CLASE N ° 11/ 15-11-04

“CONTROL NERVIOSO DE LOS ORGANOS EFECTORES INVOLUNTARIOS”

ORGANOS EFECTORES INVOLUNTARIOS:- Glándulas- Músculo Liso- Corazón (músculo cardiaco)- Sistema Digestivo (→ parte del sistema hormonal y parte del músculo liso) (Vísceras)

Sistema capaz de controlar o regular estos efectores involuntarios

Caso clínico:Cathy permanece levantada toda la noche estudiando para un examen importante. Ella observo esa tarde que su frecuencia cardiaca y su presión sanguínea eran mayor de lo habitual (hipertensa y con taquicardia). A la semana siguiente en el laboratorio de fisiología tuvo que manejar varias sustancias como adrenalina, atropina, etc. Para su aplicación en el corazón de una rana (experimento). Al final de ese día presenta cefalea intensa, gran sequedad de la boca, y cuando se mira en el espejo se da cuenta que sus pupilas están dilatadas.

¿Cuál puede haber sido la causa de sus síntomas?

En términos generales: Sobre-estimulación del sistema nervioso autonómico simpático. (Sobre-estimulación porque normalmente en todas nuestras actividades cotidianas nosotros tenemos un tono simpático y uno parasimpático, lo que pasa es que tenemos un balance exacto de los 2 que nos permite mantener la homeostasis corporal, y que se va ajustando a medida que nosotros vamos sometiéndonos a estímulos diferentes).

Vamos a hablar entonces de las funciones del SISTEMA NERVIOSO AUTONÓMICO que en términos generales es un sistema motor, lo único que en algunas características que son compartidas con el sistema motor somático (visto en clases anteriores), pero también tiene algunas características estructurales y funcionales muy diferentes de lo que es el sistema nervioso somático.

SISTEMA NERVIOSO SOMÁTICO Y AUTONÓMICO

Características comunes:- Ambos sistemas están bajo control y regulación de centros superiores → si nosotros consideramos el sistema somático en su estructura básica periférica nosotros tenemos que hay una neurona motora que esta inervando los músculos esqueléticos.Receptores sensoriales que detectan cambios dependiendo de cual sea, información que entra a la medula, se codifica y gatilla una respuesta que puede ser (dependiendo del receptor que se active) excitación de la motoneurona o inhibición de la motoneurona.Sin embargo este sistema esta siempre bajo control ya sea de estructuras que están en el tronco encefálico, o estructuras que están en la corteza. En el caso del SISTEMA NERVIOSO AUTONÓMICO lo mismo, a pesar de que uno dice o establece que el sistema nervioso autonómico es involuntario. El hecho de que sea involuntario no significa que no tenga control. SI TIENE CONTROL, y lo de involuntario es bastante discutible todavía.- Ambos están estructurados anatómicamente sobre la base del arco reflejo.

Si nosotros consideramos el sistema nervioso autonómico tenemos una estructura parecida, no es igual. Pero por ejemplo s tenemos inervación en una víscera cualquiera → en las paredes de la víscera van a haber receptores (pueden ser receptores de estiramiento, quimiorreceptores, etc., etc., etc.,) y esta información se codifica a través de una vía sensorial hasta la médula espinal, por ejemplo, y va a establecer sinapsis con el sistema eferente del autonómico. Lo único, que aquí el sistema eferente, el que va a inervar la víscera de vuelta que va a ejecutar la acción es un poco diferente. ¿Por qué?Porque tenemos que la neurona motora en el sistema somático sale de la medula espinal y llega directamente a inerva el órgano efector (tanto para las motoneuronas alfa como las gamma).Sin embargo en el autonómico no, la neurona sale por el asta anterior de la médula espinal, en los niveles que corresponda dependiendo de si es la división simpática o parasimpática, pero esta neurona NUNCA esta inervando el órgano efector, está haciendo sinapsis con otra neurona en distintos niveles. Esta otra neurona que se llama POST GANGLIONAR es la que va a ir a ejecutar la acción sobre el efector (víscera, corazón tubo digestivo, vejiga urinaria, etc.) → Aquí la parte eferente, motora o efectora esta formado por dos neuronas: LA PREGANGLIONAR y LA POST GANGLIONAR.

- Se sustentan en los mismos principios neurofisiológicos: Sus acciones están mediadas por neuronas las cuales liberan neurotransmisores, y los neurotransmisores desencadenan algún tipo de respuesta en el órgano efector. Que puede ser una acción inhibitoria ó excitatoria (potenciales post sinápticos excitatorios o inhibitorios).Dependiendo de que neurotransmisor y receptor este operando.

- Son INTERDEPENDIENTES: El Sistema Nervioso Central interviene en la coordinación e integración viscero-somática.→ SISTEMA INVOLUNTARIO → Nosotros no podemos activarlo o inactivarlo voluntariamente pero si esta regulado. Hay varias estructuras, que son las que vamos a ver a continuación, que son las que participan en la regulación.

La principal diferencia es como se estructuran las eferencias en el sistema autonómico. Pero también una función importante son LOS EFECTOS QUE TIENE LA PERDIDA DE INERVACIÓN AUTONOMICA QUE SON MUY DIFERENTES A LA QUE SE PRODUCE CUANDO OCURRE DENERVACION EN EL SISTEMA SOMATICO (MUSCULO ESQUELÉTICO)

EFECTOS DENERVACIÓN MUSUCULATURA ESQUELÉTICA: - Fibrilaciones - Hipersensibilidad a la acetilcolina, y - Atrofia Muscular (perdida del tono muscular)

¿Qué pasa si un órgano efector inervado por el sistema autonómico pierde su inervación?No deja de funcionar, sigue funcionando→ esto indica que el sistema nervioso autonómico tiene una acción moduladora. Pero no es imprescindible para que ese órgano ejecute su acción.Ahora obviamente que en condiciones normales la inervación autonómica es fundamental. Porque esto nos permite a nosotros mantener la homeostasis corporal → mantener las condiciones fisiológicas estables frente a cambios. Entonces permanentemente nosotros estamos modificando a lo largo del día nuestro tono simpático y parasimpático, dependiendo a las situaciones que nos enfrentemos (situación de relajo, de tranquilidad, etc.

# Recordar: homeostasis no es valor rígido; se encuentra fluctuando alrededor de cierto valor. Por ejemplo: la presión arterial cambia durante el día (existen fluctuaciones diurnas dependiendo de la actividad que estemos haciendo durante el día)

Y por lo tanto ¿Qué es lo que hace el sistema autonómico?Modula y permite entonces que se vayan ajustando el tono simpático y parasimpático para mantener esas variables constantes (en el entendido de que son dinámicas)→ esto uno lo puede ver claramente en el caso de los pacientes transplantados → transplante cardiaco: se saca el corazón → se enfría para bajarle la tasa metabólica y que las células no se mueran → y se transporta. Este corazón va sin inervación autonómica → se coloca en el receptor y mientras se esta suturando y uniendo los vasos especialmente el corazón no esta latiendo → pero una vez que se termina de conectar el corazón al receptor → gradualmente se empieza a aumentar la temperatura del corazón y aunque no esta inervado empieza a latir. (En algunos casos deben darle golpe eléctrico para sincronizarlo).

¿Entonces que hace el sistema nervioso autonómico?Modula su actividad pero No la genera. Lo mismo pasa en los pacientes que se les somete a una vagotomía (se cortan todas las conexiones del vago que van hacia el estómago) cuando los pacientes tienen por ejemplo ulceras que son muy rebeldes y no ceden con tratamientos farmacológicos. La única forma es cortar la inervación del vago que al estómago para evitar que el paciente siga con estimulación de secreción d ácido clorhídrico que empeore las ulceras. La estimulación vagal en el estomago lo que hace es estimular la secreción de ácido clorhídrico. Después de un tiempo el paciente va recuperando gradualmente la capacidad para secretar ácido clorhídrico: capacidad que tienen las células parietales del estómago.

Estos ejemplos pretenden explicar que el sistema nervioso autonómico a diferencia del sistema motor somático, lo que hacen es REGULAR. Por lo tanto cuando no esta inervando, los órganos siguen funcionando.

El músculo liso independiente de su inervación autonómica tiene un cierto tono basal permanente. Y el corazón genera su propia actividad que esta dada por las células marcapasos cardiacas.

