Corso di Neurobiologia Lesson 12 - Sistema motorio somatico: circuiti dei motoneuroni inferiori
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Corso di Neurobiologia
Lesson 12
Sistema motorio somatico:
circuiti dei motoneuroni inferiori
01/12/2019 19:01 Lesson 4 AA 2019/2020 1
Sistema motorio
Divisione sensoriale Divisione motoria somatica e
divisione motoria viscerale o autonoma
Efferente
Afferente
01/12/2019 19:01 Lesson 4 AA 2019/2020 2
Sistema motorio
Divisione sensoriale Divisione motoria somatica e
divisione motoria viscerale o autonoma
Efferente
Afferente
Integrazione segnali che provengono dal sistema sensoriale
(circuiti neuronali, corteccia, tronco encefalico, talamo, amigdala, ippocampo)
01/12/2019 19:01 Lesson 4 AA 2019/2020 3
Sistema motorio
Divisione sensoriale Divisione motoria somatica e
divisione motoria viscerale o autonoma
Efferente
Afferente
Integrazione segnali che provengono dal sistema sensoriale
(circuiti neuronali, corteccia, tronco encefalico, talamo, amigdala, ippocampo)
Vie neuronali coinvolte nella generazione di movimenti, azioni e comportamenti
01/12/2019 19:01 Lesson 4 AA 2019/2020 4
Controllo motorio 01/12/2019 19:01 Lesson 4 AA 2019/2020 5
Controllo motorio
Motoneuroni a
Effettori (testa e corpo)
01/12/2019 19:01 Lesson 4 AA 2019/2020 6
Sistema motorio: circuiti locali e intersegmentali
Circuiti locali in segmenti midollo
spinale o tronco encefalico:
• controllo attivazione motoneuroni a
• mediazione dei riflessi
motosensoriali in risposta a
stimoli sensoriali
01/12/2019 19:01 Lesson 4 AA 2019/2020 7
Sistema motorio: circuiti locali e intersegmentali
Circuiti locali in segmenti midollo
spinale o tronco encefalico:
• controllo attivazione motoneuroni a
• mediazione dei riflessi
motosensoriali in risposta a
stimoli sensoriali
Circuiti intersegmentali: coordinazione
movimenti zone distanti x
comportamenti ritmici e stereotipati
(e.g., braccia e gambe nella
locomozione)
01/12/2019 19:01 Lesson 4 AA 2019/2020 8
Sistema motorio: vie discendenti
No innervazione diretta dei muscoli
scheletrici
Segnali discendenti che modulano e
coordinano l’attività dei
motoneuroni inferiori craniali e del
midollo spinale:
• indirettamente agendo sui
circuiti locali (>>>)
• direttamente agendo sui
motoneuroni inferiori (
Sistema motorio: vie discendenti
No innervazione diretta dei muscoli
scheletrici
Segnali discendenti che modulano e
coordinano l’attività dei
motoneuroni inferiori craniali e del
midollo spinale:
• indirettamente agendo sui
circuiti locali (>>>)
• direttamente agendo sui
motoneuroni inferiori (Sistema motorio: vie discendenti
Corteccia motoria
• Agisce dopo elaborazione ed
integrazione segnali sensoriali,
emozionali e mnemonici
01/12/2019 19:01 Lesson 4 AA 2019/2020 11Sistema motorio: vie discendenti
Corteccia motoria
• Agisce dopo elaborazione ed
integrazione segnali sensoriali,
emozionali e mnemonici
• Governa esecuzione movimenti
intenzionali/volontari testa,
tronco e arti
• Genera il comportamento legato
alle abilità motorie, movimenti
precisi e fini
01/12/2019 19:01 Lesson 4 AA 2019/2020 12Sistema motorio: vie discendenti
Corteccia motoria
• Agisce dopo elaborazione ed
integrazione segnali sensoriali,
emozionali e mnemonici
• Governa esecuzione movimenti
intenzionali/volontari testa,
tronco e arti
• Genera il comportamento legato
alle abilità motorie, movimenti
precisi e fini
• Coinvolta nelle espressione
somatiche delle emozioni
(muscolatura facciale).
