Apunte de Fisiología R2 Completo (3) PDF

Apunte de Fisiologia R2 neuro, endocrino y digestivo By IG @PerdidasenFmed Hola a todos! Mi nombre es Sol, y me pueden encontrar en Instagram como @PerdidasenFmed ! Estos resúmenes están hechos por mí, los use durante toda la cursada, y me sirvieron mucho. Puede tener errores como todo apunte. Espero que los disfrutes y te sirvan mucho! INDICE Neuro 1 TP 1 BIOELECTRICIDAD 2 TP 2 NEUROTRANSMISIÓN 18 TP 3 COMPARTIMIENTOS, BARRERAS Y ACV 31 TP 4 SISTEMA SOMATOSENSORIAL Y NOCICEPCION 43 TP 5 VISION 59 TP 6 AUDICION Y SISTEMA VESTIBULAR 75 TP 7 MOTOR I 94 TP 8 MOTOR II 116 TP 9 SISTEMA NERVIOSO AUTONOMO 132 TP 10 SUEÑO, VIGILIA Y COMA 149 TP 11 MEMORIA Y APRENDIZAJE 166 TP 12 FUNCIONES COGNITIVAS Y LENGUAJE 181 TP 13 FSC Y PIC 196 @PerdidasenFmed Endocrino 202 TP 1 GENERALIDADES DEL SIST. ENDOCRINO 203 TP 2 UNIDAD HIPOTALAMO-HIPOFISARIA 213 TP 3 TIROIDES 223 TP 4 PÁNCREAS 237 TP 5 GLÁNDULA SUPRARRENAL 258 TP 6 FOSFOCALCIO Y GH 273 TP 7 FEMENINO 288 TP 8 MASCULINO Y PROLACTINA 306 Digestivo 313 TP 1 MOTILIDAD 314 TP 2 SECRECIÓN SALIVAL Y HCL 336 TP 3 DUODENO Y PÁNCREAS 352 TP 4 HIGADO Y VESICULA BILIAR 370 TP 5 ABSORCION DE NUTRIENTES 389 Embarazo 405 @PerdidasenFmed Neurofisio 1 TP 1 NEURO: Bioelectricidad Neuronas Células protagonistas del SNC Generación y transmisión de señales bioeléctricas Sinapsis Síntesis proteica Componentes: ˗ Dendritas → encargadas de la recepción de distintas señales. Tiene una densidad de canales de Na+ VD baja (pocos), entonces su potencial umbral es alto. ˗ Soma/Cuerpo → produce el metabolismo celular. Tiene pocos canales de Na+ VD. ˗ Cono Axónico → donde se integra y se da una respuesta (integración y respuesta), y es el sitio en donde mas frecuentemente se desencadenan los PA pq tienen mas canales de Na+ VD y su Potencial Umbral será mas chico. ˗ Axón → donde se produce la conducción del potencial de acción Concentraciones de Iones Sodio → Abunda en el extracelular Potasio → Abunda en el Intracelular Gracias a estas distintas [ ], ambos iones, tendrán fuerzas de arrastre (fuerzas impulsoras), y estas serán: ˗ Fuerzas de arrastre química (de acuerdo a la [ ] ) → Esta fuerza, hará que por ejemplo el K+, vaya del IC hacia el EC (de donde hay más [ ] a donde hay menos [ ]) ˗ Fuerzas de arrastre eléctricas (de acuerdo a la carga del ion) → Esta fuerza depende de la diferencia de potencial eléctrico de la membrana. Por ejemplo, si el K+ tiende a salir, el interior celular quedará más negativo (el sector más cercano a la MP), y el EC, quedará con cargas positivas. Cuando ambas fuerzas se IGUALAN (la fuerza de arrastre química y eléctrica llegan a un equilibrio), habrá un POTENCIAL DE EQUILIBRIO. → Este potencial de equilibrio podemos medirlo según:  El NERST → PEQ para un solo ion (situación ideal)  La ecuación de Goldman-Hodgking-Katz → Evalúa la permeabilidad de la membrana hacia todos los iones (situación real). 2 → Hay que tener en cuenta, que en el interior de la celula, existen Proteínas con carga negativa, y son no permeables. Las proteínas no permeables con carga negativa, tienen el papel de generar gradientes iónicos para los iones permeables. Nerst del Ion Es como tiene que estar cargada la membrana (Vm), para que el Flujo Neto sea 0 y el GQ=GE. Otras definiciones del Nerst: - Es el valor de Vm en el cual el flujo neto de un ion es cero, y se encuentra en equilibrio. - Es la diferencia de voltaje que se aplicó de forma eléctrica para igualar al gradiente químico. - Es el valor del potencial de membrana donde el ion se encuentra en equilibrio electroquímico. - Es propio de cada ion  E K+ es -90 mV.  E Na+ es +62 mV.  E Cl es -88 mV. ➔ Se puede calcular utilizando la Ecuación de Nerst. Para poder utilizarla debo conocer las concentraciones intra y extracelulares del ion. Ecuación de Goldman-Hodgkin-Katz (GHK) Me sirve para calcular el Vm en reposo. Cuando hay más de un ion involucrado, se tiene en cuenta la permeabilidad de los iones y las concentraciones de los mismos. P= permeabilidad [ ] = concentraciones 3 Corriente i = g. FIM FIM = Vm - E i resultante = (I Na+) + (I K+) ˗ I = corriente ˗ G = conductancia ˗ FIM = fuerza impulsora » Cuanto mayor sea la diferencia entre el Vm y el potencial de equilibrio, mayor es la corriente que fluye. » Para saber si un ion está entrando o saliendo de la celula, lo podemos saber con el signo o sentido de la corriente. » Esta corriente, puede elegir distintos caminos: ˗ Membrana La corriente va a elegir el camino que ˗ Axón tenga menos resistencia Datos! Cuando el Vm, es igual al potencial de equilibrio (Nerst) para el potasio por ejemplo, la corriente de potasio valdrá 0. La corriente dejará de ser 0 cuando el Vm se aleje del potencial de equilibrio. Corriente Negativa I - (Corriente Entrante) Genera DESPOLARIZACIÓN (IC +) Por lo tanto, puede haber: ˗ Catión Entrando (Na+) ˗ Anión Saliendo (Cl-) Corriente Positiva I + (Corriente Saliente) Genera Hiperpolarización Por lo tanto, puede haber: ˗ Catión Saliendo (K+) ˗ Anión Entrando (Cl-) Ejemplos:  La FIM del Na+ (Vm-Nerst) es → -80 – (+67) = -147 → por lo tanto, su corriente será - (corriente entrante).  La FIM de K+ (Vm-Nerst) es → -80 – (-95)= +15 → por lo tanto, su corriente será + (corriente saliente) Fuerza Impulsora  La FIM, define el sentido y la magnitud de la corriente (podemos decirle también fuerza electromotriz o GEQ), ya que la conductancia siempre es positiva. 4 Potencial de Membrana  El potencial de membrana son señales eléctricas transitorias, que se producen por cambios temporales del flujo (ya sea de la corriente de entrada como de salida de la celula), que lo que va a hacer es arrastrar el potencial eléctrico a través de la Membrana celular, y lo va a alejar de su valor de reposo.  Este potencial de membrana, está determinado por los iones más permeables.  El flujo de corriente, va a estar controlado por canales Iónicos, que están en la membrana celular. Los cuales pueden ser: ˗ Canales Iónicos NO REGULADOS (reposo) → normalmente están abiertos, y no se van a ver regulados por factores extrínsecos (estímulos, despolarizaciones o repolarizaciones). Y son muy importantes ya que mantienen el potencial de membrana en reposo. ˗ Canales Iónicos REGULADOS → pueden estar cerrados cuando la membrana este en reposo. Y hay factores que los regulan → como los cambios en el Potencial de membrana (cambios eléctricos) y tensión en la membrana. El potencial de Membrana depende de: Polaridad de carga de cada uno de los iones a difundir Permeabilidad de la membrana a esos iones Concentración de los iones IC y EC. Potencial de Membrana en Reposo Es la diferencia de potencial eléctrico que existe a ambos lados de la membrana. El potencial de reposo dependerá (está determinado) de los iones implicados, sus concentraciones a un lado y otro de la membrana y la permeabilidad selectiva de cada uno de ellos (principalmente al K+). Y en el reposo, la membrana, tiene muchos canales permeables al potasio. Es por eso, que el potencial de membrana en reposo está determinado por el NERST del POTASIO (-90 mV) → Esto igualmente no quiere decir que no haya canales para sodio ni cloro, solo que la cantidad de canales para el potasio son abundantes. Por lo tanto, en el reposo → la celula nerviosa tiene un exceso de cargas positivas en la cara externa de la membrana plasmática, y un exceso de cargas negativas en la cara interna de la membrana. Y esta separación de cargas (acumulación de cargas), se mantiene gracias a la bicapa lipídica que bloquea la difusión de los iones. Para poder mantener este potencial de membrana en reposo en el tiempo, en el valor -90 mV, se requiere Gasto de Energía, gracias a la Bomba Na+/K+ ATPasa. La Bomba, mantiene los gradientes iónicos (hace que los iones no se disipen) y es electrogénica. El potencial de membrana en reposo por lo tanto, depende de: ˗ La distribución desigual de iones a ambos lados de la membrana. ˗ La permeabilidad selectiva de la membrana a los iones potasio y sodio. O por decirlo de otra manera, de los canales pasivos. 5 Despolarización e Hiperpolarización Cada vez que hay un flujo neto de cationes o aniones hacia el IC o EC, se alterará la acumulación de cargas, y eso llevará a la alteración de la polaridad de la membrana. Por lo tanto: ˗ Si hay una REDUCCION en la separación de las cargas → Despolarización (el interior se hace más positivo) ˗ Si hay un AUMENTO en la separación de las cargas → Hiperpolarización (el interior se hace más negativo) Los cambios de potencial de membrana que incrementan la diferencia de potencial entre el IC y EC → Hiperpolarización → CATEDRA Los cambios de potencial que reducen la diferencia de potencial → Despolarización → CATEDRA Repolarización → Volver al reposo. Hiperpolarización → Hacerlo más negativo que el reposo. En un PA, primero hay repolarización y luego, suele pasarse e hiperpolarizarse. El Vm en membrana en reposo no cambia, ya que existe un flujo neto = 0 (todo lo que entra es igual a lo que sale), por eso no se carga ni se descarga la membrana, y es por eso que el Vm en reposo es constante. Si existe un cambio en las corrientes, ahí si el flujo neto dejará de ser cero, como en los casos de potenciales de Acción. Canales Iónicos Propiedades: ˗ Conducen iones (flujo pasivo) ˗ Reconocen y seleccionan iones específicos (selectividad) ˗ Se abren y cierran en respuesta a señales eléctricas, mecánicas o químicas especificas (regulados). ˗ Los canales no regulados, normalmente están abiertos con la celula en reposo (canales en reposo = P.M.R) 6 Canales de Sodio Pueden estar: ❖ Cerrados (cerrados activables/reposo) ❖ Abiertos (activos) ❖ Inactivos (cerrados no activables/refractarios) Los canales de sodio tienen una cinética mucho más rápida que la del potasio, entonces se abren y cierran más rápido. Los canales se van inactivando gradualmente a medida que van llegando al pico del Potencial de Acción. Esto, es lo que permite que existan periodos refractarios. Luego, en la repolarización, pasan al estadio cerrado activable. Son voltaje dependientes → se abren por despolarización. » Membrana en reposo → están cerrados. » En Despolarización → a medida que la membrana se despolariza, se van abriendo gradualmente. Y luego, van pasando del estado abierto al inactivo. » En la Repolarización → a medida que se repolariza la membrana, los canales van pasando de inactivados a cerrados gradualmente otra vez. Canales de Potasio Los canales de potasio, tardan más tiempo en abrirse y cerrarse, son más lentos. Tienen estado Abierto y Cerrado. No tienen el estadio inactivo. Son voltaje dependientes → comienzan a abrirse lentamente (gradualmente) durante la despolarización. Estos, pueden modificar los periodos refractarios. Al abrirse lentamente en despolarización, esto explica que la activación de la conductancia del K+ se sostenga en el tiempo mientras la despolarización dure, ya que estos, no se inactivan. 