# Existen estructuras como el tálamo e hipotálamo que pueden modular la acción del sistema nervioso autonómico

DIVISIÓN ANATÓMICA Y FUNCIONAL

- SISTEMA SIMPÁTICO → TORACOLUMBAR (T1-L2)- SISTEMA PARASIMPÁTICO → CRANEO – SACRO- SISTEMA ENTÉRICO → TUBO GASTROINTESTINAL; DESDE ESÓFAGO INFERIOR HASTA EL ANO

Sistema simpático se llama toracolumbar porque las neuronas pre ganglionares de este sistema salen a ese nivel, a nivel torácico y lumbar. En el sistema parasimpático salen a nivel craneal y del sacro (salida de las neuronas pre ganglionares)

→ El sistema nervioso autonómico en términos generales controla el medio interno y es involuntario.

Si consideramos algunas características anatómicas de esta división simpática y parasimpática uno puede entender un poco la funcionalidad de estos sistemas o explicarse algunas características de funcionamiento de estos sistemas.

SISTEMA SIMPÁTICO: → va de T1 a L2

SISTEMA PARASIMPÁTICO: → Cráneo y sacro

Si analizamos la estructura que tiene el sistema parasimpático: las neuronas pre ganglionares salen por el hasta ventral de la médula espinal. Esta neurona pre ganglionar es una neurona que tiene axon corto y que establece o hace sinapsis con otra neurona que esta en los ganglios paravertebrales. Los ganglios paravertebrales están colocados muy cerca de la médula espinal por lo tanto el axon de esta neurona es cortito y establece sinapsis con una neurona que va a ser la neurona que va a ir a inervar todos los órganos efectores.

Entonces aquí hay una cuestión importante y es lo siguiente:Estas neuronas preganglionares hacen sinapsis en la zona de los ganglios pero aquí la información diverge. No solamente hace sinapsis con neuronas que están en un solo ganglio sino que hace sinapsis con neuronas que están en ganglios ascendentes y ganglios descendentes. Esta divergencia que tiene el sistema simpático no se observa en el sistema parasimpático.Esto un poco explica la respuesta simpática, parasimpático que notros tenemos que es un poco diferente.

Entonces, se produce un fenómeno de DIVERGENCIA importante y estas neuronas de los ganglios están formando una cadena por lo tanto todas están unidas de tal manera que la información que sale a cada uno de estos niveles diverge hacia arriba y hacia abajo y luego de hacer sinapsis con la neurona post ganglionar → se produce fenómeno de CONVERGENCIA.

Una neurona post ganglionar pueda estar recibiendo información de muchas partes. Entonces hay un fenómeno primero de divergencia sensorial con respecto a la neurona pre sináptica, y después hay un fenómeno de convergencia neuronal en la neurona post sináptica.

El cuerpo neuronal de la neurona pre sináptica esta en el hasta ventral de la medula espinal, ahí esta el cuerpo, lo que sale a nivel ventral es el axón. Este axon tiene múltiples ramificaciones, hay una rama que va a inervar a la post ganglionar que esta a ese nivel. Pero hay otras colaterales que van hacia arriba, que inervan neuronas post ganglionares que están en segmentos superiores. Y hay colaterales que van hacia las neuronas de abajo y que inervan a neuronas post ganglionares que están en segmentos adyacentes. Entonces la información a este nivel diverge; Pero después, cuando sale de los ganglios, se produce un fenómeno de convergencia → a la neurona post ganglionar esta llegando información también de segmentos adyacentes.

¿Qué importancia tiene esto desde el punto de vista funcional? Esto ayuda un poco a explicar la respuesta masiva que tiene el sistema simpático cuando se produce una SOBRE activación.

Generalmente cuando nosotros tenemos una descarga simpática nosotros tenemos una acción del sistema simpático que es prácticamente sobre todos los

órganos que el sistema simpático esta inervando. Por ejemplo: si vamos caminando tarde a la casa, y nos encontramos con un “malandrín” que nos quiere quietar la mochila o la cartera, se va a producir una descarga simpática importante. Esta descarga simpática es una descarga MASIVA, GENERALIZADA → se produce taquicardia, aumenta en la contracción del corazón, aumento en la velocidad de conducción del corazón, dilatación de las vías respiratorias, empezamos a hiperventilar, dilatación de las pupilas, sudoración, nos ponemos pálidos, aumenta flujo sanguíneo en musculatura esquelética, → RESPUESTA DE TIPO MASIVO Y ADAPTATIVO QUE SIRVE COMO SISTEMA DE ALERTA. Nos prepara ya sea para arrancar, enfrentar, etc. Nos prepara para un estado diferente de mayor demanda energética.

El sistema simpático cuyos axones corren junto con los nervios espinales, tiene por ende una distribución muy amplia. Prácticamente todas las vísceras tienen inervación simpática, pero también tienen inervación simpática la piel, los vasos sanguíneos de los músculos esqueléticos, etc. Hay algunas fibras pre-ganglionares que no hacen sinapsis a nivel ganglionar. Especialmente de la zona del diafragma hacia abajo. Entonces estos axones pasan de largo, no hacen sinapsis con las neuronas que están en los ganglios paravertebrales, atraviesan los ganglios y van a hacer sinapsis en otros ganglios que están mucho mas alejados de la medula espinal y que son GANGLIOS CELIACOS O MESENTPERICOS inervan las vísceras abdominales como por ejemplo el aparato genital, las vías urinarias, sistema digestivo.

En el caso del sistema parasimpático tiene una distribución mucho mas restringida. Axones salen a nivel craneal a nivel de la protuberancia, del bulbo, y salen a nivel sacro (de S2 a S4). En este caso no hay fenómeno de divergencia como hay en el sistema simpático, y los axones pre ganglionares son muy largos, y los ganglios se encuentran muy cerquita de los órganos efectores. Incluso hay veces en que están dentro del órgano efector. Esto explica entonces que la neurona post ganglionar tiene un axon muy corto y esa es la que va a ir a inervar a los órganos efectores, o le va a dar la inervación parasimpática. Por lo tanto cuando se activa el sistema parasimpático no hay una respuesta masiva, sino que es una respuesta mucho mas localizada.

TABLA

SISTEMA NERVIOSOPARASIMPÁTICO

SISTEMA NERVIOSOSIMPÁTICO

ORIGEN AFERENCIAS Cráneo sacras Toracolumbares

LOCALIZACIÓN GANGLEONAR

Cerca del efector (axones largos)

Lejos del efector, cerca de la médula espinal

(axones cortos)RELACIÓN NÚMERO FIBRASPRE Y POST GANGLIONAR

1:1 > 1

DISTRIBUCIÒN FIBRAS A TEJIDOS EFECTORES

Restringida Mucho mas amplia

NEUROTRANSMISOR PERIFERICO (QUE SE LIBERA DEL TEJIDO EFECTOR)

Acetilcolina Noradrenalina #

IMPLICANSIA FISIOLOGICA Conservación y restauración energética

Incremento de la transformación de la

energía SISTEMA DE REFUERZO FUNCIONAL

NO SI

Puntos 3 y 4 indican que cuando se produce una respuesta simpática se produce una respuesta en prácticamente todos los sistemas

# Aunque En general: la descarga simpática sobre el efector es noradrenalina, hay algunas divisiones del sistema simpático que no liberan noradrenalina en el efector → excepciones de los sistemas, liberan por ejemplo acetilcolina. Por eso se llaman inervación simpática colinérgica: vasos sanguíneos de los músculos esqueléticos.

NEUROTRANSMISIÓN AUTONÓMICA

¿Cuáles son los neurotransmisores involucrados en el funcionamiento del sistema autonómico?

Tanto en el sistema simpático como en el parasimpático, la neurona pre ganglionar ejerce su acción sobre la neurona post ganglionar liberando acetilcolina. Tanto la neurona de axón corto como la de axón largo, cuando se estimula liberan acetilcolina.

¿Qué tipo de receptores están involucrados en esta acción?Receptores de tipo nicotínico

Hasta el momento se conoce que todas las sinapsis entre la neurona pre y post ganglionar del sistema autonómico están mediadas por ACETILCOLINA.

¿Dónde se producen las diferencias?En la neurona post ganglionar

- En las neuronas post ganglionares del parasimpático se libera: ACETILCOLINA- En la mayoría de las neuronas post ganglionares del simpático se libera: NOREPINEFRINA ó NORADRENALINA que es lo mismo. Excepto algunos tejidos como el que menciono recién.

