NDICE

TEMA 1: CLULAS DEL SISTEMA NERVIOSO; NEURONAS Y GLA

TEMA 1: CLULAS DEL SISTEMA NERVIOSO; NEURONAS Y GLA

INTRODUCCIN

En 1838 se pensaba que el tejido vegetal estaba compuesto de clulas (Schleiden). Esto fue llamado TeoraCelular. En 1839 Schwann propuso esta teora celular al tejido animal, no se saba de qu estaba formado elcerebro. Las razones eran que no se contaba con las tcnicas suficientes para analizar los tejidos, slo secontaba con el microscopio ptico.

Las teoras que se manejaban por esos aos es la Teora Reticular defendida por Golgi. Propona que elsistema nervioso funcionaba estando las neuronas conectadas entre s, existiendo canales, es decir, un contactofsico entre las clulas.

Ms tarde Golgi cre en 18701880 un sistema de tincin para ver las neuronas, aunque no se le hizo muchocaso hasta 1890, cuando Ramn y Cajal empez a observar las neuronas. Realiz excelentes dibujos sobre lasneuronas.

En 1891 Waldeyer recopil todos los trabajos de varios cientficos basados en Cajal y desarroll la Doctrinade la Neurona, que es la teora celular aplicada al sistema nervioso. Tambin propuso algo que ya habapropuesto Cajal: Las neuronas eran clulas independientes y el sistema nervioso est formado porclulas.

Ramn y Cajal propuso que cada clula nerviosa es una unidad gentica y anatmica igual que las otrasclulas del cuerpo, y en consecuencia, el tejido nervioso est formado por poblaciones de estas unidadesorganizadas en sistemas funcionales.

A mediados del siglo XX se descubri que efectivamente las neuronas no estaban en contacto gracias almicroscopio elctrico.

Una vez aclarado que el sistema nervioso estaba formado por clulas independientes se encontr similitudes ydiferencias entre las clulas del resto de los tejidos. Las diferencias se basan en la transmisin de lainformacin en base de respuestas elctricas. Esto no lo hace el resto de los tejidos corporales.

Sus funciones son: transmitir, integrar y discriminar informacin. Las neuronas son capaces de generar ytransmitir seales elctricas a lo largo de distancias relativamente grandes. Especializacin en la interpretacinde la informacin segn el sistema implicado.

Esta capacidad de transmitir informacin a largas distancias se cree que fue paralela al desarrollo de capacidadde generar la capacidad elctrica.

Todas las neuronas estn especializadas en interpretar l informacin, dependiendo del sistema en el que seencuentren.

TIPOS DE CLULAS EN EL SISTEMA NERVIOSO Neuronas.

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Son las unidades bsicas del sistema nervioso, estn separadas estructural, metablica y funcionalmente unasde otras.

Clulas de Soporte (Gla)

Forman un sistema de apoyo a las neuronas, realizan funciones que las neuronas no pueden hacer. Recibendiversos nombres dependiendo del sistema nervioso del que estemos hablando. Varan segn la formacin delsistema nervioso en el que se encuentran

ESTRUCTURA Y FUNCIN DE LAS NEURONAS Cuerpo celular o Soma.

Es el centro metablico y de sntesis de la neurona y contiene la mayor parte de la maquinaria que mantienelos procesos vitales de la clula. Entre otros constituyentes contiene millones de molculas de protenas, milesde millones de lpidos, cientos de miles de millones de molculas de ARN y billones de iones de potasio.

Sus funciones son la recepcin de informacin y su transmisin.

Las partes del Soma son las siguientes:

Ncleo

Contiene el ARN ribosmico, material del que estn compuestos los ribosomas. Es redondo u ovalado y estrodeado pro la membrana nuclear. Contiene el nucleolo y los cromosomas.

Su funcin es la transmisin de informacin gentica: paso de ADN a ARN y unin con los ribosomas para lasntesis de protenas, elementos importantes para la funcin celular.

El paso de ADN a ARNm se denomina Transcripcin. Los genes estn contenidos en los cromosomas(ADN, cido desoxirribonucleico). El ARNm es el transmisor de la informacin de los genes y la lleva alcitoplasma que va a sintetizar las protenas.

Citoplasma

Est formado por una sustancia gelatinosa, semilquida y est delimitada por la membrana. No es esttico einerte, sino que se mueve y fluye. Su forma vara segn los diferentes tipos de neuronas.

Contiene los siguientes rganos especializados:

Mitocondras

Con forma ovalada, constan de dos membranas (externa e interna). La membrana interna est arrugada yforma una serie de crestas mitocondriales que llena todo su interior.

Su principal funcin es la de proporcionar a la neurona una fuente de energa inmediata; el ATP (molculade adenosn trisfofato) a partir de la degradacin de nutrientes, para obtener fundamentalmente glucosa quees el alimento del sistema nervioso.

Este fenmeno recibe el nombre del ciclo de Krebs, que son unas reacciones qumicas en las que participa laglucosa y el oxgeno.

Ellas misma contienen material gentico. Algunos bilogos piensan que eran organismos (bacterias)

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independientes que practicaron simbiosis con la clula.

Retculo Endoplasmtico (Dentro del citoplasma)

Tiene dos formas: Rugoso y Liso. Ambos estn formados por capas plegadas de membranas idnticas a lamembrana celular.

El Rugoso se encuentra pegado a la membrana celular. Contiene ribosomas donde se realiza la sntesis deprotenas que sern transportadas al exterior celular.

El Liso no contiene ribosomas y est relacionado con el transporte de sustancias al aparato de Golgi a travsdel citoplasma.

En el Rugoso hay algunos ribosomas libres que sintetizan protenas para la propia clula. Los que estn en elRugoso sintetizan protenas que van que van a salir de las clulas. Estos estn pegados a la membrana nuclear.

El aparato de Golgi

Es un tipo especial de retculo endoplasmtico liso. El aparato de Golgi produce adems los lisosomas.

Su funcin principal es la de envolver o empaquetar las secreciones neuronales finales en bolsas ocontenedores (vesculas de Golgi) de membranas producidas por l. Las manda al citoplasma para salir alexterior. Estas secreciones proceden principalmente del retculo endoplasmtico liso.

Los lisosomas son pequeos sacos que contienen enzimas (catalizadores de reacciones qumicas) cuya funcines la de degradar las sustancias no necesarias a las clulas. Los productos residuales son reciclados oexcretados fuera de la clula. Dentro de ellos van las enzimas.

El Citoesqueleto

Est en el citoplasma y le va a proporcionar a la neurona un soporte fsico, un armazn. Est compuesto pordiferentes estructuras:

Microfilamentos o Neurofilamentos: Estructuras en forma de hilos, que se encuentran cerca de lamembrana de la neurona y son los que dan su forma. Otra funcin que realizan es el transporte desustancias a travs de la membrana celular, tanto para el exterior como para el interior.

Microtbulos: Son ms gruesos y tienen forma de tubo. Su funcin principal es el transporte desustancias dentro del citoplasma, y aveces le proporcionan la fuerza motora para que se muevandichas clulas.

Microtrabculas y Fibras intermedias: Tienen aspecto de fibras mnimas y tambin proporcionanfuerza motriz para desplazarse.

PARTES QUE DIFERENCIAS LAS NEURONAS DE OTRAS CLULAS: DENTRITAS Y AXN Dentritas (rbol Dentrtico).

Son prolongaciones que parten del cuerpo del Soma. Presenta una variedad en cuanto a formas quefundamenta los diferentes tipos de neuronas.

Estas prolongaciones se ramifican formando las espinas dentrticas (ramificaciones ms finas). El rboldentrtico da la caracterstica de su forma. Ocupan la mayor parte de las neuronas. Su funcin principal es larecepcin de informacin (igual que el Soma) y en otras ocasiones tambin la transmiten.

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Axn

Desde un punto de vista funcional, el cuerpo celular y las dentritas estn especializadas en la recepcin eintegracin de la informacin. El Axn se encarga de la transmisin de esta informacin desde el cuerponeural a otras neuronas mediante un mensaje elctrico.

Es una prolongacin que parte del cuerpo celular. Tiene forma de tubo (aunque es bastante variable), acaba enuna serie de ramificaciones (ramificaciones o colaterales axnicas).

Partes del Axn

Membrana externa:

Delimita el Axn.

Cono Axnico

Regin en forma de cono que se origina en el exterior del cuerpo celular y donde comienza el Axn.

Mielina

Sustancia que rodea a la mayor parte de los axones. Esta sustancia no es secretada por las neuronas sino porlas clulas de apoyo (Glas).

Su funcin es la mejora en la comunicacin entre neuronas. Esta propiedad existe gracias a los ndulos deRanvier (pequeas zonas dentro del axn que no estn cubiertos de mielina). Cuantos ms axones cubiertosde mielina mayor es la posicin de la escala evolutiva del organismo (relacin directa).

Microtbulos y Microfilamentos

Estn presentes dentro del axn, en el axoplasma. Su principal funcin es transportar sustancias desde el somahasta el final del axn. Es el fitoesqueleto.

Botones Terminales (Pies Terminales)

Pequeos engrosamientos que se encuentran al final de las ramificaciones axnicas o axonales. Transmiten lainformacin procedente del axn.

El lugar especfico donde se da la transmisin de informacin es la Sipnasis. Hay un contacto no fsicoentre estos botones y otras dentritas.

En la Sipnasis existen una serie de elementos:

Membrana Presinptica: La que envuelve al botn. Transmite informacin. Membrana Postsinptica: Es la membrana que envuelve a la espina dentrtica que va a recibir lainformacin.

Vesculas Sinpticas: Rellenas de neurotransmisor (sustancia qumica, llena de informacin). Hendidura Sinptica: Espacio fsico entre neuronas.

Como acabamos de decir la informacin se transmite por unas sustancias qumicas, que es el mtodo decomunicacin general.

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TIPOS DE NEURONAS

Hay diversas clasificaciones. Pero si la hacemos en funcin de las dentritas y el axn son las siguientes:

Neuronas multipolares: Son las ms comunes en el sistema nervioso central. La membrana somticada lugar a un axn y a muchos rboles dentrticos.

Neuronas bipolares: La membrana somtica da lugar a un axn y a un rbol dentrtico en polosopuestos al soma. La mayor parte de ellas reciben informacin sensorial (es decir, los estmulos querecibimos del ojo, del odo, etc.).

Neuronas unipolares: La membrana somtica da origen a una prolongacin que se subdivide en otrasdos: las dentritas y el axn. La que est ms alejada del sistema nervioso central es el polo receptor(imput), y es la que est situada en los rganos sensoriales (dentritas), y el polo transmisor (output) esel ms cercano al sistema nervioso central, el axn.

Otra clasificacin se da por el tamao:

Neuronas de pequeo tamao: Pertenecen a circuitos locales (se transmiten informacin en circuitospequeos), neuronas en estructuras muy cercanas: clulas Granulares (con forma de grano, cerebelo),fusiformes (con forma de huso), estrelladas (forma de estrella), etc.

Neuronas de gran tamao: Forman parte de los llamados circuitos de proyeccin del cerebro,sistemas que ponen en comunicacin distintas estructuras ms alejadas entre s: clulas piramidales(corteza cerebral), clulas de Golgi, clulas de Purkinje (cerebelo).

