organización del sistema nervioso -...

50
Organización del Sistema Nervioso Héctor L. Santiago, Ph.D. INPE 6998 REGULACION NEUROQUIMICA

Upload: trinhdien

Post on 03-Jul-2018

214 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Organización del Sistema Nervioso

Héctor L. Santiago, Ph.D.INPE 6998

REGULACION NEUROQUIMICA

Organización del Sistema Nervioso

Sistema Nervioso Central (CNS)CerebroMédula Espinal

Sistema Nervioso Periferal (PNS)Sistema Nervioso Somático

Nervios CranealesNervios Espinales

Sistema Nervioso Autonómico (ANS)Sistema Nervioso SimpatéticoSistema Nervioso Parasimpatético

Sistema Nervioso EntéricoSistema Digestivo

Sistema Nervioso

Tipos de Neuronas

Neuronas aferentesTransmiten señales de receptores vía los nervios craneales y espinales al CNS

Neuronas eferentesTransmiten señales del CNS a través de los nervios craneales y espinales a tejidos o órganos efectores (músculos y glándulas)

Sistema Nervioso

(A) CNS(1) Corteza Cerebral(2) Tronco Encefálico(3) Cerebelo(4) Médula Espinal

(B) PNS(B1) SNS(B2) ANS

Sistema Nervioso Central (CNS)

Corteza Cerebral

Contiene ~ 100 billones de neuronasÁrea de ¼ M2

Ciertas funciones de la corteza cerebral han sido identificadas observando los efectos de lesiones y por estimulación eléctrica durante cirugíaCarece de receptores de dolorPosee un largo número de neuronas destinadas a regiones del cuerpo con funciones altamente especializadas como la boca y manos.

Corteza Cerebral

Funcionalmente dividida en 3 áreas:Sensoriales

Recibir información sensorialRecibe señales de receptores sensoriales en la piel y de receptores gustativos en la boca

MotorasControl movimiento voluntarioInicia señales motoras a los músculos esquelétales

AsociaciónEnlace entre las áreas motoras y sensorialesPensamiento, aprendizaje, lenguaje, memoria, juzgar, personalidad

Corteza Cerebral

Áreas o Lóbulos:Frontal

MotoraParietal

SensorialTemporal

AuditivaOccipital

Visión

Fisuras

Dividen el cerebro en 2 hemisferios y cada hemisferio en lóbulosFisura longitudinal

Separa los 2 hemisferios cerebrales

FisurasFisura Central

Separa el lóbulo frontal y parietalÁrea primaria motora -Corteza primaria sensorial

Fisura Parieto-Occipital

Separa el lóbulo occipital y parietal

Fisura LateralSepara el lóbulo frontal y temporal

Motor Homonculus

Refleja la cantidad de corteza cerebral designadas para controlar cada parte del cuerpoMayor cantidad de la corteza cerebral dedicada a actividades complejas, de fino movimiento y de alta destreza

Cordón Espinal

Se extiende desde la base del cerebro hasta la primera vértebra lumbarTransmite impulsos desde y hacia el cerebroRecibe información sensorial de la piel, articulaciones y músculos del tronco y apéndicesRecibe información de los órganos internos y controla la mayoría de la funciones de las víscerasControla reflejos

Anatomía del cordón espinal

Raíz Dorsal (Aferente)Neuronas sensoriales entran al cordón espinal hacia el cerebro

Raíz Ventral (Eferente)Neuronas motoras salen del cordón espinal

Ganglio de la Raíz DorsalAgregado de células de neuronas sensoriales

Nervio EspinalUnión de la raíz dorsal y ventral

Sistema Nervioso Periferal (PNS)Sistema Nervioso Somático

Enerva músculos lisos y estriadosControl voluntario

Sistema Nervioso AutonómicoEnerva músculo lisoOpera bajo el nivel de concienciaControl involuntarioMantiene la homeostasis División Simpatética y ParasimpatéticaEfecto Recíproco

Cada tejido o órgano tiene enervación dualSNS – SNPSInhibe - Estimula

Nervios Craneales

12 pares de nervios cranealesSe originan en el cerebro e inervan los órganos sensoriales, músculos y glándulas de la cabeza como también la mayoría de los órganos internosSe clasifican en sensoriales, motores y mixtos

