Movimientos y acciones

MOVIMIENTO Y ACCIONES
Clasificación de movimientos y
patrones de acción
• En el estudio de la biología, El siglo XVII el filosofo Descartes
enfatizo intento de clasificar movimientos , al establecer una
distinción entre las acciones mecánicas de los animales no
humanos y la conducta voluntaria de los humanos., que fue
superada en siglos XVIII y XIX por los descubrimientos de las
propiedades de la medula espinal. Durante este tiempo los
científicos descubrieron que las raíces ventrales contenían fibras
motoras; conexiones sensorio motoras parecían proporcionar las
bases para los movimientos simples. En el mismo periodo,
experimentos con los llamados animales espinales (animales cuya
medula espinal ha sido separada del encéfalo) demostraron que la
estimulación de la piel puede elicitar movimientos simples y
esteriotipados de los miembros, como la retirada ante una
estimulación dolorosa.
• A finales del siglo XIX y principios del XX el
fisiólogo británico Charles Sherrington presento
una extensa serie de estudios con animales
espinales. Mostró que la estimulación de la piel
de esos animales, como un pellizco provocaba
actos simples. Muchas de estas observaciones
le condujeron a argüir que las unidades básicas
de movimiento son los reflejos, que definía
como respuestas simples, altamente
estereotipadas y no aprendidas producidas ante
estímulos externos. Pero ¿ constituyen los
reflejos la unidad básica de los movimientos
simples y complejos actos? la principal critica
de esta concepción fue provocada por los
intentos de analizar secuencias complejas de
conducta , como el habla , en términos de
reflejos.
• Investigaciones recientes han mostrado que las
secuencias mas complejas de conducta , mas
que generadas por una cadena de reflejos ,
están determinadas por un plan interno. Los
actos pueden realizarse incluso sin que exista
una guía o control por parte de la alimentación
sensorial. Ejemplos de esta clase de planes
internos para la acción abarcan desde los
movimientos aprendidos, como tocar el piano,
aun amplio rango de conductas de escape a
animales inferiores como el cangrejo. En la
siguiente tabla se muestra un esquema sobre la
clasificación del movimiento generado desde
una perspectiva etiológica.
Tipos
I. Reflejos simples
miotatico
Lanzamiento de la rodilla
estornudo
sobresalto
parpadeo
contracción pupilar
II. Postura y cambios postulares
estar de pie
levantarse
estar echado
balancearse
sentarse
postura para orinar
III:Locomocion
Caminar
trepar
correr
arrastrarse
nadar
deslizarse
volar
saltar
IV. Orientación sensorial
volver la cabeza
tocar
fijación ocular
oler
mover las orejas
saborear
Patrones de acción típicos de una especie
Ingestión: saborear, masticar, morder, sorber, beber.
cortejo: despliegue, olfateo, persecución, retirada.
escape y defensa: silbar, escupir, postura de sumisión, agacharse.
acicalamiento: lavado, arreglo de las plumas, lamido.
gestos. Muecas , erección del pelo, mirar de soslayo, enseñar los dientes, sonreír.
VI. Patrones adquiridos
Hablar
escupir
uso de herramientas
conducir un coche
vestirse
deportes
Técnicas para analizar
movimientos y acciones
•
correcciones
Otros in pus sensoriales
incluyendo retroalimentación
Centro
de comparación
Generador de
Programas
De movimiento
•
Retroalimentación
Cineastica
copia de instrucciones motoras
Enfoques de sistemas de control
•
Señal de control
Salida
Detector de error
controlador
Señal de
Retroalimentación
transductor
orden
Sistema
controlado
Enfoque Neurobiológico
• Algunos investigadores distinguen en el sistema nervioso central 4
niveles jerárquicamente organizados de sistemas de control de
motor. El primer nivel corresponde a la medula espinal, y se
encarga de las repuestas reflejadas. El procedimiento a este nivel
es relativamente rígido e implica numerosos mecanismos
automáticos. El siguiente nivel es el tronco del encéfalo, que integra
las ordenes motoras de los niveles superiores del encéfalo y
transmite inputs provenientes de la medula espinal. El nivel superior
correspondiente a la corteza motora primaria en la que se inician
algunas de las ordenes primarias de acción. Otro nivel de
procesamiento cortical radica en las actividades de áreas
adyacentes a la corteza motora, conocidas como áreas motoras no
primarias. Le cerebelo y los ganglios básales suponen potentes
influencias en los sistemas motores .
