Anatomía y Fisiología Humana - FCA 400 PDF

Anatomía y Fisiología Humana - FCA 400 Prof. José Young, MSc, PhD Fisiología y Biofísica Introducción Posición anatómica Planos corporales Cavidades Regiones. Terminología Neuroanatomía  Posición anatómica Es una posición de referencia, que pone al cuerpo en el espacio en el m...

Anatomía y Fisiología Humana - FCA 400 Prof. José Young, MSc, PhD Fisiología y Biofísica Introducción Posición anatómica Planos corporales Cavidades Regiones. Terminología Neuroanatomía  Posición anatómica Es una posición de referencia, que pone al cuerpo en el espacio en el momento de ser descritas sus partes. El cuerpo en esta posición está en una postura erguida (es decir, de pie o posición bípeda), con los brazos extendidos, las palmas hacia adelante y de frente al observador  Planos Plano medio sagital es un plano vertical que atraviesa longitudinalmente el cuerpo y lo divide en dos mitades, derecha e izquierda. Los planos sagitales son planos verticales que atraviesan el cuerpo paralelamente al plano medio Los planos frontales (coronales) son planos verticales que atraviesan el cuerpo en ángulo recto con el plano medio y lo dividen en dos partes: anterior (frontal) y posterior (dorsal) Los planos transversos o axiales son los planos horizontales que atraviesan el cuerpo en ángulo recto con los planos medio y frontal, y lo dividen en do partes: superior e inferior Términos direccionales 5 6  Sagital (A) and axial (B) view of MRI demonstrating a large posterior right paramedian C4-C5 herniated disc severely compressing the spinal cord (arrow heads). CT (C) revealed evidence of spondylosis at C5-C7 vertebra and posterior vertebral osteophyte of C5 and C6 (arrow heads). Lateral (D) and frontal (E) X-ray performed after subtotal vertebrectomy of C5 and reconstruction with titanium mesh cages, as well as C6/7 cervical discectomy and fusion through anterior approach. CT = computed tomography.  Cavidades Concepto: espacios donde se ubican órganos 1. Cavidad craneana: región del cráneo. Contiene el cerebro y cerebelo 2. Cavidad raquídea: la parte posterior del tronco, en el conducto vertebral, espacio que contiene a la médula espinal. I par II par V2 V3 4/9/20XX Título de la presentación 11 4/9/20XX Título de la presentación 12  Cavidades 3. Cavidad torácica: interior de la región torácica. Contiene órganos los pulmones y el corazón 4. Cavidad abdominal: región abdominal , separada de la cavidad torácica por el diafragma. Contiene el estómago, hígado, riñones y parte de los intestinos. 5. Cavidad pélvica: región pélvica, no tiene ninguna estructura que la separe de la cavidad abdominal. Contiene parte de los intestinos, genitales internos femeninos (ovarios, útero) y masculinos (próstata, conductos deferentes) y la vejiga.  Regiones La superficie externa de las grandes regiones o partes del cuerpo humano (cabeza, cuello, tronco, miembros superiores y miembros inferiores) se subdivide en regiones cada vez más pequeñas, llamadas regiones superficiales. Las más importantes o de primer orden son las siguientes: En la cabeza: cráneo y cara. En el cuello: anterior, esternocleidomastoideas, laterales y posterior. En el tronco: dorsal, pectoral, abdominal y perineal. En los miembros superiores: deltoidea, brazo, codo, antebrazo y mano (dorsal y palmar). En los miembros inferiores: glútea, muslo, rodilla, pierna y pie (dorsal y plantar). 14  Regiones Las regiones esqueléticas facilitan el estudio cintura pectoral de los componentes del aparato locomotor 1. En la cabeza: neurocráneo (cráneo) y viscerocráneo (esqueleto facial). 2. En el cuello y tronco: columna vertebral y tórax óseo. 3. En los miembros superiores: parte fija que contribuye a formar la cintura escapular (pectoral) y parte libre formada por brazo, codo, antebrazo y mano (carpo, metacarpo y falanges digitales). 