Muscolo Scheletrico 4. Midollo spinale e riflessi

Prof. Carlo Capelli Fisiologia

Laurea in Scienze delle attività motorie e sportive

Università di Verona

Obiettivi •  Organizzazione dei MN e degli interneuroni spinali •  Attività motorie spinali: riflessi e central pattern generator della

locomozione •  Sistemi sensoriali muscolari: recettori di tensione ed allungamento •  I fusi neuromuscolari FN) recettori di stiramento che rilevano lunghezza

muscolare e velocità di contrazione •  Circuito del MN gamma •  Organi tendinei di Golgi (OTG): recettori di tensione •  Riflessi spinali:

•  Riflesso miotatico o di stiramento •  Riflesso miotatico inverso •  Riflesso flessorio da evitamento

Il midollo spinale nel sistema motorio

1.  Riflessi 2.  Locomozione: generatori locomotori del

cammino

Motoneuroni spinali •  Motoneuroni dell’area dorsale del corno ventrale; responsabili dei

movimenti flessori •  Motoneuroni dell’area ventrale del corno ventrale; responsabii dei

movimenti estensori •  Motoneuroni dorsolaterali corno ventrale: muscoli degli arti •  Motoneuroni ventromediali del corno ventrale: muscoli assiali •  Interneuroni

Il midollo spinale nel sistema motorio

Motoneuroni spinali •  Motoneuroni dell’area dorsale del

corno ventrale; responsabili dei movimenti flessori

•  Motoneuroni dell’area ventrale del corno ventrale; responsabii dei movimenti estensori

•  Motoneuroni dorsolaterali corno ventrale: muscoli degli arti

•  Motoneuroni ventromediali del corno ventrale: muscoli assiali

Interneuroni del midollo spinale Sono localizzati nella zona intermedia del midollo spinale •  Interneuroni localizzati nella parte laterale: assoni che formano sinapsi

ipsilaterali con MN che innervano gli arti •  Interneuroni della linea mediana: sinapsi con MN bilaterali che innervano

i muscoli posturali •  Hanno azioni eccitatorie associate con l’attivazione di muscoli

sinergici •  Hanno azioni inibitorie associate alla soppressione dell’attività dei

muscoli antagonisti •  Gli interneuroni proiettano anche i loro assoni inferiormente e

superiormente sino a regioni distanti parecchi segmenti spinali e possono quindi coordinare l’azione di diversi muscoli

Sistemi sensoriali muscolari •  Recettori di Tensione ed Allungamento

1.  Fusi neuromuscolari: sono recettori di stiramento che rilevano lunghezza muscolare e velocità di contrazione aumentando la loro frequenza di scarica

1.  Fibre a sacco nucleare: innervate da fibre nervose di tipo Ia; lunghezza e velocità

2.  Fibre a catena nucleare: fibre nervose di tipo II, lunghezza

Fusi neuromuscolari e circuito γ

•  MN γ innervano FN ai poli •  Quando MN γ si attivano, le

regione centrale dei FN è stirata

Fusi neuromuscolari e cicuito γ •  Se MN γ non sono attivi,

l’aumento di lunghezza delle fibre extrafusali (stiramento) determina un lieve aumento della frequenza di scarica dei neuroni sensoriali dei FN

•  Se MN γ sono attivi, l’aumento di lunghezza delel fibre extrafusali (stiramento) determina un aumento della frequenza di scarica dei neuroni sensoriali dei FN

•  L’attivazione dei MN γ conserva la sensibilità dei FN durante accorciamento delle fibre extrafusali

Organi tendinei del Golgi

•  OTG: Posti in serie alle fibre extrafusali

•  Fibre afferenti di tipo IIb •  Genera più PA quando la

tensione muscolare extrafusale si sviluppa con la contrazione

•  Sia FN che OTG sono recettori sensoriali somatici, corteccia sensoriale somatica o MS

Riflessi spinali •  Risposte motorie interamente messe in atto nel MS modificate da

segnali provenienti da centri superiori

1.  Riflesso da stiramento

•  I MN del corno ventrale che innervano gli estensori sono attivati dall fibre afferenti di FN

•  rapida estensione riflessa •  Contemporaneamente

interneuroni inibitori inibiscono i flessori antagonisti

Riflessi spinali 2.  Riflesso miotatico inverso

•  Gli OTG rilevano una forza eccessiva

•  Gli stimoli afferenti, arrivano ai nuclei della colonna dorsale e poi alla corteccia sensoriale somatica e al MS

•  attraverso interneuroni inibitori, i) bloccano l’attività dei MN che innervano gli agonisti e i muscoli sinergici; ii) attivano gli antagonisti

•  Si evidenzia quando un persona tenta di sollevare un peso maggiore di quello che in realtà riesce a sollevare

Riflessi spinali 3.  Riflesso flessorio da evitamento

•  Stimoli nocicettivi •  Gli stimoli afferenti, arrivano ai nuclei

della colonna dorsale •  interneuroni inibitori bloccano

l’attività dei MN che innervano gli estensori ipisilaterali e i flessori controlaterali

•  Sono attivati i flessori ipsilaterali e gli estensori controlaterali

•  Flessione del ginocchio e stabilizzazione dell’articolazione del ginocchio controlaterale

Bibliografia

•  Fisiologia dell’Uomo, autori vari, Edi.Ermes, Milano

•  Capitolo 2: Fisiologia del muscolo

•  Fisiologia Generale ed Umana, Rhoades-Pflanzer •  Capitolo 9: Sistemi motori