•
Se divide en:
Región posterior (área motora primaria o área 4 de Brodmann): Su función es llevar
a cabo los movimientos individuales de diferentes partes del cuerpo. Recibe
aferencias del tálamo, corteza sensitiva, área premotora, cerebelo y ganglios basales
ya que esta área constituye la estación final para la conversión del diseño en la
ejecución del movimiento.
Región anterior (área motora secundaria, área premotora, o área 6 de Brodmann y
partes de las áreas 8, 44 y 45): Almacena programas de actividad motora reunidos
como resultado de la experiencia pasada. Participa en el control de movimientos
posturales groseros mediante sus conexiones con los ganglios basales, además
recibe aferencias de la corteza sensitiva y tálamo. Es la que programa la actividad
del área motora primaria.
Área motora suplementaria Se encarga de los movimiento de las extremidades
contra laterales, importante para iniciar el movimiento. La eliminación de esta área no
produce perdida permanente del movimiento.
•
Campo ocular frontal :Se encarga de los movimientos conjugados de los ojos,
sobretodo los del lado opuesto. Controla los movimientos oculares voluntarios y es
independiente de estímulos visuales.
Área motora del lenguaje o Área de Broca: Ubicada en la circunvolución frontal
inferiores importante en la formación de palabras, debido a sus conexiones con el
área motora primaria. En la mayoría de las personas esta área es dominante en el
hemisferio izquierdo, y la ablación del hemisferio no dominante no tiene efectos
sobre el lenguaje, mientras que daño del hemisferio dominante produce pérdida de la
capacidad para producir la palabra, es decir una afasia de expresión, conocida como
afasia de broca.
Corteza prefrontal : Se ubica por delante del área precentral, región extensa que se
conecta con un gran número de vías aferentes y eferentes. Se vincula con la
personalidad del individuo y con la regulación de la profundidad de los sentimientos,
así como en la determinación de la iniciativa y el juicio del individuo. También
interviene en el proceso de atención.
• Las lesiones de la corteza prefrontal se pueden
presentar como un síndrome apático o pseudo
depresivo, que se traduce en una reducción de la
espontaneidad motora y verbal, pérdida de iniciativa,
actividad motora y mental más lenta, indiferencia
afectiva, escasa emotividad y menor interés sexual. (se
relaciona con lesión de la región frontomedial). Mientras
otros presentan un síndrome desinhibido o pseudo
psicopático, que se caracteriza por dificultad para
reducir la velocidad de ciertas conductas, pérdida de
autocrítica, conducta social inapropiada, indiferencia por
los demás, y desinhibición o promiscuidad sexual. (Se
relaciona con lesión de la región frontobasal)
•
CEREBELO
Según la función principal que realizan y las conexiones que establecen, en el
cerebelo se pueden identificar 3 regiones diferentes: vestíbulo cerebelo, espino
cerebelo y cerebro cerebelo.
El vestíbulo cerebelo está formado por el lóbulo floculonodular. Recibe aferencias de
los canales semicirculares y de las máculas a través de los núcleos vestibulares, y
de corteza visual a través de los núcleos del puente. . Es capaz de modular la
actividad de los tractos que descienden desde los núcleos vestibulares a la médula
espinal y de las moto neuronas α que inervan los músculos extrínsecos del globo
ocular. Gracias a ello el vestíbulo cerebelo se encarga de controlar y regular el
equilibrio corporal y los movimientos oculares.
Las bandas paravermianas son un par de franjas longitudinales que se disponen a
ambos lados de la banda vermiana, en la parte más medial de los hemisferios
cerebelosos. Recibe aferencias somato sensoriales procedentes de la médula
espinal y del núcleo sensitivo del nervio trigémino.
