Neurofisiología del SNC

Aquí tienes las notas de estudio:

• La neurofisiología estudia la anatomía y fisiología de las sinapsis y el diseño del sistema nervioso central (SNC).

Diseño general del sistema nervioso

• Neurona: unidad funcional básica del SNC.
• El SNC contiene más de 100 mil millones de neuronas.
• Las señales de entrada llegan a la neurona a través la sinapsis fundamentalmente en las dendritas neuronales, pero también en el soma celular.
• Las fibras aferentes de los diferentes tipos de neuronas pueden variar desde cientos hasta 200.000.
• Las señales de salida viajan por el único axón que abandona la neurona, pudiendo originar ramas independientes hacia otras zonas del sistema nervioso.
• La sinapsis normalmente transcurre de manera anterógrada desde el axón de una neurona precedente hasta las dendritas en la membrana de las neuronas ulteriores.

Las neuronas

• Las neuronas son células con una morfología muy característica, dividiéndose en tres regiones: cuerpo o soma, dendritas, y axón.

El cuerpo o soma de la neurona

• Es el "centro de mandos", donde ocurren todos los procesos metabólicos de la neurona.

Las dendritas

• Son prolongaciones que nacen del cuerpo o soma, conformando una especie de ramas que recubren todo el centro de la neurona.
• Su función es captar los neurotransmisores producidos por la neurona más cercana y enviar la información química al cuerpo, haciendo que se active eléctricamente.

El axón

• Es una única prolongación que nace del cuerpo o soma de la neurona, en la parte contraria a las dendritas, que, una vez recibidos los neurotransmisores y activado eléctricamente, conduce el impulso eléctrico hasta los botones sinápticos para informar a la siguiente neurona.

El núcleo

• Está en el interior del soma, siendo una estructura delimitada del resto del citoplasma en cuyo interior está protegido el ADN, es decir, todos los genes de la neurona; dentro de él se controla la expresión del material genético.

Vaina de mielina

• Es una sustancia compuesta de proteínas y grasas que rodea el axón de las neuronas, permitiendo que el impulso eléctrico viaje a través de este a la velocidad correcta.

Sustancia de Nissl

• También llamada cuerpos de Nissl, es el conjunto de gránulos presentes en el citoplasma de las neuronas, tanto en el cuerpo como en las dendritas, pero no en la región del axón.
• Su principal función es ser una "fábrica" de proteínas muy especiales que permiten la correcta transmisión de impulsos eléctricos.

Nódulos de Ranvier

• Son pequeñas regiones del axón que no están rodeadas por mielina y que lo exponen al espacio extracelular.
• Son imprescindibles para que la transmisión del impulso eléctrico suceda adecuadamente ya que a través suyo entran electrolitos de sodio y potasio, vitales para que la señal eléctrica viaje correctamente (y a más velocidad) por el axón.

Los botones sinápticos

• Son las ramificaciones que presenta el axón en su parte terminal, siendo similares a las dendritas, aunque tiene la función de, una vez el impulso eléctrico ha atravesado el axón, liberar al medio externo los neurotransmisores, captados por las siguientes dendritas de la neurona en la "autopista".

Cono axónico

• No es una estructura diferenciable a nivel funcional, pero es importante ya que es la región del cuerpo de la neurona que se estrecha para dar lugar al axón.

Sistema nervioso

• Las actividades del sistema nervioso se ponen en marcha cuando las experiencias sensitivas excitan los receptores sensitivos, ya sean de carácter visual en los ojos, auditivo en los oídos, táctil en la superficie del organismo o de otros tipos.
• Transmite información sensitiva desde los receptores repartidos por la superficie de todo el cuerpo y desde algunas estructuras profundas.
• La información penetra en el sistema nervioso central a través de los nervios periféricos y se transporta de inmediato hasta múltiples zonas sensitivas.

