Il movimento e la postura (mantenimento di una posizione) dipendono da: Azioni riflesse, coordinate nel midollo spinale Azioni volontarie,

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1 Sistemi motori

2 Il movimento e la postura (mantenimento di una posizione) dipendono da: Azioni riflesse, coordinate nel midollo spinale Azioni volontarie, controllate dai centri superiori

3 Flessione Estensione Il tricipite (antagonista) si rilascia Il tricipite (agonista, estensore) si contrae Il bicipite (agonista, flessore) si contrae Il bicipite, (antagonista) si rilascia Nell esecuzione di un movimento sono coinvolti muscoli agonisti, che si contraggono, ed antagonisti che si rilasciano

4 Riflessi Risposte motorie involontarie attivate da stimoli specifici, che possono essere modulate dai centri superiori. Il circuito neuronale alla base dei riflessi è l arco riflesso, formato da: fibre afferenti sensitive (neuroni sensitivi primari), trasmettono l informazione proveniente dai recettori. centro di integrazione nel midollo spinale. fibre efferenti motorie, (motoneuroni ) inviano il comando al muscolo per la contrazione.

5 I riflessi possono essere: Monosinaptici: una sola sinapsi tra fibra afferente e motoneurone Plurisinaptici: più sinapsi tra fibra afferente e motoneurone.

6 Riflesso monosinaptico La fibra afferente prende contatto sinaptico direttamente con il motoneurone Recettore Neurone sensitivo primario Sinapsi Stimolo Fibra afferente sensitiva Motoneurone Fibra efferente motrice Centro di integrazione Midollo spinale Fibra muscolare

7 Riflesso plurisinaptico Tra fibra afferente e motoneurone sono interposti uno o più interneuroni Neurone sensitivo primario Recettore Sinapsi 1 Stimolo Fibra afferente sensitiva Interneurone Sinapsi 2 Fibra efferente motrice Motoneurone Fibra muscolare Centro di integrazione Midollo spinale

8 ESEMPI DI RIFLESSI

9 Riflesso flessorio (plurisinaptico) Attivato da stimoli nocicettivi flessione arto stimolato, finalizzata ad allontanarlo dallo stimolo doloroso. I riflessi flessori degli arti inferiori sono accompagnati dal riflesso estensorio crociato finalizzato a mantenere l equilibrio. Stimolo doloroso Estensori inibiti Contrazione flessori per allontanare il piede dallo stimolo doloroso Vie ascendenti per dolore e aggiustamento posturale Midollo spinale Contrazione estensori permette spostamento peso sulla gamba sinistra Flessori inibiti Fibre afferenti nocicettive midollo spinale: 1. attivazione (interneuroni eccitatori) motoneuroni del muscolo flessore 2. inibizione (interneuroni inibitori) motoneuroni, del muscolo estensore. 3. Midollo controlaterale: attivazione estensore e rilasciamento flessore.

10 Riflessi attivati dai propriocettori muscolari: fusi neuromuscolari e corpuscoli tendinei di Golgi Il riflesso da stiramento (fasico) Il riflesso miotatico (tonico) Il riflesso miotatico inverso

11 Il riflesso da stiramento (monosinaptico): Allungamento muscolo Contrazione dello stesso muscolo. Recettori: fusi neuromuscolari, localizzati all interno del muscolo e stimolati dal suo allungamento. Fibre afferenti attivano i motoneuroni che innervano lo stesso muscolo e i muscoli sinergici e, attraverso interneuroni inibitori, inibiscono i motoneuroni dei muscoli antagonisti, che si rilasciano. Stiramento muscolare Fibra afferente fusale