Otro ejemplo:- Glándulas Sudoríparas, lecho vascular musculatura esquelética.Inervación simpática colinérgica vasodilatadora - Glándulas sudoríparas → SOLO INERVACIÓN SIMPÁTICA. Por lo tanto que una persona sude más o menos depende entre otras cosas del tono simpático que tenga sobre las glándulas sudoríparas. Cuando hay un aumento de la descarga simpática va a sudar más, cuando hay una disminución del tono simpático uno va

a sudar menos. Esto también esta relacionado con la temperatura corporal y la ambiental obviamente. Hay otro sistema que forma parte de esta regulación autonómica que es la Médula suprarrenal → INERVADA POR SISTEMA SIMPÁTICO SOLAMENTENo tiene inervación parasimpática al igual que el riñón. La glándula suprarrenal, que esta sobre los riñones, tiene 2 zonas anatómica y funcionalmente muy diferentes:Zona externa: zona de la corteza → fundamentalmente secreta hormonas esteroidalesParte interna: médula suprarrenal → tiene la capacidad de sintetizar y secretar hacia el torrente sanguíneo adrenalina (fundamentalmente) y noradrenalina.

¿Cuál es el estímulo para que la médula adrenal secrete adrenalina y noradrenalina?La estimulación simpática. → hay una neurona pre ganglionar del sistema simpático que esta inervando la suprarrenal.El aumento de esta descarga simpática, aumenta la síntesis y secreción de adrenalina y noradrenalina por la médula suprarrenal.Por lo tanto cuando un individuo se enfrenta a una situación de estrés importante, no solamente se produce el efecto masivo del sistema simpático a través de la inervación simpática de todos los órganos, sino que además se produce una descarga importantísima de adrenalina de la médula suprarrenal. La adrenalina que se secreta en la médula suprarrenal y va a la sangre. Por lo tanto se analiza como un efecto hormonal no como un neurotransmisor, porque va a la sangre (y una de las características fundamentales de la acción hormonal es alcanzar los tejidos blancos a través del torrente sanguíneo). De tal manera que se produce descarga masiva de adrenalina, circula por todos los sistemas sanguíneos y alcanza los tejidos efectores en prácticamente todos los territorios vasculares.

Esto es gavillado por acetilcolina.Esto significa que en la medula suprarrenal, las células tienen receptores nicotínicos que median la acción de la acetilcolina de esta neurona pre ganglionar simpática.→ hace que aumente la síntesis de catecolaminas.La medula suprarrenal sintetiza aunque en menor cantidad dopamina. Prácticamente todas las catecolaminas.

GLANDULA SUPRERRENAL Y RIÑON SOLO INERVACIÓN SIMPATICA

NEUROTRANSMISIÓN AUTONÓMICA “OTRAS CARACTERÍSTICAS RELEVANTES”

- A pesar de que hemos hecho una división de neurotransmisores que permiten la acción del sistema autonómico simpático y parasimpático, no hay que olvidar que hay otros neurotransmisores que están implicados en la función autonómica. Por lo tanto aquí como en muchos otros tejidos se produce un FENÓMENO DE COTRANSMISIÓN → una misma neurona puede secretar mas de un neurotransmisor. Ejemplo de otros neurotransmisores que están mediando la acción autonómica son el ATP, neuropeptido I, oxido nítrico, péptido intestinal vaso activo y otros mas.

Esto no es exclusivo del funcionamiento del sistema nervioso autonómico.El fenómeno de la COTRANSMISIÓN se ve en muchos tejidos neuronales, y fundamentalmente la función que cumple estaría desempeñando un control más

preciso y eficiente de los efectores u órganos que están inervando estas fibras autonómicas.

- Multiciplicidad de tipos y subtipos de receptores → mediando la acción autonómica a pesar de que mayoritariamente la acción se produce a través de acetilcolina y noradrenalina, hay una gran diversidad de receptores para acetilcolina y noradrenalina.

TIPOS DE RECEPTORES

Fundamentalmente el efecto que se va a observar en un tejido, va a depender del tipo de receptor predominante que haya en ese tejido. → importante porque nos ayuda a entender porque por ejemplo la descarga simpática en el corazón produce aumento de la contracción en el músculo cardiaco y sin embargo la misma descarga simpática sobre el músculo liso de los bronquiolos produce relajación.

¿Qué hace que tengan efectos antagónicos si el neurotransmisor es el mismo?La presencia de receptores diferentes. A pesar de que en ambos casos la acción esta mediada por receptores adrenérgicos, en un caso va a haber mayor cantidad de un subtipo de receptor y en el otro va a haber predominio de otro subtipo de receptor operando a través de mecanismos diferentes.

La mayoría de los tejidos tiene inervación doble → tiene tanto inervación simpática como parasimpática. Pero también hay algunos efectores que reciben inervación de uno solo de estos sistemas. Glándulas sudoríparas, músculos pilo erectores, músculo liso vascular → SOLO SIMPATICAHay otras que tienen inervación múltiple: Inervación simpática, parasimpática y del sistema entérico (el mas autonómico de todas las partes que forman el sistema nervioso autonómico). Corazón recibe bi inervación: simpática y parasimpáticaEl entérico es propio del tubo digestivo

La mayoría de los órganos recibe inervación doble, parasimpática y simpática.

¿Cuáles son los receptores que median la acción del sistema autonómico?

Neuronas Colinérgicas Receptores NicotínicosReceptores Muscarínicos (M1, M2, M3, M4, M5)

Neuronas AdrenérgicasReceptores Alfa (1-2) AdrenérgicosReceptores Beta (1-2-3) Adrenérgicos

Las neuronas preganglionares tanto del sistema simpático como del parasimpático están mediadas por acetilcolina y receptores de tipo nicotínico.

Las neuronas post ganglionares del sistema parasimpático también son colinérgicas pero la acción esta mediada por receptores de tipo muscarínicos.

SNAPReceptor Nicotínico

SNAP

En SNAP la neurona pre ganglionar es acetilcolina, la neurona post ganglionar tiene receptores de tipo nicotínicos. En el órgano efector sinapsis colinérgica: acetilcolina. Pero esta acción a nivel de los receptores esta mediada por receptores de tipo muscarínicosSNAS

La neurona pre ganglionar también es colinérgica-, acetilcolina, con receptores nicotínicos. En el órgano efector sinapsis noradrenérgicas o adrenérgicos: Noradrenalina → receptores noradrenérgicas o adrenérgicos:

-Alfa 1-Alfa 2-Beta 1-Beta 2-Beta 3 (solo en tejido adiposo)

Esto es en la mayoría ya que existen algunos casos en los que no se libera noradrenalina sino que se libera acetilcolina (que también esta mediado por receptores de tipo muscarínicos): excepciones.

La mayoría de los tejidos tienen inervación adrenérgica y colinérgica La acción fundamental va a depender del tipo de receptor que haya. Hay tejidos que tienen varios tipos de receptores pero la acción fundamental se va a ver dependiendo del número de receptores que haya.

El hecho de que para un mismo neurotransmisor hayan varios tipos de receptores es muy importante especialmente desde el punto de vista terapéutico porque puede haber un medicamento que sea un antagonista adrenergico: se une a receptores adrenérgicos y bloquea la acción del neurotransmisor. Agonista colinergico: simula acción acetilcolina

Problema es el siguiente: puede haber un medicamento que sea un antagonista adrenergico: por ejemplo: persona hipertensa y hay q bajarle la presión arterial tomando un antagonista adrenergico pero resulta que es poco selectivo: va a actuar sobre varios tipos de receptores adrenérgicos, entonces es verdad que

AChMuscarinicos

NoradrenalinaAlfa, alfa1Beta 1, beta 2, beta 3

SNAS

ACh

ACh

Receptor Nicotínico

esta actuando sobre el receptor que esta mediando la subida de la presión arterial y le va a bajar la presión, pero como es poco selectivo va a tener muchos efectos colaterales.Entonces el hecho de que hayan varios tipos de receptores para el mismo neurotransmisor facilita el hecho de que se puedan desarrollar drogas o medicamentos que actúen más selectivamente sobre un determinado receptor. Entonces si en el caso anterior se le receta un antagonista adrenergico más selectivo: va a ir a actuar más selectivamente (B1: acción adrenalina en el corazón, pero no va a afectar B2 del músculo liso bronquial y por lo tanto no se van a producir tantos efectos colaterales sobre el músculo liso bronquial.

→ IMPORTANCIA MULTIPLICIDAD DE RECEPTORES PARA UN MISMO NEUROTRANSMISOR

EJEMPLOS DIAPOSITIVAS

FUNCIONES DEL SISTEMA NERVIOSO PARASIMPÁTICO

¿Qué produce el aumento del tono parasimpático o vagal sobre la pupila?Se achica la pupila: MIOSIS¿Sobre quien es el efecto que tiene aquí el sistema parasimpático?Produce contracción de las fibras musculares lisas del músculo circular del iris.

