REGULACIÓN DE LA ACTIVIDAD MOTORA FUNCIONAL

Descripción de Estructuras del SNC

1. CORTEZA MOTORA PRIMARIA

UBICACIÓN ANATÓMICA

Por anterior al surco central. Ocupa el espacio de la circunvolución precentral. Se corresponde con el área 4 de brodman.

En ella existe un mapa topográfico de la mitad del cuerpo contralateral (homúnculo motor)En el homúnculo motor el área cortical destinada a una región específica del cuerpo no es proporcional a su tamaño, sino al grado de precisión con el que se ejecuta el movimiento.

Función: Elaboración de movimientos individuales de los diferentes segmentos (regiones) del cuerpo. Para esto recibe información de numerosas fibras aferentes provenientes del:

Área Premotora Corteza sensitiva Tálamo Cerebelo Ganglios basales

La CMP se relaciona con el sistema musculoesquelético de forma plástica, cambiando constantemente en función de una retroalimentación periférica. Esto hace posible su participación en el diseño de patrones de movimiento.

La gran plasticidad de la relación corteza-músculo tiene importancia clínica, ya que abre la posibilidad desde el punto de vista teórico, de rehabilitación en pacientes que han sufrido lesiones en el área motora primaria.

ÁREA PREMOTORAo

CORTEZA MOTORA SECUNDARIA

Ubicación Anatómica:

Por anterior a la corteza motora primaria. Se corresponde con el área 6 de Brodmann

Función; Organizar los programas de la actividad motora relacionándolas con experiencias pasadas. Por lo tanto programaría la actividad del área motora primaria, participando específicamente en el control de los movimientos posturales groseros a través de sus conexiones con los ganglios de la base.

ÁREA MOTORA SUPLEMENTARIA

Ubicación anatómica: Cara medial del hemisferio cerebral. Ocupa la región más medial del área 6 de Brodmann.Establece conexiones con la corteza motora primaria, premotora y somatosensorial ipsilateral, así como con el Área Motora Suplementaria contralateral.A nivel subcortical presenta proyecciones desde y hasta los Ganglios de la base a través del tálamo y el Cerebelo.

Función: Analiza la información externa frente a las necesidades internas del individuo para facilitar la programación de una conducta de movimiento voluntario. Planifica y prepara el movimiento.

ÁREA SOMATOSENSITIVA PRIMARIA (S1)

Ubicación anátomica: Ocupa la circunvolución postcentral y la parte posterior del lóbulo paracentral. Áreas 1,2 y 3 de BrodmannLa mitad contralateral se mapea somatotópicamente en la región S1 de cada hemisferio cerebral (Homúnculo sensitivo).

Proyecciones aferentes:

Fibras nerviosas procedentes de los núcleos ventrales posterolateral y posteromedial del tálamo.

Núcleo ventral posterolateral: Información exteroceptiva (tacto, dolor y T) Núcleo ventral posteromedial: Información Propioceptiva (Tacto discriminativo,

posición). Fibras comisurales de S1 contralateral a través del cuerpo calloso Fibras de asociación desde la corteza motora adyacente.

Proyecciones eferentes:

Cortezas motoras S1 contralateral Corteza de asociación somatosensorial en la corteza parietal posterior Núcleos ventrales posteriores del tálamo.

Extensión cortical

La representación somatotópica de S1 tiene una base genética, mostrando pequeñas diferencias entre los individuos, sin embargo un área determinada puede aumentar su extensión mediante un proceso de aprendizaje y puede reducirse e incluso suprimirse durante por ejemplo la amputación de un miembro.

AREA SOMATOSENSITIVA SECUNDARIA (S2)

Ubicación anatómica:

Región más caudal de la circunvolución postcentral. La representación del cuerpo en esta área es bilateral, con predominancia contralateral inversa a la de S1.

Proyecciones:

S1 (ipsilateral y contralateral). Núcleos ventrales posteromedial y centrolateral del tálamo

Función

Está implicada en la percepción consciente de estímulos dolorosos.

AREA DE ASOCIACIÓN SOMATOSENSORIAL PRIMARIA

Ubicación anatómica.

