Fisiología del Sistema Nervioso PDF

Bloque 2: “Fisiología del Sistema Nervioso”  FISIOLOGÍA DEL SISTEMA NERVIOSOS 2.1. Introducción al Sistema Nervioso 2.1.1 Organización y tipos de células del Sistema Nervioso 2.1.2 Métodos de comunicación en el Sistema Nervioso. Potencial de membrana. Pot...

Bloque 2: “Fisiología del Sistema Nervioso”  FISIOLOGÍA DEL SISTEMA NERVIOSOS 2.1. Introducción al Sistema Nervioso 2.1.1 Organización y tipos de células del Sistema Nervioso 2.1.2 Métodos de comunicación en el Sistema Nervioso. Potencial de membrana. Potencial de acción 2.1.3 Métodos de comunicación entre células en el Sistema Nervioso. Sinapsis 2.2. División Aferente: Fisiología Sensitiva 2.3. Sistema Nervioso Central 2.4 División Eferente  Fisiología Sistema Nervioso: Objetivos 1. Describir la estructura y componentes del Sistema Nervioso. 2. Describir las funciones del Sistema Nervioso. 3. Describir las estructuras que componen el arco reflejo. 4. Comparar la estructura y función principal de las neuronas y de las células de la glía. 5. Diferenciar los diferentes tipos de sustancia que forma el sistema nervioso y su localización. 6. Describir las estructuras protectoras del sistema nervioso central. 7. Saber qué es y para qué sirve la barrera hematoencefálica.  Tema 2.1.1: ORGANIZACIÓN Y TIPO DE CÉLULAS El sistema nervioso se encarga de una función esencial: COMUNICACIÓN – Necesario para la homeostasia y la supervivencia. – Permite controlar e integrar las numerosas funciones diferentes que realizan los órganos, tejidos y células: UNIFICAR. Detecta cambios en el medio interno y externo → evalúa la información → responde a ella. COMUNICACIÓN CONTROL El SN es el que siente, piensa y controla INTEGRACIÓN nuestro organismo HOMEOSTASIA SUPERVIVENCIA  Tema 2.1.1: ORGANIZACIÓN Y TIPO DE CÉLULAS El sistema nervioso se divide en sistema nervioso central (SNC) y el sistema nervioso periférico (SNP). El SNC se encarga de interpretar sensaciones y decide qué tipo de respuesta dar (CENTRO DE INTEGRACIÓN). El SNP se encarga de llevar información sensitiva desde los sensores hacia el SNC y de llevar información motora desde del SNC hacia los efectores.  Tema 2.1.1: ORGANIZACIÓN Y TIPO DE CÉLULAS Organización básica del SN SISTEMA NERVIOSO - Encéfalo CENTRAL (SNC) - Médula espinal SISTEMA NERVIOSO - Sistema nervioso somático (SNS) SISTEMA NERVIOSO - Sistema nervioso autónomo (SNA) PERIFÉRICO (SNP) - Sistema nervioso entérico (SNE)  Tema 2.1.1: ORGANIZACIÓN Y TIPO DE CÉLULAS Sistema Nervioso Central El SNC se compone por el Encéfalo y la Médula espinal. Se encarga de interpretar la información que le llega y de decidir qué respuesta dar ante esa información. Encéfalo Cerebro Corteza cerebral, Hemisferios Lóbulos, Ganglios basales. Sistema límbico Diencéfalo Hipófisis, Tálamo Hipotálamo, Glándula Pineal Tronco del encéfalo Mesencéfalo Puente del encéfalo Bulbo Raquídeo Cerebelo Médula Espinal  Tema 2.1.1: ORGANIZACIÓN Y TIPO DE CÉLULAS Sistema Nervioso Central En el SNC encontramos dos tipos de tejidos: sustancia blanca y sustancia gris. Sustancia gris: Formada por los cuerpos de células nerviosas, dendritas y terminales axónicos. Estos cuerpos celulares se localizan de forma organizada en el encéfalo y en la M.E y reciben el nombre de: núcleos. Sustancia blanca: Formada por los axones mielínicos denominados tractos.  Tema 2.1.1: ORGANIZACIÓN Y TIPO DE CÉLULAS Sistema Nervioso Periférico El sistema nervioso periférico (SNP) es el que se encarga de comunicar el SNC con el resto del organismo. Se divide en: Sistema Nervioso Somático (SNS): Es un sistema principalmente voluntario. Se encarga de llevar información sensitiva desde los músculos esqueléticos al SNC y de llevar información motora desde el SNC a los músculos esqueléticos. A estas neuronas que entran o salen de los músculos esqueléticos se les denomina neuronas somáticas aferentes o eferentes. Sistema Nervioso Vegetativo o Autónomo (SNA): Es un sistema involuntario. Se encarga de llevar información sensitiva desde las vísceras, glándulas, músculos liso y cardiaco al SNC y de llevar información motora desde el SNC a las vísceras, glándulas, músculos liso y cardiaco. A estas neuronas que entran o salen de las vísceras, glándulas, músculos liso y cardiaco se les denomina neuronas autónomas aferentes o eferentes. Sistema Nervioso Simpático: prepara al cuerpo ante una situación de huida. Sistema Nervioso Parasimpático: prepara al cuerpo ante una situación de reposo. Sistema Nervioso Entérico: sistema digestivo.  Tema 2.1.1: ORGANIZACIÓN Y TIPO DE CÉLULAS Sistema Nervioso Periférico El SNP está formado por: Nervios, es decir por los axones de neuronas aferentes o sensitivas y/o axones de neuronas eferentes o motoras que entran o salen del SNC. Estos nervios son los nervios craneales (encéfalo) y los nervios espinales o raquídeos (médula espinal). Y por ganglios, es decir por los cuerpos celulares de las neuronas aferentes o sensitivas. Nervio: es un haz de cientos de miles de axones rodeados de tejido conectivo.  Tema 2.1.1: ORGANIZACIÓN Y TIPO DE CÉLULAS Sistema Nervioso Periférico Nervios del SNP: Nervios craneales: Son doce pares (derechos e izquierdos) Se numeran del I al XII. Son mixtos, sensitivos o motores. Entran o salen del encéfalo.  Tema 2.1.1: ORGANIZACIÓN Y TIPO DE CÉLULAS Sistema Nervioso Periférico Nervios del SNP: Nervios raquídeos: 31 pares de nervios raquídeos: 8C+12T+5L+5S+1Cc. Son mixtos (axones sensitivos y axones motores). Poco antes de que un nervio espinal se una con la médula espinal, se divide en 2 ramas llamadas raíces para separar los axones, de modo que los axones sensitivos se dirigen a la raíz dorsal y los axones motores se dirigen a la raíz ventral.  Tema 2.1.1: ORGANIZACIÓN Y TIPO DE CÉLULAS Sistema Nervioso Periférico Sistema nervioso entérico (SNE) – “Cerebro visceral”. – Es involuntario. – 100 millones de neuronas (plexos entéricos). – Cambios químicos que se producen en el tracto gastrointestinal. – Puede estar controlado por la división autónoma o funcionar de forma autónoma. – Neuronas motoras entéricas: Coordinan la contracción del músculo liso (progresión del alimento). Regulan las secreciones de los órganos digestivos (ác. gástrico). Regulan las células endocrinas del aparato digestivo (hormonas).  Tema 2.1.1: ORGANIZACIÓN Y TIPO DE CÉLULAS “Trae la información al SNC” División sensitiva o aferente del SNP Captan el estímulo y llevan la información al SNC División motora o “Lleva la respuesta desde el SNC” eferente del SNP Transmiten la respuesta generada por el SNC a los efectores  Tema 2.1.1: ORGANIZACIÓN Y TIPO DE CÉLULAS Funciones del sistema nervioso (SN) Función sensitiva: – Receptores sensitivos detectan los estímulos internos y externos. – La información es transportada por las neuronas sensitivas o aferentes hacia el encéfalo y la médula espinal. Función integradora: – El SN procesa la información sensitiva → La analiza y genera respuestas apropiadas. – Función integradora importante: percepción (sensación consciente de un estímulo sensitivo). – Participan muchas interneuronas (toman contacto con neuronas que están en el cerebro o médula espinal). Función motora: – El SN genera una respuesta motora adecuada. – Neuronas motoras o eferentes: información a los efectores.  Tema 2.1.1: ORGANIZACIÓN Y TIPO DE CÉLULAS Arco reflejo Es una vía de conducción de impulsos al y desde el SNC. La forma más frecuente de arco reflejo es el arco de tres neuronas. – Neurona aferente – Interneurona – Neurona eferente  Tema 2.1.1: ORGANIZACIÓN Y TIPO DE CÉLULAS Tipos de células del SN El tejido nervioso tiene: – Neuronas Responsables de la mayoría de las funciones propias del SN Sensibilidad, pensamiento, recuerdos, control de la actividad muscular y regulación de la secreción glandular. – Células de la neuroglía: Proporcionan sostén, nutrición y protección a las neuronas. Mantienen la homeostasis del líquido intersticial que las baña.  Tema 2.1.1: ORGANIZACIÓN Y TIPO DE CÉLULAS Neuronas Es la unidad estructural y funcional del sistema nervioso. El sistema nervioso del hombre posee 100.000 x 106 de neuronas. La principal característica de la célula nerviosa es la excitabilidad y la capacidad de producir señales eléctricas. Estructura: Cuerpo celular: Núcleo y orgánulos. (SNC: núcleos. SNP: Ganglios). Prolongaciones: Dendritas: reciben información. Axones: transportan información. Zona gatillo o cono axónico: zona rica en canales de Na+. Terminación axónica: Zona de transmisión de información. Interviene en la sinapsis.  Tema 2.1.1: ORGANIZACIÓN Y TIPO DE CÉLULAS Neuronas Clasificación Funcional: Neuronas sensitivas o aferentes: Llevan información sobre la Tª, presión, olor, luz,… desde los receptores (SNP) al sistema nervioso central (SNC) por el asta dorsal. Cuerpo: en el asta dorsal. Interneuronas: Conectan varias neuronas entre sí. Se localizan siempre en el SNC. Neuronas Eferentes o motoras: Transmiten información desde el SNC a los órganos efectores por el asta ventral. Cuerpo: SNC.  Tema 2.1.1: ORGANIZACIÓN Y TIPO DE CÉLULAS Neuronas Clasificación Estructural:  Tema 2.1.1: ORGANIZACIÓN Y TIPO DE CÉLULAS Neuronas Metabolismo: En reposo utilizan el 15% del metabolismo corporal total (2% del peso total). Intensa tasa de consumo. Resisten muy mal la hipoxia. Poca capacidad anaeróbica. Principal fuente energética glucosa. Captación insulino-independiente. La neurona almacena poco glucógeno (tiempo de reserva 2 minutos). No mitosis. Funciones: Responden a estímulos físico y químicos. Conducen impulsos electroquímicos (sistema de comunicación). Sintetizan y liberan neurotransmisores para propagar el impuso electroquímico a otras células.  