¿Qué produce en el corazón?Produce bradicardia: es decir disminuye la frecuencia cardiaca¿Tiene acción sobre la fuerza de contracción del corazón el sistema parasimpático?NO → Quien determina la frecuencia con la que el corazón late es el nódulo sinusal. Entonces el efecto sobre el nódulo sinusal es deprimir la acción de las células marcapasos cardiacas. Y ¿porque no actúa sobre la fuerza de contracción? La adrenalina y noradrenalina aumentan la fuerza de contracción del corazón. Cuando uno tiene una descarga simpática taquicardia, y aumenta la fuerza de contracción. Cuando uno esta en reposo normalmente uno no siente la contracción del corazón. Pero cuando esta asustado si → esto es porque la fuerza aumenta. Sin embargo el bagal o sistema parasimpático no produce cambios en la fuerza de contracción del corazón porque INERVA EL NODULO SINUSAL PERO NO INERVA EL MUSCULO CARDIACO.EL MUSCULO CARDIACO (AURICULAR, VENTRICULAR) NO TIENE INERVACIÓN PARASIMPÁTICA.

La fuerza de contracción del corazón se gradúa solamente por aumento o disminución del sistema simpático.

¿Qué hace la descarga del sistema parasimpático sobre los bronquios?Contrae la musculatura lisa y aumenta la secreción mucosa. Por lo tanto produce bronquio contricción.

EJEMPLOS DE EFECTOS DEL SISTEMA SIMPÁTICO

Sobre el corazón:Aumenta la frecuencia cardiaca osea produce taquicardia, aumenta la fuerza con la que el corazón se contrae (súper importante porque mientras mas fuerte se contrae el corazón, tiene mas capacidad para expulsar sangre)

Sobre los ojos:

Se produce dilatación de la pupila: MIDRIASISSe produce por contracción de las fibras radiales del músculo liso del iris del ojo.

Estrictamente desde el punto de vista fisiológico ¿el sistema simpático y el sistema parasimpático tienen acciones antagónicas sobre la pupila?Tienen la misma acción: la de estimular la contracción del músculo liso, lo que pasa es que la inervación del músculo liso circular y radial son diferentes. Es única:CIRCULAR → solo parasimpáticaRADIAL → solo simpáticaPero desde el punto de vista funcional su mecanismo es similar → Contracción de la musculatura lisa.

La presión arterial depende de 2 factores:1-. Gasto Cardiaco (variable que depende del volumen expulsivo, cantidad de sangre que bombea el corazón cada vez que se contrae, mientras mas fuerza tiene el corazón para contraerse mayor es el gasto) 2. Resistencia Periférica (resistencia que se opone al flujo de la sangre

OTRO EJEMPLO:Aumento de la secreción de las glándulas salivales al igual que el sistema parasimpático. Lo que cambia es la característica de la saliva: - La estimulación parasimpática produce un aumento de secreción salival acuosa- La estimulación simpática produce en aumento de saliva pero más espesa Esto siempre lleva a confusiones ya que cuando se produce una descarga simpática importante el individuo experimenta una sequedad de la boca. Entonces uno tiende a asociar eso con que el sistema simpático lo que hace es inhibir la secreción salival, pero esto no es así, estimula la secreción salival solo que cambia la consistencia de esta. Porque el sistema simpático tiene un efecto vasoconstrictor sobre los vasos sanguíneos del sistema digestivo. Esto hace que la saliva sea más espesa, más pastosa.

Ejemplo de la estimulación simpática, volvemos al ejemplo sobre el corazón:

TRANSMISIÓN COLINÉRGICA EN EL CORAZÓN

Inervación bagal sobre el corazón.

¿Sobre que tiene efecto la acetilcolina o la descarga bagal?Sobre las células marcapasos. Lo que hacen es generar bradicardia.

¿Cómo producen bradicardia?En las células marcapasos hay receptores colinérgicos, muscarínicos, tipo 2. ¿Qué es lo que pasa cuando se libera Acetilcolina de estos terminales bagales?Se une a este receptor de membrana, y los receptores muscarínicos actúan a través de proteína G (sistema de proteínas de membrana asociadas muchas veces a segundos mensajeros; pero la proteína G no es segundo mensajero, es una proteína de membrana asociada en la mayoría de los casos a segundos mensajeros). En el caso del corazón ya vimos de que puede latir espontáneamente porque tiene un potencial de membrana inestable. Y estos potenciales marcapasos que son los que hacen que el corazón lata a una determinada frecuencia. Cuando uno esta en reposo alrededor de 70 latidos por minuto.

¿Qué pasa si tenemos una frecuenta de 70 latidos por minuto y se produce en ese momento una descarga bagal importante?

→ Se va a manifestar como disminución de la frecuencia. Y al bajar la frecuencia a 60, 50, etc. La acetilcolina se esta uniendo a estos receptores muscarínicos → va a activar un sistema de proteína G → y saltándonos varios pasos va a producir finalmente es que cuando se active este sistema de proteína G se abren unos canales de potasio que hay en la membrana. → Si se abren estos canales sale potasio y la célula se hiperpolariza. Como son células que se despolarizan en forma espontánea, cuando hay una descarga colinérgica, el potencial que estaba en -50 se aleja, se hace mas negativo, le cuesta mas llegar al umbral, se demora mas tiempo en llegar al umbral y descargar otro potencial. Este es uno de los principales mecanismos a través de los cuales la acetilcolina disminuye la frecuencia cardiaca.

TRANSMISIÓN ADRENÉRGICA EN EL CORAZÓN

La Adrenalina o Noradrenalina produce taquicardia. Nuevamente tenemos los mismos potenciales marcapasos

¿Qué hace ahora la adrenalina?Hace que la célula llegue más rápido al umbral, y por lo tanto la frecuencia aumenta.

¿Qué mecanismo explica que llegue más rápido al umbral?Sobre el corazón hay receptores Beta 1 en gran cantidad. Cuando la adrenalina se une a receptores Beta 1 también activa un sistema de proteína G → si se activa este sistema de proteínas G → aumentan corrientes de calcio en la membrana, y los potenciales marcapasos están dados por corriente de calcio.La adrenalina lo que hace es aumentar estas corrientes de calcio, y por lo tanto esto hace que el corazón lata más rápido. ¿Cómo lo hace?A través de la activación de receptores Beta 1 adrenérgicos que hay en el corazón.También un sistema mediado por este calcio se produce un aumento de la contracción. Por que es un proceso mediado por calcio.

INERVACIÓN AUTONÓMICA DE LA VEJIGA URINARIA

La vejiga urinaria tiene inervación simpática y parasimpática. Tiene dos componentes el sistema urinario a este nivel: 1 sistema voluntario → el esfínter externo1 sistema involuntario → el esfínter interno y la actividad del músculo decrusor (creo), porque es músculo liso. El músculo que forma parte de la pared de la vejiga.

Tanto a nivel del músculo decrusor como a nivel del esfínter interno hay tanta innervación simpática como parasimpática, por lo tanto el tono simpático y el tono parasimpático van a predominar dependiendo en que estado se encuentre la vejiga urinaria. Cuando la vejiga urinaria se esta llenando hay un predominio del tono simpático y eso hace que el músculo vesical este relajado. Por lo tanto esta muy receptivo para ir llenándose y llenándose.

¿Cómo esta el esfínter interno?ContraídoTambién hay un aumento del tono simpático

Entonces mientras se esta llenando la vejiga este músculo liso se encuentra contraído al igual que el externo. Pero una vez que la vejiga esta llena, se produce un reflejo de vaciamiento vesical¿Qué es lo que predomina aquí?El tono parasimpático. ¿Que hace e tono parasimpático? Contrae el músculo de las paredes de la vejiga, esto hace que la vejiga se achique.¿Qué le pasa a la musculatura lisa involuntaria?Se relaja por acción parasimpática, esto permite entonces que se produzca la evacuación de la orina.Entonces las alteraciones del vaciamiento vesical que se producen en algunos pacientes traumatizados, tienen que ver con lesiones que pueden ocurrir a nivel medular y que tiene que ver alteraciones en el sistema simpático, en el parasimpático o en ambos. (algunos pacientes no pueden evacuar y hay que ponerles sonda o en otros que no pueden retener la orina y hay que ponerles pañales)

CUADRO

TABLA

- La mayoría de los órganos recibe inervación simpática y parasimpática.- La mayoría de las veces esta Inervación tiene una función de tipo antagónica. Mientras la activación simpática relaja, la parasimpática contrae. - También hay Efectos complementarios: que un tipo de inervación genera una función pero la otra inervación genera otra función que se expresa en una función complementaria. Por ejemplo en el caso de la inervación de los genitales masculinos (mientras la parasimpática aumenta o produce erección peniana, la simpática produce eyaculación) igual para los femeninos.- Órganos sin inervación doble: solo simpática

