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

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Fisiología 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

Page 2: Fisiologia del Sistema Nervioso

NEURONA CÉLULAS

DE SOSTÉN

Page 3: Fisiologia del Sistema Nervioso

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

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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

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Aferentes o sensitivas .

Asociación o interneuronas

Eferentes o motoras

99%

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Cuerpos celulares de las neuronas se agrupan SNC → Núcleos SNP → Ganglio

Haces de axones SNC → Tractos o Vías SNP → Nervio

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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

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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

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DIVISIÓN DESDE EL PUNTO DE VISTA ANATÓMICO

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EL SISTEMA NERVIOSO DE LOS VERTEBRADOS: ESTRUCTURA Y FUNCIÓN

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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

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Nombre colectivo que reciben el bulbo raquídeo, la

protuberancia anular y el cerebro medio.

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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.

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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

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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

Page 18: Fisiologia del Sistema Nervioso

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

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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.

Page 20: Fisiologia del Sistema Nervioso

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

Page 21: Fisiologia del Sistema Nervioso

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

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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.

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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.

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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

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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.

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Page 27: Fisiologia del Sistema Nervioso

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

Page 28: Fisiologia del Sistema Nervioso

Sistema Nervioso Somático

Sistema Nervioso Autónomo

Page 29: Fisiologia del Sistema Nervioso

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:

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Page 31: Fisiologia del Sistema Nervioso

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

Page 32: Fisiologia del Sistema Nervioso

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

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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).

Page 34: Fisiologia del Sistema Nervioso

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.

Page 35: Fisiologia del Sistema Nervioso

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

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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

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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).

Page 38: Fisiologia del Sistema Nervioso

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.

Page 39: Fisiologia del Sistema Nervioso

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.

Page 40: Fisiologia del Sistema Nervioso

- 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.

Page 41: Fisiologia del Sistema Nervioso

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.

Page 42: Fisiologia del Sistema Nervioso

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.

Page 43: Fisiologia 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.

Page 44: Fisiologia del Sistema Nervioso

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

Page 45: Fisiologia del Sistema Nervioso

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

Page 46: Fisiologia del Sistema Nervioso

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.

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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.

Page 48: Fisiologia del Sistema Nervioso

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

Page 49: Fisiologia del Sistema Nervioso

Reflejos: Miotático y Miotático Inverso