motorik Flashcards
Vad är en motorisk enhet?
En nervcell kan kontakta flera muskelfibrer, men en muskelfiber kan bara innerveras av en nervcell. Så olika nervceller kan inte synapsa på samma muskelfiber. En motorisk enhet är en nerv och alla fiber den kontaktar. Muskelfiber styrs ENDAST av MOTORneuron.
Små motoriska enheter handlar ofta om finmotorik
Större motoriska enheter är för mer grovmotorik
Hur organiseras motorneuron strukturellt/funktionellt i ryggmärgen?
Strukturellt:
De som innerverar samma muskler ligger nära med varandra längs med märgen
Funktionellt:
Grovmotorik: Axoner som kommer från nervkroppar medialt i ventralhornet innerverar muskler som ligger mer proximalt/nära kroppen, dessa muskler styr ofta grovmotorik.
Finmotorik: Axoner som kommer från nervkroppar lateralt i ventralhornet innerverar muskler som ligger mer distalt i , sådanna muskler styr ofta med finmotorik.
Vad har vi för olika typer av motoriska enheter- och muskelfibrer?
Typ 1: Långsamma fibrer (Röda)
Dessa har ganska låg kraft, men är väldigt uthålliga så vi kan stimulera dem under lång tid, även efter en timmes aktivering kan de bibehålla sin maximala kraft
Typ 2a: Snabba tröttsam-motståndiga
Lite mittemellan de andra två fibrerna, hyggligt uthållig hygglig kraft.
Typ 2x: Snabba tröttsamma (Vita)
Stor kraft, men tröttas ut på strax under 2 minuter
Varför kan vi inte rekrytera typ 2a/2x innan vi aktiverat typ1?
Enligt ohms lag: U = R * I. Resistensen är högre i ett mindre neuron än i ett större, då kommer samma ström (I) gångras med olika nivå av resistanser kommer de ge olika elektrisk spänning (U). R är högre i det mindre neuronet och kommer därför att påverka det med en högre spänning (som i neuronet fall är = en högre membranpotential).
Så en viss fyrningfrekvens från samma interneuron kan vara tillräckligt för att nå tröskeln i den mindre nervcellen och därmed skicka en aktionspotential, medan den är otillräcklig för att nå tröskeln i den större cellen.
Kraften av en motorenhet påverkas av hur många fibrer den innehåller, men även av avfyrningsfrekvensen i den motoriska enheten, hur?
(Bilden nedan visar avfyrning av neuron på muskel, ej neuron på neuron).
kalcium släpps i muskelcellens cytoplasma när den stimuleras av en nervs aktionspotential. Kalciumet hinner samlas ihop i cellens förvaring igen innan nästa aktionspotential skickas och utlöser kalciumfrisättning igen. Så de hinner inte bygga på varandra.
Kalciumet hinner inte röjas bort innan nästa aktionspotential skickas så vi får en gradvis högre kalciumnivå i cytoplasman och därmed gradvis starkare kontraktion från sarkomeren.
Vilka två sätt kan vi öka kraften hos en muskel alltså?
Aktivera fler motoriska enheter i en muskel, aktivera motoriska enheterna med högre frekvens.
Varje svart streck är en motorisk enhet, höjden är avfyrnings frekvensen, längden är vilken kraft muskeln utför. Vi ser hur vi gradvis går upp i kraft rekryterar vi fler motoriska enheter och ökar avfyrnings frekvensen.
Hur styr vi motorneuronerna i ventralhornet ända ut till muskelcellen?
Det finns en hierarkisk nivå av nervsystemet som styr motorneuronen. I alla fall nedan så kan kontakten till motorneuronet ske direkt eller via lokala interneuron, på det sätt kan man skicka en tråd ned till ett interneuron som kontaktar flera motorneuron, så slipper man skicka ned så många från hjärnan.
- Lägsta nivån är en lokal nivå, där motorneuron kan styras av lokala kretsar i ryggmärgen. Dessa finns för reflexer och lite grann för finjustering av rörelser. Vi kan till exempel dra undan från en varm platta innan informationen har hunnit registreras i hjärnan att det gjorde ont.
Nociceptiv information: Smärtrelaterad (undandragningsrefelxen), från primäraff
Proprioceptiv information: Hur kroppen förhåller sig/rör sig i rummet, från primäraff
Rytmgeneratorer: När vi promenerar - Hjärnstammens motorbanor, hjärnstammen kan alltså också styra motor neuron när det handlar om:
Balans
Orientering i rörelser
Kompensatoriska rörelser till andra huvudrörelser - Cortex motorbanor, kortikospinala banor: banor från cortex till spina
Viljestyrda rörelser
Vad är egentligen proprioception?