Fisiología sensorial

• La fisiología sensorial estudia los mecanismos por los que el organismo detecta los diferentes estímulos externos e internos.
• Las vías de conducción de las señales van desde los receptores hasta la corteza cerebral y la forma en que ésta procesa tal información.
• Los sistemas son responsables de la percepción de los sentidos clásicos, como la vista, audición, gusto, olfato y tacto; de los movimientos corporales, como la cinestesia y la propiocepción y la percepción del dolor.
• A través de cadenas neuronales especiales, se detectan señales no conscientes como la presión arterial, el pH extracelular, la glucemia, y los niveles hormonales.

Porción motora

• Los efectores son los músculos, y las glándulas porque representan las estructuras anatómicas reales que ejecutan las funciones dictadas por las señales nerviosas

Contracción de los músculos esqueléticos adecuados en todo el cuerpo

• Contracción de la musculatura lisa de las vísceras
• Secreción de sustancias químicas por parte de las glándulas exocrinas y endocrinas en muchas zonas del organismo.
• Controla la contracción de la musculatura esquelética.
• El sistema nervioso autónomo se encarga de controlar la musculatura lisa, las glándulas y otros sistemas corporales internos.
• Los musculos esqueléticos pueden controlarse a múltiples niveles como la medula espinal, la formación reticular del bulbo raquídeo, la protuberancia y el mesencéfalo, los ganglios basales, el cerebelo y la corteza motora.
• Las regiones más inferiores se encargan de las respuestas musculares instantaneas y automaticas a los estimulos sensitivos.
• Las regiones superiores se encargan de los movimientos musculares complejos e intencionales sometidos al control de los procesos cerebrales de pensamiento.

Procesamiento de la información: Función «integradora» del sistema nervioso

• La función más importante del sistema nervioso es elaborar la información que le llega de tal modo que dé lugar a las respuestas motoras y mentales adecuadas.
• Elabora la información que le llega y dar respuesta motora y mental adecuada. La canalización y tratamiento de la información se denomina: función integradora.
• Una pequeña parte de la fracción de información sensitiva genera respuesta motora; el resto se guarda para controlar actividades motoras en el futuro y para procesos de reflexión. La mayor parte del almacenamiento tiene lugar en la corteza cerebral. Acumulación de la información es memoria.
• Elabora información que le llega, dando lugar a las respuestas motoras y mentales adecuadas. El encéfalo descarta más del 99% de toda la información sensitiva que recibe por carácter de interés. Las sinapsis son el punto de unión de una neurona con la siguiente, además, determinan las direcciones de propagación que toma cualquier señal por el sistema nervioso.
• Las señales facilitadoras e inhibidoras procedentes de otras regiones del sistema nervioso tienen la capacidad de controlar la transmisión sináptica.
• Las sinapsis efectúan una acción selectiva.

Memoria

• Es el proceso de acumulación de la información y también constituye una función de las sinopsis.
• Cuando los recuerdos están guardados en el sistema nervioso, pasan a formar parte de los mecanismos de procesamiento cerebral para el "pensamiento" en el futuro.
• El funcionamiento de la memoria es extremadamente complejo y está modulada por múltiples procesos y circuitos cerebrales. De modo general, el procesamiento de la memoria se da en tres etapas: codificación (retención), almacenamiento (consolidación) y evocación (recuperación). El fallo en cualquiera de estos procesos no permitiría recordar correctamente.
• En el proceso de almacenamiento / consolidación se crea un registro temporal / permanente de la información. En la recuperación se produce el acceso y la evocación de la información que ha sido previamente almacenada.

Nivel medular

• La médula espinal es un conducto para transmitir las señales que viajan desde la periferia del cuerpo hasta el encéfalo, o en sentido opuesto de vuelta desde el encéfalo hasta el cuerpo.
• Los circuitos de la médula pueden originar:
  • Movimientos de marcha.
  • Reflejos de retirada (ej., ante dolor).
  • Reflejo de sostén del tronco en contra de la gravedad al poner rigidez en las piernas.
  • Reflejos que controlan los vasos sanguíneos locales, los movimientos digestivos o la excreción urinaria.

