t 3-sistema nervioso

TEMA 3: ANATOMÍA Y FISIOLOGÍA

DEL SISTEMA NERVIOSO

FUNCIÓN DE RELACIÓN

LA NEURONA: UNIDAD FUNCIONAL DEL SISTEMA NERVIOSO

Neuronas piramidales en el córtex visual

Neurona multipolar

Neurona aislada vista al m.e.

Los cuerpos de Nissl están formados por RER y

ribosomas libres que se encuentran en el soma.

Sintetizan proteínas, entre las cuales están los

neurotransmisores necesarios para la transmisión

del impulso nervioso.


El transporte de vesículas a lo largo del axón (transporte axonal) se realiza gracias al

citoesqueleto y proteínas motoras.

El transporte en dirección a la terminal axonal se denomina anterógrado y es mediado por

kinesina. El transporte en dirección al cuerpo celular se denomina retrógrado y es mediado por

dineína.


EL IMPULSO NERVIOSO

- Las neuronas generan y propagan impulsos nerviosos.

- La neurona en reposo está POLARIZADA: debido a la permeabilidad selectiva de su

membrana, presenta un potencial de reposo de -70mV.

El potencial de reposo se debe a:

- las moléculas grandes como las proteínas,

cargadas negativamente, no pueden atravesar

la membrana y quedan dentro de la célula.

- la célula mantiene una mayor concentración

de K+ dentro y una mayor concentración de

Na+ fuera. La bomba de Na/K mantiene esta

diferencia transportando 3Na+ al exterior por

cada 2K+ que pasan al interior, con lo que el

interior se mantiene negativo. Este transporte

consume ATP.

EL IMPULSO NERVIOSO

- Cuando la neurona es estimulada, se abren los canales de Na+, con lo que el Na+

entra a favor de gradiente, cambiando la polaridad de la membrana: ahora está

DESPOLARIZADA, y en ese punto se crea un potencial de acción de +40mV que es

el impulso nervioso.

Neurona en reposo (polarizada):

potencial de reposo -70mV

Neurona estimulada (despolarizada):

potencial de acción +40mV

EL IMPULSO NERVIOSO

- Sólo los estímulos que alcanzan el umbral de excitación generan un potencial de

acción.

- Ley de todo o nada: el potencial de acción no depende de la intensidad del

estímulo: si ésta pasa el umbral, se produce, y si no, no se produce.

- Tras producirse el PA los canales de Na+ se cierran y se abren los de K+, con lo

que el K+ sale y se recupera la polaridad de la neurona y el potencial de reposo:

REPOLARIZACIÓN. La bomba de Na/K expulsa el Na y se restablecen las

concentraciones iniciales.

- Durante la repolarización hay un breve momento

(1ms) en que salen más iones K+ de lo normal ,

por lo que se genera un período refractario en el

que la membrana está HIPERPOLARIZADA (más

negativa que el PR) y no podrá responder aunque

reciba un nuevo estímulo.

PROPAGACIÓN DEL IMPULSO NERVIOSO

- Una vez despolarizado un punto de la membrana, los canales de Na+ de los puntos

cercanos se abren, desplazándose así el impulso nervioso a lo largo del axón.

- Una neurona puede transmitir entre 500-1000 impulsos por segundo.

- Las neuronas mielínicas transmiten los impulsos nerviosos a mayor velocidad, pues lo

hacen por CONDUCCIÓN SALTATORIA: Al ser la mielina una sustancia aislante,

sólo los nódulos de Ranvier se

despolarizan, aumentando la velocidad y

ahorrando energía.

Velocidad de las fibras amielínicas: 0,5m/s

Velocidad de las fibras mielínicas: 120 m/s

EL IMPULSO NERVIOSO ENTRE NEURONAS: LA SINAPSIS

- SINAPSIS = unión funcional entre dos neuronas

entre una neurona y una fibra muscular

entre una neurona y una glándula

- una neurona puede establecer entre 100 y 200000 sinapsis, entre el extremo

terminal de su axón y las dendritas/soma/axón de otras.

