Controle Motor do Movimento

Question 1

O que são neurônios Motores inferiores (NMI) (“via final comum de Sherrington para o controle do comportamento”)? Como eles saem?

Answer 1

São neurônios que se situam no corno ventral da medula espinhal e controlam a motricidade somática. Seus axônios se agrupam para formar a raíz ventral do nervo espinhal, se unindo à raíz ventral e formado um nervo misto que emerge da coluna vertebral pelos forames intervertebrais.

Question 2

Onde os cornos anteriores da medula são dilatados? E por que isso ocorre?

Answer 2

Os cornos anteriores da medula são dilatados nas intumescências cervical (C3 a T1) e lombar ( L1 a S3). Nesses locais há um grande número de corpos de neurônios necessários pra formar os plexos braquial e lombossacral.

Question 3

Como é a distribuição no corno ventral dos grupos de neurônios que ali chegam (em relação ao grupo de mm. que eles inervam)?
(medial x lateral e dorsal x ventral)

Answer 3

Mais medialmente: relacionados cm mm. axiais
Mais lateralmente: mm. mais proximais

Mais ventralmente: mm. extensores
Mais dorsalmente: mm. flexores

Question 4

Qual a diferença entre os Neurônios Motores alfa e os NM gama?

Answer 4

NM alfa: inervam as fibras extrafusais, que ficam fora do fuso muscular e formam a massa do músculo; são responsáveis pela força muscular; formam junto com as fibras musculares por ele inervadas uma (1) “unidade motora”

NM gama: inervam as fibras intrafusais, que ficam dentro da cápsula fibrosa ; tem a função de mater as fibras intrafusais contraídas.

Question 5

Como o SNC consegue graduar a força muscular?

Answer 5

2 mecanismos:

• Por meio do controle da frequência de disparo dos PAs (potenciais de ação) nos Neurônios Motores, podendo gerar: uma contração rápida (um “abalo”), uma contração mais sustentada (sequência contínua de PAs) ou um aumento na tensão/força muscular (somação temporal)
• Por meio do recrutamento de unidades motoras sinérgicas (= que fazem ação conjunta). (A força muscular depende do número de unidades motoras recrutadas)

Question 6

O que caracteriza um músculo conseguir sofrer um controle mais “fino”/preciso? Por que?

Answer 6

Quanto mais unidades motoras pequenas no músculo, maior é a precisão do seu movimento.
(obs: unidade motora= 1 NMI + tds as fibras que ele inerva)
Motivo: “Unidade motoras pequenas” indica que cada NMI tem poucas fibras a ele associadas, o que faz com que para um msm número de fibras, tenha-se mais NMI nas unidades motoras pequenas. Ou seja, músculos com unidades motoras pequenas tem grande “densidade” de NMI inervando a região, o que permite um movimento mais fino/mais preciso.

Ex hipotético:
Na mão: 3 fibras musculares por NM alfa (cd NM inerva 3 fibras => mov mais preciso)
x
Na perna: 1000 fibras por NM alfa (cd NM inerva 1000 fibras)

Question 7

Como ocorre o recrutamento das unidades motoras (princípio do tamanho) no movimento muscular?

Answer 7

As unidades motoras são recrutadas das menores (movimento mais fino) para as maiores. Isso explica porque é possível ter um controle mais fino do movimento quando os mm. são submetidos a uma carga leve.

Question 8

Como os NMI alfa recebem informações? (3 formas)

Answer 8

• Por NM superiores vindos do córtex ou do tronco encefálico (importante pra realização de movs voluntários)
• Por Gânglios da raíz dorsal (importante pra receber informações do estado de contração do fuso muscular e estabelecer um sinal de retroalimentação)
• Por interneurônios excitatórios ou inibitórios da medula

Question 9

Quais são os tipos de unidade motoras? Descreva-as

Answer 9

• Unidades motoras rápidas: fibras brancas, com pouca mitocôndrias, fazem mt metabolismo anaeróbico, os NMI alfa são grandes e possuem axônios grossos que conduzem o impulso de forma rápida, gerando rajadas ocasionais de PAs de alta frequência. Podem ser facilmente fatigáveis ou resistentes à fadiga
• Unidades motoras lentas: fibras vermelhas, ricas em mitocôndrias, metabolismo principalmente aeróbico, demoram mais tempo pra entrar em fadiga, os NMI alfa são menores e seus axônios são mais finos, e estes conduzem o estímulo de forma lenta, gerando impulsos estáveis de baixa frequência.

