neuromecanica introductoria
TRANSCRIPT
Generalidades del Sistema Nervioso
Sistema Nervioso
Neuroanatomía
Generalidades
Constituido por un conjunto de estructuras (tejidos y órganos), funcionalmente especializados, mediante las cuales el organismo responde adecuadamente a los estímulos que recibe, ello nos permite relacionarnos con el exteriory lograr la homeostasis (equilibrio interno)
NEUROMECANICA
Función:
Nos permite comunicarnos, aprender, recordar;
es la sede de nuestros sentimientos,
determina nuestra personalidad y nos permite
movernos, sentir, tener habilidades artísticas
y controla todo el funcionar interno
de nuestro cuerpo.
SISTEMA NERVIOSO
NEUROMECANICA
RECEPTOR
NEURONA AFERENTE
CENTRO NERVIOSO
NEURONA EFERENTE
EFECTOR
ESTÍMULO RESPUESTA
MEDIO AMBIENTE
SISTEMA NERVIOSO
Divisiones del Sistema Nervioso
Estructural
SISTEMA NERVIOSO CENTRAL (SNC)
Encéfalo y Médula
SISTEMA NERVIOSO PERIFÉRICO (SNP)Nervios Craneales
y Espinales
NEUROMECANICA
Sistema Nervioso CentralEncéfalo y Médula
Organización básica•Agrupación de cuerpos neuronales (núcleos -Centros)
•Haz de axones que comunican a los núcleos (tractos)
(SNC)
NEUROMECANICA
SISTEMA NERVIOSO
Divisiones del Sistema Nervioso
Funcional
SISTEMA NERVIOSO SOMÁTICO (SNS)
SISTEMA NERVIOSO AUTÓNOMO (SNA)
(SNS)
NEUROMECANICA
SISTEMA NERVIOSO
Divisiones del Sistema Nervioso
FuncionalSISTEMA NERVIOSO
SOMÁTICO (SNS)
Inervación Sensitiva y Motora de todas las
partes del cuerpo
a excepción de vísceras, músculo liso y glándulas
(SNS)
NEUROMECANICA
SISTEMA NERVIOSO
Divisiones
del Sistema Nervioso
Funcional
SISTEMA NERVIOSO
AUTÓNOMO (SNA)
Sistema Motor Visceral
vísceras, músculo liso,
músculo cardiaco y
glándulas
SIMPATICO(Toracolumbar)
PARASIMPATICO(Cráneosacro)
NEUROMECANICA
NEUROMECANICA
Células excitables
NEUROMECANICA
CELULAS: Organismos Unicelulares
La excitabilidad es una capacidad de responder a los cambios de medio ambiente y depende de las propiedades de la membrana y citoplasma, ello permite mantener el equilibrio interno(Homeostasis) y finalmente permite la adaptación y supervivencia de los seres vivos.
NEUROMECANICA
NEUROMECANICA
CELULAS: Propiedades de su membrana
• Barrera protectora,
• Excitabilidad: Es una propiedad que habilita a algunas células, para responder y transmitir información en forma de señales eléctricas.
NEUROMECANICA
NEUROMECANICAINGENIERIA BIOMEDICA
CELULASPropiedades de la membrana Celular:
1. Excitabilidad, 2. Conductividad,3. Contractilidad,
1+2+3= Irritabilidad(capacidad para responder al medio ambiente)
NEUROMECANICA
ALGUNAS CELULAS, Pueden generar un Potencial de Acción propagado…
CELULAS EXCITABLES
• Neuronas• Músculo estriado• Músculo cardiaco• Músculo Liso• Células Glandulares
NEUROMECANICA
Células del Sistema Nervioso
NEUROMECANICA
NEURONA
• Célula Nerviosa • Célula principal del Sistema Nervioso• Células Excitables• Reciben estímulos• Conducción del Impulso Nervioso• Emiten Respuestas
Ubicación del Soma o Cuerpo: Encéfalo – Médula Espinal y Ganglios espinales
NEUROMECANICA
INGENIERIA BIOMEDICA
Célula Principal del Sistema Nervioso
Unidad Estructural y Funcional del Sistema Nervioso
NEURONA
Tipossegún su
forma y tamaño
PSICOLOGIA
Principales ESTRUCTURAS
NeuronaSOMA O CUERPO
NEUROMECANICA
LA NEURONARealiza
su función a través de
Neurotransmisores e Impulsos Eléctricos
NEUROMECANICA
NEUROMECANICA
NEUROGLIA: SNC1. Astrocitos2. Oligodendrocitos3. Microglia4. Células ependimarias
NEUROMECANICA
NEUROGLIA:
OLIGODENDROCITO
Formación de Mielina en el Sistema
Nervioso Central
NEUROMECANICANEUROMECANICA
NEUROMECANICA
NEUROGLIA: SNC
1. Astrocitos: Sostén y Nutrición de las Neuronas
2. Oligodendrocitos: Formación de Mielina SNC
3. Microglia: Limpieza – Fagocitosis – Defensa – Inflamación
4. Células ependimarias: Revisten cavidades, Producen y Absorben LCR
NEUROMECANICA
NEUROMECANICA
NEUROGLIA: SNP1. Células satélite, en
raíz dorsal del ganglio espinal
