Clase N6 FISIO

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Clase N°6: El Sistema motor o aferente del sistema nervioso periférico
1. La división motora visceral o autónoma del sistema nervioso periférico (SNP) 
a) ¿Cómo se divide anatómicamente el sistema nervioso autónomo (SNA)?
El sistema nervioso autónomo tiene como función el mantenimiento de la homeostasis, es un sistema sensitivo y motor visceral que en gran parte es involuntario. Esta bajo el control o esta regulado por el hipotálamo y está dividido en tres: 
Sistema Nervioso simpático (toracolumbar)→ fibras preganglionares con sus somas en la médula espinal torácica y lumbar entre los niveles T1 y L3, en el asta lateral (intermediolateral); Ganglios simpáticos a corta, media y larga distancia del SNC.
· A corta distancia, cercanos a la medula espinal, en forma bilateral → Cadenas simpáticas paraventriculares.
· A media distancia, entre el órgano diana y el SNC → Ganglios prevertebrales o colaterales
· A larga distancia→ ganglios del aparato urogenital.
Sistema nervioso parasimpático (cráneo-sacro) → sus ganglios están alejados del SNC, están la pared del órgano a inervar. Porción craneal esta constituida por prolongaciones nerviosas que se originan en los pares craneales III (motor ocular común) inerva el musculo liso ocular, VII (facial) en la glándula lagrimales y salivales, IX (glosofaríngeo) en la glándula parótida y el X (vago). Mientras que su porción sacra se compone de fibras preganglionares originadas en el 2°,3° y 4° segmento medular. 
Sistema nervioso Entérico: compuesto por neuronas aferentes, interneuronas y motoneuronas que forman entramados denominados plexos que rodena al aparato gastrointestinal (desde el esófago hasta el ano). 
b) Complete en el siguiente cuadro:
	
	SNA Simpático
	SNA Parasimpático
	Origen de las aferencias
	Toracolumbar
	cráneo-sacra
	Localización ganglionar
	Variable: Generalmente lejos del efector
	Generalmente cerca del efector
	Neurotransmisores y receptores ganglionares
	Acetilcolina, receptor nicotínico
	Acetilcolina, receptores nicotínicos
	Relación entre el numero de fibras post y preganglionares
	Variable: mayor a 1
1 pre -------- varias post
	Cercana a 1
	Distribución de las fibras en los tejidos efectores
	Mas amplia
	Mas circunscriptas
	Neurotransmisor periférico
	Noradrenalina (con excepciones)
	Acetilcolina
	Receptores de órgano blanco
	Receptor α, β adrenérgicos
	Muscarínicos
	Sistema Adicional
	Medula adrenal (secreción hormonal de catecolaminas)
	No
c) ¿Cuáles son los principales efectos del sistema nervioso simpático y parasimpático en los diferentes tejidos y órganos? 
Las divisiones simpática y parasimpática pueden actuar independientemente una de la otra. Sin embargo, en general funcionan sinérgicamente para controlar la actividad visceral y a menudo actúan de maneras opuestas, como un acelerador y un freno para regular la función visceral. El mantenimiento de la homeostasis va a estar dado por un equilibrio entre estos dos sistemas.
En condiciones de estrés, ansiedad, actividad física, miedo o excitación se produce un aumento en la actividad de la división simpática, mientras que la parasimpática aumenta durante una actividad sedentaria, al comer o con otras conductas «vegetativas».
Imagen de la pagina 337 del Boron. 
2. La división motora somática 
I. Organización jerárquica y funcional del sistema motor 
d) ¿Qué diferencias existen entre los movimientos voluntarios, involuntarios y rítmicos? 
Estos movimientos son generados por el sistema nerviosos motor ¿el involuntario también, o es regulado por el SNA?
Movimientos voluntarios 
· Son los mas complejos, necesitan de una mayor participación o dirección consciente por parte del sistema nervioso motor 
· Son aprendidos y realizados con un fin especifico 
· Se inician como resultados de un proceso cognitivo mas que un estímulo externo
· La repetición les otorga una mayor precisión y automatización 
· Se pueden clasificar en lentos (<1sg), se corrigen y ajustan durante su realización; Rápidos (500ms) y balísticos (<500msg), el SNC los programa antes de iniciarlos ej: tirar una pelota
Movimientos Rítmicos: 
· Movimientos repetitivos producidos por patrones estereotipados de contracción muscular desencadenados por estímulos periféricos o iniciados espontáneamente. 
· Tanto el inicio como la terminación son voluntarios, una vez iniciados se realizan de forma refleja
· Como ej: Caminar, correr, masticar 
· Circuitos de la medula espinal y el tronco 
Movimientos Reflejos: son respuestas motoras rápidas, automáticas, estereotipadas y involuntarias a estímulos específicos. Todas las ordenes para la realización de los movimientos involuntarios llegan al musculo esquelético mediante la actividad de las neuronas motoras inferiores. 
e) ¿En qué se diferencian los movimientos voluntarios servoasistidos, rápidos y balísticos? 
Estos tres movimientos difieren en su duración y en como o cuando el SNC lo programa. 
· Lentos o servoasistidos: duran <1sg y se corrigen y ajustan durante su realización
· Rápidos: 500mg
· Balísticos: <500mg, el SNC lo programa antes de iniciarlo. Estos movimiento generan una cadena de comando motores recurriendo a la información disponibles del aparato locomotor y la localización del blanco antes de realizarse. 
f) Defina los conceptos de postura y tono muscular
Postura: es la relación que guardan entre si las distintas partes del cuerpo y este con el espacio. Para mantener la bipedestación (una postura erguida) del ser humano, es necesario una resistencia muscular activa al desplazamiento del cuerpo por acción de la gravedad, que se logra mediante: 
· Mantenimiento del tono de los músculos extensores proximales (anti gravitatorios), esto va a estar determinado por el reflejo mitótico en las piernas, la contracción de ellas es lo que hace que nos caigamos. 