En la banda vermiana se controlan los movimientos musculares del tronco, el cuello
y las porciones proximales de las extremidades. En las bandas paravermianas
controlan las porciones dístales de las extremidades superiores e inferiores,
especialmente las manos, los pies y los dedos
• Los ganglios basales son una colección de núcleos que
se encuentran a ambos lados del tálamo, fuera y
alrededor del sistema límbico, pero debajo del giro
cingulado y dentro de los lóbulos temporales. A pesar de
que el glutamato es el neurotransmisor más común aquí
cómo en el resto del cerebro, el neurotransmisor
inhibitorio GABA juega el papel más importante en los
ganglios basales.
•
El grupo más grande de estos núcleos son llamados
el cuerpo estriado, compuesto del núcleo caudado, el
putamen, el globo pálido, y el núcleo acumbens. Todas
estas estructuras son dobles, un conjunto a cada lado
del septum central.
• El núcleo caudado comienza justo debajo del lóbulo frontal y se
curva hacia el lóbulo occipital. Envía sus mensajes al lóbulo frontal
(especialmente al cortex orbital, justo por encima de los ojos), y
parece ser el responsable de informarnos de que algo no va bien y
que debemos hacer algo al respecto: ¡Lávate las manos! ¡Cierra la
puerta! Como estos ejemplos muestran, el trastorno obsesivo
compulsivo (TOC) parece implicar un núcleo caudado
sobreactivado. Por otra parte, un núcleo caudado hipoactivo puede
estar implicado en varios desordenes, como el déficit de atención
(TDA), depresión, ciertos aspectos de la esquizofrenia y la simple
apatía. También está implicado en el síndrome PAP, una dramática
perdida de motivación que se ha descubierto recientemente.
•
El putamen descansa justo debajo y detrás del núcleo caudado.
Parece estar implicado en coordinar los comportamientos
automáticos como montar en bicicleta, conducir un coche, o trabajar
en una línea de montaje. Los problemas con el putamen pueden
explicar los síntomas del síndrome de Tourette.
•
•
•
El globo pálido está localizado dentro del putamen, con una parte exterior
y otra interior. Recibe información desde el núcleo caudado y el putamen, y
envía información a la sustancia negra (ver más abajo).
El núcleo acumbens es un núcleo que se encuentra justo debajo del
núcleo anterior. Recibe señales del cortex prefrontal (por vía del área
tegmental ventral) y envía otras señales de vuelta allí por vía del globo
pálido. Las entradas de señal usan dopamina, y se conocen muchas
drogas que incrementan mucho estos mensajes al núcleo acumbens.
Otro núcleo de los ganglios basales es la sustancia negra. Está
localizada en las porciones superiores del cerebro medio, bajo el tálamo, y
toma su color de la neuromelanina, un pariente cercano del pigmento de la
piel. Una parte (sustancia negra compacta) usa neuronas dopaminérgicas
para enviar señales hacia el cuerpo estriado. La función exacta se
desconoce, pero se cree que implica circuitos de recompensa. La
enfermedad de Parkinson también se debe a la muerte de neuronas
dopaminérgicas aquí.
• La otra parte de la sustancia negra (sustancia negra
reticulada) es en su mayor parte neuronas GABA. Su
función más conocida es controlar los movimientos de
los ojos. Está también implicada en la enfermedad de
Parkinson así como en la epilepsia.
• Cómo se puede ver, algunos problemas serios están
fuertemente asociados a los ganglios basales. Sobre
algunos, como el Trastorno de Atención con
Hiperactividad (TDAH), el síndrome de Tourette, el TOC,
y la esquizofrenia, se hablará en otras partes de este
texto. Otras son quizá menos psicológicos y más físicos,
pero no por ello menos importantes
Mecanismos del sistema esquelético
• Algunas propiedades de los actos dependen de las
características del esqueleto y de los mismo músculos.
El sistema esquelético de cualquier vertebrado consiste
en numerosos huesos de forma diferente , peso,
longitud. A partir de experiencias dolorosas sabemos
que los huesos no se doblan. Los lugares
fundamentales para la flexión son las articulaciones, en
las que los huesos se conectan entre si. Tanto como el
peso como la forma de cualquier hueso tienen
relevancia en la actividad de una articulación, ya que
determinan propiedades importantes para sus acciones
de palanca. Muchas características de las diferencias de
movimientos entre las especies pueden ser predichas
directamente a partir de comparaciones del tamaño y de
forma de los huesos implicados.