Nervio Tipo Funciones

(I) Olfatorio Sensitivo Olfato

(II) Óptico Sensitivo Visión

(III) Oculomotor Motor Movimiento del párpado y ojoConstricción pupilar

(IV) Trochlear Motor Inerva el músculo oblicuo superiorMueve el ojo hacia abajo y

lateralmente(V) Trigémino Mixto Sensación de la piel, músculos y

articulaciones de la cara y bocaInnervación de dientesMasticación

(VI) Abducens Motor Movimiento lateral del ojo

(VII) Facial Mixto Controla la mayoría de las expresiones faciales

Secreción de lagrimas y salivaGusto

(VIII) Auditivo Sensitivo AudiciónEquilibrioSentido de movimiento

(IX) Glosofaríngeo Mixto Gusto lenguaSensación del paladarCarótidasInerva la glándula parótida

(X) Vago Mixto Inerva músculos liso y estriado de los sistemas respiratorio, cardiovascular y digestivo

Presión sanguínea de la aorta

(XI) Accesorio Motor Controla la degluciónInerva el trapecio y

esternocleidomastoideo (músculos del cuello)

(XII) Hipogloso Motor Inerva los músculos de la lengua

División ParasimpatéticaOrigina en las regiones altas y bajas del cuerpoCraneo – SacralEnvuelto en estados de calma o inactividadEl nervio vago es la enervación mas importante del sistema parasimpatéticoAxones Preganglionicos LargosAxones PostganglionicosCortosLos axones viajan distancias considerables hasta llegar a los gangliones terminales, los cuales están situados dentro o bien cerca de los órganos enervados

Division SimpatéticaOrigina en la región media del cuerpoToraco –LumbarEnerva las partes altas y bajas del cuerpoEnvuelto en situaciones de estrés y ejercicioGlándulas adrelanesforman parte del SNSAxones PreganglionicosCortosAxones Postganglionicos Largos

Teoría NeuronalEstablece que las células nerviosas son la unidad básica de señal del sistema nervioso.

Principio de la polarización dinámica.Establece que la información fluye en una dirección predecible y consistente dentro de cada célula nerviosa.Afirma que en una neurona la información viaja en una sola dirección

Principios de la especificidad de conexión:No existen conexiones citoplásmicas entre neuronas.Las neuronas no se conectan indiscriminadamente entre si para formar redes al azar.Cada célula establece conexiones especificas en puntos de contacto sináptico precisos y especializados.

La habilidad del sistema nervioso en controlar todo el cuerpo depende de la función integrada de muchas neuronasBillones de neuronas de diferentes tiposNo por diferencias anatómicas sino por células similares que ejercen diferentes funciones y dependiendo como estas estén conectadas

Tejido Nervioso

Células nerviosasCélulas gliales (glía)

Neuroglia “Glia–glue”Pegaban o unían neuronasNo participan directamente en la transmisión eléctricaProveen soporte o sostén al sistema nerviosoForman la mayoría del volumen del CNSCerebro (10:1) células gliales: neuronasRetienen la habilidad de dividirseSon altamente activas metabólicamenteContienen cantidades significativas de Mitocondria, Retículo endoplásmico, Ribosomas y Lisosomas

NeuronasTransmiten señales

Tipos de Células Gliales

Dentro del CNSAstrocitosOligodendrocitosEpendymal cellsMicroglía

Fuera del CNS (PNS)Células de SchwannCélulas satélite

Astrocitos

Crean procesos citoplásmicosForman uniones entre neuronas y capilaresEstán unidas por “gap junctions” que permiten el fácil paso de pequeñas moléculasFagocíticasInician respuestas inmunológicasAyudan en la síntesis y destrucción de NT

OligodendrocitosResponsables de formar capas de mielina alrededor de los axones de neuronas dentro del CNSAumenta la velocidad de conducción

Ependymal CellsForman capas que cubren cavidades en el cerebro y cordón espinalJuegan un papel importante en la formación del CSF

