ANATOMIA FUNZIONALE DELL EQUILIBRIO E DEL MOVIMENTO

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Pasquale Luciani
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1 ANATOMIA FUNZIONALE DELL EQUILIBRIO E DEL MOVIMENTO Alessandro Silvani, MD PhD Laboratory of Physiological Regulation in Sleeping Mice DIBINEM Dip. di Scienze Biomediche e Neuromotorie Alma Mater Studiorum - Università di Bologna

2 DEAMBULAZIONE CONTRAZIONE MUSCOLARE COORDINATA E RITMICA SPOSTAMENTO DEL CENTRO DI MASSA SPOSTAMENTO DELLA BASE DI SUPPORTO POSTURA ANTIGRAVITARIA CONTRAZIONE MUSCOLARE TONICA CENTRO DI MASSA SOLLEVATO TRAMITE ESTENSIONE ARTI EQUILIBRIO RISPOSTE ATTIVE A FORZE INTERNE ED ESTERNE (GRAVITA, URTI) CHE SPOSTANO IL CENTRO DI MASSA RISPETTO ALLA BASE DI SUPPORTO

3 Sistema Nervoso Centrale: classificazione funzionale sistema nervoso centrale corpo ambiente sistema cognitivo sistema sensoriale controllo di stato sistema motorio comportamento L. Swanson, 2011

4 Sistema Motorio: strutture gerarchiche in rete corteccia cerebellare nuclei cerebellari GENERATORI DI SCHEMI MOTORI: circuiti interneuronali capaci di generare schemi ritmici di attività motoria anche in assenza di informazioni sensoriali neuroendocrini magnocellulari e parvicellulari CONTROLLORI INIZIATORI GENERATORI GENERATORI GENERATORI GENERATORI MOTONEURONI vegetativi simpatici e parasimpatici comportamento somatici L. Swanson, 2011

5 Sistema Motorio: schemi motori lo schema motorio più semplice: innervazione reciproca (+) generatore centrale di schema motoneuroni somatici muscolo flessore muscolo estensore schemi motori complessi: ventilazione; orientamento di occhi, testa e collo; prensione; manipolazione; masticazione; deglutizione; POSTURA e DEAMBULAZIONE

6 DEAMBULAZIONE: SCHEMI MOTORI PULSATILI ECCITANO LE OSCILLAZIONI INTRINSECHE DEL SISTEMA NUMERO LIMITATO DI SCHEMI DI ATTIVAZIONE PROFILO TEMPORALE RIPRODUCIBILE RECLUTAMENTO VARIABILE DEI MOTONEURONI

7 Inizio appoggio: estensori anca e ginocchio Fine appoggio: flessori plantari caviglia Inizio oscillazione: flessori dorsali caviglia; flessori anca Fine oscillazione: flessori ginocchio

8 Sistema Motorio: locomozione GENERATORI di schema midollo spinale attivabili da stimoli sensoriali INIZIATORE di schema tetto del mesencefalo caudale attiva lo schema in assenza di stimoli CONTROLLORE di schema ipotalamo caudale è necessario all attivazione spontanea dello schema

9 CORTECCIA CEREBRALE NUCLEI DELLA BASE TRONCO DELL ENCEFALO CERVELLETTO CONTROLLO SOPRASPINALE DEL MOVIMENTO

10 VIE DISCENDENTI MOTORIE TERMINANO PRINCIPALMENTE SU INTERNEURONI TRATTI RETICOLO- E VESTIBOLO- SPINALI: controllo posturale

11 Sistema Motorio: cervelletto cellule di Purkinje + + nuclei cerebellari - + granuli + + fibre rampicanti fibre muscoidi

12 CIRCUITI SPINOCEREBELLARI DI CONTROLLO DEL MOVIMENTO TRATTO SPINOCEREBELLARE VENTRALE: attività dei motoneuroni spinali TRATTO SPINOCEREBELLARE DORSALE: afferenze propriocettive

13 Sistema Nervoso Centrale: classificazione funzionale sistema nervoso centrale corpo ambiente sistema cognitivo sistema sensoriale controllo di stato sistema motorio comportamento L. Swanson, 2011