CLULAS DE SOPORTE O APOYO CLULAS GLIALES O GLA

Se encuentran slo en el sistema nervioso central y ocupan la mitad de todo el volumen del cerebro. Una desus caractersticas es que durante la vida adulta del sujeto se multiplican como otras clulas del cuerpo, hechoque no ocurre con las neuronas.

Algunas de sus funciones son las siguientes:

Proporcionan un mtodo de soporte a las neuronas para que se queden fijas en su sitio. Suministran a las neuronas el aporte adecuado de nutrientes. Aslan a las neuronas unas de otras para facilitar la transmisin de informacin. Destruyen o eliminan lo que est muerto por lesin o envejecimiento en el tejido: neuronas, axones,dentritas.

Tipos de Gla

Astrociotos o Astrogla

Tienen forma de estrella, son los ms grandes y proporcionan el soporte a las neuronas. Eliminan tambin losdesechos (fagocitosis, comerse a los desechos). Amortiguan el fluido de las neuronas para facilitar latransmisin de la informacin y aslan la Sipnasis.

Microgla

Es la ms pequea y su funcin principal es ayudar a los astrocitos con la fagocitosis. Tienen una capacidadmayor para moverse.

Oligodendrogla

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Es de tamao intermedio y tiene pocas prolongaciones. Su funcin principal es servir de soporte a los axonesy producir la vaina de mielina. Tambin son llamadas clulas satlite perineurales.

Clulas de Schwan

Se encuentran en el Sistema Nervioso Perifrico.

Realizan las mismas funciones que la gla en el Sistema Nervioso Central: producen mielina, eliminan losaxones muertos, etc.

Algunas de las diferencias son las siguientes:

Cada clula de Schwan produce mielina a un solo axn, y toda ella lo rodea. La oligodendroglaproporciona mielina a varios axones y es una clula independiente.

Ayuda a la regeneracin de axones. Los axones regenerados encuentran de nuevo su camino parahacer la Sipnasis y las clulas de Schwan son quienes las guan.

El cerebro y la mdula espinal son los que forman el Sistema Nervioso Central y estn protegidas porhuesos. Las partes no protegidas corresponden al Sistema Nervioso Perifrico.

tema 2: transmisin de informacin en el sistema nervioso. potencial de accin. sinpsis. Potencialespostsinpticos. Integracin neural. transmisores qumicos

TRANSMISIN DE INFORMACIN EN EL SISTEMA NERVIOSO.

El mensaje que recibe una neurona es transmitido desde su lugar de recepcin a lo largo del axn hastalos botones terminales, en los que realiza la Sipnasis con otras neuronas. Este mensaje es elctrico y esconducido mediante alteraciones en la membrana del axn que van a producir intercambios desustancias entre ese axn y el fluido extracelular.

Propiedades de las neuronas para la transmisin de la informacin.

Poseen una membrana celular capaz de generar impulsos elctricos que utiliza para transmitir informacin.

Poseen lugares especficos para la rpida transmisin de informacin entre ellas.

Liberan en ocasiones sustancias qumicas mediadoras que en la siguiente neurona provoca reaccioneselctricas.

Son capaces de responder a la informacin mediante mensajes elctricos.

Medicin de los potenciales elctricos de los axones.

Para poder estudiar los cambios debemos medir este potencial, lo cual result inicialmente dificultoso con las0'5020 micras que mide un axn. Las primeras medidas se tomaron de un axn de calamar. ste tiene unas500 micras y un mecanismo de transmisin muy similar al del hombre.

Se introducen microelectrodos en el axn, aqu las milsimas de voltio son captadas por un voltmetro que nopuede detallar, dada su nfima magnitud, la actividad elctrica.

Se utiliza el osciloscopio para posibilitar la medicin. Por un dispositivo u con un estimulador elctrico seactiva el proceso del axn.

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POTENCIAL DE ACCIN DE LOS AXONES Potencial de Membrana

Este potencial no se expresa con un nmero sino con un valor de diferencia entre la carga elctrica interior yla exterior.

Su potencial est variando continuamente, en funcin del estado de la neurona.

Potencial de Reposo

La membrana en inactividad, en espera de mensajes se sita en unos 70mv.

Siempre ser negativo en reposo. Hay un dficit de carga respecto del exterior; el interior est cargadonegativamente.

Despolarizacin.

Reduccin de la diferencia de potencial entre interior exterior celular.

En 0mv no hay diferencia de cargas, pero no es un estado de equilibrio, sino de paso que conduce a que laneurona sea positiva en su interior respecto a su exterior.

Hiperpolarizacin.

Aumento de la diferencia de potencial entre interior y exterior.

Hay ms diferencias de carga que en estado de reposo (80mv). Es ms difcil ser activada, est an ms enreposo.

Potencial de Accin.

Rpida inversin del potencial de membrana producido por cambios breves en la permeabilidad de lamembrana a los iones Na y K (Sodio y Potasio).

El potencial de accin se sita en unos +50mv. No en todos los lugares de la neurona se produce estepotencial de accin, tambin llamado impulso nervioso, slo en el axn.

Se pueden dar dos fases:

Fase previa de despolarizacin o fase ascendente Fase descendente o de repolarizacin. Vuelve al estado inicial de reposo. Umbral de Excitacin.

Valor del potencial de membrana a partir del cual se desencadena el potencial de accin (unos+15mv).

Emite o no informacin dependiendo de la integracin total.

Despolarizacin Subumbral

Cuando no se llega a la excitacin suficiente para activar el potencial de accin.

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VALORES DEL POTENCIAL DE MEMBRANA

Estos valores son el resultado del equilibrio entre dos fuerzas opuestas: fuerza de difusin y fuerza depresin electrosttica, que actan sobre los diferentes iones que se encuentran en los lquidosintraceulares y extracelulares.

Fuerza de Difusin.

Proceso mediante el cual las molculas se distribuyen de forma homognea por todo el medio en elque se hayan disueltas.

Se difunden desde las regiones de alta concentracin a las de baja.

Este mecanismo de homogenizarse en su medio es conocido como la impulsin a favor del gradientede concentracin,

Presin Electrosttica

Fuerza de atraccin o repulsin producida por iones de carga opuesta o idntica respectivamente.

Las negativas son los aniones y los positivos cationes.

Ejemplo: k+ se encuentra en altas concentraciones en el interior celular y en bajas en sangre o aguamarina. Las proporciones del Na+ y del CL son totalmente opuestas, siendo stas ltimas excelentesconductoras.

COMPOSICIN DE LOS LQUIDOS INTRACELULARES Y EXTRACELULARES Aniones Proteicos (A)

Molculas de carga negativa. Debido a su enorme tamao se hayan slo en el interior celular, pues leses imposible atravesar la membrana del axn.

Se dice que la membrana es impermeable para estos iones.

Anin Cloro (CL)

Se encuentra, aunque en diferente concentracin, en el interior y exterior de la clula. Hay mayorconcentracin fuera.

La fuerza de difusin impulsa al Cloro al interior celular, mientras que la presin electrostticatender a expulsarlo. El interior celular es negativo.

Catin Potasio (K+)

Se encuentra en ambos lquidos pero en mayor concentracin en el interior.

La fuerza de difusin tender a llevarlo hacia fuera y la presin electrosttica tender a atraerlo haciadentro. En estado de reposo este ion expulsado al exterior cuenta con una permeabilidad de membrana100 veces mayor para l que para otro ion.

Descripcin del proceso Cuando se activa la membrana penetran otro tipo de iones

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Era de esperar un desequilibrio, pues pensemos que en reposo las cargas positivas y negativas estnen equilibrio exterior

Tras la salida de potasio se origina un dficit de cargas positivas en el interior Sin embargo sabemos que siempre hay mayor concentracin de K que en el interior. Cmo es estoposible?

Catin de Sodio (NA+)

Se encuentra en ambos lados pero en mayor concentracin en el exterior.

La fuerza de difusin lo atrae hacia dentro y la presin electrosttica tambin (pues el interior celulares negativo). Pero la membrana en estado de reposo no es apenas permeable al NA.

Por qu no se invierten entonces las concentraciones?, y adems por qu sigue habiendo mayorconcentracin fuera a pesar de que ambas fuerzas le atraen hacia dentro?.

Bomba Sodio Potasio (ATP)

Todas estas preguntas se explican por el mecanismo de la Bomba Potasio (ATP). Es una protena condiferentes lugares de unin.

Se encarga de expulsar NA e introducir K; bombea dando todas al mismo tiempo. La proporcin es de3 NA, 2 K (lo que contribuye al potencial de membrana en reposo: estado negativo), y no al revscomo es de esperar.

Esto explica por qu durante el potencial de accin hay una entrada masiva de NA.

Al realizar este proceso contra el gradiente de concentracin se necesita energa en forma de ATP.

Canal Inico (Polo inico).

Protena insertada en la membrana que permite o niega el paso de ciertos iones por su poro central.

Cuando hay mayor nmero de canales inicos abiertos se dice que la membrana es ms permeable.

Ni fuerza de difusin ni potencial elctrico se imponen ante este efecto.

Suelen ser canales especficas para cada ion.

Adems de las partculas vistas, existen otras muchas que realizan este movimiento (O2, N,carbonato...).

PASOS PARA LA TRANSMISIN DE INFORMACIN

La llegada de informacin a una neurona producir la despolarizacin de la membrana (hacia un valortendente a 0). (DESPOLARIZACIN).

Inmediatamente se vence de forma breve la resistencia de la membrana al paso de NA. Ello es posibleporque al alcanzarse el umbral de excitacin se abren los canales controlados por voltaje (asllamados porque se abren en funcin del voltaje del potencial de membrana).

Ahora, ms fcilmente de lo que lo hacan en reposo, la fuerza de difusin y la presin electrostticaatraen ambas hacia el interior al NA. (Existen venenos naturales y qumicos que bloquean la

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transmisin paralizando el intercambio inico).

Tras esto se produce la apertura de canales de K+. Sale el K+ al exterior de forma ms masiva de loque haca en reposo. (POTENCIAL DE ACCIN)

Se est dando una rpida inversin del potencial de membrana. El interior celular se va convirtiendoen tan slo un milisegundo.

Se cierran entonces los canales de NA pero no los de K. Ahora la fuerza de difusin, igual que lapresin electrosttica, expulsan del positivo interior al K.

Segn se va adquiriendo un valor negativo y comienza haber un dficit ocurre lo siguiente:

El potencial de membrana empezar a recuperar su valor de reposo. Cuando llega a este punto los canales de K se cierran. (HIPERPOLARIZACIN) Antes de llegar a 70mv se pasa por una pequea etapa dehiperpolarizacin (ms negativa an que el estado de reposo), para volver gradualmente alestado de reposo.

(REPOLARIZACIN) La masiva salidas de cationes K se van situando muy pegados a lamembrana provocando una diferencia de potencial grave.

Estos iones se van difundiendo (en algunos casos captados por clulas gliales) y se va equilibrando ladiferencia de potasio. (La ecuacin de Nerst predice el valor de equilibrio para el NA y K en elproceso de la Osmosis).