- Médula Suprarrenal- Músculos erectores del pelo (miedo)- Glándulas Sudoríparas

(Bradicinina)- Gran parte de los vasos sanguíneos- Músculo liso vascular- Músculos piloerectoresDe la piel, hígado, tejido adiposo, riñón

Bradicinina: Vaso dilatador Doris quiere detenerse en esto:Acción de sistema simpático sobre las glándulas sudoríparas. Inervación única del sistema simpático sobre los vasos sanguíneos de la musculatura esquelética. Supongamos que un individuo va a enfrentar un ejercicio físico, para graficar mejor esto, se produce una descarga simpática incluso antes que el individuo comience a hacer el ejercicio físico, y luego mientras hace ejercicio tiene un aumento del tono simpático. ¿Para que le sirve ese aumento en el tono simpático?- Vasodilatación en músculos y por lo tanto mayor aporte sanguíneo en la musculatura → para oxigeno → ATP → metabolismo oxidativo- Taquicardia- Aumenta fuerza y frecuencia de contracción → para bombear mas sangre hacia los tejidos- La temperatura corporal aumenta, porque la mayor cantidad de la energía se disipa como calor. ¿Qué pasa si aumenta la temperatura corporal? Empieza a sudar mas, se echan a andar los mecanismos perdedores de calo, a pesar de que siempre están funcionando. Evaporación del sudor.

- Aumenta la frecuencia respiratoria, aumenta la ventilación, entra mas aire por minuto, oxigena mejor y elimina con mayor facilidad el CO2 que se esta generando del metabolismo oxidativo.

A nivel de la piel, los vasos sanguíneos de la piel tienen predominantemente inervación simpática, por lo tanto ¿Qué es lo que debería ocurrir con el flujo sanguíneo a la piel durante el ejercicio? En los vasos sanguíneos de la piel, el sistema simpático lo que hace es producir contracción de la musculatura lisa de los vasos sanguíneos, lo mismo que en las vísceras. → Menos irrigación de la piel. Por lo tanto cuando se produce una descarga simpática importante sin ejercicio ¿Qué le pasa al individuo? Se pone pálidoEn el ejercicio también hay un aumento del tono simpático, pero el individuo no se pone pálido, se pone rojo sobre todo después que termina el ejercicio, cuando lleva mucho rato haciendo ejercicio. ¿Por qué se pone rojo?Porque como el individuo empieza a generar más calor, entonces se activan los mecanismos disipadores del calor, y la forma mas importante para perder calor durante el ejercicio es la evaporación del sudor. Entonces el individuo empieza a sudar más, y el sudor tiene un compuesto llamado BRADICININA: vasodilatadoraPor lo tanto en las zonas de las glándulas sudoríparas, se produce vasodilatación a pesar de que en otras zonas cercanas haya un aumento del tono simpático vasocontrictor. Esto explica porque se produce este cambio de coloración de la piel cuando el individuo esta sudando. Cuando esta haciendo ejercicio y sudando. Las 2 cosas.Si no suda no se pone colorado. Esto se ve en algunos estados patológicos en los cuales el individuo esta tan deshidratado que ya no hay forma de que genere sudor, y le empieza a subir la temperatura corporal que lo puede llevar a la muerte, y en estos estados extremos el individuo se pone pálido muy pálido por una vasocontricción de la piel enorme.

CONTROL SISTEMA AUTONÓMICO POR CENTROS CEREBRALES SUPERIORES

- Bulbo Raquídeo- Hipotálamo- Procesos Conscientes que tienen lugar en el cerebro

¿Quién controla el sistema nervioso autonómico?La estructura que lo controla directamente es el bulbo raquídeo. Este es el control directo.Sin embargo hay otras estructuras que a través del bulbo están regulando indirectamente el sistema autonómico:- Hipotálamo- Corteza cerebral

En el hipotálamo es donde están ubicados todos estos centros de regulación importante como el de la temperatura, del hambre, la sed, la regulación de la hipófisis. Y a nivel bulbar: la regulación de los centros de regulación cardiovascular respiratoria, urinaria, reproductora y digestiva. Por eso entonces frente a actividades importantes del sistema límbico nosotros tenemos reacciones autonómicas bastante importantes. Por ejemplo: cuando nos enfrentamos a una situación de miedo, o desconocida tenemos una descarga simpática importante. Esta descarga y regulación viene del hipotálamo, del sistema límbico y a través del bulbo modulación del sistema autonómico.Ahora ¿porque decía la profe Doris que el sistema autonómico es un sistema involuntario pero que puede ser regulado Por la corteza?Trabajo donde se hablan de las técnicas de retroacción → estas técnicas tienen usos muy amplios y uno de esos usos es modular el sistema autonómico. Por ejemplo en el caso de los pacientes que tienen hipertensión y que se expresa en

estados de crisis hipertensivas, por ejemplo cuando tienen una emoción muy fuerte en estos casos gatillan una respuesta presora muy grande que puede ser riesgosa. Porque puede llegar a producir n AVE.

REGULACION CORTICAL DEL SISTEMA NERVIOSO AUTONÓMICO:

- UNO PODRIA EVENTUALMENTE A TRAVES DE TECNICAS ESPECIALES DE BIORETROALIMENTACIÓN, LLEGAR A REGULAR SU TONO AUTONÓMICO.

En algunos casos se usan estas técnicas de retroacción para que el individuo pueda voluntariamente o aprenda voluntariamente a partir de la corteza regular en forma consciente su presión arterial. (A través de estímulos auditivos, o luminosos el va conociendo sus cambios de presión arterial de tal manera que el conscientemente trata de bajar la presión. Lo mismo que en algunos estados migrañosos que son difíciles de tratar farmacológicamente, que generalmente se producen por estados emocionales muy fuertes. En estos casos también se le puede enseñar al individuo a regular el tono de sus vasos sanguíneos cerebrales, de tal manera que no se exprese esa migraña que muchas veces va asociada a vasodilatación a nivel cerebral)

CASO CLINICO: →

Cathy esta muy estresada Presión sanguínea y frecuencia cardiaca mayor de lo habitual, taquicardia → mayor descarga adrenérgica desde la suprarrenal→ hay descarga de noradrenalina en las neuronas post ganglionares noradrenérgicas del sistema simpático- Taquicardia → adrenalina y noradrenalina actúan a través de receptores Beta 1 y producen que canales de calcio que median acción de nódulo sinusal → Aumentan la frecuencia de descarga del corazón- Presión alta → vasocontricción en vasos viscerales y aumentar resistencia al flujo de la sangre- Atropina: seca la boca. Porque es un antagonista colinergico (receptores muscarínicos). - Adrenalina: hace que en glándulas salivales se secrete saliva mas espesa.

Atropina más Adrenalina: Sensación de boca seca

- Dilatación de las Pupilas: Atropina antagonista colinergico Adrenalina agonista adrenergico

SUEÑO Y VIGILIA

Existen varias preguntas que no se han podido contestar aun. ¿Como por ejemplo porque dedicamos tantas horas al dormir?. Por que prácticamente 1/3 de nuestra vida la pasamos durmiendo (persona que vive 60 años pasa 20 años durmiendo).

¿Qué mecanismos producen el estado del sueño?¿Qué nos hace soñar?

Existen personas que tienen respuestas oníricas fantásticas: a color, con lujo de detalles

(Muchas de las preguntas que hay en las dispositivas, entonces no las vamos a poder contestar. O de los sucesos que suceden en el sueño que todavía no tienen una explicación.)

Esta clase va a tratar entonces de las cosas que si se conocen y de cómo están organizados estos ciclos de sueño, y cual seria la importancia de estos ciclos.

Hasta el año 45´ se creía que el sueño era un estado pasivo. ¿Qué significa que sea un estado pasivo?Significa que cuando nos llegaba la fatiga nuestro cerebro se iba a dormir, en el fono que una vez que estaba fatigado se apagaba el cerebro como cuando uno apaga la luz. Esto significa que sea un fenómeno de tipo pasivo. En el fondo que había una disminución de la actividad cerebral básicamente inducida por la fatiga.Esto predomino hasta el año 45´. En este año dos investigadores muy importantes: uno italiano y otro norteamericano hicieron un par de experimentos que fueron decidores para entrar en la era de la neurofisiología del sueño.