· Ajustes reflejos frente a las perturbaciones inesperadas en la postura
· Las vías motoras descendentes del sistema ventro medial que controlan estas funciones reflejas 
Los ajustes posturales son esenciales para poder realizar movimientos 
Tono muscular: Tensión ligera y constante que tiene le musculo sano, lo que le confiere una resistencia ante el estiramiento pasivo. Es necesario para el mantenimiento de la postura ya sea quieto o en movimiento. 
g) ¿Qué estructuras nerviosas están implicadas en la planificación, dirección y ejecución de un movimiento y el mantenimiento de la postura?
· Ganglios de la base: participa en la iniciación correcta del movimiento y en suprimir aquellos movimientos no deseados 
· Cerebelo: Coordinación sensitivo-motora del movimiento en curso
· Corteza motora: Participa en la planificación, iniciación y dirección de los movimientos voluntarios
· Centros del tronco encefálicos: en movimientos básicos y control postural. 
h) ¿Qué diferencias existen entre las motoneuronas inferiores y superiores?
Motoneuronas inferiores: Sus cuerpos celulares se encuentran en el asta ventral de la sustancia gris de la medula espinal y en los núcleos motores de los nervios craneales en el tronco del encéfalo. Estas neuronas que son las motoneuronas alfa que envían sus axones a los músculos esqueléticos a través de las raíces ventrales y los nervios periféricos espinales o, en el caso de los núcleos motores del tronco del encéfalo, por medio de los nervios craneales. Reciben aferencias directas desde neuronas sensitivas y median los reflejos sensitivos-motores. La contracción del musculo esquelético es iniciada por estas neuronas ya que son quienes constituyen la vía final común para transmitir la información neural desde distintas fuentes hasta los músculos esqueléticos
Todas las órdenes para el movimiento reflejo o voluntario se transmiten finalmente a las motoneuronas inferiores (motoneuronas α) que envían sus axones desde el tronco encefálico y la médula espinal hacia los músculos de la cabeza y del cuerpo respectivamente.
Las Motoneuronas superiores tienen sus cuerpos celulares ubicados en el centros del tronco del encéfalo como los núcleos vestibulares, el colículo superior y la formaciónreticular, y en la corteza cerebral, que gobiernan aspectos voluntarios del movimiento. En los casos típicos, los axones de las neuronas motoras superiores hacen contacto con neuronas de los circuitos locales en el tronco del encéfalo y la médula espinal, los cuales a través de axones relativamente cortos hacen contacto, a su vez, con las combinaciones apropiadas de neuronas motoras inferiores.
Las neuronas motoras superiores de la corteza planifican, controlan e influyen en la generación de los movimientos posturales afectando a los centros de control motor del tronco encefálico que a su vez proyectan a circuitos locales de la médula o bien afectando de forma directa los circuitos locales medulares (vía corticoespinal ventromedial)
i) ¿Cuál es la vía motora final común?
El SNC le ordena al cuerpo que se mueva activando a una serie de motoneuronas, las cuales excitan a los músculos esqueléticos (Sherrington denominó a las motoneuronas como la vía final común). Las motoneuronas reciben entradas sinápticas desde numerosas partes del cerebro y la médula espinal, y la actividad de salida de gran número de motoneuronas debe coordinarse minuciosamente para realizar determinadas acciones, incluso aunque no sean complicadas, como caminar.
j) ¿Qué funciones cumplen el cerebelo y los ganglios de la base en esta organización jerárquica?
Tanto el cerebelo como los ganglios de la base forman parte de la jerarquía superior, son los arquitectos, participan de la planificación del movimiento. 
Funciones de los ganglios de la base: 
· Colaboración en la planificación de los movimientos
· Iniciación y terminación de los movimientos
· Movimientos secuenciales, simultáneos
· Suprimen los movimientos no deseados 
· Codificar la dirección del movimiento
· Ajustes posturales
· Aprendizaje de habilidades motoras para la ejecución de movimientos que una vez aprendidos se realizan de manera automatizada.
El cerebelo está localizado detrás del tallo encefálico y por abajo del cerebro, y se divide de manera funcional dependiendo las aferencias que recibe.
· Vestibulocerebelo: contribuye a integrar la información visual y vestibular para estabilizar una imagen visual en la retina cuando la cabeza se mueve. De esta manera se mantiene el equilibrio durante la marcha y los movimientos posturales.
· Espinocerebelo: integra la información sensitiva y motora, compara y corrige la evolución son de los movimientos servo asistidos y posturales. Compara el plan motor con lo que está pasando a nivel del aparato locomotor. Espinocerebelo medial: ajustes posturales automáticos durante el movimiento y la marcha; Espinocerebelo lateral: ajustes reflejos necesarios para devolver la posición de un miembro cuando se ha alterado o durante la realización de movimientos voluntarios cuando son alterados, movimientos alternantes y fijación de articulaciones. 
· Cerebrocerebeloso: planificación de movimientos del miembro superior dirigido hacia un blanco (extra personal) guiados por estímulos auditivos o visuales. Planificación y sincronización de movimientos secuenciales complejos, especialmente con las manos, los dedos y para el habla. Control de la distancia y la aproximación. 
El cerebelo participa en la comparación del plan motor de la corteza premotora y suplementaria con el fin de corregir los movimientos voluntarios y además participa del aprendizaje de rutinas motores. 
k) ¿En base a qué información las cortezas motoras, los núcleos del tronco encefálicos y el cerebelo realizan sus funciones? 
A partir de la información que viaja por los axones de los propioceptores que son los que reciben el estímulo. 
II. Médula espinal y reflejos musculares
a) ¿Qué es la unidad motora?
Cada motoneurona, con su soma en la médula espinal o en el tronco encefálico, envía órdenes a las células musculares esqueléticas; una sola motoneurona y las células musculares con las que establece sinapsis reciben en conjunto el nombre de unidad motora. Cada motoneurona pertenece a una sola unidad motora. 
b) Defina los términos: reflejo y arco reflejo.
c) ¿Cómo se clasifican los reflejos de acuerdo con: 
· ¿El número de sinapsis entre la neurona receptora y la efectora? De ejemplos.