El restablecimiento es producto de la bomba sodio potasio, cuya importancia primordial es a largoplazo, ya que si no se encargara de equilibrar los poco cargos de corto plazo, tras muchos potencialesde accin se producira un desequilibrio que bloqueara la entrada o salida de informacin.

Se dice que la mayor parte de la energa del sistema nervioso se usa en el restablecimiento de cargaspor estas bombas.

Mientras se produce un potencial de accin:

La neurona no es capaz de responder con otro potencial de accin. Perodo refractorio absoluto. O bien necesita una estimulacin mayor de la que necesitara en reposo para emitir respuesta en elproceso de hiperpolarizacin. Perodo refractorio relativo.

PROPAGACIN O CONDUCCIN DEL POTENCIAL DE ACCIN

El primer potencial de accin se origina en el cono axnico, pero para transmitir informacin lasneuronas tienen que conducir el potencial de accin a lo largo del axn hasta los pies terminales: es lapropagacin o conduccin del potencial de accin.

Sigue dos leyes bsicas:

Ley del Todo o Nada

Si se da, se da siempre de la misma forma, sin resultados intermedios. Si no se da el primero no haytransmisin. El tamao es el mismo hasta el pie terminal.

La forma natural de transmisin es en una sola direccin (las partes que ya han transmitido la

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informacin se quedan en perodo refractario). No obstante, si estimulamos un axn veremos quetiene incapacidad de transmisin hacia ambos lados.

Ley de la Tasa

La intensidad de une estmulo estar representada por la tasa de descarga o actividad del axn.

As a estmulos ms intensos mayor nmero de potenciales. El encargado de interpretar esto datos esel sistema nervioso.

CONDUCCIN DEL POTENCIAL DE ACCIN EN AXONES MIELINIZADOS Y NOMIELINIZADOS

En los axones no mielinizados

Se produce de forma continua y sucesiva. En estos axones pueden darse una conduccin decrecientepasiva cuando la despolarizacin de la membrana no alcanza el umbral de excitacin (la informacines este caso se acaba perdiendo).

Los potenciales de accin se autogeneran de forma activa, sin preocuparse de las propiedades delcable.

En los axones mielinizados

Se da la conduccin saltatoria. Los potenciales de accin se generan en las zonas (ndulos deRanvier) de la membrana axonal que estn en contacto con el exterior celular y que por tanto puedenrecibir la entrada de sodio.

El paso del potencial de accin de ndulo a ndulo es regenerativo.

En las zonas mielinizadas del axn se dan respuestas elctricas diferentes a los potenciales deaccin. Estas repuestas actan como mediadores de los posteriores potenciales.

Estas repuestas se llaman potencial electrnico o potenciales graduados. Se transmiten de forma:

Decreciente: Van disminuyendo de tamao segn se alejan de la zona de estimulacin, peronunca llegan a desaparecer pues superan el umbral y, al ir despolarizndose, generan unnuevo potencial de accin.

Pasiva: Pues se dejan conducir segn propiedades de cable del axn (en funcin de sudimetro, longitud y resistencia del axn al paso de la corriente). Los axones mayores suelenser los que estn mielinizados.

Ventajas de la Conduccin Saltatoria Es un ahorro energtico, pues las bombas k NA slo actuarn en los ndulos. Mayor velocidad de conduccin. Se tarde mucho ms en regenerar continuamente lospotenciales.

Mayor rapidez de respuesta. COMUNICACIN INTERNEURONAL

Es el proceso que ocurre desde los botones terminales de la neurona presinptica hasta larespuesta en la neurona postsinptica.

La transmisin de informacin (Sipnasis) puede ser de dos tipos: Elctrica o Qumica.

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Sipnasis Elctrica. Poros habituales Se dan tanto en dentritas como axones y somas Algunas neuronas pueden transmitir la electricidad en ambos sentidos Son menos efectivas que las qumicas (stas no pueden viajar por lo que suelenlimitarse a circuitos locales cerrados)

En algunos mamferos son circuitos de transmisin rpida (reflejos) Del terminal presinptico a la membrana postsinptica hay una hendidura muyestrecha. Por ello el flujo de corriente inica asociada a la produccin del potencial deaccin (o impulso sinptico) viaja y produce los mismos cambios en su destino

Son respuestas elctricas directas muy similares a la conduccin axonal No pueden modificarse por el uso. En la sipnasis qumica hay mecanismos queregulan favoreciendo o dificultando la sipnasis (aumentando, por ejemplo, el nmerode receptores o disminuyendo la liberacin de neurotransmisores)

Aqu no hay vesculas sinpticas que contengan neurotransmisores Sipnasis Qumica

Las neuronas se comunican por la liberacin de neurotransmisores que seliberan desde los pies terminales y media con la otra membrana

Suelen actuar entre estructuras cercanas Otras sustancias que actan de forma similar son los neuromoduladores:hormonas y feromonas liberadas desde las neuronas hacia otras clulas yneuronas, que suelen actuar en estructuras lejanas pero por el mismo procesode las anteriores y, para alcanzar el lugar donde ejercen sus efectos, no pasana la hendidura presinptica sino que las hormonas pasan a la sangre y lasferomonas al medio ambiente. Tarde ms en actuar que losneurotransmisores.

Densidad postsinptica: Pequeo engrosamiento de la membranapostsinptica, justo enfrente de los pies terminales. Aqu se encuentransituados los receptores postsinpticos o molculas de protenas especializadasen el reconocimiento de las sustancias liberadas por los botones(neurotransmisores).

Secuencia de fenmenos que tienen lugar en la transmisin qumica Liberacin de la sustancia transmisora desde los botones terminales

El potencial de accin llega al botn y provoca el movimiento de las vesculassinpticas. stas se dirigen a la membrana presinptica, se fusionan a sta, se abrenliberando el neurotransmisor a la hendidura o espacio sinptico.

Todo esto ocurre porque cuando el impulso nervioso llega al pie se produce unaapertura de canales inicos para CL que moviliza las vesculas.

Unin de las molculas neurotransmisoras con sus receptores Son protenas especializadas, situadas en la densidad postsinptica. Ambas encajanperfectamente (cerradura llave).

Activacin del receptor Al producirse un cambio elctrico en el potencial de membrana, se abren los canalescontrolados por neurotransmisores.

A lo largo del axn no se ha dado esta apertura dado que no hay receptores.

Esta apertura se produce de dos modos:

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De forma directa: Cuando el canal forma parte del receptor. La llegada delneurotransmisor produce por s la apertura.

De forma indirecta: El neurotransmisor funciona como primer mensajero.Necesita la mediacin de la sntesis de otra sustancia llamada segundomensajero. AMP sintetizado a parte de ATP. En este proceso se implica laprotena de Glucosa.

Cambios en el potencial de la membrana receptora Tambin llamado produccin de potenciales postsinpticos. En esta membrana haydiferentes canales inicos con sus respectivos receptores, controlados por un soloneurotransmisor.

Por si mismo el neurotransmisor no tiene uno u otro efecto, pues depende de loscanales inicos acoplados a sus receptores:

Si al receptor hay acoplados canales de NA, el neurotransmisor producedespolarizacin de la membrana postsinptica. Entonces el neurotransmisores excitatorio y la sipnasis excitatoria.

Si al receptor hay acoplados canales de K, el neurotransmisor producehiperpolarizacin de la membrana postsinptica. Entonces el neurotransmisores inhibitorio y la sipnasis inhibitoria.

En algunos caso los neurotransmisores son o ms excitatorios o ms inhibitorios, perono exclusivos de por s.

Tipos de potenciales postsinpticos Excitatorios (PEP's). (Despolarizaciones)

El hecho de que se produzcan no explica necesariamente un potencial de accin (sloaumenta la probabilidad).

Al hablar de excitacin neuronal no significa una excitacin conductual (pueden serneuronas con un papel inhibitorio de la conducta como el sueo).

Inhibitorios (PIP's). (Hiperpolarizaciones) Disminuye la probabilidad de que se d un potencial de accin (pero no implica queno pueda darse).

La neurona se va inactivando.

INTEGRACIN NEURAL

Es cuando interactan al mismo tiempo seales excitatorias e inhibitorias en lamembrana.

Son seales locales, al contrario que los potenciales de accin. Se propagan de formapasiva.

Son respuestas graduadas y decrecientes (como en los axones mielinizados).

Todas estas seales se dan en distintos puntos de la membrana. Como sus sealescambian de tamao puede sumarse entre s (se suman los PEP's y se resta los PIP's).Esta suma se da en el cono axnico. De ella depender el resultado neto quedetermina la accin de la membrana.

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Si el resultado es positivo y sobrepasa el umbral se dar un potencial de accin. Si nolo sobrepasa se perder hiperpolarizndose.

Puntos de vista en el estudio de la integracin neural

Estos puntos de vista no son excluyentes el uno del otro.

Espacial Cuanto ms cercanos sean los PEP's de la membrana ms fcil ser que susdespolarizaciones se sumen. Tengamos en cuenta que al ser decreciente su valor se vaperdiendo.

Cuanto ms cerca del cono axnico se produzca estos potenciales postsinpticos,mayores posibilidades de sumacin habr.

Temporal Cuanto ms cerca en el tiempo se produzcan estos potenciales habr mayorposibilidad de sumacin.

Liberacin del neurotransmisor ! Potenciales de accin ! PotencialesPostsinpticos ! Bloqueo del proceso.

FINALIZACIN DEL POTENCIAL POSTSINPTICO

Se inactiva el neurotransmisor que lo produce. Esto puede darse de dos modos:Proceso de recaptacin e inactivacin enzimtica.

Proceso de Recaptacin

El propio terminal presinptico bombea el neurotransmisor del espacio sinptico alinterior celular. En muchos casos para reutilizarlo.

Se produce por unas protenas transportadoras de la membrana presinptica.

Inactivacin Enzimtica

Enzimas especficas para cada neurotransmisor que van a inactivar la sustanciatransmisora degradndola. Es decir, descomponindolos en unos elementos que sonincapaces de unirse a los receptores.

Una molcula de enzima puede degradar 5.000 molculas de neurotransmisores.

En aquellos casos en los que el neurotransmisor use un segundo mensajero, ser aestos a quienes degraden.

Autoreceptores Mecanismo de regulacin en la liberacin del neurotransmisor Son receptores situados en la propia neurona liberadora Diferentes funciones Generalmente inhibitorio Capta el neurotransmisor que ya existe en la hendidura Manda seales a su neurona para que no sintetice ms.

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Potencial de Accin Potencial Postsinptico PotencialElectrnico

Lugar dePropagacin

Cono axnico y axnpresinptico

MembranaPostsinptica

Soma/P. Axomtico

Dentritas/P.Axodentrtico

ZonasMielinizadas

Amplitud Fija (Ley + In)

Graduada

Decreciente

Variable

Graduado

Decreciente

Propagacin

Saltatoria

Activa

Regenerativa(Continua en losaxones mielinizados)

Local

Pasiva

Local

Pasiva

Mecanismos deProduccin

Apertura de canalesinicos por cambiode voltaje

Apertura de canalesinicos controlados porneurotransmisores

Tras lospotencialesde accin

TRANSMISORES QUMICOS

No se conoce exactamente el nmero de transmisores que existen, ya que una mismasustancia puede intervenir como transmisor en una regin cerebral pero puede noactuar como tal en otra. Adems, dado que las sustancias transmisoras tienen dosefectos generales sobre la membrana postsinptica (despolarizacin PEP's,hiperpolarizacin PIP's), cabra esperar la existencia de dos tipos de transmisores:excitatorios e inhibitorios. Sin embargo, mientras algunos transmisores parecen serfundamentalmente excitatorios o fundamentalmente inhibitorios, otros en cambio,pueden producir tanto excitacin como inhibicin en funcin de los receptorespostsinpticos.