Azione a metà tra volontaria e
01/12/2019 19:01 Lesson 4 AA 2019/2020 involontaria 13Sistema motorio: vie discendenti
Centri del tronco encefalico
(nuclei vestibolari, collicolo superiore e
formazione reticolare)
Preparazione per esecuzione
• movimenti intenzionali/volontari
• comportamenti legati a abilità
motorie e movimenti precisi/fini
• movimenti legati all’espressione
delle emozioni
01/12/2019 19:01 Lesson 4 AA 2019/2020 14Sistema motorio: vie discendenti
Centri del tronco encefalico
(nuclei vestibolari, collicolo superiore e
formazione reticolare)
Preparazione per esecuzione
• movimenti intenzionali/volontari
• comportamenti legati a abilità
motorie e movimenti precisi/fini
• movimenti legati all’espressione
delle emozioni
Controlla:
• postura e tono muscolare
01/12/2019 19:01 Lesson 4 AA 2019/2020 15Sistema motorio: vie discendenti
Centri del tronco encefalico
(nuclei vestibolari, collicolo superiore e
formazione reticolare)
Preparazione per esecuzione
• movimenti intenzionali/volontari
• comportamenti legati a abilità
motorie e movimenti precisi/fini
• movimenti legati all’espressione
delle emozioni
Controlla:
• postura e tono muscolare
• orientamento occhi, corpo e
testa in relazione a informazioni
sensoriali somatiche, uditive,
vestibolari e visive
01/12/2019 19:01 Lesson 4 AA 2019/2020 16Sistema motorio: vie discendenti
Centri del tronco encefalico
(nuclei vestibolari, collicolo superiore e
formazione reticolare)
Preparazione per esecuzione
• movimenti intenzionali/volontari
• comportamenti legati a abilità
motorie e movimenti precisi/fini
• movimenti legati all’espressione
delle emozioni
Controlla:
• postura e tono muscolare
• orientamento occhi, corpo e
testa in relazione a informazioni
sensoriali somatiche, uditive,
vestibolari e visive
• guadagno dei riflessi segmentali
• attività ritmiche (locomozione)
01/12/2019 19:01 Lesson 4 AA 2019/2020 17Sistema motorio: vie discendenti
Centri superiori
Gangli della base:
importanti per l’avvio o la
terminazione di movimenti volontari
Cervelletto:
importante per la coordinazione di
movimenti in corso; rileva e corregge
“errori motori” (differenze tra
movimento previsto e effettuato)
01/12/2019 19:01 Lesson 4 AA 2019/2020 18Sistema motorio: circuiti locali 01/12/2019 19:01 Lesson 4 AA 2019/2020 19
Localizzazione e distribuzione motoneuroni inferiori
Midollo spinale controllo muscoli corpo
(anche in tegmento del tronco encefalico x
Sezioni trasversali controllo muscoli testa e collo)
01/12/2019 19:01 Lesson 4 AA 2019/2020 20Localizzazione e distribuzione motoneuroni inferiori
Marcaggio della mielina:
Sostanza bianca in NERO
Sezioni trasversali
01/12/2019 19:01 Lesson 4 AA 2019/2020 21Localizzazione e distribuzione motoneuroni inferiori
Marcaggio della mielina:
Sostanza bianca in NERO
Sezioni trasversali Sostanza grigia:
• corna dorsali (posteriori): neuroni riceventi
informazioni sensoriali da radici dorsali nervi
spinali
• corna ventrali (anteriori): corpi cellulari
motoneuroni inferiori che innervano muscoli
striati (radici ventrali)
• corna laterali (MS toracico): corpi cellulari
motoneuroni viscerali pregangliari che
proiettano ai gangli simpatici
Rigonfiamenti x aggiunta circuiti neuronali in
estremità superiori e inferiori
01/12/2019 19:01 Lesson 4 AA 2019/2020 22Localizzazione e distribuzione motoneuroni inferiori 01/12/2019 19:01 Lesson 4 AA 2019/2020 23
Localizzazione e distribuzione motoneuroni inferiori
Esperimenti animali (gatto)
Uso tracciante (trasportato a corpi
cellulari):
01/12/2019 19:01 Lesson 4 AA 2019/2020 24Localizzazione e distribuzione motoneuroni inferiori
Uso tracciante (trasportato a corpi
cellulari):
• colonne di motoneuroni distribuiti
nelle corna ventrali di diversi
