Gartner, Leslie P. - Texto Atlas de Histologia, 2da Edición [9 Tejido Nervioso]

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El tejido nervioso, que comprende tal vez hasta trillones de neuronas con multitud de interconexiones, forma el complejo sistema de comunicación neuronal dentro del cuerpo. Las neuronas tienen receptores, elaborados en us terminales , especializados para recibir diferentes tipos

de estímulos (p. ej. , mecánicos , químicos, térmicos ) y transducirlos en impulsos nerviosos que finalm ente pueden conducirse a centros nerviosos. Estos impulsos se transfieren a continuación a otras neuronas para procesamiento v transmisión a los centros más altos a fin de percibir ensaciones o iniciar reacciones motoras.

Para llevar a cabo estas funciones, el sistema nelvioso está organizado anatómicamente en el sistema nervioso central (SNC), que comprende el encéfalo y la médula espinal, y el sistema nervioso periférico (SNP). El SNP, localizado fuera del SNC, incluye los nervios craneales (que urgen del encéfalo), nervios raquídeos (que provienen de

la médula espinal) y sus ganglios relacionados. Desde el punto de vista funcional, el SNP se divide

en un componente sensorial (aferente), que recibe y transmite impulsos al SNC para su procesamiento, y un componente motor (eferente), que se origina en el SNC ~ . transmite impulsos a órganos efectores en la totalidad del cuerpo. El componente motor se subdivide adicionalmente

• como sIgue:

1. Sistema somático, en el que los impulsos que se originan en el SNC se transmiten directamente a través de una neurona a músculos esqueléticos.

2. En contraste, en el sistema autónomo los impulsos que provienen del SNC se transmiten primero a un ganglio autónomo a través de una neurona; una segunda neurona que se origina en el ganglio autónomo lleva a continuación el impulso a músculos lisos y músculo cardiaco o glándulas.

Además de las neuronas , el tejido nelvioso contiene muchas otras células que se denominan en conjunto células neurogliales, que no reciben ni transmiten impulsos; en lugar de ello, estas células apoyan a las neuronas en diversas formas.

• O nerVlOSO

• • •

DESARROLLO DEL TEJIDO NERVIOSO

El sistema nervioso se desarrolla a partir del ectodermo del embrión en respuesta a moléculas de señalamiento provenientes del notocordio.

A medida que se desarrolla el notocordio al inicio de la vida embrionaria, libera moléculas de señalamiento que inducen al ectodermo suprayacente a formar neuroepitelio, que se engruesa y forma la placa neural. A medida que continúan engrosándose los bordes de esta placa, se enCOlv a esta última y forma un surco neural, cuyos bordes siguen creciendo unos hacia otros hasta que se reúnen y forman el tubo neural. El extremo rostral (anterior) de esta estructura desarrolla el encéfalo ; la porción restante (caudal) del tubo neural forma la médula espinal. Además, el tubo neural origina la neuroglia, epéndimo, neuronas y plexos coroideos.

Una masa pequeña de células en los bordes laterales de la placa neural, que no se incorpora en el tubo neural, forma las células de la cresta neural. Este grupo de células comienza a migrar y alejarse del tubo neural en formación al inicio del desarrollo. Una vez que llegan a su destino, estas células crean finalmente muchas estructuras, incluidas las siguientes:

• La mayor parte de los componentes sensoriales del SNP

• Neuronas sensoriales de ganglios sensoriales craneales y raquídeos (ganglios de la raíz dorsal)

• Ganglios autónomos y las neuronas autónomas posganglionares que se originan en ellos

• Gran parte del mesénquima de la parte anterior de la cabeza y el cuello

• Melanocitos de la piel y la mucosa bucal • Odontoblastos (células encargadas de producir den-

tina) • Células cromafines de la médula suprarrenal • Células de la aracnoides y la piamadre • Células satélites de ganglios periféricos • Células de Schwann

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180 ••• Tejido nervioso

CORRELACIONES CLlNICAS

La organogénesis anormal del SNC origina varios tipos de malformaciones congénitas. La espina bífida es un cierre defectuoso de la columna vertebral. En casos graves pueden salir la médula espinal y las meninges a través de las áreas no fusionadas. La espina bífida anterior es un defecto del cierre de las vértebras. Los casos graves suelen vincularse con defectos en el desarrollo de las vísceras del tórax y el abdomen.

