Sistema Nervioso

Ingeniería Biomédica

Campos Valenzuela DanielaCarranza Ochoa Francisco AlejandroPadilla Moreno Jesús SebastiánRuiz Ramos Milthon EduardoTeshiba Gutiérrez Enrique

Instituto Tecnológico de Hermosillo

Contenido:• Introducción.• Organización del Sistema

nervioso:- Estructural.- Funcional.

• Tejido nervioso estructura y función: - Células de soporte.- Neuronas.

• Sistema nervioso central: -Anatomía funcional del cerebro.-Protección del sistema nervioso central.-Medula espinal.

• Sistema nervioso periférico:- Estructura del nervio.- Pares craneales.- Nervios espinales y plexos nerviosos.- Sistema nervioso autónomo.- Anatomía de la división parasimpática.- Anatomía de la división simpática.- Funcionamiento autónomo.

Introducción (Sistema nervioso)

• Amo del control y la comunicación del organismo.

• Se comunica con las células del organismo mediante impulsos eléctricos.

• Cuenta con 3 funciones que permiten su funcionamiento:

Introducción (Sistema nervioso)

• (1) Aferencias sensoriales: Información sobre los estímulos.

• (2) Integración: Procesamiento e interpretación de las aferencias.

• (3) Eferencias motoras: Respuesta a la aferencia activando músculos o glándulas.

ORGANIZACIÓN DEL SISTEMA NERVIOSO

Clasificación estructural

• Sistema nervioso central (SNC):- Compuesto por el encéfalo y la médula espinal.- Se encarga de las funciones de integración.

• Sistema nervioso periférico (SNP):- Compuesto por los nervios que nacen del

encéfalo (pares craneales) y medula espinal.

Clasificación estructural

Sistema nervioso central (SNC):

- Compuesto por el encéfalo y la médula espinal.

- Se encarga de las funciones de integración.

Clasificación estructural

Sistema nervioso periférico (SNP):

- Compuesto por los nervios que nacen del encéfalo (pares craneales) y medula espinal.

La clasificación funcional se ocupa sólo de las estructuras del sistema nervioso periférico y tiene 2 subdivisiones.

•División sensorial (aferente).

•División motora (eferente).

Clasificación funcional

Clasificación funcional

División sensorial (aferente):

- Compuesto por nervios que transportan impulsos eléctricos hacia el sistema nervioso central.

Clasificación funcional

División motora (eferente):

- Compuesto por nervios que transportan impulsos eléctricos desde el sistema nervioso central hasta los órganos efectores (músculos y glándulas).

- Se subdivide en 2 partes:•Sistema nervioso somático (voluntario)•Sistema nervioso autónomo (involuntario)

Tejido nervioso.Estructura y función.

• Se les conoce con el nombre de neuroglía (pegamento nervioso).

• Células que sirven de soporte, aislamiento y protección a las neuronas.

Células de soporte

Células de soporte

Células que protegen a la neurona de sustancias que puedan estar en la sangre

Células que se deshacen de los residuos (bacterias o células muertas)

Células que permiten el flujo del liquido cefalorraquídeo

Células que permiten el aislamiento de las neuronas

Células que permiten el aislamiento de los nervios

Suministran nutrientes y protege a las neuronas

Neuronas

Tejido Nervioso

Se compone de:• Neuronas (responden a estímulos y

transmiten señales eléctricas)• Neuroglias (pequeñas células que rodean

y envuelven a las neuronas)

Neuronas

• Unidad estructural del Sistema Nervioso• Son amitóticas• Extrema longevidad• Excepcionalmente alta tasa metabólica• Los nervios son extensiones de las

neuronas.

Anatomía de la Neurona

Soma

• Centro metabólico de la neurona.• Núcleo transparente, que contiene un

nucléolo prominente.• El citoplasma alrededor del núcleo

contiene todos los orgánulos excepto centriolos.

• Neurofribillas y R.E.P. (sustancia de Nissl)

Prolongaciones• Forma de brazo• Longitud variable• Las más largas van de la región lumbar de

la columna al dedo gordo del pie.

Prolongaciones

• Dendritas: transportan los mensajes entrantes (señales eléctricas) hacia el soma.

• Axones: generan los impulsos nerviosos y los conducen, nace del cono axónico.

• Hay un solo axón y muchas dendritas• Al axón también se le llama fibra nerviosa

Vainas de Mielina

• Protege, aísla y recubre las fibras nerviosas

• Aumenta la velocidad de transmisión de los impulsos nerviosos.