Nivel encefálico inferior o subcortical

• Las actividades inconscientes del organismo están controladas por las regiones inferiores del encéfalo, es decir, el bulbo raquídeo (regulación de presión sanguínea y respiración), la protuberancia, mesencéfalo, hipotálamo, tálamo, cerebelo y los ganglios basales.

Nivel encefálico superior o cortical

• Control del movimiento voluntario, atención, aprendizaje, memoria, motivación, toma de decisiones, planeación, solución de problemas, pensamiento conceptual, percepción de estímulos sensitivos, procesamiento del lenguaje, procesamiento visual e interpretación, modulación de emociones.

Tipos de receptores sensitivos. Hay 5 tipos

• Mecanorreceptores: Detectan la compresión mecánica o estiramiento de los tejidos adyacentes
• Termorreceptores: Detectan los cambios de temperatura
• Nocirreceptores: Detectan alteraciones físicas o químicas (daños) de los tejidos
• Receptores electromagnéticos: Detectan la luz
• Quimiorreceptores: Detectan el sentido del gusto y olfato, oxígeno y los cambios en la osmolalidad, etc.

Mecanorreceptores

• Se localizan en toda la piel y con abundancia en el oído y, debido a su amplia ubicación, participan tanto en el proceso de la audición como al recibir las señales táctiles y de presión cutánea. Tipos:
• Corpúsculos de Meissner. Responden ante el tacto suave.
• Corpúsculos de Krause. Recibe las sensaciones de frío.
• Corpúsculos de Ruffini. Reaccionan ante los estiramientos y el calor.
• Corpúsculos de Pacini. Responden ante la presión y a las vibraciones.
• Corpúsculos de Merkel. Reciben los cambios de presión y las diferentes texturas.

Termoreceptores

• Detectan los cambios de temperatura, tanto el frío como el calor.
• Los termorreceptores superficiales son un grupo de terminaciones nerviosas que se encuentran en la piel con la finalidad de captar y responder ante los cambios de temperatura.
• Se clasifican en corpúsculo de Ruffini y en corpúsculo de Krause.
• Los corpúsculo de Ruffini responden ante el calor y los estiramientos, y los corpúsculo de Krause actúan ante la presencia del frío. Ambos localizados en la dermis.

Nolcioceptores

• Son receptores sensoriales que responden a estímulos que lesionan los tejidos (físicos o químicos) o los que podrían hacerlo, y están situados al final del axón de una neurona sensorial.
• Esta respuesta, que se conoce como nocicepción, consiste en la emisión de señales de dolor al al sistema nervioso central, es decir, al cerebro y a la médula espinal.
• La principal función de consiste en la inducción de los llamados reflejos nocifensivos o nociceptivos, que provocan la "retirada" de la región del cuerpo "herida" o activada por el estímulo nocivo o peligroso.

Receptores electromagnéticos

• Detectan la luz en la retina ocular.
• Los 120 millones de bastones nos permiten ver tonos de gris en condiciones de poca luz.
• Los otros 5 millones de receptores (conos) son más pequeños y anchos, y sensibles al color en condiciones de luz brillante.

Quimiorreceptores

• Detectan el gusto, el olfato, la cantidad de oxígeno en la sangre arterial, la osmolalidad de los líquidos corporales, la concentración de CO2 y otros factores que completen la bioquímica del cuerpo.
• Son responsables de nuestros sentidos del olfato y del gusto.
• Toman dichas señales químicas y las transforman en una señal para el cerebro.
• Controlan funciones biológicas cruciales, como los latidos del corazón y la respiración, detectando moléculas como la cantidad de dióxido de carbono, oxígeno y el pH de la sangre.

Sensibilidades diferenciadas

• Significa que cada receptor es muy sensible a un tipo de estímulo sensitivo para el que está diseñado y es casi insensible a otros tipos.

Ley de Müller

Conocida como principio de la línea marcada / ley de las energías nerviosas específicas.