segmenti che innervano i due tipi
muscoli scheletrici
01/12/2019 19:01 Lesson 4 AA 2019/2020 25Localizzazione e distribuzione motoneuroni inferiori
Uso tracciante (trasportato a corpi
cellulari):
• colonne di motoneuroni distribuiti
nelle corna ventrali di diversi
segmenti che innervano i due tipi
muscoli scheletrici
• distribuzione distinta per i 2
muscoli e disposta con una
organizzazione mediale-laterale
01/12/2019 19:01 Lesson 4 AA 2019/2020 26Localizzazione e distribuzione motoneuroni inferiori
Oranizzazione somatotopica, mappa del corpo nel corno ventrale
Rigonfiamento cervicale
Organizzazione mediale-laterale del corno ventrale:
01/12/2019 19:01 Lesson 4 AA 2019/2020 27Localizzazione e distribuzione motoneuroni inferiori
Oranizzazione somatotopica, mappa del corpo nel corno ventrale
Organizzazione mediale-laterale del corno ventrale:
• parte laterale, corpi cellulari motoneuroni che innervano i muscoli distali, estremità
distali (importante per esecuzione movimenti precisi e fini coinvolti in abilità motorie)
01/12/2019 19:01 Lesson 4 AA 2019/2020 28Localizzazione e distribuzione motoneuroni inferiori
Oranizzazione somatotopica, mappa del corpo nel corno ventrale
Organizzazione mediale-laterale del corno ventrale:
• parte laterale, corpi cellulari motoneuroni che innervano i muscoli distali, estremità
distali (importante per esecuzione movimenti precisi e fini coinvolti in abilità motorie)
• parte mediale, corpi cellulari motoneuroni che innervano muscoli prossimali, muscoli
assiali/posturali del tronco (importante per preparare il corpo all’esecuzione dei
movimenti precisi e fini coinvolti in abilità motorie)
01/12/2019 19:01 Lesson 4 AA 2019/2020 29Localizzazione e distribuzione motoneuroni inferiori
Oranizzazione somatotopica, mappa del corpo nel corno ventrale
Organizzazione mediale-laterale del corno ventrale:
• parte laterale, corpi cellulari motoneuroni che innervano i muscoli distali, estremità
distali (importante per esecuzione movimenti precisi e fini coinvolti in abilità motorie)
• parte mediale, corpi cellulari motoneuroni che innervano muscoli prossimali, muscoli
assiali/posturali del tronco (importante per preparare il corpo all’esecuzione dei
movimenti precisi e fini coinvolti in abilità motorie)
Modulate da diverse proiezioni discendenti dei motoneuroni superiori:
parte VENTRALE/ANTERIORE e parte LATERALE del midollo
01/12/2019 19:01 Lesson 4 AA 2019/2020 30Unità motorie
Ramificazioni terminali motoneurone
stabiliscono sinapsi con più fibre
Scopo: innervare una regione ampia del muscolo
scheletrico x distribuzione forza uniforme e
protezione da lesioni
01/12/2019 19:01 Lesson 4 AA 2019/2020 31Unità motorie
Ramificazioni terminali motoneurone
stabiliscono sinapsi con più fibre
Scopo: innervare una regione ampia del muscolo
scheletrico x distribuzione forza uniforme e
protezione da lesioni
Unità motoria:
Singolo motoneurone +
fibre muscolare innervata
01/12/2019 19:01 Lesson 4 AA 2019/2020 32Unità motorie: classificazione
Stimolazione motoneuroni a
1 impulso singolo
01/12/2019 19:01 Lesson 4 AA 2019/2020 33Unità motorie: classificazione
1 impulso singolo
Differenza in
• forza massima generata
• velocità per generare tale forza
01/12/2019 19:01 Lesson 4 AA 2019/2020 34Unità motorie: classificazione
1 impulso singolo
Differenza in
• forza massima generata
• velocità per generare tale forza
Differenze in taglia:
unità motorie lente sono le più piccole e associate
a poche fibre muscolari
01/12/2019 19:01 Lesson 4 AA 2019/2020 35Unità motorie: classificazione
1 impulso singolo
Differenza in
• forza massima generata
• velocità per generare tale forza
Differenze in taglia:
unità motorie lente sono le più piccole e associate