Question 10

O que pode alterar as características de fibras musculares? (2)

Answer 10

• O tipo de inervação por elas recebidas (se uma fibra que era inervada por um NM lento - e por isso era fibra lenta- passar a ser inervada por um NM rápido, essa fibra se torna de ação rápida (e vice versa)
  (Obs: e tbm neurônios podem trocar de fenótipo - ex: lento pra rápido ou vice versa - e assim tb alterar as características das fibras que eles inervam)
• A quantidade absoluta de atividade (a diminuição significativa da sua atv leva à atrofia e o aumento leva à hipertrofia)

Question 11

As propriedades de um músculo são determinadas pelo tipo de inervação que ele recebe?

Answer 11

Sim
Ex: se uma fibra que era inervada por um NM lento - e por isso era fibra lenta- passar a ser inervada por um NM rápido, essa fibra se torna de ação rápida (e vice versa)

Question 12

Neurônios podem trocar de fenótipo como consequência da atividade sináptica? Como?

Answer 12

Sim, a partir da experiência e do treinamento (e isso pode ser a base para o aprendizado e para a memória muscular)

Question 13

Descreva de forma completa o processo de contração muscular e o de relaxamento muscular

Answer 13

Ocorre um PA no neurônio motor alfa, liberando
Acetil-colina na junção neuromuscular, que é captado por canais receptores nicotínicos, gerando um PEPS (potencial excitatório pós sináptico), despolarizando assim o sarcolema (membrana que envolve as fibras musculares) pós sináptico. Canais de sódio se abrem, gerando um PA na membrana, promovendo uma mudança conformacional na “tétrade” (um conjunto de canais de cálcio que fica entre o túbulo T e o retículo sarcoplasmático), que, assim, se conecta e estimula um canal liberador de íons cálcio no ret. sarcoplasmático. Os íons Ca2+ se unem à troponina, fazendo com que esta deixe de cobrir o sítio de ligação da actina para a miosina, permitindo que a actina (filamentos finos) deslize sobre a miosina (filamentos grossos), contraindo assim o sarcômero (=unidade contrátil da miofibrila), diminuindo então o tamanho da miofibrila (=unidade contrátil da fibra muscular). Esta contração ocorre enquanto houver cálcio e ATPs disponíveis.
O relaxamento ocorre quando o cálcio é recaptado para dentro da célula muscular, sendo que isso depende também de uma bomba que trabalha à custa de ATP. O sarcolema e os túbulos T voltam ao potencial de repouso e a troponina volta a cobrir os sítios de ligação da actina à miosina.

Question 14

O que são as fibras musculares? Qual a característica de seus núcleos e por que?

Answer 14

As fibras musculares são as próprias células musculares/miócitos. As cél. musc. se formam por fusão de mioblastos, por isso são multinucleadas, e dps ocorre o alongamento, formando as fibras musculares, que são delimitadas por uma membrana chamada sarcolema.

Question 15

A que se deve o “rigor mortis”?

Answer 15

A falta de ATP no indivíduo falecido impede o desligamento da miosina da actina, mantendo uma contração muscular permanente.

Question 16

o que é a miastenia gravis?

Answer 16

É uma doença autoimune caracterizada por fraqueza muscular na qual o sist, imune ataca os próprio receptores nicotínicos para a AcetilColina, diminuindo a eficiência da transmissão sináptica na junção neuromuscular

Question 17

O que são os fusos neuromusculares?

Answer 17

Tb chamados de receptores de estiramento, os fusos neuromusculares são fibras especializadas que detectam alterações no comprimento/estiramento muscular. Esses fusos ficam dentro de uma cápsula fibrosa que é enrolada por axônios do grupo 1A, que são os responsáveis por detectar alterações no comprimento/estiramento muscular.

