales excitadoras a la médula por el fascículo reticulo espinalpontino.
Sus fibras terminan en las motoneuronas anteriores mediales que activan los músculos axiales del cuerpo, que lo sostienen en contra de la gravedad y corresponden a los músculos de la columna vertebral y extensores de las extremidades.Alto grado de excitabilidad natural.
NÚCLEOS VESTIBULARES
Los núcleos vestibulares funcionan en consonancia con los núcleos reticulares pontinos para controlar la musculatura antigravitatoria.
Envían señales excitadoras a través de los fascículos vestibuloespinales lateral y medial . Sin estos núcleos, el sistema reticular pontino perdería gran parte de su capacidad para excitar los músculos axiales antigravitatorios.
Su misión específica es controlar selectivamente los impulsos excitadores enviados a los diversos músculos antigravitatorios para mantener el equilibrio como respuesta a las señales del aparato vestibular.
APARATO VESTIBULAR
Es el órgano sensitivo encargado de detectar la sensación del equilibrio.
Encerrado en un sistema de tubos y cavidades óseas llamado laberinto óseo.Dentro del el, están los túneles y cavidades membranosas llamadas laberinto membranoso.
Esta compuesto por la cóclea, 3 conductos semicirculares y dos grandes cavidades: utrículo y sáculo.
Cóclea es el órgano para la audición, sin intervención en el equilibrio. Los conductos semicirculares, utrículo y sáculo son los elementos del mecanismo del equilibrio.
MACULAS
En la cara interna de cada utrículo y sáculo hay una zona sensitiva llamada mácula.
La macula del utrículo está en el plano horizontal del utrículo y su función es determinar la orientación de la cabeza cuando se encuentra en posición vertical.
La mácula del sáculo está en plano vertical e informa de la orientación de la cabeza cuando la persona esta acostada.
En reposo, las fibras que conducen desde cél. ciliadas transmiten impulsos continuos 100/seg.
La mácula esta cubierta por una capa gelatinosa donde se encuentran los otolitos (cristales de carbonato cálcico). También hay miles de células pilosas, que proyectan cilios ascendentes hacia la capa gelatinosa. Las bases y caras laterales de las células hacen sinapsis con las terminaciones sensitivas del nervio vestibular. Presentan muchos cilios y un cinetocilio (un cilio más grande)
Los otolitos tienen una densidad específica dos o tres veces superior a la del líquido y los tejidos q los rodean. Su peso dobla los cilios según la dirección de la fuerza de la gravedad.
Al modificarse la orientación de la cabeza en el espacio, el peso de los otolitos inclina los cilios.
Cuando el cinetocilio se mueve hacia afuera (arrastrando a los estereocilios) , se abren canales en la membrana neuronal que rodea a la base de los cilios, ingresan iones positivos provocando la despolarización. A la inversa, la inclinación en sentido opuesto (alejándose del cinetocilio) cierra los canales iónicos, causando hiperpolarización del receptor.
En general, el equilibrio en el hombre se mantiene por los cambios regulados en el tono muscular de uno u otro lado del cuerpo, hacia delante o atrás, de acuerdo con las informaciones procedentes del aparato vestibular, de señales visuales y otras propioceptivas.
Por medio del nervio vestibular informan al SNC de las modificaciones en la velocidad y dirección de rotación (aceleración angular) de la cabeza en los tres planos diferentes.
Predicen, anticipan que va a producirse un desequilibrio antes que suceda, permitiendo que los centros del equilibrio realicen los ajustes preventivos adecuados.
Cada conducto posee una dilatación en uno de sus extremos llamado ampolla, lleno de endolinfa. Su flujo a través de los conductos y sus ampollas excitan el órgano sensitivo.
Conductos semicirculares:
Las funciones del sistema vestibular son:
1.- Informar al sistema nervioso central sobre cualquier aceleración o desaceleración angular o lineal.
2.- Ayudar en la orientación visual, mediante el control de los músculos oculares.
3.- Controlar el tono de los músculos esqueléticos para mantener una postura adecuada.
REFLEJOS POSTURALES QUE DEPENDEN DEL AP. VESTIBULAR
Reflejo vestíbulo ocularFunción: mantener una imagen estable en la retina a pesar de que elcuerpo y la cabeza estén en movimiento.
Reflejos vestíbulo-espinalesRegulan el movimiento de la cabeza, el enderezamiento, el equilibrio y la locomoción coordinada, por lo que su órgano efector son los músculos del cuello, del tronco y de las extremidades.
