CEREBELO FISIOLOGIA Luis Alberto Rangel Rivera Noe Rios Jr.
CEREBELO
El cerebelo y los núcleos basales son importantes en relación a otros sistemas de control Cerebelo: cronología de la actividad motora y progresión del movimiento, intensidad de contracción muscular e interrelación instantánea de agonistas y antagonistas
Estructura foliada (forma de hojas) Se ubica inferior y posterior al cerebro y situado en posición dorsal al puente y bulbo raquídeo
UBICACIÓN En la fosa posterior debajo del lóbulo occipital conecta con el tallo encefálico por 3 pedúnculos aferentes y eferentes.
Anatomía de cerebelo Se divide en lóbulos: Anterior Posterior Floculonodular (encargado del equilibrio) Divisiones funcionales longitudinales: Vermis: realiza movimientos musculares del tronco axial, el cuello, los hombros y la cadera. Zona intermedia: controla las contracciones musculares de las extremidades superiores e inferiores en especial manos, pies y dedos. Zona lateral: Planifica las actividades motoras secuenciales rápidas.
Funciones Coordinación del movimiento Planeación Ejecución de movimientos Conservación de la postura Coordinación de movimiento de cabeza y ojos
Funciones Regula el movimiento y postura Desempeña papel en tipos de aprendizaje motor Ayuda a controlar velocidad, amplitud, fuerza y dirección de los movimientos = SINERGIA
Funciones Integra información sensorial que procede la medula espinal acerca de la posición, información motora de la corteza cerebral e información sobre el equilibrio que provienen de los órganos vestibulares del oído interno
Medula espinal Información sensorial Posición Inf. Motora de la corteza cerebral Inf. Sobre el equilibrio Órganos vestibulares del oído interno
División Filogenética
VÍAS AFERENTES del cerebelo La más importante y amplia Vía corticopontocerebelosa Cortezas cerebrales motoras y somatosensitivas Núcleos del puente y fascículos pontocerebelosos Divisiones laterales de los hemisferios cerebelosos
VÍAS AFERENTES del cerebelo Otros fascículos aferentes importantes: Olivocerebeloso : Fibras vestibulocerebelosas Fibras reticulocerebelosas Oliva inferior Todas las porciones del cerebelo Corteza cerebral motora Ganglios basales Formación reticular Médula espinal Aparato vestíbulo coclear Núcleos vestibulares del tronco encéfalico Lóbulo flocunodular Núcleo fastigio del cerebelo Diversas porciones de la formación reticular en el tronco del encéfalo Regiones mediales del cerebelo (vermis)
VÍAS AFERENTES del cerebelo desde la periferia Compuesta por cuatro fascículos en cada lado del cerebelo, dos dorsales y dos ventrales: Espinocerebeloso dorsal: Pedículo cerebeloso inferior Vermis Zonas cerebelosas intermedias Husos musculares Órganos tendinosos de Golgi Receptores táctiles de la piel Receptores articulares *Informan sobre la contracción muscular, grado de tensión de los tendones, posición y velocidad de cada movimiento, fuerzas que actúan sobre la superficie corporal.
VÍAS AFERENTES del cerebelo desde la periferia Espinocerebeloso ventral: Espinoreticular Espinoolivar Pedículo cerebeloso superior Lados laterales del cerebelo Señales motoras de las astas anteriores de médula espinal **Llegan del encéfalo por los fascículos corticoespinal, rubroespinal y los generadores internos de patrones motores en la propia médula (copia de eferencia). ** Impulsos por medio de las columnas dorsales de la médula hasta el bulbo raquídeo De este modo el cerebelo recibe constante información sobre los movimientos y posición de todas las partes del cuerpo.