Los requisitos para considerar una sustancia como transmisor qumico

Dichos requisitos son los siguientes:

La liberacin de la sustancia en los terminales presinpticos (requisitoanatmico)

Existencia de las enzimas que intervienen en la sntesis del transmisor en losterminales presinpticos (requisito bioqumico)

Liberacin del transmisor en suficientes cantidades como para producircambios en los potenciales postsinpticos (fisiolgico)

La administracin experimental de cantidades apropiadas de esta sustanciaqumica en la sinapsis produce cambios en los potenciales postsinpticos(fisiolgico)

El bloqueo de la actividad de la sustancia impide que los impulsos nerviosospresinpticos alteren la actividad de la clula postsinptica (farmacolgico)

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Hasta el momento, se han identificado alrededor de 30 sustancias que pueden actuarcono neurotransmisores en diferentes puntos del SNC y el SNP.

Principales sustancias transmisoras Acetilcolina (ACh)

La sipnasis que utilizan ACh se denominan sipnasis colinrgicas. Es el transmisor enlas uniones musculares esquelticas de los vertebrados, se encuentra tambin en losganglios del SN autnomo y en los rganos diana de este sistema (divisinparasimptica). Tiene un papel excitatorio en las uniones musculares y una papelinhibitorio, por ejemplo, en las fibras cardacas y otras uniones del SN autnomo.

La inactivacin enzimtica del transmisor la realiza la aceticolinesterasa en losbotones terminales, destruyendo el exceso de ACh que no puede ser almacenado enlas vesculas.

La ACh se ha relacionado en el SNC con el aprendizaje, la memoria y el control delestadio del sueo. Adems parece desempear un papel importante en la enfermedadde Alzheimer.

Existen dos tipos de receptores postsinpticos para la Ach, nicotnicos (nicotina) ymuscarnicos (muscarina). Los primeros estn acoplados directamente a canales deNA y se encuentran sobre todo en las fibras musculares. Los muscarnicos estnacoplados al AMPc como segundo mensajero y se encuentran principalmente en elSNC.

Monoaminas Se subdividen en catecolaminas e indolaminas. Dentro del primer grupo seencuentran la norepinegrina o noradrenalina, epinefrina o adrenalina y dopamina ydentro del segundo grupo la serotonina.

Epinefrina o Adrenalina (E) La sinapsis que utilizan E se llaman adrenrgicas. La E es producida por la mdulaadrenal (sistema endrocrino), tambin acta en el cerebro aunque su importancia essecundaria comparada con NE.

Norepinefrina o Noradrenalina (NE) La sinapsis que utilizan NE se llaman noradrenrgicas. Al igual que la ACh seencuentra en las neuronas del SN autnomo donde tiene un papel excitatorio (PEP's)y tambin acta en el cerebro donde tiene un papel inhibitorio (PIP's).

La NE est involucrada en el control de la vigilia y del estado de alerta, control de laingesta, aprendizaje y memoria.

Hay diversos tipos de receptores noradrenrgicos, identificados por su sensibilidad adiferentes drogas, todos ellos acoplados al segundo mensajero AMPc.

Dopamina (DA) La sinapsis que utilizan DA se llaman dopaminrgicas y tienen un papel inhibitorio(PIP's). Ha sido implicada en diversas funciones, entre ellas, el control delmovimiento, la atencin, el aprendizaje y la memoria. Adems se relaciona con laenfermedad de Parkinson y con la esquizofrenia (terapia antidopaminrgica).

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Se han identificado dos tipos de receptores dopaminrgicos, D1 y D2. Los primeroson postsinpticos y los segundos pueden ser tanto presinpticos como postsinpticos.La estimulacin de los receptores D1 aumenta la produccin de AMPc y la de los D2los disminuye.

La inactivacin enzimtica de las catecolaminas la realiza la MAO (monoamino oxidasa) en los terminales presinpticos. En la sangre, este enzima inactiva las aminasprocedentes de la dieta evitando, por ejemplo, el aumento de presin arterial.

Serotonia (5HT) Las sinapsis que utilizan 5HT se llama serotoninrgicas y la mayora soninhibitorias aunque algunas son excitatorias. Sus efectos conductuales songeneralmente inhibitorios. Interviene en la regulacin de los estados de nimo,control de la ingesta, sueo y arousal o activacin emocional y en la regulacin deldolor.

Se han identificado al menos tres tipos de receptores serotoninrgicos: 5HT1A,5HT1B y 5HT2. Estos ltimos parecen encontrarse exclusivamente en lasmembranas postsinpticas, mientras que los dems parecen hallarse tanto presinpticacomo postsinpticamente.

Aminocidos Algunas sustancias transmisoras no son sintetizadas por las neuronas sino que lesllega del exterior. Se sospecha que al menos ocho de ellos pueden actuar comotransmisores en el SNC.

Los ms importantes seran los siguientes:

cido glutmico (glutamato) Es quiz el principal transmisor excitatorio y est ampliamente distribuido por elSNC. Se han descrito diversos receptores de glutamato, entre ellos el receptor NMDAque parece representar un papel importante en el aprendizaje.

cido gamma aminobutrico (GABA) La sinapsis que utilizan GABA se llaman gabargicas. Se encuentran ampliamentedistribuidas por todo el SNC y la mdula espinal, y produce efectos inhibitorios. Es elprincipal transmisor inhibitorio. Se sintetiza a partir del cido glutmico.

Los receptores para el GABA son muy complejos y reconocen a diversas sustanciasmoduladoras como las benzodiacepinas, barbitricos y alcohol.

Intervienen fundamentalmente en las sinapsis inhibitorias. Tambin se ha descrito larelacin GABA epilepsia.

Glicina Es el neurotransmisor inhibitorio de la mdula espinal y de algunas partes caudalesdel encfalo. Se sabe que el bloqueo de la actividad sinptica de la glicina producidapor el ttanos causa una contraccin continua de los msculos. De igual forma actala estricnina.

Neuropptidos Son sustancias formadas por dos o ms aminocidos y sintetizadas en el soma celular

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por los ribosomas al igual que las protenas.

Estas sustancias parecen intervenir en muy diversas funciones, el control de lasensibilidad al dolor (pptidos opiceos), en la regulacin de la ingesta de comida ybebida (angiotensina), en el aprendizaje y la memoria, etc... ejerciendo efectosdiferentes en funcin del neuropptido. Se puede decir que son nuestros analgsicosinternos.

Muchos pptidos se liberan juntamente con neurotransmisores del mismo terminalpresinptico aunque de vesculas diferentes. Este hecho parece deberse a que lospptidos ejercen un papel neuromodulador, regulando la sensibilidad de losreceptores al neurotransmisor, por ejemplo, VIP aumenta la sensibilidad de losreceptores muscarnicos de la ACh en el nervio salivatorio del gato. Este efectoneuromodulador tambin se ejerce entre neurotransmisores, por ejemplo la NEprolonga la accin del glutamato.

Clasificacin Neurotransmisor Localizacin Efecto Proceso en losque interviene

Acetilcolina

SNC PEP Aprendizaje,memoria, sueo

SNPPEP

PIP

Contraccinmuscular

Latidocardiaco

Monoaminas

Noradrenalina(Norapefrina) SNC PIP

Ritmosueovigilia,aprendizaje,controlneuroendocrino,motivacin yemocin

Dopamina SNC PIP

Movimiento,atencin,memoria,emocin

Serotonina SNC PIP

Regulacin dela temperatura,percepcinsensorial,sueo, controlneuroendocrinoy activadaextrapiramidal

Aminocidos GABA SNC PIP Efectosgeneralizadoscidoglutmico SNC PEP

Efectosgeneralizados

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Glicina SNC PIP Funcionesmedulares

Acidoasprtico

Beta Alanina

Taurina

SNC

PEP

PIP

PIP

Funciones pococonocidas

NeuropptidosEncefalinas

EndorfinasSNC PIP

Efectos opiceoscontra el dolor,relajacin

TEMA 3: ANATOMIA GENERAL DEL SISTEMA NERVIOSO. sISTEMAS DEPROTECCIN Y APOYO. SISTEMA NERVIOSO CENTRAL. SISTEMANERVIOSO PERIFRICO

TRMINOS INTRODUCTORIOS Trminos situacionales

Se utilizan para definir la posicin de una determinada estructura. Dado que elhombre mantiene la posicin erguida, el cerebro y la mdula forman un ngulo rectopor lo que los trminos situaciones y el sentido de los planos de seccin, hay queentenderlos en relacin con los animales que caminan a cuatro patas. Teniendo estoen cuenta, los trminos situaciones que vamos a manejar son los siguientes:

Neuroeje Lnea imaginaria trazada a lo largo de la mdula espinal hasta la parte frontal delcerebro

Dimensin anterior posterior, o rostral caudal, o ceflico caudal Contrapone lo que en otras especies sera cabeza y cola.

Dimensin ventral dorsal, o inferior superior, o basal superior Contrapone el vientre y l a espalda.

Dimensin ventral dorsal Se establece desde el centro hacia la periferia. En ocasiones, tambin se denominadimensin proximaldistal, aunque esta terminologa es ms correcta para referirse alas extremidades.

Ipsilateral vs contralateral Puesto que el cuerpo tiene dos parte simtricas, las estructuras se consideranipsilaterales cuando se encuentran en la misma mitad, y contralaterales cuando seencuentran situadas en mitades opuestas.

Planos de seccin en el sistema nervioso central Plano o corte coronal, o frontal, o transversal

Consiste en una seccin paralela a la frente. Permite analizar las dimensiones dorsal ventral y lateral medial, pero no la dimensin anterior posterior.

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Plano o corte horizontal Consiste en una seccin paralela al suelo. Las dimensiones que permite observar sonla anterior posterior y la media lateral, pero no la dorsal ventral.

Plano o corte sagital, o longitudinal Es una seccin a lo largo del neuroeje y perpendicular al suelo se puede observar lasdimensiones dorsal ventral y anterior posterior, pero no la dimensin media lateral.

Trminos descriptivos

Son necesarios para describir los componentes del sistema nervioso. Hay que sealarque se establecen atendiendo a los componentes de las neuronas que aparecen enmayor medida, sin embargo, no hay que olvidar que los distintos elementos de lasneuronas siempre estn asociados con clulas gliales.

Sustancia Gris Consiste en partes de tejido nervioso formadas fundamentalmente por los cuerposcelulares (SOMAS) de las neuronas, as como por dendritas. La sustancia gris apareceformando la corteza cerebral, y tambin pueden encontrarse agrupacionespequesimas de sustancia gris integrando centros nerviosos. Dichos centros seclasifican en:

Ncleos Son centros localizados en el sistema nervioso central. Agrupaciones de neuronas.