Ocupa el lobulillo parietal superior y parte del inferior (áreas 5 y 7 de Brodmann)

Proyecciones

Áreas S1 Núcleos del tálamo

Función:

Recibir e integrar las diferentes modalidades sensitivas lo que permite reconocer forma, tamaño y textura de los objetos a través del tacto. Su lesión produce astereognosia.

Ganglios basales

Masas de sustancias gris situadas en cada hemisferio entre la corteza y el tálamo.

Desde el punto de vista anatómico integran este grupo:

Núcleo caudado, Globo pálido y putamen.

Desde el punto de vista funcional lo integran:

Núcleo rojo, sustancia negra y núcleo subtalámico.

Terminologías utilizadas para describir núcleos o ganglios basales

Estructura neurológica Núcleos basales

Caudado caudado

Lenticular Pálido y putamen

Estriado Caudado y lenticular

neoestriado Caudado y putamen

Proyecciones aferentes:

Corteza cerebral

Proyecciones eferentes:

Corteza cerebral a través del tálamo. (mayor proporción) Troncoencéfalo en vez de al tálamo (mínima cantidad).

Función:

Regulan la actividad cortical durante la planificación, iniciación y finalización de los movimientos.

Control de funciones no motoras:

Actividad cognitiva Comportamiento adaptativo.

Lesión en Ganglios basalesDiscinesias

Enfermedad de Parkinson: Degeneración de neuronas dopaminérgicas de la sustancia negra.

Corea de Huntington: Degeneración del núcleo estriado. Balismo: Afectación del núcleo subtalámico.

Función Cerebelosa

Modular y controlar los movimientos voluntarios. Para esto establece sistemas de retroalimentación que comparan el objetivo motor

planificado y el movimiento que se está ejecutando. Realiza finalmente los ajustes necesarios de coordinación y guía para la

consecución del movimiento planificado inicialmente Por último gradúa y armoniza el tono muscular y mantiene la postura corporal

normal. Una alteración de la función cerebelosa provoca errores en la ejecución motora

precisa ipsilateral.

VÍAS EFERENTES VISCERALES:

Estas vías controlan glándulas , músculo liso y cardiaco. Dentro de estas vías vamos a identificar:

Sistema Simpático (Toráco-Lumbar) Sistema Parasimpáticos (Cráneo-Sacral)

VÍAS EFERENTES SOMÁTICAS

Estas vías controlan la musculatura estriada.Se subdividen en:

Sistema Piramidal: Vía motora voluntaria. Sistema Extrapiramidal: Vía Motora de movimientos asociados y Semivoluntarios.

NIVELES DE CONTROL MOTOR

Nivel 1:

Función: Programar

Se relaciona con la programación, planificación e iniciación del movimiento.

Responde a deseos de moverse, que proviene del sistema límbico y corteza parietal posterior.Participan: Núcleo Basales, Área Motora Suplementaria, Corteza Premotora y Corteza Prefrontal.

Nivel 2:

Función: Coordinar

Se relaciona con la coordinación de los movimientos a cargo del cerebelo, el cual tiene una memoria motora que permite aprender nuevos movimientos y ajustar la actividad muscular durante los movimientos complejos.Su lesión: provoca la desaparición de la coordinación de los movimientos.

Nivel 3:

Función: Ejecutar

Ejecución Cortical de los movimientos mediante tractos motores descendentes Supraespinales, destinados al control de las motoneuronas inferiores del tronco encefálico y de la médula espinal. Corresponden a las vías Motoras Piramidales y Extrapiramidales.

Nivel 4:

Nivel 4

Función: Modular. Neurona del Tronco Encefálico y de la Médula Espinal: Interneuronas (modulación).

Nivel 5:

Vía motora final común, alfa y gamma motoneuronas, sus axones llegan directamente a los músculos voluntarios. Además, reciben fibras sensitivas desde los husos neuromusculares y de los órganos tendinosos de Golgi, que se encuentran en los músculos y tendones para la ejecución del reflejo de estiramiento simple.