14 Sistema Cognitivo: strutture in rete TETTO DEL MESENCEFALO: (iniziatore dello schema locomotorio: aspetti ritmici del passo) N. PEDUNCOLOPONTINO (tono muscolare posturale) L. Swanson, 2011

15 COREA DI HUNTINGTON: degenerazione dei neuroni dello striato coinvolti nella via indiretta Sistema Cognitivo: sistema nigro-striatale (+) CORTECCIA CEREBRALE TALAMO (-) (+) (-) (+) STRIATO via indiretta (-) N. SUBTALAMICO D2R (-) (-) GLOBO PALLIDO ESTERNO via diretta (+) D1R (+) SUBSTANTIA NIGRA PARS COMPACTA (DOPAMINA) (-) GLOBO PALLIDO INTERNO/ SUBSTANTIA NIGRA PARS RETICULARIS (-) (+) MORBO DI PARKINSON: anomalie di sincronizzazione e ritmo di attività neuronale particolarmente nella via indiretta

16 Sistema Nervoso Centrale: classificazione funzionale sistema nervoso centrale corpo ambiente sistema cognitivo sistema sensoriale controllo di stato sistema motorio comportamento L. Swanson, 2011

17 Sistema Sensoriale: strutture parallele CORTECCIA SOMATOSENSORIALE CORTECCIA SOMATOSENSORIALE TALAMO TALAMO NUCLEI DELLE COLONNE DORSALI NUCLEI VESTIBOLARI GANGLI DELLE RADICI DORSALI GANGLIO DI SCARPA FUSI NEUROMUSCOLARI E ORGANI MUSCOLOTENDINEI DI GOLGI CELLULE CILIATE DELL APPARATO VESTIBOLARE

18 SISTEMA DELLE COLONNE DORSALI E DEL LEMNISCO MEDIALE Sensibilità tattile e propriocettiva

19 FUSI NEUROMUSCOLARI RILEVANO LA LUNGHEZZA DEI MUSCOLI EVOCANO IL RIFLESSO MIOTATICO

20 ORGANI MUSCOLO-TENDINEI DI GOLGI RILEVANO LA TENSIONE SVILUPPATA DAI MUSCOLI EVOCANO IL RIFLESSO MIOTATICO INVERSO

21 LE INFORMAZIONI PROPRIOCETTIVE REGOLANO LA DURATA DELLA FASE DI APPOGGIO - LE AFFERENZE DAI FUSI NEUROMUSCOLARI DEI MUSCOLI FLESSORI STIMOLANO I FLESSORI ED INIBISCONO GLI ESTENSORI (L ALLUNGAMENTO DEI FLESSORI ALLA FINE DELL APPOGGIO FACILITA L INIZIO DELL OSCILLAZIONE) - LE AFFERENZE DAGLI ORGANI DI GOLGI DEI MUSCOLI ESTENSORI INIBISCONO GLI ESTENSORI A RIPOSO, MA LI STIMOLANO DURANTE LA DEAMBULAZIONE (INVERSIONE DEL RIFLESSO - L OSCILLAZIONE COMINCIA SOLO QUANDO GLI ESTENSORI SONO SCARICHI)

22 APPARATO VESTIBOLARE: SENSORI INERZIALI ACCELERAZIONE LINEARE (UTRICOLO, SACCULO) ACCELERAZIONE ANGOLARE (CANALI SEMICIRCOLARI)

23 AFFERENZE VESTIBOLARI AL CERVELLETTO: CIRCUITI VESTIBOLOCEREBELLARI E SPINOCEREBELLARI DI CONTROLLO DEL MOVIMENTO E DELLA POSTURA

24 RISPOSTE POSTURALI aggiustamenti posturali anticipati in base ai programmi motori CORTECCIA CEREBRALE adattamento delle risposte in base all esperienza adattamento delle risposte a rapidi cambiamenti di condizione iniziale NUCLEI DELLA BASE CERVELLETTO INTEGRAZIONE DI AFFERENZE VISIVE, PROPRIOCETTIVE E VESTIBOLARI orientamento alla verticale gravitazionale latenza delle risposte ampiezza delle risposte

25 Sistema Nervoso Centrale: classificazione funzionale sistema nervoso centrale corpo ambiente sistema cognitivo sistema sensoriale controllo di stato sistema motorio comportamento L. Swanson, 2011

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