a poche fibre muscolari
Differenze in specializzazioni biochimiche
01/12/2019 19:01 Lesson 4 AA 2019/2020 36Unità motorie: classificazione
Stimolazione motoneuroni a
1 impulso singolo Treno di impulsi
01/12/2019 19:01 Lesson 4 AA 2019/2020 37Unità motorie: classificazione
Stimolazione motoneuroni a
1 impulso singolo Treno di impulsi
Differenza in
• forza massima generata
• velocità per generare tale
forza
• capacità di generare forza
massima nel tempo a seguito
di una serie di impulsi
(tolleranza all’affaticamento)
01/12/2019 19:01 Lesson 4 AA 2019/2020 38Unità motorie: classificazione
1 impulso singolo Treno di impulsi
01/12/2019 19:01 Lesson 4 AA 2019/2020 39Unità motorie: principio della dimensione Esperimenti in animale (gatto): stimolo delle vie che attivano motoneuroni inferiori e analisi cambiamenti forza muscolo 01/12/2019 19:01 Lesson 4 AA 2019/2020 40
Unità motorie: principio della dimensione Esperimenti in animale (gatto): stimolo delle vie che attivano motoneuroni inferiori e analisi cambiamenti forza muscolo Mantenimento della postura: necessità di contrazioni muscolari prolungate, ma no necessità di generare grandi forze e rapidamente 01/12/2019 19:01 Lesson 4 AA 2019/2020 41
Unità motorie: principio della dimensione Esperimenti in animale (gatto): stimolo delle vie che attivano motoneuroni inferiori e analisi cambiamenti forza muscolo Esercizi brevi con sforzi rilevanti 01/12/2019 19:01 Lesson 4 AA 2019/2020 42
Unità motorie: principio della dimensione Esperimenti in animale (gatto): stimolo delle vie che attivano motoneuroni inferiori e analisi cambiamenti forza muscolo Reclutamento progressivo e coordinato di una maggior percentuale di pool di motoneuroni e di unità motorie a taglia più grandi (muscolo gastrocnemio) 01/12/2019 19:01 Lesson 4 AA 2019/2020 43
Circuiti dei motoneuroni inferiori Movimenti riflessi elementari 1) Riflesso dello stiramento 2) Sistema dell’organo tendineo di Golgi 3) Riflesso di flessione 4) Movimenti ritmici (e.g., locomozione) 01/12/2019 19:01 Lesson 4 AA 2019/2020 44
1) Riflesso dello stiramento: fuso neuromuscolare
Fuso neuromuscolare
Fa parte dei propriocettori:
• meccanorecettori specializzati per
trasmettere informazioni continue
posizioni arti e corpo nello spazio
• attivati da forze meccaniche di origine
interna
• bassa soglia di attivazione
• ruolo fondamentale per esecuzione
precisa movimenti complessi
01/12/2019 19:01 Lesson 4 AA 2019/2020 45Riflesso dello stiramento: fuso neuromuscolare
Fuso neuromuscolare
Fa parte dei propriocettori:
• meccanorecettori specializzati per
trasmettere informazioni continue
posizioni arti e corpo nello spazio
• attivati da forze meccaniche di origine
interna
• bassa soglia di attivazione
• ruolo fondamentale per esecuzione
precisa movimenti complessi
Localizzazione: muscoli striati
Struttura fusiforme composta da fibre muscolari
intrafusali rivestite da capsula tessuto connettivo:
• nucleo al centro
• parte deputata alla contrazione verso i poli
01/12/2019 19:01 Lesson 4 AA 2019/2020 46Riflesso dello stiramento: fuso neuromuscolare
Fuso neuromuscolare
Segnale inviato al midollo, al cervelletto e alla
corteccia:
• lunghezza del muscolo, allungamento attivo o
passivo del muscolo
• informazioni continue movimenti degli arti e del
corpo nello spazio
01/12/2019 19:01 Lesson 4 AA 2019/2020 47Riflesso dello stiramento: fuso neuromuscolare
Fuso neuromuscolare
2 tipi di assoni sensoriali afferenti:
• assoni primari, gruppo Ia
• assoni secondari, gruppo II
01/12/2019 19:01 Lesson 4 AA 2019/2020 48Riflesso dello stiramento: fuso neuromuscolare
Fuso neuromuscolare
2 tipi di assoni sensoriali afferenti:
• assoni primari, gruppo Ia
• assoni secondari, gruppo II