Mecanismos del sistema muscular
• Nuestro esqueleto ahora ha de cubrirse de músculos. La
distribución de los músculos corporales- su tamaño y
unión de los huesos- proporcionan indicaciones directas
de los tipos de movimientos en los que intervienen. Al
contraerse , algunos músculos generan fuerzas que
sustentan el peso corporal, y otros producen
movimientos alrededor de la articulación. En contraste,
otros músculos no actúan en absoluto sobre el
esqueleto- por ejemplo, los que mueven los ojos, labios
y lengua y los que contraen el abdomen-. Las
contracciones son controladas por el sistema nervioso
central, el cerebro controla las contracciones voluntarias,
mientras que la médula espinal controla los reflejos
involuntarios
Control de movimientos: retroalimentación sensorial de los
músculos y articulaciones.
•
•
•
Contracción muscular microscópica
La contracción muscular se puede explicar bajo el punto de vista del tipo de
músculo involucrado, según una escala microscópica o molecular. Hay tres
tipos generales de tejido muscular, el músculo esquelético, cardíaco y liso,
los dos últimos bajo el régimen de contracciones involuntarias.
Para los músculos estriados (voluntarios), las contracciones ocurren como
resultado de un esfuerzo consciente originado en el cerebro. Las señales
del cerebro viajan en la forma de potenciales de acción por los nervios
hasta la neurona motora que inerva la fibra muscular. En el caso de los
reflejos involuntarios, la señal contráctil puede originarse en la médula
espinal a través de un circuito con la materia gris. En la musculatura
involuntaria, como son el caso del corazón y la musculatura lisa (por
ejemplo, en el intestino o el sistema vascular), la contracción ocurre como
resultado de actividad inconsciente del sistema nervioso autónomo o bien
por estimulación endógena del mismo músculo. Algunas contracciones
como la locomoción, la respiración, y la masticación pueden iniciarse tanto
consciente como inconscientemente, pero se continúan por medio de un
reflejo inconsciente.
• El músculo es un tejido formado por células fusiformes
constituidas por el sarcolema que es la membrana
celular y el sarcoplasma que contienen las organelas, el
núcleo celular, mioglobina y un complejo entramado
proteico de fibras llamadas actina y miosina cuya
principal propiedad, llamada contractilidad, es la de
acortar su longitud cuando son sometidas a un estímulo
químico o eléctrico. Estas proteínas tienen forma
helicoidal o de hélice, y cuando son activadas se unen y
rotan de forma que producen un acortamiento de la
fibra. Durante un solo movimiento existen varios
procesos de unión y desunión del conjunto actinamiosina
Tipos de contracciones
•
•
•
Una contracción concéntrica ocurre cuando un músculo desarrolla una
tensión suficiente para superar una resistencia, de forma tal que este se
acorta y moviliza una parte del cuerpo venciendo dicha resistencia. Un
claro ejemplo es cuando llevamos un vaso de agua a la boca para beber,
existe acortamiento muscular concéntrico ya que los puntos de inserción de
los músculos de juntan, se acortan o se contraen.
Una contracción excéntrica se da cuando una resistencia dada es mayor
que la tensión ejercida por un músculo determinado, de forma que éste se
alarga. Se dice que dicho músculo ejerce una contracción excéntrica,
cuando el músculo desarrolla tensión alargándose, es decir extendiendo su
longitud. Un ejemplo claro es cuando llevamos el vaso desde la boca hasta
apoyarlo en la mesa, en este caso el bíceps braquial se contrae
excéntricamente.
En una contracción isométrica el músculo permanece estático sin acortarse
ni alargarse, pero aunque permanece estático genera tensión, un ejemplo
de la vida cotidiana sería cuando llevamos a un chico en brazos, los brazos
no se mueven, mantienen al niño en la misma posición y generan tensión
para que el niño no se caiga al piso, no se produce ni acortamiento ni
alargamiento de las fibras musculares.
Propiocepción
• La propiocepción es el sentido que informa al organismo de la
posición de los músculos.
• La información es transmitida al cerebro desde pequeñas porciones
de fibras nerviosas que se hallan en el interior de los músculos y
que actúan como diminutos resortes sensibles.
• Sin la propriocepción seríamos incapaces de movernos en la
oscuridad o de percibir la posición de nuestras extremidades.