Anencefalia es la falta de cierre del neuroporo anterior en desarrollo con un encéfalo poco formado y ausencia de bóveda craneal. Casi nunca es compatible con la vida.

La epilepsia puede resultar de la migración anormal de células corticales que alteran el funcionamiento interneuronal normal.

La enfermedad de Hirschsprung, que también se conoce como megacolon congénito, se debe a la falla de las células de la cresta neural para situarse en la pared del intestino. La pared carece del plexo de Auerbach, una porción del sistema parasimpático que inerva el extremo distal del colon. La ausencia del plexo ocasiona dilatación e hipertrofia del colon.

CELULAS DEL SISTEMA NERVIOSO

Las células del sistema nervioso se clasifican en dos categorías: neuronas y neuroglia.

Las células del sistema nervioso pueden subdividirse en dos categorías:

Neuronas, que tienen a su cargo las funciones de recepción, integración y motora del sistema nervioso.

Células neurogliales, que se encargan de apoyar y proteger a las neuronas.

Neuronas

Las células cuyas funciones son la recepción y transmisión de impulsos nerviosos al SNC y desde él son las neuronas; su diámetro varía de 5 a 150 m y son unas de las células más pequeñas y más grandes a la vez del cuerpo.

Estructura y función de las neuronas

Las neuronas están compuestas de un cuerpo celular, dendritas y un axón.

Casi todas las neuronas se integran con tres parte distintas: un cuerpo celular, múltiples dendritas y un axón único. El cuerpo celular de una neurona, que también se conoce como pericarion o soma, es la porción central de la célula en la que se encuentra el núcleo y el citoplasma perinuclear. Por lo general, las neuronas del SNC son poligonales (fig. 9-1 ) con superficies cóncavas entre las múltiples prolongaciones celulares, en tanto que las neuronas del ganglio de la raíz dorsal (un ganglio sensorial del SNP) tienen un cuerpo celular redondo del cual sólo se emite una prolongación (fig. 9-2). Lo cuerpos celulares muestran diferentes tamaños y formas característicos para su tipo y localización. Estas diferente morfologías se describen más adelante en los co de las diversas regiones del sistema nervioso.

Del cuerpo celular se proyectan las dendritas, prolongaciones especializadas para recibir estímulos de células sensoriales, axones y otras neuronas (fig. 9-3). Con frecuencia las dendritas tienen múltiples ramificaciones de tal manera que puedan recibir simultáneamente múltiples estímulos de muchas otras neuronas. Los impulsos nervioso que reciben las dendritas se transmiten a continuación al soma.

Cada neurona posee un axón, una prolongación de diámetro variable y hasta de 100 cm de largo, que suele tener dilataciones conocidas como terminales del axón, en su extremo o cerca de él. El axón conduce impulsos del soma a otras neuronas, músculos o glándulas, pero también recibe estímulos de otras neuronas que pueden modificar su función. Al igual que las dendritas, los axones

Fig. 9-1. Micrografía de luz de la sustancia gris de la médula espinal (x 270). Obsérvense los cuerpos celulares de neuronas multipolares y sus procesos.

Fig. 9-2. Micrografía de luz de un ganglio sensorial (X270). Obsérvense los cuerpos celulares neuronales grandes con nucleolos únicos.

están ramificados. Las terminales del axón, que también se conocen como bulbos finales (botones terminales), se aproximan a otras células para formar una sinapsis, la región en la que pueden transmitirse los impulsos entre las células.

Las neuronas se clasifican según su forma y la disposición de sus prolongaciones (fig. 9-4). En este capítulo se comentan la prevalencia y localizaciones características de los diversos tipos de neuronas.

Cuerpo de la célula neuronal (soma, pericarion)

El cuerpo celular es la región de la neurona que contiene el núcleo grande de tinción pálida y citoplasma perinuclear.

El cuerpo de la célula es la región más notable de la neurona, pero el mayor volumen del citoplasma se localiza en las prolongaciones que proceden del cuerpo celular. El núcleo es grande, habitualmente esférico a ovoide y localizado en el centro. Contiene cromatina dispersada finamente que indica una actividad de síntesis abundante, aunque las neuronas más pequeñas pueden presentar un poco de heterocromatina condensada e inactiva. También es común un nucleolo bien definido.