7 Potenciales Electrotónicos Son aquellos cambios en el potencial de membrana que NO provocan apertura de canales iónicos regulados → Por eso decimos que generan una respuesta PASIVA (la neurona responde variando el Vm pero sin abrir nuevos canales, está quieta). Pueden ser: ˗ Excitatorios → PEPS → genera despolarización ˗ Inhibitorios → PIPS → genera hiperpolarización Tienen naturaleza local Van a ser graduados Pueden sumarse entre sí. ˗ La sumatoria de varios PEPS me llevará a una despolarización de la membrana. ˗ Y la sumatoria de varios PIPS, me llevará a una hiperpolarización de la membrana. La amplitud de estos, depende del estímulo. Si el estímulo es intenso, ese PEP será intenso, y va a durar más tiempo. Y si tengo un estímulo no tan intenso, el PEP no será tan intenso y durará menor tiempo. Son SUBUMBRALES → Se encuentran por debajo del umbral. Las sumas de lo PE, pueden ser Temporales o Espaciales. Sumación Temporal: están llegando varios estímulos seguidos, en un mismo lugar de la neurona a un tiempo dado, muy cercanos en tiempo. Sumación Espacial: están llegando varios estímulos de varias neuronas diferentes, estimulando a una misma neurona postsináptica en distintos lugares de ésta. En este caso, tenemos un PE de mayor amplitud, porque se sumaron los PE de las distintas neuronas (siempre y cuando el PE del principio no decaído por completo) → Si la suma del PEP llega al Umbral, es un punto de NO RETORNO, en donde los canales voltaje dependientes se van a activar (ya que el potencial umbral, es el voltaje al cual esos canales voltaje dependientes tanto de Na+ como de K+, se abren), y así, se produce el potencial de acción. 8 → Por lo tanto, un Potencial Electrotónicos no genera un PA por sí mismo, pero la sumatoria de éstos (temporal o espacial), SI puede generar potencial de Acción si el Vm llega al umbral. Potencial de Acción Características de los mismos: Es un cambio en el Vm de membrana. Son respuestas de TODO o NADA → se desarrolla por completo o no lo hace, no hay intermedios. Son las formas de comunicación del sistema nervioso. Es una respuesta activa generada por las neuronas. Es un cambio breve que dura 1 mseg, que va de negativo a positivo en el potencial transmembrana. Es autosostenido o regenerativo. Son supraumbrales. Su amplitud, es independiente de la magnitud de la corriente utilizada para evocarlo, por eso decimos que son estereotipados. ¿Cómo se codifica la intensidad de un estímulo? Si aumenta la amplitud o duración de la corriente del estímulo, se van a producir numerosos potenciales. - Por lo tanto, la intensidad de un estímulo, estará codificada por la frecuencia de potenciales de acción (cuantos PA se producen en un tiempo dado) y no en su amplitud. Los P.A no se suman (esto es gracias a los periodos refractarios, en donde los canales de sodio voltaje dependientes se inactivan) Solo dos características de la señal de conducción van a transmitir la información → el n° de PA y el intervalo de tiempo entre ellos. ***La bomba Na+/K+, está actuando en todo el potencial de acción, en donde lo que hace es impedir la disipación de iones, evitando que esa membrana tenga un equilibrio 9 Potencial Umbral (umbral de potencial de acción) Es el valor de potencial de membrana que al superarse, genera Potenciales de Acción. Su valor está más arriba que el Vm en reposo (aprox. 20 mV más despolarizado que el reposo). Si no llegamos al umbral no se desencadenará el potencial de acción, y por lo tanto tendremos un Potencial electrotonico. ˗ En el potencial de umbral, es cuando se abre una masa crítica de canales de sodio voltaje- dependientes suficientes para generar un feed back positivo y desencadenar el Potencial de Acción. ˗ Se produce un círculo vicioso, en donde → Apertura de Canales de Na+ ––> Entra Na+ ––> Despolarización ––> Se abre la masa crítica de Canales de Na+ ––> Entra más Na+ ––> Se genera más despolarización. ˗ Este potencial Umbral depende por lo tanto de la existencia de Canales de Na+ VD. ˗ Entonces, en sitios donde no hay canales, no habrá PA, como por ejemplo en las dendritas (tienen muy pocos canales). Allí, lo que habrá son potenciales electrotónicos. El cono axónico, tiene más cantidad de canales de Na+ VD, por lo tanto, su potencial umbral para poder desencadenar un PA será más chico, entonces, al ser su umbral más chico, necesitará de un estímulo menor para desencadenar el PA.  Estimulo Subumbral → estímulos que producen cambios de potencial que no llegan al umbral.  Estimulo Umbral → estimulo mínimo posible que hace que el potencial de membrana alcance el umbral.  Estimulo Supraumbral → estímulos que producen cambios de potencial que superan el umbral. 10 Conductancia iónica durante los potenciales de acción Además de que la conductancia varié con el tiempo, la conductancia de estos iones es cada vez mayor cuanto más se despolariza la membrana (tanto para Na+ y K+). La despolarización de la membrana por encima del umbral activa dos procesos → uno rápido y uno lento. Rápido → es la activación de canales de sodio dependientes de voltaje para los que la probabilidad del estado abierto aumenta mucho con la despolarización. - Esto produce entrada de sodio a la celula que produce mayor despolarización y mayor reclutamiento de canales de sodio → Retroalimentación Positiva. Lento → es la activación de canales de potasio dependientes de voltaje para los que la probabilidad del estado abierto aumenta mucho con la despolarización pero más lentamente. - Esto produce una salida de potasio de la celula que produce una repolarización. - Genera una Retroalimentación Negativa Que los canales de K+ VD sean lentos explica dos cosas: 1. Que la fase de repolarización venga después que la de despolarización. 2. Que cuando se retorna al potencial de reposo, se alcancen transitoriamente valores más negativos (hiperpolarización). → Esto se debe a que los canales de K+ VD, son lentos tanto para abrirse como para cerrarse. 11 Diferencias entre los potenciales. Periodos Refractarios Absolutos y Relativos Estos periodos en un gráfico de PA, los vemos y marcamos en el eje del tiempo.  P. Refractarios Absoluto → va desde el comienzo del PA, hasta 1/3 de la repolarización. ˗ Periodo en el cual en el que no es posible generar PA con ninguna amplitud de estimulación. ˗ En este periodo, los canales Na+ VD, van a estar Inactivos, por lo tanto, por más que se ejerza un estímulo supraumbral, no se desencadena un PA, ya que son incapaces de responder al estímulo.  P. Refractario Relativo → va desde ese 1/3 hasta el reposo. ˗ Periodo en el cual hacen falta estímulos más intensos para generar un nuevo Potencial de acción. ˗ En este periodo, los canales de sodio estarán cerrados. Es por eso, que si hay un estímulo supraumbral, podría generarse un potencial de acción. Potencial de Reversión Es el valor de Vm en el cual la corriente que se genera por un canal, cambia de sentido. Por ejemplo, nosotros sabemos que el Nerst del Na+ es +67, si por alguna razón el Vm está en +200, el Na+ ya no va a entrar, ahora, va a tender a salir para poder llegar a +67 mV → así, es como cambio el sentido de la Fuerza impulsora y de la corriente. Para un canal permeable a un solo ion, el potencial de reversión va a ser el Nerst de ese ion. 12 Propiedades Pasivas de la membrana Las propiedades eléctricas de la membrana celular cuando se encuentra en valores de potencial más positivos que el umbral se llaman → propiedades activas. Las que se manifiestan a valores más negativos que el umbral se llaman → propiedades pasivas. Y estas son: ˗ Capacitancia de la membrana ˗ Resistencia Axonal ˗ Resistencia de Membrana Las propiedades pasivas, determinan en parte como las neuronas pueden responder a estímulos. Capacitancia de Membrana (Cm) Es la propiedad de la membrana de almacenar cargas eléctricas. Es la relación entre la cantidad de carga inmovilizada y la diferencia de potencial a ambos lados de la membrana. Esta dada por la bicapa lipídica Depende de: ˗ Espesor → Si aumento el espesor de la membrana, las cargas estarán mas alejadas y por lo tanto se atraerán menos, eso hace que la Capacitancia DISMINUYA, haciendo que las cargas se entreguen más rápido al medio. → Si disminuyo el espesor de la membrana, las cargas estarán mas cerca, y por lo tanto se atraerán más, eso hace que la Capacitancia AUMENTA. ˗ Área → Al aumentar el área, más cargas podrán almacenarse (CM) → Al disminuir el área, viceversa (CM) Al disminuir la capacitancia, aumenta la velocidad de conducción → ya que genero que la membrana no almacene cargas, sino que las libere al medio. Resistencia Axonal Es la dificultad de las cargas de viajar por el axón. No tiene en cuenta el espesor de membrana, solo lo del interior. Depende del diámetro del axón (principal determinante) → Al aumentar el diámetro de este, va a disminuir la resistencia axonal. Resistencia de Membrana (Rm) Una mayor R, implica mayor dificultad para el flujo iónico a través de la membrana, y mayor acumulación de cargas en la membrana. Depende de los Canales ˗ Al aumentar la cantidad de canales → Disminuye la Rm 𝟏 g → Conductancia → se da 𝑹= ˗ Al disminuir la cantidad de canales → Aumenta la Rm 𝒈 gracias a los canales Una alta Rm, permitirá responder a estímulos débiles. 13 Conductancia ˗ La conductancia, es la inversa de la resistencia. ˗ Es también una propiedad pasivas que tiene la membrana plasmática, ya que es inversamente a la resistencia de membrana. ˗ Y podemos decir también, que es la capacidad que tiene un canal de mover iones. ˗ En un gráfico donde vemos Corriente (eje y) en función del Vm (eje x), la pendiente será la conductancia. Si hay pocos canales, la celula tiene baja conductancia para ese ion. Si hay muchos canales, esa membrana tiene alta conductancia para ese ion. ¿Cómo cuantifico los Potenciales electrotónicos? → Con las constantes de tiempo y longitud → AMBAS son propiedades pasivas de la membrana. Constante del Tiempo → TAU Es el tiempo que tarda una membrana en cargarse hasta el 63%, y descargarse. Por lo tanto, me dice que tan rápido se carga la membrana. 