Tema 2.1.1: ORGANIZACIÓN Y TIPO DE CÉLULAS Células de la Glía Son células que pertenecen al sistema nervioso cuya principal función es dar sostén y mantener un medio ambiente adecuado para las neuronas. Unas 10 y 50 veces más abundantes que las neuronas. No generan señales eléctricas. No establecen entre sí contactos sinápticos, aunque se han encontrado las así llamadas «gap junctions». No poseen axón. Suelen encontrarse entre las neuronas o entre los axones de éstas. Pueden dividirse a lo largo de la vida. Funciones: Proporcionan un soporte físico y bioquímico de las neuronas. Tras una lesión en los nervios su papel es proliferativo y de reparación, de desintegración y cicatrización. Aíslan y agrupan las fibras nerviosas. Forman parte de la barrera hematoencefálica. Pueden modular las concentraciones de iones implicados en el metabolismo de las neuronas. Tema 2.1.1: ORGANIZACIÓN Y TIPO DE CÉLULAS Células de la Glía  Tema 2.1.1: ORGANIZACIÓN Y TIPO DE CÉLULAS Células de la Glía ❑ Células de Schwann Célula de la glía que se localiza en el SNP formando vainas de mielina. Mielina: sustancia compuesta por múltiples capas concéntricas de membrana fosfolipídica. No conducen la electricidad. Nódulos de Ranvier: Importantes en la transmisión de señales eléctricas a lo largo del axón. Incrementan la velocidad de conducción de la información (conducción saltatoria). Varias células de Schwann rodean el axón de una neurona, la región de membrana del axón que queda sin cubrir, en contacto directo con el LEC se llama Nódulos de Ranvier.  Tema 2.1.1: ORGANIZACIÓN Y TIPO DE CÉLULAS Células de la Glía ❑ Oligodendrocitos Célula de la glía que se localiza en el SNC formando vainas de mielina. Incrementan la velocidad de conducción de la información (conducción saltatoria). Nódulos de Ranvier: pequeña región de la membrana del axón que se mantiene en contacto directo con el LEC. Importantes en la transmisión de señales eléctricas a lo largo del axón. Un oligodendrocito rodea el axón de varias neuronas.  Tema 2.1.1: ORGANIZACIÓN Y TIPO DE CÉLULAS Células de la Glía ❑ Células satélite Células aplanadas que rodean los cuerpos celulares de las neuronas. Dan soporte estructural. Regulan el intercambio de sustancias entre los cuerpos de las neuronas y el líquido intersticial (ambiente químico). Juegan un papel importante tras lesión o inflamación en el SNP → Dolor ❑ Células ependimarias Tienen forma cuboidea o cilíndrica. Producen y contribuyen a la circulación del líquido cefalorraquídeo. Forman parte de la barrera hematoencefálica. ❑ Microglía Pequeñas con escasas prolongaciones. Funciones fagocíticas: – Eliminan los residuos celulares que se forman durante el desarrollo del SN. – Fagocitan microorganismos y tejido nervioso dañado.  Tema 2.1.1: ORGANIZACIÓN Y TIPO DE CÉLULAS Células de la Glía ❑ Astrocitos Captan K+ del líq. extracelular Liberan neurotrans que regulan la act. neuronal Inducen formación de BHE (barrera hematoencefálica) Captan glucosa → ATP Captan neurotransmisores , necesarios para la formación de sinapsis  Tema 2.1.1: ORGANIZACIÓN Y TIPO DE CÉLULAS Células de la Glía ❑ Astrocitos: Barrera Hematoencefálica (BHE) Los astrocitos forman una membrana que rodea los vasos sanguíneos, la BHE. Es una barrera protectora entre el sistema nervioso y los vasos sanguíneos. Permeabilidad selectiva (Glucosa, gases, EtOH, B…). Aísla el centro de control del cuerpo de sustancias potencialmente nocivas en la sangre y de patógenos. Formada por capilares sanguíneos encefálicos poco permeables. Esta unión estrecha entre las células endoteliales de los capilares procede de sustancias eliminadas por astrocitos cuyas prolongaciones rodean a los capilares. Zonas del encéfalo carecen de barrera como el centro del vómito en el bulbo raquídeo.  Tema 2.1.1: ORGANIZACIÓN Y TIPO DE CÉLULAS Estructuras protectoras El encéfalo está protegido por el cráneo y la médula espinal por la columna vertebral, y ambos están rodeados por las meninges y por el líquido cefalorraquídeo. Líquido cefalorraquídeo (LCR): Solución salina incolora (150 ml), secretada por el plexo coroideo (células ependimarias) presentes en el sistema ventricular. Se localiza en los ventrículos cerebrales (III y IV) y entre las meninges, rodeando al encéfalo y la médula espinal. Reduce el efecto de los daños mecánicos y reduce su peso en menos de 50 gramos. Bloque 2: “Fisiología del Sistema Nervioso”  FISIOLOGÍA DEL SISTEMA NERVIOSOS 2.1. Introducción al Sistema Nervioso 2.1.1 Organización y tipos de células del Sistema Nervioso 2.1.2 Métodos de comunicación en el Sistema Nervioso. Potencial de membrana. Potencial de acción 2.1.3 Métodos de comunicación entre células en el Sistema Nervioso. Sinapsis 2.2. División Aferente: Fisiología Sensitiva 2.3. Sistema Nervioso Central 2.4 División Eferente  Fisiología Sistema Nervioso: Objetivos 1. Definir potencial de reposo de membrana. 2. Explicar la función de la bomba de Na/K en el establecimiento del potencial de membrana en reposo. 3. Explicar los tipos de señales eléctricas que hay y cómo se integran. 4. Dibujar y explicar la gráfica del potencial de acción con sus periodos y fases, y diferenciar los canales y movimiento de iones implicados en cada una. 5. Explicar los conceptos de sumación temporal y espacial de los potenciales postsinápticos y hacer un esquema que explique la integración neuronal. Tema 2.1.2: MÉTODOS DE COMUNICACIÓN DEL SISTEMA NERVIOSO El sistema nervioso, junto con el sistema endocrino, es uno de los mayores sistemas de control del organismo (centro de integración). Es un sistema altamente organizado que se comunica entre sí y con otras células mediante señales eléctricas denominadas potenciales de acción. Tema 2.1.2: MÉTODOS DE COMUNICACIÓN DEL SISTEMA NERVIOSO Potencial de membrana La membrana plasmática presenta una permeabilidad selectiva lo que hace que la composición del medio extracelular sea diferente a la composición del medio intracelular → Se produce una diferencia de cargas a un lado y a otro de la membrana. El LIC tiene carga NEGATIVA debido a proteínas y grupos fosfatos que no pueden atravesar la membrana plasmática. Esta carga negativa atrae desde el LEC hacia el interior de la célula cargas positivas, la membrana plasmática es más permeable al K+, por lo que este ion se acumula en el interior. La membrana plasmática permite una distribución desigual de cargas a ambos lados de la membrana, quedando el LEC con carga + y el LIC con carga -. Tema 2.1.2: MÉTODOS DE COMUNICACIÓN DEL SISTEMA NERVIOSO Potencial de membrana ¿Cómo lo sabemos? Nosotros podemos medir la carga en el interior y exterior de la célula mediante electrodos y un voltímetro. Si aplicamos un electrodo (B) en la superficie de una célula y otro electrodo (A) en el interior de ella, se comprueba que existe una diferencia de potencial (de cargas) entre ambos electrodos. Esta diferencia de potencial cuando una célula está en reposo (no excitada) es el potencial de reposo o potencial de membrana. Como la zona interior es negativa respecto al exterior, por convenio la polarización de membrana se expresa como la diferencia de potencial interior con respecto al exterior. (ΔV = Vi - Ve = será un valor negativo). Tema 2.1.2: MÉTODOS DE COMUNICACIÓN DEL SISTEMA NERVIOSO Potencial de membrana Esta diferencia de potencial entre el interior y el exterior de todas las células es particularmente interesante en algunos tejidos como el nervioso y el muscular ya que son tejidos excitables (capaces de cambiar su potencial) y pueden registrar corrientes eléctricos. La capacidad de generar corrientes eléctricas es un mecanismo biofísico que permite la comunicación intercelular rápida, eficaz y fácil de reproducir. El potencial de membrana en reposo, es decir cuando no se registran impulsos eléctricos, de casi todas las células del cuerpo está entre -65 a -85 mV. Cuando se produce un cambio en el potencial de membrana, es decir cuando el interior se vuelve positivo, se generan impulsos nerviosos o contracciones musculares. Tema 2.1.2: MÉTODOS DE COMUNICACIÓN DEL SISTEMA NERVIOSO Potencial de membrana El valor del potencial de membrana en reposo depende de dos factores: La concentración de iones en los dos lados de la membrana La permeabilidad de la membrana al ion. Un cambio de la [iones] en el LEC o un cambio en de la permeabilidad de la membrana a cualquier ion cambiará el potencial de membrana. La corriente eléctrica en los sistemas biológicos se realiza por medio de iones (fundamentalmente Na+, K+, Cl- y Ca2+) que se mueven en respuesta a un gradiente de concentración y a un campo eléctrico. La combinación del gradiente eléctrico y del gradiente de concentración se denomina gradiente electroquímico. Tema 2.1.2: MÉTODOS DE COMUNICACIÓN DEL SISTEMA NERVIOSO Potencial de Equilibrio El potencial de equilibrio de un ion es cuando el gradiente de concentración es igual al gradiente eléctrico, pero en dirección opuesta. El ion está en equilibrio a ambos lados de la membrana. ¿Qué ocurriría si la célula solo fuera permeable al potasio? El potencial de equilibrio para el K+ (Ek) es de -90 mV. Para alcanzar este Ek la [K+] en el LIC deberá de ser de 150 mM y de 5 mM en el LEC. El potencial de equilibrio para el Na+ (ENa) es de +60 mV. Para