Los Sistemas (Niveles) de Control Motor utilizan la información sensorial para funcionar, como: posición, orientación, estado de contracción de los músculos.

ORGANIZACIÓN DE LOS SISTEMAS MOTORES

Organización Jerárquica:

Los niveles más inferiores del Sistema Nervioso. Integran reflejos sin la intervención de los niveles superiores.

Organización Paralela:

Los centros superiores pueden ajustar el funcionamiento de los circuitos medulares. Permite el control independiente de determinadas acciones.

VÍAS EFERENTES SOMÁTICAS

SISTEMA PIRAMIDAL

Se conoce también como vía motora voluntaria.

Su función es: Controlar las motoneuronas del Sistema Segmentario (Centros motores subcorticales) estimulándolas o inhibiéndolas.

Alrededor de 2/3 de las fibras proviene del lóbulo Frontal y 1/3 del lóbulo Parietal.Sólo el 60% de sus fibras que vienen del córtex cerebral son mielinizadas, y un 40% son amielínicas. Las fibras mielinizadas o axones de las células gigantes sólo corresponden al 2 ó 3 % del total de fibras mielinizadas.

Los movimientos automáticos están bajo control de los centros motores subcorticales, los cuales pueden ser modificados por acción del Sistema Piramidal. Está constituido por los Fascículos: Corticoespinal y Corticonuclear

Las fibras que constituyen el sistema piramidal (Tracto corticoespinal y Tracto corticonuclear): Pasan a través de la Cápsula Interna, Pedúnculo Cerebral, Porción Basilar del Puente, Pirámide Bulbar. En la cápsula Interna pasan a nivel del brazo posterior.

Estas fibras, una vez que han pasado la cápsula interna pueden sufrir alguna patología como es, por ejemplo, la presencia de un coágulo producto de una rotura de algunas de las arteriolas que se originan de la arteria cerebral media, el cual produce un bloqueo de la conducción nerviosa a través de la cápsula interna, lo que se manifiesta en una hemiplejia o parálisis contralateral.

Junto a las Fibras Corticopontinas, el Sistema Piramidal forma los Pedúnculos Cerebrales. El Tracto Piramidal se ubica en la parte media de los Pedúnculos Cerebrales.

A nivel de los Pedúnculos Cerebrales, las fibras del Tracto Corticonuclear son las más mediales, seguidas por las del Tracto Corticoespinal (fibras para el miembro superior, tronco, miembro inferior) y Parietopontinas.

Al pasar al puente las fibras rotan, quedando: el Tracto Corticonuclear Dorsalmente y ventralmente las fibras del tracto Corticoespinal (cervicales, torácicas, lumbares y sacras). El 70-90% de las Fibras del Tracto Corticoespinal cruzan la línea media a nivel de la decusación de las pirámides. Las fibras para el miembro superior cruzan dorsales a las destinadas al control del miembro inferior. La mayoría de las Fibras del Tracto Corticoespinal terminan en las interneuronas entre el cuerno ventral y dorsal.

TRACTO CORTICOESPINAL

La mayoría se origina en las áreas motoras y premotoras; y terminan en las interneuronas, entre el cuerno ventral y dorsal (alfa motoneuronas).

Funciones:

Es esencial para la habilidad y precisión de movimientos; la ejecución de movimientos finos de los dedos. (Sin embargo, no puede iniciar estos movimientos por sí mismos, lo hacen las fibras corticofugales). Además, regula los relevos sensitivos y la selección de la modalidad sensorial que alcanza el córtex cerebral.

El tracto corticoespinal fundamentalmente estimula las neuronas flexoras e inhibe las extensoras. A nivel de la sustancia gris medular existen las neuronas inhibitorias de Renshaw que inhiben a las neuronas extensoras.

Clasificación:

Las fibras del Tracto Corticoespinal se disponen más o menos dispersas, se van concentrando y se van ubicando dentro de las pirámides bulbares para llegar a nivel del límite inferior del bulbo donde un 70-90% de las fibras cruzan la línea media constituyendo el Tracto Corticoespinal Lateral que se ubica en el cordón lateral de la médula, en el lado opuesto. El resto de las fibras va a descender directamente en dirección a la médula constituyendo el Tracto Corticoespinal Anterior, el cual también decusa, pero a nivel de la comisura blanca medular.