Vías aferentes
VÍAS EFERENTES del cerebelo Existen distintos tipos de núcleos cerebelosos profundos: Estos núcleos reciben señales de dos fuentes; la corteza cerebelosa y los fascículos aferentes sensitivos profundos dirigidos al cerebelo. Cuando una señal llega al cerebelo, se divide en dos direcciones; los núcleos cerebelosos profundos una zona correspondiente en la corteza cerebelosa que cubre dicho núcleo D entado Interpuesto Fastigio Núcleos vestibulares del bulbo raquídeo (por sus conexiones con el lóbulo flocunodular) *
VÍAS principales Eferentes del cerebelo Vermis Núcleos del fastigio Regiones bulbares Regiones pontinas del tronco del encéfalo Trabaja conjuntamente con los núcleos vestibulares para controlar el equilibrio. Contribuye con la formación reticular del tronco del encéfalo para regular las actitudes postulares del cuerpo atraviesa hacia Son tres vías eferentes principales: 1)
VÍAS principales Eferentes del cerebelo Zona intermedia del hemisferio cerebeloso Núcleo interpósito Núcleos ventrolateral y ventroanterior del tálamo atraviesa hacia 2) Corteza cerebral Diversas estructuras talámicas de la línea media Ganglios basales Núcleo rojo Formación reticular (porción superior) Este circuito sirve para coordinar las contracciones recíprocas entre los músculos antagonistas en las porciones periféricas de las extremidades (especial manos, pies y dedos)
VÍAS principales Eferentes del cerebelo Corteza cerebelosa de la zona lateral del hemisferio cerebeloso Núcleo dentado Núcleos ventrolateral y ventroanterior del tálamo atraviesa hacia 3) Corteza cerebral Este circuito contribuye a la coordinación de las actividades motoras sucesivas que realiza la corteza cerebral
Vías Eferentes
El cerebelo posee 300 millones de unidades funcionales. El cerebelo presenta tres capas distintas: Molecular De las células de Purkinje Granulosa Por debajo de estas capas se encuentran los núcleos profundos. Existe en la unidad funcional dos principales células, las células nucleares profundas y las células de Purkinje. La unidad funcional de la corteza cerebelosa : célula de purkinje y nuclear profunda
La unidad funcional de la corteza cerebelosa : célula de purkinje y nuclear profunda
Capas de corteza cerebelosa 3 capas Relación de su célula efectora (c. purkinje) Capa granulosa + int Capa de células de Purkinje Capa molecular ext
3 DIVISIONES de la corteza cerebelosa Vestibulocerebelo: Impulsos vestibulares Control del equilibrio Movimientos oculares
3 DIVISIONES ESPINOCEREBELO Medula espinal impulsos Sinergia de movimiento
3 DIVISIONES PONTOCERBELO Cerebelo atraves de núcleos pontinos mandan impulsos Controla planificación Inicio de mov.
Capa granulosa Mas interna Células granulosas Células de Golgi II Glomérulos
Glomérulos Fascículos espino-cerebeloso y ponto- cerbeloso Axones de fibras musgosas sinapsis Cel. granulosas Cel. Golgi II
CAPA DE CELULAS DE PURKINJE Células de Purkinje Impulsos inhibitorios
Capa molecular Capa mas externa Células estrelladas externas Células en canasta Dendritas de células de Purkinje y de Golgi II Los axones de las células granulosas forman fibras paralelas que establecen sinapsis sobre dendritas de células de Purkinje en canasta, estrelladas externas, y de Golgi II
La unidad funcional de la corteza cerebelosa: célula de purkinje y nuclear profunda
Impulsos hacia la corteza cerebelosa 2 sistemas suministran los impulsos excitatorios a la corteza cerebelosa . Son el sistema de fibras trepadoras y de fibras musgosas
Sist. De fibras trepadoras Sist. De fibras musgosas Ramas colaterales Núcleos cerebelosos profundos Proyecciones a la corteza cerebelosa
Las prolongaciones excitatorias de la corteza cerebelosa activan entonces circuitos secundarias que modulan impulsos efectores de los núcleos cerebelosos a través de células de Purkinje
Fibras trepadoras Origen Oliva inferior del bulbo raquídeo Proyectan sobre Células Purkinje Estas fibras hacen múltiples conexiones sinápticas de las dendritas de las células de Purkinje Cada célula Purkinje 1 sola fibra trepadora Recibe impulso
Estas conexiones sinápticas son muy potentes El potencial de acción de 1 sola fibra trepadora puede inducir múltiples descargas excitatorias espigas complejas e n las dendritas de células de Purkinje
“condicionan” a las células de Purkinje y modulan sus reacciones a impulsos procedentes de fibras musgosas. Pueden desempeñar una función en el aprendizaje cerebeloso
FIBRAS MUSGOSAS Mayor parte de las fibras que llegan al cerebro Incluyen: aferentes vestibulocerebelosas espinocerebelosas pontocerebelosas
Se proyectan a las células granulosas que son interneuronas excitatorias localizadas en glomérulos (conjuntos de sinapsis). Estos axones ascienden ala capa molecular donde se bifurcan y dan lugar a fibras paralelas.