- existen dos tipos de sinapsis: químicas y eléctricas

- Las sinapsis ELÉCTRICAS son más frecuentes en invertebrados y vertebrados

inferiores. En el ser humano se observan en la retina. La transmisión del potencial de

acción se produce a través de uniones gap que conectan a ambas neuronas. Es una

transmisión rápida y directa, pero poco modulable.

SINAPSIS ELÉCTRICAS

- En las sinapsis QUÍMICAS no hay contacto físico entre las neuronas, sino que éstas

están separadas por un espacio o hendidura sináptica.

PA--->entrada de Ca--->

liberación del NT

Si el NT es excitador, su

unión a los receptores

provocará la apertura de

canales de Na en la

neruona postsináptica, y

una despolarización que

puede producir un PA.

Si el NT es inhibidor, se

producirá una

hiperpolarización.

SINAPSIS QUÍMICAS

NEUROTRANSMISORES

FUNCIONES del SN:

- Conducir los impulsos nerviosos

- Recibir información de los receptores sensoriales y enviarla a los órganos efectores

- Elaborar una respuesta fisiológica adecuada tras integrar la información sensorial

FUNCIONES DEL SISTEMA NERVIOSO

ORGANIZACIÓN DEL SISTEMA NERVIOSO

- La integración de la información sensorial se produce en el SISTEMA NERVIOSO

CENTRAL (SNC), constituido por el encéfalo y la médula espinal.

- La conexión entre el SNC con los receptores sensoriales y los efectores se realiza a

través de los nervios, que consitituyen el SISTEMA NERVIOSO PERIFÉRICO (SNP).

El SISTEMA NERVIOSO PERIFÉRICO (SNP) se divide en:

- sistema nervioso somático (SNS), encargado de los movimientos voluntarios

- sistema nervioso autónomo o vegetativo (SNA), que controla las actividades involuntarias


El SNA se

divide en

simpático y

parasimpático

Los nervios

pueden ser

craneales o

espinales o

raquídeos

Nervios

raquídeos

(31 pares)

Nervios

craneales

(12 pares)


EL ARCO REFLEJO

- Respuestas reflejas o involuntarias, automáticas. Muy rápidas. Se elaboran en la

médula espinal.

- Pueden ser monosinápticos (sólo neurona aferente y eferente) o polisináptico (neurona

aferente, una o varias interneuronas, y neurona eferente)

EL ARCO REFLEJO

REFLEJOS CONDICIONADOS

- Respuestas reflejas aprendidas. En su elaboración interviene la corteza cerebral.

Iván Petróvich Pávlov (1849-1936)

REFLEJOS CONDICIONADOS

ACTOS VOLUNTARIOS

-Actos conscientes y voluntarios, en cuya elaboración interviene el encéfalo.

ACTOS VOLUNTARIOS

SNC: EL ENCÉFALO

SNC: EL ENCÉFALO

- Durante el desarrollo embrionario, el tubo neural se dilata para formar la vesícula

encefálica, en la que pronto se diferencian tres regiones:

Esquema simple en el que se muestran los principales compartimentos encefálicos en un ratón (arriba) y en un humano (abajo). Nótese que no están a escala.

- prosencéfalo (anterior)

- mesencéfalo (medio)

- rombencéfalo (posterior)

SNC: EL ENCÉFALO

SNC: EL ENCÉFALO

- En el interior del encéfalo hay cuatro cavidades o ventrículos, comunicados entre sí y

con el epéndimo de la médula espinal. Tanto los ventrículos como el epéndimo están

llenos de líquido cefalorraquídeo.

- La porción externa del encéfalo está formada por los cuerpos neuronales (sustancia

gris), y la interna, por los axones (sustancia blanca).

- Tanto el encéfalo como la médula espinal están envueltos por tres membranas llamadas

meninges: (int) PIAMADRE, ARACNOIDES, DURAMADRE (ext). Entre la piamadre y el

aracnoides hay líquido cefalorraquídeo. La duramadre contacta con el cráneo.

De derecha a izquierda, cuero cabelludo,

periostio, hueso craneal, dura madre,

aracnoides, piamadre y tejido nervioso cerebral.

SNC: EL ENCÉFALO

SNC: EL ENCÉFALO. PROSENCÉFALO. TELENCÉFALO

TELENCÉFALO (cerebro)

- parte más voluminosa del encéfalo.