Ganglios Son centros situados en el sistema nervioso perifrico.

Sustancia Blanca Consiste en partes de tejido nervioso formadas fundamentalmente por los axones delas neuronas, de manera que dichos axones forman fibras aisladas (axones) o redes.Para designar a la sustancia blanca se utilizan los siguientes trminos:

Tractos, haces y fascculos Son agrupaciones de fibras que se encuentran en el sistema nervioso central. Aunquelos tres trminos se definen de forma diferente, en la prctica son difciles dedistinguir, por lo que se suele utilizar cada uno de ellos segn el criterio convencionalque han adquirido distintos autores.

Nervios Consisten en las distintas agrupaciones de fibras que se encuentran en el sistemanervioso.

El Sistema Nervioso Central (SNC), est formado por el encfalo y la mdulaespinal. El Sistema Nervioso Perifrico (SNP) por los nervios (espinales ycraneales) y ganglios autonmicos.

SISTEMAS DE PROTECCIN Sistema seo

Huesos del Crneo Protectores del encfalo. Seran los siguientes: frontales (delante), parietales (dorsal y

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algo latera), occipitales (parte posterior) y temporales (lados).

Columna Vertebral Protege la mdula espinal que discurre por el canal de las vrtebras.

El SNP no se protege por huesos.

Meninges

Lminas protectoras de todo el SN, formadas por un tejido conectivo, que sirve desoporte a muchos rganos del cuerpo.

Protecciones del sistema nervioso central Duramadre

La capa ms externa y gruesa (inmediatamente despus de los huesos).

Piamadre La ms interna. La encontramos siguiendo todo el contorno del encfalo y la mdula.

Aracnoides Situada en medio de las anteriores. Es blanda y esponjosa.

Entre la piamadre y la aracnoides est el espacio subaracnoideo, que est relleno dellquido cefalorraqudeo (LCR) o fluido espinal.

Entre este lquido estn las trabculas aracnoideas y los vasos sanguneos mspequeos que el cerebro posee.

Protecciones del Sistema nervioso perifrico

Slo est protegido por dos capas: la duramadre y la piamadre que se unen en unasola.

Sistema sanguneo

El perfecto funcionamiento del SN depende en gran medida de un continuo riegosanguneo que suministra dos fuentes de energa: oxgeno y glucosa.

El encfalo no puede (como hacen otros rganos) funcionar sin ellos ya que no losalmacena.

La falta de riego durante unos segundos nos lleva a la inconsciencia o a daosirreversibles.

Este riego se transporta en dos tipos de arterias:

Cartidas Comunes Ramificaciones de la aorta para cada hemisferio, proporcionando sangre a zonasamplias. Ascienden por ambos lados del cuello hacia el encfalo y all se ramifican.

La ms importante de estas ramificaciones e la cartida interna. Estas penetran en elcrneo, proporcionando sangre al encfalo por las arterias cerebrales media y

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anterior.

Arterias Vertebrales Ascienden a lo largo de la columna y penetran tambin por la parte basal delencfalo.

Forman por unin la arteria basilar, proporcionando sangre al tronco enceflico ysobre todo a las zonas posteriores del encfalo a travs de la arteria cerebral posterior.

Normalmente las vas de ambos hemisferios no se juntan, pero existe una estructuraque sirve para suministrar sangre alternativa en el caso de que fallen otras vas.Es el Polgono de Willis (circulo arterial), formado por la unin de las cartidasinternas y la arteria basilar.

Es un sistema de drenaje venoso e intercomunicado entre s que va a desembocar enla vena yugular.

El sistema nervioso por medio de vellosidades aracnoideas, en el espaciosubaracnoideo se encarga de eliminar las toxinas del LCR. Si los canales de estemecanismo se bloquean, y el lquido LCR se sigue acumulando, va presionando elencfalo hasta producir hidrocefalia.

Sistema Ventricular

Est compuesto por cuatro ventrculos:

Los dos primeros ventrculos laterales tienen forma de C y se comunican altercer ventrculo por un canal.

Se comunican al cuarto a travs de una canal (Acueducto de Silvio) Continan por el canal central hacia la mdula espinal

Son cavidades huecas dentro del encfalo y de la mdula. Estn llenos de lquidocefalorraqudeo (lquido incoloro). Sus funciones son:

Amortiguador de los golpes Reducir el peso real del encfalo unas 30 veces. Reducen la presin que las partes superiores ejercen sobre las inferiores. Mediador del intercambio de materiales entre vasos.

Unos tejidos especializados en los ventrculos generan el lquido: los plexoscoroideos. Compuestos de un tejido muy similar al de la piel. La mayor parte de losplexos estn en los ventrculos laterales.

La Barrera Hematoenceflica

El cerebro, como otros organismos complejos, tiende a la homeostasis. Necesita deun mantenimiento del medio interno estable, para ello se asla de los cambios en lacomposicin de la sangre.

Pared Capilar Las clulas de los capilares del cerebro forman una barrera que impide la entrada demuchas sustancias.

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En el s. XIX los colorantes que existan por va intravenosa no tenan al cerebro.Gyoldmann observ que si se inyectaba directamente al lquido cefalorraqudeo uncolorante, ste no pasaba al torrente sanguneo.

Las clulas endoteliales que recubren el interior de los vasos sanguneos se unen sindejar ningn orificio entre s (uniones estrechas formando la barrerahematoenceflica).

Canales del endotelio Pero esto sistema de aislamiento no es completo, si as lo fuera el cerebro morira porfalta de alimento. Existen algunos lugares en los que no existe la barrerahematoenceflica:

Hipfisis Glndula pineal Algunas regiones del hipotlamo

Estos huecos a travs del endotelio permiten a las hormonas de la sangre alcanzar ellquido extracelular o a las propias neuronas.

Astrocitos Los astrocitos son prolongaciones que rodean casi por completo los capilares delcerebro. Los astrocitos sintetizan la mielina que envaina algunas neuronas.

Los primeros investigadores supusieron que estas clulas constituan la barrerahematoenceflica del cerebro. En la actualidad esta hiptesis est totalmentedescartada.

Para ver cmo podan circular las protenas por el cerebro si hizo el siguienteexperimento: se inyect una enzima de peroxidasa. Los fragmentos de esta enzimaforman una mancha oscura que permite seguir su circulacin a travs delmicroscopio.

Se observ que las uniones estrechas entre clulas endoteliales frenaban la entrada dela enzima al cerebro, y slo una pequea fraccin de la protena se introduca en elendotelio en forma de vesculas. Si se inyectaba la enzima directamente a losventrculos cerebrales, sta flua hacia los espacios extracelulares del cerebro, perolas uniones estrechas impedan que saliera.

Esto demuestra que los astrocitos no se oponen a que salga la protena del cerebro,sino que es el endotelio el que establece la verdadera barrera hematoenceflica.

Cmo pasan los nutrientes? Existen una serie de caractersticas que han de cumplir los nutrientes para que puedanentrar en el cerebro:

Liposolubilidad Las molculas liposolubles atraviesan sin dificultad la barrera hematoenceflica ypenetran en el cerebro (nicotina, etanol, herona, etc.).

Por otra parte los compuestos muy solubles en agua no suelen introducirse en elcerebro. La razn reside en que las capas de la membrana celular, incluidas las delendotelio capilar, estn compuestas por molculas lipdicas.

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De todas formas el cerebro tambin necesita para su funcionamiento de sustancias noliposolubles, como la glucosa (principal fuente de energa del cerebro) y ciertosaminocidos. Como estas sustancias no son solubles en los lpidos necesitan untransportador especfico que les ayude a atravesar la barrera hematoenceflica.

Transportadores Protenas que atraviesan la membrana celular formando un canal

As la glucosa, por ejemplo, penetra a travs de la membrana del lado de la sangrehacia la membrana del lado del cerebro.

Transporte Asimtrico El transporte es asimtrico ya que la energa para el transporte la proporciona elpropio gradiente de concentracin. Puesto que la glucosa pasa de una regin de altaconcentracin (sangre) a una de baja (cerebro), los transportadores simplementefacilitan la difusin

Barrera hematoenceflica metablica Existen pasos enzimticos que transcurren en el endotelio, por los cuales loscompuestos se modifican y se les impide la entrada en el cerebro. As por ejemplo la Dopa penetra en el endotelio con facilidad, pero una vez all se modificaenzimaticamente y adquiere una forma incapaz de cruzar la membrana hacia elcerebro.

Mtodo Bowsman para separar las uniones estrechas Si se inyecta una solucin muy concentrada de azcar en la arteria que irriga elcerebro aumenta rpidamente la permeabilidad de la barrera, pero muy prontoretornar a su estado original.

Este suceso tiene una serie de implicaciones mdicas.

Disminucin temporal de la barrera Esta sera la administracin ms eficaz de medicamentos al cerebro. Sobre todosaquellos que son poco liposolubles como la penicilina.

Inyecciones en el lquido cefalorraqudeo Puede provocar efectos colaterales

Soluciones de alta concentracin de azcar Con ello se consigue abrir la barrera para poder tratar, por ejemplo, a pacientes contumores cerebrales.

Permeabilidad selectiva ms propiedades metablicas del cerebro Podra modificarse una droga que entrara rpidamente en el cerebro. Una vez all semodificara y fuese incapaz de cruzar la barrera, que pudiera ser absorbida por lostejidos del cerebro y ejerciera un efecto local mantenido.

ORGANIZACIN DEL SISTEMA NERVIOSO

El Sistema Nervioso Central est compuesto por el Encfalo y por la MdulaEspinal.

El Sistema Nervioso Perifrico se divide en el Somtico y Autnomo o Vegetativo,

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que a su vez estn compuestos por nervios Espinales y Craneales.

El SNP autnomo a su vez se dividen el Simptico y Parasimptico.

Sistema Nervioso Central Encfalo

El encfalo est compuesto por el Prosencfalo o cerebro anterior, Mesencfalo ocerebro medio y Romboencfalo o cerebro posterior.

A su vez el Prosoencfalo se divide Telencfalo y Diencfalo.

Prosoencfalo Telencfalo: Comprende las estructuras situadas alrededor de los ventrculoslaterales. Est formado por dos masas simtricas: los hemisferios cerebrales,que su vez se subdividen en reas o lbulos, que reciben el nombre del huesoque los protege (occipitales, parietales, temporales y frontales)

Delimitados estos lbulos por medio de cisuras o surcos:

Cisura de Rolando o Central: Ejerce la divisin parietal frontal. Cisura de Silvio o Lateral: Separa los temporales de los frontales y algo dellbulo parietal.

Cisura Longitudinal: Separa los hemisferios cerebrales. En el Telencfalo podemos distinguir la Corteza Cerebral. Es la capa ms externa delencfalo, en la que se observan muchos plegamientos o circunvalacionesdesarrolladas a lo largo de la evolucin, permitiendo una mayor capacidad funcionaldel cerebro (ocupara el triple en su ausencia, es decir, sino estuviera plegada).

En la corteza cerebral se distingue:

Sustancia Gris: Recubriendo toda la superficie del encfalo, a su vezsubdividida en 6 capas con diferentes tipos de neuronas. Se puede decir quefundamentalmente est compuesta por cuerpos de neuronas.