𝑻𝑨𝑼 = 𝑹𝑴 𝒙 𝑪𝑴 Depende de la Resistencia de Membrana y de la Capacitancia de Membrana. TAU grande → la membrana tarda más tiempo en cargarse, y por lo tanto, también tarda más en descargarse (experimenta mas lentamente los cambios de potencial) → hay mas probabilidad de sumatoria de los P.Electrotonicos. TAU chico → tarda menos tiempo en cargarse y descargarse (experimentan más rápido los cambios de potencial) ➔ Una TAU rápida, permitirá responder a estímulos rápidos. Por lo tanto: ˗ RM ––> la neurona tiene pocos canales ––> TAU ˗ CM ––> Espesor/Área ––> TAU 14 Constante de Longitud → λ (Lambda) Es la distancia que tarda en decaer el Vm hasta el 63%. 𝑹. 𝑴𝒆𝒎𝒃 𝝀 = √( ) Por lo tanto, me dice que tan lejos llega el Potencial Electrotonico. Es decir, 𝑹. 𝑨𝒙𝒐𝒏𝒂𝒍 me dice que tan lejos puede propagarse un cambio de potencial desde su lugar de origen, mediante mecanismos pasivos (aquellos que operan en rangos de Vm que son más negativos que el potencial umbral) Depende de la Resistencia de Membrana y Axonal. λ larga (grande) → Me dice que el P.E recorrió más distancia (propagarán cambios de potencial más lejos que su lugar de origen) λ corta (chica) → Me dice que el P.E recorrió menor distancia. Por lo tanto: ˗ Si RM, significa que tengo menos canales, y por lo tanto λ. Entonces, eso me dice que se recorrió más distancia → La corriente tomó el camino del axón. ˗ Si diámetro del Axón, RAxonal, por lo tanto, λ. → La corriente tomó el camino de menor resistencia, que fue la membrana, y es por eso que se recorrió menos distancia, ya que la corriente se disipó por los canales de la misma. Una λ grande, permitirá propagar cambios de potencial de forma pasiva a distancias más lejanas. 15 Efecto de la Mielina sobre las propiedades Pasivas. La mielina, lleva a un aumento en la Velocidad de Conducción. Logra que las cargas no se disipen, manteniéndolas mas tiempo en el axón. En los sitios en donde no hay mielina, NO hay canales. La mielina, lleva a: ˗ Resistencia de Membrana → al no haber canales en los sitios donde hay mielina, la resistencia de membrana en esos sitios estará aumentada. ˗ Capacitancia de Membrana → ya que la mielina hace que haya más espesor, por lo tanto genera que las cargas estén más distanciadas y por lo tanto menos atraídas. La CM disminuye en mayor proporción de lo que aumenta la RM. ˗ La resistencia Axonal, se mantiene igual, ya que la mielina se encuentra por fuera de la membrana del axón, y la R axonal solo depende del diámetro. ¿Qué pasa con TAU al tener mielina? ˗ La CM disminuye mucho más de lo que aumenta la RM,  𝑻𝑨𝑼 =  𝑹𝑴 𝒙 𝑪𝑴 por lo tanto, TAU disminuye. ˗ Que TAU disminuya, me dice que con Mielina, la membrana tarda menos tiempo en cargarse → es decir, los cambios de potencial ocurren mas rápido, por lo tanto, aumenta la velocidad de conducción. → Negro: P.E sin mielina. → Lila: P.E con mielina → la membrana se carga y descarga más rápido (no aumenta la amplitud). ¿Qué pasa con λ al tener mielina? ˗ λ se va a ver modificada, ya que al tener mielina, aumenta la resistencia de membrana, y por lo tanto, λ aumentará. ˗ Que λ aumente, significa que con Mielina, el P.E va a decaer menos que antes, por lo tanto, el P.E llega un poco más lejos (recorre un poco más). → Negro: sin mielina → Lila: con mielina. Vemos como el P.E, tiene un poquito más de recorrido (llega un poco más lejos) 𝑹. 𝑴𝒆𝒎𝒃 𝝀 = √( ) 𝑹. 𝑨𝒙𝒐𝒏𝒂𝒍 𝒄𝒕𝒆 16 Conducción Saltatoria en el Axón Mielínico La conducción saltatoria, es una mezcla de ambas respuestas, es decir, una combinación entre el P.E y P.A. Y es un mecanismo que puede sostener la propagación de PA a distancias largas. Por lo tanto, a lo largo de un axón mielinizado, la conducción es mayormente pasiva, con eventos activos puntales, y es por eso que este mecanismo es una conducción saltatoria, en donde la regeneración de PA salta de nodo en nodo. Mielina La mielina, no se localiza en todo el axón, sino que se localiza en fragmentos. En los nodos de Ranvier NO hay mielina, y gracias a esto, allí hay generación de Potencial de Acción → el PA saltará de nodo en nodo. Gracias a la mielina, el Potencial Electrotonico puede recorrer más distancia. Todo esto, hace que la mielina pueda aumentar la velocidad de conducción ya que actúa en conjunto con este sistema de conducción saltatoria, que lo que hace es “combinar” al Potencial de Acción con el Potencial Electrotonico. Conclusión → En los sitios donde hay mielina, se darán los Potenciales electrotónicos, y en los nodos de Ranvier donde NO hay mielina, se darán los potenciales de acción, ya que posee canales de Na+ VD. Todo esto, va a permitir que el potencial electrotonico pueda recorrer un poquito más de distancia y llegue más lejos. Recordar! Capacitancia → propiedad de la membrana Conductancia → propiedad del canal Permeabilidad → propiedad intrínseca de la membrana CALAMAR ➔ El calamar, modificó las propiedades pasivas de la membrana de otra manera, para poder mejorar la velocidad de conducción de sus axones. ➔ Lo que hizo, fue modificar el DIAMETRO → lo AUMENTÓ, y no cambió ni la RM ni CM. ➔ Por lo tanto, la TAU se mantuvo constante, pero lo que sí se modifico fue λ, ya que al aumentar el diámetro, disminuyó la Resistencia Axonal, llevando así a un aumento de λ. ˗ Al aumentar λ, generó que su Potencial Electrotonico llegue más lejos, y por lo tanto, aumentó su velocidad de conducción. 𝑹. 𝑴𝒆𝒎𝒃 𝑪𝑻𝑬 𝝀 = √( ) 𝑹. 𝑨𝒙𝒐𝒏𝒂𝒍  17 TP 2 NEURO: Neurotransmisión Sinapsis  Es la zona de contacto funcional entre dos células excitables. Es decir, es la región en donde una neurona se va a comunicar con la otra.  Una sinapsis no siempre genera un Potencial de Acción, la mayoría de las veces, generalmente producen Potenciales Electrotónicos. Se compone de 3 regiones: Neurona presináptica con su botón sináptico Brecha sináptica (hendidura sináptica) → espacio que queda entre el botón presináptico y botón postsináptico Neurona postsináptica con su botón sináptico Clasificación de las Sinapsis: » Sinapsis Química » Sinapsis Eléctrica Sinapsis Eléctrica - En este tipo de sinapsis, las células se comunican directamente entre ellas a través de canales iónicos llamados gap/uniones estrechas. Esto permite que los citoplasmas de ambas neuronas se conecten entre sí. - Esto permite una respuesta casi instantánea. - El poro que se forma es de gran tamaño, y deja pasar distintos tipos de iones y moléculas pequeñas → Cada hemicanal está formado por seis subunidades de una proteína llamada conexina. - La respuesta va a ser rápida pero menos duradera en el tiempo. - Esta sinapsis es bidireccional. 18 Sinapsis Química - En esta sinapsis existe una brecha aniónica. - Se libera un neurotransmisor hacia la brecha, que va a contactar con la neurona postsináptica. - En la zona activa es donde se encuentran las vesículas que almacenan los NT. - Tiene canales de Ca2+ VD (próximos a la zona activa) - Tienen un retardo sináptico → la respuesta de la neurona postsináptica va a tardar un poco más. - Son unidireccionales → van de la presinapsis a postsinapsis. Pasos de una Sinapsis Química 1. Requiere como primer paso la llegada de potencial de acción al terminal sináptico. Este PA, produce la despolarización de la membrana, generando la apertura de los canales de calcio VD. 2. La entrada de calcio al IC, genera un aumento del mismo en la zona activa, la cual lleva a la fusión de las vesículas sinápticas con la membrana plasmática, generando la liberación del neurotransmisor. 3. Las moléculas del neurotransmisor liberadas difunden libremente en la brecha sináptica y hacen contacto con los receptores de la membrana postsináptica. 4. Estos receptores, van a generar el pasaje de iones a través de la membrana postsináptica, generando cambios en la conductancia y en el potencial de membrana de la celula. 5. Estos cambios en el potencial de la celula postsináptica se conoce como potenciales postsinápticos → PEPS y PIPS. 6. El potencial de acción postsináptico aparece retrasado con respecto al potencial de acción presináptico → Retardo 7. Luego, se produce la remoción del neurotransmisor, es decir, el mecanismo de terminación, que se dará por distintos mecanismos: 19 - Difusión - Degradación Enzimática - Recaptación En el grafico superior → PA de la neurona Presináptica. En el gráfico inferior → PA de la neurona Postsináptica, y podemos observar el Retardo Sináptico. Esto se da debido a que para que aparezca el PA postsináptico, se tienen que dar previamente varios pasos, los cuales se van sumando, haciendo que lleve un poco más de tiempo, generando así el retardo. Neurotransmisores Para que se considere a una sustancia como neurotransmisor clásico tiene que cumplir varias características. Regla Mnemotécnica → SALITE Sintetizado en la neurona presináptica Almacenado en vesículas Liberado a la brecha sináptica frente al estímulo (dependiente de calcio) Interactuar con el RC Mecanismo de Terminación → remoción del NT. 20 Tipos de NT:  Neurotransmisores pequeños - Son → acetilcolina, aminas biogénicas (ej: serotonina y dopamina), aminoácidos (ej: GABA, glutamato, glicina) y las purinas. - Estos NT, se sintetizan y almacenan en vesículas en el terminal sináptico. Es decir, que las enzimas y precursores necesarios para su síntesis tienen que ser transportados desde el soma al terminal sináptico. - Viajan a través de un mecanismo de transporte axonal lento. - Tienen acciones sinápticas más rápidas.  