alcanzar este ENa la [Na+] en el LIC deberá de ser de 15 mM y de 150 mM en el LEC. Tema 2.1.2: MÉTODOS DE COMUNICACIÓN DEL SISTEMA NERVIOSO Potencial de Equilibrio Durante el potencial de reposo de una célula los iones no están en total equilibrio, sino que están en continuo movimiento, una pequeña cantidad de Na + se escapa hacia el interior de la célula y algunos K + salen al exterior a través de canales fuga, además las células son 100 veces más permeables al K+ que al Na + lo que genera que el potencial de membrana sea mayor (menos negativo, -70 mV) que el potencial de equilibrio del K + (-90 mV). Si constantemente están entrando Na + a la célula y saliendo K + de la célula, ¿Quién mantiene el potencial de membrana estable y la concentración de ambos iones constante en ambos lados de la membrana? La BOMBA Na + /K + o BOMBA ELECTRÓGENA – Actúa contrarrestando las fugas de iones manteniendo la concentración de iones constante – Mantiene el potencial de membrana negativo. Tema 2.1.2: MÉTODOS DE COMUNICACIÓN DEL SISTEMA NERVIOSO Cambios en el potencial de membrana ENa EK Un cambio en la [iones] en el LEC o un cambio en de la permeabilidad de la membrana a cualquier ion cambiará el potencial de membrana: Despolarización: más positivo o menos negativo que el potencial de membrana en reposo. Repolarización: la célula se vuelve más negativa, pero hasta el potencial de reposo. Hiperpolarización: la célula se vuelve más negativa que el potencial de reposo. Tema 2.1.2: MÉTODOS DE COMUNICACIÓN DEL SISTEMA NERVIOSO Tipos de señales eléctricas Cuando se produce un cambio en el potencial de membrana en reposo, es decir cuando el interior se vuelve positivo (despolarización), se generan impulsos nerviosos o contracciones musculares. A veces, para evitar un impulso eléctrico el interior se vuelve más negativo (hiperpolarización). Puede haber dos tipos de señales eléctricas: Potenciales escalonados: Son señales de intensidad variable, excitatorias o inhibitorias, que ocurren en las dendritas y cuerpos celulares, son directamente proporcionales a la intensidad del estímulo y discurren en cortas distancias porque pierden intensidad a medida que viajan a través de la célula. Las de tipo excitatorias, si son grandes, pueden iniciar un potencial de acción. Potencial de acción: Son siempre señales excitatorias grandes y de intensidad constante que sirven para realizar comunicaciones a larga distancia sin perder intensidad. Se producen en la zona gatillo y se propaga por el axón hasta las terminaciones axónicas.  Tipos de señales eléctricas ❑ Potencial escalonado Los potenciales escalonados pueden ser: Potenciales escalonados excitatorios: son despolarizaciones, es decir el interior se vuelve positivo. Potenciales escalonados inhibitorios: son hiperpolarizaciones, es decir el interior se vuelve negativo. Estos cambios en el potencial de membrana se denominan escalonados porque su amplitud es directamente proporcional a la intensidad del acontecimiento desencadenante (estímulo). Un estímulo grande produce un potencial escalonado intenso y un estímulo pequeño conduce un potencial escalonado débil. Intensidad de la despolarización depende del número de cargas que ingresen en la célula. Se pierde a lo largo del citoplasma por: 1) pérdida de corriente y 2) resistencia citoplasmática Aquellos potenciales escalonados suficientemente intensos para alcanzar la “zona gatillo” despolarizarán la membrana hasta el umbral y se iniciará un potencial de acción.  Tema 2.1.2: MÉTODOS DE COMUNICACIÓN DEL SISTEMA NERVIOSO Tipos de señales eléctricas ❑ Potencial escalonado +60 MAX -70 REPOSO -55 LUMBRAL (MÍNIMO DEL GATILLO PARA TRANS. IMPULSO NERVIOSO) -90 Tema 2.1.2: MÉTODOS DE COMUNICACIÓN DEL SISTEMA NERVIOSO Tipos de señales eléctricas ❑ Potencial de acción Un potencial de acción son cambios rápidos en el potencial de membrana, debido a la apertura y cierre de canales (canales de sodio y potasio voltaje dependientes), que sirven para transmitir señales nerviosas. Los potenciales de acción se generan por la captación de una señal externa o estímulo que excitará a la célula. Se inicia con un repentino cambio del valor negativo normal del potencial de reposo a un valor positivo, y finaliza con un cambio de casi igual rapidez hacia valores de nuevo negativos. Para conducir una señal nerviosa, el potencial de acción se desplaza a lo largo de la fibra nerviosa hasta alcanzar el final de la misma (ley del todo o nada). Tema 2.1.2: MÉTODOS DE COMUNICACIÓN DEL SISTEMA NERVIOSO Tipos de señales eléctricas ❑ Potencial de acción. Inicio Se inicia gracias a un círculo vicioso de retroalimentación positiva que abre canales de sodio voltaje dependientes. Cuando entra sodio a la célula se eleva el potencial de membrana, este voltaje ahora más positivo provoca la apertura de más canales de sodio voltaje dependientes, lo cual permite la entrada de más sodio y la elevación todavía más del potencial de membrana. Este círculo vicioso acaba cuando todos los todos canales dependientes de voltaje están abiertos. Tema 2.1.2: MÉTODOS DE COMUNICACIÓN DEL SISTEMA NERVIOSO Tipos de señales eléctricas ❑ Potencial de acción. Inicio El canal de Na+ se caracteriza por tener dos compuertas, una a Na+ nivel de la membrana y otra en el interior del citoplasma. Ante un cambio de voltaje se produce un movimiento en ambas compuertas. Hay un momento que las dos compuertas permiten la entrada de Na+ La retroalimentación positiva termina cuando la compuerta interna cierra el canal. Necesita volver a su estado inicial para participar en el potencial de acción. Tema 2.1.2: MÉTODOS DE COMUNICACIÓN DEL SISTEMA NERVIOSO Tipos de señales eléctricas ❑ Potencial de acción. Inicio Para que se inicie el potencial de acción es necesario que la despolarización que se ha iniciado llegue como mínimo a los – 55 mV. Este voltaje se denomina Umbral. La zona gatillo, en la primera porción axón, juega un papel importante en el inicio del potencial de acción puesto que es una zona rica en canales de sodio voltaje dependientes. Tema 2.1.2: MÉTODOS DE COMUNICACIÓN DEL SISTEMA NERVIOSO Tipos de señales eléctricas ❑ Potencial de acción. Fases Fase reposo: El potencial de membrana está en reposo (-70 mV). Este potencial se mantiene gracias a la bomba sodio-potasio. Llega un estímulo que va a provocar la apertura de los canales de voltaje dependientes de sodio (rápidos) y de potasio (lentos) Fase de despolarización: comienzan a abrirse los canales de sodio voltaje dependientes, el sodio comienza a entrar dentro de la célula generando que la membrana se torne menos negativa. Si esta despolarización alcanza el umbral en la zona gatillo (-55 mV) se abrirán una gran cantidad de canales de sodio voltaje dependientes y la despolarización alcanzará un valor de +20 mV. Fase de repolarización: los canales de sodio se inactivan y los canales de potasio voltaje dependientes ya están abiertos provocando la salida de potasio al exterior provocando que el potencial de la membrana caiga hasta -70 mV. Fase de hiperpolarización: los canales de potasio voltaje dependientes se cierran muy lentamente, lo que provoca que sigan abandonando la célula y por lo tanto el potencial de la membrana se torne más negativo (-90 mV, (Ek)) que el potencial de reposo. Fase de reposo: los canales de potasio están cerrados y se vuelve alcanzar el potencial de reposo gracias a la actuación de las bombas sodio y potasio. Tema 2.1.2: MÉTODOS DE COMUNICACIÓN DEL SISTEMA NERVIOSO Tipos de señales eléctricas ❑ Potencial de acción. Fases Tema 2.1.2: MÉTODOS DE COMUNICACIÓN DEL SISTEMA NERVIOSO Tipos de señales eléctricas ❑ Potencial de acción. Principio del “todo o nada” Principio del “todo o nada”: Una vez que la despolarización alcanza el umbral SIEMPRE se desencadena el potencial de acción y se propaga por todo el axón (impulso nervioso) hasta el terminal axónico. Si no llega al umbral, NUNCA no genera ningún potencial de acción. Para que se produzca la propagación continuada de un impulso eléctrico la siguiente área de la membrana debe de despolarizarse. Se propaga de manera UNIDIRECCIONAL debido al periodo refractario. Tema 2.1.2: MÉTODOS DE COMUNICACIÓN DEL SISTEMA NERVIOSO Tipos de señales eléctricas ❑ Potencial de acción. Periodos Refractarios. Periodo Refractario Absoluto: es el periodo en el cual no se puede volver a disparar un segundo potencial de acción. El tiempo requerido para que los canales de sodio voltaje dependientes pasen a su estado de reposo es de 2 mseg. Periodo Refractario Relativo: es el periodo en el cual si la fibra recibe un potencial escalonado despolarizante más intenso que el normal para superar el umbral. El potencial de acción que se producirá será más pequeño de lo normal ya que los canales de potasio todavía están abiertos. Tema 2.1.2: MÉTODOS DE COMUNICACIÓN DEL SISTEMA NERVIOSO Tipos de señales eléctricas ❑ Potencial de acción. Periodos Refractarios. 