Det är våran känsla för position och rörelse av kroppsdelar, detta måste gå fort annars blir det lätt fel detta speglar i att det sköts av tjocka fibrer och delvis på ryggmärgsnivå.
Vilka olika delar måste vi få svar på för att ha koll på våran proprioception, och hur detekteras dessa respektive?
Muskellängd (muskelspolen)
Muskelspännings (Golgi-senorgan)
Ledvinklar (ledreceptorer)
Sträckning av huden (ruffini, merkel)
Vart skickas informationen från de olika delar som bygger upp våran proprioception?
- Nervceller lokalt i ryggmärgen
Modulerar rörelse
Medierar reflexer - Cerebellum (spinocerebellära banor) och hjärnstammen
- Baksträngskärnorna/thalamus/SI (främst hud och led)
Vad är en muskelspole och hur detekterar den muskelns längd?
Det är en modifierad muskelfiber som löper parallellt med omkringliggande muskelfibrer. Den har en fibrös bindvävskapsel och en sensorisk tråd som ligger i varv runt muskelfibrer och skickar vidare information till sensoriska axon.
Vi har olika typer av modifierade muskelfibrer i en muskelspole:
Nuclear chain fiber (statiska)
Nuclear bag fiiber (statiska)
Nuclear bag fiber (dynamiska)
Dessa modifierade muskelfibrer varvas av sensoriska fibrer av olika typer
1a fibrer (primär): Kontaktar alla modifierade muskelfibrer och bär därmed på statisk och dynamisk information.
2 fibrer (sekundär): Kontaktar endast statiska fibrer
Varför är det viktigt att få statisk och dynamisk information?
Det är bra att veta vilken längd muskeln är just då, men även hastigheten som detta förändras i, dvs hur den rör sig.
Hur får vi uppfattningen av muskelns längd?
typ 2 fibrerna som omger statiska muskelfiber kommer att avfyra aktionspotentialer i en takt som är proportionell mot muskelns längd, snabbar avfyrning desto längre muskeln är.
typ 1a fibrerna omger både statiska och dynamiska muskelfibrer, vid ingen dynamisk rörelse kommer de avfyra aktionspotentialer likt typ 2 fibrerna, men vid dynamisk förlängnings rörelse kommer aktionspotential frekvensen att öka, vid förkortnings rörelser kommer vi få en minskning.
Ge exempel på hur muskelspolen medverkar i system som reflexer?
Nedan är ett exempel på patellarreflexen, slår man på quadriceps tendon så kommer det inte bli så stor statisk registrering av längdförändring i muskelspolen, däremot så är den korta korta längd förändringen otroligt snabb och därmed registreras en stark dynamisk signal från muskelspolen att muskelns längs ökar (trots ytterst lite). För att motverka ökningen av längd så kommer de sensoriska fibrerna löpa in i dorsalhornet i ryggmärgen och ge kontakt till motorneuronet som innerverar muskeln som motoriskt där sensoriken uppfattades ifrån, denna kommer att vara excitatorisk och leda till att quadriceps vill kontrahera. För muskeln ska kunna kontrahera måste vi motverka den antagonistiska muskeln, detta sker via att samma sensoriska neuron skickar information till kollaterala neuron som för det ned till ryggmärg segmentet som innerverar den antagonistiska muskel (i detta fall hamstrings), men denna signal var ju excitatorisk, så den bör inte stimulera den antagonistiska motorneuronet direkt, istället stimulerar den en inhibitorisk interneuron som skickar transmittorsubstanser som är inhibitoriska till det antagonistiska motorneuronet och sänker dens chans att skicka actions potential genom IPSP. Antagonisten blir nu svårare att aktivera
Det finns INGA INHIBITORISKA motorneuron som hämmar nere på neuromuscular junction. När man exciterar en muskeln och hämmar neuronet till en antagonistisk muskel kallas det för reciprok inhibition.
Används reciprok inhibition endast vid reflexer?
Nej det är användbart vid varje kontraktion av muskler att minska risken för aktivering av deras antagonistmuskler. Men då är det inte reflexer längre och sker med hjälp av styrning från hjärnan, hjärnan inaktiverar därmed också antagonistmuskler till den som aktiveras. Detta är nödvändigt för att driva extremiteten åt ett visst håll. Detta handlar alltså också om reciprok inhibition.
Varför måste vi innervera våra intrafusala fibrer motoriskt när de mest är viktiga för sensoriken?
Vad för typ av motorneuron går till intrafusala fibrer vs extrafusala?