2. Células de Schwann:
Produce la Mielina del Sistema Nervioso Periférico
NEUROMECANICA
Impulso Nervioso
NEUROMECANICAINGENIERIA BIOMEDICA
NEURONA Propiedades de su membrana
Potencial de Reposo de la membrana: - 60 a 80 (mV), diferencia de potencial eléctrico (gradiente eléctrico) entre el exterior (+) y el interior (-) de la membrana. [ iones: Na + , K + , Cl - , Ca ++ ]
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Membrana Polarizada – no estimulada
Membrana en su exterior (+) interior (-)
NEUROMECANICAINGENIERIA BIOMEDICA
POTENCIAL DE ACCION:
Despolarización: Cambios en el potencial de reposo de lamembrana, fenómeno bioeléctrico que caracteriza al impulsonervioso. (entrada de Na+) – por canales iónicos
Membrana en su exterior (-) interior (+)
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Membrana Despolarizada - Estimulada
NEUROMECANICAINGENIERIA BIOMEDICA
Potencial de Acción:
Repolarización: Restablecimiento del Potencial de Reposo de lamembrana. (salida de K+) – por canales iónicos
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Membrana Repolarizada
Membrana en su exterior (+) interior (-)
INGENIERIA BIOMEDICA
Potencial de Acción:
Cambios iónicos
y eléctricosse suceden al recibir la
Neurona un estímulo
INGENIERIA BIOMEDICA
Potencial de Acción:
Cambios iónicos
y eléctricosse suceden al recibir la
Neurona un estímulo
NEUROMECANICAINGENIERIA BIOMEDICA
Potencial de Acción:
NEUROMECANICAINGENIERIA BIOMEDICA
Potencial de Acción:
NEUROMECANICAINGENIERIA BIOMEDICA
Hiperpolarización
NEUROMECANICAINGENIERIA BIOMEDICA
Impulso Nervioso: Propagación , Extensión, Conducción del Potencial de Acción
Onda de actividad eléctrica que progresa a lo largo de laneurona, sin decremento.
Implica una inversión de la polaridad de la membrana de laNeurona, a la cual se le conoce como despolarización.
.
NEUROMECANICAINGENIERIA BIOMEDICA
Impulso Nervioso:
¿Qué genera un impulso eléctrico?
Un estímulo que ingresa por un receptor o por una sinapsis.
Umbral: Intensidad mínima para generar un impulso nervioso.
LEY DEL TODO O NADA, El potencial de acción constituye una respuesta total a un estímulo adecuado, si este no alcanza el umbral, no genera el impulso nervioso, una vez alcanzado es irreversible.
NEUROMECANICAINGENIERIA BIOMEDICA
Impulso Nervioso:
El potencial de acción puede propagarse en cualquier dirección a lolargo de un axón, la dirección que sigue en condiciones fisiológicasestá determinada por una polaridad de las sinapsis.
Los impulsos nerviosos (potencial de acción), inician en el conoaxónico y se propagan por el axón alejándose del cuerpocelular, llegan a los botones axónicos y se transfieren a través de lasinapsis hacia las dendritas del cuerpo neuronal.
NEUROMECANICAINGENIERIA BIOMEDICA
NEURONA
Dirección del Impulso nervioso
Sinapsis – Dendritas – Cuerpo – Cono Axónico – Axón – Botón Axónico - Sinapsis
INGENIERIA BIOMEDICA
1. Cuerpo celular2. Dendritas 3. Núcleo - nucleolo4. Aparato de Golgi 5. Cono axónico 6. Cuerpos de Nissl 7. Mitocondria 8. Axón mielínico o Amielínico9. Célula de Schwan 10. Nódulo de Ranvier 11. Colateral del axón 12. Telodendro
13. Botones terminales
NEUROMECANICAINGENIERIA BIOMEDICA
Impulso Nervioso:
Propagación o Conducción del impulso eléctrico
Conducción por contigüidad, despolarización sucesiva. Neuronas Amielínicas
Conducción Saltatoria, de nodo a nodo de RanvierNeuronas Mielínicas
INGENIERIA BIOMEDICA
Sistema Nervioso Periférico
Nervios Periféricos
Fibras Nerviosas (axones)
(mielínicas o amielínicas)
INGENIERIA BIOMEDICA
Impulso Nervioso:
Despolarizaciónseguida de Repolarización
NEUROMECANICAINGENIERIA BIOMEDICA
Impulso Nervioso:
Propagación o Conducción del impulso eléctrico
La velocidad de la conducción de un impulso a lo largo de una fibra nerviosa se incrementa con el diámetro del axón, que es además directamente proporcional al grosor de la vaina de mielina.