· El número de segmentos medulares que comprometen la respuesta integradora. De ejemplos.
· La vía eferente nerviosa. De ejemplos. 
d) Describa el arco reflejo del reflejo miotático. ¿Qué funciones tiene este reflejo?
e) Explique la función de las motoneuronas γ. 
Las motoneuronas γ son neuronas pequeñas, mielínicas, de baja velocidad de conducción, cuyos somas se ubican en el asta anterior de la médula espinal. Inervan los extremos contráctiles de las fibras intrafusales, por lo tanto, constituyen la inervación motora del huso neuromuscular (Las motoneuronas γ inervan solo las fibras de los husos musculares). 
Desde el punto de vista funcional, las motoneuronas γ se dividen en dos tipos: 
· Dinámicas (γ 1): Inervan las fibras en bolsa nuclear dinámicas. Su activación aumenta la respuesta dinámica del aferente primario.
· Estáticas (γ 2): Inervan las fibras en cadena nuclear y en bolsa. Su activación aumenta la respuesta estática del aferente primario y secundario. 
La inervación motora γ determina la sensibilidad del huso neuromuscular al estiramiento. 
· Respuesta primaria: Descargas de alta frecuencia en el terminal primario 
· Respuesta secundaria: La frecuencia de descargas de la fibra aferente es proporcional a la amplitud del estiramiento.
Las motoneuronas γ mantienen, durante la contracción, al huso neuromuscular no colapsado ya que genera un movimiento de estiramiento en contra de la contracción. Esto permite que la vía aferente siga activa y pueda comunicarse con el sistema nervioso.
f) ¿Cómo controlan las vías descendentes la actividad de dichas motoneuronas γ y α?
g) Describa el arco reflejo del reflejo tendinoso de Golgi (miotático inverso). ¿Qué funciones tiene el reflejo miotàtico inverso?
h) ¿Cuál es el receptor del reflejo miotático inverso y dónde se encuentra ubicado? ¿A qué estímulos responde este receptor?
i) ¿Por qué a los husos neuromusculares y órganos tendinosos de Golgi se los clasifica como propioceptores?
Los husos musculares perciben cambios en la longitud de las fibras musculares esqueléticas, mientras que los órganos tendinosos de Golgi miden la fuerza muscular
El cuerpo necesita información detallada acerca de sí mismo para saber dónde se encuentra cada una de sus partes en el espacio, si están moviéndose, y en caso afirmativo, en qué dirección y con qué rapidez. La propiocepción proporciona esta información y tiene dos cometidos fundamentales. En primer lugar, conocer las posiciones de nuestras extremidades mientras se mueven nos facilita la discriminación de la identidad de los objetos externos. Es más sencillo reconocer un objeto si podemos palparlo de forma activa que si se coloca pasivamente en la mano para que estimule la piel, pero sin permitir que los dedos lo exploren. En segundo lugar, la información propioceptiva es esencial para guiar con precisión muchos movimientos, y en especial mientras se están aprendiendo. 
Los músculos esqueléticos, que facilitan el movimiento voluntario, poseen dos propioceptores mecanosensitivos: los husos musculares (o receptores de estiramiento) y los órganos tendinosos de Golgi.
Los husos musculares miden la longitud y la velocidad de estiramiento de los músculos, mientras que los órganos tendinosos de Golgi determinan la fuerza generada por un músculo midiendo la tensión en su tendón. En conjunto, proporcionan una descripción completa del estado dinámico de cada músculo.
Ambos están inervados por terminaciones nerviosas→ El órgano tendinoso de Golgi consta de terminaciones nerviosas desnudas de axones del grupo Ib y el huso muscular contiene dos clases de fibras intrafusales (en bolsa y en cadena nuclear) con dos tipos de terminaciones sensoriales entrelazadas entre ellas (las terminaciones primarias y secundarias).
j) Usted está caminando descalzo y pisa un clavo. Inmediatamente retira la extremidad que sufrióel pinchazo. Explique cómo los estímulos dolorosos y táctiles generados al pincharse se transmiten a la corteza. Para ello, debe describir las vías sensitivas que conducen dicha información, especificando cada uno de sus componentes. 
· ¿Qué respuesta motora se genera al pisar el clavo? La estimulación de los receptores cutáneos en el pie conduce a la activan de circuitos locales de la medula espinal que retiran (flexionan) la extremidad estimulada y extiende la otra para proporcionar un soporte compensatorio.
· ¿Qué reflejos se activan? Reflejo de flexión
· ¿Qué características poseen estos reflejos? ¿Son mono- o polisináptico? ¿Mono- o multisegmentario? Son reflejos polisinaptico y ………..
· ¿Qué receptores forman parte del arco reflejo? receptores cutáneos nociceptivos. 
· ¿Qué reflejo brinda el soporte postural cuando usted retira la extremidad que sufrió el pinchazo? El reflejo de extensión cruzada brinda soporte postural durante la retirada de la extremidad afectada de un estímulo doloroso.
· ¿Qué circuitos neuronales dan lugar a estos reflejos?
Reflejo de flexión y retirada → Un estímulo doloroso en el pie derecho desencadena una flexión refleja de la rodilla derecha y extensión de la rodilla izquierda. El estímulo nocivo activa las aferencias nociceptoras que transmiten su información a través de axones del grupo Aδ. Estos axones establecen sinapsis tanto en las interneuronas inhibidoras como en las excitadoras. Las interneuronas inhibidoras que se proyectan hacia el lado derecho de la médula espinal inervan las motoneuronas α del cuádriceps y relajan este músculo. Las interneuronas excitadoras que se proyectan hacia el lado derecho de la médula espinal inervan las motoneuronas α del músculo semitendinoso antagonista y lo contraen. El efecto neto es una flexión coordinada de la rodilla derecha. Del mismo modo, las interneuronas inhibidoras que se proyectan hacia el lado izquierdo de la médula espinal inervan las motoneuronas α del músculo semitendinoso izquierdo y lo relajan. Las interneuronas excitadoras que se proyectan al lado izquierdo de la médula espinal inervan las motoneuronas α del cuádriceps izquierdo y lo contraen. El efecto neto es una extensión coordinada de la rodilla izquierda.
k) ¿Qué son las interneuronas y qué funciones cumplen?