Neuropéptidos - Son → Opioides, sustancia P, entre otros. - Estos NT, se sintetizan y se almacenan en vesículas en el soma de las células. - Luego, son transportados hacia el terminal sináptico a través de un transporte axonal rápido a lo largo de los microtúbulos, a través de proteínas motoras, como la kinesina. - Modulan funciones sinápticas más lento. ¿Cómo hace el Calcio para facilitar la exocitosis del Neurotransmisor? La exocitosis se da por la formación del complejo SNARE. Este complejo, está formado por la interacción fuerte entre distintas proteínas: - Sinaptobrevina (en la membrana vesicular) - SNAP-25 y Sintaxina (en la membrana plasmática). La Sinaptotagmina, es una proteína que censa el Calcio. Cuando el Ca2+ ingresa al IC, éste se une a la Sinaptotagmina, y esto, permite la fusión de la membrana vesicular y la membrana plasmática. Cabe aclarar, que la unión entre calcio y Sinaptotagmina es REVERSIBLE. @PerdidasenFmed 21 Hay toxinas que afectan la formación del complejo SNARE, generando como consecuencia la fusión de las membranas, e impidiendo la liberación del NT hacia la brecha. Las toxinas son: Botulínica → afecta a Sintaxina o SNAP 25, y también sobre la Sinaptobrevina. ˗ Genera parálisis Flácida (sin tono muscular) Tetánica → afecta a Sinaptobrevina. ˗ Genera parálisis Rígida. Sinapsis Neuromuscular → Generalidades ▪ Se da entre la Motoneurona Alfa (MTN alfa) y la fibra muscular. ➔ El terminal de la MTN alfa, se ramifica mucho, generando así muchos contactos sinápticos. ▪ NT → Acetilcolina (ACH). ▪ RC → Ionotrópicos Nicotínicos → los cuales permiten el pasaje de Na+ y K+. « Cada botón sináptico, contiene las vesículas sinápticas. « Cada vesícula, está opuesta a una región especializada del musculo → zona de placa. « La zona de placa presenta invaginaciones y crestas. « En las crestas, se encuentran altas densidades de receptores de acetilcolina. « En la placa neuromuscular, el PEP es siempre es SUPRAUMBRAL → genera PA. 22 Receptores Postsinápticos La capacidad de un neurotransmisor de producir una respuesta excitatoria o inhibitoria no es una función intrínseca de la molécula, sino que viene dada por la respuesta que genera al unirse a sus receptores. Receptores Ionotrópicos: El propio receptor forma el canal iónico. Tienen un efecto postsináptico rápido (milisegundos), pero el efecto es de corta duración. Dan lugar a cambios de la conductividad en su sitio de localización. Su activación promueve la apertura del canal → que puede llevar tanto a la despolarización como la hiperpolarización de la membrana. ➔ Ejemplos: AMPA, NMDA, Kainato, GABA, RC de Glicina, RC de ACH, RC Serotonina. Receptores Metabotrópicos: Están acoplados a proteína G, y generan cascadas de segundos mensajeros. Producen un efecto postsináptico lento, pero mucho más persistente en el tiempo. Producen cambios de conductividad en distintos sitios de la neurona dados por la difusión de los segundos mensajeros. Su activación promueve tanto la apertura como el cierre de canales → pueden producir tanto la despolarización como la hiperpolarización de la membrana. ➔ Ejemplos: mGlu R (del Glutamato), GABA B, de la Dopamina, Muscarínicos, entre otros. En este ejemplo, vemos que la ACH se une a RC Iono y Metabotrópicos, generando 1° una respuesta rápida pero de corta duración, y luego una respuesta lenta y de larga duración, es por eso que:  El neurotransmisor NO genera siempre la misma respuesta, sino que la respuesta depende del subtipo de receptor al que se una. 23 Glutamato El glutamato es un AA no esencial. Éste no cruza la barrera hematoencefálica, por ende debe ser sintetizado en neuronas con precursores locales. El principal precursor del glutamato es la → glutamina, la cual será liberada de las células gliales y captada por los terminales sinápticos. Es convertido en glutamato en las mitocondrias por la enzima Glutaminasa. El glutamato va a ser vesicularizado (transportado a través de vesículas) a través de transportadores especiales ubicados en las membranas de las vesículas llamados VGLUT. Luego, en el mecanismo de terminación, será recaptado a través de otros transportadores llamados EATT. Hay que tener en cuenta que la liberación excesiva de Glutamato es toxica para la celula. Sinapsis Glutamatérgica ~ Es una sinapsis de tipo Química ~ Neurotransmisor → Glutamato ~ Receptores:  Ionotrópicos: AMPA y Kainato, y NMDA.  Metabotrópicos: mGlu R RC AMPA y Kainato - Para su activación, con la unión del NM Glutamato al RC es suficiente. - Deja pasar Na+ y K+. RC NMDA - Para su activación, necesita de la unión del NM Glutamato y una Despolarización, para poder eliminar la molécula de magnesio que evita el movimiento de iones. - Deja pasar Na+, K+ y Ca2+. - Su corriente es mucho más grande que la de AMPA y Kainato. - Los PA generados por este RC, aumentan la [ ] de Ca2+ IC. - Es un RC de Coincidencia → necesita de la unión del Glutamato y la despolarización. 24 Sinapsis Gabaergica La transmisión Gabaergica media la mayoría de las sinapsis inhibitorias del SNC. Neurotransmisor → GABA - El principal precursor de GABA es la glucosa, que es convertida a glutamato a través de enzimas del ciclo tricarboxilico. - Luego, el glutamato es convertido en GABA por descarboxilasas especificas llamadas GAD. Estas enzimas se encuentran exclusivamente en neuronas gabaergicas. - Una vez sintetizado, el GABA es vesicularizado a través de transportadores específicos. - La finalización de la señal Gabaergica es similar a la glutamatérgica → el GABA es recaptado por neuronas y por células de la glía, a través de transportadores específicos llamados GAT. Receptores: → Ionotrópicos → GABAA → Metabotrópicos → GABAB - El GABA cuando es liberado, difunde por la brecha sináptica y se unirá a sus receptores postsinápticos. - La unión de GABA a sus receptores ionotrópicos genera → apertura de canales de cloro y gracias a esto, la hiperpolarización de la celula. - La unión del GABA a sus receptores metabotrópicos genera → un aumento en la permeabilidad al potasio de forma indirecta. Los RC Gabaergicos, presentan sitios alostéricos que son útiles clínicamente. Por ejemplo, para el receptor de tipo A inotrópico, existen: Sitios de unión a drogas en la región externa del RC, como las benzodiacepinas, que aumentan la frecuencia de apertura del canal, y son → ansiolíticos y relajantes musculares. Están son mas “seguras”, porque aumentan la frecuencia de apertura, y siempre en presencia de GABA. Por otro lado, otras drogas, como los barbitúricos, que se unen a sitios dentro del canal aumentando el tiempo de apertura, y generan → relajación y somnolencia. Estos se usan para anestesiar o para epilepsia, son más “peligrosos”. 25 Neurotransmisores no convencionales Participan de la comunicación interneuronal Su liberación es regulada por calcio No se almacenan en vesículas sinápticas No se liberan por exocitosis (neurotransmisión retrograda) Ejemplo → Óxido Nítrico ˗ El óxido nítrico es un gas que se produce por la acción de la enzima óxido nítrico sintetasa, y puede pasar a través de la membrana plasmática y difundir. ˗ También, puede actuar como mensajero retrogrado modulando la liberación de otros NT presentes en el terminal presináptico. ˗ También, adentro de la celula postsináptica, actúa como segundo mensajero. Otro Ejemplo → Endocannabinoides ˗ Los endocannabinoides son ácidos grasos no saturados que se generan por la degradación enzimática de lípidos (en particular del ácido araquidónico). ˗ Su síntesis se ve estimulada por aumento de calcio. ˗ Estas moléculas, lipofílicas, difunden por la membrana y actúan sobre receptores específicos ubicados en la membrana presináptica. ˗ Se han descubierto dos tipos de receptores: los CB1 y los CB2. ˗ Los CB1 son muy abundantes en el SNC mientras que los CB2 se encuentran sobre todo en los linfocitos. Estos receptores fueron descubiertos porque son el sitio de unión del THC, el compuesto activo de la marihuana. → La activación de los CB1 por los endocannabinoides, disminuye la liberación de GABA, disminuyendo de esa manera la transmisión inhibitoria. Integración Sináptica La celula postsináptica va a recibir tanto PIPS como PEPS y va a generar una respuesta única celular en base a la integración de los estímulos excitatorios e inhibitorios. En efecto, las células generan una respuesta única, que es la resultante de la suma de todos los estímulos. ˗ Todas las neuronas no responden de la misma manera frente a estímulos, ya que cada parte de la membrana no se comporta igual, porque estructuralmente son diferentes. ˗ Por ejemplo → la amplitud de la señal al llegar al cono axónico va a depender de la integración sináptica que haya realizado la celula de los distintos estímulos recibidos. ˗ Si la amplitud del PEPS generado supera el umbral, entonces al llegar al cono axónico, región con alta densidad de canales de sodio voltaje dependientes, se va a poder generar un potencial de acción y la señal se va a seguir propagando. 26 Plasticidad sináptica  Es la capacidad que tienen las sinapsis de cambiar/modificar la eficacia sináptica.  Tiene un rol importante en el aprendizaje. Eficacia Sináptica → Cuan grande es la respuesta de la neurona postsináptica luego de haber recibido un estímulo. - Mayor Eficacia → Potenciación Sináptica → genera una respuesta mayor - Menor Eficacia → Depresión Sináptica→ genera una respuesta menor ➔ Tanto la potenciación como la depresión, puede clasificarse dependiendo del tiempo que dure ese cambio en la eficacia sináptica: Corto Plazo (duran poco → minutos) Largo Plazo (duran mucho → horas, días, años) Un ejemplo de esto, podría ser la Potenciación a Largo Plazo (LTP) Potenciación a largo Plazo  Es un proceso de plasticidad neuronal, por el cual aumenta la eficacia sináptica (se potencia la respuesta).  Es por eso, que decimos que es un cambio en la Eficacia Sináptica luego de un tren de alta frecuencia (estimulación tetánica) → hay una mayor respuesta, y esa respuesta se va a mantener en el tiempo. Para que haya una Potenciación, requerimos: Un tren de alta frecuencia (estimulación tetánica) de disparos de Potencial de Acción en la neurona presináptica → PA tetanizado. Este tren de alta frecuencia, son estímulos repetitivos, que generan PA repetitivos, que llevan a un aumento del calcio IC en la neurona presináptica y postsináptica. Va a aumentar el calcio IC de la neurona post, ya que mientras más NT se liberen y más despolarización haya, mas NMDA se van a abrir → haciendo que el calcio que estaba previamente en el IC no se guarde (no tiene tiempo de ser removido en su totalidad antes de que llegue el siguiente estimulo). Este calcio es el que va a llevar a que haya un aumento de la eficacia (una potenciación), ya que aumenta esa cascada de señalizaciones. 