4. En los miembros inferiores: parte fija que contribuye a formar la cintura pélvica y parte libre formada por muslo, rodilla, pierna y pie (tarso, metatarso y falanges digitales). 15 Tabla. Diferencias entre las regiones superficiales y esqueléticas del cuerpo humano. Regiones Superficiales Esqueléticas Cabeza Cráneo, Cara Neurocráneo , Viscerocráneo Cuello Anterior Columna vertebral Esternocleidomastoidea Lateral Posterior Tronco Dorsal Tórax óseo Pectoral Abdominal Perineal Miembros Deltoidea cintura escapular Superiores Brazo Brazo Codo Codo Antebrazo Antebrazo Manos: Manos Palmar Carpo Dorsal Metacarpo Falanges digitales Miembros Glútea cintura pelviana Inferiores Muslo Muslo Rodilla Rodilla Pierna Pierna Pie Pie Plantar Tarso Dorsal Metatarso 16 Falanges digitales Líneas de referencia Regiones abdominales y Términos direccionales Unilateral Hipocondrio: Cada una de las dos partes Bilateral laterales de la región epigástrica Epigastrio: punta del esternón hasta cerca Contralateral del ombligo Mesogastrio: une el estómago a la pared abdominal. El estómago posee dos mesos, Ipsilateral posterior (epiplón mayor) y otro anteriorune el estómago al hígado y se (epiplón menor) y, también, ligamento gastrohepático. Flanco: Región lateral del cuerpo comprendida entre las costillas y el hueso ilíaco Regiones abdominales Cintura pelviana: compuesta por 2 huesos de la “cadera” y el sacro, es una estructura ósea en forma de anillo del esqueleto axial que une la columna vertebral con las extremidades inferiores Los huesos de la cadera están formados por 3 huesos fusionados: el pubis, el isquion y el ilion Fosa ilíaca : depresión en la cara anteromedial del ala del ilion. Forma la pared posterolateral de la pelvis mayor o falsa. La fosa ilíaca está limitada superiormente por la cresta ilíaca y anteriormente por el borde anterior del ilion.  Sistema Nervioso: 1. Desarrollo: capas embrionarias mielización 2. Organización: SNC y SNP  Neurodesarrollo En un recién nacido el cerebro pesa aprox. 300 a 350 g y presenta unas áreas corticales primarias tanto motoras como sensoriales bien desarrolladas. Después del nacimiento, el cerebro crece debido al desarrollo de dendrítico y la mielinización de las vías Las áreas primarias sensoriales y motoras inician unos procesos de mielinización antes que las áreas de asociación frontales y parietales: estas últimas solamente alcanzarán su desarrollo completo a los 15 años. (Kolb 1995). Se supone que este proceso de mielinización es paralelo al desarrollo cognoscitivo en el niño.  Neurodesarrollo El desarrollo cerebral inicia tempranamente en el embrión y termina en la adolescencia con la culminación de mielinización axonal. Uno de los criterios más utilizados para determinar el grado de maduración es el nivel de mielinización cerebral. Proceso de mielinización cerebral:3 meses después de la fertilización. Al nacer pocas áreas están completamente mielinizadas. Los axones de las neuronas de los hemisferios cerebrales presentan una mielinización particularmente tardía. Las fibras comisurales, de proyección y de asociación son fibras que alcanzan su completa mielinización en una época más tardía.  SNC SNP Sistema Nervioso: encéfalo organización SNP Sistema entérico Unidad funcional  Superior o Coronal Planos Proximal Distal Posterior Inferior Anterior Terminología básica Tractos: grupos de axones (fascículos) Columnas: conjunto de fascículos Decusación: cruce la línea media por una vía Comisuras: conexiones laterales u horizontales Mielina: lípido aislante de la corriente que recubre el axón Surco: hendidura o depresión del prosencéfalo. Cisura Circunvolución: pliegue de la corteza cerebral Plexo: red de fibras nerviosas  TERMINOLOGÍA BÁSICA Aferente: axones que transmiten información hacia una estructura en particular Eferente: axón que conduce la información desde el sistema nervioso central. Encéfalo: Parte central del sistema nervioso de los vertebrados, encerrada y protegida