Έλεγχος της κίνησης του Σώματος ΦΥΣΙΟΛΟΓΙΑ ΖΩΩΝ 11/13-3-2016 Σπύρος Ευθυμιόπουλος Έλεγχος της κίνησης του Σώματος Υποδοχείς Διάτασης Μυικές Άταρκτοι Τενόντεια Όργανα Golgi Είσοδος Αισθητικής Πληροφορίας απο τους Μύες στο Νωτιαίο Μυελό και στον Εγκέφαλο Νωτιαία Αντανακλαστικά Οργάνωση Κατιουσών Κινητικών Οδών Έξω Σύστημα Κατιουσών Οδών Έσω Σύστημα Κατιουσών Οδών Παρεγκεφαλίδα Βασικά Γάγγλια Πατήστε Esc να κλείσει η προβολή

Νευρικό Σύστημα Κεντρικό Νευρικό Σύστημα Περιφερικό Νευρικό Σύστημα (επεξεργάζεται και αποθηκεύει πλη- ροφορίες. Στέλνει εντολές στα όργανα Περιφερικό Νευρικό Σύστημα (μεταφέρει πληροφορίες από και προς το ΚΝΣ) Εγκέφαλος Νωτιαίος Μυελός Σωματικό (αισθητικό, Κινητικό) Αυτόνομο Νευρικό Σύστημα Αδένες, αγγεία, όργανα Συμπαθητικό Παρασυμπαθητικό

ΠΕΡΙΓΡΑΦΗ ΤΩΝ ΔΙΑΔΙΚΑΣΙΩΝ ΠΟΥ ΑΠΑΙΤΟΥΝΤΑΙ ΓΙΑ ΤΗΝ ΥΠΟΓΡΑΦΗ ΕΝΟΣ ΕΓΓΡΑΦΟΥ Αντίληψη των χωροταξικών παραμέτρων που οριοθετούν το πλαίσιο μέσα στο οποίο θα πραγματοποιηθεί η κίνηση 2. Αντίληψη της θέσης του σώματος στο χώρο. 3. Καθορισμός της χρονικής σειράς των κινήσεων 4. Σκύψιμο προς το έγγραφο Μετατόπιση του βάρους του σώματος για την διατήρηση της ισορροπίας 6. Έκταση του αγκώνα 7. Υπογραφή του εγγράφου

Πρόθεση Κίνησης Αισθητική Πληροφορία Αισθητικο-κινητικός φλοιός Αισθητήρες μυών Αισθητήρες τενόντων Αισθητήρες αρθρώσεων Αισθητήρες δέρματος Αιθουσαίο σύστημα Οπτικό σύστημα Δηλαδή πληροφόρηση ως προς την στάση και την θέση του σώματος στο χώρο Ανάπτυξη σχεδίου νευρικής δραστηριότητας που οδηγεί στην ανάπτυξη ενός κινητικού προγράμματος για την εκτέλεση της επιθυμητής κίνησης. Αποστολή εντολών μέσω κατιουσών οδών Διανευρώνων και κινητικών νευρώνων

=Συνειρμικές περιοχές- πρόθεση κίνησης Λήψη αισθητικής πληροφορίας Ανάπτυξη του σχεδίου νευρικής δράσης Εξειδίκευση των κινήσεων που απαιτούνται για να εκτελεστεί η πρόθεση Εκτέλεση του κινητικού προγράμματος Τροποποίηση του κινητικού

Οι πληροφορίες μεταδίδονται στους κινητικούς νευρώνες μέσω διανευρώνων οι οποίοι Επεξεργάζονται και ολοκληρώνουν σήματα από ανώτερα κινητικά κέντρα Επεξεργάζονται και ολοκληρώνουν σήματα από περιφερειακούς αισθητήρες Καθορίζουν ποιοι μύες ενεργοποιούνται και πότε

ΥΠΟΔΟΧΕΙΣ ΔΙΑΤΑΣΗΣ Μυϊκές Ατρακτοι Τενόντια όργανα Golgi

ΜΥΙΚΕΣ ΑΤΡΑΚΤΟΙ Δομή-Μορφολογία-Θέση Επιμήκεις δεσμίδες μικρών λεπτών μυϊκών ινών Το μεγαλύτερο μέρος τους είναι ελεύθερο ανάμεσα στις έξω-ατράκτιες μυϊκές ίνες Τα άκρα τους συνδέονται με τον μυϊκό συνδετικό ιστό Λειτουργία: Μετρούν το μήκος του μυ Έξω ατράκτιες ίνες εκτείνονται Ενδοατράκτιες ίνες εκτείνονται η συχνότητα των δυναμικών ενέργειας αυξάνει και προκαλεί σύσπαση των έξω ατράκτιων ινών Έξω ατράκτιες ίνες Σε μήκος ηρεμίας Έξω ατράκτιες ίνες εκτείνονται

ΜΥΙΚΗ ΑΤΡΑΚΤΟΣ Όσο περισσότερο ή όσο ταχύτερα διατείνεται/εκτείνεται ο μυς τόσο αυξάνει ο ρυθμός παραγωγής δυναμικών ενέργειας.