08-12refractoryperiods_l  Tema 2.1.2: MÉTODOS DE COMUNICACIÓN DEL SISTEMA NERVIOSO Integración de las señales eléctricas Entrada: Dendritas (canales voltaje dependientes, canales dependientes de ligando, potenciales graduados) Cuerpo (canales dependientes de ligando, potenciales graduados) Salidas: Axón (canales voltaje dependientes, potenciales de acción) Zona gatillo ( canales voltaje dependientes, zona dónde el umbral es mas bajo para iniciar el potencial de acción. ZONA INTEGRADORA. Tema 2.1.2: MÉTODOS DE COMUNICACIÓN DEL SISTEMA NERVIOSO Integración de las señales eléctricas Suma Espacial: Resultado de la convergencia de numerosas terminaciones axónicos (potenciales graduados) sobre las dendritas o cuerpo de otra neurona. Tema 2.1.2: MÉTODOS DE COMUNICACIÓN DEL SISTEMA NERVIOSO Integración de las señales eléctricas Suma Temporal: Resultado de la actividad sucesiva de una terminación axónica sobre una dendrita/cuerpo de otra neurona sumando los potenciales escalonados que se superponen en el tiempo. Tema 2.1.2: MÉTODOS DE COMUNICACIÓN DEL SISTEMA NERVIOSO Integración de las señales eléctricas ¿Realmente lo hemos entendido? Bloque 2: “Fisiología del Sistema Nervioso”  FISIOLOGÍA DEL SISTEMA NERVIOSOS 2.1. Sistema Nervioso. Introducción 2.1.1 Organización y tipos de células del Sistema Nervioso 2.1.2 Métodos de comunicación en el Sistema Nervioso. Potencial de membrana. Potencial de acción 2.1.3 Métodos de comunicación entre células en el Sistema Nervioso. Sinapsis 2.2. División Aferente: Fisiología Sensitiva 2.3. Sistema Nervioso Central 2.4 División Eferente  Fisiología Sistema Nervioso: Objetivos 1. Definir qué es una sinapsis y conocer sus elementos y tipos. 2. Conocer las diferencias entre una sinapsis química y una sinapsis eléctrica. 3. Describir y dibujar las diferentes etapas para generar una sinapsis química. 4. Explicar la función del calcio intracelular en la liberación del transmisor. 5. Explicar los dos tipos de potenciales escalonados que se pueden producir en la célula postinaptica. 6. Conocer los principales neurotransmisores y sus receptores.  Tema 2.1.4: MÉTODOS DE COMUNICACIÓN ENTRE CÉLULAS Las neuronas pasan información mediante impulsos eléctricos a otras células del organismo. ¿Cómo lo hacen? Mediante una SINAPSIS: Es una conexión entre una neurona y una segunda célula (neurona, músculo, epitelio…). Sirve para pasar información entre ellas Se compone de tres estructuras 1) Célula presináptica (pasa la información. Terminal axónico. Potencial de acción). 2) Hendidura o espacio sináptico. 3) Célula postsináptica (recibe la información. Dendritas o cuerpo. Potencial escalonado que se convertirá o no en un potencial de acción).  Tema 2.1.4: MÉTODOS DE COMUNICACIÓN ENTRE CÉLULAS Sinapsis Hay dos tipos de sinapsis: ❑ Sinapsis eléctrica: Pasa una señal eléctrica o corriente, desde el citoplasma de una célula a otra a través de las uniones en hendidura. Transmisión rápida y en ambas direcciones. Se da en : células de la glía, neuronas, músculo liso y cardiaco y células beta del páncreas.  Tema 2.1.4: MÉTODOS DE COMUNICACIÓN ENTRE CÉLULAS Sinapsis Hay dos tipos de sinapsis: ❑ Sinapsis química: La señal eléctrica de la célula presináptica se convierte en una señal química (NT) que cruza la hendidura sináptica. Transmisión lenta y en un único sentido La combinación del NT con su receptor sobre la célula postsináptica inicia una respuesta eléctrica o activa un 2º mensajero para continuar el paso de información.  Tema 2.1.4: MÉTODOS DE COMUNICACIÓN ENTRE CÉLULAS Sinapsis Química Neurotransmisor: Es una molécula química sintetizada y almacenada en vesículas en el terminal axónica de la célula presináptica. Se libera al espacio sináptico cuando llega un potencial de acción al terminal axónico. Proceso de exocitosis. El neurotransmisor, una vez en el espacio sináptico se unirá a sus receptores específicos de la célula postsináptica. Los neurotransmisores al unirse a sus receptores provocaran un potencial escalonado en dicha célula.  Tema 2.1.4: MÉTODOS DE COMUNICACIÓN ENTRE CÉLULAS Sinapsis Química Neurotransmisor: – Clasificación de neurotransmisores. 1. Transmisores de acción rápida y molécula pequeña. 2. Neuropéptidos (más grandes y acción más lenta).  Tema 2.1.4: MÉTODOS DE COMUNICACIÓN ENTRE CÉLULAS Sinapsis Química Neurotransmisor: 1. Transmisores de acción rápida y molécula pequeña. Son los que producen una respuesta inmediata. Se sintetizan en el citoplasma del terminal presináptico. Las vesículas se reciclan. Transmisión de las señales sensitivas hacia el encéfalo y señales motoras hacia los músculos. – Tipos: » Aminoácidos. » Aminas  Tema 2.1.4: MÉTODOS DE COMUNICACIÓN ENTRE CÉLULAS Sinapsis Química Neurotransmisor: 1. Transmisores de acción rápida y molécula pequeña. Clase I Acetilcolina Clase II: aminas Noradrenalina Adrenalina Dopamina Serotonina Histamina Clase III: aminoácidos Ácido γ-aminobutírico (GABA) Glicina Glutamato Aspartato Clase IV Óxido nítrico (NO)  Tema 2.1.4: MÉTODOS DE COMUNICACIÓN ENTRE CÉLULAS Sinapsis Química Neurotransmisor: 1. Transmisores de acción rápida y molécula pequeña – Acetilcolina (ACh): Se libera por muchas neuronas en el: – SNP – Algunas del SNC Posee un efecto excitador (p.ej. placa neuromuscular): apertura de los canales iónicos regulados por ligando. También efecto inhibitorio (p.ej. disminución de la frecuencia cardiaca). Enzima: acetilcolinesterasa (AChE), inactiva a la ACh. – Noradrenalina (NA): Activa receptores excitadores e inhibidores. Papel importante en el despertar después de un sueño profundo, regulación del estado de ánimo.  Tema 2.1.4: MÉTODOS DE COMUNICACIÓN ENTRE CÉLULAS Sinapsis Química Neurotransmisor: 2. Neuropéptidos (más grandes y acción más lenta). Provocan acciones más prolongadas. – Apertura o cierre prolongados en ciertos canales iónicos. – Cambios persistentes en la maquinaria metabólica. Tienen acciones tanto inhibitorias como excitatorias. Distribuidos por el SNC y SNP. Se forman en el cuerpo celular de la neurona. Se transportan a los terminales axónicos en una vesícula que no se reutiliza. Se liberan en menor cantidad, pero tienen una potencia mayor. Sustancia P, encefalinas, endorfinas…  Tema 2.1.4: MÉTODOS DE COMUNICACIÓN ENTRE CÉLULAS Pasos para que ocurra una sinapsis química 1. Liberación de los neurotransmisores Calcio: señal para la liberación de NT en la sinapsis  Tema 2.1.4: MÉTODOS DE COMUNICACIÓN ENTRE CÉLULAS Pasos para que ocurra una sinapsis química 2. Neurotransmisores en el espacio sináptico Pueden ser: Reciclados Inactivados por enzimas. Acetilcolinesterasa (Alzheimer), MAO (depresión, Parkinson), recaptadores de serotonina (depresión, obesidad), cocaína (esquizofrenia)… Difundidos a la sangre O bien, pueden unirse a sus receptores en las células postsinápticas para generar un potencial escalonado.  Tema 2.1.4: MÉTODOS DE COMUNICACIÓN ENTRE CÉLULAS Pasos para que ocurra una sinapsis química 3. Unión de los neurotransmisores a sus receptores de la célula postsináptica y comienzo de un potencial escalonado.  Tema 2.1.4: MÉTODOS DE COMUNICACIÓN ENTRE CÉLULAS Pasos para que ocurra una sinapsis química Potenciales escalonados que se producen en la célula postsináptica: PEPS: PIPS: potencial potencial postsináptico postsináptico excitatorio inhibitorio  Tema 2.1.4: MÉTODOS DE COMUNICACIÓN ENTRE CÉLULAS Sinapsis Química Tipos de receptores para los Neurotransmisores Un neurotransmisor se une específicamente a un tipo de receptor. Un mismo neurotransmisor puede tener diferentes respuestas en función del tejido dónde se localice el receptor.  Tema 2.1.4: MÉTODOS DE COMUNICACIÓN ENTRE CÉLULAS Sinapsis Química Sinapsis colinérgica: Neurotransmisor: ACETILCOLINA (ACh) Receptor: COLINÉRGICO. A su vez puede ser: Colinérgico NICOTÍNICO: Colinérgico MUSCARÍNICO: músculo esquelético, SNA músculo liso, músculo (ganglios) y cerebro. cardíaco, glándulas y cerebro.  Tema 2.1.4: MÉTODOS DE COMUNICACIÓN ENTRE CÉLULAS Sinapsis Química Sinapsis adrenérgica: Neurotransmisor: Catecolaminas (NORADRENALINA y ADRENALINA) Receptor: ADRENÉRGICO. A su vez puede ser: α-ADRENÉRGICO o β-ADRENÉRGICO: músculo liso, músculo cardíaco, glándulas. Bloque 2: “Fisiología del Sistema Nervioso”  FISIOLOGÍA DEL SISTEMA NERVIOSOS 2.1. Sistema Nervioso. Introducción. 2.2. División Aferente: Fisiología Sensitiva. 2.3. Sistema Nervioso Central. 2.4 División Eferente.  FISIOLOGÍA DEL SISTEMA NERVIOSOS 2.1. Sistema Nervioso. Introducción. 2.2. División Aferente: Fisiología Sensitiva. 2.2.1 Receptores. Sentidos somáticos: propiocepción, tacto, temperatura y nocicepción. 2.2.2 Sentidos especiales. 2.3. Sistema Nervioso Central. 2.4 División Eferente.  Fisiología Sistema Nervioso: Objetivos 1. Definir los conceptos de: receptor, estímulo, sensación y percepción. 2. Entender cómo funcionan los receptores y qué es la transducción de la señal. 3. Describir tipos de sistemas sensoriales, su modalidad sensorial, estímulo y tipos de receptores. 4. Conocer las cuatro propiedades que caracterizan a un receptor. 5. Definir el concepto de “campo receptor” y describir el proceso de transducción del estímulo en energía eléctrica en un receptor modelo. 6. Describir el concepto de nocicepción, los tipos de dolor y su regulación. 7. Clasificar las vías aferentes primarias somatosensoriales de acuerdo a su función, es decir, las vías de transducción de señales.  