Contribuciones del cerebelo y los ganglios basales al control motor global

Capitulo 57 del Tratado de Fisiología Medica Guyton y Hall 13 edicion.
el cerebelo y sus funciones motoras
ganglios basales y sus funciones motoras
integración de las numerosas partes del sistema de control motor total.

1. CONTRIBUCIONES DEL CEREBELO Y LOS GANGLIOS BASALES AL CONTROL MOTOR GLOBAL FISIOLOGÍA I

2. Funcionamiento motor normal CEREBELO GANGLIOS BASALES

3. Coordinación temporal de las actividades motoras Paso suave y rápido entre movimientos musculares Regula la intensidad de la contracción muscular Planificar y controlar los patrones complejos de movimiento muscular Regular: intensidades relativas de cada movimiento independiente Dirección ordenación de movimientos paralelos Controla interacciones instantáneas entre agonistas y antagonistas

4. EL CEREBELO Y SUS FUNCIONES MOTORAS ÁREA SILENTE Excitación eléctrica no origina sensación consciente y rara vez causa actividad motora EXTIRPACIÓN -> Movs corporales (carácter anormal) *No ocasiona parálisis de músculo Vital durante actividades musculares rápidas:

5. ¿Cómo es que el cerebelo puede ser tan importante cuando carece de capacidad directa para producir contracción muscular? Ordena y ajusta las actividades motoras para que sigan las señales motoras dirigidas por la corteza cerebral motora y otras partes del encéfalo ACTUALIZADA

6. CONTRASTA los movimientos reales descritos con los pretendidos por el S.M. PLANIFICA el movimiento una fracción de segundo antes mientras ejecuta el actual (suavemente al siguiente) APRENDE de sus errores (el circuito cerebeloso aprende a realizar otro más potente o más débil a la próx .)

7. ÁREAS ANATÓMICAS Y FUNCIONALES DEL CEREBELO Dividido en 3 lóbulos x 2 profundas cisuras Lóbulo anterior Lóbulo posterior Lóbulo floculonodular Porción más antigua *Se desarrolló a la vez que el sistema vestibular + cerebelo  C ontrola el equilibrio corporal

8. Divisiones funcionales longitudinales de los lóbulos anterior y posterior VERMIS : Banda estrecha en el centro *Control de movs del tronco axial, cuello, hombros y caderas HEMISFERIOS CEREBELOSOS : A cada lado ZONA INTERMEDIA ZONA LATERAL Controlar las contracciones musculares en manos, pies y dedos Se suma a la corteza cerebral para la planificación general de las act . motoras secuenciales SIN ESTA DESCOORDINACIÓN

9. REPRESENTACIÓN TOPOGRÁFICA DEL CUERPO EN EL VERMIS Y EN LAS ZONAS INTERMEDIAS Porciones axiales  Vermis Porciones faciales y de las extremidades  Zonas intermedias Señales nerviosas aferentes Porciones laterales  No poseen una representación topográfica del cuerpo

10. Circuito neuronal del cerebelo Corteza cerebelosa humana Gran lámina plegada 17 cm de ancho x 120 de largo Pliegues orientados: transversal Láminas Profundidad de la masa plegada  NÚCLEOS PROFUNDOS DEL CEREBELO

11. VÍAS DE ENTRADA AL CEREBELO Vías aferentes desde otras porciones del encéfalo VÍA CORTICOPONTOCEREBELOSA Originada: C ortezas cerebrales motora y premotora Corteza cerebral somatosensitiva Pasa por: Núcleos de la protuberancia y los fascículos pontocerebelosos para llegar a las divs laterales de los hemisferios cerebelosos en el lado del encéfalo opuesto a las áreas corticales.