27 ¿Qué consecuencias/cambios trae el ingreso de Calcio a la Neurona postsináptica? Cambios Precoces (rápidos) ➔ Son cambios que aparecen más rápido, que no requieren síntesis de proteínas. Es la exposición de más RC en la membrana postsináptica → Up Regulation. Son fenómenos de señalización Retrograda, en donde participa la enzima NOS, que lo que hace es sintetizar ON, el cual difunde a través de la membrana de la neurona presináptica, y aumenta la liberación de NT. Cambios Tardíos ➔ Son cambios que dependen de la síntesis de proteínas, y generan cambios estructurales. Por ejemplo, aumentan la superficie de contacto aumentando la cantidad de botones sinápticos. Estos cambios van a perdurar más en el tiempo. @PerdidasenFmed GRÁFICO = En este gráfico, vemos como los % de los PEPS con los cambios tempranos van decayendo a lo largo del tiempo. En cambio, con los cambios tardíos, los % de los PEPS se mantienen más tiempo. Características a tener en cuenta de LTP (potenciación a largo plazo) Es muy especifica Es asociativa 28 Depresión Sináptica ˗ Es un proceso de plasticidad sináptica, por el cual disminuye la eficacia sináptica. ˗ Se da cuando se aplica una estimulación de baja frecuencia. ˗ Y la depresión, hace que se reduzca la liberación de NT, durante una actividad sináptica sostenida. ˗ Por ejemplo, se da ante la activación de fosfatasas y la internalización de RC AMPA, lo que disminuiría la sensibilidad de la postsinapsis al glutamato. ˗ Otra de las causas de la depresión sináptica, es la disminución de Calcio extracelular. Plasticidad sináptica de corto plazo Facilitación sináptica: aumento transitorio rápido de la eficacia sináptica en la neurona presináptica, en respuesta a una estimulación repetida (sucesivos). Esto hace que ingrese mucho Ca2+ y se liberen muchos NT. Solo va a durar mientras estén esas frecuencias de disparo. Si deja de haber disparos, se va a recaptar todo el calcio. Luego viene una depresión, por depleción de las vesículas sinápticas, y porque el calcio se guardó. Potenciación post-tetanica: Acá se produce la potenciación verdadera. Y es cuando ante un nuevo estimulo en la neurona postsináptica, se abren los canales NMDA, entra calcio y se producen las cascadas de señalizaciones (tren de alta frecuencia → estimulación tetánica), lo que genera que aumente la eficacia → va a tener un PEP mayor, y va a durar. 29 Habituación y sensibilización Son dos formas de aprendizaje, que son ejemplos de cambio en la eficacia sináptica. Habituación: ocurre cuando el mismo estimulo recibido repetidas veces genera una respuesta cada vez menor. Sensibilización: ocurre cuando el mismo estimulo recibido repetidas veces genera una respuesta cada vez mayor. ˗ Que ocurra sensibilización o habituación, depende de la naturaleza del estímulo. ˗ Si el estímulo es inocuo, aprendemos a ignorarlo. ˗ Por ejemplo, nos habituamos al sonido de los fuegos artificiales aunque el primero nos sobresalte. ˗ Pero si el estímulo es potencialmente dañino, responderemos cada vez más, es decir que nos sensibilizamos. ˗ Si el sonido fuera un disparo en el medio del tiroteo, frente al sonido de los siguientes disparos nuestra respuesta será cada vez mayor. Potenciales Miniatura Son Potenciales de membrana muy pequeños que se producen por la liberación cuántica de NT. Esta liberación de vesículas se da de manera espontánea, sin ningún estimulo e independientemente del calcio. Liberación cuántica → un “cuanto” es el numero de NT que posee una vesícula (cantidad mínima de NT que hay en una vesícula). 30 TP 3 NEURO: Compartimientos, Barreras y ACV Importante! En este TP, lo MAS importante, es la fisiopatología de ACV isquémico, asique apunten a eso. Incluí en el resumen compartimientos, barreras, y tipos de ACV ya que lo daban en los seminarios, y puede aparecer uno que otro choice. Compartimientos y Barreras  Las barreras y fluidos intracraneanos evitan que haya cambios apreciables en el medio extracelular ante cambios notables en el torrente sanguíneo.  Estas situaciones de variabilidad a nivel plasmático, se presentan ante situaciones patológicas, y también ante situaciones fisiológicas (ej: ejercicio). Distribución de los fluidos cerebrales Los fluidos en el SNC están comprendidos en tres compartimientos, que están conectados entre sí: Compartimento del LEC → se encuentra la sangre y el líquido intersticial. Compartimento del LIC → neuronas y glía Compartimento del LCR Estos compartimentos se encuentran delimitados por → Barreras, como: ➔ Barrera hematoencefálica: que media la sangre cerebral y el líquido extracelular cerebral ➔ Barrera hematocefalorraquidea: que se encuentra en los plexos coroideos y actúa de límite entre la sangre y el LCR (produce el LCR). 31 Barrera hematoencefálica (bhe) Compuesta por: Endotelio de capilar continuo (uniones estrechas) → impedirán la difusión de ciertas sustancias entre la sangre y el LEC. Pies chupadores de los astrocitos Funciones: ˗ Homeostasis del líquido intersticial ˗ Proveer de nutrientes ˗ Extracción de desechos ˗ Modulación del contenido iónico → el LEC cerebral es similar al plasma pero con menor concentración de proteínas, de potasio y de calcio y con mayor concentración de magnesio. ˗ Excluye sustancias toxicas del cerebro y protege de neurotransmisores circulantes como la adrenalina y el glutamato que podrían modificar sustancialmente la actividad neuronal. ˗ Permite mantener estable el ambiente extracelular. ˗ Posee transportadores específicos, que permiten el pasaje de sustratos energéticos, aminoácidos esenciales y peptídicos al cerebro. Transporte de sustancias por la BHE (a veces aparece en los choices)!!! Transporte Transcelular → Es permeable a sustancias lipofílicas a través del transporte transcelular permitiendo así el intercambio de gases liposolubles como O2 y CO2 y de distintos tóxicos como la nicotina, el etanol, y ciertos fármacos como el diazepam. Transportadores a nivel de las células endoteliales para sustancias como glucosa, aminoácidos y otras moléculas. A excepción de la glucosa, estos transportadores requieren gasto energético. Por esta vía ingresan también ciertos antibióticos como la ciclosporina y ciertos tóxicos al SNC. Además, se produce pasaje de H2O por vía paracelular. Existe también transporte de sustancias a través de receptores específicos, como es el caso de la insulina y la transferrina. Transcitosis de proteínas 32 Transporte iónico por la BHE Se da por bombas específicas y carriers acoplados energéticamente a la bomba de sodio y potasio ATPasa. Situaciones clínicas que alteran la BHE - Tumores - Meningitis bacteriana - Inflamación - ACV: infiltración de monocitos y neutrófilos que pueden ser una fuente de agentes neurotóxicos. - Edema cerebral - Manitol. Unidad neurovascular Es una compleja estructura anatómica y funcional que abarca → las células endoteliales con uniones estrechas, la membrana basal cubierta con pericitos (células musculares modificadas), astrocitos, microglía, neuronas y el LEC. Estos componentes están relacionados formando un complejo que regula tanto el flujo sanguíneo cerebral (FSC), como la llegada de nutrientes e interactúan en conjunto frente a alteraciones. ➔ En el caso del ACV, neurotoxinas cruzaran la BHE, señales preinflamatorias se liberarán desde las células vasculares, y junto al reducido flujo sanguíneo alteraran la neurotransmisión y producirán daño neuronal. La microglía censara señales neuronales y tanto el endotelio como la microglía y atrocitos serán activados e influirán sobre el funcionamiento neuronal. ➔ Es por eso que la BHE no es solo un límite anatómico sino que habrá una interacción dinámica ida y vuelta entre todos los componentes de la unidad neurovascular que permitirá la homeostasis y que desencadenará una respuesta compleja frente a posibles complicaciones. Barrera hematocefalorraquidea (BHCR) Se encuentra presente en los plexos coroideos en los ventrículos cerebrales. Compuesta por: Endotelio del Capilar Fenestrado Ependimocitos (células ependimarias) Funciones: ˗ Su función principal es la producción de LCR y absorción de desechos. LCR ˗ El volumen total de LCR en todo el SNC es de 150mL aprox. ˗ Se secretan unos 500mL de LCR al día, es decir que este fluido se recambia unas 3 veces por día. ˗ El LCR se forma en dos pasos principales: 33 Composición del LCR Como consecuencia del proceso de su formación, la [ ] de los iones, glucosa y proteínas en el LCR, son menores que en el plasma. Además, el pH de este, es más acido que el sanguíneo. Funciones del LCR: Favorece la homeostasis cerebral Excreción de metabolitos neuronales y gliales Aporte de Na+, nutrientes como vitaminas y glucosa por transportadores. Protección mecánica al cerebro del impacto contra el cráneo durante el movimiento (flotación). Se produce una reducción de su peso efectivo de 1400gr a menos de 50gr. Es decir, sirve como amortiguador. 34 ACV: Accidente cerebro vascular ➔ Se define como la aparición súbita de un déficit neurológico por interrupción del flujo sanguíneo. Síntomas ˗ Las manifestaciones clínicas van a depender del área y del hemisferio cerebral irrigados por el vaso sanguíneo afectado. ˗ Los síntomas más frecuentes son: Debilidad o entumecimiento de cara o miembros (rigidez o falta de flexibilidad y movimiento, acompañada de hormigueo). Confusión (desorientado en tiempo y/o espacio), perdida de la conciencia. Alteraciones del habla Alteraciones visuales Perdida del equilibrio, alteración de la marcha Mareo Dolor de cabeza muy intenso Tipos de ACV Existen dos tipos de ACV:  ACV Isquémico: se produce por interrupción del flujo sanguíneo. Se ve impedido el acceso de sangre al tejido irrigado por el vaso obstruido. ˗ El 80% de los ACV son de tipo isquémico. Dentro de este grupo, la mayor parte son de tipo trombótico. Y el resto, son embólicos.  ACV Hemorrágico: se produce por rotura de un vaso sanguíneo. Se produce extravasación de sangre. ˗ El 20% restante corresponde a ACV de tipo hemorrágico. ➔ En ambos tipos de ACV, la consecuencia es la falta de irrigación de un área cerebral que conduce a la falta de oxígeno, conocida como anoxia, y a veces infarto cerebral. 35 ACV ISQUEMICO por trombosis Hay presencia de coágulos, que se los conoce como TROMBOS y pueden originarse en el interior de un vaso sanguíneo o del corazón. Un caso particular de trombosis es aquella que se origina en una placa de ateroma, que habitualmente se forma en arterias grandes y medias, como las arterias coronarias y las carótidas. » Este proceso patológico se presenta en personas que tienen predisposición genética a la aterosclerosis, sobrepeso u obesidad, estilo de vida sedentario, presión arterial alta, y alguna otra condición que produzca daño a las células endoteliales de los vasos sanguíneos. » En estas personas, se depositan gradualmente grandes cantidades de colesterol debajo del endotelio de distintas arterias. » El resultado neto es el desarrollo de placas ateroscleróticas que protruyen la luz de los vasos. » Debido a que la placa presenta una superficie no lisa, las plaquetas se adhieren a ella, se deposita fibrina y los glóbulos rojos pueden quedar atrapados para formar un coagulo de sangre que crece hasta que ocluye el vaso provocando un infarto en el tejido irrigado por el mismo. ➔ En el caso de que el vaso afectado irrigue al cerebro, se produce un ACV isquémico por trombosis. ACV ISQUEMICO por embolia Se da cuando el trombo se desprende de su unión a la placa aterosclerótica y fluye hacia una rama más periférica del árbol arterial hasta que al superar el diámetro del vaso y lo obstruye por completo. Un trombo que fluye a lo largo de la arteria de esta manera y ocluye el vaso más distalmente se conoce como embolo. 