fisiología de ritmos circadianos
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Fisiología de ritmos circadianos
El sueño
Fisiología animal
M. En C. Raúl Herrera Fragoso
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El Sistema NerviosoEl Sistema Nervioso
Permite que el organismo reaccione a los constantes cambios del medio interno y externo.
Controla e integra las distintas actividades del cuerpo.
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Neurona Unidad estructural y
funcional del S.N. especializada en comunicaciones
rápidas
Neurotransmisores Sustancias químicas liberadas por Sustancias químicas liberadas por
una neurona.una neurona.Excitan o inhiben a otra y Excitan o inhiben a otra y
continúan la cadena de continúan la cadena de impulsos o comunicación impulsos o comunicación interneuronal.interneuronal.
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Sistema Nervioso Central
Se compone de encéfalo y de la médula espinal.
Integra y coordina las señales nerviosas.Ejecuta las funciones intelectuales superiores.
Sistema Nervioso Periférico
Fibras nerviosas y cuerpos celulares situados fuera del SNC que transmiten los impulsos haciay desde el SNC
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Encéfalo
El encéfalo es la totalidad del contenido del cráneo.
Se divide en cerebro, tronco o tallo encefálico, cerebelo y diencéfalo.
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Cerebro Es el centro supervisor del
sistema nervioso.Se compone de dos hemisferios
Tronco Encefálico
Línea media o porción media del encéfalo.Formado por: mesencéfalo, protuberancia anular, bulbo raquídeo y médula.
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Mesencéfalo Segmento más alto del
tronco del encéfalo. Conecta el puente tronco
encefálico o puente de Varolio y el cerebelo con el diencéfalo.
Protuberancia Anular Parte profunda del encéfalo (tronco cerebral).
Áreas encargadas del control de los movimientos oculares y faciales.
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Bulbo Raquídeo Entre la médula espinal y la protuberancia. Centros de control de las funciones: cardiacas,
vasoconstrictoras, respiratorias y actividades reflejas.
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Médula Parte más baja del tronco
cerebral. Porción más importante del
encéfalo.Centros fundamentales del
control de las funciones cardíacas y pulmonares.
Médula Espinal Haz largo de fibras
nerviosas.
Se extiende desde la base del encéfalo hasta la región lumbar.
Conduce los mensajes entre el encéfalo y el resto del cuerpo.
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Cerebelo Parte posterior de la
cabeza. Coordina los movimientos
musculares voluntarios.Mantiene la postura, la
estabilidad y el equilibrio.
Diencéfalo Origina el tálamo y el
hipotálamo.
Sobre éste está el telencéfalo
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Tálamo Zona media del cerebro, entre los dos hemisferios cerebrales. Centro de integración.Recibe las señales sensoriales y motoras hacia y desde la
corteza cerebral.
Hipotálamo Debajo del tálamo en la línea media en la base del cerebro. Regulación de los impulsos fundamentales y de la homeostasis.
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No existe el “centro del sueño” en el cerebro.Diferentes áreas tienen capacidad de generar
sueño MOR y NMOR.Equilibrio y coordinación de estos sistemas
Teoría de la conservación de la Energía y la restauración corporal
El sueño sirve para conservar la energía.
La energía que gastamos durante el día la recuperamos mientras dormimos.
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Fundamentos: a) Tasa Metabólica
- Sueño de ondas lentas NMOR.
- Tasa metabólica baja durante la noche de un 5% a un 25%.
- Diversos parámetros corporales alcanzan sus mínimos en el momento del sueño.
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b) Modelos termorregulatorios:
-La tasa metabólica y del gasto energético están relacionados con la reducción de la temperatura.
- Durante el sueño la temperatura baja gradualmente.
- En la etapa NMOR, fases 3 y 4, el organismo aun regula su temperatura pero a un nivel mas bajo que en vigilia.
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Existen dos sistemas que realizan la regulación neuronal del ciclo vigilia- sueño
Sistema Inductor de Vigilia
Sistema Inductor del Sueño
Sistemas sincronizados.
Para el funcionamiento de estos sistemas se necesita la completa maduración del SNC (primeros años de vida).
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Modelo de interacción recíproca
Hobson y Mc Carley
Modelo que intenta explicar la alternancia del sueño NMOR y MOR.
El MOR-ON y el MOR-OFF sería la base del proceso fisiológico que tiene que ver con la alternancia del ciclo de sueño NMOR y MOR.
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MOR ON: - áreas encargadas de iniciar el sueño
paradójico.
- Integradas por neuronas acetilcolinergicas.- Son células excitatorias.
MOR OFF: - áreas encargadas del cese del sueño.
- Integradas por neuronas aminérgicas (ubicadas en locus coeruleus).
- Células inhibitorias.
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La alternancia regular y la duración de MOR y NMOR dependen de la fuerza de los impulsos excitatorios (MOR ON) e inhibitorios (MOR OFF).