ΜΥΟΤΑΤΙΚΟ ΑΝΤΑΝΑΚΛΑΣΤΙΚΟ Μονοπάτι Α Οι προσαγωγές ίνες της μυϊκής ατράκτου συνάπτονται απευθείας με κινητικούς νευρώνες α που καταλήγουν ξανά στο μυ που είχε διαταθεί. Αυτή η ενεργοποίηση των κινητικών νευρώνων θα προκαλέσει συστολή του μυός Μονοπάτι Γ Οι προσαγωγές ίνες της μυϊκής ατράκτου συνάπτονται απευθείας με κινητικούς νευρώνες α που καταλήγουν σε συνεργιστικούς μυς με αποτέλεσμα την συστολή τους.

Μονοπάτι Β ΠΟΛΥΣΥΝΑΠΤΙΚΟ ΑΝΤΑΝΑΚΛΑΣΤΙΚΟ Οι προσαγωγές ίνες της μυϊκής ατράκτου συνάπτονται με ανασταλτικούς διανευρώνες. Με την σειρά τους οι διανευρώνες συνάπτονται και αναστέλλουν κινητικούς νευρώνες α που νευρώνουν ανταγωνιστές μυς. Οι ανταγωνιστές μυς χαλαρώνουν και επιτρέπουν την συστολή του αρχικού μυός. Αλληλένδετη νεύρωση

ΤΕΝΟΝΤΕΙΟ ΟΡΓΑΝΟ GOLGI Εντοπίζονται στους τένοντες κοντά στην πρόσφυση τους με τους μυς. Όταν ο μυς συστέλλεται διαταράσσονται οι απολήξεις στα τενόντεια όργανα Golgi και παράγονται δυναμικά ενέργειας.

Αντανακλαστικές Οδοί που εκκινούν από τα Τενόντεια Όργανα Golgi Μονοπάτι Α Αναστολή κινητικών νευρώνων που νευρώνουν το συστελλόμενου μύ και τους συναγωνιστές μυς Μονοπάτι Β Διέγερση κινητικών νευρώνων που νευρώνουν ανταγωνιστές μυς

Αντανακλαστικό Απόσυρσης Ένα επώδυνο ερέθισμα οδηγεί σε διέγερση κινητικών νευρώνων που νευρώνουν καμπτήρες μυς και αναστολή κινητικών νευρώνων που νευρώνουν εκτείνοντες μυς Το ίδιο ερέθισμα προκαλεί την αντίθετη απόκριση στην αντίθετη πλευρά του σώματος Χιαστό Αντανακλαστικό Έκτασης

ΑΙΣΘΗΤΙΚΗ ΟΔΟΣ ΡΑΧΙΑΙΑΣ ΔΕΣΜΗΣ-ΕΣΩ ΛΗΜΝΙΣΚΟΥ Οι 1ταγείς προσαγωγείς ίνες από τα κάτω άκρα και τον κατώτερο κορμό ανέρχονται τον νωτιαίο μυελό μέσα από το ισχνό δεμάτιο και συνάπτονται με 2ταγείς νευρώνες στον ισχνό πυρήνα στον προμήκη. Αυτές από τα άνω άκρα και τον ανώτερο κορμό ανέρχονται μέσα από σφηνοειδές δεμάτιο και συνάπτονται με 2ταγείς νευρώνες στον σφηνοειδή πυρήνα, στον προμήκη. 2. Οι άξονες των 2ταγών νευρώνων διασχίζουν την μέση γραμμή προς το αντίθετο τμήμα του προμήκη και μέσω του εσω λημνίσκου καταλήγουν στον έξω οπίσθιο κοιλιακό πυρήνα του θαλάμου (ventral posterιο- lateral ή VPL). Οι νευρώνες του πυρήνα VPL, με την σειρά τους, προβάλλουν στον πρωτοταγή σωματοασθητικό φλοιό (SΙ).

