Fisiologia del Sistema Nervioso
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TEJIDO NERVIOSO
Tipos principales de células de tejido nervioso:
- Célula funcional → Neurona
- Célula de sostén → Gliales
Especializadas para recibir y transmitir señales
Sostienen, nutren, protegen (destruyen agentes patógenos) y
modulan la transmisión de impulsos
Nervous Tissue
Controla los músculos y las glándulas
NEURONA CÉLULAS
DE SOSTÉN
En el SNC:
Oligodendrocitos
Astrocitos
Microglia
Célula ependimarias
En el SNP:
Células de Schwann
Células satélite.
Célula Glial = Neuroglia
Sostiene a las neuronas y fibras nerviosas
en su sitio
Más de 75% de las células en el SNC
humano son células gliales
Representan alrededor de 50% del volumen
del cerebro
1 m o más de longitud
Tejido nervioso tipos principales de células: célula funcional (neurona) y célula de sostén (glia)
NEURONAS
Unidad básica del sistema nervioso (SN).
Célula excitable encargada de conducir los potenciales de acción en SN.
NEUROGÉNESIS Ocurre de manera regular en el cerebro de mamíferos
adultos, por lo menos en el bulbo olfatorio y el hipocampo
Longitudes de los axones
→ 1 - 2 mm hasta más
de un metro
Aferentes o sensitivas .
Asociación o interneuronas
Eferentes o motoras
99%
Cuerpos celulares de las neuronas se agrupan SNC → Núcleos SNP → Ganglio
Haces de axones SNC → Tractos o Vías SNP → Nervio
Neural Signaling
Señalización neuronal
El sistema nervioso es el sistema regulatorio más importante en los animales
Sistema Endocrino + Sistema Nervioso → regulan muchos comportamientos y procesos fisiológicos
En la mayoría de los animales, las respuestas a los
estímulos dependen de la SEÑALIZACIÓN NEURONAL
Transferencia de información por
medio de redes de Neuronas
Implica procesos
DIVISIÓN DESDE EL PUNTO DE VISTA ANATÓMICO
EL SISTEMA NERVIOSO DE LOS VERTEBRADOS: ESTRUCTURA Y FUNCIÓN
Localización: cavidad craneana.
Protegido: huesos del cráneo y las meninges
craneales (que lo rodea y se continúan con las
de la médula espinal).
Dividido: Cerebro, Diencéfalo, Mesencéfalo,
Cerebelo, Protuberancia y Bulbo raquídeo.
SNC - Encéfalo
Nombre colectivo que reciben el bulbo raquídeo, la
protuberancia anular y el cerebro medio.
ÁREAS ESPECÍFICAS DEL CEREBRO ESTÁN ESPECIALIZADAS PARA LLEVAR A CABO
FUNCIONES ESPECÍFICAS
Exploraciones de tomografía por emisión de positrones (PET por sus siglas en ingles) que muestran algunas áreas funcionales del cerebro.
Reciben el nombre de los huesos que los cubren.
Lóbulo Localización Función
Frontal Anterior a cisura central Motora
Parietal Posterior a cisura central Sensorial
Temporal Inferior a cisura central Auditiva
Occipital Posterior a cisura parietooccipital Visual
Evaluación de información,
elaboración de juicios y
toma de decisiones,
planeación y la organización
de respuestas
controlan los musculos esqueleticos
LÓBULOS
Conjunto de masas de sustancia gris en la base y dentro de cada hemisferio cerebral.
Importantes en coordinación del movimiento → planeación y programación de movimientos
voluntarios
Neuronas de la sustancia
negra que se proyectan
(se extienden) hacia los
ganglios basales
producen DOPAMINA
→ayuda a balancear la
inhibición
y excitación de las
neuronas implicadas en
la función motora
Neuronas de la sustancia
negra envían señales a
los núcleos en el tálamo
(y de ahí a la corteza
motora) liberan ácido
Gamaminobutírico (GABA)
→ Importante en la
coordinación motora
Tamaño del área motora en el
cerebro para cualquier parte
del cuerpo es proporcional a
la complejidad del movimiento
implicado, no
a la cantidad de musculo
Una relación semejante
existe entre el área
sensorial y la sensibilidad
de la región de la piel
desde la cual recibe
impulsos
Alojada y protegida por la columna
vertebral, las meninges raquídeas y el
LCR (fluye por espacio subaracnoideo).
Corte transversal sustancia gris (astas anteriores,
laterales y posteriores) por dentro y blanca por fuera.
Asta
lateral
31 pares de nervios raquídeos con
raíces anteriores y posteriores.