36 Fibrilación auricular y formación de trombos en el corazón La fibrilación auricular es causada por un problema en el sistema eléctrico del corazón y se caracteriza por latidos auriculares irregulares y rápidos: una FC entre 100 y 180 latidos por minuto. Los ventrículos también se contraerán en forma irregular y en consecuencia, los pacientes presentarán un pulso irregular. Cuando la frecuencia cardiaca es muy alta, las aurículas tiemblan → En lugar de contraerse correctamente, no consiguen impulsar toda la sangre y esto puede hacer que la sangre se acumule en la orejuela de la aurícula izquierda y forme un coagulo. ➔ Este coagulo puede desprenderse del corazón y viajar por las arterias hasta superar el calibre del vaso por el cual viaja y taparlo por completo. ➔ Cuando la obstrucción compromete la irrigación de una parte del cerebro, se produce un ACV. Caso particular del ACV isquémico → Accidente isquémico transitorio » Dura de unos pocos minutos a horas. » Revierte espontáneamente sin dejar secuelas. » Se produce generalmente por obstrucción de vasos de pequeño calibre que son reperfundidos espontáneamente gracias al sistema fibrinolítico (hemostasia). La presentación sintomática será focal y dependerá de la región cerebral afectada. Este tipo de accidentes con frecuencia se repiten o anteceden a un ACV de mayor magnitud. 37 Factores de riesgo para ACV isquémico: Estenosis carotidea Diabetes Hipercolesterolemia Tabaquismo Hipertensión arterial Cardioembolia: fibrilación auricular, alteraciones valvulares, cardiomiopatía isquémica. Alteraciones de la coagulación Factores de riesgo para ACV hemorrágico: Hipertensión arterial (el + frecuente → produce debilitamiento de los vasos) Aneurisma y malformación arteriovenosa Medicamentos anticoagulantes o antiagregantes plaquetarios (ej: aspirina) ACV hemorrágico por ruptura de aneurisma Aneurisma cerebral → es una dilatación de la pared de una arteria en el cerebro que la vuelve débil y con tendencia a la ruptura. ˗ No presenta síntomas. ˗ Pueden ser de origen congénito o adquirido. ˗ La mayoría de los aneurismas cerebrales no se rompen y pueden ser asintomáticos. ˗ En algunos casos, si se detectan tempranamente, pueden ser tratados para evitar una ruptura en el futuro. De lo contrario, con los años y con ciertas condiciones predisponentes, el aneurisma puede romperse y causar un ACV hemorrágico. Las consecuencias clínicas dependerán de la localización del aneurisma y extensión de la hemorragia. 38 Fisiopatología del ACV isquémico → Alteración de los mecanismos de neurotransmisión en ACV isquémico. ➔ Hay síntomas neurológicos que desaparecen con el tiempo o con el tratamiento del ACV. Tejido con lesión estructural (en negro) → Se produce por muerte celular por falta de irrigación. - Es el centro (core) de la isquemia, en donde encontramos neuronas con daño estructural, que ya sufrieron muerte celular y no se pueden recuperar. - Esta área va aumentando su diámetro con el correr de las horas hasta estabilizarse. Área perilesional → Zona de Penumbra (en gris)→ Se genera como reacción a la falta de irrigación que se produce en el centro o coeur. ˗ Es la región donde las neuronas sufren daño funcional (alteración en la función neuronal) por la falta de O2, pero todavía no sufrieron muerte celular. Restableciendo el FSC se pueden recuperar. ˗ Por eso, hay aparición de alteraciones neurológicas. ˗ Con el correr del tiempo, el diámetro total del área de la zona de penumbra, va disminuyendo a medida que el tejido más periférico recupera su función. ˗ De no ser tratada a tiempo, esta área puede convertirse en centro de la isquemia con muerte celular, y sus zonas cercanas, pueden comenzar a tener daño funcional, agrandando la zona de penumbra. Es por eso que el diámetro total de la región afectada al iniciarse el ACV es mayor al diámetro de la lesión estructural al cabo de días, y esto se correlaciona con una mejoría clínica. Los tratamientos del ACV están dirigidos al sostenimiento del paciente y a la disminución del área de penumbra. 39 Cambios inducidos por la isquemia en una sinapsis glutamatérgica El tejido cerebral tiene un consumo relativamente alto de oxígeno y glucosa, y es por eso, que por la disminución del flujo sanguíneo cerebral (FSC) causado por el ACV, también va a disminuir el aporte de O2 y la glucosa, perjudicando así la síntesis de ATP, requerida para mantener activa la bomba sodio/potasio ATPasa. Al no estar activa la bomba Na+/K+ ATPasa, la membrana va a tender a su REPOSO, y por su vez también los iones. El SODIO: Va a tener a ingresar al interior celular (de las neuronas y glía) y se va a acumular en el LIC, generando una Despolarización de Membrana, lo que provocará que se abran mas canales de Na+ VD, y que se produzcan despolarizaciones espontaneas. Al ser osmóticamente activo, arrastra agua y genera → EDEMA CITOTOXICO en el IC (tanto en la presinapsis como en la postsinapsis) El POTASIO: El K+, va a tender a salir de la celula, y no podrá ingresar por la disfunción de la bomba, entonces se va a acumular en el LEC. El K+ es muy responsable de la despolarización de la membrana → ya que como aumento el K+ EC, este tiende a salir menos del IC, disminuyendo su GQ hacia el EC, entonces el interior se vuelve mas positivo → lo que esta bien dicho seria que cuando cambia la [ ] del K+ (aumenta en el EC), su Nerst se hace más positivo (su potencial de equilibrio se torna más positivo), y principalmente, que el K+ es el ion más permeable en el estado de reposo. Al ser osmóticamente activo, arrastra agua y genera → EDEMA CITOTOXICO en el EC. Por la despolarización de la membrana presináptica, se activan los canales de calcio VD en la presinapsis. Eso hace que aumente el calcio intracelular y se libere glutamato. Paralelamente, la recaptación de glutamato también se ve afectada ya que su transporte es dependiente de energía y esto contribuye todavía más a la acumulación de glutamato en la brecha sináptica. Por su vez, los edemas presenta varias consecuencias: 1. Localmente, puede afectar la perfusión de las regiones que rodean al coeur, afectando su funcionamiento normal, lo que da origen a la zona de penumbra. 2. Además, el edema genera un aumento de la masa cerebral, lo que genera un aumento de la presión intracraneal (PIC), y esto provoca que disminuya aún más el FSC (ley de Monroe Kelly), haciendo que el cuadro clínico empeore drásticamente → se agrava la isquemia. 40 Excitotoxicidad por glutamato → Consecuencias en la Postsinapsis En la postsinapsis, el glutamato activa receptores de tipo NMDA, que permiten el ingreso de Ca2+ y Na+ al interior celular, y también activa receptores metabotrópicos que inducen aumento de la liberación de calcio intracelular. Por su vez, la sobreactivacion mediada por el glutamato aumenta el ingreso de sodio por canales selectivos para este ion como los de los receptores AMPA, y el ingreso de sodio a su vez, genera más despolarización, lo que induce la entrada de más calcio. ¿Qué genera el Calcio en la Postsinapsis? En condiciones normales, el Ca2+ es considerado un 2° mensajero, pero cuando se encuentra en exceso, puede generar distintos eventos: Activa enzimas que desencadenan una serie de eventos que son dañinos para las neuronas → proteasas, lipasas, endonucleasas, ON sintetasa etc, que promueven la degradación del citoesqueleto y componentes celulares, provocando Muerte Celular, Necrosis (daño irreversible) Aumenta la formación de radicales libres que promueven la degradación de la membrana celular, el aumento de mediadores de la inflamación y apoptosis (factores pro-apoptoticos). ˗ También, los radicales libres afectan al ADN y la membrana mitocondrial. Genera la liberación de NT, lo cual es crucial para aumentar la extensión del daño neuronal en la zona de penumbra. 41 Progresión de la Excitotoxicidad - Los cambios hemodinámicos, metabólicos y iónicos descriptos no afectan el territorio isquémico homogéneamente. - En el coure afectado por el déficit de perfusión, al cabo de unos minutos, se desencadena la despolarización por anoxia en forma permanente, generando excitotoxicidad. Las células mueren rápidamente por proteólisis y lipolisis, edema y apoptosis. - Entre el coure y el tejido normal, está el área de penumbra, que es un área de flujo sanguíneo restringido con metabolismo energético conservado, la cual sufre despolarizaciones intermitentes → Despolarizaciones peri-infarto. - Al cabo de un tiempo, la zona de penumbra, puede recuperar su funcionamiento normal o como otra alternativa, puede progresar al infarto (muerte por falta de O2), debido a la excitotoxicidad continua. - También puede experimentar fenómenos secundarios, como la propagación de la despolarización, inflamación post isquémica y apoptosis. Por lo tanto, como conclusión todo lo que sucede es: 1. Déficit de O2 y Glucosa 2. Disminución de ATP → Disminución de la Bomba Na+/K+ ATPasa → Na+ tiende a entrar al IC 3. Na+ → ingresa a la neurona y se acumula → Despolarizaciones Espontaneas 4. Liberación de Glutamato → Alta Excitación → EXCITOXICIDAD + EDEMA CITOTOXICO 5. K+ → tiende a salir de la celula y se acumula en el LEC → el K+ arrastra agua → Edema Citotóxico → Alteración de la BHE por la excesiva vasodilatación. Entonces, ambos edemas, generan que aumente la PIC, que disminuya el FSC aún más, y que se agrave la isquemia. 