01/12/2019 19:01 Lesson 4 AA 2019/2020 49Riflesso dello stiramento: fuso neuromuscolare
Fuso neuromuscolare
2 tipi di assoni sensoriali afferenti:
• assoni primari, gruppo Ia
• assoni secondari, gruppo II
2 tipi di fibre diversa morfologia e sensibilità:
• a sacchetto nucleare. Aspetti dinamici del
movimento, attivazione in risposta ai cambi
lunghezza del muscolo
• a catena nucleare. Aspetti statici, attivazione in
risposta al mantenimento dell’allungamento,
nello stato di equilibrio
01/12/2019 19:01 Lesson 4 AA 2019/2020 50Riflesso dello stiramento: fuso neuromuscolare
Fuso neuromuscolare
2 tipi di assoni sensoriali afferenti:
• assoni primari, gruppo Ia
• assoni secondari, gruppo II
2 tipi di fibre diversa morfologia e sensibilità:
• a sacchetto nucleare. Aspetti dinamici del
movimento, attivazione in risposta ai cambi
lunghezza del muscolo
• a catena nucleare. Aspetti statici, attivazione in
risposta al mantenimento dell’allungamento,
nello stato di equilibrio
Innervato da 1 tipo di motoneurone inferiore
efferenti:
• motoneuroni g
01/12/2019 19:01 Lesson 4 AA 2019/2020 51Riflesso miotatico
Feedback eccitatorio a muscolo stirato
Sollevamento gamba
01/12/2019 19:01 Lesson 4 AA 2019/2020 52Riflesso miotatico
Feedback eccitatorio a muscolo stirato
Assoni del gruppo Ia
Sollevamento gamba
01/12/2019 19:01 Lesson 4 AA 2019/2020 53Riflesso miotatico
Anche fibre ascendenti verso
cervelletto e corteccia
01/12/2019 19:01 Lesson 4 AA 2019/2020 54Riflesso miotatico
Coordinazione 2 eventi, innervazione reciproca:
• eccitazione monosinaptica muscolo estensore, contrazione
del muscolo
• inibizione disinaptica muscolo flessore,
• rilassamento/diminuzione del tono del muscolo (rimozione
dell’effetto antagonista)
01/12/2019 19:01 Lesson 4 AA 2019/2020 55Riflesso miotatico
Sollevamento gamba
Coordinazione 2 eventi, innervazione reciproca:
• eccitazione monosinaptica muscolo estensore, contrazione
del muscolo
• inibizione disinaptica muscolo flessore,
• rilassamento/diminuzione del tono del muscolo (rimozione
dell’effetto antagonista)
01/12/2019 19:01 Lesson 4 AA 2019/2020 56Riflesso miotatico 01/12/2019 19:01 Lesson 4 AA 2019/2020 57
Riflesso dello stiramento
Messaggio inviato dalla corteccia ai
motoneuroni inferiori:
• mantenimento posizione ortogonale braccio
Riflesso responsabile del livello stazionario di
tensione (tono muscolare)
Mantiene stabile la lunghezza muscolare
01/12/2019 19:01 Lesson 4 AA 2019/2020 58Riflesso dello stiramento
Messaggio inviato dalla corteccia ai
motoneuroni inferiori:
• mantenimento posizione ortogonale braccio
Riflesso responsabile del livello stazionario di
tensione (tono muscolare)
Mantiene stabile la lunghezza muscolare
Risposta riflessa ai cambiamenti posizione
• eccitazione monosinaptica muscolo flessore,
contrazione
• inibizione disinaptica del muscolo estensore
(interneurone inibitorio), diminuzione del
tono muscolare
01/12/2019 19:01 Lesson 4 AA 2019/2020 59Riflesso dello stiramento
Funzione:
• mantenere fissa la lunghezza del muscolo
(feedback negativo)
01/12/2019 19:01 Lesson 4 AA 2019/2020 60Riflesso dello stiramento: guadagno g 01/12/2019 19:01 Lesson 4 AA 2019/2020 61
Riflesso dello stiramento: guadagno g
Stimolazione motoneurone a:
• contrazione muscolo
01/12/2019 19:01 Lesson 4 AA 2019/2020 62Riflesso dello stiramento: guadagno g
Stimolazione motoneurone a:
• contrazione muscolo
• diminuzione lunghezza muscolo
• diminuzione o silenziamento del segnale
sensoriale inviato da fuso neuromuscolare
01/12/2019 19:01 Lesson 4 AA 2019/2020 63Riflesso dello stiramento: guadagno g
Stimolazione motoneurone a:
• contrazione muscolo
• diminuzione lunghezza muscolo
• diminuzione o silenziamento del segnale
sensoriale inviato da fuso neuromuscolare