Asta anteriores: tienen axones que se
distribuyen en las raíces anteriores de
los nervios raquídeos dando lugar a
fibras eferentes o motoneuronas alfa
que inervan a los músculos
esqueléticos.
Asta Posteriores: participan en la conducción de las sensaciones generales del cuerpo.
Asta Laterales: que se extienden
desde el primer segmento dorsal
hasta el segundo o tercero lumbar
dando origen a las fibras simpáticas
que inervan las visceral y participan
en la regulación visceral.
SUSTANCIA BLANCA: formada por un conjunto de fibras nerviosas y neuroglia.
Agrupan en FASCÏCULOS nerviosos:
- Ascienden llevan información sensitiva hacia centros superiores
- Descienden trayendo información motora de centros superiores
Consta de los nervios craneanos y raquídeos y sus ganglios asociados.
Nervios pueden presentar tanto neuronas aferentes como
eferentes se pueden clasificar en: división aferente y
división eferente del SNP.
Ganglios asociados
CUADRO 1: NERVIOS CRANELAES
N NOMBRE FUNCIÓN
I Olfatorio Olfacción
II Óptico Visión
III Oculo motor
común Movimiento del párpado y globo ocular
IV Patético o
troclear Movimientos oculares
V Trigémino Sensaciones de la cara, masticación
VI Oculo motor
externo/abducens Movimientos oculares
VII Facial Movimientos de la cara y gusto (2/3
anterior de lengua)
VII
I Vestíbulo-coclear
o Auditivo Equilibrio y audición
IX Glosofaríngeo Elevación del paladar, gusto (1/3
posterior de la lengua).
X Vago Funciones viscerales
XI Espinal o
Accesorio Movimientos de la cabeza, de la escápula
y deglución
XII Hipogloso Movimientos de la lengua durante el
habla y deglución
1- Nervios Craneanos 12 pares
Salen del cerebro
Pasan a través de los agujeros de conjugación
en la base craneana.
2- Ganglios Asociados Pueden dividirse en:
Ganglios sensitivos de los nervios raquídeos ganglios de la raíz posterior de los
nervios craneanos (Gasser, Scarpa, etc).
Ganglios autónomos.
3- Nervios Raquídeos 31 pares
Cada uno están formado por una Raíz Dorsal y Raíz Ventral que parte de la médula espinal.
Las raíces se unen a nivel de los agujeros de conjugación aquí las fibras motoras y
sensitivas se agrupan y el nervio raquídeo formado tiene fibras motoras y sensitivas .
Reciben el nombre según las regiones
de la columna vertebral con que están
asociados 8 cervicales, 12 dorsales,
5 lumbares, 5 sacros y 1 coccígeo
Nervios Raquídeos RAÍZ VENTRAL
Comprende los fascículos de fibras
nerviosas que llevan impulsos nerviosos
desde SNC hacia la periferia.
Son fibras eferentes que se dirigen hacia
los músculos esqueléticos.
RAÍZ DORSAL
Comprende los fascículos de fibras nerviosas aferentes,
que conducen impulsos nerviosos desde la periferia
hacia SNC.
Son las encargadas de conducir las sensaciones de
tacto, dolor, temperatura del cuerpo.
Los cuerpos de sus neuronas están en un cúmulo celular
sobre la raíz posterior GANGLIO DE LA RAÍZ
DORSAL.
División somática → receptores que reaccionan a cambios
en el ambiente externo, las neuronas sensoriales que
informan al SNC de estos cambios y las neuronas motoras
que ajustan las posiciones de los músculos esqueléticos que
ayudan a mantener la postura y el equilibrio del cuerpo.
Ayuda al cuerpo a responder a cambios en el ambiente
externo
SISTEMA NERVIOSO PERIFERICO
División autónoma → nervios y
receptores que mantienen la homeostasis
a pesar de cambios internos
Sistema Nervioso Somático
Sistema Nervioso Autónomo
Parte del SN que se encarga de la inervación de las estructuras involuntarias corazón,
músculo liso y glándulas del cuerpo.
Es un sistema motor, eferente
que participa en regulación de
funciones que son ejecutadas a
nivel reflejo inconsciente →
presión arterial, frecuencia
cardiaca, movimientos
gastrointestinales y secreciones
del tubo digestivo
Parte Eferente del
SNA está formada por
dos divisiones:
SNP
En situaciones de reposo y durante la digestión y absorción de nutrientes.