Sustancia Blanca: Compuesta por fibras y axones que conectan estructurasentre s pues transmiten el impulso nervioso. La sustancia blanca se divideen:

Cuerpo Calloso: El mayor de los sistemas de fibras (ms de 20 m de fibras yaxones). Conecta entre s los hemisferios, comunicando sus zonashomlogas. Cada hemisferio controla la mitad contralateral del cuerpo. Si noexistiera el cuerpo calloso y por tanto la coordinacin entre los hemisferios,se dara una conducta unitaria en nuestro organismo.

Comisura Anterior: Conecta las reas anteriores e internas de los lbulostemporales. Contiene tan solo 1 m de fibras.

Regiones Subcorticales: Son reas de sustancia gris que est oculta bajo loslbulos. Forman un conjunto sostenido por el sistema ventricular:

Hipocampo Amgdala Cuerpos Mamilares Septum Pellucidum Ganglios Basales: En los que se encuentra el cuerpo estriado que a su vez sedivide en ncleo cndido y ncleo ventricular. Esto ltimo dividido enGlobo partido y Putamen.

Diencfalo: Que a su vez se divide en:

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Tlamo: Dos lbulos, a cada lado, conectado por una masa intermedia. Hipotlamo: Unido a una glndula endocrina: la hipfisis, por el infundbuloo tallo infundibular.

Mesencfalo Est formado por estructuras que rodean al acueducto cerebral: Pednculos cerebralesy Tectum.

Pednculos Cerebrales: Constituyen el 80% del mesencfalo. A su vez sesubdivide en:

Sustancia Nigra: Agrupaciones de cuerpos neuronales (sustancia gris) queutilizan la dopamina como neurotransmisor. Son los dopaminrgicos demayor concentracin del SN

Tegmentum: Que est formado por el ncleo rojo (sustancia blanca),sustancia gris, parte de la formacin reticular (pues sabemos que estaestructura tiene ms de 90 m que se extienden ms abajo del mesencfalohacia la protuberancia y el bulbo) y ncleos de origen de los nervioscraneales 3 y 4 (cuerpos cuyos axones se unen para formar esos nervios).

Tectum: En la parte posterior o dorsal en la que se puede distinguir: Colculos o Tubrculos cuadrigemios: Superiores (pequeos abultamientos)e Inferiores.

Pednculos cerebelosos superiores: Tractos de fibras que conectan elmesencfalo con el cerebelo.

Romboencfalo Formado por las estructuras que rodean al cuarto ventrculo: Metencfalo yMielencfalo.

Metencfalo: Compuesto a su ver por: Protuberancia anular o puente de Varoli: Abultamiento del tronco enceflicoformado por pednculos cerebelosos medios (sustancia blanca, donde laprotuberancia se une al cerebelo), Locus creruleus (pequeo ncleo con granconcentracin de neuronas), ncleos de origen de otros nervios craneales(el 5, 6, 7 y 8, siempre en pares)y por ltimo, la parte de la formacinreticular.

Cerebelo: Con sus hemisferios cerebelosos simtricos. Aqu distinguimos:Lbulos cerebelosos (con su corteza cerebelosa de sustancia gris y sustanciablanca subcortical que comunica reas de su corteza con reas internas), y losncleos profundos (sustancia gris, formada por un ncleo dentado en laparte lateral y una dermis en la parte central. Dentro de sta hay otros ncleosprofundos de sustancia gris que forman el fastigio, emboliforme y globoso).

Mielencfalo: Contiene una importante estructura: Bulbo raqudeo o mdula oblonga: Que est formada por pednculoscerebelosos inferiores (tractos de sustancia blanca que comunican el bulbocon el cerebelo), ncleos de origen de los nervios craneales (sustancia gris),parte de la formacin reticular, olivas bulbares y pirmides bulbares(tractos de sustancia blanca). Controla funciones como la regulacin delsistema cardiovascular, la respiracin y el tono de los msculos esquelticos.

Mdula Espinal La mdula espinal tiene unos sistemas de proteccin:

Tres Lminas de Meninges Columna Vertebral: Compuesta por las vrtebras que se dividen encervicales, torcicas, lumbares, rales sacras y coccigeas.

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La mdula espinal es un cordn blanco, alargado de m de longitud y 1 cm dedimetro que presenta dos engrosamientos, dnde la mdula controla una gran partede nuestro cuerpo.

El cervical controla los rganos internos y la extremidades superiores y el lumbar laspiernas.

En la parte inferior estn las prolongaciones del fillum terminale que componen lacola de caballo.

La columna vertebral y la mdula espinal siguen un desarrollo conjunto, pero llega unmomento en la mdula queda retrasada. Es por ello que prolonga una serie de axoneshasta alcanzar la vrtebra que le correspondera para tener la misma longitud que lacolumna vertebral.

La mdula espinal se divide en:

Mielmenos: Son los segmentos que se corresponden con las vrtebras. Aqudistinguimos unos surcos, el medial (anterior y posterior) y el lateral (anteriory posterior).

Sustancia Blanca: Aparece por fuera. Son tractos de fibras y axones, algunosson ascendentes (hacia el encfalo) y otros descendientes.

Sustancia Gris: Aparece en el interior. Tiene una serie de regiones o Astas.Son anteriores, posteriores e intermedias.

Races Ventrales: Conjunto de fibras anteriores en la regin ventrolateral.Tiene funciones motoras.

Races Dorsales: Conjunto de fibras posteriores en la regin dorsolateral.Tiene funciones sensoriales.

Sistema Nervioso Perifrico

El SNP se divide en:

Somtico: Cuya misin es recibir la informacin de los rganossensoriales y controlar los movimientos de los msculos esquelticos(msculos que responden de forma voluntaria).

Autnomo: Su funcin es el control de los msculos lisos, queregulan los proceso vegetativos que no controlamos de formavoluntaria, msculo cardaco y diversas glndulas.

El SNP est compuesto de nervios espinales o raqudeos y nervios craneales.

Nervios espinales o raqudeos Parten de la mdula espinal con dos vas:

Aferentes Transmiten la informacin desde los receptores sensoriales hasta la mdula yde all al encfalo. Son vas de entrada de informacin. Estn formadas porlas races dorsales.

Los cuerpos de las neuronas que dan lugar a estos axones estn fuera de lamdula, en las agrupaciones llamadas ganglios de la raz dorsal.

Eferentes

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Transmiten informacin desde la mdula hacia los msculos y los diferentesrganos llamados efectores (son motoneuronas).

Estas vas estn formadas por las races ventrales, que son axones del astagris ventral de la mdula.

La unin de las races ventrales y dorsales forman los 31 pares de nerviosllamados espinales (llamados as por que estn conectados al segmento de lamdula espinal).

Los nervios que forman las races dorsales y los ventrales son losmielmenos, 8 pares de cervicales, 12 torcicos, 5 sacros, 5 lumbares y 1coccgeo.

Cada uno tiene una regin especfica de control, aunque existen ciertossolapes, sobre todo en las zonas lmite. Un mismo nervio puede realizarfunciones sensoriales y motoras.

Nervios craneales Surgen de la superficie ventral del encfalo. Existen 12 pares de nervioscraneales que enervan cabeza, cuello y algunas zonas del abdomen. Algunosnervios son mixtos, pero otros son sensoriales o motores.

Algunos de estos nervios estn tanto el Sistema Nervioso Autnomo (SNA)como en el Somtico (SNS).

Sistema Nervioso Autnomo o Vegetativo ste a su vez se divide en Simptico y Parasimptico.

Divisin Simptica Est involucrada en las actividades asociadas con el gasto de las reservasenergticas almacenadas en el cuerpo. Prepara activando las funciones querequieren un gasto energtico (aunque no siempre, pues el parasimpticorealiza la activacin de la funcin gastrointestinal):

Aumento de la tasa cardiaca Aumento del nivel de glucosa en sangre Aumento de la sudoracin Dilatacin pupilar Liberacin de A y NA.

Las neuronas simpticas se dividen en:

Preganglionares: Slo aparecen en los mielmeros torcicos ylumbares (por ello tambin se denominan torcicas o lumbares). Sonmotoneuronas que se encuentran en la sustancia gris de la mdula.Utilizan acetilcolina como neurotransmisor.

Postganglionares: Situadas en las cadenas simpticas que seencuentran a ambos lados, paralelas, a la mdula. Estas cadenas sonuna agrupacin de ganglios, somas. Estas neuronas tienen suscuerpos en estos ganglios. Hasta aqu llegan los axones de algunasneuronas preganglionares para ejecutar la sinapsis. Las neuronaspostganglionares utilizan adrenalina como neurotransmisor.

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Divisin Parasimptica Restituyen todos los recursos gastados incrementando la energa almacenada.Suelen ser (aunque no siempre) funciones de disminucin en la activacin,por ejemplo:

Salivacin Secrecin de jugos gstricos Aumento del flujo sanguneo gastrointestinal Disminucin de la tasa cardiaca Constriccin pupilar Respiracin menos pronunciada.

Tambin las neuronas parasimpticas se dividen en:

Preganglionares Sus cuerpos estn en los ncleos de origen de los nervios craneales y en laregin sacra de la mdula espinal (por eso se llama sistema crneo sacral).

Sus axones se dirigen a los ganglios parasimpticos, que estn muy cerca delos rganos diana.

Postganglionares Sus cuerpos estn en los ganglios parasimpticos. Sus axones se dirigen a losrganos diana de su respectiva divisin.

El tipo de neurotransmisor es la acetilcolina.

Sobre el SNA se puede afirmar que:

Las hormonas son su ltimo transmisor. Una misma neurona puedeprovocar respuestas distintas (en corazn e intestino, por ejemplo)

Algunas de sus funciones, que como tales no requieren de laconsciencia, han de ser controladas con la experiencia del individuo(hacer de vientre)

Los lugares que registran su control son: el hipotlamo, los centrossuperiores del SNC y la mdula espinal prolongada.

Tema 4: Organizacin funcional del sistema nervioso: bloques funcionales.Corteza cerebral.

NIVELES DEL SISTEMA NERVIOSO Medular Nivel enceflico superior Tronco Cerebral y Cerebelo. Bulbo y Protuberancias Mesencfalo Formacin Reticular Cerebelo Diencfalo Sistema Lmbico Ganglios Basales Nivel Enceflico Superior La Neocorteza INTRODUCCIN

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La organizacin funcional es fruto de la evolucin de millones de aos atravs de la escala filogentica. Por encima de las funciones bsicas elhombre ha desarrollado otras caractersticas: lenguaje, pensamiento,aprendizaje, memoria y reminiscencia...

Hay otras caractersticas relacionadas con la supervivencia que compartimoscon otros animales.

En 1949 Mc Lean plante que el cerebro de los mamferos era el resultado dela unin de tres tipos de cerebro (reptiliano, paleocerebro y neocerebro) quese haban dado en etapas de evolucin anteriores.

El Reptiliano era donde estaba la sede de los instintos, la supervivencia, laingesta, la reproduccin. En el Paleocerebro estaban las emociones(correspondera al sistema lmbico, actualmente) y poda influir en el primercerebro. El Neocerebro era la sede las funciones superiores; aprendizaje,memoria, lenguaje, pensamiento...

