O comprometimento do segundo neurônio motor (localizado na ponta anterior da medula ou nos núcleos motores dos nervos cranianos) interrompe a via eferente final para o músculo. A síndrome do segundo neurônio motor apresenta cinco sinais característicos:
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Fraqueza (paresia ou plegia).
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Hiporreflexia ou arreflexia.
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Hipotonia.
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Atrofia muscular (amiotrofia).
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Miofasciculações: Contrações involuntárias e irregulares de fibras musculares decorrentes de disparos espontâneos do neurônio motor doente.
As causas variam conforme a estrutura acometida: as mielopatias afetam a medula (ex: poliomielite); as radiculopatias afetam as raízes motoras; as plexopatias comprometem os plexos nervosos; e as neuropatias periféricas acometem os nervos periféricos (ex: Diabetes Mellitus).