Stimolazione motoneurone a e g:
• contrazione fibre intrafusali
• segnale sensoriale presente nonostante
contrazione muscolo
01/12/2019 19:01 Lesson 4 AA 2019/2020 64Riflesso dello stiramento: guadagno g
Stimolazione motoneurone a:
• contrazione muscolo
• diminuzione lunghezza muscolo
• diminuzione o silenziamento del segnale
sensoriale inviato da fuso neuromuscolare
Stimolazione motoneurone a e g:
• contrazione fibre intrafusali
• segnale sensoriale presente nonostante
contrazione muscolo
• sensibilità del fuso neuromuscolare
modificata e resettata
• possibilità di restare sensibile alle
modifiche della lunghezza del muscolo che
si sta contraendo attivamente
01/12/2019 19:01 Lesson 4 AA 2019/2020 65Riflesso dello stiramento: guadagno g
GUADAGNO:
Livello di attività e eccitabilità dei
motoneuroni g
Stimolazione motoneurone a e g:
• contrazione fibre intrafusali
• segnale sensoriale presente nonostante
contrazione muscolo
• sensibilità del fuso neuromuscolare
modificata e resettata
• possibilità di restare sensibile alle
modifiche della lunghezza del muscolo che
si sta contraendo attivamente
01/12/2019 19:01 Lesson 4 AA 2019/2020 66Riflesso dello stiramento: guadagno g
GUADAGNO:
Livello di attività e eccitabilità dei
motoneuroni g
Quantità di forza generata x
stiramento fibre intrafusali
Stimolazione motoneurone a e g:
• contrazione fibre intrafusali
• segnale sensoriale presente nonostante
contrazione muscolo
• sensibilità del fuso neuromuscolare
modificata e resettata
• possibilità di restare sensibile alle
modifiche della lunghezza del muscolo che
si sta contraendo attivamente
01/12/2019 19:01 Lesson 4 AA 2019/2020 67Riflesso dello stiramento: modulazione da via discendenti
GUADAGNO:
Livello di attività e eccitabilità dei
motoneuroni g
Quantità di forza generata x
stiramento fibre intrafusali
Informazioni discendenti dal SNC (tronco
encefalico) agiscono sui circuiti locali e
modulano questo riflesso continuamente
tramite:
• livello eccitabilità/inibizione motoneurone g
(guadagno diverso x modifica del livello di
eccitabilità e della sensibilità del fuso
neuromuscolare)
01/12/2019 19:01 Lesson 4 AA 2019/2020 68Riflesso dello stiramento: modulazione da via discendenti
Informazioni discendenti dal SNC (tronco
encefalico) agiscono sui circuiti locali e
modulano questo riflesso continuamente
tramite:
• livello eccitabilità/inibizione motoneurone g
(guadagno diverso x modifica del livello di
eccitabilità e della sensibilità del fuso
neuromuscolare)
• livello eccitabilità/inibizione motoneuroni a
• inibizione della trasmissione sinaptica delle
fibre afferenti Ia (interneuroni)
01/12/2019 19:01 Lesson 4 AA 2019/2020 692) Sistema dell’organo tendineo di Golgi
Organo tendinio di Golgi Fa parte dei propriocettori:
• meccanorecettori specializzati per trasmettere
informazioni continue posizioni arti e corpo
nello spazio
• attivati da forze meccaniche di origine interna
• bassa soglia di attivazione
• ruolo fondamentale per esecuzione precisa
movimenti complessi
01/12/2019 19:01 Lesson 4 AA 2019/2020 70Sistema dell’organo tendineo di Golgi
Organo tendinio di Golgi Fa parte dei propriocettori:
• meccanorecettori specializzati per trasmettere
informazioni continue posizioni arti e corpo
nello spazio
• attivati da forze meccaniche di origine interna
• bassa soglia di attivazione
• ruolo fondamentale per esecuzione precisa
movimenti complessi
Localizzazione: regione caspulare tra tendine e
fibra muscolare
Matrice di collagene e fibre di assoni. La
contrazione muscolare estende il collagene
01/12/2019 19:01 Lesson 4 AA 2019/2020 71Sistema dell’organo tendineo di Golgi
Organo tendinio di Golgi Fa parte dei propriocettori:
• meccanorecettori specializzati per trasmettere