Los órganos diana (de distinta localización) pueden ser controlados de manera
individual
SNS
Respuesta al estrés
No ejerce un control individual; cuando el SNS se activa TODOS los órganos dianas
responden
Funciones del SNP y del SNS
Controla la: Recuperación
Relajación
Asimilación
Fibras parasimpáticas abandonan el SNC
Pares craneales III, VII, IX y X
Fibras salen a través de nervios S1-S4
Sistema Craneosacral
FUNCIÓN: Prepara al cuerpo para la acción durante
la Fase de Alarma (Lucha o Huida)
La actividad constante del Sistema Simpático
puede ser perjudicial para la Salud
Dos cadenas de ganglios simpáticos:
• Paraventriculares a cada lado de columna vertebral
• Ganglios Prevertebrales (Celíaco y Mesentérico)
Sistema Dorsolumbar
Entre Segmentos medulares
toracolumbares T1 y L3
Cadena simpática
Origen de sus fibras
Se dirigen
Tejidos y órganos que son estimulados por los
nervios simpáticos (Médula suprarrenal).
Sustancia gris de la médula espinal → zona integradora de los reflejos medulares.
Una rama termina en la sustancia gris y suscita
reflejos medulares segmentarios de ámbito local
y otros efectos a ese nivel.
Otra rama transmite sus impulsos hacia niveles
más altos del SN → zonas superiores de la
propia médula, el tronco encefálico o corteza
cerebral.
SENSITIVAS: Señales sensitivas
penetran en la médula
por raíces posteriores.
Presentes en todas las regiones de la sustancia gris medular.
Tamaño pequeño.
Muy excitables.
30 veces más numerosas que las motoneuronas anteriores.
Conexiones responsables
de las mayoría de las
funciones integradoras que
cumple la médula espinal.
INTERNEURONAS
Distribución de las neuronas motoras en la médula espinal.
Motoneuronas anteriores.
Son neuronas grandes.
En ellas nacen las fibras nerviosas
que salen de la médula a través de
las raíces anteriores e inervan
directamente las fibras de los
músculos esqueléticos.
Son de 2 tipos: alfa y gamma.
MOTORAS
Motoneuronas Alfa (α):
Dan origen a fibras nerviosas
motoras grandes de tipo Aα,
se ramifican el su trayecto,
entran al músculo e inervan
grandes fibras musculares
esqueléticas. Controlan las
fibras extrafusales.
Motoneuronas Gamma ():
Más pequeñas, transmiten
impulsos a través de fibras
nerviosas motoras tipo Ay, que
se dirigen hacia las fibras
intrafusales (pequeñas fibras
del músculo esquelético
especiales, en el centro del
Huso Muscular, que sirven
para controlar el “tono” básico
del músculo).
Control de la función medular requiere:
- Excitación del músculo por neuronas motoras
- Retroalimentación sensitiva y continua de la información de cada músculo a la
médula que informa del estado del músculo en cada momento.
Información sobre: Longitud del músculo Tensión Rapidez del cambio de longitud y tensión.
Para proporcionar está información los músculos y tendones contienen dos tipos
especiales de receptores:
Huso Muscular:
- Distribuidos por todo el vientre del
músculo.
- Reconocen y envían información al SN
sobre el cambio de longitud de fibras
musculares y el grado de estiramiento
del músculo o la velocidad de su cambio.
Órganos Tendinosos de Golgi:
- Localizados en los tendones del músculo.
- Transmiten información sobre la tensión
tendinosa o la velocidad de su cambio.
- Regula la fuerza generada por el músculo al
medir la tensión en los tendones.
- Reconocen la tensión sobre el tendón durante
la contracción muscular.
Huso Muscular y Órgano Tendinoso de Golgi
Operan casi por completo a nivel
subconsciente.
Transmiten información de la
médula espinal, al cerebelo,
corteza, ayudando a cada una de
estas partes del SN en su función
de control de la función muscular.
- Receptor de estiramiento.
- Presente en todos los músculos Más en
músculos que controlan movimientos finos
(manos) que en los de movimientos más
toscos (tronco).
- Distribuidos por todo el vientre del músculo.
- Reconocen y envían información al SN sobre
el cambio de longitud de fibras musculares y
el grado de estiramiento del músculo o la
velocidad de su cambio.
- Paralelo con respecto a las fibras
musculares esqueléticas.
- Envuelto en una vaina de tejido conjuntivo
fibroso.
- Formado por 3-12 Fibras Musculares
intrafusales.
Zona central sin filamentos contráctiles,
es la Porción receptora.
Extremos se contraen si son estimulados
por fibras nerviosas motoras gamma.