• Fuera del SNC los axones están mielinizados por las células de Schwann.

Neurotransmisores

• Los axones tienen múltiples ramificaciones en su extremo final, formando miles de terminales axónicas.

• Estas terminales contienen cientos de minúsculas vesículas o sacos membranosos que contienen a los

neurotransmisores.

Terminología

• Conjunto de somas en el CNS = núcleos

• Conjunto de somas en el PNS = ganglios

• Conjunto de fibras nerviosas que se

extienden por el CNS = haces/tractos

• Mientras que en el PNS se llaman

nervios

Clasificación

Funcional

• Según la dirección en la que viaja el impulso nervioso respecto al CNS.

• Sensoriales/Aferentes• Motoras

• Asociación

Funcional

• Sensoriales/Aferentes: Sus somas se encuentran en los ganglios. Informan de lo que sucede fuera y dentro del organismo.

• Motoras: transportan impulsos del CNS hasta las vísceras, músculos y glándulas.

• Asociación: conectan neuronas motoras y sensoriales en las vías

nerviosas.

Estructural

• Se basa en el número de prolongaciones del soma.

• Multipolares• Bipolares• Unipolares

Estructural• Multipolares: Más comunes, 99% de las

neuronas. 1 axón y el resto dentritas.

• Bipolares: 2 prolongaciones, solo están en algunos órganos de sentidos especiales como células receptoras.

• Unipolares: 1 prolongación la cual se divide en una prolongación proximal y distal

Estructurales

Impulsos Nerviosos

• Excitabilidad: Responder a un estímulo y convertirlo en un impulso eléctrico.

• Conductividad: Transmitir el impulso a otras neuronas, glándulas, músculos.

Componentes

• Superficie presináptica• Espacio sináptico• Superficie Postsináptica

NEUROTRANSMISORES• Son sustancias químicas que permiten la

transmisión de impulsos nerviosos a nivel de las sinapsis

Sinapsis

• La sinapsis es la comunicación funcional entre las neuronas.

• Conducen el impulso nervioso sólo en una dirección.

• Tipos de sinapsis:• Eléctricas • Químicas

Organización

• Todas las neuronas se organizan en piscinas neuronales.

• Captan información de otras piscinas o receptores y la procesan hacia otros destinos.

Circuitos

• Los patrones de conexión de las neuronas dentro de una piscina se llaman circuitos.

• Procesamiento serial: se trabaja de una manera “todo en uno”.• Procesamiento en Paralelo: La info se

recaba en diferentes partes y el circuito lidia de manera simultánea con ella.

Reflejos• Los reflejos se viajan/impulsados por

caminos neuronales llamados “arcos de reflejos”.

• Elementos de un arco de reflejos:• Receptor

• Sensor de neurona• Centro de integración

• Motor neuronal• Emisor

Sistema Nervioso Central

¿Qué es y qué hace el SNC?

• El SNC es el “centro de control” encargado de integrar la información sensitiva y coordinar las reacciones del organismo hacia dichos estímulos.

¿Qué estructuras componen el SNC?

• Se compone por: encéfalo (principales actividades) y médula espinal (vía de comunicación y reflejos)

Ventrículos

• Ventrículos laterales (forma de “C”; hemisferios cerebrales)

• Tercer ventrículo (diencéfalo)• Cuarto ventrículo (entre el tronco del

encéfalo y el canal central; frente al cerebelo)

Partes: Ventrículos

Anatomía Funcional del Cerebro

• Las cuatro estructuras principales en un cerebro adulto:

1.Hemisferios cerebrales

2.Diencéfalo

3.Tronco del encéfalo (mesencéfalo, Puente troncoencefálico, Médula oblongata/bulbo raquídeo)

4.Cerebelo

Hemisferios cerebrales: Anatomía funcional del cerebro

• 83% de la masa cerebral.• Presentan gyri (convolciones/giros), sulci

(hendiduras) y fisuras (las principales: longitudinal y transversa).

• A los hemisferios cerebrales los forman:

1.Corteza

2.Materia blanca (fibras mielinizadas; comunicación Córtex-Áreas cerebrales)

3.Ganglios basales (se sabe que participa en el inicio y finalizaciónde actividades motoras, pero es de difícil accesoy su estudio es limitado).