informazioni continue posizioni arti e corpo
nello spazio
• attivati da forze meccaniche di origine interna
• bassa soglia di attivazione
• ruolo fondamentale per esecuzione precisa
movimenti complessi
Localizzazione: regione caspulare tra tendine e
fibra muscolare
Matrice di collagene e fibre di assoni. La
contrazione muscolare estende il collagene
Segnale inviato al midollo:
forza muscolare; cambiamento tensione
muscolo. Insensibile all’allungamento passivo
01/12/2019 19:01 Lesson 4 AA 2019/2020 72Sistema dell’organo tendineo di Golgi
Feedback negativo per diminuire il segnale dei
motonoeuroni a al muscolo in contrazione:
01/12/2019 19:01 Lesson 4 AA 2019/2020 73Sistema dell’organo tendineo di Golgi
Feedback negativo per diminuire il segnale dei
motonoeuroni a al muscolo in contrazione:
• inibizione disinaptica muscolo flessore
(interneurone inibitorio Ib) diminuzione del
tono muscolare
01/12/2019 19:01 Lesson 4 AA 2019/2020 74Sistema dell’organo tendineo di Golgi
Feedback negativo per diminuire il segnale dei
motonoeuroni a al muscolo in contrazione:
• inibizione disinaptica muscolo flessore
(interneurone inibitorio Ib) diminuzione del
tono muscolare
• eccitazione disinaptica del muscolo
estensore (interneurone eccitatorio)
01/12/2019 19:01 Lesson 4 AA 2019/2020 75Sistema dell’organo tendineo di Golgi
Feedback negativo per diminuire il segnale dei
motonoeuroni a al muscolo in contrazione:
• inibizione disinaptica muscolo flessore
(interneurone inibitorio Ib) diminuzione del
tono muscolare
• eccitazione disinaptica del muscolo
estensore (interneurone eccitatorio)
Funzione:
• mantenere stabile la forza muscolare
• monitorare forza muscoli che si contraggono
• proteggere integrità muscolo
• combattere la fatica; minore forza riduce il
segnale riflesso negativo ed incrementa
contrazione
01/12/2019 19:01 Lesson 4 AA 2019/2020 76Fusi neuromuscolari e organi tendinei di Golgi
Stiramento del muscolo:
attività dei fusi
neuromuscolare
Contrazione del muscolo:
- attività degli organi tendinei
di Golgi dei fusi
- possibiltà di aumentare il
guadagno dei fusi
neuromuscolari stimolando i
motoneuroni g
01/12/2019 19:01 Lesson 4 AA 2019/2020 773) Riflesso di flessione
Danno o stimolo potenzialmente pericoloso
Segnale inviato tramite nocicettori (fibre Ad)
01/12/2019 19:01 Lesson 4 AA 2019/2020 783) Riflesso di flessione
Danno o stimolo potenzialmente pericoloso
Segnale inviato tramite nocicettori (fibre Ad)
01/12/2019 19:01 Lesson 4 AA 2019/2020 79Riflesso di flessione
Danno o stimolo potenzialmente pericoloso
Segnale inviato tramite nocicettori (fibre Ad)
Attivazioni o inibizioni polisinaptiche
coordinate tramite set di interneuroni
01/12/2019 19:01 Lesson 4 AA 2019/2020 80Riflesso di flessione
Danno o stimolo potenzialmente pericoloso
Segnale inviato tramite nocicettori (fibre Ad)
Attivazioni o inibizioni polisinaptiche
coordinate tramite set di interneuroni
Azioni coordinate volte a:
• aumentare il tono muscolare (attivare) del
muscolo flessore e diminuire il tono
muscolare (inattivare) del muscolo
estensore della gamba destra. Flessione e
allontanamento gamba da stimolo. Segnali
omolaterali
01/12/2019 19:01 Lesson 4 AA 2019/2020 81Riflesso di flessione
Danno o stimolo potenzialmente pericoloso
Segnale inviato tramite nocicettori (fibre Ad)
Attivazioni o inibizioni polisinaptiche
coordinate tramite set di interneuroni
Azioni coordinate volte a:
• aumentare il tono muscolare (attivare) del
muscolo flessore e diminuire il tono
muscolare (inattivare) del muscolo
estensore della gamba destra. Flessione e
allontanamento gamba da stimolo. Segnali
omolaterali
• attivare il muscolo estensore e inattivare
flesso gamba sinistra. Mantenere equilibrio.
