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Teorico 1 Reflejos y 2 Tono Muscular 2018

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Fisiología

del Sistema Nervioso


Motor
¿En que consiste el movimiento?
Estructuras involucradas en el Sistema Nervioso Motor

Lóbulo parietal

Lóbulo
frontal

Lóbulo
Tálamo occipital

Hipotálamo

Hipófisis Cerebelo
Mesencéfalo
Protuberancia
Bulbo

Médula espinal
SISTEMAS DESCENDENTES
Neuronas motoras superiores

Corteza Motora Cerebelo


Planificación, iniciación y dirección de
los movimientos voluntarios Corrección del movimiento

Centros del tronco encefálico


Movimientos básicos de navegación Ganglios basales
(cabeza, cuello, ojos) y control postural
Planeamiento del movimiento

Neuronas de circuito local Neurona motoras inferiores


Integración de las neuronas
motoras inferiores (asta anterior y núcleo de pares craneales)

CIRCUITOS DE LA MEDULA ESPINAL Y DEL TRONCO CEREBRAL

Aferencias sensitivas Músculo esquelético


Postura

Relación que guardan entre sí 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 muscúlos antigravitatorios
sosteniendo el cuerpo contra la acción de la gravedad

• Adaptar el tono muscular antes de realizar un


movimiento voluntario que pueda desestabilizarnos
(ajuste predictivo)

• 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

• Somatotopía

• Complementariedad
Niveles de control
• Corteza motora

• Tallo cerebral

• Médula espinal
CMP, área 4
Homúnculo motor
Complementariedad
• Varios sistemas descendentes
contribuyen de manera conjunta al control
de la postura y el movimiento.
Organización medular
• Motoneuronas

• Interneuronas

• Sustancia blanca
Ensanchamiento Ensanchamiento
cervical lumbosacro
¿Como llega la información a las
motoneuronas?
Interneuronas

Forman redes premotoras

Se organizan topográficamente

Coordinan e integran
la actividad neuronal y muscular
Células de Renshaw
¿Que ocurre cuando no hay inhibición?
Sir Charles Bell, 1809
La unidad estructural y funcional del sistema
motor es

La unidad motora
Unidad Motora

• Conjunto de fibras musculares inervadas


por una motoneurona.

• El número de fibras inervado por cada


motoneurona (relación de inervación)
depende del tamaño del músculo y su
función.
Clasificación de Unidades
Motoras
• ¿Cuanto tardan en desarrollar la fuerza
máxima? (rápidas o lentas).

• ¿A que frecuencia de estimulación se


fatigan? (fatigables o no fatigables)
Lentas no fatigables (S) Rápidas no fatigables (FR) Rápidas fatigables (FF)

soma grande

alta velocidad de conducción

poshiperpolarización breve

Mayor relación de inervación


Menor relación de inervación (gastrocnemio, 1: 2000)
(sóleo 1:180) (Exc, MEOC, 1:3)
Características de las unidades
motoras
• Todas las fibras de una UM son del mismo
tipo

• Cada músculo tiene UM de los tres tipos


con predominio de un tipo según la función

• El fenotipo de las fibras musculares puede


modificarse (?)
Cuando el SNC necesita desarrollar
fuerza lo hace:

• El número de unidades motoras activadas

• La frecuencia de descarga de cada


unidad.
Ley del tamaño
Aumento de la frecuencia
de descarga
Tipos de movimiento

Reflejos Rítmicos Voluntarios


Reflejos

• Reflejo: Respuesta estereotipada y


automática a un estímulo específico.

• Arco reflejo: circuito neuronal que lo


ejecuta (receptores y aferentes sensoriales, interneuronas,
eferentes motoneuronas)
Clasificación
• Condicionados
• No condicionados

• Somáticos
• Autonómicos

• Polisinápticos
• Monosinápticos
Arco
Reflejo
Reflejo de extensión cruzada
Reflejos flexores
• Multisinápticos, segmentarios e interseg.
• Protectores
• Latencia larga
• Respuesta no lineal a la intensidad del
estímulo.
• Baja especificidad
• Persisten una vez suprimido el estímulo
Interrelaciones entre neuronas a nivel medular
Zona de descarga

Zona de facilitación
Fenómeno de oclusión
Mecanismo
de compuerta
Signo local

Reflejo de rascado
Circuito rítmico
Circuitos reverberantes
Lesión de motoneurona inferior

• Hipotonía

•Hiporreflexia

•Disminución de la fuerza

•Atrofia muscular

•Fasciculaciones
Esclerosis lateral amiotrófica
Poliomielitis
Shock espinal.

Parálisis fláccida Hiperreflexia

Arreflexia Babinski

Anestesia Reflejos en masa

Hiperreflexia extensora
No todo está perdido
El búlgaro Darek Fidyka Transplante de células de
mucosa nasal
Neuromodulation of lumbosacral spinal networks
enables independent stepping after complete paraplegia

Megan L. Gill, Peter J. Grahn, Jonathan S. Calvert, Margaux B. Linde, Igor A. Lavrov,
Jeffrey A. Strommen, Lisa A. Beck, Dimitry G. Sayenko, Meegan G. Van Straaten,
Dina I. Drubach, Daniel D. Veith, Andrew R. Thoreson, Cesar Lopez, Yury P.
Gerasimenko, V. Reggie Edgerton, Kendall H. Lee & Kristin D. Zhao

Mayo Clinic, UCLA.