En los reflejos tónicos del cuello y en los de enderezamiento, además del aparato vestibular, intervienen los receptores de estiramiento del cuello y los mecanorreceptores de la pared del tronco.
El sistema visual contribuye en esos ajustes posturales.
GANGLIOS BASALES
Sistema motor auxiliar que no funciona sólo, sino en íntima asociación con corteza cerebral y sistema córticoespinal. Reciben la mayoría de sus señales desde corteza y también devuelven casi todas sus señales allí.
A cada lado del encéfalo, están:- núcleo caudado
- putamen
- globo pálido
- sustancia negra
- núcleo subtalámico
Se encuentran alrededor del tálamo, ocupando gran parte de las regiones internas de ambos hemisferios cerebrales.
La mayoría de las fibras sensitivas y motoras que conectan corteza con médula atraviesan el área que queda entre los mas voluminosos: núcleo caudado y putamen, constituyendo la cápsula interna del cerebro
FUNCION DE LOS GANGLIOS BASALES
En la ejecución de patrones de actividad motora aprendidos (escribir a máquina, cortar papel con tijera, tirar pelota de basquet al aro, pasar la de futbol, tirar la de baseball, escribir letras del alfabeto, vocalización, clavar un clavo, etc…)
Ej cuando hay una lesión, la escritura adquiere rasgos elementales, como si se estuviera aprendiendo por primera vez a escribir.
Circuito del putamen
Comienza en área premotora y suplementaria de la corteza motora y en áreas somatosensitiva. Luego va al putamen (sorteando el caudado), llega al globo pálido,luego a los núcleos talámicos de relevo ventroanterior y ventrolateral y de allí regresan a la corteza motora primaria y a zonas de la premotora y suplementaria emparentadas con ella.
FUNCION DE LOS GANGLIOS BASALESEn el control cognoscitivo de secuencias de patrones motores para lograr objetivos conscientes (ver a un león: alejarnos, correr y hasta trepar a un árbol) –
Conocimiento se refiere a los procesos de pensamiento del encéfalo que usan las señales sensitivas llegadas al cerebro MAS la información ya almacenada en la memoria. La mayoría de nuestras acciones se dan como consecuencia de los pensamientos , fenómeno de control cognitivo de la actividad motora. Para ello es importante el núcleo caudado.
Circuito del caudadoCaudado se extiende por todos los lóbulos del cerebro, por lo que recibe una gran proporción de sus conexiones de entrada desde las áreas de asociación de la corteza que lo cubren. Del caudado van al globo pálido, luego a los núcleos talámicos de relevo ventroanterior y ventrolateral y vuelven a las áreas prefrontal, premotora y motora suplementaria de corteza, casi ninguna a zona motora primaria.
Modifican los patrones de actividad motora. Determinan con qué rapidez se realizará el movimiento y controlan la cantidad de movimiento – regulación temporal y escala/intensidad del movimiento (escritura lenta o rápida, pequeña o muy grande, etc…)
FUNCION DE LOS GANGLIOS BASALES
El cerebro dispone de dos capacidades para el control del mov:
1- determinar la velocidad de su ejecución
2- controlar la amplitud que va a adquirir
Si hay una lesión, estas actividades o funcionan mal o no existen,
Es importante la corteza parietal posterior, donde asientan las coordenadas espaciales para el control motor de todas las partes del cuerpo y de la relación que mantiene el cuerpo y sus partes con todo su entorno.
CIRCUITO NEURONAL DE LOS GANGLIOS BASALES
Reciben casi todas las señales de
entrada de corteza cerebral, y por su
parte, casi todas las
señales de salida vuelven a corteza.
NEUROTRANSMISORESTodas las proyecciones corticales son excitatorias y el neurotransmisor es glutamato
El caudado y putamen tienen conexiones inhibidoras (GABA/SP) con el globo pálido interno y con la parte reticular de la sustancia negra, de manera que cuando el caudado se activa, el globo pálido interno y la parte reticular de la sustancia negra disminuyen su actividad. El globo pálido interno y la parte reticular de la sustancia negra tienen conexiones con los núcleos talámicos (ventrolateral y anterior), y estas conexiones también son inhibidoras. Por tanto, cuando se activa el caudado y putamen aumenta la actividad de los núcleos talámicos, porque se inhibe la inhibición del glóbo pálido y la sustancia negra, y dos vías inhibidoras en serie producen activación.
1- Via de la dopamina (de sust. Negra a caudado y putamen)2- Via del GABA (de caudado y putamen a globo palido y sust. Negra)3- Via de la AcH (de corteza a caudado y putamen)4- Multiples vias generales (noradrenalina, serotonina, encefalina, etc)