Riassunto esame neurofisiologia, prof. Anchisi

OBIETTIVI DEL CORSO

1. SAPER MIGLIORARE L'APPROCCIO ALL'ALLENAMENTO ED ALLO SPORT

conoscere le cose

• saper valutare la validità dei metodi utilizzati nella pratica

• imparare a porsi in modo critico

•

2. IMPARARE AD USARE UN APPROCCIO SCIENTIFICO ED EMPIRICO

saper consultare la letteratura

• SISTEMA NERVOSO

Il sistema nervoso è un sistema che funge da comunicatore tra diversi organi e funzioni

del corpo; la comunicazione avviene lungo il neurone, mediante il potenziale d'azione, e

tra i neuroni, mediante le sinapsi. Definiamo alcuni concetti cari alla nostra disciplina per

quanto riguarda il sistema nervoso:

mielina: sostanza (composta da oligodendrociti e cellule di Schwann) che funge da

• isolante, consentendo di aumentare la velocità di conduzione nella cellula nervosa

unità motorie: unità composta da fibre muscolari e relativo motoneurone, può

• essere di tipo alfa, e quindi innervare le fibre muscolari extrafusali, oppure di tipo

gamma, e quindi innervare le fibre intrafusali;

fusi neuromuscolari: fusi che registrazion l'ampiezza e la velocità dello

• stiramento, sono dotati di componenti muscolari e sensoriali, sono deputati al

riflesso da stiramento;

riflesso da stiramento: riflesso causato dall'interazione tra motoneurone e fuso

• neuromuscolare, che determina lo stiramento in seguito ad un allungamento;

motoneuroni gamma: motoneuroni che si attivano quando esiste una discrepanza

• tra allungamento reale e voluto, quando il movimento programmato non soddisfa le

condizioni reali, quando i livelli di espressione della forza non corrispondono allo

spostamento voluto;

riflesso flessorio: riflesso tipico, per esempio, di quando cammino e finisce il

• marciapiede, causato dai fusi neuromuscolari;

nodi di Ranvier: spazi tra una guaina mielinica e l'altra che ripotenziano il segnale

• mediante canali del sodio e del potassio voltaggio-dipendenti.

La plasticità sinaptica è la capacità di modificare i collegamenti sinaptici, in termini di

numero o di variazioni di sostanze; essa ci permette di modificare o perfezionare il

movimento.

QUALI SONO GLI ASPETTI CHE INFLUENZANO LA PRESTAZIONE?

1) fattori di controllo: motivazione, concentrazione, attenzione, ...;

2) fattori fisici: potenza, velocità di contrazione muscolare, forza muscolare, resistenza

alla fatica centrale e periferica, resistenza organica, rapidità, costo energetico,...;

3) capacità di adattamento all'ambiente.

NEUROFISIOLOGIA DEL MOVIMENTO (Davide Anchisi)

Per spiegare parte di questi fattori esiste un fenomeno molto curioso, denominato deficit

bilaterale, che riguarda la forza muscolare: se un soggetto solleva 50 kg con un arto non

è detto che ne sollevi 100 con l'azione combinata dei due arti. Questo deficit è

parzialmente spiegabile con il fatto che il controllo motorio dell'esercizio con un arto è più

semplice rispetto a quello con due arti: nel movimento combinato di due arti, infatti,

avviene una perdita nella capacità di coordinazione. È possibile ridurre questo deficit

"naturale" con l'allenamento: atleti che necessitano di elevata coordinazione simultanea

laterale non presentano infatti questo deficit (coordinazione sincrona bilaterale).ù

Da cosa dipende la prestazione?

FATTORI FISICI FATTORI SPECIFICI FATTORI COGNITIVI FATTORI AMBIENTALI

Forza Tecnica Motivazione

potenza tattica fiducia

velocità strategia autocontrollo

mobilità ansia

accuratezza attenzione

precisione

coordinazione

equilibrio

resistenza

Tutti questi fattori vanno ad influenzare il sistema cardiocircolatorio ma soprattutto il

sistema muscolare (caratteristiche metaboliche, strutturali, condizione di fatica) ed il

sistema nervoso (velocità di conduzione, tipo di UM).

Ma quali relazioni ci sono tra il controllo motorio (apprendimento) e la prestazione?

Ogni attività motoria produce un adattamento specifico, distinto in due componenti:

1) adattamenti neuromuscolari, come l'influenza sul trofismo e sul tipo di UM (forza,

resistenza, velocità);

2) adattamenti centrali (apprendimento motorio), con effetti di automatismo (massimo

controllo ed efficienza), programmazione, controllo, coordinazione, gestione

dell'equilibrio e della postura.

Il feed-back è quel processo in cui il risultato controlla il centro di controllo, modificando la

risposta secondo l'input derivante dall'effettore. È positivo quando rafforza l'azione

dell'effettore, negativo quando inibisce l'azione dell'effettore. Il feed-forward, invece, è un

sistema che agisce in previsione, intervenendo con un azione prevista.

Su quali concetti si basa la "Neurofisiologia del Movimento"? Che aspetti analizza nel

fenomeno del "controllo del movimento"?

Il controllo, così come la programmazione, del movimento utilizza informazioni provenienti

da due sistemi diversi:

informazioni sensoriali (previsione e feed-back, anticipazione o correzione del

• movimento);

esperienza motoria.

•

Le informazioni sensoriali provengono dall'ambiente esterno mediante i recettori

sensoriali, ma anche dall'organismo a livello propriocettivo (muscoli, tendini, ...).