Actúan como un sistema de retroalimentación.
Reducción gradual en células MOR OFF reduce la inhibición celulas MOR ON permitiendo aparición episodio sueño MOR.
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Las principales estructuras nerviosas relacionadas con el dormir son:
corteza cerebral, el tálamo, el hipotálamo y el tronco cerebral.
La formación reticular parece tener especial importancia.
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Vigilia Vigilia
La formación reticularLa formación reticular
Sistema Activador Reticular Ascendente (SARA)Sistema Activador Reticular Ascendente (SARA)
Vía neuronal compleja situada al interior del tronco cerebral y del tálamo.
Se encarga de mantener la conciencia o el estado de alerta.
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Sueño NMOR
Zona telencefálica basal
Telencéfalo, estructura cerebral situada sobre el diencéfalo.
Representa el nivel más alto de integración somática y vegetativa.
Tálamo
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Núcleo dorsal del Rafe
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Núcleo del Fascículo solitario (bulbo)
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Sueño MOR
Tallo o tronco encefálico
◦Neuronas MOR – on
◦Neuronas MOR – off
Locus coeruleus
Núcleo dorsal del Rafe
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La regulación de los estados de vigilia-sueño y de conciencia Actividad neuroquímica del cerebro.
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Sustancias cerebrales inductoras del sueño:
Serotonina, acetilcolina, glucamato, adenosina y GABA
Sustancias cerebrales mantenedoras de la vigilia:
Adrenalina, noradrenalina y dopamina (Catecolaminas)
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1) Sustancias inductoras del sueñoSustancias inductoras del sueño
a) Serotonina: (5-HT) 5-hidroxitriptamina
Producida a partir del Triptófano.
Sirve como precursor de la melatonina
Mediador responsable fases III y IV del sueño. Aumentar el sueño NREM de ondas lentas y disminuir el periodo de latencia.
Liberado durante el sueño en el núcleo del rafe , plaquetas
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b) Acetilcolina es un éster.
Modulador del sueño MOR.
Las neuronas que responden directamente a la acetilcolina, controlan el movimiento rápido de los ojos.
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c) Adenosina
Neurotransmisor que causa sedación e inhibición de la actividad neuronal.
Mediador de sueño de ondas lentas NMOR.
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d) GABA: (ácido gamma aminobutírico)
Neurotransmisor inhibitorio. Actúa como un freno del los neurotransmisores excitatorios.
Funciona disminuyendo la actividad cerebral.
Al aumentar los niveles se produce efecto somnolencia o calmante.
Liberado en regiones mesopontinas durante el sueño MOR.
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e)GlutamatoNeurotransmisor que reduciría el sueño
REM y la liberación de acetilcolina.
Aumenta sueño NMOR.
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2.) Sustancias mantenedoras de la vigilia
a) Adrenalina o epinefrina
es una hormona secretada por las glándulas suprarrenales.
Actúa en numerosos receptores del organismo.
Aumenta, el nivel de glucosa en la sangre.
Aumenta la presión.
Aumenta el ritmo cardíaco.
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b) Noradrenalina, funciona como neurotransmisor.
Especialmente importantes para controlar los patrones del sueño, bloquea la aparición del sueño NMOR.
Actúa en neuronas del hipotálamo, el tálamo, el
sistema límbico y la corteza cerebral.
Generada por el núcleo del
locus coeruleus en el cerebro.
También genera el sueño con movimientos oculares rápidos.
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c) Dopamina Es un neurotransmisor
Participa en el mantenimiento de la vigilia.
Disminuyen el NMOR.
Controla el sistema retiniano y los sistemas encargados de activar los centros responsables de la actividad motora.
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Cronobiología
“Cuando ocurren las cosas”
“Los procesos cronobiológicos tienen como consecuencia que estemos mejor preparados para diferentes funciones y comportamientos en distintas horas del día.”
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Estudia los ritmos de las funciones corporales.
Todas la funciones fisiológicas y bioquímicas y comportamentales son periódicas
El ambiente condiciona esta periodicidad
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Ritmos
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CIRCADIANO
Proviene del latín, da la idea de que nuestro entorno físico responde a un ritmo que regula todo el universo.
CARACTERISTICAS
Reloj biológico
Permite a los organismos vivir de acuerdo con los ciclos de la naturaleza
Una dimensión de veinticuatro horas
Independiente del exterior pero por cierto tiempo
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Ritmos
Exógenos Regulado por un
sincronizador ambiental, zeitgeber
Requieren de un mecanismo cíclico del ambiente para poder expresarse
Endógenos Regulado por un reloj
biológico
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HipotálamoHipotálamo
Ciclo circadianoCiclo circadiano
melatoninamelatoninaGlándula Glándula pinealpineal luzluz
Núcleo Núcleo supraquiasmicosupraquiasmico
CerebeloCerebelo
REGULACION