Tema 2.2.1: SISTEMA NERVIOSO SENSITIVO Introducción El sistema nervioso sensorial es el que se encarga de captar la información sensitiva y de llevarla al sistema nervioso central donde será procesada. El sistema nervioso sensitivo está formado por: Sistema somatosensorial: los receptores se localizan en la piel, músculos, huesos y en los órganos. Se encargan de detectar dolor, temperatura, tacto, presión y propiocepción (tendón, fibras musculares y cápsula articular) Sentidos especiales: los receptores se localizan en órganos específicos y están asociados a nervios craneales. Visión Audición Sistema vestibular (Equilibrio) Sistemas químicos: Olfato Gusto  Tema 2.2.1: SISTEMA NERVIOSO SENSITIVO Principios generales Estímulo: es un factor externo o interno capaz de provocar una reacción en una célula u organismo (receptor/es). Sensación: es la recepción de estímulos mediante los órganos sensoriales. Estos transforman las distintas manifestaciones de los estímulos importantes para los seres vivos de forma calórica, térmica, química o mecánica del medio ambiente en impulsos eléctricos y químicos para que viajen al sistema nervioso central para darle significación y organización a la información. Percepción: es un proceso nervioso superior que permite al organismo, a través de los sentidos, recibir, elaborar e interpretar la información proveniente de su entorno y de sí mismo. Depende de la forma de procesar la información de cada ser vivo. Adaptación: disminución de la sensibilidad, disminución de la frecuencia de potenciales de acción con el mismo estímulo. Vamos a filtrar más información sensorial de la que recopilamos.  Tema 2.2.1: SISTEMA NERVIOSO SENSITIVO Receptores Un receptor es un transductor, es decir, transforma la energía del estímulo (química, lumínica,…) en una señal nerviosa eléctrica (potencial escalonado). Este proceso se denomina TRANSDUCCIÓN. Si el estímulo está por encima del umbral el potencial escalonado excitatorio se convertirá en un potencial de acción, el cual a través de una neurona sensitiva llegará hasta el SNC, donde se integra la señal (consciente/inconscientes).  Tema 2.2.1: SISTEMA NERVIOSO SENSITIVO Receptores Cada receptor es más sensible a un tipo particular de estímulo. Cada vía sensitiva se proyecta hacia una región específica de la corteza cerebral dedicada a un campo perceptivo particular. Así el cerebro puede identificar el origen de cada señal entrante.  Tema 2.2.1: SISTEMA NERVIOSO SENSITIVO Receptores Hay que tener en cuenta 4 parámetros sobre los receptores: MODALIDAD: Un receptor es más sensible a un tipo de energía y será estimulado por este. A veces un estímulo inadecuado, pero de muy alta intensidad puede estimular otra vía sensitiva, por ejemplo, un boxeador si le golpean muy fuerte en un ojo puede experimentar una sensación de luminosidad que se originó en un mecanoreceptor. ADAPTACIÓN: Ante la persistencia de un estímulo constante corresponde a una disminución de la frecuencia de descarga. INTENSIDAD: Se mide como la frecuencia de descarga de la neurona aferente o como el número de receptores y fibras aferentes activadas de manera simultánea LOCALIZACIÓN: Relación que guardan los receptores a nivel periférico se mantienen a nivel central. Organización topográfica o somatotopia. Campo receptor: área de la superficie sensorial que al ser estimulada consigue modular la neurona. Tamaño del campo es importante para la discriminación espacial (distinguir estímulos próximos).  Tema 2.2.1: SISTEMA NERVIOSO SENSITIVO Sistema Somatosensorial El sistema somatosensorial se encarga de recoger información sensorial de todo el cuerpo (superficie/profunda): Mecanocepción (Tacto, vibración y presión): mecanoreceptores (terminaciones libres o encapsulados) Propiocepción (posición, movimiento y fuerza muscular) : receptores de las fibras musculares (husos musculares y órgano tendinoso de Golgi), mecanoreceptores de la piel, articulaciones, tendones, ligamentos. Termocepción (Tª): termorreceptores (terminaciones nerviosas libres. También responden al mentol, alcohol.) Nocicepción (Dolor y prurito): nociceptores (terminaciones nerviosas libres que responden a diferentes estímulos: mecánicos (deformación), químicos (sustancias químicas dañinas o células del sistema inmune) o de Tª).  Tema 2.2.1: SISTEMA NERVIOSO SENSITIVO Sistema Somatosensorial ❑ Mecanocepción Hay distintos mecanoreceptores especializados en distintos estímulos. Agudeza táctil: Capacidad de distinguir dos estímulos táctiles. Umbral medio: distancia necesaria entre las dos puntas de un compás para percibirlas como diferentes  Tema 2.2.1: SISTEMA NERVIOSO SENSITIVO Sistema Somatosensorial ❑ Propiocepción  Tema 2.2.1: SISTEMA NERVIOSO SENSITIVO Sistema Somatosensorial ❑ Dolor El dolor es una experiencia sensorial y emocional desagradable, asociada a una lesión tisular presente o potencial , o descrita en términos de tal lesión. Función biológica del organismo cuya finalidad es defender contra estímulos dañinos.  Tema 2.2.1: SISTEMA NERVIOSO SENSITIVO Sistema Somatosensorial ❑ Nocicepción. Tipos de dolor. Transmiten los diferentes tipos de señales hasta el SNC. Se clasifican según el diámetro que posean (0,5-20 μm). – Cuanto mayor sea el diámetro de la fibra más rápida será su velocidad de conducción. La velocidad de conducción oscila entre: 0,5-120 m/s. Las señales aferentes desde los nociceptores se transportan al SNC en tres tipos de fibras sensitivas primarias: Fibras Aβ Fibras Aδ Fibras C  Tema 2.2.1: SISTEMA NERVIOSO SENSITIVO Sistema Somatosensorial ❑ Nocicepción. Tipos de dolor. ✓ Velocidad de conducción Dolor rápido o La percepción es muy rápida: 0,1 sg. o Dolor agudo, penetrante o punzante. o Se localiza en el área estimulada. o No se siente en los tejidos más profundos. o Surge a partir de estímulos mecánicos y térmicos. o La transmisión se produce a través de fibras Aδ mielínicas. o Ejemplos: pinchazo con una aguja, corte con un cuchillo, quemadura intensa, sacudida eléctrica. Dolor lento o La percepción comienza uno o más segundos después de la aplicación del estímulo. o Aumenta la intensidad de forma gradual. o Dolor crónico (prolongado), quemante, pulsátil. o Surge a partir de estímulos químicos, mecánicos y térmicos. o También se puede localizar, pero es más difuso. o Puede generarse en la piel, tejidos profundos y órganos internos. o Transmisión a partir de fibras tipo C amielínicas. o Ejemplo: dolor de muelas.  Tema 2.2.1: SISTEMA NERVIOSO SENSITIVO Sistema Somatosensorial ❑ Nocicepción. Tipos de dolor. ✓ Mecanismo de ✓ Lugar de origen producción  Tema 2.2.1: SISTEMA NERVIOSO SENSITIVO Sistema Somatosensorial ❑ Nocicepción. Tipos de dolor. ✓ Localización del dolor: Dolor Referido Dolor Proyectado Dolor Fantasma  Tema 2.2.1: SISTEMA NERVIOSO SENSITIVO Sistema Somatosensorial ❑ Nocicepción. Regulación del dolor. 1. Regulación aferente: En las VÍAS ASCENDETES. Inhibición del dolor: el dolor puede ser suprimido en el asta dorsal de la médula espinal a través de interneuronas inhibitorias, que están activas de forma tónica. No hay un a) Con un dolor intenso, la fibra C detiene la estímulo doloroso, inhibición de la vía, lo que permite que se la interneurona envíe una señal intensa hacia el encéfalo inhibitoria suprime la vía del dolor Fibra C Estímulo doloroso Estímulo Interneurona doloroso intenso inhibitoria Se detiene la hacia el encéfalo inhibición Fibra C para el dolor lento Sin señal hacia el encéfalo Vía ascendente para el dolor  Tema 2.2.1: SISTEMA NERVIOSO SENSITIVO Sistema Somatosensorial ❑ Nocicepción. Regulación del dolor. 1. Regulación aferente: Inhibición del dolor → teoría del control por compuertas (Gate control: Teoría de la puerta de entrada del dolor). Las fibras Aβ que transmiten información sensitiva sobre los estímulos mecánicos ayudan a bloquear la transmisión del dolor. Sinapsis con interneuronas inhibitorias, aumentando su actividad. Los estímulos simultáneos (excitatorios por la fibra Aβ, inhibitorios por la fibra C) provocan la inhibición parcial de la vía ascendente del dolor El dolor puede ser modulado por aferencias somatosensitivas simultáneas. Tacto o estímulo no Fibra Aβ doloroso Estímulo doloroso Fibra C Estímulo doloroso disminuido  Tema 2.2.1: SISTEMA NERVIOSO SENSITIVO Sistema Somatosensorial ❑ Nocicepción. Regulación del dolor. 2. Regulación eferente: En las VÍAS DESCENDENTES: actividad neural procedente de diversos núcleos dentro del cerebro Mesencéfalo: Sustancia gris periacueductal (SGPA). Bulbo raquídeo: núcleos del rafe. Los axones desde los núcleos disminuyen la actividad de las neuronas nociceptivas en la médula espinal. Efecto analgésico: Las endorfinas activan estas vías de supresión del dolor. La estimulación eléctrica de la SGPA → profunda analgesia  Tema 2.2.1: SISTEMA NERVIOSO SENSITIVO Sistema Somatosensorial ❑ Proceso de transducción de la señal: Los impulsos procedentes de los receptores sensoriales somáticos se transmiten al SNC mediante axones aferentes primarios. El cuerpo celular del axón aferente primario se localiza en el ganglio nervioso de la raíz dorsal (sistema nervioso periférico) y el axón penetra en la médula espinal a través de las raíces dorsales.  Tema 2.2.1: SISTEMA NERVIOSO SENSITIVO Sistema Somatosensorial ❑ Proceso de transducción de la señal: Las señales sensoriales somáticas pueden tomar dos caminos principales a medida que atraviesan la médula espinal y ascienden hasta los niveles superiores del SNC: El tacto y la propiocepción: VÍA DE LA COLUMNA DORSAL LEMNISCAL MEDIAL. La temperatura y el dolor: VÍA ESPINOTALÁMICA. Tema 2.2.1: SISTEMA NERVIOSO SENSITIVO Sistema Somatosensorial  Tema 2.2.1: SISTEMA NERVIOSO SENSITIVO Sistema Somatosensorial ¿Realmente lo hemos entendido? Vía de la columna dorsal-lemniscal medial Vía espinotalámica  Tema 2.2.1: SISTEMA NERVIOSO SENSITIVO Sistema Somatosensorial ❑ Corteza Somatosensitiva Parte de la corteza cerebral que reconoce dónde se han originan los tractos sensitivos ascendentes. Cada tracto sensitivo tiene una región en la corteza.  