Obs: As fibras intrafusais são inervadas pelo NM gama, que tem como função manter tais fibras intrafusais contraídas.
(A ativação de NM alfa encurta as fibras extrafusais, o que faria com que os fusos intrafusais ficassem “frouxos”, mas isso seria ruim pq assim ele não enviaria mais informações sobre o comprimento do músculo. A ativação do NM gama contrai os polos do fuso, manrtendo-os ativos)

Question 18

Como ocorre o reflexo de estiramento/ reflexo miotático?

Answer 18

Quando o músculo é estirado (ex: pela própria ação da gravidade; ex2: pela percussão do tendão no reflexo patelar) ele reage encolhendo-se. Isso porque o estiramento do músculo ativa canais mecanossensíveis no axônio do grupo 1A do fuso neuromuscular, que assim é despolarizado, gerando um PA que atinge o NM alfa na medula, causando um PEPS que resulta na contração reflexa do músculo.

Question 19

O que são e como agem os órgãos tendinosos de Golgi?

Answer 19

Os órgãos tendinosos de Golgi são receptores de tensão que ficam na transição entre músculo e tendão e são inervados por fibras 1B (que são mais finas que as fibras 1A - relacionadas ao reflexo de estiramento/reflexo miotático). Esses órgãos monitoram a força de contração, protegendo os mm. contra uma carga excessiva em situações extremas de cargas intensas. Nessas situações as fibras 1B estabelecem sinais com interneurônios, e estes inibem a atividade do NM alfa, provocando um reflexo miotático inverso.

Question 20

Como é denominada a contração de um grupo de músculos acompanhada do relaxamento do grupo antagonista? Ex: no reflexo patelar: axônios 1A (que envolvem os fusos musculares) , além de fazerem sinapse cm NMs alfa do quadríceps, fazem sinapse com interneurônios que inibem o NM alfa do músculo antagonista.

Answer 20

Inibição recíproca/ Entrada inibitória

Question 21

Descreva o reflexo flexor e o reflexo flexor cruzado

Answer 21

Fibras nociceptivas fazem sinapse com interneurônios excitatórios que ativam os neurônios motores alfa do corno ventral flexionando o membro para que ele se afaste do estímulo (reflexo flexor)
Além disso há o reflexo flexor cruzado, que é um caso de inibição recíproca porém em um grupo agonista do lado oposto (inibe o agonista do lado oposto, logo ativa o antagonista do lado oposto: interneurônios excitatórios inativam NM alfa agonista do lado oposto e ativam NM alfa antagonista do grupo (Ex: ativa o extensor da perna do lado D evitando que a pessoa caia quando faça a flexão do lado E (ex: para retirar o pé de uma tachinha de agulha)

Question 22

Qual é a relação entre o reflexo flexor cruzado e a deambulação? Esse mecanismo depende do encéfalo?Existe algum mecanismo envolvido na deambulação que independe do encéfalo? Descreva-o.

Answer 22

Locomoção: resultado da combinação de interconexões sinápticas e de propriedades marca passo.

O reflexo flexor cruzado é a base para a locomoção. É um caso de inibição recíproca porém em um grupo agonista do lado oposto (inibe o agonista do lado oposto, logo ativa o antagonista do lado oposto: interneurônios excitatórios inativam NM alfa agonista do lado oposto e ativam NM alfa antagonista do grupo)
Ex: ativa o extensor da perna do lado D evitando que a pessoa caia quando faça a flexão do lado E
Esse mecanismo é coordenado por um centro gerador de padrão que recebe aferências contínuas do encéfalo.

Existe tb um mecanismo envolvido na deambulação que independe do encéfalo, que é a geração de potenciais marcapasso pela ativação de receptores NMDA (N-metil-D-aspartato) pelo glutamato. Esses receptores despolarizam-se com o influxo de íons Na+ e Ca2+, causando uma rajada de atv, e dps hiperpolarizam no final com o efluxo de K+, causando a inibição do outro lado. A alternação desses padrões de excitação e inibição contralateral resulta em padrões estereotipados de movimento, nos quais a flexão de um membro é acompanhada da extensão do lado oposto e vice versa.

Question 23

O que são os modelos antecipatórios/proativos do movimento? E o que é o modelo inverso?
Qual é a relação entre esses modelos e o aprendizado motor? Como pode ocorrer o aprendizado motor?