Hemisferios cerebrales: Anatomía funcional del cerebro

Laterización de función cortical: Hemisferios cerebrales

Izquierdo• Lenguaje• Habilidades matemáticas

Derecho• Habilidades espaciales-

visuales• Creatividad

Lóbulos: Hemisferios cerebrales

• Cinco lóbulos principales:

1.Frontal

2.Parietal

3.Temporal

4.Occipital

5.Ínsula (isla)

Lóbulos: Hemisferios cerebrales

Áreas de la corteza: Hemisferios cerebrales

• Existen aún 3 áreas de la corteza cerebral:

1.Motora: controla movimiento voluntario; ocurre principalmente en el lóbulo frontal.

2.Sensitiva: le concierne las sensaciones, estímulos; áreas parietal, temporal, occipital e ínsula.

3.Asociativa: asocia el área sensitiva con la memoria, conocimiento y experiencia; ocurre en varios lugares del cerebro

Áreas de la corteza: Hemisferios cerebrales

Áreas Motora: Hemisferios cerebrales

1. Córtex motor primario: controla movimiento voluntario de manera precisa

2. Córtex premotor: planea movimientos

3. Área de Broca: Desde hace mucho se sospecha que sólo lo tenemos en un hemisferio (generalmente en el izquierdo) y coordina movimientos del habla.

4. Campo frontal del ojo: movimientos de los ojos.

Áreas Sensitiva: Hemisferios cerebrales

1. Córtex somato-sensitivo primario (lóbulo parietal) recibe información de los receptores somáticos en la piel, músculos, articulaciones: produce la propiocepción, nociocepción (dolor), temperatura, tacto.

2. Córtex somato-sensitivo asociativo: (lóbulo parietal) tiene muchas conecciones con el córtex somato-sensitivo primario; recurre a la memoria y produce sensaciones de textura, tamaño y forma; su objetivo es reconocer y entender el objeto en cuestión.

Áreas Sensitiva: Hemisferios cerebrales

3. Área visual (lóbulo occipital)

4. Área auditiva (lóbulo temporal)

5. Área vestibular (equilibrio; ínsula)

6. Área olfatoria (lóbulo temporal)

7. Área del gusto (ínsula, del lado del temporal)

8. Área visceral (córtex de la ínsula)

Área Asociativa: Hemisferios cerebrales

• Asociación anterior (lóbulo frontal)• Asociación posterior (varias regiones)• Asociación de extremidades (varias

regiones)

Materia blanca cerebral: Hemisferios cerebrales

• Fibras asociativas• Fibras comisurales• Fibras de proyección

Ganglios basales: Hemisferios cerebrales

• Putamen• Globus pallidus• Núcleo caudate

Diencéfalo: Anatomía funcional del cerebro

• Presenta tres estructuras principales:

1.Tálamo: reenvía los estímulos hacia el córtex.

2.Hipotálamo: centro de control del sistema nervioso automático (balance de agua, regulación de sed, hambre, temperatura y actividad en glándula pituitaria).

3.Epitálamo: incluye la glándula pineal, la cuál secrela la hormona melatonina

Diencéfalo: Anatomía funcional del cerebro

Tronco del encéfalo: Anatomía funcional del cerebro

• Incluye tres estructuras:

1.Mesencéfalo: contiene la corpora quadrigemina (centros de reflejo visual y auditivo), el núcleo rojo (centro motor subcortical), y la substancia nigra.

2.Puente troncoencefálico: es principalmente un área de conducción

3.Médula oblongata/bulbo raquídeo: regula ritmo respiratorio, ritmo cardiaco, presión de sangre; toser, estornudar, tragar y vomitar

Tronco del encéfalo: Anatomía funcional del cerebro

Cerebelo: Anatomía funcional del cerebro

• Consiste en dos hemisferios marcados por convoluciones y separados por la vermis.

• Procesa e interpreta impulsos del córtex-motor y el área sensorial y coordina actividad motora para que los movimientos sean suaves y precisos.

• Juega también un importante papel en la cognoción.

Cerebelo: Anatomía funcional del cerebro

Sistema límbico: Anatomía funcional del cerebro

• Se encarga de las reacciones emocionales: miedo, placer, agresividad.

• Participa en otros procesos como la memoria, atención, personalidad y conducta.

• A continuación, las estructuras principales:–Hipocampo–Tálamo–Hipotálamo–Cuerpo calloso–Amígdala–Mesencéfalo

Sistema límbico: Anatomía funcional del cerebro

Médula espinal

• La médula espinal es una vía de doble sentido por donde pasa información del cuerpo al cerebro, y del cerebro al cuerpo.