*Fibras Paralelas Las fibras paralelas de las células granulosas entran en contacto con las dendritas de las células de Purkinje = haz de excitación a lo largo de las filas de células Purkinje. El árbol dendrítico de cada célula de Purkinje puede recibir impulsos de hasta 250,000 fibras paralelas
Los impulsos de las fibras musgosas generan un solo potencial de acción = espiga simple . Estas fibras paralelas también hacen sinapsis sobre interneuronas cerebelosas
Interneuronas del cerebelo Función: modular efectores de células de Purkinje Todas son inhibidoras
Células granulosas Impulsos excitatorios A las células en canasta Cel. estrelladas Cel. Golgi II Fibras paralelas
Las células de Golgi tipo II inhiben células granulosas y por lo tanto reducen su efecto excitatorio sobre células de Purkinje
Circuito neuronal de la unidad funcional Célula nuclear profunda Sometida a influencias: Excitadoras Fibras aferentes del cerebelo al encéfalo o desde la periferia Células de Purkinje La salida de esta estructura tiene lugar por Inhibidoras Fibras trepadora Fibras musgosa Nacen en las olivas inferiores de bulbo raquídeo 1-10/ 1 célula de Purkinje R ealizan 300 sinpasis con los somas y dentritas de las células de Purkinje Un s o lo impulso genera un s o lo potencial de acción prolongado (descarga compleja ) Son todas las demás fibras aferentes 1000/1 cñelula de Purkinje . D ejan salir colaterales para excitar la célula nuclear profunda Hacen sinapsis con las células de la capa granular y éstas tienen pequeños axones que llegan hasta la capa molecular y se dividen en fibras nerviosas paralelas que hacen sinapsis con las células de Purkinje Dispara potenciales de acción permanentemente de unos 50 a 100 por segundo. Dispara potenciales de acción mayores a las células de Purkinje Células en cesta y estrelladas Envían axones perpendiculares sobre las fibras paralelas inhibiendolas
Localización de los tres niveles para la coordinación de las funciones de control motor Vestibulocerebeloso Espinocerebelo Cerebrocerebelo FUNCIÓN del cerebelo en el control motor global Lóbulos floculonodulares Porciones adyacentes del vermis Mayor parte del vermis Lóbulos intermedios Zonas laterales de los hemisferios cerebelosos
Localización de los tres niveles para la coordinación de las funciones de control motor Vestibulocerebeloso 2.Espinocerebelo Cerebrocerebelo FUNCIÓN del cerebelo en el control motor global Lóbulos floculonodulares Porciones adyacentes del vermis Mayor parte del vermis Lóbulos intermedios Zonas laterales de los hemisferios cerebelosos
Función del cerebelo en el control motor general Vestibulocerebeloso 2.Espinocerebelo 3.Cerebrocerebelo FUNCIÓN del cerebelo en el control motor global Controla el equilibrio entre las contracciones de los músculos agonistas y antagonistas de la columna, las caderas y los hombros (por el aparato vestibular ) Calcula por medio de la velocidad y dirección el movimiento secuencial Planifica y ejecuta movimientos secuenciales complicados, especialmente con las manos, los dedos y el habla. Este componente del sistema se encarga de la coordinación suave en los músculos agonistas y antagonistas de la parte distal de las extremidades para la realización inmediata de los desplazamientos voluntarios perfectamente diseñados.