- sede de la información consciente.

- dividido en dos hemisferios, cuya corteza (sustancia gris) posee numerosos pliegues

(circunvoluciones) y cisuras que la dividen en lóbulos, con distintas funciones: frontal,

parietal, temporal y occipital.


- Los dos hemisferios están comunicados por el cuerpo calloso, formado por fibras

nerviosas (sustancia blanca). Cada hemisferio está especializado en determinadas

funciones, aunque gracias al cuerpo calloso su funcionamiento está integrado.

- La corteza cerebral analiza la información sensorial, la integra, y elabora las órdenes

voluntarias. Está dividida en:

- áreas sensoriales y áreas motoras: reciben y envían información a las distintas zonas

del cuerpo.

- áreas de asociación: reciben la información sensorial y la comparan con la

almacenada en la memoria. También aquí se localizan las funciones del lenguaje (área de

Broca y área de Wernicke, en el hemisferio izquierdo), creatividad, aprendizaje y memoria.



El homúnculo cambia de una persona a otra e, incluso, en una misma persona en distintas etapas de su vida

gracias a la experiencia. Dependiendo del uso que le demos a cada una de las partes del cuerpo será mayor o

menor en la representación. Por ejemplo, sería muy notable la diferencia entre las manos de un niño pequeño que

todavía no ha aprendido a usarlas y las de un pianista experimentado.

Homúnculo de Penfield

SNC: EL ENCÉFALO. PROSENCÉFALO. DIENCÉFALO

DIENCÉFALO

Situado debajo del telencéfalo. Se divide en:

- Tálamo: dos masas ovales de sustancia gris situadas por debajo del cuerpo calloso.

Transmite la información sensitiva a la corteza cerebral. Emociones. Memoria.

- Hipotálamo: controla e integra las funciones del

SNA (frecuencia cardíaca, movimientos digestivos,

contracción de la vejiga urinaria, impulsos

sexuales). Regulación del apetito, sed, y

temperatura corporal. Sueño/vigilia. Función

neuroendocrina (oxitocina, vasopresina). Se

comunica con la hipófisis, la principal glándula

reguladora del sistema endocrino.

- Epitálamo: contiene la glándula pineal o epífisis.

SNC: EL ENCÉFALO. PROSENCÉFALO. DIENCÉFALO

SNC: EL ENCÉFALO. MESENCÉFALO.

MESENCÉFALO

- Une el diencéfalo con el cerebelo y el puente de Varolio (el cerebro anterior con el

posterior) a través de los pedúnculos cerebrales.

- Atravesado por el acueducto de Silvio, que contiene LCR.

- Los tubérculos cuadrigéminos superiores coordinan los movimientos de los globos

oculares en respuesta a estímulos visuales y a otros estímulos, y los tubérculos

cuadrigéminos inferiores coordinan los movimientos de la cabeza y tronco en respuesta

a estímulos auditivos.

SNC: EL ENCÉFALO. ROMBENCÉFALO. METENCÉFALO

METENCÉFALO (Cerebelo)

- Bajo los lóbulos occipitales del cerebro.

- Al igual que el cerebro, formado por dos hemisferios, con surcos y circunvoluciones

que le dan un aspecto arborescente.

- Formado por un cuerpo central (vermis) y dos lóbulos cerebelosos que dividen dos

hemisferios cerebelosos.

METENCÉFALO (Cerebelo)

El cerebelo coordina la actividad de los músculos esqueléticos:

- permite la producción de movimientos suaves y precisos, al integrar la infomación de

los receptores de los músculos y las órdenes motoras que van a ellos desde otras

regiones del SNC.

- producción del tono muscular adecuado para mantener la postura corporal.

- mantenimiento del equilibrio


Aunque la planificación y ejecución de los

movimientos voluntarios se localiza en la

corteza motora del cerebro, la coordinación y

precisión de los mismos depende del cerebelo:

el aprendizaje motor de los movimientos

expertos se localiza en el cerebelo.


Ventralmente al cerebelo se encuentra la

protuberancia o puente de Varolio, formado por fibras

que conectan los hemisferios cerebelosos.