¿Qué hicieron estos investigadores?La teoría pasiva del sueño establecía de que cuando nosotros dejábamos de percibir la información sensorial, y que lo hacia porque estábamos fatigados, nuestra actividad cortical cesaba → y entonces entramos en una etapa de inactividad cerebral que era el sueño.Sin embargo estos autores lo que hicieron fue hacer secciones de las vías sensitivas, completamente. Vías del tronco encefálico. Se dieron cuenta de que aun cuando el individuo no recibe información sensorial, esto no impide que el individuo entre en una etapa de sueño. Por lo tanto este fue un hallazgo muy importante en que a pesar de que no hay información sensorial se producen igual los ciclos del sueño y la vigilia.

Otra de las contribuciones importantes fueron experimentos en los cuales lo que ellos hicieron fue lesionar la formación reticular del tronco encefálico. Se dieron cuenta de que cuando lesionaban la formación reticular, el animal (la mayoría de los experimentos fueron hechos en gatos), el animal entraba en un estado de estupor parecido al coma y que el patrón electro encéfalo gráfico era muy similar al estado del sueño. Por lo tanto: 1-. El estado del sueño no necesariamente esta relacionado con la cantidad de información sensorial que uno recibe2-. La estructura que esta implícita en este estado es la FORMACIÓN RETICULAR

La descarga tónica de esta estructura es la que hacia que el animal permaneciera en estado de vigilia. Encargado de la vigilia entonces → FORMACIÓN RETICULAR

Cuando estas neuronas dejan de descargar se produce el sueño

Todavía sin embargo estamos hablando de una actividad de tipo pasivo.

Durante el estado de vigilia la formación reticular descarga tónicamente y eso hace que el individuo este despierto.Sin embargo, cuando esta formación deja de descargar, se va apagando y apagando y el individuo se va quedando dormido. (Todavía hablando de un proceso de tipo pasivo, año 48´- 49´).

¿Qué es lo que pasa a fines de la época del 50´, principios del 60´?Siguen estos investigadores haciendo aportes importantes.

Siguieron trabajando en secciones del tronco encefálico pero de dieron cuenta que cuando hacían una sección a través de la protuberancia donde se seccionaba la formación reticular, se producía un estado de vigilia o alerta permanente. El individuo no caía dormido, y permanecía despierto siempre, en estado de alerta siempre.→ Cuando se hacia una sección transversal, un corte del tronco encefálico, a través de la protuberancia.CONCLUYERON: Que la formación reticular no contribuye uniformemente en la regulación del sueño. Hay algunas zonas que contribuyen a la vigilia pero hay otros grupos de neurona de la formación reticular que contribuyen al estado del sueño.

→ Entonces, la porción más rostral: por encima de la protuberancia contribuye al estado de la vigilia pero en condiciones normales estas neuronas que están en la protuberancia en estas zonas particulares están permanentemente siendo inhibidas por otras neuronas que estaban mas abajo en la zona del bulbo.Por lo tanto habían grupos de neuronas que descargaban durante la vigilia y que habían otras neuronas que descargaban durante el sueño. Osea que era una regulación en la que había grupos de neuronas que descargaban en un estado y otras que descargaban en otro estado.

Estamos hablando ahora entonces de un estado ACTIVO. Porque durante el estado de la vigilia descargarían o activarían un grupo de neuronas y durante el sueño se activarían otro tipo de neuronas. Pasamos de la era de la explicación pasiva del sueño a una explicación que es mucho mas activo y que de hecho es la teoría actual del sueño. → ACTIVIDAD DIFERENTE DEL CEREBRO. PERO EL CEREBRO ESTA ACTIVO DURANTE EL SUEÑO!!!

La formación reticular es una de las estructuras mas importantes que participan en este estado de sueño vigilia, pero no hay que olvidar que la formación reticular tiene otras funciones también que hemos visto a lo largo del curso:1-. Desempaña un papel importante en la producción y mantención de la vigilia.2-. Modula el tono muscular y de los reflejos de estiramiento (co-activación alfa-gamma es lo que le da el tono a la musculatura, pero la co activación esta controlada por neuronas de la formación reticular. Hay neuronas de la formación reticular que tienen una acción de tipo excitatoria, y otras tienen acción inhibitoria, por lo tanto normalmente hay una descarga permanente de estas neuronas excitatorias, formación reticular mesencefalica, y una descarga permanente de las inhibitorias que también están en la formación reticular pero ubicadas a nivel bulbar. Por lo tanto estas neuronas están sincronizadas de tal manera que su actividad esta permanentemente regulada: aumentando o disminuyendo el tono muscular, dependiendo de la acción muscular que uno haga. 3-. Acción sobre movimientos respiratorios y sobre la función cardiaca. En el fondo lo que hace la formación reticular lo que hace es enviar o hacer sinapsis con neuronas motoras que inervan los músculos respiratorios. También tienen una acción moduladora sobre la función cardiaca: básicamente cuando se estimula la formación reticular su acción se manifiesta sobre la función cardiaca generando bradicardia.4-. Modula la sensibilidad del dolor. Lo vimos cuando vimos como las vías descendentes de modulación del dolor. Vías noradrenérgicas y serotoninergicas que partían de la sustancia gris periacueductal y que tenían como función activar las encefalinas que estaban en la medula espinal y de esta manera disminuir las sensaciones del dolor.

→ por lo tanto es una red neuronal muy compleja que recibe información prácticamente de todos los sistemas sensoriales y que irradia información hacia el tálamo y la corteza.(Dentro de sus funciones entonces tenemos la producción de un estado de alerta o de vigilia.)

Después vinieron algunos experimentos o aportes que hicieron el señor XXXXXX con 2 alumnos de el que estaban haciendo su tesis en su laboratorio. Descubrieron que el sueño no es un proceso único sino que posee dos fases diferentes o diferenciales:Las dos partes generales del sueño son:

1-. SUEÑO REM ó SUEÑO PARADÓJICO ó SUEÑO MOR (Movimientos oculares rápidos)2-. SUEÑO NO REM ó SUEÑO LENTO ó SUEÑO NO MOR

Paradójico porque se producen ciertas conductas en el individuo cuando esta en estado de sueño REM que son paródijocos porque a pesar de que esta en una atoniía muy intensa tiene movimientos oculares y chino mandarin musculares.

# La estimulación de la formación reticular podría generar una acción sobre el corazón y la respuesta a esa acción sería bradicardia.El tono de la acción cardio vascular es un tono es un tono que esta modulado principalmente por el sistema nervioso autonómico y cuando uno esta en estado de vigilia, depende del grado de vigilia en que uno este. Cuando uno esta reposo se manifiesta un predominio del tono parasimpático del corazón. Si aumentamos la actividad va a aumentar el tono simpático, pero si uno esta en vigilia, en reposo, uno tiene predominio parasimpático.

¿Cómo se sabe que tiene este predominio parasimpático?Porque cuando se denerva el corazón y se le deja latir espontáneamente la frecuencia cardiaca ya no es de 60 – 70 latidos por minutos que es lo que tiene la mayoría de la gente. Sino que la frecuencia propia es de alrededor de 100 latidos por minutos. Esto nos indica que cuando estamos en reposo hay un predominio parasimpático.

Entonces ¿Qué se concluye a través de estos experimentos? → El sueño es un estado cerebral inducido activamente, osea noes como apagar la luz y quedarse dormido.→ Con diferentes fases y → Una gran organización (sistemas neuronales que están funcionando de manera diferente en las distintas etapas del sueño → el hecho que uno se duerma no significa que uno entre en una etapa de sueño pareja, sino que va pasando por diferentes estadios y que en forma muy general son dos: la fase de sueño lento y la fase de sueño rápido).

Entonces todos sabemos (al parecer) que el sueño y la vigilia tienen un ritmo circadiano¿Qué significa esto?Ritmo circadiano: ritmo que dura aproximadamente 24 horas. Cíclico. Durante las 24 horas pasamos alternadamente del sueño a la vigilia, sueño, vigilia, etc.

# Nosotros tenemos un montón de patrones circadianos, este es 1 de ellos. Otros ejemplos: algunas secreciones hormonales, hormona del crecimiento (sus niveles mas altos en la sangre se producen en las primeras horas del sueño y luego empiezan a decaer hacia la madrugada). Este es un ejemplo de estos patrones pero existen muchos otros que presentan estos patrones que pueden aumentar

en algunas horas de la noche o que se expresan mayoritariamente en las horas del día, etc.