La mayoría de los circuitos locales tienen tres elementos: axones de entrada, interneuronas y neuronas de proyección (de salida).
Las interneuronas son neuronas adicionales cuyos somas permanecen dentro del circuito local y permiten el procesamiento local de la información. La estructura y función de las interneuronas es sumamente variable y un circuito local puede tener muchos tipos diferentes.
Tanto la médula espinal como la neocorteza tienen interneuronas excitadoras e inhibidoras que establecen conexiones específicas o ampliamente divergentes, e interneuronas que o bien reciben un contacto directo desde entradas axonales o bien procesan información procedente de otras interneurona
Estas neuronas suelen ser pequeñas, de axón corto, permiten la realización de funciones más complejas. No hacen sinapsis con receptores ni con fibras musculares, pero si con motoneuronas, las conexiones entre las interneuronas y las motoneuronas anteriores son las responsables de la mayoría de las funciones integradoras que cumple la médula espinal. 
Las interneuronas permiten:
· Conectar motoneuronas entre sí, tanto en el mismo segmento como entre los segmentos por debajo y por encima de la médula espinal, formando una red de interconexión que permite organizar la médula espinal como una unidad funcional.
· Retransmitir información de receptores sensoriales y de centros motores supraespinales a las motoneuronas α. 
· Coordinar la actividad de las motoneuronas en la médula espinal 
· Integrar las señales locales con los osciladores medulares y troncales generadores de patrones de movimiento y las áreas de ejecución cortical y subcortical
l) ¿Qué funciones cumplen las interneuronas de Renshaw?, ¿Dónde se localizan?, ¿qué neurotransmisor liberan en sus sinapsis?
Son interneuronas inhibitorias localizadas en el asta ventral (anterior) de la médula espinal. Liberan neurotransmisores que participan o forman parte de sinapsis inhibitorias como lo son la glicina y GABA. Cuando estos NT se unen a los receptores genera un PPSI. 
La acción de estas interneuronas es inhibir a las motoneuronas α, generando que estas no realicen descargas sobre las fibras musculares → facilita la realización de movimientos rápidos, tales como correr o saltar. Pero también limita la frecuencia de respuesta de estas motoneuronas. 
Otras funciones de las interneuronas de Renshaw es la de transcribir al cerebelo el programa motor que están ejecutando las MN. Esto se cumple a través de la inhibición de las neuronas de origen del haz espinocerebeloso ventral. 
Las interneuronas de Renshaw proyectan hacia el haz espinocerebeloso ventral. Por medio de esta vía el cerebelo puede conocer el patrón de actividad de las células de renshaw y las instrucciones enviadas por las motoneuronas α a los músculos.
El patrón de actividad de estas células da idea del plan motor que se está llevando a cabo a nivel de las motoneuronas y el músculo. 
2.3 Control del movimiento voluntario y la postura
a) ¿Cuáles son las funciones de la corteza motora primaria, motora suplementaria, premotora, parietal posterior y prefrontal? 
Corteza parietal posterior: es un área de asociación sensitiva-motora que integra la información somatosensorial, auditiva y vestibular. Contribuye a la elaboración de un esquema corporal y extracorporal para guiar el movimiento de los miembros hacia un blanco en el espacio extrapersonal
Corteza prefrontal: es importante en la toma de decisiones y en la participación de las consecuencias de la acción. 
Corteza motora suplementaria: es la responsable de la programación de movimientos autoiniciados, imaginaos, secuenciales, simultáneos y complejos. Participa en la coordinación bilateral del movimiento y del aula. 
Premotora: Participa en la programación de movimientos desencadenados por acontecimientos sensoriales externos y es clave para los movimientos de orientación hacia un blanco
Participa en el control de los músculos axiales y proximales importantes en las fases iniciales de la orientación del cuerpo y de los brazos hacia un blanco. La activación del APM se asocia con algunos movimientos simples (limitados a una articulación), con movimientos orofaciales y frecuentemente con movimientos complejos que involucran a varias articulaciones y movimientos combinados orofaciales y del miembro superior. En general la corteza premotora utiliza la información de otras regiones corticales para seleccionar los movimientos apropiados para el contexto de la acción
Corteza motora primaria: Son las responsables de la ejecución del plan motor. Envían ordenes a las motoneuronas alfa, gamma e interneuronas medulares de los músculos contralaterales distales de los miembros para la ejecución de movimientos contralaterales, bilaterales e ipsilaterales, el desarrollo de la fuerza muscular, los movimientos de flexión y extensión, la fijación de articulaciones, dirección del movimiento y la marcha.
b) ¿Qué funciones desempeñan las vías corticoespinales lateral y medial? 
El tracto corticoespinal lateral forma la vía directa desde la corteza hasta la médula espinal y termina sobre todo en las porciones laterales del asta ventral y la sustancia gris intermedia, con algunos axones (incluidos los derivados de las células de Betz) que hacen sinapsis directamente sobre las neuronas motoras que gobiernan las extremidades distales.
Controla la musculatura distal ya que desciende por la parte dorsal del cordón lateral y termina directamente sobre las motoneuronas del agrupamiento lateral o indirectamente a través de las interneuronas laterales. Inerva a núcleos del tallo cerebral y a los músculos distales
Se encargan de los movimientos manipulatorios, finos, etc., llevados a cabo por los músculos distales.