MicrogliaProtecciónCélulas fagocíticas que migran a lugares de daño en el CNS causadas por infecciones o enfermedad.Activadas

TraumaAtaques epilépticosEsclerosis múltipleDemencia (SIDA)ParkinsonAlzheimer

Células SatéliteProveen soporte para agregados de cuerpos de neuronas

Células Gliales

Células de Schawnn

Forman capas de mielina en axones de neuronas del PNS fuera del CNSAyudan en la conducción de impulsosNódulos de Ranvier – Espacios no mielinados en el axon

Capas de mielina alrededor de los axones

Estructura de una neurona

(a) Motora (b) Sensorial

DendritasReciben señales de otras neuronas y envían información hacia el soma

SomaCuerpo celularCitoplasmaOrganelos

Mitocondria, Núcleo, Nucleolo, y Gránulos de nissl (Retículo endoplásmico y Ribosomas)

Montículo del axon“Axon Hillock”

Lugar de inicio del potencial de acción

AxonSinapsis

Neurona pre-sinápticaHendidura sinápticaNeurona post-sináptica

Clasificación de las neuronasBasado en el número y forma de las prolongaciones

UnipolaresBipolares

PseudounipolarMultipolares

Basado en la conexión Neuronas sensoriales o aferentes

Percepción y coordinaciónNeuronas motoras o eferentes

Movimiento y secreciónInterneuronas o neuronas de asociación

Transmisión o proyecciónLocales

Basado en el largo del axonBasado en el NT

ACH – ColinergicasEPi – AdrenergicasNEPI – NoradenergicasDOPA – Dopaminergicas

Basadas en circuitosMonosinápticasMultisinápticas

Variabilidad de dendritas

Sinapsis

Zona de contacto especializada donde ocurre la comunicación entre neuronasLugar de transmisión de impulsos entre neuronas Espacio entre la neurona Pre-sináptica y Post-sinápticaTipos de transmisión en las Sinapses:

Transmisión QuímicaMediante mediador químico (NT)

Transmisión EléctricaMediante paso de iones

Sinapses Eléctricas

Espacio extracelular: 2 nmExiste continuidad citoplásmica entre las células prey post sinápticasAgente mediador

Corriente iónicaPoco o ningún retraso sinápticoLa transmisión está limitada únicamente por la velocidad de transmisión electrotónica a través de la corta distancia que separa la los elementos pre y post sinápticos Típicamente son bi-direccionales

Sinapses QuímicasNo existe contacto real o anatómico entre neuronas No hay continuidad citoplásmica entre las células pre y post sinápticasEspacio extracelular: 30 – 50 nm Agente mediador: Mensajero químicoExiste un retraso sináptico significativo de por lo menos 0.3 msec y en general de 1 – 5 msec o mas.Parte del retraso es causado por el tiempo necesario:

Para abrir los canales de Ca++ y el proceso de secreción en los terminales pre-sinápticosPara que los NT difundan a través de la hendidura sináptica, se enlace con receptores y inicie un potencial sinápticoMayor tiempo es necesario en células donde la acción de segundos mensajeros es requerida para activar los canales de iones

Unidireccionales

Sinapses Químicas y Eléctricas

Sinapsis Química

Transmisión Sináptica Química

Sinapsis Eléctrica

El canal se abre o cierra debido a la rotación de las conexinas. Mecanismo de apertura y cierre ocurre a través de un cambio en conformación en respuesta a niveles citoplásmicos de pH y Ca++

Cierre del canal en respuesta a:↓pH ↔↑ [H+]↑ Ca++

Activación rápida y simultanea de las células interconectadasFlujo directo de corrienteCélulas acopladas eléctricamente tienden a lanzar potenciales de acción de forma sincrónicaDesencadena potenciales de acción de manera explosivaLa velocidad de conducción es importante en algunas respuestas de huida

Otras Funciones

Conexones también transmiten señales metabólicas entre célulasCanales son relativamente grandes y no selectivosPermiten el fácil paso de cationes e iones inorgánicosCompuestos orgánicos de MW moderado como:

Segundos mensajerosInositol Triphosphate (IP3)Cyclic AMP (cAMP)

Péptidos