Tracto Corticoespinal Lateral

Es producto de la Decusación Piramidal, por lo tanto, representa el 70 a 90% de las fibras. Sus fibras terminan en las neuronas motoras, en la parte lateral del cuerno ventral. Se ubica a lo largo de todo el cordón lateral de la médula. Presenta las fibras para el miembro superior mediales a las fibras para el miembro inferior. Inerva la musculatura distal de las extremidades.

Tracto Corticoespinal Ventral

Corresponde al 8% de las fibras que no decusa a nivel bulbar. El 98% de este tracto, decusa en forma segmentaria en los niveles medulares a través de la comisura blanca. El 2% se mantiene ipsolateralmente (Tracto Barnes). Sus fibras terminan en las neuronas motoras de la parte medial del cuerno ventral, que inerva la musculatura del cuello, tronco y porción proximal de las extremidades.

Lesiones:

Su lesión provoca Parálisis. Si la lesión es por encima del nivel de la decusación motora será una Parálisis Contralateral al sitio de la lesión. Si la lesión es por debajo del nivel de la decusación motora será una Parálisis Ipsilateral al sitio de la lesión.

Además de la parálisis, las lesiones producen un conjunto de signos neurológicos, que incluye:

Espasticidad Reflejos Miotáticos Hiperactivos (Hiperreflexia) Signo Babinsky positivo Clonus

En conjunto, este conglomerado de datos clínicos se conoce como: Signos de Motoneurona Superior.

Se puede concluir que el sistema piramidal realiza el control de todos los movimientos voluntarios a través de un proceso de inhibición de motoneuronas, o a través de un proceso de estimulación de motoneuronas. Podría esto explicar por qué cuando hay una

lesión de motoneurona superior en una primera etapa tenemos una parálisis espástica, debido a que se libera la motoneurona inferior del control de la motoneurona superior, haciendo que la persona se ponga rígida y aumenten sus reflejos tendinosos. Entonces el sistema piramidal actúa inhibiendo o facilitando la acción de la motoneurona que se encuentra en el cuerno ventral de la médula. (Tanto el tracto corticoespinal lateral como el anterior participan en el control de la motoneurona inferior).

TRACTO CORTICONUCLEAR

Se origina en las áreas de la cara, en la corteza cerebral. En la cápsula interna, se ubica a nivel de la rodilla. No alcanza la médula, se proyecta sobre los Núcleos de los Nervios Craneales. Algunas de sus fibras se proyectan directamente sobre los siguiente núcleos:

Motor del V par, del VII par y Núcleo del XII par (Inervación bilateral)

La mayoría de sus fibras termina en núcleos reticulares (Tracto Corticorreticulonuclear), antes de alcanzar los núcleos de los nervios craneales. Es importante tener en cuenta que la mayoría de los núcleos de los Nervios Craneales reciben fibras Corticonucleares Bilaterales.

Trayecto:

Cápsula Interna (rodilla) —> Pedúnculo Cerebral —> Porción Basilar del Puente (aquí se entrecruzan sus fibras con las del tracto corticoespinal)

Lesiones:

Su lesión provoca Paresia, de los músculos inervados por el núcleo del Nervio craneal correspondiente (Parálisis Pseudobulbar). Curiosamente, se dice que el tracto corticonuclear trae fibras homolaterales para el núcleo del troclear. Por lo anterior, en la parálisis central se paralizan todos los músculos de la órbita hacia abajo, en cambio, hacia arriba se puede realizar movimiento.

SISTEMA EXTRAPIRAMIDAL

Este sistema motor está formado por los núcleos de la base y núcleos que complementan la actividad del Sistema Piramidal, participando en el control de la actividad motora cortical, como también en funciones cognitivas.