12. Otros fascículos aferentes importantes nacen a cada lado del tronco del encéfalo. CONSTAN DE:

13. Vías aferentes desde la periferia 2 MÁS RELEVANTES: Entra: en el cerebelo a través del pedículo cerebeloso inferior Termina: vermis y en las zonas cerebelosas intermedias Penetra: en el pedículo cerebeloso superior Acaba: a ambos lados del cerebelo

14. Proceden: Husos musculares Ó rganos tendinosos del Golgi (menor proporción) R eceptores táctiles de la piel R eceptores articulares Informan al cerebelo sobre el estado en cada momento de: Contracción muscular Grado de tensión en los tendones musculares Posición y la velocidad de las diversas partes del cuerpo Fuerzas que actúan sobre las superficies corporales

15. Reciben menos información Se activan  señales motoras que llegan a las astas anteriores de la médula espinal desde: Encéfalo a través de los fascículos corticoespinal y rubroespinal Generadores de patrones motores en la propia médula. Dicha retroalimetación  COPIA DE EFERENCIA DEL IMPULSO MOTOR EN EL ASTA ANTERIOR Vías espinocerebelosas Transmiten impulsos a una velocidad de 120 m/s La más alta entre todas las vías del S.N.C Importante para la comunicación instantánea al cerebelo de los cambios ocurridos en las acciones musculares periféricas

16. También el cerebelo recibe impulsos desde la periferia por medio de: Las columnas dorsales de la médulas hasta los núcleos de las columnas dorsales en el bulbo raquídeo Esta estructura recibe contantemente información sobre los movs y la posición de todas las partes del cuerpo aún cuando opera a un nivel subconsciente .

17. SEÑALES DE SALIDA DESDE EL CEREBELO Dentro de la masa cerebelosa a cada lado hay 3 núcleos cerebelosos profundos: Dentado Interpuesto F astigio NÚCLEOS PROFUNDOS DEL CEREBELO Y VÍAS EFERENTES /interpuesto

18. Una décima de segundo más tarde la corteza cerebelosa emite una señal de salida inhibidora  núcleo profundo . Todas las señales de entrada acaban en los núcleos profundos : impulsos excitadores  impulsos inhibidores Reciben señales desde 2 fuentes : Corteza cerebelosa Fascículos aferentes sensitivos profundos dirigidos al cerebelo Cada vez que llega una señal de entrada al cerebelo se divide para seguir dos direcciones : 2. Hasta la zona correspondiente n la zona cerebelosa que cubre a dicho núcleo 1. Directamente hacia uno de los núcleos cerebelosos profundos

19. PRINCIPALES VÍAS E FERENTES Una vía que nace en las estructuras del vermis y a continuación atraviesa los núcleos del fastigio en su camino hacia las regiones bulbares y pontinas del tronco del encéfalo . Se asocia con: Aparato del equilibrio N úcleos vestibulares del tronco del encéfalo  Controlar el equilibrio y vinculado a la formación reticular del tronco del encéfalo  Regular las actitudes postulares del cuerpo CONSTA DE LOS SIGUIENTES COMPONENTES: 1

20. Ayuda principalmente a controlar las contracciones recíprocas entre los músculos agonistas y antagonistas en las porciones periféricas , manos, dedos y pulgares ZONA INTERMEDIA DEL HEMISFERIO CEREBELOSO NÚCLEO INTERPUESTO NÚCLEO VENTROLATERAL NÚCLEO VENTROANTERIOR CORTEZA CEREBRAL Después va: Atraviesa: Hacia: Diversas estructuras talámicas de la línea media GANGLIOS BASALES NÚCLEO ROJO Formación reticular En la porción superior del tronco del encéfalo 2

21. 3 CORTEZA CEREBELOSA (de la zona lateral del hemisferio cerebeloso) Comienza: NÚCLEO DENTADO NÚCLEO VENTROLATERAL NÚCLEO VENTROANTERIOR d el tálamo CORTEZA CEREBRAL Finalmente: FUNCIÓN  Contribución a la coordinación de las series de actividades motoras sucesivas puestas en marcha por la corteza cerebral

22. UNIDAD FUNCIONAL DE LA CORTEZA CEREBELOSA: CÉLULA DE PURKINJE Y LA CÉLULA NUCLEAR PROFUNDA  30 millones de unidades funcionales idénticas entre sí CÉLULA DE PURKINJE: Muy grande TRES CAPAS PRINCIPALES DE LA CORTEZA CEREBELOSA: Molecular De las cels de Purkinje Granulosa NÚCLEOS PROFUNDOS Por debajo: Envían señales de salida hacia otras porciones del S.N

23. CIRCUITO NEURONAL DE LA UNIDAD FUNCIONAL CÉLULA NUCLEAR PROFUNDA Salida a través  Sometida a INFLUENCIAS: EXCITADORAS INHIBIDORAS emanan conexiones directas con fibras aferentes  cerebelo desde el encéfalo o desde la periferia Procedente de la célula de Purkinje situada en la corteza cerebelosa