Nature Medicine (2018) |
Recovery of Over-Ground Walking after Chronic Motor Complete Spinal Cord Injury

Claudia A. Angeli, Ph.D., Maxwell Boakye, M.D., Rebekah A. Morton, B.S., Justin Vogt,
B.S., Kristin Benton, B.S., Yangshen Chen, Ph.D., Christie K. Ferreira, B.S., and Susan
J. Harkema, Ph.D.

Kentucky Spinal Cord Injury Research Center

(Louisville University) NEJM (2018)


El
Tono muscular: origen y
regulación
Tono muscular
• Resistencia que opone un músculo al
estiramiento pasivo

• Factor mecánico: elementos elásticos del


tejido.
• Factor reflejo: Reflejo miotático o de
estiramiento.
Reflejo de estiramiento
• ESTÍMULO: estiramiento del músculo

• RECEPTOR: huso neuromuscular

• RESPUESTA: contracción muscular


Huso neuromuscular
¿Qué sucede cuando se estira el músculo?
Huso neuromuscular
Potencial generador
de una fibra Ia
Potencial generador
de una fibra II
A: estiramiento lineal
B: percusión del músculo o tendón
C: estiramiento sinusoidal (vibraciones)
Reflejo miotático
sinapsis
Sinapsis del terminal primario
con la motoneurona alfa
Sinapsis del terminal secundario II
Motoneuronas gamma
Tipos de motoneuronas gamma

• DINÁMICAS: inervan fibras en saco nuclear


dinámicas (Ia)

• ESTÁTICAS: inervan fibras en bolsa y cadena


nuclear estáticas (fibras Ia y II).
• Estiramiento de músculos sometidos a fuerza
constante que deben mantener una longitud
constante
Fibras II

contracción lenta y sostenida


Estiramientos rápidos y breves

Fibras Ia

Contracción rápida y ajuste postural


Coactivación α - γ
Coactivación alfa-gamma
• Para realizar un movimiento
voluntario el músculo recibe 2
comandos:
• COMANDO DE FUERZA: por medio de la
motoneurona alfa

• COMANDO DE AJUSTE DE LA LONGITUD


DESEADA: mediante la motoneurona
gamma.
• Los músculos mantienen una
longitud constante determinada
por la activación central de las
motoneuronas gamma

• El huso neuromuscular compara


la longitud real del músculo
con la deseada
La señal de las MN gamma:
• Fija 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
¿Adonde va la información
del HNM?

• Al tálamo y a la corteza sensorial


primaria (cinestesia y estatoestesia)

• Al cerebelo (control y coordinación)


Motoneuronas Beta
• Inervan fibras intra (estiran el
huso) y extrafusales (contraen el
músculo).

• Igual que las gamma pueden ser


estáticas o dinámicas

• Colaboran con las gamma


en los movimientos voluntarios
Reflejo miotático inverso

• ESTÍMULOS: estiramiento o
contracción muscular (+++).

• RECEPTOR: órgano tendinoso


de Golgi.

• RESPUESTA: relajación
del músculo
Sinapsis medulares de las fibras Ib

Aferencias cutáneas,
articulares, reticulares.
La contracción muscular estaría
regulada por 2 mecanismos de
retroalimentación negativa:

• EL HUSO NEUROMUSCULAR que


regula longitud

• EL ÓRGANO TENDINOSO DE
GOLGI que regula fuerza
Regulación periférica del tono
muscular

Periférica

Mecanorreceptores
y nociceptores Aferencias
cutáneos viscerales
y articulares
Regulación central del tono
muscular
Corteza

Formación
Cerebelo
reticular

Central

Núcleos Ganglios de
vestibulares la base

Núcleo rojo
Efecto de la SR
sobre el reflejo miotático
Normal

Estimulación
del SR protub.

Estimulación
del SR bulbar

MN gamma
Núcleos Vestibulares
paleocerebelo

HVEL
NVL + MN alfa extensoras
o de Deiters
+

Aparato
vestibular Núcleo fastigial

MN alfa y gamma
El haz vestíbuloespinal (M alfa)
y
el retículo espinal protuberancial
(M gamma)

activan

el tono extensor antigravitatorio


Cerebelo
• PALEOCEREBELO O ESPINOCEREBELO
(lóbulo anterior): inhibe a los núcleos fastigial
y vestibular de Deiters. Inhibe el tono
extensor.(MN alfa)

• NEOCEREBELO O CEREBROCEREBELO:
facilitaría el tono extensor actuando sobre la
corteza motora primaria, por el haz cerebelo-
talamo-cortical. Su lesión produce hipotonía.
(MN gamma)
Inhibe tono extensor
Núcleo rojo
• Actúa sobre las MN alfa y gamma
del engrosamiento cervical.

• A través del haz cruzado rubroespinal


inhibe el tono extensor y facilita
el flexor.
Regulación por la corteza
cerebral
• CORTEZA MOTORA PRIMARIA a través
del haz corticoespinal facilita el tono
extensor. Su lesión produce hipotonía
extensora. (MN alfa y gamma)

• CORTEZA 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
• HIPERTONÍA: espasticidad y
rigidez (por descerebración o por
decorticación)

• HIPOTONÍA: por lesión del haz


piramidal, neocerebelo, shock
espinal
Aumento del tono muscular
Rigidez
Lesión del tronco encefálico

Lesión de cápsula interna

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