Su Función es: Mantener el balance, postura y equilibrio mientras se realizan movimientos voluntarios. También controla movimientos asociados o involuntarios. Por lo tanto, este sistema tiene por función el control automático del tono muscular y de los movimientos asociados que acompañan a los movimientos voluntarios. Por ejemplo, al hacer una flexión del muslo, voluntariamente se esta manejando el miembro inferior derecho, y en forma involuntaria, todo el resto de la musculatura del cuerpo hace mantener el equilibrio y el tono muscular, esto último es controlado por el sistema extrapiramidal.

La Lesión del sistema extrapiramidal se manifiesta en: Alteraciones en la calidad de los movimientos, Alteraciones de Tono Muscular (Rigidez), Aparición de Temblores.

Enfermedad característica: Parkinson.

Características

Se llama sistema extrapiramidal ya que la mayoría de sus fibras descendentes no pasan por las pirámides bulbares. Esta es una descripción anatómica muy utilizada por los clínicos.

A diferencia del sistema piramidal, éste es un sistema motor filogenéticamente muy antiguo y está formado por una serie de cadenas y circuitos neuronales de mayor complejidad que el sistema piramidal, denominado Sistema Neuronal Polisináptico.

En el sistema extrapiramidal se van a distinguir:

Núcleos motores: Cuerpo Estriado (Núcleo caudado y el putamen), globo pálido, núcleo subtalámico, núcleo rojo y núcleo negro.

Núcleos Integradores: Núcleos talámicos (centromediano), Núcleos Vestibulares, Formación Reticular y el más importante es el Cerebelo (que Delmas llama el "telencéfalo" de las vías extrapiramidales). Estos núcleos (integradores) programan las respuestas motoras de tipo automático y de tipo asociado, a los movimientos voluntarios.

Junto con la existencia de núcleos motores y centros de integración hay fascículos (sustancia blanca) que se identifican como pertenecientes al sistema extrapiramidal, los cuales están dispuestos para establecer un sistema de retroalimentación entre los núcleos motores y los centros de integración. Entre estos fascículos vamos a identificar a algunos como:

Asa lenticular : Nace en el globo pálido y desciende con fibras en dirección hacia el tegmento del mesencéfalo y hacia el tálamo.

Fascículo Subtalámico: Une el globo pálido con el núcleo subtalámico.

Hay otros Fascículos que van desde el cerebelo hacia el núcleo rojo y/o hacia el tálamo, que pueden ser identificados.

Otro Fascículo, es el que conecta el núcleo negro con el putamen. Esta conexión es muy importante porque aquí se libera el neurotransmisor dopamina que falla en el Parkinson. Esta enfermedad es un ejemplo como enfermedad del sistema extrapiramidal, se caracteriza por alteración del tono muscular, temblor y rigidez.

Además, existen fascículos descendentes que van en dirección hacia la médula espinal (sustancia gris), que pertenecen a este sistema. Los fascículos más importantes son:

F. Reticuloespinal Medial F. Reticuloespinal Lateral F. Rubroespinal F. Vestibuloespinal Lateral F. Vestibuloespinal Medial Fascículo Tectoespinal F. Olivoespinal

TRACTO RUBROESPINAL

Es la principal vía motora del mesencéfalo. Se considera como un Tracto Corticoespinal Indirecto. Se origina en neuronas de la parte caudal del Núcleo Rojo. Cruza en la Decusación Tegmental Ventral del Mesencéfalo. Ocupa una posición en el cordón lateral de la ME, muy cerca del Tracto Corticoespinal Lateral. Envía la mayor parte de sus eferencias a la Oliva Inferior. Su función es facilitar las Motoneuronas Flexoras e inhibir las Extensoras.

TRACTO VESTIBULO-ESPINAL LATERAL

Desciende en forma ipsolateral en el puente, bulbo y Médula Espinal.

Termina en Interneuronas de las láminas VII y VIII de Rexed.

Su función es facilitar a las Motoneuronas Extensoras e inhibir las Flexoras.

TRACTO VESTIBULO-ESPINAL MEDIAL

Sus fibras se unen al Fascículo Longitudinal Medial, ipso y contralateralmente.

Termina en Neuronas de la lámina VII y VIII de Rexed.