• Las cualidades de la experiencia se determinan mediante los receptores que responden a los estímulos y que conducen la información siempre por la misma vía.
• El calor se percibe porque un receptor particular responde al calor y una vía específica conduce la información de calor; por lo tanto, la percepción será de calor siempre que se estimule ese receptor o esa vía nerviosa en cualquier sitio de su trayectoria.

Transducción

• Proceso por el cual una forma de energía (el estímulo) se convierte en otra forma de energía electromagnética del impulso nervioso.
• Cuando se aplica un estímulo a un receptor, se produce un cambio de potencial de la membrana plasmática de la terminación nerviosa.
• Dado que este proceso ocurre en el receptor, se denomina potencial del receptor, cuya amplitud es proporcional a la intensidad del estimulo. Ej. al abrir más canales iónicos durante un periodo más largo, una presión mecánica más fuerte puede producir una despolarización mayor que la presión débil.
• En los quimiorreceptores y los fotorreceptores, el potencial del receptor es producido por segundos mensajeros activados cuando el agente del estímulo se une a los receptores de la membrana acoplados a proteínas G. Los diversos receptores pueden excitarse siguiendo modos de generar potenciales de receptor:

1. Por deformación mecánica del receptor, que estire su membrana y abra los canales iónicos.
2. Por la aplicación de un producto químico a la membrana, que también abra los canales iónicos.
3. Por un cambio de la temperatura de la membrana, que modifique su permeabilidad.
4. Por los efectos de la radiación electromagnética - como la luz que incide sobre un receptor visual de la retina - al modificar directa / indirectamente las características de la membrana del receptor y permitir el flujo de iones a través de sus canales.

Potencial de membrana

• La causa básica del cambio en el potencial de membrana es una modificación en la permeabilidad de la membrana del receptor, que permite la difusión iónica con mayor o menor facilidad y variar así el potencial transmembrana.
• Los corpúsculos de Pacini, también llamados corpúsculos lamelares, son uno de los cuatro tipos de mecanorreceptores encargados del sentido del tacto, encontrados en la piel humana.
• Son especialmente sensibles a la presión y las vibraciones que puedan darse en la piel, ya sea tocando un objeto, o por acción de algún movimiento del propio individuo.
• Se encuentran en mayor medida en lugares en los que no se encuentra vello, como son las palmas de las manos, dedos y las plantas de los pies.
• Poseen una capacidad de adaptación ante los estímulos físicos permitiendo enviar una señal veloz hacia el sistema nervioso pero progresivamente ir disminuyéndola a medida que el estímulo sigue estando en contacto con la piel.
• En la parte inferior del corpúsculo entra una fibra nerviosa protegida por mielina, la cual llega hasta la parte central de la célula, volviéndose cada vez más gruesa y desmielinizándose a medida que va introduciéndose dentro del corpúsculo Receptores: adaptación

Capacidad de adaptación de los receptores

• Los receptores disminuyen la respuesta ante una intensidad constante del estímulo, evitando bombardear el sistema nervioso central con información innecesaria.
• La velocidad de adaptación de cada receptor varía en relación con la importancia de la información.

Receptores de contacto

• Se adaptan con rapidez y detectan el contacto de la ropa con la piel.
• El receptor detecta el contacto, envía la información al sistema nervioso central, y después se adapta y deja de enviar información.
• Dos tipos de adaptación:
  • Receptores de adaptación lenta o tónicos.
  • Receptores de adaptación rápida o fásicos.

Receptores de adaptación lenta

• Siguen transmitiendo impulsos hacia el cerebro mientras siga presente el estímulo.
• Mantienen al cerebro constantemente informado sobre la situación del cuerpo y su relación con el medio.
• Ej. impulsos de los husos musculares y el aparato del Golgi ponen al sistema nervioso en condiciones de conocer el estado de concentración muscular y la carga soportada por el tendón muscular en cada instante.
• Otros receptores de adaptación lenta son: la mácula del aparato vestibular, receptores para el dolor, los barorreceptores del árbol arterial, y los quimiorreceptores de los cuerpos carotídeo y aórtico.