NEUROFISIOLOGIA DEL MOVIMENTO (Davide Anchisi)

L'AZIONE EFFICACE

1. SCELTA DELL'AZIONE: ideazione dell'azione a partire dagli obiettivi, dalla

memoria, dalle emozioni e dalle percezioni;

2. SCELTA DEI MOVIMENTI: pianificazione dei gesti;

3. SCELTA DEI MUSCOLI;

4. SCELTA DELLE CARATTERISTICHE DI CONTRAZIONE MUSCOLARE;

5. SCELTA DELL'ASSETTO PER MANTENERE L'EQUILIBRIO.

L'ideazione dell'azione è compito soprattutto della corteccia prefrontale, che riceve

informazioni sensoriali dalle aree parietali, informazioni emotive ed è in connessione con

le aree deputate alla memoria motoria.

In seguito all'ideazione e pianificazione dei movimenti abbiamo la definizione dei comandi

motori, ultimo step prima dell'azione; nella realizzazione della fase dei comandi motori

abbiamo dei "rumori" (incertezza, variabilità) tali che l'azione reale sarà la somma

dell'azione programmata e di una quota di incertezza: per verificare se l'azione è andata a

buon fine abbiamo il feed-back sensoriale, che ritorna alla fase dei comandi motori.

Anche il feed-back sensoriale, sia esso prima dell'azione o dopo, contiene una certa quota

di rumore: maggiore è il rumore a livello di percezione sensoriale, maggiore sarà la quota

d'importanza delle esperienze motorie nella progettazione dell'azione. Le esperienze

motorie pregresse cambiano il modo di percepire e ci permettono di dare un senso logico

alle percezioni disturbate. Il SN effettua dapprima un inferenza statistica, stabilendo quali

sono le informazioni statisticamente (in base all'esperienza) più realistiche, e quindi un

processo decisionale, scegliendo le contromosse.

La percezione non è mai un processo "puro", ma una costruzione influenzata anche dalla

memoria: nello sport l'esperienza aiuta anche nelle nuove situazioni in quanto stabilisce la

probabilità della realtà della percezione e permette di eliminare i fattori irrilevanti.

Esempio dell'interferenza tra due sistemi di controllo motorio è, oltre all'illusione di

Pinocchio, il test di 30" della sedia: il soggetto, legato ad una sedia, viene fatto ruotare per

30" e deve cercare di alzarsi in piedi. Il sistema vestibolare, deputato all'analisi delle

accelerazioni in rotazione, viene ingannato ed attua delle risposte automatiche inutili

determinando la caduta a terra del soggetto. Anche questo riflesso è allenabile: inibendo il

sistema vestibolare, che l'esperienza ci ha fatto etichettare come "non affidabile", si affida

il controllo motorio alle informazioni visive (più attendibili).

In base all'esperienza un soggetto può dare più o meno importanza alle informazioni, in

termini di affidabilità e risultato: esempio classico è il discorso (in radio o per telefono)

percepito da lontano, che diventa più chiaro se ne viene riconosciuto il contesto.

NEUROFISIOLOGIA DEL MOVIMENTO (Davide Anchisi)

CONTROLLO DELL'EQUILIBRIO

Il controllo dell'equilibrio, mantenimento ed aggiustamento della posizione nello spazio, è

deputato ai riflessi posturali, che riguardano corpo ed arti: esempio di riflesso posturale per

il mantenimento dell'equilibrio è quello che stimola l'estensione dell'arto ipsilaterale

quando la proiezione del baricentro cade fuori dalla base di appoggio (sistema

esterocettivo tattile), per rimettere in asetto il corpo.

Per comprendere meglio il controllo dell'equilibrio facciamo un esempio: se dovessimo

inviare un robot su Marte e dovessimo progettarlo, che strumenti inseriremmo per il

mantenimento dell'equilibrio e della stazione eretta?

AMMORTIZZATORI SENSORI DI APPOGGIO AMPIEZZA DELLA BASE

Presenza di appoggio

tipo di appoggio

recettori di pressione

RECETTORI DI VELOCITA' RECETTORI D'INCLINAZIONE TELECAMERA

Radar Bolla Vista

ruote inclinometro

accelerometro

Nel controllo dell'equilibrio, esistono tre sistemi:

1) vestibolare;

2) visivo;

3) tattile.

Il sistema vestibolare ci fornisce informazioni sull'inclinazione e sull'accelerazione

rotazionale, mediante i sistemi otolitici ed i canali semicircolari. Nei sistemi otolitici sono

presenti dei cristalli di ossalacetato immersi in un gel, all'interno del quale sono disposte le

ciglia: all'accelerazione le ciglia si inclinano a seconda della stessa. Questo sistema

matura più lentamente di quello visivo: se notiamo, i bambini hanno maggiori difficoltà a

mantenere l'equilibrio ad occhi chiusi.

La gestione dell'equilibrio è determinata dall'integrazione dei sistemi; ne esiste in genere

per ogni situazione uno prevalente. È possibile anche visualizzare la discrepanza e le

interferenze di informazioni tra i diversi sistemi: tipico esempio è il test di 30" della sedia.

La soluzione della gestione dell'equilibrio sta nell'utilizzo delle informazioni esclusivamente

di un sistema oppure il compromesso tra le informazioni dei diversi sistemi.

Il cervelletto è una delle strutture adibite al mantenimento dell'equilibrio ed alla gestione

dei meccanismi di anticipazione: l'alcol è una sostanza che inibisce questa regione

cerebrale, determinando incapacità di mantenere la stazione eretta e difficoltà nei tempi di

reazione nell'ubriaco a piedi o alla guida. Esso integra le varie informazioni provenienti

dagli organi di senso; se mancano info