Tema 2.2.1: SISTEMA NERVIOSO SENSITIVO Sistema Somatosensorial ❑ Agudeza táctil Capacidad para distinguir dos estímulos táctiles. – 1 a 2 mm: agudeza táctil muy elevada. – 50 a 60 mm: agudeza táctil muy baja. Bloque 2: “Fisiología del Sistema Nervioso”  FISIOLOGÍA DEL SISTEMA NERVIOSO 2.1. Sistema Nervioso. Introducción. 2.2. División Aferente: Fisiología Sensitiva. 2.2.1 Receptores. Sentidos somáticos: propiocepción, tacto, temperatura y nocicepción. 2.2.2 Sentidos especiales. 2.3. Sistema Nervioso Central. 2.4 División Eferente.  Introducción sentidos especiales: Objetivos 1. Conocer las propiedades que caracterizan a los sentidos especiales. 2. Conocer los tipos de sentidos especiales en función del estímulo y receptor.  Tema 2.2.2: SENTIDOS ESPECIALES Introducción El olfato QUIMIORRECEPTORES El gusto La vista → FOTORRECEPTOR El oído → EQUILIBRIO Y AUDICIÓN Los cinco sentidos especiales (olfato, gusto, audición, equilibrio y visión) están concentrados en la región cefálica. Se basan en receptores que transforman la información del entorno en patrones de potenciales de acción que pueden ser interpretados por el cerebro.  Gusto y Olfato: Objetivos 1. Describir la localización de los receptores del olfato y del gusto e indicar de qué tipo son. 2. Describir los mecanismos de transducción de los quimiorreceptores gustativos y olfativos. 3. Describir las vías aferentes del olfato y del gusto.  Tema 2.2.2: SENTIDOS ESPECIALES Papilas gustativas Las papilas gustativas de la lengua contienen los quimiorreceptores para el sabor. Cada papila gustativa consta de 50 a 100 células gustativas. Las células gustativas poseen microvellosidades largas que se extienden a través de un poro en la papila gustativa hacia el ambiente externo, donde se bañan por la saliva para detectar sustancias químicas, y hacen sinapsis con una neurona sensitiva.  Tema 2.2.2: SENTIDOS ESPECIALES Transducción del sabor Las sustancias químicas que dan sabor se encuentran disueltas en la saliva y se unen a los quimiorreceptores (proteínas) de las papilas gustativas. Esta unión provoca el incremento del calcio en el interior de la célula gustativa lo que a su vez genera la liberación de neurotransmisores a la hendidura sináptica y la formación de potenciales graduados en la neurona sensitiva y de potenciales de acción.  Tema 2.2.2: SENTIDOS ESPECIALES Modalidades de sabor Detectamos 5 sabores: Dulce (azúcar) Salado (Na+) Ácido (H+) Amargo (alcaloides) Umami (glutamato)  Tema 2.2.2: SENTIDOS ESPECIALES Vías Aferentes del gusto Cada célula gustativa hace sinapsis con una 1ª neurona sensitiva, asciende hasta el bulbo raquídeo donde hace sinapsis con una 2ª neuronas sensitivas, la cual lleva información hasta el tálamo donde hará sinapsis con una 3ª neurona. Los axones de esta neurona llevará la información hasta la corteza cerebral. 2/3 anteriores de la lengua; papilas gustativas inervadas por el nervio VII (Nervio facial) 1/3 posterior de la lengua, papilas inervadas por el nervio IX (Nervio glosofaríngeo)  Tema 2.2.2: SENTIDOS ESPECIALES Olor El epitelio olfatorio está formado por células olfatorias (neuronas aferentes primarias), células de sostén y células madre basales. Las células olfatorias tienen dendritas que se proyectan hacia la cavidad nasal y terminan en una protuberancia con cilios, donde se localizan los quimiorreceptores a los cuales se les unen de manera específica a una molécula odorante. Hay 400 tipos de quimiorreceptores olfatorios pero pueden discriminar 10.000 olores.  Tema 2.2.2: SENTIDOS ESPECIALES Transducción del olor La unión de la molécula odorante con su receptor provoca la apertura de canales de Ca + y de Na +, que provocan la despolarización de la célula olfatoria (neurona primaria aferente). Este estímulo produce un potencial graduado (despolarización), si esta despolarización llega a la zona gatillo del axón se producirá un potencial de acción. Tema 2.2.2: SENTIDOS ESPECIALES Vías aferentes del olor Tema 2.2.2: SENTIDOS ESPECIALES Vías aferentes del olor  Vista: Objetivos 1. Describir el sistema óptico del ojo humano. Entender la formación de imágenes en la retina: Acomodación del cristalino. 2. Enumerar las células nerviosas que constituyen la retina. Describir qué y cómo son la fóvea y la retina periférica. 3. Enumerar los distintos tipos de fotorreceptores y las características de cada uno de ellos. 4. Representar en un modelo el proceso de fototransducción. 5. Describir el trayecto de las fibras de cada nervio óptico hasta el núcleo geniculado lateral y desde éste a la corteza visual. Vías aferentes de la visión.  Tema 2.2.2: SENTIDOS ESPECIALES El ojo humano Cristalino: cambia la dirección de la luz para Zónula ciliar: fija el cristalino enfocarla sobre la retina al músculo ciliar Cámara vítrea Conducto de Disco óptico: región donde Schlemm el nervio óptico y los vasos sanguíneos abandonan el ojo Humor acuoso Arteria y vena central de la retina. Córnea Nervio óptico Nervio óptico: Impulso nervioso Pupila: cambia la cantidad Fóvea: región de visión más de luz que entra en el ojo. aguda Mácula: centro del campo Iris visual Esclerótica: tejido conectivo Retina: capa que contiene los fotorreceptores Músculo ciliar: la contracción altera la curva del cristalino.  Tema 2.2.2: SENTIDOS ESPECIALES Cristalino Es una lente transparente y biconvexa encargada de enfocar la luz sobre la retina. Los rayos de luz no entran con la misma dirección si proceden de objetos cercanos (6m), teniendo distinta distancia focal. Por lo tanto debe de actuar el cristalino para que siempre la luz se concentre sobre la retina. Esta función la realiza mediante la acomodación, proceso por el cual el ojo cambia su distancia focal mediante cambios en la forma del cristalino y desplazamiento del mismo Este proceso es llevado a cabo por los cuerpos ciliares y los ligamentos suspensorios.  Tema 2.2.2: SENTIDOS ESPECIALES Retina Es la capa donde se concentran los rayos luminosos, siendo sensible a la luz. Células de la retina: ❖ Epitelio pigmentario retiniano; poseen melanina para absorber los rayos de luz, nutren y fagocitan fotorreceptoras. ❖ Células fotorreceptoras: Conos y Bastones. Transforman la señal lumínica en una señal nerviosa. ❖ Células bipolares; reciben información de las células fotorreceptoras y envían información a las células ganglionares. ❖ Células ganglionares, reciben información de las células bipolares. Sus Los axones forman el Nervio óptico. ❖ Células amacrinas: establecen sinapsis con las células ganglionares. ❖ Células horizontales: establecen sinapsis con fotorreceptores.  Tema 2.2.2: SENTIDOS ESPECIALES Retina. Fotorreceptores Conos: ▪ Menos sensibles, especializados en la visión diurna ▪ Ven colores. ▪ Tres pigmentos.  [pigmento] ▪ Menor amplificación de la señal. Necesita muchos fotones para evocar una señal eléctrica similar. ▪ Gran cantidad de conos en la fóvea Bastones: ▪ Muy sensibles, especializados en la visión nocturna. ▪ No ven colores. ▪ Pigmento: rodopsina.  [pigmento] más luz captura. ▪ Mayor amplificación de la señal. Un solo fotón pude evocar una señal eléctrica detectable. ▪ Saturados durante el día ▪ Mayor número (20 bastones:1 cono) Tema 2.2.2: SENTIDOS ESPECIALES Fototransducción  Tema 2.2.2: SENTIDOS ESPECIALES Vías aferentes de la visión Las vías aferentes de la visión son las vías que llevan la información sensitiva visual desde la retina (ojos) hasta la corteza visual (cerebro). Vías aferentes: Los axones de las células ganglionares forman el nervio óptico, que va a llevar la información visual hasta el cerebro. Cada nervio óptico está formado por las fibras de la retina nasal y las fibras de la retina temporal. Las fibras de la retina nasal de cada nervio óptico se entrecruzan en el quiasma óptico. Las fibras de la retina nasal entrecruzadas se unen a las fibras de la retina temporal del mismo lado formando la cintilla o tracto óptico. Los tractos hacen sinapsis en el tálamo (núcleo geniculado lateral) y ascienden hasta la corteza visual del lóbulo occipital del cerebro. El campo visual derecho de cada ojo se proyecta en la corteza izquierda y a la inversa  Audición y Equilibrio: Objetivos 1. Enumera las estructuras que tiene que atravesar una onda sonora y define la función del oído externo, medio e interno. 2. Describir los diferentes tipos de células receptoras auditivas y saber cómo funcionan. 3. Describir la función del órgano de Corti y de la membrana basilar en la detección del estímulo por las células receptoras. 4. Saber cómo se realiza la transducción del sonido. 5. Describir las vías aferentes del sonido e identificar topográficamente la corteza auditiva. 6. Describir la estructura del aparato vestibular. 7. Describir la función de los canales semicirculares. 8. Describir la función de los órganos otolíticos. 9. Describir las vías aferentes del equilibrio. Tema 2.2.2: SENTIDOS ESPECIALES El oído humano Tema 2.2.2: SENTIDOS ESPECIALES Transducción en la audición  Tema 2.2.2: SENTIDOS ESPECIALES Órgano de Corti Es el órgano de la audición, es un engrosamiento de la membrana basilar que contiene células de sostén y mecanoreceptores. Los mecanoreceptores son células especializadas en estimularse por ondas líquidas y liberar neurotransmisores. La superficie de los mecanoreceptores presenta 50-100 pelos sensoriales denominados esterocilios, los cuales están conectados y dispuestos en altura ascendente, el más alto es el cinocilio. Los cinocilios se anclan a la membrana tectorial, membrana gelatinosa, muy rígida, situada por encima del órgano de Corti. Si la membrana tectorial se mueve los cinocilios fijados a ella también y arrastran este movimiento al resto de esterocílios.  