· Corticoespinal lateral:se origina en las cortezas laterales, regula la función de los miembros distales, inervando al lado opuesto, ya que sufre una decusación a nivel bulbar (la información, que parte del hemisferio derecho, inverna a las MN alfa del lado izquierdo)
· rubroespinal: nace en el núcleo rojo y regula los movimientos de los miembros superiores (función accesoria a la vía corticoespinal lateral)
TEORICO→ movimientos distales de precisión con un alto grado de fraccionamiento de la actividad muscular, como los movimientos individuales de los dedos. Estas vías terminan inervando motoneuronas alfa, gamma e interneurona laterales y permiten la realización de movimientos individuales
La vía corticoespinal medial o ventromedial desciende por el cordón ventral para terminar sobre las motoneuronas y/o interneuronas mediales, que controlan la musculatura axial y proximal. Esta via inerva a las motoneuronas de los músculos axiales y proximales
Controlan los movimientos posturales, llevados a cabo por los músculos axiales e internos.
· Vestíbuloespinal: parten de los núcleos vestibulares y se encarga del mantenimiento de la musculatura antigravitatoria en respuesta a estímulos provenientes del aparato vestibular, que brinda información sobre la posición y la aceleración de la cabeza. Permite realizar ajustes en la postura y el equilibrio.
· Retículoespinal: parte de la red reticular y suministra la contracción muscular necesaria a fin de mantener el tono muscular para mantener la postura erecta y el tono muscular. Es uno de los dos sistemas en los que participa la red reticular.
· Corticoespinal ventromedial: nace en las neuronas motoras superiores que se proyectan directamente a la médula espinal. Regula los movimientos posturales.
· Tectoespinal: nace en el tronco del encéfalo y regula el tono muscular de los músculos del cuello, participando en la orientación de la cabeza 
TEORICO → mantenimiento del tono y la postura. Inervan a motoneuronas e interneuronas mediales.
c) ¿Cuál es la función del tronco encefálico en el control del movimiento y la postura? ¿Qué vías originadas en el tronco encefálico están involucradas en el control del movimiento y la postura?
d) ¿Qué papel tiene el cerebelo en el control de la postura y el movimiento? Considere las conexiones y funciones del vermis, paravermis, lóbulo floculonodular y cerebro cerebelo.
ACTIVIDADES
1. Vías eferentes 
Como analizamos en la actividad 1 de la clase 5, el sistema motor o eferente del sistema nervioso periférico (SNP) presenta dos componentes (Figura 1): 
Figura 1. El brazo motor o eferente del sistema nervioso periférico. Tomado de Boron & Boulpaep, Fisiología médica 3ª edición. Editorial Elsevier 2017
La división motora visceral o autónoma está conformada por los axones que inervan los músculos lisos, el músculo cardíaco, y las glándulas. Está implicada en el control de la mayoría de las conductas involuntarias. Este sistema se divide en el sistema nervioso simpático, parasimpático y entérico. 
La división motora somática está conformada por los axones que conectan el encéfalo y la médula espinal con los músculos esqueléticos, para la realización de movimientos y el control de la postura. 
Durante esta clase estudiaremos la organización, las funciones, los neurotransmisores y los receptores del sistema motor somático, así como los del sistema nervioso simpático y parasimpático. En la unidad de sistema digestivo ahondaremos en las funciones del sistema nervioso entérico. 
Mirando la figura 1, discuta con sus compañeros las diferencias que encuentra entre el sistema motor somático, simpático y parasimpático. 
Sistema nervioso somático: La motoneurona α son su cuerpos localizados en el SNC (medula espinal) controlan al musculo esquelético, las terminaciones nerviosas de estas motoneuronas junto la fibra muscular va a formar la placa motora donde va a ser liberado el NT → Acetilcolina que interactúa en la membrana del musculo con los receptores nicotínicos N1. Estos receptores son canales iónicos, catiónicos que ante la interacción con el NT se abren y permiten el ingreso de Na+ a la célula. 
Sistema Nervioso Autónomo Simpático: La fibra preganglionar (neuronas) tiene sus cuerpos celulares en columna celular intermediolateral en la médula espinal (T1–L3), estas fibras en hacen sinapsis con las neuronas postganglionares (con sus somas en los ganglios prevertebrales y paravertebrales), la sinapsis involucra a la liberación del NT acetilcolina y al receptor nicotínico N2. Luego estas neuronas postganglionares hacen sinapsis o van hacia los músculos (los inerva) liso y cardiaco y las glándulas, liberando como NT a la Noradrenalina que actúa sobre los receptores adrenérgicos α y β. 
La fibras preganglionares también pueden hacer sinapsis en las células cromafines en la medula adrenal liberando acetilcolina como NT que actúa sobre los receptores N2, las células residen cerca de los vasos sanguíneos y liberan adrenalina que va a actuar como hormona. 
La médula suprarrenal es una adaptación especial de la división simpática, homóloga a la neurona simpática posganglionar Está inervada por neuronas simpáticas preganglionares y las células diana postsinápticas, que se llaman células cromafines, tienen receptores de ACh nicotínicos. Sin embargo, en lugar de poseer axones que liberan noradrenalina en un órgano diana específico, las células cromafines residen cerca de los vasos sanguíneos y liberan adrenalina al torrente sanguíneo. Este componente neuroendocrino de la salida simpática potencia la capacidad de la división simpática para difundir su mensaje por todo el cuerpo.
Sistema Nervioso Autónomo Parasimpático: Las fibras preganglionares con sus cuerpos celulares en el tronco encefálico y médula espinal sacra (S2–S4) hacen sinapsis con las fibras postganglionares liberando como NT a la acetilcolina que actúa sobre el receptor N2. Estos fibras con sus somas en los ganglios terminales en o cerca del órgano diana inervan al musculo liso, cardiaco y a las glándulas. Van a liberar acetilcolina pero que ahora va a interaccionar con receptores muscarínicos. 
La transmisión sináptica entre las neuronas preganglionares y posganglionares (denominada transmisión ganglionar porque la sinapsis se localiza en el ganglio).
Receptores Nicotínicos: son canales dependientes de ligando (es decir, receptores ionotrópicos), Cuando se activan los receptores N1 y N2, son permeables al Na+ y al K+. Así pues, la transmisión nicotínica desencadenada por la estimulación de las neuronas preganglionares conduce a una despolarización rápida de las neuronas posganglionares.