• Es además un centro de reflejos.• Reside en la columna vertebral que la protégé

junto con las meninges y el líquido cerebroespinal.

• Se extiende desde el foramen magno hasta la primera vértebra.

• 31 nervios salen desde la médula hacia diferentes partes del cuerpo.

Protección del SNC

• El delicado SNC se encuentra protegido por hueso (cráneo y columna vertebral), las meninges, el fluído cerebroespinal y la barrera hematoencefálica.

• Las meninges están hechas de tejido conjuntivo.

Meninges: Protección del SNC

• Son tres meninges (aquí ordenadas de la más superficial a la más profunda; están hechas de tejido conectivo):

1.Duramadre: es la más dura y rodea el cerebro completo; articula con el etmoides en su parte anterior, formando la hoz del cerebro.

2.Aracnoides: separado de la duramadre por el espadio subdural, es una cubierta relativamente suelta. Debajo de la membrana aracnoides se encuentra el espacio subaracnoides.

3.Píamadre: significa “madre gentil”, y está compuesto por una capa delicada. Está repleta de pequeños vasos sanguíneos

Meninges: Protección del SNC

Fluído cerebroespinal: Protección del SNC

• También conocido como fluido cefalorraquídeo, se encarga de amortiguar al cerebro. También proporciona soporte y estructura al mismo,

• Ayuda de manera leve a la nutrición de las neuronas. Contiene iones de sodio, cloro calcio, potasio e hidrógeno; proteínas, glucosa; principalmente constituido por agua.

• Se produce y se drena constantemente (500ml/día).

Fluído cerebroespinal: Protección del SNC

Barrera hematoencefálica : Protección del SNC

• Membrana selectivamente permeable, formada de tejido endotelial entrelazado fuertemente. Se encuentra entre vasos sanguíneos y el SNC (protege a todas las neuronas del SNC).

• Es la membrana menos permeable del cuerpo.

• Sustancias como glucosa, aminoácidos, oxígeno, dióxido de carbono, ácidos grasos y otras sustancias liposolubles, penetran la membrana (lo cuál explica por qué el alcohol y la anestesia afectan al cerebro).

Barrera hematoencefálica : Protección del SNC

Sistema Nervioso Periférico

Estructura del Nervio

• Compuesto por fibras ópticas que constan de un axón

• Células de Schwann

• Vaina de Schwann

• Vaina de Mielina

Nervio Periférico

Consta de un tejido conjuntivo organizado en tres componentes:

• Endoneuro• Perineuro• Epineuro

Pares Craneales

Son componentes del sistema nervioso periférico. Son 12 pares a cada lado del tronco cerebral.

Nervios Espinales

Se prolongan desde la médula espinal y atraviesan los orificios vertebrales para distribuirse a las zonas del cuerpo. En total son 31 pares de nervios raquídeos y están distribuidos en los siguientes plexos nerviosos.

Plexos Nerviosos

Son las uniones entre los nervios

Existen 4 tipos de plexos:• Plexo Cervical• Plexo Braquial• Plexo Lumbar• Plexo Sacro

Plexo Cervical

Plexo Braquial

Plexo Lumbar

Plexo Sacro

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Sistema nervioso

autónomo.

Sistema nervioso autónomo

• Sistema nervioso involuntario.• Opera por medio de arcos reflejos.• Tiene dos subdivisiones funcionales:

simpática y parasimpática.

¿De qué consiste el SNA?

1)Neuronas sensitivas: Receptores sensitivos localizados en órganos viscerales hacia el SNC.

2)Neuronas eferentes: Conducen impulsos desde el SNC a músculos cardíacos, músculos lisos y glándulas.

Funcionamiento autónomo.

Función.

• Mantener homeóstasis.• Tiene control sobre:

– Tensión arterial.– Motilidad.– Secreciones gastrointestinales.– Vaciamiento de vejiga urinaria.– Temperatura corporal.– Regulación de músculos cardíaco y

liso.

Anatomía funcional del sistema nervioso autónomo.

División simpática.

Funciones.

• Libera acetilcolina.

• Prepara para la acción.

• Se activa en respuesta a estrés hormonal.

• Responsable de regulación de mecanismos de homeostasis.

División parasimpática.

Funciones.

• Activación orientada a la conservación de energía.

• Acciones que no requieren respuesta inmediata.

• Disminución de frecuencia cardíaca.

• Responsable de regulación de órganos internos.

Simpática y parasimpática.

Bibliografía:

• Anatomía y Fisiología Humana - Elaine N. Marieb - 9na Edición.