NIVEL MEDULAR

Tiene dos tipos de funciones:

Funciones Medulares Son funciones realizadas por la mdula espinal y no necesita participacindel encfalo, por ejemplo, los reflejos. La informacin que recibe la mdula,al igual que la que emite, se realiza por diversos segmentos medulares(miolomeno) que estn comunicados por los tractos propioespinales.

Funciones de Mediacin entre el medio ambiente y el encfalo Recibe informacin sensorial del medio ambiente externo (neuronassensitivas, asta gris dorsal) y la transmite hacia el encfalo mediante las vasascendentes o sensitivas (sustancia blanca).

Transmite informacin motora desde el encfalo hacia los rganos efectores(neuronas motoras, asta gris ventral) mediante las vas descendentes omotoras (sustancia blanca).

Esta transmisin de informacin es realizada mediante los nervios espinales(sensoriales y motores).

NIVEL ENCEFLICO INFERIOR

Realiza las funciones necesarias para la supervivencia (reproduccin, ingestade alimentos, sed, respiracin, equilibrio, etc.).

En el sistema lmbico, situado en este nivel, est el control de las emociones.

Tronco Cerebral y Cerebelo

Controla la respiracin y todo el sistema cardiovascular.

Tambin rige los movimientos estereotipados (los inconscientes,

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automticos, repetitivos), el equilibrio, la postura y el control de losmovimientos oculares.

Funciones del bulbo y la protuberancia Tiene funciones de mediacin, transmite informacin motora desde loscentros superiores hacia la mdula por las vas descendentes.

Tambin tiene funciones de mediacin de la informacin sensorial pro lostractos ascendentes, desde la mdula hacia los centros superiores.

Toda esta informacin se ve sometida a un cruce hacia los hemisferioscontralateral en un punto donde todas las fibras se cruzan: la Decusacin delas Pirmides, que no ha de confundirse con el cuerpo calloso. ste puede sercortado y es el que permite actuar al cerebro como uno solo.

Mesencfalo Est formado por estructuras que rodean al acueducto cerebral: Pednculoscerebrales y Tectum. Est involucrado en la audicin y en el control de losreflejos visuales y de las reacciones de estmulos en movimiento.

Otra de sus funciones est relacionada con el sueo, el arousal y elmovimiento.

Formacin Reticular Es una gran estructura formada por numerosos ncleos. Se caracteriza por suapariencia de red difusa e interconectada de neuronas con complejos procesosdendrticos y axnicos.

Ocupa el centro del tronco del encfalo desde el borde inferior del bulbohasta el extremo superior del mesencfalo.

Recibe informacin sensorial por medio de varias vas y proyecta axoneshacia la corteza cerebral, el tlamo y la mdula espinal. Interviene en elsueo y el arousal, la atencin, el tono muscular, el movimiento y variosreflejos vitales.

Cerebelo Es el principal coordinador del sistema motor y del equilibrio.

Recibe informacin sensorial de los rganos sensoriales: visual, auditivo,vestibular (equilibrio), somatosensorial (tacto) y tambin informacinmotora: ganglios basales, formacin reticular, mdula espinal, etc. La mayorparte de esta informacin llega a la corteza cerebelosa (capa ms externa delcerebelo).

Por s mismo no es capaz de producir movimientos, slo los controla,coordina. Quien los produce es una parte muy concreta de la corteza.

Diencfalo Tlamo

Tiene 2 funciones:

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Estacin de relevo de la informacin sensitiva y motora. Acta deintermediario recibiendo informacin de unas estructuras yenvindoselas a otras. Esta informacin procede de la cortezacerebral. Dicha informacin pasa por ncleos concretos del tlamo.

Induccin de la actividad cortical. El tlamo es quien activa las zonasde corteza que van a producir el movimiento.

Hipotlamo Es una estructura muy pequea, que est situada por debajo del tlamo.

Es el principal centro de control de la homeostasis interna (regulacin de latemperatura, ingesta de comida y bebida, sueo, etc.). Coordina el sistemanervioso autnomo y el sistema neuroendocrino.

Estas funciones tambin se realizan en ncleos especficos, que son los quedividen al hipotlamo.

Sistema Lmbico

Hace referencia a una serie de estructuras que estn implicadas en unadeterminada funcin. Dicha serie de estructuras, que en su mayor parte sonsubcorticales, forman una especia de asa (que rodea al hipotlamo) en elprosoencfalo. Se le denomina tambin Circuito de Papez.

Estructuras del Sistema Lmbico Estructuras Subcorticales

Amgdala, hipocampo, cuerpos mamilares y septum.

Es difcil asignarles a cada estructura una funcin concreta, aunque se tienealguna idea, por ejemplo: si lesionamos la amgdala se pierde el miedo,disminuye la agresividad, aumenta la actividad sexual, etc. El hipocampo serelaciona con la memoria y determina que experiencias emocionales sonimportantes y las pasa a memoria. El septum cuando es estimulado provocaestados de ira y agresividad. El cuerpo mamilar produce estados de bienestary placer.

Corteza Lmbica Rodea las estructuras subcorticales; circunvolucin del cuerpo calloso, delcngulo, nsula y circunvolucin parahipocmpica.

Algunos ncleos del Tlamo e Hipotlamo Es el circuito pro el que las emociones, impulsos o motivaciones se traducenen conductas.

Al Hipotlamo se le ha relacionado con la memoria.

Ganglios Basales

Son un conjunto de ncleos subcorticales del prosoencfalo.

Forman parte del sistema motor y controlan los movimientos bsicos delcuerpo. Los enfermos de Parkinson tienen estos ganglios daados, nomantienen el equilibrio, tienen dificultad para sentarse, levantarse, etc.

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Los movimientos ms finos son llevados a cabo por otras estructuras.

NIVEL ENCEFLICO SUPERIOR: LA CORTEZA CEREBRAL(NEOCORTEZA)

La corteza cerebral se caracteriza por tener:

Organizacin Modular: La corteza est formada por millones demdulos distintos. Un mdulo consiste en una columna de neuronasconectadas entre s y con una funcin comn: procesar caractersticasparticulares de un determinado estmulo. Tenemos representacionesmltiples de nuestro cuerpo (homnculos) en la corteza cerebral.

Los mdulos se colocan atendiendo a la especializacin funcionalhemisfrica y a la especializacin funcional intrahemisfrica.

Los hemisferios en la corteza cerebral

Los hemisferios no son iguales ni anatmica ni funcionalmente, y podran serdos cerebros independientes. Cada hemisferio se especializa en distintasactividades. En todo momento un hemisferio sabe lo que est haciendo elotro, gracias a la comunicacin entre ambos.

Hay un control contralateral: el hemisferio derecho controla la parte izquierdadel cuerpo y viceversa.

El hemisferio izquierdo se encarga en mayor medida de la informacin queproviene del exterior. Est relacionado con el alcance de metas, de objetivos.Est implicado en la comunicacin verbal.

El hemisferio derecho se especializa ms en la informacin que proviene delinterior. Tambin est especializado en los aspectos emocionales y con losaspectos no verbales de la comunicacin (expresiones faciales, etc.). Estespecializado en las funciones visoespaciales (orientacin espacial, clculo,etc.).

Dentro de cada hemisferio hay 3 zonas de especializacin funcional:

Corteza Sensorial: Lbulos pariental, temporal y occipital. Esta a suvez se divide en: Corteza Visual (Lbulo occipital (primarias),temporal y parietal (secundarias)), Corteza Auditiva (Lbulotemporal), Corteza SomatoSensorial (Lbulo parietal) y CortezaOlfativa y Gustativa, (Regiones ms antiguas de la corteza). Est enel lbulo temporal del hemisferio izquierdo. Es un rea terciaria,implicada en que podamos interpretar distintos estmulos sensoriales,pero su funcin ms relevante es que permite la compresin dellenguaje hablado.

Corteza Prefrontal: Lbulo frontal. Dirige nuestro comportamiento.Nos permite establecer planes de accin (hemisferio izquierdo). Nospermite modificar nuestra percepcin de la realidad (hemisferioderecho).

Corteza Motora: Lbulo frontal. Est cerca de la fisura de Rolando. PRINCIPIOS GENERALES DEL SISTEMA NERVIOSO

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Procesamiento en Paralelo

La informacin no sigue una va nica, de manera que una mismainformacin va a seguir muchas rutas alternativas.

Procesamiento Jerrquico

El Sistema Nervioso, cada una de las rutas que lo componen, se organizan endistintos niveles, que guardan una disposicin jerrquica.

Plasticidad del Sistema Nervioso

Es la capacidad que tienen las neuronas, tanto aisladas como en red, dereacomodar su actividad de acuerdo con los cambios ambientales que sevayan produciendo.

La plasticidad no es igual en todos los momentos de la vida; es mayor en laniez que en los adultos.

TEMA 5: SISTEMA ENDOCRINO. HORMONAS. GLNDULASENDOCRINAS. REGULACIN HORMONAL.

MENSAJEROS QUMICOS Y HORMONAS

Mensajero Qumico es cualquier sustancia, que fabricada por una cluladeterminada, influye sobre la actividad de una clula diferente.

El concepto de mensajero qumico se puede usar como sinnimo de hormona.Dichos mensajeros qumicos pueden ser muy diferentes.

Tipos de Mensajeros Qumicos

Hormonas, Neurotransmisores, Neuromoduladores, Feromonas, Chalonas,Factores de Crecimiento.

Una hormona sera un mensajero qumico producido por una glndulaendocrina y que tiene que viajar a travs de la sangre hasta llegar al tejidosobre el que ejerce su accin. Este tejido se denomina Tejido Diana.

TIPOS DE HORMONAS Y MODO DE ACTUACIN Tipos de Hormonas

Hormonas Esteroideas Sus receptores se encuentran en el citoplasma de las clulas diana. Se unen aellos y el complejo que forman pasa al interior del ncleo celular. Allinteraccina con el genoma induciendo sntesis de protenas. Actan de formams lenta que las hormonas peptdicas. Derivan del colesterol.

Seran las glucorticoides, hormonas sexuales y mineralocorticoides.

Hormonas Peptdicas y derivadas de Aminocidos Se unen a receptores especficos situados en las membranas de las clulasdiana y producen la liberacin de un segundo mensajero (AMPc). Las

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hormonas tiroideas constituyen una excepcin pues sus receptores seencuentran en el ncleo celular. Actan con rapidez. Derivan deaminocidos.

Seran las hormonas hipofisarias y las hormonas pancreticas.

Modo de Accin

La forma de actuar de las hormonas tiene varias caractersticas:

Las hormonas son siempre sustancia de origen interno, fabricadas porlos seres vivos.

Slo pueden actuar sobre tejidos vivos. Aunque pueden actuar enlugares prximos a las glndulas endocrinas, tambin, debido a queviajan por la sangre, pueden actuar a lugares alejados a su lugar deorigen.

Muestran especificidad de origen y de destino. Est producida poruna glndula determinada, que est especializada en producir una ovarias hormonas y actan en grupos de clulas concretas.

Actan en pequeas cantidades Las hormonas se destruyen tras ejercer su accin.

GLNDULAS EXOCRINAS Y ENDOCRINAS

Una glndula es una clula, o conjunto de clulas, que segregan unadeterminada sustancia.