Tema 2.2.2: SENTIDOS ESPECIALES Mecanoreceptores Los esterocilios presentan canales de K+, los cuales se abren si los esterocilios se flexionan hacia el cinocilio. Se cierran si lo hacen en sentido contrario. La endolinfa posee mayor concentración de K+ que el LIC. La entrada de K+ produce la despolarización celular y se produce la liberación de un neurotransmisor (glutamato) y la generación de un PA en el nervio coclear o auditivo.  Tema 2.2.2: SENTIDOS ESPECIALES Vías aferentes de la audición 5.-Corteza “Cada lado del cerebro auditiva obtiene información de ambos (lóbulo temporal) oídos” 4.-Tálamo: Cuerpo geniculado interno Sordera neurosensorial (vejez) 3.-Mesencéfalo: Tubérculo cuadrigémino inferior 2.-Bulbo raquídeo: Núcleos cocleares 1.-Nervio coclear o auditivo  Tema 2.2.2: SENTIDOS ESPECIALES El sistema vestibular Equilibrio: “Estado de estabilidad de la posición del cuerpo en el espacio”. Permite mantener tanto la postura estática como la dinámica frente al espacio y la gravedad. Nos permite tener consciencia de la orientación espacial de nuestro cuerpo y las partes de éste. Así como mantener la imagen en la retina. Hay dos órganos receptores en el oído interno que detectan el movimiento de la cabeza. Responden a la aceleración angular (sacudir o asentir con la cabeza) y a la aceleración lineal (caída en el ascensor, o inclinación del cuerpo hacia un lado). Canales semicirculares: responden a cambios en la rotación de la cabeza. Órganos otolíticos: Sáculo: detecta movimientos verticales. Utrículo: detecta movimientos horizontales. En el equilibrio, a parte del oído interno, intervienen la información sensitiva obtenida de propioceptores articulares y musculares y la información visual.  Tema 2.2.2: SENTIDOS ESPECIALES El sistema vestibular: Canales Semicirculares Los conductos semicirculares son tres conductos óseos orientados en los tres ejes del espacio que acaban en una cámara ensanchada, la ampolla, en cuya superficie se localizan mecanoreceptores (esterocilios). Las prolongaciones de los esterocilios se quedan embebidas en una masa gelatinosa llamada cúpula. La endolinfa de los conductos empuja a la cúpula moviendo los esterocilios. Estas células hacen sinapsis con neuronas sensitivas del nervio vestibular.  Tema 2.2.2: SENTIDOS ESPECIALES El sistema vestibular: Canales Semicirculares Detectan la aceleración angular (rotacional) durante la rotación de la cabeza a lo largo de tres ejes perpendiculares: asintiendo sí, diciendo no, oreja de inflexión para el hombro A medida que la cabeza gira, el cráneo y las paredes de los conductos se mueven, pero el líquido tiende a permanecer en su sitio por la inercia. En las ampollas del aparato vestibular, la resistencia de la endolinfa inclina la cúpula y sus células ciliadas en dirección opuesta a la dirección en la cual está girando la cabeza.  Tema 2.2.2: SENTIDOS ESPECIALES El sistema vestibular: Utrículo y Sáculo El utrículo y el sáculo presentan una zona especializada, la mácula, donde encontramos las células ciliadas cuyos esterocilios quedan embebidos por la membrana otolítica. Estas células hacen sinapsis con neuronas sensitivas del nervio vestibular. La membrana otolítica es gelatinosa y posee otolitos (cristales de carbonato de calcio). Detectan cambios en la aceleración linear o la posición de la cabeza: El utrículo detecta movimientos en el plano horizontal (aceleración durante el despegue de un avión o en coche) El sáculo detecta movimiento en el plano vertical (salto).  Tema 2.2.2: SENTIDOS ESPECIALES Vías aferentes del equilibrio Los movimientos del cuerpo y de los ojos por esta vía sirven para mantener el equilibrio y para “seguir” el campo visual durante la rotación. El nervio coclear o auditivo se une con el nervio vestibular para formar el par craneal VIII o nervio vestibulococlear Bloque 2: “Fisiología del Sistema Nervioso”  FISIOLOGÍA DEL SISTEMA NERVIOSO 2.1. Introducción al Sistema Nervioso. 2.2. División Aferente: Fisiología Sensitiva. 2.3. Sistema Nervioso Central. 2.3.1 Médula espinal. 2.3.2 Encéfalo y funciones cerebrales superiores. 2.4 División Eferente.  Fisiología Sistema Nervioso: Objetivos 1. Describir las funciones de la médula espinal. 2. Identificar las divisiones y funciones de la médula espinal. 3. Conocer las clasificaciones de tipos de reflejos. 4. Describir los tipos de receptores que intervienen en la propiocepción, conocer su localización y su manera de actuar. 5. Describir la función de la motoneurona gamma y cómo ésta modula la respuesta sensorial del huso muscular. 6. Conocer el papel de la coactivación alfa – gamma. 7. Describir la función de la “inervación recíproca” en el movimiento y el de las interneuronas inhibidoras en las interacciones neuronales. 8. Identificar y describir los reflejos somáticos: miotático, miotático inverso, de flexión o retirada y de extensión cruzada.  Tema 2.3.1: Médula espinal. Introducción Principal vía para el flujo de información en ambos sentidos entre el encéfalo y la piel, las articulaciones, los músculos del cuerpo y vísceras. Protegida por el canal vertebral, las meninges y el líquido cefaloraquídeo (LCR). Los axones salen por los agujeros intervertebrales para formar los nervios raquídeos o espinales, formando parte ya del sistema nervioso periférico  Tema 2.3.1: Médula espinal. Funciones Comunicar el encéfalo con el SNP: La propagación de impulsos nerviosos al y desde el encéfalo a través de los tractos de la sustancia blanca. Promover la homeostasis. Interacción con el exterior. Regulación de funciones viscerales. Interviene en el movimiento de la marcha (patrón de movimiento).  Tema 2.3.1: Médula espinal. Funciones Centro integrador para los reflejos medulares simples. Señal → neurona sensitiva (sustancia gris) → neurona eferente. Cambian los impulsos de neuronas aferentes a eferentes. Reflejos musculares, del control vascular y viscerales Son reflejos INVOLUNTARIOS, pero a veces pueden hacerse conscientes.  Tema 2.3.1: Médula espinal. Descripción anatómica Está dividida en cuatro regiones: – Cervical – Torácica – Lumbar – Sacra Dos engrosamientos: – Región cervical – Región lumbar De cada lado de la médula: – Dos haces de fibras nerviosas → raíces nerviosas. Raíz nerviosa dorsal Raíz nerviosa ventral Organización: – La sustancia blanca – La sustancia gris – Los nervios espinales y sus ramificaciones  Tema 2.3.1: Médula espinal. Estructura Raíz dorsal: – Información sensitiva a la médula espinal. – Neuronas sensitivas unipolares Sustancia blanca Sustancia gris Raíz dorsal: transporta información sensitiva (aferente) hacia el SNC Raíz ventral: transporta información motora (eferente) hacia los músculos y las glándulas  Tema 2.3.1: Médula espinal. Estructura Raíz ventral: – Información desde la médula hasta músculos y glándulas. (Información motora). – Neuronas multipolares Sustancia gris del interior de la médula espinal. También aparecen interneuronas. Raíz dorsal + Raíz ventral = NERVIO RAQUÍDEO. – Componen el sistema nervioso periférico. Sustancia blanca Sustancia gris Raíz dorsal: transporta información sensitiva (aferente) hacia el SNC Raíz ventral: transporta información motora (eferente) hacia los músculos y las glándulas  Tema 2.3.1: Médula espinal. Estructura ❑ Sustancia gris Forma una “mariposa” en la médula espinal. Asta dorsal: formada por las terminaciones nerviosas de neuronas sensitivas y los cuerpos neuronales, organizados en núcleos, de las neuronas que llevan información sensitiva somática (músculo esquelético) y visceral (vísceras). Asta ventral: formada por los cuerpos de neuronas motoras que transportan información motora hacia los músculos esqueléticos y vísceras.  Tema 2.3.1: Médula espinal. Estructura ❑ Sustancia blanca: Se localiza alrededor de la sustancia gris. Esta formada por los axones de las neuronas que transfieren información en sentido ascendente o descendente. Tracto ascendente: lleva información sensitiva, Tracto descendente: lleva información motora, Tracto propiespinal: lleva información para diferentes segmentos medulares.  Tema 2.3.1: Médula espinal. Arco Reflejo Un arco reflejo es una cadena de neuronas. Está formado por: una unidad sensitiva (receptor + neurona aferente) y por una unidad motora (neurona motora + fibras musculares). Componentes de un arco reflejo:  Tema 2.3.1: Médula espinal. Arco Reflejo Los arcos reflejos pueden ser:  Tema 2.3.1: Médula espinal. Reflejos autónomos Reflejos viscerales, órganos internos del cuerpo. Ejemplos: frecuencia cardíaca, respiración, tos, estornudos, vómitos micción, defecación… (reflejos espinales, sin aferencias del cerebro). Son todos POLISINÁPTICOS. Pueden ser regulados por señales excitatorias o inhibitorias del encéfalo. Ejemplo: Micción iniciar por un pensamiento consciente o puede ser inhibida por la emoción o una situación tensionante (presencia de otras personas). El control superior de un reflejo espinal es una respuesta aprendida. Control de los esfínteres de pequeño: reflejo aprendido que utiliza el SNC para modular el reflejo espinal simple de la micción. Conversión de los estímulos emocionales en respuestas viscerales (reflejo autónomo). Es la transformación de la emoción en sensaciones somáticas y viscerales. Ejemplos: sonrojarse, “ponerse los pelos de punta” (piloerección), mariposas en el estómago…  Tema 2.3.1: Médula espinal. Reflejos somáticos Los reflejos somáticos se producen a nivel de los músculos esqueléticos (reflejo miotático) La activación de las neuronas motoras alfa siempre provocan la contracción de los músculos esqueléticos. El SNC carece de neuronas motoras que provoquen directamente relajación de los músculos. Para conseguirlos necesitamos interneuronas inhibitorias, es decir, que provoquen un PIPS en las motoneuronas alfa.  