Από τον κινητικό φλοιό εκκινούν οι κατιούσες οδοί που ελέγχουν τις κινήσεις Μεμονωμένοι μυς αντιπροσωπεύονται σε πολλαπλές θέσεις. Περισσότεροι του ενός νευρώνες λαμβάνουν μέρος σε μια κίνηση

ΒΑΣΙΚΑ ΓΑΓΓΛΙΑ Τα βασικά γάγγλια είναι υποφλοιικοί πυρήνες που παίζουν σημαντικό ρόλο στον έλεγχο της κίνησης και της στάσης του σώματος και ιδιαίτερα στον σχεδιασμό, το χρονοδιάγραμμα και την παρακολούθηση των κινήσεων.

ΝΟΣΟΙ ΤΩΝ ΒΑΣΙΚΩΝ ΓΑΓΓΛΙΩΝ Νόσος του Parkinson, εκφυλισμός των νευρικών κυττάρων της Μέλαινας ουσίας που νευρώνουν το ραβδωτό Χορεία Huntington, εκφυλισμός των νευρώνων του ραβδωτού που προβάλλουν στην ωχρά σφαίρα

ΠΑΡΕΓΚΕΦΑΛΙΔΑ H παρεγκεφαλίδα λαμβάνει αισθητικές πληροφορίες για την πρόοδο των κινήσεων και ρυθμίζει τη δραστηριότητα των διαφόρων κατιουσών κινητικών οδών ώστε να βελτιστοποιηθεί η εκτέλεση. Aυτές οι λειτουργίες βελτιώνονται με την εξάσκηση και, έτσι, η παρεγκεφαλίδα παρεμβαίνει στη μάθηση κινητικών δεξιοτήτων.

ΟΡΓΑΝΩΣΗ ΤΩΝ ΚΑΤΙΟΥΣΩΝ ΚΙΝΗΤΙΚΩΝ ΟΔΩΝ Σήμερα οι κατιούσες κινητικές οδοί διακρίνονται στο: 1. Έξω σύστημα των κατιουσών οδών, Ελέγχει μύς των απώτερων άκρων Α. Πλάγιο φλοιονωτιαίο δεμάτιο Β. Ερυθρονωτιαίο δεμάτιο 2. Έσω σύστημα κατιουσών οδών, Ελέγχει μύς του κορμού, των ώμων, και της λεκάνης Α. Το πρόσθιο φλοιονωτιαίο δεμάτιο Β. Μεγάλο τμήμα του φλοιοπρομηκικού δεματίου Γ. Πρόσθιο φλοιονωτιαίο δεμάτιο Δ. Τετράδυμονωτιαίο δεμάτιο Ε. Το έξω και το έσω αιθουσαιονωτιαίο δεμάτιο ΣΤ. Το γεφυρικό και το προμηκικό δικτυονωτιαίο δεμάτιο

ΤΟ ΠΛΑΓΙΟ ΦΛΟΙΟΝΩΤΙΑΙΟ ΔΕΜΑΤΙΟ 1 ΤΟ ΠΛΑΓΙΟ ΦΛΟΙΟΝΩΤΙΑΙΟ ΔΕΜΑΤΙΟ   1. Ξεκινά από την περιοχή του κινητικού φλοιού που αντιστοιχεί στο μέρος του σώματος (σύμφωνα με την σωματοτοπική οργάνωση του κινητικού φλοιού) όπου στέλνεται η εντολή για αντίδραση. Πιο συγκεκριμένα ξεκινά από την στοιβάδα 5 (V) του κινητικού φλοιού καθώς και από άλλες φλοιϊκές περιοχές όπως τον προκινητικό φλοιό, τον επικουρικό κινητικό φλοιό, και την μετακεντρική έλικα.   2. Διέρχεται από τον προμήκη όπου το 90% των αξόνων διασχίζουν την μέση γραμμή προς την αντίθετη πλευρά. Το 10% συνεχίζει και διασχίζει την μέση γραμμή σε κατώτερα επίπεδα.

ΠΛΑΓΙΟ ΦΛΟΙΟΝΩΤΙΑΙΟ ΔΕΜΑΤΙΟ 3. Μέσα στον νωτιαίο μυελό το πλάγιο φλοιονωτιαίο δεμάτιο συνάπτεται με νευρώνες στο οπίσθιο κέρας, την διάμεση μοίρα και στο πρόσθιο κέρας. Οι συνάψεις στο οπίσθιο κέρας επιτρέπουν στον κινητικό φλοιό να ελέγχει την αισθητική διαβίβαση. Οι περισσότερες συνάψεις πραγματοποιούνται με διανευρώνες στην διάμεση μοίρα. Υπάρχουν όμως απευθείας συνάψεις με κινητικούς νευρώνες α που επιτρέπουν την άμεση επίδραση του κινητικού φλοιού στον έλεγχο των κινήσεων.   4. Η σύναψη με διανευρώνες οδηγεί και στην ενεργοποίηση κινητικών νευρώνων γ που νευρώνουν τις μυϊκές ατράκτους. Έτσι ελέγχεται η αισθητική είσοδος.