El citoplasma del cuerpo de la célula tiene un retículo endoplásmico rugoso (RER) abundante con muchas cisternas en grupos paralelos, una característica especialmente notable en neuronas motoras grandes. En la totalidad del citoplasma también están diseminados polirribosomas.

Tejido nervioso ••• 181

Cuando estas cisternas del RER y los polirribosomas aglutinados se tiñen con colorantes básicos, aparecen como racimos de material basófilo llamados cuerpos de Nissl, visibles con el microscopio de luz. El RER también se halla en la región dendrítica de la neurona, pero sólo como cisternas cortas o ramificadas dispersas. El RER no existe en el montículo del axón, la región del cuerpo de la célula en la que surge el axón; sin embargo, en el axón se encuentra retículo endoplásmico liso (REL).

Aunque los cuerpos de Nissl en cada tipo de neurona tienen un tamaño, aspecto y forma típicos, no se observa algún patrón. Por lo regular, las neuronas pequeñas muestran cuerpos de Nissl granulosos pequeños, pero no todas las neuronas grandes tienen cuerpos de Nissl grandes. Estas diferencias pueden relacionarse con estados fisiológicos y patológicos variables dentro de la neurona.

Casi todas las neuronas tienen retículo endoplásmico liso en abundancia en la totalidad del cuerpo celular; este retículo se extiende a las dendritas y el axón y forma las cisternas hipolemales directamente abajo del plasmalema. Estas cisternas se continúan con el RER en el cuerpo celular y se entrelazan entre los cuerpos de Nissl en su camino a las dendritas y el axón. Aunque aún no se aclara su función, se sabe que las cisternas hipolemales secuestran calcio y contienen proteína. Estas cisternas pueden servir como un conducto para la distribución de proteínas en la totalidad de la célula. Algunos autores piensan teóricamente que las vesículas de transporte y sinápticas brotan de estas cisternas, pero aún no se dilucida gran parte de este tema.

Se encuentra un complejo de Golgi yuxtanuclear prominente compuesto de varias cisternas estrechamente relacionadas que muestran una periferia dilatada, característica de células que secretan proteína. También se piensa que el complejo de Golgi se encarga del agrupamiento de sustancias neurotransmisoras o las enzimas esenciales para su producción en el axón.

En todo el citoplasma del soma, dendritas y axón se encuentran dispersas numerosas mitocondrias, pero son más abundantes en las terminales del axón. Por lo general, las mitocondrias y neuronas son más delgadas que las de otras células y, en ocasiones, sus crestas están orientadas en sentido longitudinal en lugar de transversal. Se ha demostrado que las mitocondrias neuronales se mueven constantemente a lo largo de microtúbulos en el citoplasma.

Casi todas las neuronas adultas muestran sólo un centriolo relacionado con un cuerpo basal de un cilio; poseen la disposición 9 + O de los microtúbulos (véase capítulo 2 acerca de la estructura del microtúbulo). Debido a que las neuronas no se dividen, se piensa que sus centriolos son estructuras vestigiales.

INCLUSIONES

Las inclusiones localizadas en los cuerpos celulares neuronales incluyen sustancias inertes, como los pigmentos melanina y lipofuscina y también gotitas de lipidos.

Se encuentran gránulos de melanina de un tono pardo oscuro a negro en neuronas de ciertas regiones del


Dendritas

Neurona motora - --- -----______ ---:::::~

Montículo del axón ----------~ ___ ~

Axón ---------

Vaina de mielina _________

Nodo de

Rama colateral

A

Bulbo terminal

Fibra muscular

Fig. 9-3. Neurona motora. A , diagrama de una neuron motora típica. B, foto micrografía de una neurona del asl., ventral con algunas de sus dendritas (X 1300). (Tomado de Ling EA, Wen CY, Shieh JY, et al.: N euroglial response lo neuron injury: A study using intraneural injection of Ricinu communis agglutinin-60. J Anat 164:201-213, 1989. Reimpreso con autorización de Cambridge University Press. )


-,J,..~¡~é ~?3fY-~~ Dendritas Dendritas

/--Axón

Cuerpo celular

o

Axón ----1

Cuerpo ce lular

/"""'1 >>=::::. c:>

~Axón~

Bipolar (retina)

Unipolar (seudounipolar)

Multipolar (motora)

Fig. 9-4. Esquema de los diversos tipos de neuronas .