24. Proyecciones aferentes d e 2 clases: FIBRA TREPADORA FIBRA MUSGOSA Nacen  Olivas inferiores del bulbo raquídeo Envía ramas células nucleares profundas 1X cada 5-10 células de Purkinje Siguen su camino las capas superficiales de la corteza cerebelosa Realizan 300 sinápsis con los somas y las dendritas de cada célula de Purkinje. 1 solo impulso suyo siempre generará un solo tipo peculiar de P.A prolongado (hasta 1 s) en cada C.P comienza con una descarga potente y va seguida de un reguero de descargas secundarias cada vez más débiles DESCARGA COMPLEJA

25. A xones pequeños capa molecular 2 ramas en cada dirección. FIBRA MUSGOSA corresponden  todas las demás fibras que entran en el cerebelo desde múltiples fuentes : Zona superior del encéfalo tronco del encéfalo médula espinal Dejan salir colaterales para excitar  células nucleares profundas. Siguen  capa granulosa de la corteza  sinapsis con 100tos o miles de células de los granos llegan las dendritas de las células de Purkinje “DÉBIL” *Ha de estimularse una gran cantidad de veces para excitarla P.A  Corta duración y - intenso Descarga Simple

26. Otra células inhibidoras en el cerebelo Células nucleares profundas Células de los granos Células de Purkinje Células en cesta Células estrelladas Inhibidoras con axones cortos Situadas: Capa molecular de la corteza cerebelosa entre las pequeñas fibras paralelas (estimuladoras) E nvían axones perpendiculares  fibras paralelas INHIBICIÓN LATERAL de las células de Purkinje adyacentes

27. Señales de salida de encendido-apagado y apagado-encendido emitidas por el cerebelo CEREBELO Función típica : encendido  músculos agonistas apagado  antagonistas al comenzar un movimiento Suministrar señales rápidas A pagado  agonistas Encendido  Antagonistas al finalizar

28. Las céulas de Purkinje <<aprenden >> a corregir los errores motores: importancia de las fibras trepadoras Los c ircuitos cerebelosos se adaptan durante el proceso “entrenamiento” CÉLULAS DE PURKINJE  responden a las células de los granos Por las señales de las fibras trepadoras (desde el complejo olivar inferior ) FIBRAS TREPADORAS Realizan un disparo/s provocando una despolarización en todo el árbol dendrítico de la célula de Purkinje. (en reposo) Una vez que se ha alcanzado la perfección las fibras ya no mandan <<error>>  cerebelo

29. Función del cerebelo en el control motor global VESTIBULOCEREBELO ESPINOCEREBELO CEREBROCEREBELO En los 3 niveles siguientes: Estos movs se planifican con antelación hasta de décimas de segundo con respecto al mov verdadero CONCEPCIÓN DE LA >>IMAGEN MOTORA<< movimientos de las porciones distales planificar *Tronco *extremidades

30. VESTIBULOCEREBELO Controla el equilibrio entre las contracciones de los M. agonistas y antagonistas de: Columna Caderas Hombros Durante las variaciones rápidas de la posición corporal tronco del encéfalo médula espinal Equilibrio movimientos posturales Principal problema para controlar el equilibrio CALCULA X ANTICIPADO CORRIGE X ADELANTADO

31. ESPINOCEREBELO M ovimiento de la zona intermedia de cada hemisferio cerebeloso Corteza cerebral motora núcleo rojo PLAN DE MOV. SECUENCIAL PRETENDIDO porciones periféricas del cuerpo (distales ) Información de retroalimentación MOVIMIENTOS REALES RESULTANTES COMPARA C. Nucleares profundas (N. interpuesto) señales eferentes CORRECTORAS  C.C.Motora a través de los N. de relevo del Tálamo Porción magnocelular (inferior) del N.R Origen: FASCÍCULO RUBROESÍNAL

32. Permite movimientos coordinados y suaves en los m. agonistas y antagonistas de la parte distal de las extremidades 1 Tiene la característica básica de un sistema amortiguador  EVITA MOVIMIENTO PENDULAR 2 Controla movimientos balísticos o sacádicos de los ojos 3 REALIZACIÓN DE DESPLAZAMIENTOS VOLUNTARIOS PERFECTAMENTE DISEÑADOS Cuando el cerebelo está dañado el brazo va a efectuar varios ciclos de oscilación hacia adelante y hacia atrás antes de cesar. TEMBLOR DE ACCIÓN O TEMBLOR INTENCIONAL Mov . Balísticos: Todo su desarrollo está planificado por anticipado y puesto en acción para recorrer una distancia específica y luego detenerse.