Tema 2.3.1: Médula espinal. Sistema Nervioso Periférico Somático Formado por: Neuronas motoras somáticas: los axones de estas neuronas abandonan el SNC por el asta ventral o por el T.E y van a inervar a las fibras de los músculos esqueléticos. Dos tipos de motoneuronas: Motoneuronas α: inervan las fibras extrafusales para generan fuerza para la postura y movimiento. Siempre son contráctiles. Motoneuronas γ: inervan las fibras intrafusales (huso muscular). Los músculos esqueléticos están constituidos por dos tipos de fibras: Fibras extrafusales; ligadas a tendones, ejercen fuerza e imparten movimiento. Fibras intrafusales; contienen mecanorreceptores (husos musculares y órganos tendinosos de Golgi), detectan la longitud, tensión y posición de los músculos. Receptores sensoriales (mecanorreceptores):Huso muscular, Órganos tendinoso de Golgi y Receptores articulares.  Tema 2.3.1: Médula espinal. Sistema Nervioso Periférico Hay dos tipos de receptores sensoriales localizados en los músculos esqueléticos, son propioceptores (mecanorreceptores), los cuales detectan la posición de nuestro cuerpo, tensión, longitud, movimiento y esfuerzo muscular. Husos musculares: se localizan en paralelo a las fibras extrafusales en el vientre muscular. Detectan el estiramiento (longitud) del músculo. Como respuesta producen contracción muscular. Órganos tendinosos de Golgi: se localizan en la unión de los tendones con las fibras musculares. Detectan el estiramiento (longitud) del tendón. Como respuesta producen el reflejo de la relajación.  Tema 2.3.1: Médula espinal. Sistema Nervioso Periférico ❖ HUSO MUSCULAR Son los receptores del estiramiento. Protegen de un estiramiento excesivo. Se disponen paralelos a las fibras extrafusales (fibras contráctiles) del músculo. Están formados por una cápsula de tejido conectivo que encierra un grupo de fibras musculares conocidas como fibras intrafusales, cuyos extremos son contráctiles y tienen su propia inervación por motoneuronas gamma. La región central, no contráctil, está rodeada por neuronas sensitivas que son estimuladas por el estiramiento y envían información a la médula espinal donde harán sinapsis con las motoneuronas alfa que inervan las fibras extrafusales.  Tema 2.3.1: Médula espinal. Sistema Nervioso Periférico ❖ HUSO MUSCULAR ¿Cómo funcionan? En reposo, la región central del huso muscular está estirado, lo suficiente como para activar las fibras sensitivas. Éstas están tónicamente activas enviando una corriente constante de PA hacia el SNC. Debido a esta actividad tónica, un músculo en reposo siempre tiene un cierto nivel de tensión, conocido como tono muscular.  Tema 2.3.1: Médula espinal. Sistema Nervioso Periférico ❖ HUSO MUSCULAR ¿Cómo funcionan? Cuando un músculo cambia su longitud, se produce un incremento en la frecuencia de PA de las neuronas sensitivas del huso muscular, incrementando la señal enviada por las motoneuronas alfa y produciendo una contracción muscular, impidiendo el daño por sobre-estiramiento. Al contraerse el músculo, la longitud del centro de las fibras intrafusales se reduce (menor tensión). Si esta situación se mantuviera las neuronas del huso muscular dejarían de mandar información al SNC. Para evitar esto se produce la coactivación alfa- gamma.  Tema 2.3.1: Médula espinal. Sistema Nervioso Periférico ❖ HUSO MUSCULAR Conclusión: Las fibras extrafusales se contraen y el músculo se acorta al activarse las neuronas motoras alfa, liberando tensión de la cápsula del huso. Sin embargo la co-activación gamma de las intrafusales estira los centros del huso y contrarrestar la disminución de la tensión sobre la cápsula. Así el huso se mantiene activo a pesar de la contracción muscular El papel de las neuronas motoras alfa es producir la contracción del músculo agonista y la relajación del músculo antagonista mediante la intervención de una interneurona que provoque un PIPS (inervación recíproca). El papel de las neuronas motoras gamma es ajustar la sensibilidad al estiramiento de los husos musculares, de modo que siempre estén activados independientemente de la longitud del músculo. Siempre que las motoneuronas alfa se activan lo hace también la gamma.  Tema 2.3.1: Médula espinal. Reflejos somáticos ❖ REFLEJO ROTULIANO  Tema 2.3.1: Médula espinal. Sistema Nervioso Periférico ❖ ÓRGANOS TENDINOSO DE GOLGI Son los receptores del estiramiento del tendón. Protegen de la contracción excesiva. Se localizan en la unión de los tendones con las fibras musculares. Están formados por terminaciones nerviosas libres que se entremezclan con fibras de colágeno en el interior de una cápsula de tejido conectivo. Cuando un músculo se contrae, los tendones actúan como un componente elástico. La contracción tracciona a las fibras de colágeno del tendón y comprime las terminaciones nerviosas aferentes, que envía información a una interneurona inhibitoria que provocará un PIPS sobre una motoneurona alfa, disminuyendo o suprimiendo la contracción muscular.  Tema 2.3.1: Médula espinal. Reflejos somáticos ❖ REFLEJO MIOTÁTICO INVERSO  Tema 2.3.1: Médula espinal. Reflejos somáticos ❖ REFLEJO DE FLEXIÓN-RETIRADA y REFLEJO DE FLEXIÓN-EXTENSIÓN CRUZADA  Tema 2.3.1: Médula espinal. Reflejos somáticos Reflejo Estímulo Receptor Respuesta Características Miotático o de estiramiento Miotático inverso o tendinoso  Tema 2.3.1: Médula espinal. Reflejos somáticos Reflejo Estímulo Receptor Respuesta Características Flexión – Retirada Flexo- Extensión cruzada Bloque 2: “Fisiología del Sistema Nervioso”  FISIOLOGÍA DEL SISTEMA NERVIOSO 2.1. Introducción al Sistema Nervioso. 2.2. División Aferente: Fisiología Sensitiva. 2.3. Sistema Nervioso Central. 2.3.1 Médula espinal. 2.3.2 Encéfalo y funciones cerebrales superiores. 2.4 División Eferente.  Fisiología Sistema Nervioso: Objetivos 1. Describir las funciones de cada una de las estructuras del encéfalo. 2. Definir qué es el sistema límbico y cuál es su función. 3. Conocer las funciones del hipotálamo. 4. Saber cómo se regula la temperatura corporal. 5. Conocer las cubiertas protectoras.  Tema 2.3.2: Encéfalo Organización del encéfalo En el encéfalo adulto se distinguen: – Tronco encefálico o tallo cerebral: Bulbo raquídeo Puente o protuberancia Mesencéfalo – Cerebelo – Diencéfalo Tálamo Hipotálamo Hipófisis Glándula pineal (Epitálamo) – Cerebro  Tema 2.3.2: Encéfalo Cerebro Sustancia gris: la encontramos en 3 regiones: Corteza cerebral, Ganglios basales y Sistema límbico. Sustancia blanca: la encontramos en el interior. Estos haces permiten que las diferentes regiones de la cabeza se comuniquen entre ellas y transfieren información de un hemisferio a otro, a través del cuerpo calloso.  Tema 2.3.2: Encéfalo Sistema límbico El sistema límbico es una de las áreas más primitivas del encéfalo. Está formado por agrupaciones de regiones corticales, la amígdala, el hipocampo, el cuerpo cingular, núcleos basales, el tálamo e hipotálamo. Está implicado en impulsos básicos (regulación de la conducta, sexualidad y motivaciones vitales para la supervivencia del individuo y de la especie) e interviene en la motivación, aprendizaje, memoria y emociones. Además, está relacionado con el sistema olfatorio. Presenta centros de recompensa y castigo que permite fijar el resultado de las acciones y aprender si son deseables o no. Sus alteraciones producen: manía, depresión, esquizofrenia y la demencia senil. Lesión en los núcleos de la amígdala produce que los animales se vuelvan mansos, pero sexualmente hiperactivos.  Tema 2.3.2: Encéfalo Diencéfalo Ubicado entre el cerebro y el tronco del encéfalo Formado por: Tálamo: recibe información sensitiva de todos los sentidos, excepto del olfato e información motora del cerebro (control del movimiento y del tono). Hipotálamo: centro de supervivencia (homeostasis y conducta). Hipófisis (sistema endocrino) Glándula pineal (sistema endocrino) En su interior encontramos el tercer ventrículo  Tema 2.3.2: Encéfalo Diencéfalo Presenta dos estructuras endocrinas importantes: – Glándula hipófisis: Neurohipófisis: hipófisis posterior. Tálamo – Secreta neurohormonas. Hipotálamo Glándula Adenohipófisis: hipófisis anterior. pineal – Glándula endocrina. Hipófisis – Glándula pineal: anterior Hipófisis posterior Secreta melatonina. Ciclos de sueño-vigilia.  Tema 2.3.2: Encéfalo Hipotálamo Se localiza en el diencéfalo, debajo del tálamo. Es un componente fundamental del sistema límbico. Interviene en el mantenimiento de la homeostasis, en el comportamiento relacionado con las emociones, en la saciedad-hambre, sed, controlar la temperatura corporal, el peso del cuerpo, regula la frecuencia cardiaca, ciclos sueño-vigilia, libera hormonas, controla el sistema nervioso autónomo. Es el vínculo más importante entre el sistema endocrino y el sistema nervioso.  Tema 2.3.2: Encéfalo Hipotálamo Regulación de la Temperatura Homeotermos. Controlada por el hipotálamo anterior y posterior: Termorreceptores centrales Termorreceptores periféricos Temperaturas: Tª central 36.8(boca) ± 0.4 ºC (recto). Variaciones diarias < 0.5 ºC Tª periférica