Fibras nerviosas Mielínicas. Más velocidad y menor consumo de energía
Impulso Nervioso:
Progresión Continuadel impulso nervioso en FIBRAS AMIELÍNICAS
INGENIERIA BIOMEDICA
En este pequeño gráfico, representando un axón,
el rojo representa el sodio fluyendo dentro y el naranja representa al potasio fluyendo fuera:
NEUROMECANICAINGENIERIA BIOMEDICA
Impulso Nervioso:
Progresión Saltatoriadel impulso nervioso en
FIBRAS MIELÍNICAS
NEUROMECANICAINGENIERIA BIOMEDICA
La vaina de mielinaalrededor de muchos axones
acelera este proceso considerablemente: en lugar de un pequeño segmento disparando
la acción al segmento más cercano, los cambios “saltan”
de un hueco en la funda hasta el siguiente. Esto es llamado conducción saltatoria .
NEUROMECANICAINGENIERIA BIOMEDICA
SINAPSIS y NEUROTRANSMISORES
INGENIERIA BIOMEDICA
INGENIERIA BIOMEDICA
Sinapsis: Significa conjunción o conexión,
Sherrington 1897
Sitio de Unión o contacto entre dos neuronas,
Concepto:Estructural y Funcional
INGENIERIA BIOMEDICA
Neurona 1:botón terminal del axón
MEMBRANA PRESINAPTICA
Hendidura SinápticaEspacio Sináptico
Neurona 2:Terminación dendrítica
MEMBRANA POSTSINAPTICA
INGENIERIA BIOMEDICA
Tipos de Sinapsis
1. de acuerdo a su estructura: (axodendrítica -dendrodendrítica – axoaxónica – Axosomáticas -Neuromuscular)
2. de acuerdo a su función:
Eléctricas – uniones estrechas – no vesículas – no NT
Químicas (Excitatorias - Inhibitorias) - Neurotransmisores
INGENIERIA BIOMEDICA
Sinapsis
Químicas : Neurotransmisor – receptores postsinápticos
• Excitatorias: Despolarización
Potencial Postsináptico excitatorio
• Inhibitorias – Hiperpolarización
Potencial Postsináptico inhibitorio
INGENIERIA BIOMEDICA
Sinapsis
Químicas :
Potenciales Postsináptico excitatorio y
Postsináptico inhibitorio, concluyen mediante 2 procesos
• Desactivación enzimática
• Recaptura
INGENIERIA BIOMEDICA
Tipos deSinapsis
Una Neurona puede
Tener de 1000 a 10,000
Conexiones Sinápticas
Impulso Eléctrico
Impulso Eléctrico
Sinapsis: Fisiología
SINAPSISINGENIERIA BIOMEDICA
A nivel del botón pre sináptico, la llegada del Impulso eléctrico desencadena la movilización
de las vesículas del neurotransmisor, hacia la membrana presináptica,
EVENTO propiciado por la entrada del ión CALCIO.
INGENIERIA BIOMEDICA
Neurotransm isores m oleculares
Neurotransm isor Efecto postsináptico
Acetilcolina Excitador
Ácido gam maam inobutírico GABA Inhib idor
G lic ina Inhib idor
G lutamato Excitador
Aspartato Excitador
Dopam ina Excitador
Noradrenalina Excitador
Serotonina Excitador
H istam ina Excitador
Monoaminas
Ac. Glutámico -
INGENIERIA BIOMEDICA
Áreas comunes de concentración de neurotransmisores
Neurotransmisor Áreas de concentración
Acetilcolina (ACh) Uniones Neuromusculares, ganglios autónomos,
neuronas parasimpáticas, núcleos motores de los nervios
craneales, núcleo caudado y putamen, núcleo basal de
Meynert, porciones del sistema limbico.
Norepinefrina (NE) Sistema nervioso simpático, el locus cerúleus, el
tegmento lateral.
Dopamina (DA) Hipotálamo, Sistema nigrostriatal del cerebro.
Serotonina (5-HT) Neuronas parasimpáticas en el intestino, glándula
pineal, núcleo rafe magno de la protuberancia.
Ácido g-aminobutírico (GABA) Cerebelo, el hipocampo, la corteza cerebral, el sistema
del striatonigral.
Glicina Médula espinal
Ácido glutámico Médula espinal, el tallo cerebral, el cerebelo, el
hipocampo, la corteza cerebral.