Los ritmos circadianos en general tienen patrones endógenos → se generan dentro del cuerpo. Que pueden persistir sin estímulos externos. Por ejemplo: si un individuo se le encierra en una pieza oscura por arios días, sin estímulos auditivos, visuales, de ningún tipo, igual se va a producir un patrón circadiano de sueño y vigilia. La única diferencia es que cuando no tiene estimulo luminoso, el ritmo tiene una duración un poco diferente. Generalmente este ritmo aumenta en horas. Cuando no hay el temporalizador de la luz o de la oscuridad, entonces el ritmo circadiano del sueño y la vigilia dura mas o menos 25 horas en promedio, no 34 un poquito mas.

Esto significa también que estos ritmos circadianos están regulados por estímulos temporizadores que adaptan el ritmo al ambiente. Por ejemplo: la luz solar. En el caso del sueño y la vigilia este es un temporizador muy importante que en la especie humana determina que la mayoría de la gente duerma en la noche y este en estado de vigilia durante el día, excepto aquellas personas que tienen que hacer turnos en hospitales, etc. y que tienen serias dificultades con esto. Porque les cuesta mucho adaptar y tienen unas alteraciones en los ritmos del sueño y la vigilia y de un montón de otras variables que están temporizadas con los ciclos del sueño y la vigilia. Lo mismo pasa cuando una persona se traslada de un lugar que tiene una hora a otro que tiene un horario distinto. Se produce el fenómeno llamado “JET LACK” (creo), cuando una persona tiene que viajar por ejemplo de aquí a Tokio. Se producen un desajuste de los ritmos del sueño y la vigilia muy importantes porque el temporizador que controlaba estos ritmos de suelo y vigilia esta cambiado, y por lo tanto se va a demorar varios días en ajustar su reloj biológico, interno a este temporizador externo.

¿Qué es lo que determina que nosotros tengamos ritmos de sueño y vigilia de 24 horas? Una estructura que actúa como reloj interno → NUCLEO SUPRA QUIASMATICO (CREO)→ La luz que entra por la retina, a través de un haz que va directo de la retina hacia el núcleo supra quiasmático, esta descarga de luz determina que el individuo ajuste su reloj interno a los ciclos de luz y oscuridad.

Esto obviamente se puede cambiar y fundamentalmente se cree que los neurotransmisores que estarían mediando esta respuesta de este haz directo entre la retina y el hipotálamo serian: LA ACETILCOLINA Y LA SEROTONINA.

El tiempo total de sueño es bastante estable → a pesar de que hay algunos factores que pueden modificar nuestras horas de sueño, el único factor que efectivamente modifica las horas del sueño, es la falta de sueño. Si un individuo pasa mucho tiempo “estudiando” el próximo ciclo de sueño va a ser mas largo. Pero todos los demás estímulos o factores conductuales tienen una influencia que es minoritaria sobre el sueño (temperatura, etc.)

¿Cuáles son las principales características del estado del sueño?

- Disminución de la actividad motora

- Disminución de la respuesta a la estimulación externa (visuales, auditivos, etc.)

- Posturas estereotipadas: cuando uno se va a quedar dormido siempre adopta posturas especiales

→ Estado de vigilia → sueño lento → sueño paradójico (estado de atonía postural total)Nosotros pasamos por todos estos estados de sueño solo que tenemos ciclos diferentes porque todos los seres humanos tienen ciclos de sueño y vigilia diferentes.

- Reversibilidad relativamente fácil. Basta con que el hermano ponga la música fuerte y nos va a despertar.Esto se puede comparar con otras respuestas que no son fáciles de revertir → estados comatosos

Se producen todos estos cambios funcionales y todo eso se puede monitorear. ¿Para que se monitorean estas funciones durante el sueño?- Para ver que es lo que pasa, como cambian las funciones durante el sueño. - Porque hay muchas patologías asociadas a alteraciones del sueño Entonces: se coloca una serie de electrodos en distintas partes del cuerpo y se hace lo que se conoce como POLIHIPNOGRAFIA O POLISOMNOGRAFIA. Básicamente es para monitorear diferentes funciones tanto corticales, como musculares.

¿Cómo se sabe que cuando un individuo entra en sueño cambia su actividad cortical?

A través del registro de esta actividad eléctrica que se hace colocando electrodos en el cuero cabelludo. ELECTROENCEFALOGRAMAEn el electroencefalograma se colocan los electrodos en posiciones bien definidas.Electrodos sobre el cuero cabelludo y que detectan la actividad cortical. Lo que se hace es detectar las diferencias de potencial que se produce entre un electrodo y otro. De tal manera que si uno analiza los registros correspondientes a la diferencia entre estos electrodos, vamos a observar una serie de espigas que son de baja frecuencia, asincrónicas cuando el individuo esta relajado y con los ojos abiertos.

Sin embargo esto es un registro electroencefalográfico de un individuo con los ojos abiertos. Pero si sigue relajado y cierra los ojos, la actividad cortical se modifica en forma importante, este ritmo es un ritmo que se denomina RITMO ALFA, y es característico de un individuo que esta relajado y con los ojos cerrados.

RITMO ALFA: Actividad cortical de baja amplitud y de relativamente alta frecuencia.

Lo que mas se puede registrar es la actividad de los músculos esqueléticos → ELECTROMIOGRAMA

Se pueden registrar los movimientos que hacen los individuos con los ojos. Hay algunas etapas del sueño, específicamente la etapa del sueño REM, en las cuales los individuos hacen movimientos oculares rápidos. A pesar de que están profundamente dormidos hacen movimientos oculares rápidos. Esto se puede registrar colocando electrodos en los ojos.

Hay distintos tipos de ondas electroencefalográficas

Básicamente las ondas que uno puede registrar son las ondas:ALFA, BETA, THETA, DELTA

- Ondas ALFAS:

Se registran principalmente en la zona parietal y occipital. Características de una persona que esta relajada con los ojos cerrados Ondas baja frecuencia y amplitud

- Ondas BETA: Se registran fundamentalmente en la zona frontal, zona anterior. Se registran fundamentalmente cuando la persona esta con mucha actividad intelectual. Están en estado de vigilia y están cerebralmente muy activos. Producidas por actividad visual y actividad mentalMás alta frecuencia: 13 a 25 ciclos por segundo.

- Ondas THETA:Ondas de mayor amplitud, ondas mucho más lentasFrecuencia: 5 a 8 ciclos/segundoSe registran fundamentalmente en los niñosS registro en adultos indica fuerte stress emocionalDesde lóbulo temporal y occipital

- Ondas DELTABaja frecuenciaMucho más ampliasSe producen por una sincronización de las neuronas corticalesSe pueden registrar en toda la corteza cerebral y son típicas de los adultos que están durmiendo, en estado de sueño.

# La corteza no se va a dormir, la actividad cambia. Paso de un estado de BETA-ALFA-DELTA.

La actividad de las neuronas corticales es una actividad habitualmente asincrónica, por lo tanto se expresa como pequeñas descargas de baja amplitud y de muy alta frecuencia. Pero cuando la actividad se sincroniza → hay muchas neuronas que descargan juntas entonces se pueden registrar otras ondas que son de mayor amplitud y sincronizadas. Típico de la persona que esta durmiendo.A medida que se va pasando por las distintas etapas del sueño se va generando la sincronización, pero no necesariamente son o corresponde a ondas delta, paulatinamente se van sincronizando estas descargas eléctricas.

Entonces vamos a suponer que una persona empieza a quedarse dormido. Habitualmente un individuo adulto normal pasa del ESTADO DE LA VIGILIA al SUEÑO LENTO y de este pasa al SUEÑO REM. Va haciendo todos estos ciclos repetidamente durante las horas de sueño que duerme. Solamente en algunos estados patológicos el individuo pasa de la vigilia al sueño REM. Sin pasar por el sueño lento. Por ejemplo: NARCOLEPSIA. Están trabajando tranquilamente y de repente se caen dormidos súbitamente, después de algunos segundos o minutos retoman el estado de la vigilia y siguen trabajando (como hacer una pausa en la mitad de una actividad cotidiana). Es un estado complicado ya que se pueden manifestar en situaciones que pueden poner en riego la vida del sujeto.

SUEÑO LENTO

- Desde el punto de vista funcional cambios en la actividad cortical, osea cambios en el electro encéfalo grama - Disminuye actividad neuronal. Actividad neuronal escasa.- Metabolismo y temperatura cerebral baja- Disminución del tono simpático - Aumenta actividad parasimpática

- Tono muscular y reflejos permanecen más o menos intactos- Esta fase de sueño lento tiene 4 etapas (por las que el individuo va pasando gradualmente:Empieza a quedarse dormido y entra en la etapa 1, luego en la etapa 2, luego a la 3, y luego a la 4 y hace un REM.