Receptores de adaptación rápida

• Detectan cambios en la intensidad del estímulo. El corpúsculo de Pacini resulta importante para comunicar al sistema nervioso de deformidades rápidas en un tejido, pero no informa constantemente porque solo se activan cuando cambia la intensidad del estímulo.
• Dejan de generar un potencial de acción rápida cuando el estímulo se prolonga por un periodo de tiempo relativamente breve, quedando funcionalmente inactivos.
• Detectan cambios veloces y están asociados a la presión, el tacto u olfato, prediciendo siempre y cuando se conozca la velocidad que tiene lugar un cambio en la situación corporal el estado del organismo en unos segundos o minutos.

Clasificación general de las fibras nerviosas

• Existen tanto fibras de tipo A (mielínicas) como C (amielínicas).

Fibras tipo A

• Son las típicas fibras mielínicas de tamaño grande y medio pertenecientes a los nervios raquídeos, subdividiéndose en α, β, γγ δ.

Fibras tipo C

• Son las fibras nerviosas pequeñas amielínicas que conducen los impulsos a velocidades bajas.
• Representan más de la mitad de las fibras sensitivas en la mayoría de los nervios periféricos, así como todas las fibras autónomas posganglionares.
• Algunas señales necesitan transmitirse con enorme rapidez hacia el sistema nervioso central o salir de él; si no, la información resultaría inútil.
• Las señales sensitivas que comunican al cerebro la posición instantánea de las piernas, cuando se corre, son un ejemplo.
• Ciertos tipos de información sensitiva, como la que describe un dolor fijo y prolongado, no requieren su envío veloz, bastando con fibras de conducción lenta.

Las fibras nerviosas tienen entre 0,5 y 20 µm de diámetro: cuanto mayor sea este valor, más rápida será su velocidad de conducción, oscilando entre 0,5 y 120 m/s.

• Fibras procedentes de las terminaciones anuloespirales de los husos musculares (con un diámetro medio de ≈17 µm): Fibras A de tipo a.
• Fibras procedentes de los órganos tendinosos de Golgi (con un diámetro medio de ≈16 µm): Fibras A de tipo a
• Fibras procedentes de la mayoría de los receptores táctiles cutáneos aislados.
• Terminaciones en ramillete de los husos musculares (con un diámetro medio de ≈8 µm): Fibras A de tipo ẞy.
• Fibras que transportan la temperatura (tacto grosero, sensaciones de dolor y escozor, diámetro medio de =3 µm): fibras A de tipo 8.
• Fibras amielínicas que transportan las sensaciones de dolor (picor, temperatura y tacto grosero con un diámetro de 0,5 a 2 µm): fibras de tipo C.

Sumación espacial

• Cuando las entradas de múltiples neuronas desencadenan un potencial de acción.
• Estos potenciales provienen más comúnmente de las dendritas, sumando estas entradas para obtener la sumatoria espacial.

Sumación temporal

• Cuando una gran cantidad de potenciales de acción de neuronas presinápticas desencadena potenciales de acción postsinápticos que se suman entre sí.
• En este caso, el intervalo entre los potenciales de acción es menor menor que la duración del potencial de acción postsináptico.
• La sumatoria puede aumentar si la constante de tiempo de la membrana celular es lo suficientemente larga.
• Cuando se inicia el siguiente potencial postsináptico, la amplitud del potencial postsináptico anterior se sumará con él produciendo un potencial mayor aumentando la probabilidad de alcanzar el potencial umbral.