INGENIERIA BIOMEDICA
N eurotransm isor Localización Función
Transm isores pequeños
A cetilcolina S inapsis con m úsculos y
glándulas; m uchas partes del
s is tem a nerv ioso central
(SN C )
Excitatorio o inhibitorio
Envuelto en la m em oria
Am inas
Serotonina
Varias regiones del SN C
M ayorm ente inhibitorio; sueño, envuelto en
estados de ánim o y em ociones
H istam ina Encéfalo M ayorm ente exc itatorio; envuelto en
em ociones, regulac ión de la tem peratura y
balance de agua
D opam ina Encéfalo; s is tem a nerv ioso
autónom o (SN A)
M ayorm ente inhibitorio; envuelto en
em ociones/ánim o; regulac ión del control
m otor
Epinefrina Areas del SN C y div is ión
s im pática del SN A
Excitatorio o inhibitorio; horm ona cuando es
producido por la glándula adrenal
N orepinefrina Areas del SN C y div is ión
s im pática del SN A
Excitatorio o inhibitorio; regula efectores
s im páticos; en el encéfalo envuelve
respuestas em ocionales
Am inoácidos
G lutam ato
SN C
E l neurotransm isor exc itatorio m ás
abundante (75% ) del SNC
G AB A Encéfalo E l neurotransm isor inhibitorio m ás
abundante del encéfalo
G licina M édula espinal E l neurotransm isor inhibitorio m ás com ún de
la m édula espinal
O tras m oléculas
pequeñas
Ó xido nítrico
Inc ierto
Pudiera ser una señal de la m em brana
posts ináptica para la p res ináptica
INGENIERIA BIOMEDICA
Neurotransm isores neuropeptíd icos
Corticoliberina
Corticotrop ina (ACTH)
Beta endorfina
Sustancia P
Neurotensina
Somatostatina
Brad icin ina
Vasopresina
Angiotensina II
Neurotransm isor Localización Función
Transm isores grandes
N européptidos
Péptido
vaso-activo
in testinal
Encéfalo; a lgunas fibras del
SN A y sensoria les, retina,
tracto gastrointestinal
Función en el SN inc ierta
C olecistoquinina Encéfalo; retina Función en el SN inc ierta
Sustancia P Encéfalo;m édula espinal, rutas
sensoria les de dolor, tracto
gastrointestinal
M ayorm ente exc itatorio; sensaciones de
dolor
Encefalinas Varias regiones de l SN C ;
retina; tracto intestinal
M ayorm ente inhibitorias; actuan com o
opiatos para bloquear el dolor
Endorfinas Varias regiones del SN C ;
retina; tracto intestinal
M ayorm ente inhibitorias; actuan com o
opiatos para bloquear el dolor
NEUROMECANICAINGENIERIA BIOMEDICA
botón terminal con dendritas
Axodendrítica
UNION NEURO MUSCULAR
INGENIERIA BIOMEDICA
INGENIERIA BIOMEDICA
Unión Neuro Muscular = Placa Terminal Motora
• Neuronas Motoras:
1. Fibras grandes Mielinicas Alfa : Fibras extrafusales
2. Fibras pequeñas amielínicas gamma: Fibras intrafusales
3. Fibras finas C Amielínicas: Músculo liso
INGENIERIA BIOMEDICA
INGENIERIA BIOMEDICA
Unidad Motora
• Grupo de Fibras musculares inervadas por una
Motoneurona alfa.
• Movimiento fino una motoneurona inerva pocas fibras
musculares (músculos del ojo y de la mano)
• Movimiento grueso una motoneurona inerva a cientos de fibras
musculares (músculo glúteo mayor)
INGENIERIA BIOMEDICA
SinapsisUnión Neuro Muscular = Placa Terminal Motora
• Elemento Nervioso:
Botón terminal del Axón de la Neurona Motora
• Elemento Muscular:
Fibra Muscular – Placa basal
INGENIERIA BIOMEDICA
Unión Neuro Muscular:
Membrana Presináptica
Axolema ;
Hendidura Sináptica:
30 – 50 nm
Membrana Postsinaptica
Sarcolema:
INGENIERIA BIOMEDICA
Unión Neuro Muscular : Fisiología
• Impulso Nervioso en la Motoneurona - Soma - Axón
• Membrana Presináptica
• Vesículas exocitosis
• Hendidura Sináptica:
• Liberación del Neurotransmisor: Acetilcolina (Ach)
• Membrana Postsinaptica
• Receptores Nicotinicos de Acetilcolina
• Entrada de Na + (Sodios)
• Potencial de la Placa terminal
• Potencíal de Acción -¨Propagación
• Miofibrillas contractiles (Ca++)
• Contracción Muscular
Hidrólisis de la Acetilcolina por la
enzima Acetilcolinesterasa
(AChE),Repolarización de la
fibra muscular
INGENIERIA BIOMEDICA
Sinapsis Unión Neuro Muscular