Answer 23

Toda vez que um comando motor é enviado ao sistema musculoesquelético, uma cópia desse comando (“cópia eferente”) é enviada aos circuitos especializados que simulam as modificações que serão produzidas pelo movimento a ser feito sobre os sensores corporais e o ambiente, criando, portanto, modelos internos que preveem como o estado do sistema motor mudará em função de um comando motor.

O modelo inverso realiza a ação contrária, já que determina quais comandos motores serão necessários para a execução do movimento desejado.

A comparação entre o estado desejado e o estado estimado pelo modelo interno gera um sinal de erro que pode ser utilizado pelo sistema para modificar o modelo existente, fornecendo a base para o aprendizado motor.

O aprendizado motor pode ocorrer tanto pela aquisição de novos modelos de antecipação/predição como de novos comandos motores inversos, a partir do uso de mecanismos como a imitação do movimento; o reforço dos resultados + “punição” dos erros a partir de modelos de recompensa, além dos mecanismos de aprendizagem não supervisionados ´que se encontram na interface entre a intenção e os sistemas motivacionais.

Question 24

O que são as representações motoras?

Answer 24

São parâmetros dinâmicos, esquemas ou representações motoras que são adquiridos ao longo do desenvolvimento e podem ser modificadas pela experiência. A configuração neural de uma representação motora pode ser concebida como uma rede na qual o objetivo da ação surge como um padrão de atividade neural peculiar.

Question 25

Explique o papel do córtex motor primário (M1) no controle do movimento voluntário.

Cientistas fizeram uma experiencia na qual macacos foram treinados para levar objetos a posições espaciais diferentes e voltarem enquanto a atv neural de M1 era registrada. O que verificou-se nesse registro?

Depois desse 1ª experiência, fizeram uma 2ª, na qual havia um intervalo de tempo entre a indicação do local a ser levado o objeto e a execução do movimento. Nessa caso, o que se verificou em relação à atividade de M1 antes do movimento? O que isso indica?

Answer 25

Neurônios de M1 (córtex motor primário) codificam parâmetros de força, direção amplitude e velocidade dos movimentos, sendo tb influenciados pela postura do indivíduo a cada momento.

Na primeira experiencia verificou-se que cada neurônio tinha uma preferência direcional e que a resultante vetorial dessas direções preferenciais de cada neurônio apontava para a direção seguida pelo macaco.

Na segunda experiência verificou-se que o vetor resultante nos neurônios de M1 apontavam corretamente para a direção a ser seguida mesmo antes do início do movimento. Isso indica que os neurônios de M1 são recrutados durante o planejamento motor.

Question 26

Existem várias representações corticais para um músculo. Como ocorre a seleção da representação a ser ativada?

Answer 26

A representação a ser ativada depende do tipo de movimento que se deseja realizar.

Question 27

O que são os neurônios motores espelho? Quais são sua funções na codificação do movimento voluntário?

Answer 27

Os neurônios-espelhos são neurônios localizados no córtex pré-motor, e são ativados não só quando o indivíduo executa o movimento, mas também quando ele vê outra pessoa executando uma ação ou quando apenas se imagina (ensaio mental) a mesma ação. A ativação cortical nesse contexto é
semelhante à de quando a tarefa era realizada, disparando um potencial de ação semelhante, com a única diferença de que as ações potenciais não são transformadas em reais. Os NM espelhos se relacionam com a aprendizagem motora por imitação.

Question 28

Diferencie a localização do Homúnculo de Penfield motor do Homúnculo de Penfield somestésico

Answer 28

O Homúnculo de Penfield motor se localiza no giro pré-central, enquanto o Homúnculo de Penfield somestésico se localiza no giro pós-central .

Question 29

O que detectam os fusos intrafusais? E os órgãos tendinosos de Golgi? E os proprioceptores de tecidos conjuntivos das articulações e ligamentos?

Answer 29

Fusos intrafusais: detectam o comprimento do músculo (estiramente/encurtamento)
Órgãos tendinosos de Golgi: ficam entre o m. e o tendão e detectam a tensão no músculo
Proprioceptores de tecidos conjuntivos das articulações e ligamentos: detectam mudanças angulares.