Receptores adrenérgicos: Todos los receptores adrenérgicos son GPCR. se reconocen dos tipos de receptores adrenérgicos fundamentales, α y β y de cada uno de ellos existen múltiples subtipos (p. ej., α1, α2, β1, β2 y β3). Todos los receptores adrenérgico β están acoplados a proteína Gs, mientras que los α1 a Gq y los α2 a Gi. 
Receptores muscarínicos: son receptores acoplados a la proteína G, conocidos también como receptores metabotrópicos. Dado que están mediadas por segundos mensajeros, las respuestas muscarínicas son lentas y prolongadas, a diferencia de las respuestas rápidas evocadas por los receptores de nicotina. En general, M1, M3 y M5 se acoplan preferentemente a Gαq y a continuación a la fosfolipasa C, liberando inositol 1,4,5-trisfosfato (IP3) y diacilglicerol. Por otra parte, M2 y M4 se acoplan preferentemente a Gαi o Gαo para inhibir a la adenilato-ciclasa y disminuir así la [AMPc]i. 
Tanto a nivel de las sinapsis ganglionar como de la placa motora NO hay receptores muscarínicos. Estos se encuentran a nivel postganglionar parasimpático. 
2. La división motora visceral o autónoma del SNP 
2.1 Analice la figura 2 y responda: 
a) ¿Cuáles son los principales efectos del sistema nervioso simpático y parasimpático en los diferentes tejidos y órganos? (Hoja 455 del purves)
b) Analice los receptores ubicados en las sinapsis ganglionares y a nivel de los tejidos efectores.
A nivel de las sinapsis ganglionares los receptoressiempre son Nicotínicos (N2) mientras que a nivel de los tejidos efectores la via simpática a activar a receptores Adrenérgicos y la via parasimpática a receptores Muscarínicos (fueron todos explicados arriba)
Como los receptores nicotínicos (N2) son canales iónicos dependientes de ligando, la neurotransmisión nicotínica provoca un potencial excitatorio postsináptico (PEPS) monofásico y rápido. Por el contrario, como los receptores muscarínicos son GPCR, la neurotransmisión por esta ruta da lugar a una respuesta eléctrica más lenta que puede ser excitadora o inhibidora. 
De este modo, dependiendo del ganglio, el resultado es una respuesta postsináptica multifásica que puede ser una combinación de un PEPS rápido a través de un receptor nicotínico más un PEPS lento o un potencial inhibitorio postsináptico (PIPS) lento a través de un receptor muscarínico.
c) Teniendo en cuenta las diferencias anatomo-funcionales entre el sistema nervioso autónomo (SNA) simpático y parasimpático y sus funciones, ¿cuál es la importancia fisiológica de cada uno de estos sistemas?
Ambos sistemas y el equilibrio entre ellos van a tener como función el mantenimiento de la hemostasis. 
La actividad de las neuronas que forman la división simpática del sistema motor visceral finalmente prepara a los individuos para “la huida o la lucha. Niveles aumentados de actividad neural simpática permiten que el cuerpo aproveche al máximo sus recursos (sobre todo, sus recursos metabólicos), y aumente así las probabilidades de supervivencia o éxito en situaciones amenazantes o que impliquen un desafío. Por lo tanto, en los momentos de actividad simpática elevada
· las pupilas se dilatan y los párpados se retraen (lo que permite que llegue más luz a la retina y que los ojos se muevan con mayor eficacia)
· los vasos sanguíneos de la piel y del intestino se contraen (desvían la sangre hacia los músculos, lo que les permite extraer el máximo de energía disponible)
· los pelos se erizan (lo que hacía que nuestros velludos antepasados lucieran más temibles)
· la frecuencia cardíaca se acelera y se incrementa la fuerza de la contracción cardíaca (con una perfusión máxima de los músculos esqueléticos y del encéfalo)
· la función digestiva y otras funciones vegetativas se hacen quiescentes (lo que disminuye las actividades transitoriamente inapropiadas) 
A la vez, la actividad simpática estimula la médula suprarrenal para liberar adrenalina y noradrenalina en el torrente sanguíneo, y media la liberación de glucagón desde el páncreas, lo que aumenta aún más las funciones movilizadoras de energía (o catabólicas).
El objetivo funcional a corto plazo de la actividad autónoma no siempre es la homeostasis (el mantenimiento de un estado interno constante). Más bien, la actividad coordinada de los eferentes motores viscerales puede, durante períodos transitorios, imponer la alostasis: el restablecimiento de la homeostasis a través de un cambio fisiológico y conductual.
La función global del sistema parasimpático, por lo general es opuesta a la del sistema simpático, y sirve para aumentar los recursos metabólicos y de otro tipo durante los períodos en que las circunstancias del animal le permiten “descansar y digerir”. 
La actividad del sistema parasimpático 
· contrae las pupilas
· disminuye la frecuencia cardíaca
· aumenta la actividad peristáltica del intestino
· promueve la micción desde la vejiga.
· la disminución de la actividad del sistema simpático permite que se dilaten los vasos sanguíneos de la piel y del intestino, se relajen los músculos piloerectores y disminuya la producción de catecolaminas desde la médula suprarrenal.
Aunque la mayoría de los órganos (como lo afirmó Gaskell) recibe inervación tanto de la división simpática como de la parasimpática del sistema motor visceral, algunos solo la reciben de la primera. Entre estas estructuras diana excepcionales se incluyen las glándulas sudoríparas, la médula suprarrenal, los músculos piloerectores de la piel y la mayoría de los vasos sanguíneos arteriales. 
Figura 2. División simpática y parasimpática del sistema nervioso autónomo. Órgano blanco y funciones. Adaptado de Neurociencia, Purves, Editorial Panamericana 2012, 5° Edición. 
2.2 Complete los siguientes esquemas que describen las secuencias correspondientes a la neurotransmisión post-ganglionar a) simpática y b) parasimpática. Los círculos corresponden a compuestos químicos, mientras que los rectángulos a enzimas o receptores.
Neurotransmisor postganglionar Simpatico: Noradrenalina 
Síntesis de la Noradrenalina: La dopamina, la noradrenalina y la adrenalina se sintetizan a partir del aminoácido tirosina que ingresa a la célula por un cotransportador. 