Sensibilidad somática

• Se pueden clasificar en 3 tipos:
  • Somáticas mecanorreceptoras (Tacto y posición)
  • Termorreceptoras (Calor y frío)
  • Al dolor (Daño a tejidos)

Otras clasificaciones:

• Propioceptiva: tiene relación con la percepción posicional.
• Visceral: deriva de las vísceras
• Profunda: Viene de tejidos internos como la fascia, músculos y huesos.
• Exterorreceptora: procede de la superficie del cuerpo
• Propioceptiva: estado físico del cuerpo

Sensaciones táctiles

• Hay seis tipos de receptores táctiles totalmente diferentes. Hay algunos factores que influyen:
• Algunas terminaciones nerviosas libres, están distribuidas
• Corpúsculo de Meissner: es una terminación nerviosa
• Los corpúsculos de Meissner se adaptan en cuestión de una fracción, sensibles al movimiento de baja frecuencia.
• Las yemas de los dedos y otras zonas suelen albergar un número elevado
• El movimiento de cualquier pelo estimula una sensorial que se enrosca en su base.
• En las capas más profundas hay muchas terminaciones de ruffini
• Los corpúsculos de Pacini: estos únicamente son estimulados

Vías para la transmisión

• Casí toda la información sensitiva penetra en la médula, através de raíces.
• Las señales son transmitidas através de encéfalo:
  • El sistema de la columna dorsal leminsco.
  • Anterolateral.

El sistema en la columna dorsal lemnisco medial comprende

• Transporta señales en el bulbo raquídeo al encéfalo
• Después de hace las cinapsis y cruza al lado opuesto
• Transmite señales con rapidez

Sistema anterolateral

• En la medida entran procedentes de la raíz, hacen sinapsis cruza el lado opuesto ascienden través
• Los cosquilleos no es tan sensitivo el sistema en pequeño

¿Como está compuesto?

• Fibras son más pequeñas son muy espacial.
• Orientación espacial Es rápido, pero la información es espacial.
• Alto grado de localización.
  • Tactos: grosero
  • Térmicas: sexuales.
  • Presionan: picor

El sistema en la columna dorsal

• Transporta las señales rápidas entre los 110 MS las fibras presentan mayor grado de intensidad espacial.
• Envía con más fidelidad temporal y se va mucho más rápido.

¿Cómo se transmiten las señales térmicas hacia el encéfalo?

• Sensibilidad y vibratorias la médula espinal a través de fibras gruesas.
• Transportes del color es la vía de más intensidad de la señal el tronco de fibras mielínicas
• Múltiples neuronas de axón largo, 1082 neuronas
• Vías en la columna dorsal
• Poca capacidad
• Limitación espacial
• Un tercio

Vías para el dolor

• Si penetra las señales, el dolor lo toma dos caminos hasta el encéfalo

1. Fascículo nuevo espinotalámico
2. Fascículo: espinotalámico

• Rápida del dolor transmisión esta sensación en el modelo interna.
• Terminación de tálamo: pocas fibras del fascículo hasta la formación del reticular.
• Los receptores a nivel periférico de los receptores son aquellos los mecanismos de a nivel del y son específicos a los receptores que activan los canales
• Estímulos de la siguiente manera de su dolor hace que no sea fácil.

¿Cómo se mitiga el dolor?

• La estimulación de regiones en y hacen propicia de los y a los neurotransmisores, los que disminuyen dolor
• Las primeras, la y en los puntos medulares, la en su y de los terminaciones está de forma a nivel medular.
• Los dolores visceral a menudo refrenda de dónde provienen el cerebro por interno y también de las viseras.
• La primera causa uno externo pero en las visceras es muy específico y de hecho produce mucho.
• Las zonas del embrión. Cuándo el a la superficie por lo general, se encuentra cerca del tema del segmento y la persona puede sentir cerca de la zona que está causando la molestia.

Sensibilidad térmica

• Gradaciones térmicas- 3 receptores el dolor
• A extremos en cada punto más cantidad el dolor

Las fibras a una alta velocidad de los dolores estimulado es la que indica que uno se estimulen y los y los químicos también los receptores responden a la temperatura y lo único que varían el ambiente es

• Poca gente ya tiene a conocer los grados.