Dendritas ------H

Cuerpo celular

Axón ------------------¡

Piramidal (hipocampo)

Purkinje (cerebelo)

SNC (p. ej. , principalmente en la sustancia negra y el locus ceruleus, con cantidades menores en los núcleos motores dorsales del vago y la médula espinal) y en los ganglios simpáticos del SNP. Se desconoce la función de estos gránulos en estas diversas localizaciones. Sin embargo, la dihidroxifenilalanina, o metildopa (DOPA), el precursor de este pigmento, también es el precursor de los neurotransmisores dopamina y noradrenalina. Por consiguiente, se ha sugerido que la melanina puede acumularse como un producto accesorio de la síntesis de estos neurotransmisores.

La lipofuscina, un gránulo de pigmento pardo amarillento de forma irregular, prevalece más en el citoplasma neuronal del adulto de edad avanzada y se piensa que es el remanente de la actividad enzimática lisosómica. Los gránulos de lipofuscina aumentan con la edad y pueden incluso apiñar los organelos y núcleos hacia un lado de la célula y afectar posiblemente la función celular. Resulta de interés que ciertas células (p. ej., células de Purkinje de la corteza cerebral) no acumulen lipofuscina. También pueden observarse pigmentos que contienen hierro en ciertas neuronas del SNC y pueden acumularse con la edad.

Algunas veces se observan gotitas de lípidos en el citoplasma neuronal y pueden ser e l resultado de un metabolismo defectuoso o reservas de energía. En células neurosecretoras se observan gránulos secretorios; muchos de ellos contienen moléculas de señalamiento.

COMPONENTES CITOSQUELETICOS. Cuando se prepara mediante impregnación argéntica para observarse con microscopio de luz, el citosqueleto neuronal muestra neurofibrillas (hasta de 2 J-Lm de diámetro) que atraviesan el citoplasma del soma y se extienden a las prolongaciones. Estudios de microscopia electrónica revelan tres estructuras filamentosas diferentes : microtúbulos (24 nm de diámetro ), neurofilamentos (filamentos intermedios de 10 nm de diámetro) y microfilamentos (6 nm de diámetro). Es posible que las neurofibrillas que se observan en la microscopia de luz representen haces agrupados de neurofilamentos , una sugerencia apoyada por la tinción de los neurofilamentos con nitrato de plata. Los microfilamentos (filamentos de actina) se vinculan con la membrana plasmática. Los microtúbulos en las neuronas son idénticos a los de otras células, salvo porque se encuentra la proteína relacionada con el microtúbulo MAP-2 en el citoplasma


del cuerpo celular y las dendritas , en tanto que en el axón sólo hay MAP-3.

Dendritas

Las dendritas reciben estímulos de otras células nerviosas.

Las dendritas son formaciones de la membrana plasmática receptiva de la neurona. Sin embargo, ciertas neuronas del cuerpo y el extremo proximal del axón también pueden tener capacidad receptiva. Casi todas las neuronas poseen múltiples dendritas, cada una de las cuales surge del cuerpo celular, usualmente como un tronco corto y único que se extiende varias veces en ramas más pequeñas cada vez con adelgazamiento en los extremos similar al de las ramas de un árbol. El patrón de ramificación de la dendrita es característico de cada tipo de neuronas. La base de la dendrita surge del cuerpo celular y contiene el complemento usual de organelos, con la excepción de los complejos de Golgi (fig. 9-5). Más lejos de la base, en el extremo distal de la dendrita, muchos de los organelos se tornan escasos o no existen.

En las dendritas de la mayor parte de las neuronas , los neurofilamentos están reducidos a haces pequeños o filamentos aislados, que pueden estar enlazados transversalmente con microtúbulos. No obstante, en las dendritas abundan mitocondrias. La ramificación de las dendritas que da lugar a múltiples terminales sinápticas permite que una neurona reciba e integre múltiples , tal vez incluso cientos de miles de impulsos. Las espinas localizadas en la superficie de algunas dendritas les permite hacer sinapsis con otras neuronas. Estas espinas disminuyen con la edad y la mala nutrición y pueden mostrar cambios estructurales en personas con trisomías 13 y 21 (síndrome de Down). En ocasiones, las dendritas contienen vesículas y transmiten impulsos a otras dendritas.