Alfa-motorneuron → extrafusala
Gamma-motorneuron → intrafusala
För att de ska kunna fungera sensorisk att detektera längd måste de alltid vara sträckta och alerta, spänner vi alla andra fibrer kommer muskeln att kontrahera och spänner man då inte intrafusala fibrer samtidigt så kommer de att bli lösa och slappa. Det kan också vara för att aktivera finmotorik som kräver extrem precision, typ gå på lina uppe i luften, och därmed höja känsligheten i muskelspolarna att kontrahera. Hjärnan brukar samtidigt skicka signaler till muskelfibrerna i muskelpolarna för en muskel att förkortas lika mycket som de extrafusala fibrerna, detta kallas co-aktivering. Och något som kallas servomekanism.
Vart sitter golgisenorgan?
Vad består golgisenorgan av?
Golgisenorgan sitter seriellt mot muskel, till skillnad från parallellt som muskelspolarna gör. Den sitter mellan senan och muskelfibrerna.
Består av : Kollagentrådar, bindvävskapsel, afferent 1b nervfibrer som är intrasslad bland kollagenfibrerna.
Hur skapas aktionspotentialer till nerverna från golgisenorgan?
När muskeln sträcks, sträcks senorganet så att nervändarna trycks mot kollagenfibrerna vilket leder till aktionspotentialer. Så den aktiveras vid sträckning eller spänning i muskeln.
Vad innebär att golgisenorgan är seriellt kopplade medans muskelspolen är parallellkopplat för den sensoriska informationen vi får?
Muskelspole: längd och längdförändring
Golgisenorgan: spänning
Hur avfyrar golgisenorgan till Ib nervcells fibrerna vid en avslappnad muskel, passiv sträckning i muskel och aktiv kontraktion?
Avslappnad muskel: Ingen aktionspotential
Passiv sträckning: liten avfyrning
Aktiv kontraktion: större avfyrning
(allt beror på spänningen i golgi senorgan, så hur mycket det dras utåt av senorna, eller innåt av muskelkontraktion)
Vilka olika sensoriska fibrer har vi från proprioceptionen alltså?
Ia och II - muskelspole
Ib - golgi senorgan
Vad är golgisenorgan bra för (funktion)?
Jämna ut belastningen hos muskler
Återkopplar spänningsgrad (eg om man greppar något)
Överbelastningsskydd, lägga ned muskelns aktivitet vid farlig aktivitet
Hur fungerar golgisenorgan för att jämna ut belastningen?
Genom att termineringen i ryggmärgen från en spänd golgisenorgan kontaktar interneuron som hämmar nerver till samma muskel som golgisenorgan är spänd i, medan den också kontaktar interneuron som stimulerar antagonisten.
Motorneuron fick inte bara input från proprioception via ryggmärgsnivå, utan även ett annat viktigt sätt, vilket då, vilket fibertyp handlar detta om?
Nociception, smärtrespons via Aδ fibrer.
Hur responderar musklerna om vi exempelvis kliver på en spik?
Genom en korsad sträckreflex. Skulle vi kliva på en spik med vänster ben, skulle nociceptiva Aδ fibrer leda in detta i dorsalhornet. Nerven kommer att koppla vidare till interneuron som sedan inducerar en flexions effekt hos benet som kliver på spiken samt en extentions reflex hos benet som vi istället kommer behöva luta oss på. Så flexormuskeln i benet med spik sticket kommer aktiveras av aktiverande interneuron, medan extensor muskel inhiberas av inhiberande interneuron (reciprok inhibition). I andra benet aktiveras/inhiberas musklerna tvärt om genom interneuron som korsar över från synapsen i dorsalhornet på vänster ben till ventralhornets motorneuron för höger ben.
Räcker det oftast med att interneuronen kopplar till ett segment?
Nä, för att flektera ett helt ben krävs muskelaktivering/inhibering från många nivåer av ryggmärgen.
Utlöses reflexer alltid lika lätt?
Nej, samma excitatoriska input på ett motorneuron från ett interneuron kan vid vissa tillfällen utlösa respons medan vid andra tillfällen inte utlösa respons. De beror på att andra nervbanor kan reglera “preppa” en membranspänning för ett motorneuron så att det kan bli enklare att aktivera. Andra delar av nervsystemet kan alltså påverka hur känsligt en reflex krets är och även ibland stänga ned reflex kretsar (vissa reflex kretsar vi har som spädbarn inhiberas som vuxna men kan komma fram igen vid hjärnskada).
Vilken typ av muskelspole är snabbast, primär eller sekundär?
Vad kallas våra motorneuron som går ut till normala muskelfibrer?