ΤΟ ΕΡΥΘΡΟΝΩΤΙΑΙΟ ΔΕΜΑΤΙΟ 1 ΤΟ ΕΡΥΘΡΟΝΩΤΙΑΙΟ ΔΕΜΑΤΙΟ 1. Ξεκινά από το ερυθρό πυρήνα που παρουσιάζει σωματοτοπική οργάνωση. 2. Χιάζεται καθώς εξέρχεται από την κοιλιακή πλευρά του ερυθρού πυρήνα. 3. Κατέρχεται μέσα από το εγκεφαλικό στέλεχος και το ραχιαίο τμήμα της πλάγιας δέσμης του νωτιαίου μυελού. 4. Οι νευράξονες απολήγουν στην βάση του οπίσθιου κέρατος και στην διάμεση μοίρα και συνάπτονται κυρίως με διανευρώνες και έτσι ελέγχουν τις κινήσεις έμμεσα. 5. Ο ερυθρός πυρήνας δέχεται σημαντικό αριθμό φλοιοερυθρών ινών και έτσι ο φλοιός επηρεάζει την ερυθρό-νωτιαία οδό.

ΚΙΝΗΤΙΚΟΙ ΝΕΥΡΩΝΕΣ α   Τελικά όλες οι κατιούσες οδοί διεγείρουν κινητικούς νευρώνες α που προκαλούν συστολή των μυών. Oι νευράξονες των κινητικών νευρώνων α συγκεντρώνονται σε δεσμίδες που εγκαταλείπουν το πρόσθιο κέρας, περνούν μέσα από την πρόσθια λευκή ουσία του νωτιαίου μυελού και εισέρχονται σε ένα νημάτιο της πρόσθιας ρίζας. Aκριβώς πριν εξέλθουν από το πρόσθιο κέρας, μερικοί κινητικοί νευράξονες α δίνουν παλίνδρομους παράπλευρους κλάδους και συνάπτονται με διανευρώνες, τα κύτταρα Renshaw. Οι κύριοι κλάδοι των νευραξόνων των κινητικών νευρώνων α συνεχίζουν έξω από το ΚΝΣ και σχηματίζουν διεγερτικές συνάψεις με μυϊκές ίνες.

Απαγωγός νευρική ίνα κινητικού νευρώνα α ΠΑΛΙΝΔΡΟΜΗ ΑΝΑΣΤΟΛΗ - Απαγωγός νευρική ίνα κινητικού νευρώνα α + Κύτταρο Renshaw

Όταν δημιουργηθεί ένα δυναμικό ενέργειας στον κινητικό νευρώνα α, αυτό καταλήγει στην νευρομυϊκή σύναψη όπου προκαλεί την απελευθέρωση ακετυλοχολίνης. Απελευθέρωση ακετυλοχολίνης προκαλεί μυϊκή σύσπαση. Ο κινητικός νευρώνας α, ο νευράξονάς του και όλες οι σκελετικές μυϊκές ίνες που νευρώνει αποτελούν την κινητική μονάδα. Mια μυϊκή μονάδα είναι το σύνολο των σκελετικών μυϊκών ινών της κινητικής μονάδας. H εκφόρτιση ενός κινητικού νευρώνα α θα προκαλέσει, κανονικά, τη συστολή καθεμιάς από τις μυϊκές ίνες που νευρώνει.

ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ 1. Fundamentals of Anatomy and Physiology, Fifth edition. Frederic H. Martini (2001). Published by Prentice-Hall, Inc. 2. Φυσιολογία του Ανθρώπου, 8η Έκδοση. Vander A., Sherman J., and Luciano D., (2001). Published by McGraw-Hill. Επιμέλεια Ελληνικής Έκδοσης Ν. Γελαδάς και Μ. Τσακόπουλος (Ιατρικές εκδόσεις Π.Χ. Πασχαλίδης) 3. Fundamental Neuroscience, Zigmond MJ., Bloom FE., Landis SC., Roberts JL., Squire LR., (1999). Academic Press 4. Αρχές Φυσιολογίας 2η έκδοση. Berne RM and Levy MN (1996). Επιμέλεια Ελληνικής Έκδοσης Ηλίας Κούβελας. Πανεπιστημιακές Εκδόσεις Κρήτης (1999). 5. Principles of Anatomy and Physiology, 9th Edition. Tortora GJ and Grabowski SR (2000). Published by John Wiley and Sons