12 Riflesso patellare Esempio di riflesso da stiramento provocato dalla percussione del tendine patellare, che porta a contrazione del muscolo quadricipite. I medici utilizzano questo ed altri riflessi simili, per esaminare le condizioni del sistema nervoso e dei muscoli. La mancanza di un riflesso o una sua Stimolo alterazione (troppo lento o iperattivo) segnala una patologia. I muscoli estensori si contraggono e i flessori si rilasciano permettendo l estensione della gamba Stimolo: Il colpo di martelletto sul tendine allunga il muscolo quadricipite Recettore: Il fuso neuromuscolare si allunga e si attiva Le fibre afferenti attivano i motoneuroni del muscolo quadricipite (estensore), la cui contrazione estende la gamba Le fibre afferenti attivano interneuroni inibitori che inibiscono i motoneuroni del muscolo flessore, che si rilascia

13 I riflessi mediati dai fusi neuromuscolari possono essere: fasici (riflesso patellare): la contrazione muscolare è attivata solo quando il muscolo viene bruscamente allungato. tonici (riflesso miotatico, alla base del mantenimento del tono muscolare): la contrazione muscolare continua nel tempo, perché i fusi neuromuscolari continuano ad essere attivati anche in assenza di allungamento del muscolo. Indispensabile per i riflessi tonici è l innervazione del fuso da parte dei motoneuroni, che mantengono l allungamento del fuso, e quindi la sua attivazione, anche quando il muscolo è accorciato (durante la contrazione) e quindi in assenza dello stimolo esterno per la sua attivazione.

14 Il riflesso miotatico inverso (plurisinaptico): Sviluppo di tensione nel muscolo Rilasciamento del muscolo. Recettori: organi tendinei di Golgi, localizzati nella giunzione muscolo-tendinea sono stimolati da variazioni di tensione muscolare. Le fibre afferenti dagli organi tendinei di Golgi inibiscono, attraverso interneuroni inibitori, i motoneuroni, che innervano lo stesso muscolo ed attivano, (interneuroni eccitatori) quelli del muscolo antagonista.

15 Riflesso mediato dal fuso neuromuscolare Neurone sensitivo Midollo spinale Fuso Motoneurone Aggiunta di carico Muscolo Aggiunta di carico al muscolo

16 La caduta del braccio determina stiramento del muscolo e quindi del fuso neuromuscolare che si attiva.

17 La contrazione riflessa, innescata dal fuso, ripristina la posizione iniziale del braccio

18 Riflesso mediato dall organo tendineo di Golgi Il muscolo si contrae Interneurone inibitorio Motoneurone Organo tendineo di Golgi La contrazione muscolare attiva l organo tendineo di Golgi

19 Se il muscolo si trova a dover sollevare un carico eccessivo, la stimolazione dell organo tendineo di Golgi determina inibizione dei motoneuroni e rilasciamento muscolare. Viene evitata una contrazione troppo dispendiosa per il muscolo.

20 I movimenti riflessi possono essere modulati da informazioni provenienti dai centri nervosi superiori, e le informazioni sensoriali che innescano i riflessi, (dai fusi neuromuscolari o dagli organi tendinei di Golgi), possono raggiungere l encefalo e partecipare alla coordinazione del movimento volontario o dei riflessi posturali, che permettono il mantenimento della posizione del corpo. I movimenti volontari richiedono l integrazione a livello della corteccia cerebrale (motoria) e possono essere iniziati anche in assenza di stimoli esterni.

21 I movimenti volontari sono caratterizzati da tre fasi: Programmazione (aree corticali premotorie e motorie) Inizio (corteccia motoria) Esecuzione Il programma motorio include i comandi che devono essere mandati ai muscoli, perché si contraggano in maniera adeguata. Le informazioni sensitive sono importanti per la programmazione del movimento. Il programma è trasmesso alla corteccia motoria primaria, che inizia il movimento, inviando impulsi ai motoneuroni del midollo spinale. L esecuzione è controllata continuamente dai segnali provenienti dai propriocettori muscolari ed articolari. Encefalo Midollo spinale Vie ascendenti Vie discendenti Fibre muscolari Fuso neuromuscolare Organo tendineo di Golgi

22 Omuncolo motorio La corteccia motoria primaria possiede una rappresentazione somatotopica dei distretti muscolari periferici