Axones

Los axones transmiten impulsos a otras neuronas o células efectoras, sobre todo células musculares y glandulares.

El axón surge del cuerpo celular en el montículo del axón como una prolongación delgada única que se extiende en distancias más largas, respecto de la dendrita, desde el cuerpo celular. En algunos casos, los axones de neuronas motoras pueden tener 1 m o más de longitud. El grosor del axón se relaciona directamente con la velocidad de conducción, de tal modo que esta última se incrementa conforme aumenta el diámetro del axón. Aunque el grosor del axón varía, es constante para un tipo particular de neuronas. Algunos axones poseen ramas colaterales que surgen en ángulos rectos del tronco axonal (fig. 9-3A ). A medida que termina el axón, puede ramificarse y formar muchas ramas pequeñas (arborización terminal).

El montículo del axón, una región del soma en forma de pirámide, está desprovisto de ribosomas y suele localizarse en el lado opuesto del soma al que se encuentran las dendritas. La porción del axón desde su origen hasta el inicio de la vaina de mielina se llama segmento inicial. En la profundidad del axolema (plasmalema) del segmento inicial se encuentra una capa delgada y electrodensa, cuya función se desconoce pero hace pensar en la capa localizada de los nodos de Ranvier. Esta área del soma carece de RER y ribosomas aunque contiene microtúbulos y neurofilamentos en abundancia, que tal vez facilitan la regulación del diámetro del axón. En algunas neuronas, el número de neurofilamentos puede aumentar tres veces en el segmento inicial, en tanto que el número de microtúbulos sólo se incrementa ligeramente. En este segmento inicial, que también se conoce como zona desencadenante en espiga, es en donde se suman los impulsos excitadores e inhibidores para determinar si se propaga un potencial de acción.

Dendrita Retículo endoplásmico

~-liso

Gránulo de I ~---í

sinápticas

~~/7' Ribosomas

Golgi

Microtúbulos

Axón

-- Lisosomas

+-- Sustancia de Nissl

Fig. 9-5. Esquema de la ultraestructura de un cuerpo celular neuronal . (Tomado de Lentz TL: Cell Fine Structure : An Atlas of Drawings of Whole-Cell Structure. Philadelphia, WB Saunders, 1971. )

•

El axoplasma contiene perfiles cortos de retículo endoplásmico liso y mitocondrias delgadas notablemente largas y muchos microtúbulos; sin embargo, carece de RER y polirribosomas. En consecuencia, el axón se conserva en el soma para su mantenimiento. Los microtúbulos están agrupados en haces pequeños en el origen del axón y su segmento inicial; empero, distalmente se dispone en microtúbulos aislados , espaciados de manera uniforme, entremezclados con neurofilamentos.

El plasmalema de ciertas células neurogliales forma una vaina de mielina alrededor de algunos axones tanto en el SNC como en el SNP, que pasa a convertirlos en axones mielinizados (figs. 9-6 y 9-7). Más adelante se

#- Oligodendrocito

---- Mielina en derredor del

, axon

Continúa la mielinización

Mielinización completa

Fig. 9-6. Esquema del proceso de mielinización en el sistema nervioso central. A diferencia de la célula de Schwann del sistema nervioso periférico, cada oligodendrogliona es capaz de mielinizar varios axones.

•


describe con detalle el proceso de mielinización. Los axones que carecen de vainas de mielina se llaman axones desmielinizados (fig. 9-8) . Los impulsos nerviosos se conducen con mucha mayor rapidez a lo largo de axones mielinizados en comparación con los desmielinizados. En estado fresco, la vaina de mielina confiere un aspecto blanco y brillante al axón. La presencia de mielina permite subdividir el SNC en sustancia blanca y sustancia

• grIs. Además de conducir impulsos, una función importante

del axón es el transporte axonal de mate riales entre el soma y las terminales del axón. En el transporte anterógrado, la dirección se traza del cuerpo de la célula a la terminal del axón; en el transporte retrógrado la dirección es de la terminal del axón al cuerpo de la célula. El transporte axonal es tan crucial para las relaciones tróficas dentro del axón, como entre las neuronas y músculos o glándulas. Cuando se interrumpen estas relaciones , se atrofian las células blanco.