Existen dos tipos de glndulas:

Glndulas Exocrinas: Son aquellas que segregan sus productos ohacia el exterior o hacia cavidades internas. Segregan distintosproductos.

Glndulas Endocrinas: Segregan sus productos hacia los vasossanguneos. Estas glndulas son las que segregan hormonas.

Una misma glndula puede ser a la vez exocrina e endocrina, por ejemplo,los testculos.

Glndulas Endocrinas

En el organismo tenemos muchas glndulas endocrinas diferentes.Generalmente son totalmente independientes desde el punto de vistaanatmico, pero actan de una manera coordinada. Por esa razn se habla delsistema endocrino.

El sistema endocrino est controlado por el sistema nervioso. Por eso sehabla del sistema neuro endocrino.

Tiene dos formas de regular el organismo:

SNP SNC

Funciones del Sistema Endocrino Generales Regulacin del medio interno (Homeostasis).

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Control de los procesos del desarrollo Regulacin de la Conducta

GLNDULAS Hipotlamo Hipfisis

Adenohipfisis Neurohipfisis

Epfisis Tiroides Paratiroides Glndula Adrenal o Suprarrenal

Corteza Adrenal Mdula Adrenal

Gnadas Testculos Ovarios

Pncreas Timo Riones Glndulas situadas en el aparato digestivo

ORGANIZACIN GENERAL DEL SISTEMA NEUROENDOCRINO Retroalimentacin Directa

El sistema neuroendocrino se comporta como un sistema deretroalimentacin negativa. El sistema neuroendocrino es capaz de detenerlas hormonas que hay en circulacin, de modo que cuando se llega a undeterminado nivel, da la orden para que se deje de liberar ms.

Control Nervioso

El sistema neuroendocrino est controlado por el hipotlamo. El hipotlamotiene en todo momento informacin de cules son nuestras necesidades atravs del SNP. La informacin llega a distintos lugares de la mdula y delcerebro.

El hipotlamo dice a la glndula que segregue hormonas, que llegan a todo elorganismo por va sangunea. Aunque lleguen a todas partes las hormonas,slo son reconocidas en dos sitios: en el tejido diana (que necesita lahormona) y adems por el hipotlamo.

Hipotlamo Controla las secreciones de la hipfisis anterior mediante factores uhormonas liberados en la eminencia media. Es decir, el hipotlamo sabe qucantidad de hormonas hay en la circulacin sangunea. Si considera que hayun nivel suficiente de hormonas manda la orden a la glndula para que dejede segregar hormonas. Si considera que hay pocas, ordena a la glndula quesiga segregando.

El hipotlamo manda las rdenes a las glndulas de distintas formas:

Comportndose como una glndula endocrina ms Algunos ncleos del hipotlamo son glndulas, y son capaces de segregar

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hormonas a la sangre.

Pueden hacerlo con una forma directa. Otra posibilidad es producir hormonasy almacenarlas en la neurohipfisis. Otra forma, sera estimulando otrasglndulas directamente (tiroides, adenohipfisis), o indirectamente (a travsde la adenohipfisis, tiroides, corteza adrenal, gnadas, timo).

Accin a travs del Sistema Nervioso Autnomo Mdula Adrenal, Pncreas, Riones, Epfisis.

Cuando el sistema nervioso quiere llevar a cabo una respuesta, puede emitirlade 2 maneras:

Por medio del SNP, a travs de los nervios. Por medio del Sistema Neuroendocrino, a travs de las glndulas.

No puede llevar a cabo el mismo tipo de respuestas con los dos. El SNPpuede llevar respuestas tanto voluntarias como involuntarias, mientras que elSistema Endocrino siempre lleva a cabo repuestas involuntarias.

En cuanto al modo de actuacin, el SNP sigue rutas establecidas y el sistemaendocrino emite respuestas generales.

MECANISMO DE ACCIN DE LAS PRINCIPALES GLNDULASENDOCRINAS

Hipfisis o Pituitaria

Se integra en el diencfalo. Se encuentra en la base del cerebro, y se aloja enun pequeo hueco de los huesos de la base del crneo, llamado la silla turca.Est formada por dos glndulas diferentes:

Neurohipfisis (o hipfisis anterior) Est compuesta de tejido nervioso. Se comunica con el hipotlamo medianteconexiones nerviosas que atraviesan el tallo de la hipfisis (tallo hipofisario)o infundbulo. Diversos ncleos del hipotlamo sintetizan hormonas que sontransportadas hasta las terminaciones nerviosas y liberadas en laneurohipfisis. Es la que est ms prxima al hipotlamo.

Adenohipfisis (o hipfisis anterior) Est compuesta de tejido glandular. Se comunica con el hipotlamo medianteel sistema portal hipofisario.

Epfisis

Anatmicamente pertenece al diencfalo. En otras especies se relaciona conlas funciones reproductoras.

Tiroides o glndula tiroidea

Las secreciones hormonales del tiroides estn controladas por la TSHhipofisaria. El tiroides secreta:

Tiroxina y Triiodotironina

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Regulan diversos procesos metablicos, como la respiracin celular,regulacin de la temperatura y sobre todo la utilizacin de los carbohidratos.Tambin ejerce efectos sobre el crecimiento y el desarrollo.

Glndula Suprarrenal

Hay dos, una encima de cada rin. Cada una est compuesta a su vez prodos glndulas diferentes: corteza adrenal y mdula adrenal.

Corteza suprarrenal o adrenal Secreta dos tipos de hormonas:

Corticoides: Que a su vez se subdividen en glucorticoides (ayudan amantener el nivel normal de glucosa en sangre degradando grasas yprotenas. Ejercen efectos antiinflamatorios, sobre el apetito y sobrela actividad muscular) y mineralocorticoides (mantienen elequilibrio inico en la sangre y en los lquidos extracelulares).

Hormonas Sexuales: Andrgeno. Regulan el vello facial y corporal. Mdula Suprarrenal o Adrenal.

Secreta Adrenalina y Noradrenalina que elevan la presin sangunea,frecuencia cardaca, dilatan las vas respiratorias, aumentan la concentracinde glucosa en sangre. Pertenece a la divisin simptica del SNA.

Gnadas Testculos

Secretan Testorerona (andrgenos). Controla los cambios corporales quetienen lugar en la pubertad (voz, crecimiento del pelo, genitales), es decir, lascaractersticas sexuales secundarias y la conducta sexual. Tambin promueveel desarrollo, crecimiento y mantenimiento de los rganos reproductoresmasculinos.

Ovarios Producen dos tipos de hormonas:

Estrgenos Responsables de las caractersticas sexuales secundarias de la mujer (formacorporal, vello, etc.) y de su conducta sexual. Tambin promueve eldesarrollo, crecimiento y mantenimiento de los rganos reproductoresfemeninos.

Progestgenos Tambin son responsables de las caractersticas sexuales secundarias de lamujer y de su conducta sexual. Adems prepara las paredes del tero para laimplantacin del vulo fecundado y mantiene el embarazo.

TABLA RESUMEN

Este es un resumen de las principales glndulas endocrinas, sus hormonas,efectos y modo de regulacin.

Adems de las glndulas que figuran en la tabla, se conocen otros tejidosespecializados en la produccin de hormonas, como las clulas endocrinas

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que se encuentran en el corazn y que intervienen en la regulacin de lapresin sangunea y en el equilibrio del sodio. Adems, no se descarta laposibilidad de que existan otros tejidos que cubran funciones endocrinas.

GLNDULA HORMONASPRINCIPALESEFECTOSPRINCIPALES

TIPOS DECONTROL

HIPOTLAMO

Factores Liberadores

Hormonaantidiurtica =vasopresina (ADH) yoxitocina

Hormonas de accindirecta (1)

Estimulan lasecrecin dehormonas de laadenohipfisis

Se envan a laneurohipfisis

Ejercen su accinsobre distintostejidos

SNC

ADENOHIPFISIS(2)

Hormona delcrecimiento (HG)

Prolactina (PRL)

Hormonafolculoestimulante(FSH)

Hormona estimulantede las clulasintersticiales (ICSH)(3) = Hormonaluteinizante (LH)

Hormona estimulantedel tiroides (TSH)

HormonaAdrenocorticotrpica(ACTH)

Crecimiento

Secrecin deLeche

Crecimiento defolculos ovricosy tubosseminferos detestculos

Estimula secrecinde hormonas delos testculos =Estimula lasecrecin dehormonas deovarios yconversin defolculos encuerpo lteo

Estimula tiroides

Estimula lacorteza adrenal

FactoresLiberadoresHipotlamicos

NEUROHIPFISIS(2)

Hormonaantidiurtica =Vasopresina (ADH)

Oxitocina

Reabsorcin deagua en losriones yconstriccin devasos sanguneos

Almacena y liberahormonas fabricaspor el hipotlamo

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Contraccin deltero y secrecinde leche

EPFISISMelatonina y enmenor medidasertonina,noradrenalina y otras

Parece que puedenmodular laactividad delhipotlamo ygnadas.Interviene enciclosreproductivos

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TIROIDESTiroxina y en menormedida calcitonia ytridotironina

Metabolismooxidativo y controlde los niveles decalcio en sangre

Adenohipfisis(5)

PARATIROIDES Paratohormona ycalcitonina

Metabolismo delfsforo y delcalcio

RetroalimentacinDirecta

CORTEZAADRENAL (6)

Glucorticoides

Mineralocorticoides

Andrgenos

Metabolismo decarbohidratos,degradacin deprotenas y efectosantiinflamatorios

Metabolismo desodio y potasio

Distribucin devello facial ycorporal enhombres y mujeres

Adenohipfisis(ACTH)

MDULAADRENAL (6)

Adrenalina y enmenor medidanoradrenalina

Reacciones dehuida(vasoconstriccin,metabolismo deglucosa...)

Sistema NerviosoSimptico

TESTCULOSAndrgenos(fundamentalmentetestosterona)

Desarrollo ymantenimiento decaracteres sexualesprimario ysecundariosmasculinos yconducta sexual(7)

Adenohipfisis(ICSH)

OVARIOS Estrgenos(fundamentalmenteestradiol y estrona)

Progestgenos(fundamentalmenteprogesterona)

Desarrollo ymantenimiento decaracteres sexualessecundariosfemeninos yconducta sexual(7)

Adenohipfisis(LH, FSH)

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Mantener elembarazo,caracteres sexualessecundariosfemeninos einfluencia sobre laconducta

PNCREASInsulina

Glucagn

Oxidacin decarbohidratos eimpide laformacin deglucosa

Facilita laformacin deglucosa

Retroalimentacindirecta y Sist.NerviosoParasimptico

TIMO Timosina

Implicada en elpapelinmunolgico dealgunos tejidos

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RIONESRenina

Eritropoyetina

Regula el papel dela aldosterona

Regula laproduccin deglbulos rojos

Retroalimentacindirecta y Sist.NerviosoAutnomo

Glndulas de lamucosa del aparatodigestivo

Secretina,colecistoquinina,enterogastrina,gastrina, etc.

Estimulan lasecrecin de jugosgstricos,pancreticos ybiliares.Intervienen en lasecuenciahambresaciedad

Retroalimentacindirecta y Sist.NerviosoParasimptico

En general, loas hormonas de a