Hay fibra sensitiva tipo Ia, grande que rodea la
porción central de cada fibra muscular intrafusal
= TERMINACIÓN PRIMARIA (Terminación Ánulo
Espiral, TAE o Aferente Primaria.
Responde a los cambios de longitud y al
estiramiento estático.
Transmite señales sensitivas a la médula espinal
con velocidad 70-120m/s.
En un o ambos lados de la terminación
primaria hay una o dos fibras sensitivas tipo
II, pequeñas = TERMINACIÓN
SECUNDARIA (Terminación en Flor, TF o
Aferente Secundaria.
Responde sólo al estiramiento estático, pero
no sobre cambio de longitud.
La respuesta refleja es debida a la integridad de los elementos anatómicos que constituyen un
arco reflejo.
Latencia Refleja tiempo de retardo entre el estimulo y la reacción
Son respuestas involuntarias, inconscientes, a un estímulo
sensorial (nocivos).
Son mecanismos innatos, de tipo estímulo-respuesta.
En la clínica, las modificaciones
de los padrones de respuestas
reflejas son utilizados como
índice de alteraciones de
funcionamiento del sistema
nervioso.
Se encarga del mantenimiento del tono muscular. Y dar el tono muscular postural
Manifestación más simple de la función del huso
muscular.
Reflejo Miotático.
Monosináptico
Media la contracción muscular en respuesta al
estiramiento de los husos neuromusculares.
TONO MUSCULAR: Grado de contracción que tienen
los músculos aún cuando están en reposo.
Cuando se estira un músculo, la excitación de los husos provoca una contracción refleja de
las grandes fibras de ese músculo esquelético y también de los músculos sinérgicos
asociados.
Rama conecta directamente motoneurona del asta anterior del músculo estirado
Interneurona
Receptor: Terminación Ánulo Espiral (TAE)
Vía aferente: Fibras sensoriales Ia
Centro de regulación: Médula Espinal y Tallo Cerebral. Monosináptico
Vía eferente: Motoneurona Alfa
Efectores: Músculos agonista y antagonista
Respuesta refleja: - Contracción del agonista
- Facilitación del sinergista - Relajación del antagonista.
Hace sinapsis inhibitoria con motoneurona de músculos antogonistas
Regula longitud
muscular
Reflejo medular defensivo
Contracción de los músculos flexores de una extremidad como
respuesta a un estímulo nociceptivo captado por receptores de
la piel o de tejido más profundo.
Alejando el miembro del estímulo.
Receptores: Terminaciones nerviosas cutáneas
nociceptivas, tactiles y térmicas.
Vía aferente: Fibras nerviosas tipo II, III y IV.
Centro: Médula, a través de varias interneuronas
Vía eferente: motoneuronas de los músculos
flexores (excita) e motoneuronas de músculos
extensores (inhibe).
Además, se estimulan los extensores y se inhiben los flexores del miembro contralateral, para que el otro miembro se extienda y soporte el peso del cuerpo (reflejo extensor cruzado). Retirada: contracción músculos abductores
0.2-0.5 segundos después de que un estímulo provoque un reflejo flexor en
una extremidad, se produce la extensión de la extremidad contraria.
Señales procedentes de los nervios sensoriales se cruzan al lado opuesto de
la médula espinal para excitar los músculos extensores.
Muchas interneuronas participan.
Transmiten señales por fibras del tipo Ib (conducción
rápida) para áreas localizadas de la médula, a corteza
cerebral, cerebelo.
Receptor sensorial encapsulado.
En tendones del músculo e inmediatamente delante de
sus inserciones en las fibras musculares.
Órgano Tendinoso de Golgi
Estimulado por tensión producida por el
pequeño haz de fibras musculares.
Detecta e informa sobre el grado de
tensión de cada pequeño segmento de
cada músculo.
Reflejo Miotático Inverso
Regula la tensión
muscular
Receptor: Organo Tendinoso de Golgi (OTG).
Via aferente: fibras sensoriales Ib
Centro de regulación: Médula Espinal.
Disináptico. Interneurona
Vía eferente: Motoneurona Alfa
Efectores: músculos agonista y antagonista
Respuesta refleja:
•Relajación del agonista.
•Contracción del antagonista
•Facilitación del sinergista
Contracción inhibida por las células de Renshaw
- Proporciona mecanismo de retroalimentación negativa que impide el desarrollo de una tensión excesiva en el músculo (mecanismo protector para evita desgarro del músculo). - Ayuda a igualar las fuerzas contráctiles de fibras musculares separadas.
Detecta la carga aplicada por tensión muscular
Reflejos: Miotático y Miotático Inverso