en la cavidad craneal y formada por el cerebro, el cerebelo y el bulbo raquídeo Hipotálamo: es una región nuclear del cerebro que forma parte del diencéfalo, y se sitúa por debajo del tálamo Meningocele Mielomeningocele Mielodisplasias La espina bífida es una malformación congénita (cierre defectuoso del tubo neural) que ocurre cuando la columna vertebral del bebé no se forma normalmente La neurona: unidad de estructura y función Células de Schwann - Neurolemocitos Células gliales del SNP Recubren el axón y producen mielina. Guían el crecimiento de los axones. Aumentan tras Lx Esclerosis múltiple. Schwanoma MIELINA: 80% lípido, 20% proteína Tipos de neuronas Funcional AFERENTE INTERNEURONA EFERENTE Células piramidales Células piramidales Células del cerebelo  Cuerpos de Nissl y neurofibrillas Neurólogo alemán Franz Nissl Placas: depósitos de una proteína denominada «beta amiloide» Cúmulos de retículo endoplasmático que pueden dañar o destruir las células cerebrales. rugoso: sintetizan proteínas necesarias TAU: proteína que forma ovillos anormales en los microtúbulos, lo para la transmisión de impulsos nerviosos que hace que falle el sistema de transporte de una neurona a otra Depósitos de una Placas neuríticas de proteína llamada alfa- péptido Beta amiloide sinucleína se acumulan presentes en demencia en áreas del cerebro que de Lewis y Enf de abarcan el pensamiento, Parkinson. Se encuentran la memoria y el típicamente en la movimiento. neocorteza, corteza Px con Enf de Alzheimer, entorrinal e hipocampo demencia con cuerpos de Lewis y Enf de Parkinson Conjunto de células gliales = Neuroglia: células de sostén ASTROCITOS Astrocitos: las más abundantes de las glías. 1. Fibrosos: en la sustancia blanca 2. Protoplasmáticos: en la sustancia gris Almacenan glucógeno, proveen de nutrientes, regulan la concentración de iones y la reparación de neuronas funciones 1. transportan nutrientes hacia las neuronas. 2. mantienen el pH del sistema nervioso central y el equilibrio iónico extracelular. 3. sostienen en su lugar a las neuronas. 4. digieren partes de las neuronas muertas. 5. participan en los procesos de regeneración de lesiones en el Sistema Nervioso, aumentando su tamaño y enviando sus proyecciones para rellenar la zona dañada. 6. inducen la formación de la barrera hematoencefálica. 7. están implicados en la regulación de la función vascular, acoplándola a la actividad nerviosa.  Médula espinal Situada en el Conducto Raquídeo. Se continúa a partir del bulbo raquídeo por debajo del agujero occipital y termina a nivel de L1-L2, en el llamado Meninges Cono Medular. Long. 43-45 cm y diám 2cm está rodeada por el LCR y meninges Soporte: ligamentos cuadrados y sacro. Engrosamiento: cervical (C5-T1) Engrosamiento: lumbar (L3-S2) Disecciones: cervical y cauda equina  Cara anterior CARA LATERAL CARA POSTERIOR Anatomía interna  II IV La sustancia gris, dispuesta en el interior de la médula espinal tiene forma de "H" V-VIII Formada por cuerpos celulares, dendritas, axones y células gliales Dividida anatómicamente con base a su apariencia microscópica en las láminas de Rexed. Asta posterior, sitio de acceso de la IX información aferente de las raíces dorsales, se encuentran las láminas I-VI Zona intermedia las láminas VII y X Asta anterior las láminas VIII y IX que SGR: cuerpos celulares de neuronas de II orden vía ET (dolor) contienen el cuerpo de las neuronas NP: aferencias sensoriales propioceptivas. Tacto fino motoras inferiores ND Clarke: propiocepción C8-L4 TALLO CEREBRAL - ANAT. EXTERNA anterior posterior  inferior El mesencéfalo es la parte que se une al diencéfalo (tálamo e hipotálamo). No posee límite superior definido. En su parte anterior de encuentran dos gruesas columnas denominadas pedúnculos cerebrales. Posterior: cuadrigéminos superiores e inferiores. Al interior se encuentran dos núcleos muy importantes relacionados con los movimientos