Segnali controlaterali
01/12/2019 19:01 Lesson 4 AA 2019/2020 824) Movimenti ritmici Comportamenti ritmici: locomozione, corsa, nuoto, ridere, masticare, respirare 01/12/2019 19:01 Lesson 4 AA 2019/2020 83
Movimenti ritmici Comportamenti ritmici: locomozione, corsa, nuoto, ridere, masticare, respirare Locomozione: • azioni coordinate tra muscoli flessori/estensori • fase di appoggio e fase di oscillazione 01/12/2019 19:01 Lesson 4 AA 2019/2020 84
Movimenti ritmici Comportamenti ritmici: locomozione, corsa, nuoto, ridere, masticare, respirare Locomozione: • azioni coordinate tra muscoli flessori/estensori • fase di appoggio e fase di oscillazione Attività coordinata: • nello stesso segmento del midollo spinale, anche in parti opposte (attraversamento linea sagittale) • in segmenti diversi del midollo spinale 01/12/2019 19:01 Lesson 4 AA 2019/2020 85
Movimenti ritmici Comportamenti ritmici: locomozione, corsa, nuoto, ridere, masticare, respirare Generatori centrali di moduli motori: circuiti locali che regolano i tempi di esecuzione e coordinano di movimenti ritmici 01/12/2019 19:01 Lesson 4 AA 2019/2020 86
Movimenti ritmici
Comportamenti ritmici:
locomozione, corsa, nuoto,
ridere, masticare, respirare
Generatori centrali di moduli motori: circuiti locali che regolano i tempi di esecuzione
e coordinano di movimenti ritmici
• esistenza neuroni pacemaker che interagiscono con interneuroni inibitori o
eccitatori
01/12/2019 19:01 Lesson 4 AA 2019/2020 87Movimenti ritmici
Comportamenti ritmici:
locomozione, corsa, nuoto,
ridere, masticare, respirare
Generatori centrali di moduli motori: circuiti locali che regolano i tempi di esecuzione
e coordinano di movimenti ritmici
• esistenza neuroni pacemaker che interagiscono con interneuroni inibitori o
eccitatori
• segnali discendenti per iniziare il comportamento ritmico o modulare la velocità
del movimento
• stimoli sensoriali
01/12/2019 19:01 Lesson 4 AA 2019/2020 88Movimenti ritmici
Generatori centrali di moduli motori: circuiti locali che regolano i tempi di esecuzione
e coordinano di movimenti ritmici
• esistenza neuroni pacemaker che interagiscono con interneuroni inibitori o
eccitatori
• segnali discendenti per iniziare il comportamento ritmico o modulare la velocità
del movimento
• stimoli sensoriali
• diversi pattern di movimenti possibili (camminare, correre, sprintare)
01/12/2019 19:01 Lesson 4 AA 2019/2020 89Movimenti ritmici
Modalità ritmiche fondamentali
dipendono da generatore centrale
Generatori centrali di moduli motori: circuiti locali che regolano i tempi di esecuzione
e coordinano di movimenti ritmici
• esistenza neuroni pacemaker che interagiscono con interneuroni inibitori o
eccitatori
• segnali discendenti per iniziare il comportamento ritmico o modulare la velocità
del movimento (non essenziali nei felini, uomo + dipendente da controllo
posturale?)
• stimoli sensoriali (non essenziali, almeno nei felini)
• diversi pattern di movimenti possibili (camminare, correre, sprintare)
01/12/2019 19:01 Lesson 4 AA 2019/2020 90Puoi anche leggere