El transporte axonal ocurre a tres velocidades: rápida, intermedia y lenta. El transporte más rápido (hasta 400 mm/día) se lleva a cabo en el transporte anterógrado de organelos que se mueven con mayor rapidez en el cito sol. En el retrógrado, la velocidad más rápida es menor de la mitad de la que se observa en el anterógrado y el más lento sólo es de 0.2 mm/día. Las velocidades de transporte axonal entre estos dos extremos se consideran intermedias.

El transporte anterógrado se utiliza en la translocación de organelos y vesículas y también de macromoléculas, como actina, miosina y clatrina y algunas de las enzimas necesarias para la síntesis de neurotransmisor en las terminales axonales. Los elementos que regresan al cuerpo celular desde el axón en el transporte retrógrado

Mesaxón

-

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la de Schwann

basal

Fig. 9-7. Esquema de la estructura fina de una fibra nerviosa mielinizada y su célula de Schwann. (Tomado de Lentz TL: Cel! Fine Structure: An Atlas of Drawings of Whole-Cel! Structure. Philadelphia, WB Saunders, 1971. )


Célula de Schwann Mesaxones

Axones

Fig. 9-8. Esquema de la estructura fina de un a fibra nerviosa no mielinizada. (Tomado de Lentz TL: Cell Fine Structure: An Atlas of Drawings of Whole-Cell Structure. Philadelphia, WB Saunders, 1971.)

incluyen bloques para la elaboración de proteínas de neurofilamentos , subunidades de microtúbulos, enzimas solubles y materiales captados por endocitosis (p. ej., virus y toxinas ). Además, se transportan moléculas pequeñas y proteínas destinadas para degradación a los endolisosomas del soma.


Ciertos virus utilizan el transporte axonal retrógrado (p. ej., los virus del herpes simple y de la rabia) para diseminarse de una neurona a la siguiente en una cadena de neuronas . También es el método por el cual se transportan toxinas (p. ej. , tetánicas ) de la periferia al sistema nervioso central.

El transporte axonal no sólo distribuye materiales para la conducción nerviosa y la síntesis de neurotransmisores sino que también sirve para proporcionar y asegurar la conservación general del citosqueleto del axón.

Desde la década de 1970 se aprendió mucho sobre la naturaleza y funcionamiento de la neurona mediante estudios del mecanismo de transporte retrógrado axonal utilizando la enzima peroxidasa del rábano picante. Cuando se inyecta esta enzima en la terminal del axón puede detectarse posteriormente mediante técnicas histoquímicas

que marcan su camino hacia el cuerpo celular. En el estudio del transporte axonal anterógrado, los investigadores inyectaron aminoácidos radio marcados en el cuerpo de la célula ya continuación determinaron la radiactividad en las terminales del axón mediante autorradiografía.

Los microtúbulos son importantes para acele rar el transporte anterógrado porque muestran polaridad, con sus extremos positivos dirigidos a la terminal del axón. Los dímeros de tubulina, que llegan al axoplasma a través de un transporte anterógrado, se ensamblan en los microtúbulos en sus extremos positivos y se despolimerizan en sus extremos negativos. El mecanismo de transporte anterógrado incluye cinesina, una proteína relacionada con los microtúbulos , ya que un extremo se fija a una vesícula y el otro interactúa en una forma cíclica con un microtúbulo, lo que permite que la cinesina transporte la vesícula a una velocidad de unos 3 mm/seg. La dineína, otra proteína vinculada con el microtúbulo, tiene a su cargo el movimiento de vesículas a lo largo de los microtúbulos en el transporte retrógrado.


Aunque los tumores neurológicos constituyen alrededor de 50% de los tumores intracraneales, los de las neuronas del SNC son raros. Casi todos los tumores intracraneales se originan en células neurogliales (p. ej. , oligodendrogliomas benignos y astrocitomas malignos mortales). Los tumores que provienen de células del tejido conjuntivo en relación con el tejido nervioso (p. ej. , fibroma benigno o sarcoma maligno ) son tumores del tejido conjuntivo y carecen de nexos con el sistema nervioso. Los tumores de neuronas en el SNP pueden ser extremadamente malignos (p. ej. , el neuroblastoma en la glándula suprarrenal, que ataca principalmente a lactantes y niños pequeños ).