SNC: EL ENCÉFALO. ROMBENCÉFALO. MIELENCÉFALO

MIELENCÉFALO (Bulbo raquídeo)

- Conecta el encéfalo con la médula espinal.

- Controla funciones viscerales involuntarias: ritmo respiratorio, ritmo cardiaco,

reflejo de la deglución y del vómito, vasodilatación/contracción.

SNC: LA MÉDULA ESPINAL

- La médula espinal está situada en el interior de la columna vertebral, y recubierta

por las meninges. En su parte central está recorrida por un canal (epéndimo), relleno

de LCR y en continuación con los ventrículos del encéfalo.


La sustancia gris tiene forma de

mariposa: las astas dorsales

(posteriores) son largas, mientras

que las astas ventrales (anteriores)

son cortas.

Los nervios espinales o raquídeos (31 pares) tienen dos raíces:

- Las raíces dorsales son la vía de entrada de los información sensitiva a la médula.

En cada raíz dorsal hay un ganglio espinal, donde se localizan los cuerpos

neuronales de las neuronas sensitivas.

- Las raíces ventrales son la vía de salida de la información motora.

- En la sustancia gris de la médula se efectúa la conexión de neuronas sensitivas y

motoras, a través de las interneuronas.


SISTEMA NERVIOSO PERIFÉRICO (SNP)

El SNP está formado por los NERVIOS y ganglios, constituidos por numerosas fibras

nerviosas:

- cada axón está rodeado de una membrana de tejido conjuntivo (ENDONEURO). Un

conjunto de axones se rodea de PERINEURO, y el EPINEURO rodea al conjunto de

haces, junto con vasos sanguíneos.

- según su origen, se clasifican en

craneales y espinales.

- según el sentido del flujo de la

información, se clasifican en

sensitivos, motores, y mixtos.


Nervios craneales (12 pares):

Nervios espinales (31 pares):


SISTEMA NERVIOSO AUTÓNOMO O VEGETATIVO (SNA)

El SNA controla funciones fisiológicas básicas actuando sobre el músculo liso, cardíaco,

y las glándulas.

- Funcionamiento involuntario, inconsciente y automático.

- Compuesto por dos sistemas de funcionamiento angagónico: el SIMPÁTICO y el

PARASIMPÁTICO

Las neuronas preganglionares son largas y

llegan a los efectores, donde hacen sinpasis

con las neuronas postganglionares en los

ganglios terminales intramurales.

Las neuronas preganglionares son cortas y hacen

sinapsis en los ganglios del tronco vertebral, que

recorren lateralmente los dos lados de la columna

vertebral.


La mayoría de los órganos están inervados por los dos sistemas, que ejercen acciones antagónicas: el

simpático prepara para situaciones de emergencia, mientras que el parasimpático regula las situaciones

de descanso o recuperación.

Sin embargo, las glándulas sudoríparas, músculos erectores del pelo, riñones y mayoría de vasos

sanguíneos sólo reciben inervación simpática, mientras que las glándulas lacrimales sólo tienen

inervación parasimpática.


PATOLOGÍAS DEL SISTEMA NERVIOSO: CEFALEA

CEFALEA

- causas diversas:

- disminución del aporte de O2

- lesiones

- inflamación del encéfalo/meninges

- infección de ojos/nariz/senos nasales

- estrés, fatiga, ansiedad

- jaquecas (vasodilatación)

- tratamiento: analgésicos; tranquilizantes; vasoconstrictores.

ACCIDENTE CEREBROVASCULAR (ACV) =ICTUS = INFARTO CEREBRAL =

APOPLEJÍA

- interrupción del flujo de sangre a una zona del cerebro

- isquémico: disminución del riego sanguíneo por la obstrucción ejercida por un coágulo

de sangre. Puede ser de dos tipos:

PATOLOGÍAS DEL SISTEMA NERVIOSO: ACV

- trombótico: se forma un coágulo en una

arteria que ya está muy estrecha

- embólico: se desprende un coágulo de

otro lugar de los vasos sanguíneos, y llega

al cerebro.

- hemorrágico: rotura de un vaso sanguíneo.