42 TP 4 Neuro: Sistema Somatosensorial y Nocicepción ➔ El sistema Somatosensorial es un sistema aferente, por el cual se obtiene un estímulo del medio externo, y este viaja hacia el SNC. Sensación vs Percepción Sensación La sensación implica la capacidad de transducir, codificar y percibir información generada por estímulos externos o internos → una vez traducida la señal eléctrica, se produce la sensación. Es la forma en la que yo creo la realidad (permite crear una realidad) La sensación es transmitida al SNC, donde será percibida en base a la experiencia previa y al contexto. Y ésta, resulta de la interacción de los receptores específicos con los estímulos. Se cree que la sensación está en relación con la actividad de las cortezas sensoriales primarias. Percepción La percepción resulta de la representación consciente de la experiencia sensorial. Es decir, es una comparación de esa sensación con experiencias previas. Se cree que la percepción está en relación con la actividad de las cortezas sensoriales secundarias y de asociación. Receptores ❖ Los RC, amplifican y transducen la señal física en una señal eléctrica (señales sensitivas aferentes)→ es decir, pueden convertir una energía en otra (mecánica, luz, ondas sonoras, etc). ❖ Ya no se involucran los PA, sino que ahora tendremos Potenciales de Receptor. ❖ Durante la transducción, el estímulo sensorial activa su receptor produciendo un cambio conformacional que llevará a la apertura o cierre de canales iónicos produciendo un potencial receptor que podrá ser excitatorio o inhibitorio. ❖ Hay muchas maneras de clasificar a los receptores: Por el tipo de energía asociada al estímulo: MecanoRC (Energía Mecánica) → RC del tacto, propiocepción, dolor, audición y equilibrio TermoRC (Energía Térmica) → RC de temperatura y dolor QuimioRC (Energía Química) → RC dolor, gusto y olfato FotoRC (Energía electromagnética) → Conos y Bastones Polimodales (mas de una energía) → RC de color polimodal (mecánica, química y temperatura) 43 Por su morfología: Libres → RC dolor (nociceptores) Encapsulados → RC tacto Asociados a células especializadas → FotoRC Por el umbral: Umbral alto Umbral Bajo Por la adaptación: Adaptación Rápida Adaptación Lenta Otra manera de clasificar a los receptores sensoriales Existen 2 tipos de receptores sensoriales, que se diferencian en su capacidad de generar potenciales de acción en respuesta a un estímulo: RC del Sistema Somatosensorial → Estos RC, son axones modificados de la neurona aferente. El soma del receptor se localiza en el GARD (ganglio de la raíz dorsal). RC de los Sentidos Especiales → El receptor es una celula especializada que generara un potencial receptor excitatorio o inhibitorio en respuesta al estímulo. Es el caso de los sentidos especiales, como visión, gusto, etc. Atributos de un estímulo → Lo que van a Censar los RC. Intensidad Duración (Temporalidad) Localización (espacialidad) Modalidad Intensidad Código frecuencia ˗ Los RC, codifican la intensidad del estímulo a través de la amplitud del potencial receptor. ˗ A mayor intensidad de estímulo, mayor amplitud del potencial receptor → la amplitud del potencial receptor, va a ser proporcional a la intensidad del estímulo aplicado. Código poblacional ˗ Cuanto mayor sea la intensidad del estímulo, mayor será el número de receptores reclutados y mayor será la señal que se transmita hacia el SNC. 44 Intensidad percibida por el estimulo ˗ El umbral de detección de un estímulo de misma intensidad difiere en los individuos. ˗ El umbral es la intensidad del estímulo a la cual el sujeto lo detecta la mitad de las veces. ˗ Por ejemplo, un individuo, puede tener un menor umbral de detección de un mismo estimulo, que otro individuo. ˗ El umbral psicofísico, también puede ser utilizado como diagnostico para determinar transtornos en la función sensorial → Un umbral elevado, puede indicar una anormalidad a nivel de los RC (por ejemplo en el caso de la perdida de células ciliadas del oído interno causadas por envejecimiento o exposición a ruidos muy fuertes). Duración Algunos RC generan una descarga sostenida, en presencia de un estímulo continuo. Otros RC, se activan inicialmente y luego permanecen silentes. En efecto, la mayoría de los receptores se adaptan a la duración del estímulo.  Adaptación ˗ Consiste en la disminución a la respuesta del receptor ante la persistencia del estímulo. ˗ La adaptación puede darse tanto a nivel de los receptores sensoriales como del SNC. RC de adaptación rápida o Fásicos: responden de manera máxima pero breve a los estímulos y su respuesta disminuye si se mantiene el estímulo. ˗ Responden en el momento con un impulso nervioso, y con otro impulso al retirar el estímulo. ˗ También censan si hay cambios en la intensidad. ˗ Son más eficientes en censar información de aspectos dinámicos del estímulo, como su movimiento. ˗ Se especializan en responder a estímulos Dinámicos. ˗ Este es el caso de algunos receptores táctiles como el corpúsculo de Meissner y Pacini. RC de adaptación lenta o Tónicos: responden constantemente mientras el estímulo está presente. ˗ Son más eficientes en la extracción de la información estática del estímulo, como su forma y su tamaño. ˗ Se especializan en responder a estímulos más estáticos. ˗ Este es el caso de los nociceptores o termorreceptores. 45 Localización El SNC codifica la localización espacial del estímulo a partir de su campo receptivo.  Campo receptivo El campo receptivo de una neurona es el área sensorial (de la piel, la retina, y otros sitios) cuya estimulación genera una respuesta en la neurona aferente. Es decir, que ante un estimulo permite desencadenar una respuesta (aumentando o disminuyendo la frecuencia de disparo). Es decir, es el área sensorial de una neurona, en donde actúa un estímulo. Posee un Centro y una Periferia. ˗ La estimulación del centro del campo receptivo provoca un aumento en la frecuencia de disparo (es decir, que el estimulo es mayor si cae en el centro que en la periferia). ˗ La estimulación de la periferia, produce una disminución en su frecuencia de disparo. ˗ La estimulación fuera del campo receptivo, no produce un cambio en la frecuencia de disparo. Resolución espacial Es la capacidad de discriminar dos puntos como diferentes. El tamaño del campo receptivo varia dependiendo de la zona del cuerpo estimulada. En la piel, por ejemplo, los campos receptivos en la yema del dedo son más chicos que en el brazo. Y se puede determinar el tamaño CR de una neurona usando el umbral de dos puntos. ˗ El umbral de 2 puntos, es la mínima distancia para distinguir dos estímulos. El CR es más chico en la yema de los dedos y cara, que en el brazo, espalda y muslos, y por lo tanto, también lo será el umbral de dos puntos. Podemos concluir entonces que la resolución espacial para localizar un estímulo se relaciona inversamente al tamaño del campo receptivo de las neuronas aferentes. Por lo tanto: ˗ La resolución espacial será mayor en las regiones con campos receptivos pequeños. ˗ La resolución espacial será menor en las regiones con campos receptivos grandes. ˗ La mayor resolución espacial de una zona ocurre a expensas de una mayor inervación. 46 Inhibición lateral ˗ Es un mecanismo que contribuye a la localización efectiva, y que aumenta la resolución espacial del estímulo ( la resolución espacial). ˗ La inhibición lateral es la capacidad de una neurona excitada para reducir la actividad de las neuronas vecinas en el sentido lateral. ˗ Permite generar un aumento de la sensibilidad y del contraste. ˗ Si no tuviera esta inhibición, no tendría una resolución espacial. ˗ Discrimina el centro de la periferia (inhibe a la periferia, para que el estímulo de mayor intensidad llegue al SNC). ˗ Este mecanismo funciona también a nivel de los sistemas visual, auditivo, táctil y olfatorio.  La divergencia me puede ayudar con la inhibición lateral.  La convergencia, no me ayuda con la inhibición lateral. Modalidad Es el tipo de modalidad física para la que está especializado un receptor. Por ejemplo: ˗ Los fotorreceptores, especializados en la transducción de fotones, producen información visual ˗ Los mecanorreceptores especializados en la transducción de ondas sonoras producen información auditiva. ˗ Los quimiorreceptores del epitelio olfatorio, produce la olfacion. ˗ La modalidad de los quimiorreceptores ubicados en la lengua es el gusto. ˗ La modalidad de los receptores ubicados en la piel es el tacto y la de aquellos que sensan el estado del musculo y las articulaciones es la propiocepción. Las distintas modalidades asociadas a la especialización de estos receptores, están representadas a nivel cortical de forma segregada → Existen áreas en la corteza donde se representa la audición, el olfato, el gusto, el tacto, y la visión. Dentro de una modalidad, existen submodalidades (atributos). Por ejemplo, en el video se muestra a un colibrí extrayendo néctar de una flor, y podemos diferenciar distintos componentes que hacen al percepto visual del colibrí: Color → procesado a nivel de los conos, que son un tipo de fotorreceptores de la retina especializados en el procesamiento cromático Forma → procesada por la vía parvocelular con alta resolución espacial Movimiento → procesado por la vía magnocelular que posee alta resolución temporal. Estas vías operan de forma complementaria en la extracción de los atributos de color, forma y movimiento de manera simultánea. 47 Modalidades del sistema somatosensorial Los receptores procesan los estímulos de cuatro modalidades distintas: RC de Tacto: mecanorreceptores cutáneos y subcutáneos responsables del tacto fino, vibración y presión. RC de Propiocepción: mecanorreceptores ubicados en los músculos, tendones y articulaciones responsable de censar la posición de los miembros y otras partes del cuerpo en el espacio. RC de Temperatura (TermoRC): son en su mayoría terminales libres cutáneos y subcutáneos que censan calor o frio no nocivo. RC de Dolor (Nociceptores): son terminales libres ubicados en la piel, mucosas, músculos y articulaciones que censan estímulos nociceptivos que producen daño en el tejido y son responsables de la sensación de dolor. ➔ Todos los receptores del Sistema Somatosensorial, son terminales especializados de la neurona aferente, cuyo soma se encuentra en el GARD (ganglio de la raíz dorsal). Vías somatosensoriales ❖ Vía del Cordón Posterior/Lemnisco Medio → Por acá viaja la información del tacto y propiocepción ❖ Vía Espino-Talámica/Sistema Anterolateral → Por acá viaja la temperatura y dolor. Vía del Cordón Posterior-Lemnisco Medial  Información que viaja por esta vía: ˗ Tacto Epicrítico (tacto fino y discriminativo) ˗ Propiocepción Consciente (nos permite entender como esta alguna posición de nuestro cuerpo en el espacio) ˗ Vibración y Presión.  Localización → Cordón Posterior de la M.E  Decusación → Bulbo raquídeo Trayecto: 1° Neurona de la Vía → GARD La información es colectada por los exterorreceptores de la piel, discurre por el nervio espinal, y llega al Ganglio Espinal anexo a la raíz dorsal del nervio espinal. La información, ingresa al Asta Posterior de la M.E. Comienza a ascender la información por el Cordón Posterior de la M.E, a través de: ˗ El fascículo Grácil. ˗ El fascículo Cuneiforme. 