33. Gran zona lateral del hemisferio cerebeloso para planificar, ordenar y sincronizar los movimientos complejos CEREBROCEREBELO Carece de una vía de entrada directa para la información procedente de las porciones periféricas del cuerpo Comunicación entre: ZONAS LATERALES CORTEZA CEREBRAL MOTORA NO SE DIRIGE A LA CORTEZA MOTORA PRIMARIA sino a las ÁREAS SOMATOSENSITIVAS PRIMARIAS Y DE ASOCIACIÓN

34. Planificar y ejecutar patrones secuenciales complicados de movimiento ( manos, dedos, hablar) Exige  Comunicación directa con las porciones sensitivas y premotoras de la corteza cerebral REQUIERE: Comunicación bidireccional  Ganglios basales Consiste en la cap. Para pasar con suavidad de un movimiento al siguiente según una sucesión ordenada 1

35. Función de sincronización Coordinación temporal de cada movimiento futuro Desaparición de la capacidad subconsciente para predecir la distancia a la que llegarán ciertas partes del cuerpo Incapacidad para determinar cuándo ha de comenzar el siguiente mov . FALLO EN LA PROGRESIÓN SUAVE DE LOS MOVS 2

36. Funciones predictivas extra motoras del cerebrocerebelo Contribuye a otros aspectos aparte de los movs del cuerpo: CEREBELO ENCÉFALO Predicen las velocidades de evolución de los fenómenos auditivos y visuales ÚTIL  Interpretar las relaciones espaciotemporales rápidamente cambiantes que llegan en la información sensitiva 3

37. ANOMALÍAS CLÍNICAS DE CEREBELO DISMETRÍA Para provocar una disfunción grave la lesión debe afectar uno o más de los núcleos Síntomas más importantes de las enfermedades cerebelosas : Incapacidad para predecir la distancia a la que llegarán los movimientos ATAXIA Movimientos descoordinados DEPENDE DE: También puede obedecer las lesiones en los FASCÍCULOS ESPINOCEREBELOSOS

38. HIPERMETRÍA Sin el cerebelo, una persona suele rebasar el punto en el que desea situar su mano o cualquier otra parte de su cuerpo en mov . Es una manifestación de la dismetría

39. Problemas en la sucesión de movimientos DISDIADOCO-CINESIA Incapacidad de realizar movs alternantes rápidos Porque no consigue predecir en dónde van a estar las diversas partes del cuerpo  mov siguiente comienza demasiado tarde o pronto DISARTRIA Fallo en la sucesión de movs  Incapacidad de progresión en el habla

40. TEMBLOR INTENCIONAL Incapacidad de amortiguar los actos motores Los movs tienden a oscilar a medida que se acercan al punto deseado O DE ACCIÓN NISTAGMO CEREBELOSO Temblor de los globos oculares Ocurre cuando se intenta fijar la vista sobre una escena situada a un lado de la cabeza Asociado a pérdida del equilibrio HIPOTONÍA Descenso del tono de la musculatura periférica Desaparición del N. dentado y el interpuesto

41. GANGLIOS BASALES Y SUS FUNCIONES MOTORAS Funciona vinculado con: C. cerebral Sist . De control motor corticoespinal Constituyen: SISTEMA MOTOR AUXILIAR Reciben la mayoría de sus señales aferentes desde la C.C y  eferentes a la misma

42. RELACIONES ANATÓMICAS A cada lado del encéfalo formados por: Sust . Negra N. subtalámico UBICACIÓN: Lateral y alrededor del tálamo Cápsula interna del cerebro Elementos más voluminosos: * N. caudado *Putamen Regiones internas de ambos hemisferios cerebrales

43. CIRCUITO NEURONAL DE LOS GANGLIOS BASALES CIRCUITO PRINCIPAL DEL SISTEMA DE LOS G.B Circuitos fundamentales: PUTAMEN CAUDALADO