• Del latín proprius, propio, y percepción; es el sentir de la posición
relativa de las partes corporales contiguas. A diferencia de los seis
sentidos de exterocepción (visión, gusto, olfato, tacto, audición y
equilibriocepción) por los que percibimos el mundo exterior, la
propriocepción es un sentido de interocepción por el que tenemos
conciencia del estado interno del cuerpo propio. Es el sentido que
indica si el cuerpo se está moviendo, así como también de la
posición relativa de diversas partes del cuerpo con respecto a otras.
Control encefálico de los
movimientos
• Sistema piramidal
• Sistema formado por las vías del sistema nervioso central
encargadas de llevar los impulsos nerviosos desde la corteza
cerebral motora hasta las alfa-motoneuronas de las astas ventrales
de la médula espinal.
• Es sistema piramidal o vía corticoespinal es un conjunto de axones
que viajan desde la corteza cerebral hasta la médula espinal. La vía
corticoespinal contiene exclusivamente axones motores. Cerca del
85% de los axones se decusa en el bulbo raquídeo (en el punto
conocido como descusación de las pirámides). Esto explica por qué
los movimientos de un lado del cuerpo son controlados por el lado
opuesto del cerebro.
Tronco del encéfalo
•
El tronco del encéfalo o tronco cerebral es la estructura nerviosa que se encuentra
en la fosa cerebral posterior, ubicado caudal a los hemisferios cerebrales, por delante
del cerebelo. Está compuesto por el bulbo raquídeo, la protuberancia anular (o
puente tronco encefálico) y el mesoencéfalo. Es la mayor ruta de comunicación entre
el cerebro anterior, la médula espinal y los nervios periféricos. También controla
varias funciones incluyendo la respiración, regulación del ritmo cardíaco y aspectos
primarios de la localización del sonido. Formado por sustancia gris y blanca. La
sustancia gris forma núcleos dentro de la sustancia blanca, que se pueden subdividir
en tres tipos:
•
•
•
•
•
•
Centros segmentarios que representan el origen real de los nervios craneanos.
Núcleos del tronco cerebral que incluyen:
Relevos de vías sensitivas.
Origen de vías de asociación del tronco cerebral.
Origen de vías motoras involuntarias (vía extrapiramidal).
Formación o sustancia reticular: conjunto de neuronas que ejerciendo un efecto
facilitador o inhibidor interviene en varios procesos como, por ejemplo, el estado de
sueño-vigilia.
Trastornos del movimiento
• Enfermedad de Parkinson
• La enfermedad de Parkinson se caracteriza por temblores, rigidez
muscular, dificultad en hacer movimientos rápidos y suaves, y estar
de pie o caminar dificultoso. Muchas personas también desarrollan
depresión y ansiedad y, más tarde, problemas con pérdida de
memoria y demencia.
• Se desarrolla normalmente en edad avanzada, pero puede ocurrir
en personas más jóvenes.
• La enfermedad de Huntington
• Está enfermedad se caracteriza por una pérdida de memoria y
movimientos extraños y bruscos llamados “corea”. Es una
enfermedad hereditaria (con un gen dominante) e implica la muerte
celular en el núcleo caudado. Comienza normalmente sobre los 30
años, pero puede empezar a cualquier edad.
• Parálisis cerebral
•
La gente con parálisis cerebral tienen varios problemas motores,
como espasticidad, parálisis e incluso apoplejía. La espasticidad
se produce cuando algunos músculos están constantemente tensos
e interfieren con el movimiento normal. Esta es la razón para la
posición inusual de manos y brazos que hemos visto en estos
enfermos.
• Aparentemente es debida a un daño cerebral, normalmente antes
del nacimiento. Las causas pueden incluir infección fetal, toxinas
medioambientales, o falta de oxígeno.
• BALISMO
•
Se producen movimientos involuntarios de los brazos, como la
acción de lanzar un objeto. Se debe a una lesión en el núcleo
subtalámico, habitualmente debido a una hemorragia. La lesión del
núcleo subtalámico interrumpe la vía indirecta y por tanto desinhibe
a los movimientos involuntarios. Frecuentemente aparece sólo en
un brazo, y entonces se denomina hemibalismo.