48 2° Neurona de la Vía → Núcleos Cuneiforme y Grácil ˗ La información asciende, y llega a los Núcleos. ˗ Se decusa en la Decusación Sensitiva. ˗ Las fibras se introducen y forman el Lemnisco Medial, y comienzan a ascender por éste para llegar al Tálamo. 3° Neurona de la Vía → Núcleo VPL del tálamo. ˗ Una vez en el tálamo, las fibras pasan por el núcleo VPL, el cual contiene la 3° neurona. ˗ Y luego llegan a la Corteza Somatosensitiva (Área 3,1,2 de Brodmann). Vía Espino-Talámica → Sistema Anterolateral  Información que viaja por esta Vía: Tacto Grueso (Protopático), es no discriminativo. Dolor y temperatura (Termoalgesia). ˗ Temperatura: Termocepción. ˗ Dolor: Nocicepción  Localización: Cordón Anterolateral  Decusación: En la M.E (se decusa ni bien entra a la M.E → En la Comisura Blanca Anterior). Trayecto: 1° Neurona de la Vía → GARD ˗ La información es captada por los RC de la piel, y llega al GARD. 2° Neurona de la Vía → Asta Posterior ˗ La información, ingresa al Asta Posterior de la M.E. ˗ A nivel de las metámeras, la vía se decusa pasando hacia el lado contralateral, de posterior a anterior, por la comisura blanca anterior. 3° Neurona de la Vía → Núcleo VPL del tálamo. ˗ Una vez que asciende, llega al Tálamo, al Núcleo VPL. ˗ La información, luego llega a la corteza Somatosensitiva, el Área 3,1,2 de Brodmann. Lesión en la Medula espinal Debido a la diferencia anatómica del sitio de decusación: A nivel de la Vía del Cordón Posterior, una lesión unilateral de la ME, lleva a síntomas del lado homolateral a la lesión (perdida de la sensibilidad de tacto, presión, vibración y propiocepción), ya que recién se decusa en el bulbo. Y a nivel del Sistema Anterolateral, una lesión de la ME, llevaría a síntomas (déficit de percepción del dolor y temperatura), del lado contralateral del cuerpo, ya que esta vía se decusa ni bien ingresa a la ME. 49 Tacto y propiocepción Tipos de fibras Fibras Mielínicas Fibras Amielínicas Recordar! El diámetro del axón, y si el mismo esta mielinizado o no, determinan la velocidad del PA.  Fibras de los RC propioceptores → sus axones aferentes son los de mayor diámetro del SS, y gracias a esto alcanzan una velocidad de conducción de entre 80 y 120 m/s.  Fibras de los RC táctiles → sus axones son de menor diámetro, y alcanzan una velocidad de entre 35 y 75 m/s. → Ambos tipos de fibras son mielínicas. Tipos de receptores táctiles Cuatro tipo de receptores táctiles encapsulados contribuyen al tacto epicrítico (tacto fino) RC Localizació Superficiale % Adaptación Campo Función n so Receptivo Profundos Discos de Epidermis Superficiales Son 25 % de Adaptación CR TACTO, PRESIÓN, Merkel (abundante los lenta. pequeños ESTATICA. claves en s en la MecanoRC Tienen la y bien la identificación de punta de de la mano. resolución definidos objetos a través del dedos) espacial más tacto (esterognosia). alta de todos los RC. Corpúscul En la Superficiales Constituyen Adaptación CR más TACTO, PRESIÓN, os dermis, por el 40% de la rápida. grandes, y DINAMICA. Meissner eso son inervación por eso Eficaces en censar bastante táctil de la poseen vibraciones de baja superficiale mano. menos frecuencia como la s. resolución producida entre el espacial. deslizamiento de un objeto sostenido por la mano. Este tipo de información es clave para el control del agarre de objetos. Corpúscul Dermis Profundos 10-15% de la Adaptación CR VIBRACION os Pacini prof. (tejido inervación rápida grandes Responden a la subcutáneo mecanosens con limites vibración que surgen ) del contacto de 50 orial de la pocos objetos con la mano y manos. definidos. son responsables del tacto profundo (texturas finas, son muy sensibles). Corpúscul Profundos Representan Adaptación Responden al os Ruffini el 20% de lenta. estiramiento de la los piel/mano. Su info, mecanorrece contribuye con los ptores de la receptores musculares mano. en la representación de la posición de los dedos en el espacio. Dermatomas Los dermatomas, son el territorio de la piel inervado por la raíz dorsal de cada nervio espinal. Se superponen → por lo tanto una lesión de una raíz dorsal individual no implica necesariamente la perdida completa de la sensación en la región de piel inervada. El conocimiento de los dermatomas es por lo tanto esencial en la evaluación neurológica para determinar el origen de una lesión espinal. Son el conjunto de campos receptivos en la piel. Propiocepción Los propioceptores proporcionan información sobre la fuerza mecánicas que surgen desde el sistema esquelético. Función → proveer información detallada y continua sobre la posición de las extremidades y otras partes del cuerpo en el espacio. Los principales mecanorreceptores involucrados en el censado de la propiocepción son: ˗ El huso neuromuscular ˗ El órgano tendinoso de Golgi ˗ Receptores articulares. ➔ Estos propioceptores están ubicados en el sistema vestibular. 51 Receptores propioceptivos Huso neuromuscular. ˗ Localización → musculo esquelético. ˗ Función → Censa cambios en la longitud del musculo (Esta especializado para señalizar cambios en longitud) ˗ Inervación → Esta inervado por dos tipos de fibras → Las fibras 1ª Son los axones mielínicos más grandes de todos los RC SS Son de adaptación rápida Responden velozmente a cambios en la longitud del musculo. → Las fibras de tipo 2 Son mielínicas aunque de menor diámetro Producen respuestas sostenidas a longitudes musculares constantes (adaptación lenta). ˗ Los músculos que generan movimientos gruesos tienen relativamente baja densidad de husos, mientras que los músculos intrínsecos de las manos, involucrados en movimientos finos, tienen alta densidad de husos. Órgano tendinoso de Golgi. ˗ Función → Informan al SNC sobre cambios en la tensión muscular. ˗ Estos receptores están dispuestos en serie entre el musculo y el tendón. ˗ Las fibras que los inervan son de tipo → Fibras de tipo 1B, que son mielínicas y de gran tamaño. Receptores articulares. ˗ Se parecen a los táctiles de tipo Ruffini o Pacini. ˗ En conjunto, estos RC se encargan de censar la posición y movimiento de la articulación. ˗ En contraste con el huso neuromuscular y el órgano tendinoso de Golgi, estos RC no parecen contribuir en codificar significativamente la posición de los miembros en el espacio. ˗ Sin embargo, son importantes en codificar la configuración de los dedos de la mano. 52 Dolor y temperatura ➔ Los somas de los RC nociceptivos y de temperatura se encuentran en el GARD (al igual que el tacto y propiocepción). Tipos de receptores Los RC del dolor son los Nociceptores Los RC de la temperatura son los TermoRC Nociceptores Los nociceptores son terminaciones periféricas de las fibras aferentes primarias (terminaciones libres). Responden al daño tisular producido por estímulos térmicos, químicos y mecánicos. Están ubicados en la piel y mucosas, en las articulaciones y los músculos, y en menor medida en las vísceras. Surgen del GARD. Son de adaptación lenta. Pueden ser: ˗ Mecánicos → tienen Fibras A delta ˗ Térmicos → tienen Fibras A delta ˗ Polimodales → tienen Fibras C Como los nociceptores son terminaciones libres, se puede clasificar según el tipo de axones asociados a ellos, que pueden ser de 2 tipos: Fibras A delta (III) ˗ Son mielínicas (mayor velocidad de conducción que las fibras C). ˗ Son responsables del 1° dolor. Fibras C (IV) ˗ Son amielínicas y tienen menor diámetro ˗ Median también la sensación de picazón y el tacto protopatico (es el tacto grueso con poca resolución espacial). ˗ Son responsables del 2° dolor, mas sordo y duradero. Ambas fibras son más pequeñas que las de los mecanorreceptores, y es por eso que son más lentas. Frente a un estímulo térmico, los nociceptores solo aumentan su frecuencia de disparo alrededor de los 45 grados. Dependiendo del tipo de fibra (Adelta o C), el procesamiento del dolor será más rápido o más lento. 53 ¿Cómo participan estos RC en la percepción del dolor? Percepción dual del estímulo nociceptivo La percepción del dolor puede descomponerse en dos fases: Fase temprana (1° dolor) → caracterizada por un dolor agudo, asociada al reclutamiento de las Fibras Adelta (ya que son más rápidos) Ante un estímulo doloroso, se reclutan inicialmente las fibras Adelta, rápidas. Fase tardía (2° dolor)→ duradera, de dolor difuso (sordo) asociadas al reclutamiento de las Fibras C Si la intensidad del dolor se incrementa, se reclutan fibras lentas y amielínicas de tipo C (ya que son mas lentas, por eso desencadenan el 2° dolor) Los opiáceos actúan eliminando la fase lenta. Nociceptores vs Termorreceptores Al aumentar la intensidad del estímulo térmico, aumenta la frecuencia de disparo de los termoRC, pero NO la de los nociceptores. Los nociceptores solo aumentan su frecuencia de disparo alrededor de los 45°grados, es decir, que el umbral para percibir un estímulo térmico como nocivo es de 45 grados. A temperaturas cercanas a los 45°grados, la frecuencia de disparo de los termorreceptores ya está saturada, mientras que la de los nociceptores continua en aumento a medida que se intensifica el estímulo. Se cree que las sensaciones de calor y frio no nocivo mediadas por termorreceptores, están procesadas por fibras que responden al calor y otras al frio. 54 Hiperalgesia La sensación de dolor no se adapta, sino que se intensifica. Ante un estímulo doloroso con daño tisular, los estímulos que se percibían como poco dolorosos, podrán percibirse como significativamente más dolorosos Este cambio de sensibilidad genera un estado de amplificación del dolor, conocido como hiperalgesia. Un ejemplo de esto, es el aumento de sensibilidad a la temperatura que se desarrolla luego de una quemadura solar. Hiperalgesia periférica Se da a nivel del Receptor, en el sitio de la lesión (eso es a nivel periférico). Es el resultado de la interacción de los nociceptores con la “sopa inflamatoria” de sustancias liberadas cuando se daña el tejido. Esas sustancias, le liberan por nociceptores activados o por células no neuronales que están en la región del daño → como los mastocitos, plaquetas, macrófagos, células endoteliales, neutrófilos, entre otros. Los Nociceptores activados, van a liberar → péptidos o NT como la sustancia P, CGRP, ATP (van a aumentar la vasodilatación y la liberación de histaminas por parte de los mastocitos). Las células no neuronales, van a liberar → protones, histamina, serotonina, prostaglandinas, citoquinas, entre otros (actúan directamente sobre los nociceptores). Todas estas sustancias, van a interaccionar con los nociceptores, aumentando la respuesta → aumentando el dolor

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