44. CIRCUITO DEL PUTAMEN Escritura de las letras del alfabeto Cortar papel con tijeras Fijar un clavo a martillazos Encestar un balón Dar un pase de fútbol Lanzar una pelota de beisbol Quitar tierra con una pala La mayoría de las facetas de vocalización Movs controlados de los ojos Cualquier otra acción que requiera cierta destreza (la mayoría subconscientes ) Funciona vinculado al Sistema corticoespinal para controlar patrones complejos de la actividad motora: Sist . De control motor cortical

45. Vías nerviosas 1 2 (Porción interna) 3 4 5 CIRCUITOS AUXILIARES  Putamen para recorrer el globo pálido externo , subtálamo y la S. negra Finalmente regresan a la corteza motora a través del tálamo (Funciona con) [Origen: Putamen ]

46. FUNCIONAMIENTO ANORMAL EN EL CIRCUITO DEL PUTAMEN

47. EL CIRCUITO DEL CAUDADO CONOCIMIENTO O COGNICIÓN Procesos de pensamiento del encéfalo, que emplean las señales sensitivas llegadas al cerebro + la información ya almacenada en la memoria Acciones motoras  pensamientos generados en la mente CONTROL COGNITIVO DE LA ACTIVIDAD MOTORA NÚCLEO CAUDADO Responde rápida y adecuadamente sin pararse a reflexionar demasiado tiempo 1 2 3 4 5 Núcleos talámicos de relevo

48. Función de los GANGLIOS BASALES para: VELOCIDAD AMPLITUD M odificar la secuencia de los movimientos Graduar su intensidad Una persona puede escribir una letra: *rápida o lentamente * grande o pequeña Sea cual sea la opción los rasgos siguen siendo proporcionales

49. En las personas con lesiones de los G.B, las actividades de ritmo y tamaño FUNCIONAN MAL O NO EXISTEN CORTEZA CEREBRAL CORTEZA PARIETAL POSTERIOR Lugar en donde asientan las coordenadas espaciales  control motor de todas las partes del cuerpo y su entorno LESIONES Incapacidad de percibir objetos con precisión a través de mecanismos sensoriales temporal AGNOSIA Síndrome de abandono personal

50. FUNCIONES DE LAS SUSTANCIAS NEUROTRANSMISORAS ESPECÍFICAS EN EL SISTEMA DE LOS GANGLIOS BASALES (origen)   , S. negra   Ganglios basales y otras partes del cerebro Para equilibrar la gran cantidad de inhibidoras

51. SÍNDROMES CLÍNICOS OCASIONADOS POR LA LESIÓN DE LOS GANGLIOS BASALES (Porción compacta) SÍNTOMAS Problemas de equilibrio y caídas Disfagia, trastornos del habla, trastornos en la marcha y fatiga Corea de Huntington CAG  glutamina + huntingtina generan los síntomas

52. INTEGRACIÓN DE LAS NUMEROSAS PARTES DEL SISTEMA DE CONTROL MOTOR TOTAL NIVEL MEDULAR Reflejos de retirada que apartan el cuerpo de cualquier fuente de dolor Programación de patrones locales de movimiento Patrones complejos de los movs rítmicos : Desplazamiento de un lado a otro de las extremidades al caminar

53. NIVEL ROMBOENCEFÁLICO Cumple 2 funciones: Mantenimiento del tono axial en el tronco (permanecer de pie) Modificación de grados del tono muscular (equilibrio)

54. NIVEL DE LA CORTEZA MOTORA Suministra la mayoría de las señales motoras de activación a la médula espinal. Emite órdenes secuenciales y paralelas que ponen en marcha diversos patrones medulares de acción motora. Modifica la intensidad de los diferentes patrones o cambiar su ritmo.

55. FUNCIONES ASOCIADAS AL CEREBELO Cuando un músculo en contracción se encuentra con una carga inesperadamente pesada, enviará señales para reforzar potentemente el efecto de resistencia

56. FUNCIONES ASOCIADAS A LOS GANGLIOS BASALES Contribuir a la planificación de numerosos patrones de movimiento paralelos y secuenciales que la mente ha de reunir para ejecutar una tarea intencionada 2 Ayudan a la corteza en la ejecución de patrones de movs subconscientes pero aprendidos 1