Participa en el control de la posición de la cabeza.

Su función es estimular a las Motoneuronas Flexoras e inhibir las Extensoras.

TRACTO PONTO-RETICULO-ESPINAL

Se origina en el grupo medial de los núcleos reticulares pontinos. Ocupa una posición en el cordón anterior de la ME. Su función es estimular a las Motoneuronas Extensoras e inhibir las Flexoras.

TRACTO RETICULO-ESPINAL

Se origina en el grupo lateral de los núcleos reticulares. La mayoría de sus fibras descienden en forma ipsilateral. Se ubica en el Cordón Lateral de la médula.

El Tracto Reticulo-Espinal Medial:

Se origina en el puente. Estimula Neuronas Motoras Extensoras e inhibe las Flexoras.

El Tracto Reticulo-Espinal Lateral:

Se origina en el bulbo. Estimula a las Motoneuronas Flexoras e inhibir las Extensoras.

Todas las conexiones que pertenecen al sistema extrapiramidal tienen como función actuar sobre la motoneurona ubicada en los núcleos de la sustancia gris medular y los núcleos de los nervios craneanos motores, a nivel del tronco encefálico. Estos fascículos del sistema extrapiramidal, interactúan con la vía motora voluntaria o sistema piramidal, el cual tiene un recorrido directo desde el córtex cerebral hasta las motoneuronas.

Nosotros, al nacer, tenemos reflejos controlados por el sistema extrapiramidal, uno de ellos es el reflejo de posición de la cabeza y todos aquéllos necesarios para la vida, ya que el recién nacido aún no tiene mielinizado el sistema piramidal.

La mielinización (maduración) del sistema piramidal se observa en la guagua cuando ésta comienza a tener control de los movimientos voluntarios y control de posición. El control de esfínter se produce a los dos años, es decir, el control cortical de este reflejo se produce recién a esta edad.

Una forma de determinar que el sistema piramidal está inmaduro en un recién nacido es a través del reflejo de Babinski el cual es positivo en ellos. Esto indica que la unión entre corteza y periferia aún está interrumpida. Un niño de 6 años ya no tiene Babinski positivo.

El Reflejo de Babinski consiste en pasar un objeto romo sobre la planta del pie, éste hace flexión, pero cuando hay una lesión del sistema piramidal, por ejemplo, cuando hay una hemiplejia, el paciente hace lo mismo que el recién nacido, es decir, estira los dedos.

La Lesión del sistema extrapiramidal se manifiesta en:

Alteraciones en la calidad de los movimientos, Alteraciones de Tono Muscular (Rigidez), Aparición de Temblores. Enfermedad característica: Parkinson

COMPARACIÓN ENTRE EL SISTEMA PIRAMIDAL Y EL EXTRAPIRAMIDAL

Sistema Piramidal Sistema Extrapiramidal

Origen Córtex Cerebral :Área 1, 2 Y 3; 4, 6 ; Y 40

Córtex CerebralCórtex Cerebelar

Área Cortical más importante Área 4 de Brodman Área 6 de Brodman

Trayecto

Directo:Córtex, Cápsula Interna, Pie del

Pedúnculo Cerebral, Parte Anterior del Puente, Pirámides

Bulbares, Decusación, Corticoespinal Lateral, Corticoespinal Anterior.

Indirecto:Trayecto con varios relevos

intermedios formando cadenas de neuronas.

Características anatómicas

Las fibras del sistema piramidal que van a la médula espinal

pasan por las pirámides bulbares.

La mayoría de las fibras que van a la médula no pasan por las pirámides bulbares, solo una

pequeña cantidad de fibras que provienen del sistema reticular

pasan por las pirámides.

Características Funcionales

Es responsable de los movimientos voluntarios

Es responsable de los movimientos asociados y

automáticos. Regula el tono muscular y la postura.

Características Clínicas de las Lesiones

Parálisis

Generalmente causan movimientos involuntarios

espontáneos y alteraciones del tono muscular (temblor de

Parkinson).

Características Filogenéticas Nuevo Antiguo