- factores de riesgo:

- hipertensión

- hipercolesterolemia

- enfermedades cardíacas

- diabetes

- estenosis de arterias carotídeas

- tabaco

- obesidad

- alcohol



- síntomas: debilidad, parálisis, cefalea, dificultad para hablar o para ver, alteraciones de la

sensibilidad...

ENFERMEDAD DE PARKINSON

- enfermedad neurodegenerativa causada por la destrucción

de neuronas de una región del mesencéfalo, la sustancia

negra, productoras de dopamina.

- causas: no muy bien conocidas. Envejecimiento acelerado,

daño oxidativo, toxinas ambientales...

PATOLOGÍAS DEL SISTEMA NERVIOSOPATOLOGÍAS DEL SISTEMA NERVIOSO: PARKINSON

- síntomas: temblores,

rigidez (hipertonia

muscular), bradicineisa,

hipocinesia.

- tratamiento: L-dopa y

fármacos que reducen los

niveles de acetilcolina.

ENFERMEDAD DE ALZHEIMER

- demencia; enfermedad neurodegenerativa que causa un deterioro congnitivo y de la

conducta por muerte de las neuronas, atrofia del tejido cerebral y agrandamiento de los

ventrículos.

PATOLOGÍAS DEL SISTEMA NERVIOSO: ALZHEIMER

- causas: 3 hipótesis principales

-déficit de Ach u otros NT

- acúmulo de proteína beta-amiloide y tau en el cerebro (en

algunos casos con causas genéticas) con formación de placas

amiloides y pérdida de función neuronal.

- posible papel del Al?

- hipótesis infecciosa: priones

- síntomas: pérdida de la memoria a corto plazo,

confusión mental, trastornos del lenguaje, pérdida

progresiva de las funciones biológicas...

- tratamiento: no existe tratamiento curativo

PATOLOGÍAS DEL SISTEMA NERVIOSO: ALZHEIMER

PATOLOGÍAS DEL SISTEMA NERVIOSO: ESCLEROSIS MÚLTIPLE

ESCLEROSIS MÚLTIPLE

- enfermedad neurodegenerativa causada por la destrucción de la mielina en el SNC.

- causa: desconocida.

- más frecuente en las mujeres que en los hombres; generalmente aparece en adultos

jóvenes.

- síntomas: pérdida de visión, descoordinación de movimientos, temblor, incontinencia

urinaria, dificultades del habla, cansancio...

EPILEPSIA

- desequilibrio en la actividad eléctrica de las neuronas

en alguna zona del cerebro.

- síntomas: convulsiones recurrentes que causan

pérdida de consciencia, alteraciones sensoriales,

contracciones de músculo esquelético... Las

convulsiones son eventos súbitos y de corta duración,

PATOLOGÍAS DEL SISTEMA NERVIOSO: EPILEPSIA

- causas: no muy bien conocidas. Desde

traumatismos y lesiones cerebrales a infecciones,

trastornos metabólicos, toxinas, tumores, factores

genéticos...

- tratamiento: fármacos anticonvulsivos,

antiepilépticos, cirugía...

PATOLOGÍAS DEL SISTEMA NERVIOSO: LESIONES MEDULARES

LESIONES MEDULARES

- causas: traumatismos, tumores, hernias, etc.

- producen parálisis (pérdida de función motora) a distintos

niveles, según la región inervada por la zona afectada:

- monoplejia: parálisis de una extremidad

- displejia: parálisis de dos extremidades

- paraplejia: parálisis de las extremidades inferiores

- tetraplejia: parálisis de las cuatro extremidades

- hemiplejia: parálisis de la extremidad superior e

inferior de mismo lado.

PATOLOGÍAS DEL SISTEMA NERVIOSO: HERPES ZÓSTER

HERPES ZÓSTER

- causas: infección del SNP y piel por el virus de la varicela

zóster (VVZ). Tras una primera infección (varicela) el virus

queda en estado de latencia en los ganglios de las raíces

posteriores. Si se produce un debilitamiento del SI, el virus

viaja a las neuronas sensitivas y causa dolor y erupciones

cutáneas en el nervio correspondiente.

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