¿Qué es lo que se registra haciendo una polisomnografía?

ElectroencefalogramaElectro oculagramaElectro miografía: generalmente sub mentionana y del tibial anterior. Flujo aéreoMovimientos diafragmáticosElectrocardiograma. También se hace registro de presión arterial: ¿Por qué? Porque hay algunos individuos en los cuales se produce la “apnea” del sueño. En los cuales el individuo deja de respirar durante tiempos variables, no solamente en las guaguas sino que en os adultos también. En algunos adultos estos episodios de apnea que se producen en la noche, en algunos de ellos están asociados con hipertensión arterial. Por lo tanto en el estudio de los pacientes que tienen hipertensión arterial, y que son roncadores y que hacen apneas del siempre sueño se les va a hacer una polisomnografía para ver que relación hay entre las crisis que hacen de aumento de la presión arterial y los episodios y los episodios de “algo” del sueño.

Entonces a través del electroencefalograma, electrooculograma y de la electro miografía, se pueden estudiar las características de estas fases de sueño lento.

Ya dijimos, cuando el individuo esta despierto tenemos un patrón determinado de estas variables fisiológicas, pero a medida que va pasando al sueño 1, sueño 2, sueño 3, sueño 4 hasta llegar al sueño REM, los registros eléctricos van cambiando considerablemente. Entonces:

ETAPA 1:- Disminuye la cantidad, la frecuencia y la amplitud del mismo alfa. Nosotros dijimos que cuando se apresta a dormir y esta con los ojos cerrados listo para quedarse dormido hay predominio de ondas de tipo alfa. Que son y que se registran fundamentalmente en la zona occipital y parietal. Pero cuando entra en este estado de somnolencia: etapa 1, disminuyen la cantidad, amplitud y frecuencia y empieza a producirse cada vez mas frecuentemente ondas de tipo lento mas otras características que ya vamos a mencionar. - ACTIVIDAD MUSCULAR: Todavía tiene un tono muscular importante. La actividad eléctrica de los músculos esqueléticos es muy parecida a cuando el individuo esta despierto.

ETAPA 2:- Aparición de los primeros husos de sueño. Los husos de sueño son unas espigas que se observan en las diapositivas, que son más grandes y que están entremezcladas con el ritmo basal alto. También se producen unas espigas bifásicas que se llaman COMPLEJOS CAPA (CREO)Esto es típico de la etapa 2 del sueño. Esto no se ve cuando el individuo esta despierto, cuando esta en sueño REM o cuando esta en la etapa anterior, la etapa 1 del sueño.- ACTIVIDAD MUSCULAR: De a poco se va produciendo una perdida de la actividad eléctrica muscular

ETAPA 3:- Electroencefalograma esta mucho más lento. Ondas lentas de mayor amplitud, con ritmos de tipo delta- Actividad respiratoria más lenta, mas regular- ACTIVIDAD MUSCULAR: Mucho mas plana. Electromiograma: muy reducido

ETAPA 4:- ACTIVIDAD MUSCULAR: Mucho mas plana aun

SUEÑO REM

- ELECTROMIOGRAMA PLANO → NO HAY ACTIVIDAD MUSCULAR. HAY ATONÍA MUSCULAR- La actividad registrada con el electro encefalograma para el sueño REM es muy parecida a la que se registra en el estado de la vigilia. - Electro oculograma: Actividad ocular. - Atonía postural (hay algunas descargas fásicas esporádicos, pero en general el individuo esta “súper relajado”).- Prácticamente no hay tono muscular- Sin embargo hay una actividad eléctrica cortical parecida al estado de la vigilia. Por eso se llama sueño paradójico: porque por un lado la musculatura esta completamente relajada, pero la actividad cortical es muy parecida a cuando el individuo esta en la vigilia.

El sueño REM es una forma activa de sueño: porque el individuo tiene actividad cortical y tiene otros elementos característicos del sueño REM. Hay algunos elementos que son signos tónicos y otros que son signos fásicos.¿Qué significa que sean tónicos?Que son persistentes, que durante todo el tiempo que dura el sueño REM el individuo esta manifestando estos signos. Por ejemplo:- Atonía postural

La duración del sueño REM es variable. Dependiendo si el individuo se esta recién quedando dormido, si esta en la primera hora o las primeras dos horas de sueño, o si ya durmió 7 u 8 horas. Mientras dure la etapa del sueño REM ya sea esto 5 minutos, 10, 15 o 20 minutos, va a haber atonía muscular. → SIGNO PERSISTENTE

- Va a haber una actividad cortical parecida a la de la vigilia- Entremezclados con estos signos persistentes va a haber algunos que son de tipo fásicos. Que de repente hacen estos movimientos oculares rápidos, y que están relacionados con una descarga neuronal que se produce en unas vías que se llaman PONTOGENICULADO OCCIPITAL. → Que van de la protuberancia al geniculado lateral y de este a la corteza occipital. ¿Dónde se origina esta actividad neuronal?En la formación reticular de la protuberancia

¿Qué pasa además en el sueño REM?- Aumenta la temperatura y el metabolismo cerebral. → Bastante lógico ya que es un cerebro que esta activo, que tiene una actividad cortical importante. - Sin embargo hay una manifestación parasimpática súper importante → si uno le mira los ojos, las pupilas a los individuos que están durmiendo, cuando están en estado de sueño REM, tienen la pupila muy chiquitita. Se produce MIOSIS máxima durante el sueño REM (aumento de la expresión del tono parasimpático).

- Disminuyen las respuestas al calor y frío. El individuo pierde la capacidad para termo regular, y la temperatura del cuerpo se iguala a la temperatura ambiental (si hace frío la temperatura corporal va a ser baja, si hace calor la temperatura corporal sube).

Si miramos entonces la escala de VIGILA - SUEÑO LENTO Y SUEÑO PARADÓJICO. Uno hace varios de estos episodios durante la noche: 1, 2, 3, 4, REM. ¿Cuál cree usted que es la etapa profunda del sueño?Se considera en términos generales que la etapa de sueño profundo es la etapa 4 del sueño lento. Entre la 3 y la 4 del sueño lento.

Grafico sueño 8 horas (dispositivas)

Dependiendo de la edad del individuo es la cantidad de horas que hay en un ritmo circadianos. Los niños o recién nacidos duermen como 20 horas al día. Esto va cambiando y se establece un patrón que es más o menos general alrededor de los 14 años, que se mantiene en la adultez.Esto también es variable entre los individuos: e promedio las horas de sueño son entre 7,5 y 8 ó 9, pero hay individuos que metabolitamente andan súper activos con 6 horas de sueño, y otros con 7, 8, 9 ó 10.

Se cree que es un patrón heredado, cuantas horas de sueño uno necesita para funcionar correctamente.Si nosotros tomamos un individuo que duerme 8 horas, cada cierto rato hace un sueño REM. Cuando uno se acuesta a dormir, más o menos a la hora y media de quedarse dormido, se hace la primera etapa de sueño REM. Luego se vuelve al estado 1, 2, 3 y 4 y hacemos otro sueño REM. A medida que van pasando las horas, los REM se van extendiendo cada vez más.

¿Cuándo sueña uno? Preferentemente en estado de sueño REM, lo que no significa que uno sueñe solamente en REM. Lo que pasa es que se ha visto que cuando se despierta bruscamente a un individuo y este esta en la etapa de sueño REM, tiene mucha mas facilidad para recordar lo que estaba soñando.

Las personas que son intelectualmente más activas se ha visto que sueñan más. Que tienen experiencias oníricas mucho más elaboradas, que los que están intelectualmente menos activos.

RESUMEN:- El ritmo circadiano del sueño esta controlado por el núcleo supra quiasmático hipotalámico.- El sueño es generado de forma activa por la interacción de varias poblaciones de neuronas que emplean diferentes neurotransmisores.- El sueño cumple diversas funciones- No hay ninguna teoría que logre explicar porque dormimos- Hay una relación estrecha entre el sueño REM y la ensoñación, lo que no significa que en sueño lento la persona no sueñe, pero aparentemente sueña más cuando está en estado REM- Las fuentes del contenido especifico de las ensoñaciones o respuestas oníricas y la compresión de porque no nos damos cuenta cuando estamos soñando sigue siendo un misterio. No hay bases neurofisiológicas que indiquen porque soñamos, así como tampoco hay ninguna relación entre la experiencia vivida durante el día del individuo con la ensoñación. Por ejemplo: no necesariamente por haber visto una película de terror vamos a tener pesadillas en la noche.