1. La actividad de la primera enzima de la vía, la tirosina hidroxilasa, que convierte la tirosina en l -dopa, limita la velocidad de la síntesis global. Esta enzima se localiza en el citosol de las células de la médula suprarrenal, así como en los terminales nerviosos simpáticos y en células específicas del SNC. 
2. La enzima citosólica aminoácido descarboxilasa convierte la l-dopa en dopamina
3. Un intercambiador de catecolaminas-H + (VMAT1 o trans - portador vesicular de monoaminas tipo 1) traslada la dopamina al interior de unas vesículas membranosas de núcleo denso llamadas gránulos cromafines.
4. La dopamina β -hidroxilasa convierte la dopamina en noradrenalina al hidroxilar el carbono β. Esta β-hidroxilasa se localiza en la cara interna de la membrana de los gránulos contenidos en la médula suprarrenal y los nervios simpáticos. En los terminales nerviosos de las neuronas simpáticas posganglionares, la síntesis termina en esta etapa, y los gránulos almacenan la noradrenalina para su posterior secreción. 
Los receptores para esta catecolamina son adrenérgicos α1, α2, β, y son quienes van a desencadenar la respuesta.
La noradrenalina que no se utiliza es recaptada por mecanismos
· Específicos: La monoaminooxidasa (MAO) en las mitocondrias constituyen la via de metabolización intramitocondrial (intersináptica) de la noradrenalina para generan el dihidroxifenilglicol que sale de las células neuronales. Además, en la membrana de las neuronas también hay receptores adrenérgicos. No toda la noradrenalina recaptada va hacia las mitocondrias, sino que hay parte que vuelve a las vesículas sinápticas por parte del transportador VMAT1.
· Inespecíficos: Son extra neuronales, en las células postsinápticas las enzimas catecol O-metiltransferasa (COMT) constituye la via de metabolización extra neuronal de la noradrenalina y genera normetanefrina que sale de las células musculares. 
· Difusión: Difunden hacia el plasma
NOTA: Las sinapsis presentadas en la figura 3 son meramente esquemáticas. Recuerden que la sinapsis a nivel periférico del SNA ocurren más comúnmente a nivel de las varicosidades que presentan las proyecciones.
Neurotransmisor postganglionar Parasimpático: Acetilcolina
Síntesis de la acetilcolina: 
La acetilcolina es sintetizada en las terminaciones nerviosas de los precursores de la acetilcoenzima A (acetilCoA, que es sintetizada a partir de glucosa) y colina, en una reacción catalizada por la Colina acetiltransferasa (CAT). Después de la síntesis en el citoplasma de la neurona, un transportador vesicular de la ACh las carga cada vesícula colinérgica (simpáticas).
La colina está presente en el plasma en alta concentración (alrededor de 10 mM) y es captada en las neuronas colinérgicas por un cotransportador de colina Na+ - dependiente de alta afinidad. 
Las acciones postsinápticas de la ACh no son terminadas por recaptación (no hay sistemas de recaptación para estos NT), sino por una potente enzima hidrolítica, la acetilcolinesterasa (AChE). Esta enzima se encuentra muy concentrada en la hendidura sináptica, lo que asegura una rápida disminución de la concentración de ACh después de su liberación de la terminación presináptica. Esta enzima hidroliza la ACh en acetato y colina. 
La colina producida por la hidrólisis de la ACh es reciclada al ser transportada nuevamente hacialas terminaciones nerviosas, donde es utilizada para sintetizar nuevamente ACh.
2.3 La intoxicación por insecticidas organofosforados produce la inhibición irreversible de la acetilcolinesterasa. Frente a esta situación responda: 
· ¿Cuál es la función de la acetilcolinesterasa? Degradar la acetilcolina con el fin de finalizar la transmision nerviosa. 
· ¿Cómo serán los niveles de acetilcolina en el espacio sináptico? Van a estar aumentados
· ¿Qué receptores autonómicos están excesivamente estimulados? Nicotínicos 
Explique los efectos que tiene este síndrome colinérgico (minutos a horas) sobre: 
· Sistema gastrointestinal→ lo estimula 
· Glándulas sudoríparas→ Sudoración profunda 
· Sistema cardiovascular→ 
· Músculo esquelético → Se relajan, parálisis flácida. 
· Dilatación de la pupila → Disminuye. 
La glándulas sudoríparas son una excepción ya que tienen una inervación simpática colinérgica, sus receptores son M3 para la ACh. 
Ante una estimulación continua de la acetilcolina los receptores nicotínicos se recaptan. 
Si se aumenta la permeabilidad al K+, se alarga el prepotencia diastólico, se tarda mas en llegar al umbral. 
2.4 Un feocromocitoma es un tumor de células cromafines secretoras de catecolaminas que se localiza típicamente en la médula adrenal. Basado en esta situación responda: 
· ¿Qué relación hay entre la médula adrenal y el SNA? El SNA tiene fibras preganglionares que inervan a la medula adrenal.
· ¿En qué condiciones se liberan típicamente las catecolaminas de la médula adrenal? En situaciones de estrés agudo, en situaciones de huida. Cuando aumentan la actividad de las neuronas simpáticas. 
· ¿Cómo se metabolizan y se eliminan normalmente las catecolaminas de la sangre? 
Explique que sucede en un individuo que presenta feocromocitoma sobre: 
· Frecuencia cardíaca → Aumenta
· Miocito cardíaco
· Músculo liso vascular→ vasoconstricción (aumenta la resistencia periférica y aumenta la presión arterial)
· Glándulas sudoríparas
3. La división motora somática del SNP 
Las siguientes actividades les permitirán integrar y aplicar los diferentes conceptos estudiados en los teóricos del sistema nervioso motor. Por ello, deberán haber visto y escuchado los mismos previo a esta clase. 