Har vi några andra typer av motorneuron?
Vilken typ av muskelspole är snabbast, primär eller sekundär?
Den primära är något tjockare och därmed snabbare
Vad kallas våra motorneuron som går ut till normala muskelfibrer?
Alfa-motorneuron
Har vi några andra typer av motorneuron?
Ja, vi har faktiskt motorneuron som går ut till våra muskelfibrer, det är inte bara sensoriska neuron är. Dessa kallas för gamma.motorneuron och de skickar aktionspotentialer till kontraktila element strax perifert om detektor avdelningen på spolen.
Rita upp alla banor (cellkropp, axon, terminering), svaren nedan visas som slides från föreläsningen.
Colliculospinala, vestibulospinala, retikulospinala, rubrospinala?
Vad är skillnaden mellan en direkt och indirekt descenderande motorisk bana?
Den direkta corticospinala banan når en sida av ryggmärgen och därmed en sida av kroppen (den motsatta sidan från vilken hjärnhalva som den övre motorneuronen har sin cellkropp i), den Grovmotorik från en sida av hjärnan kopplar om till cellkroppar som skickar ned axoner längs varsin sida av ryggmärgen och sedan kopplar dessa över till andra sidan lite, medan finmotoriken (direkta banornas dominans) från en sida av hjärnan endast skickar ned till en sida av ryggmärgen? Därför får folk med stroke i en sida av hjärnan större påverkan på finmotoriken än grovmotoriken för andra hjärnhalvan kan kontakta cellkroppar i hjärnstammen som löper ned längs båda sidor av ryggmärgen? Gäller detta endast det cortikoretikulära banan eller gäller det alla indirekta banor?
- Hur är somatotopiken i gyrus precentralis organiserat?
Om man börjar från inifrån centralt i hjärnan och utåt så ligger först fot, ben, underkropp, överkropp, arm, hand, hals, ansiktets övre del, ansiktets nedre del, munnen, in i munnen, till svaljmuskulatur.
- Hur ser den generella vägen för motorisk innervering av ansiktet ut?
Från primära motorcortex, kommer axoner sträcka sig till nucleus facialis i pons som där de kopplar om till cellkroppar som skickar axoner ut till ansiktet. Övre delen av ansiktet innerveras av axoner från cellkroppar ovanför de andra och dessa kontaktas av axoner från båda sidor hjärnhalvornas primära motorcortex, medan nedre innerveras av endast den motsatta sidan. Så får vi en skada i ena hjärnhalvan kommer den kunna påverka dens sida av ansiktets (motsatta sidan från hjärnan) nedre del. Folk kommer fortfarande att kunna rynka pannan men inte le, eftersom att pannan innerveras av båda hjärnhalvor.
- Vad består striatum av, vad går emellan dessa?
- Vad har vi innanför striatum?
- Vilka nucleus ligger mer kaudalt?
- Rita gärna ut alla dessa kärnor i en bild
- Vart ligger basala ganglierna?
Basalt i framhjärnan, de är kärnor inte ganglier egentligen nomenklatur fel - Vad består striatum av, vad går emellan dessa?
Nucleus caudatus och putamen, mellan dessa går capsula interna. - Vad har vi innanför striatum?
Globus pallidus (externa och interna) - Vilka nucleus ligger mer kaudalt?
Substantia nigra och ovanför denna nucleus subthalamicus (ligger under thalamus) - Rita gärna ut alla dessa kärnor i en bild
Rita ut hela kretsen för basala ganglier och rörelser och förklara
- Hur ser kretsen ut när vi tänker att vi faktiskt vill röra på oss?
Vanligtvis i basala rörelser är globus pallidus aktiv. Globus pallidus inhiberar thalamus som då inte skickar signaler till motorcortex A6 för rörelse.
Då kommer prefrontalcortex att kunna excitera striatum, när striatum är aktivt hämmar den globus pallidus, så thalamus inte längre hämmas och kan skicka avfyrningar till motorbarken. Rörelsen har alltså tagit sig igenom filtret.
Aktivering i prefrontala cortex leder till aktivering i motorbarken
- Denna som förklaras ovan är egentligen den direkta vägen, vad händer om den indirekta vägen aktiveras? Hur ser den indirekta vägen ut?
- Hur påverkar aktivering av cen direkta/indirekta vägen rörlighet?
Om den indirekta vägen aktiveras från prefrontalcortex så kommer istället motorbarken att inhiberas. Här kontaktar striatum iställer globus pallidus externa (fortfarande hämmande)
Aktivering av den direkta vägen ökar rörlighet, aktivering av den indirekta vägen minskar rörlighet