automáticos como son el núcleo rojo y la substancia nigra superior  BULBO RAQUIDEO  2 4 3 1 2 3 5 X 1 4 CEd XII 7 7  2 4 3 1 2 3 5 X 1 4 CEd XII 7 7 CEREBELO: ANATOMÍA EXT Es la parte más grande del cerebro posterior y se ubica por detrás del cuarto ventrículo, la protuberancia y el bulbo raquídeo. Tiene una forma más o menos ovoide y presenta un estrechamiento en su porción media. Consiste en dos hemisferios cerebelosos unidos por un vermis medial estrecho. Está conectado con la cara posterior del tallo cerebral por tres haces de fibras nerviosas denominados pedúnculos cerebelosos superior, medio e inferior. El cerebelo se divide en tres lóbulos principales: anterior, medio y flóculonodular La cubierta externa: sustancia gris o corteza y la sustancia blanca interna. En el interior de la sustancia blanca de cada hemisferio hay tres masas de sustancia gris que forman los CEREBELO: NÚCLEOS PROFUNDOS  Diencéfalo ✓ Epitálamo: estría medular, habénula, gl. pineal ✓ Tálamo: ant, post, medio, ventrolat, ventromed. ✓ Metatálamo: NGL, NGM ✓ Hipotálamo: lateral, medial (preóptica, supraóptica, tuberal y mamilar) Núcleos ✓ Subtálamo: N. subtalámico, zona incierta  Epitálamo: se sitúa sobre el tálamo, en la parte posterior-dorsal del diencéfalo Glándula Pineal o epífisis: Esta ubicada en la línea media, superior a los colículos superiores. No se conoce ninguna eferencia. Es una glándula endocrina, segrega la hormona melatonina Habénula: A un lado de la glándula pineal, es una estructura doble (a diferencia de la epífisis). Recibe aferencias de la amígdala por medio de la estría medular y desde el hipocampo. Emite eferencias a núcleos del mesencéfalo  Tálamo: núcleos anatómicos y funcionales Clasificación de los grupos de núcleos siguiendo la organización anatómica: 1. Anterior: Anterior a la bifurcación de la lámina medular interna 2. Medial: Medial respecto a la lámina medular interna. 3. Lateral: Lateral respecto a la lámina medular interna. 4. Intralaminares: En el interior de la lámina medular interna.  5. De la línea media: Parte más medial del tálamo (cerca de 3er Ventrículo). 6. Reticular: Capa de neuronas que rodea anterior y lateralmente el tálamo  REGION TUBERAL ➔ ➔ ➔ REGION MAMILAR ➔ ➔ Zona periventricular: se sitúa por dentro de la zona medial y por debajo de las células ependimarias del 3er ventrículo. Sus proyecciones se dirigen hacia el sistema porta hipofisiario a través del fascículo tuberoinfundibular. Ganglios basales / núcleos basales Los ganglios basales son grandes estructuras neuronales subcorticales que forman un circuito de núcleos interconectados entre sí cuya función es la iniciación e integración del movimiento Anatómicamente los ganglios basales son masas de sustancia gris que incluyen: 1. Núcleo caudado (cabeza, cuerpo, cola) 2. Putamen 3. Globo pálido (externo e interno) 4. Sustancia negra ✓ Pars reticulata y compacta Estriado = caudado + putamen Accumbens = estriado ventral Lenticular= putamen + globo pálido Ganglios Estriado basales P+GB Encéfalo Corteza cerebral: áreas de Brodmann  SISTEMA NERVIOSO PERIFÉRICO: PARES CRANEALES Nervios craneales PAR NOMBRE FUNCION I Olfatorio Sensibilidad especial: olfacción II Óptico Sensibilidad especial: visión III Motor Ocular Común Motor: músculos del ojo IV Patético Motor: m. oblicuo del ojo V Trigémino Mixto: sensibilidad facial y movimiento de masticación VI Abducens Motor: m. recto del ojo VII Facial Mixto: m. faciales; sensibilidad especial: sabor VIII Vestíbulococlear Sensorial: equilibrio y audición IX Glosofaríngeo Mixto: sensibilidad especial: sabor; motor: deglución X Vago Mixto: motor visceral; sensibilidad especial: quimio- recepción XI Espinal Motor: m. cuello y cabeza XII Hipogloso Motor: movimiento de la lengua  Nervios espinales SISTEMA NERVIOSO AUTÓNOMO Simpático Parasimpático Entérico III, VII, IX, X T1 L2,3 S2,3,4T1  SISTEMA NERVIOSO AUTÓNOMO Sistema de dos neuronas: pre postganglionar Vías eferentes SIMPÁTICAS adrenérgicas PARASIMPÁTICAS colinérgicas  Sistema Simpático División más grande del SNA y se distribuye ampliamente en todo el cuerpo. Tóraco-Lumbar: T1-L2 Simpático cervical: 3 ganglios Dos cadenas de ganglios paravertebrales a ambos lados de la columna vertebral, dos ganglios prevertebrales (el celíaco y el hipogástrico), y los nervios que se extienden desde los ganglios a los diferentes órganos internos.  