2.1 La organización jerárquica del sistema motor somático 
Es útil comparar la realización de los movimientos con la de una obra en construcción, en donde participan jerárquicamente albañiles (los constructores), capataces (encargados de la dirección) y arquitectos (responsables de la planificación previa al inicio de la obra). Sobre la base del siguiente esquema, discuta y analice las estructuras del sistema nervioso que cumplen las funciones de albañiles, capataces y arquitectos en la construcción de los movimientos. Describa las funciones principales de estas estructuras.
Se puede dividir a las estructuras del sistema nervioso en tres grupos: 
· Arquitectos, encargados de la planificación del plan motor → Corteza Premotora, Corteza Motora suplementaria, ganglios de la base y el cerebelo. Entre estas estructuras hay un intercambio de información.
· Capataces, encargados de la dirección del movimiento → Corteza motora primaria y el tronco encefálico 
· Albañiles, participan en la generación del movimiento → Medula espinal.
La función de cada una de estas estructuras es:
· Corteza motora suplementaria: es la responsable de la programación de movimientos auto iniciados, imaginaos, secuenciales, simultáneos y complejos. De la coordinación bilateral del movimiento y del habla.
· Corteza premotora: participo en la programación de movimiento desencadenados por acontecimientos sensoriales externos y es clave para los movimientos de orientación hacia un blanco.
· Ganglios de la base: Colaboran en la planificación de los movimientos, en la iniciación y terminación de los de ellos, en movimientos secuenciales y simultáneos, en la codificación de la dirección del movimiento, en ajustes posturales y en el aprendizaje de habilidades motoras para la ejecución de movimientos que una vez aprendidos se realizan de manera automática (rutinas motoras). Además, van a suprimir aquellos movimientos no deseados. 
· Cerebelo: Da una coordinación sensitiva-motora del movimiento en curso. En el cerebelo hay una división funcional dependiendo de las aferencias que recibe. El Vestibulocerebelo → contribuye a integrar la información visual y vestibular para estabilizar una imagen visual en la retina cuando la cabeza se mueve, de esta manera se mantiene el equilibrio durante la marcha y los movimientos posturales. El Espinocerebelo → integra la información sensitiva motora y compara y corrige la evolución de los movimientos lentos y posturales. Y el Cerebrocerebeloso → participa en la planificación de los movimientos del miembro superior dirigidos hacia un blanco guiado por estímulos auditivos o visuales además de la planificación y sincronización de movimientos secuenciales complejos, especialmente con las manos, los dedos y para el habla, controlan la distancia y la aproximación. El cerebelo participa en el aprendizaje de rutinas motoras, corrige los movimientos voluntarios ya que compara el plan motor que les llega de la corteza con lo que está sucediendo a nivel del aparato locomotor, recibe aferencias desde la corteza y desde la periferia (dada por los receptores). Contribuye en la planificación de los movimientos, ej: Andar en bicicleta. 
· Corteza motora primaria: es la responsable de la ejecución del plan motor. Participa en la ejecución de movimientos contralaterales, bilaterales e ipsilaterales, del desarrollo de la fuerza muscular, de los movimientos de extensión y extensión, de la fijación de articulaciones, de la dirección del movimiento y de la marcha. 
· A partir del tronco encefálico y de la médula espinal por medio de las motoneuronas inferiores van a ser inervados tanto los músculos de la cabeza como los músculos del cuerpo. Por lo tanto, la función de estas dos estructuras va a ser llevar la información, el plan motor que se planificó hacia quienes tienen que llevarlo a cabo.
 
3.2 Luego de analizar la figura 4, discuta con sus compañeros/as si las siguientes afirmaciones son verdaderas o falsas. Justifique: 
a) Las motoneuronas alfa, ubicadas en la asta posterior Anterior de la médula espinal, están implicadas en el control de la postura y la realización de movimientos voluntarios y reflejos, ya que constituyen la vía final común que inervan los músculos esqueléticos. Para ello, las motoneuronas alfa reciben aferencias motoras Sensitivas de propioceptores ubicados en los mismos músculos implicados en la realización del movimiento, de interneuronas medulares y de centros nerviosos superiores mediante vías corticoespinales y de vías que nacen en el tronco encefálico, cerebelo y ganglios de la base. 
El asta posterior de la médula espinal es la sensitiva no la motora. 
Sist. Ventromedial
Sist. Dorsolateral
Figura 5. Aferencias de las motoneuronas alfa. Modificado de Neurociencia, Purves, Editorial Panamericana 2012, 5° Edición.
El Sistema Dorsolateral permite la realización de movimientos hábiles y delicados con los músculos distales de las extremidades. Ej: atarse las zapatillas o agarrar una aguja. 
El Sistema Ventromedial mantiene la postura y el equilibrio, regula los movimientos de orientación de la cabeza y el cuello durante el desplazamiento de la mirada e integra los movimientos del tronco con los de los miembros y controlan su dirección y progresión. Esta función es posible ya que las motoneuronas terminan y controlan los músculos axiales y proximales. 
Anotaciones: 
· El relevo en corteza tiene que ver con los movimientos voluntarios 
· Si es un arco reflejo (movimiento involuntario) no pasa por la corteza, se integra en la medula. 
· El huso muscular y los órganos tendinosos de Golgi dan información de la tensión del musculo (sensitiva) 
b) ¨Ante un rico e intenso olor a café, Juan decide agarrar una taza que se encuentra en la mesa¨ Para la planificación y ejecución de este movimiento se requiere quela actividad de las motoneuronas alfa, que inervan a los músculos del antebrazo, sean moduladas por vías corticoespinales provenientes de la corteza motora primaria, así como por vías que se originan en el núcleo rojo, los núcleos vestibulares, y la formación reticular. El cerebelo compara la información del plan motor con la proveniente de la periferia de nuestro cuerpo para corregir este movimiento durante su realización. 
Para justificar su respuesta, repase lo analizado en el teórico de sistema motor, así como lo discutido en la figura 4.
Olor a café → es el estimulo que viaja por las vías sensitivas aferentes hacia áreas sensoriales primarias → secundaria → áreas de asociación como la Corteza parietal posterior → corteza prefrontal (toma de decisiones) → Corteza motora.