ESPINOCEREBELO Control por retroalimentación de los movimientos distales de las ext. A través de la corteza cerebelosa intermedia y el núcleo interpusiste recibe 2 datos:
Zona intermedia del cerebelo Mov. Deseado mov. Reales Células nucleares profundas del núcleo interpuesto s. eferentes correctas 1.- de cort cerebral motora nucleo relevo talala 2.- hacia porcion magnocelular inf . Del nucleo rojo fasiculo corticoespinal y de las motoneuronas 5to componente del sist . De control motor cerebeloso permite mov. Coordinados y suaves
Función de la gran zona lateral del hemisferio cerebeloso para: Planificar Ordenar Sincronizar movimientos complejos Cerebrocerebelo
Carecen de una vía de entrada para la información La inf. Se dirige hacia: Premotora Áreas somatosensitivas primaria y de asociación Aspectos para el control motor: Planificación de movimientos secuenciales Sincronización de estos Hemisferios Cerebelosos
Aspectos para el control motor de los hemisferios: Planificación de movimientos secuenciales Sincronización de estos Deben de estar en contacto con las porciones sensitivas y premotoras de la corteza cerebral A falta de estas zonas cerebelosas desaparecen la capacidad subconsciente de predecir los mov.
Impulsos desde la corteza cerebelosa Los únicos impulsos que salen de la corteza cerbelosa lo hacen a través de axones de células de Purkinje. siempre son inhibitorios impulsos axones de células de Purkinje .
Siempre son inhibitorios debido al que neurotransmisor liberado en esta sinapsis es acido gamma-aminobutírico(GABA) Los axones de las cal. de Purkinje se proyectan topograficamente a núcleos cerebelosos profundos y vestibulares laterales SINERGIA
Enfermedades del cerebelo ATAXIA DISDIADOCONESIA TEMBLORES INTENCIONALES FENOMENO DE REPORTE
Dismetría y ataxia Hipermetría PROBLEMAS DE SUCESION DE MOVIMIENTOS: Disdiadococinesia Disartria Temblor intencional Nistagmos cerebeloso Hipotonía Anomalías clínicas del cerebelo
GANGLIOS BASALES SE REFIERE A UNA PARTE DEL CEREBRO COMPUESTO POR LOS NUCLEOS CAUDADOS EL PUTAMEN EL GLOBULO PALIDO LA SUSTANCIA NEGRA Y EL NUCLEO SUBTALAMICO Y ESTAN UBICADAS EN EL CENTRO DE CADA HEMISFERIO CEREBRAL
FUNCION DE LOS GANGLIOS Las funciones del movimiento están relacionadas con el putamen Luego este manda las señales al glóbulo pálido El glóbulo con la parte externa las manda al subtalamo y con la interna al tálamo y a la sustancia negra Aparte el putamen y el núcleo caudado tienen otra función: liberan un agente neurotransmisor
lesiones Del glóbulo pálido torsión en el brazo, la mano o la cara llamado atetosis Subtalamica: movimientos violentos de una extremidad llamado hemibalismo Del putamen: movimientos parpadeantes en las manos o cara llamada corea Degeneración en las células de dopamina de la sustancia negra: párkinson
AJUSTE DE CRONOLOGIA Y GRADUACION DE LA INTENSIDAD DE MOVIMIENTO La velocidad y el tamaño constituyen la cronología y proporcionalidad, pueden ser interrumpidas por lesiones de los ganglios principalmente los que afectan al núcleo caudado, ya que se relaciona con la corteza parietal posterior y esta coordina el cuerpo y la relación con el medio externo.
ENFERMEDADES PARKINSON: perdida de células de la sustancia negra: dopamina HUNTINGTON: perdida de neuronas colinérgicas corticales y neuronas inhibitorias GABA