Sistema Simpático Inerva: Radial del iris Corazón Glándulas salivales Bronquios Vasos sanguíneos Folículos pilosos Glándulas sudoríparas Vísceras abdominopelvianas.  Sistema Parasimpático La división parasimpática se origina: Desde núcleos de pares craneales III, VII, IX y X Médula sacra S2-S4 INERVA ESFINTER DEL IRIS VEJIGA URINARIA CORAZÓN GENITALES GLÁNDULAS SALIVALES BRONQUIOS TGI EL SISTEMA ENTÉRICO comprende los plexos de: 1. Auerbach o mientérico 2. Meissner o submucoso  Organización estructural: arco reflejo autonómico 1. Receptores viscerales: QMR (O2, CO2), QMR dolor visceral; baro receptores, voloreceptores, etc. 2. Vías aferentes: NR y PCs 3. Centro de integración: SNC 4. Vías eferentes neuronas preganglionares y posganglionares. 1. Asta gris lateral de la ME y en los núcleos - PCs III, VII, IX, X 5. Efectores: glándulas, músculo liso y cardiaco Biopotenciales Potencial de equilibrio Potencial de membrana en reposo o de estado estacionario (Es o Vm) Potencial local o potencial generador o de receptor Potencial Umbral (Eu) Potenciales de acción  POTENCIAL DE MEMBRANA EN REPOSO o POTENCIAL DE ESTADO ESTACIONARIO: (Es, Vm) Valores del Es: Motoneuronas: -70 mV; Músculo liso: -30 a -70 mV; músculo estriado: -90 mV ¿Qué determina el Es? permeabilidad selectiva de la membrana - gradiente de concentración y eléctrico la acción de la bomba NaKATPasa Equilibrio de Gibbs- Donnan POTENCIAL DE EQUILIBRIO ELECTROQUIMICO DE UN ION: Ecuación de Nernst  POTENCIAL UMBRAL (EU.) Concepto: voltaje de la membrana que al ser alcanzado durante una hipopolarización permite que se generen una serie de cambios abruptos en el movimiento de los iones a través de la membrana por los canales iónicos voltaje dependientes. Potencial local o potencial generador o de receptor Uso del plano cartesiano para representar los potenciales + 0 Eu hipopolarización Es hiperpolarización - Estímulo subumbral vs umbral  Potencial de Acción Concepto: serie de cambios abruptos y estereotipados en la permeabilidad de la membrana que se producen ante la aplicación de un estímulo umbral Es exclusivo de las células excitables Fases del potencial de acción: despolarización y repolarización Bases iónicas Canal de sodio y potencial de acción Fase de despolarización Ciclo de Hodgkin  GNa+ Inicio de  GK+ Fase de repolarización  GNa+;  GK+ Post potencial negativo: Hipopolarización, salida lenta de K+ Post potencial positivo :Hiperpolarización, salida excesiva de K+ Na/K ATPasa Potenciales de acción en neuronas espinosas del cuerpo estriado Características del potencial de acción ✓No se suma ✓Se conduce sin decremento ✓Sigue la ley del Todo o nada ✓No es proporcional a la magnitud del estímulo Tipos de Potencial de Acción Nervioso, muscular estriado esquelético y cardiaco; músculo liso  Periodos ❖Periodo refractario absoluto: mV ❖ PRA = excitabilidad abolida (aún con estímulo supraumbral) ❖Periodo refractario relativo: PRA PRR ms ❖ PRR =  excitabilidad  Conducción del potencial de acción Es conducido en ambas direcciones en el axón (conducción bidireccional) La velocidad de conducción depende del tipo de fibra nerviosa (A son más rápidas que las C) No requiere energía Circuitos locales vs. conducción saltatoria extracelular Na+ Na+ + ++ ++ ++ intracelular -+ + - ++ - - - - - -- - - K++ A B C  Tipos de Fibras Nerviosas TIPO VELOCIDAD (m/seg) DIÁMETRO (m) Mielínicas A- Alfa 70-120 12-20 A- Beta 30-70 5-12 A- Gamma 15-30 3-6 B 3-15