Clasificación de neuronas

Las neuronas se clasifican morfológicamente en tres tipos principales de acuerdo con su forma y la disposición de sus

prolongaciones.

Los principales tipos de neuronas son los siguientes (fig. 9-4):

1. Neuronas bipolares con dos prolongaciones que surgen del soma, una dendrita y un axón. Las neuronas bipolares se localizan en los ganglios vestibulares y cocleares y en el epitelio olfatorio de la cavidad nasal.

2. Neuronas unipolares (llamadas con ante rioridad neuronas seudounipolares ) que sólo poseen una prolongación que surge del cuerpo celular, pero que se extiende posteriormente en una rama periférica y otra central. Esta última penetra en el SNC y la rama

periférica prosigue hasta su destino en el cuerpo . Cada una de las ramas es morfológicamente axonal y puede propagar impulsos nerviosos, aunque la superficie muy distal de la rama periférica se arboriza y muestra terminaciones dendríticas pequeñas, que indican su función receptora. Las neuronas unipolares se desarrollan a partir de neuronas bipolares embrionarias cuyas prolongaciones migran alrededor del cuerpo celular durante el desarrollo y, por último, se fusionan en una sola prolongación. Durante la transmisión de impulsos, estos últ~mos pasan del extremo dendrítico (receptor) de la prolongación periférica a la prolongación central sin incluir el cuerpo celular. Las neuronas unipolares se hallan en los ganglios de la raíz dorsal y en algunos ganglios de nervios craneales.

3. Neuronas multipolares, el tipo más común, que muestran varias disposiciones de múltiples dendritas que surgen del soma y un axón. Se encuentran en todo el sistema nervioso y casi todas ellas son neuronas motoras. Algunas neuronas multipolares se denominan según sea su morfología (p. ej. , células piramidales) o el científico que las describió por primera vez (como las células de Purkinje) .

Las neuronas también se clasifican en tres grupos generales de acuerdo con su función:

1. Neuronas sensoriales (aferentes) que reciben impulsos sensoriales en sus terminales dendríticas y los conducen al SNC para procesamiento. Las que se localizan en la periferia del cuerpo vigilan cambios en el ambiente y las situadas en el interior controlan el ambiente interno.

2. Neuronas motoras (eferentes) que surgen del SNC y conducen sus impulsos a músculos, glándulas y otras neuronas.

3. Interneuronas, localizadas por completo en el SNC, que actúan como interconecto res o integradores que establecen redes de circuitos neuronales entre neuronas sensoriales y motoras y otras interneuronas . Con la evolución aumentó enormemente el número de neuronas en el sistema nervioso humano, pero el mayor incremento incluyó a las interneuronas , que tienen a su cargo el funcionamiento complejo del cuerpo.

Células neurogliales

Las células neuroglia les tienen la función de apoyo físico y metabólico de neuronas.

Las células cuyas funciones son el apoyo metabólico y mecánico y la protección de neuronas forman en conjunto la neuroglia (fig. 9-9). En el sistema nervioso puede haber hasta 10 veces más células neurogliales que neuronas. Aunque las células neurogliales forman uniones de intersticio con otras células neurogliales, no reaccionan a impulsos nerviosos ni los propagan. Las células neurogliales que residen exclusivamente en el SNC incluyen astrocitos , oligodendrocitos, microglia (células microgliales ) y células

Astrocito protoplásmico

Microglia

Tejido nervioso _ _ _ 187

Vaso sanguíneo

Pie

Astrocito fibroso

Oligodendrocito

Fig. 9-9. Esquema de los diversos tipos de células neurogliales.

ependimarias. Si bien las células de Schwann se localizan en el SNP, en la actualidad también se consideran células neurogliales.

Astrocitos

Los astro citos proporcionan apoyo estructural y metabólico a las neuronas y actúan como eliminadores de iones y neurotransmisores liberados al espacio extracelular.

Los astrocitos son las células neurogliales más grandes y existen en dos tipos distintos: a) astro citos p rotoplásmicos en la sustancia gris del SNC y b ) astro citos fibrosos que se encuentran principalmente en la sustancia blanca del SNC. Es difícil diferenciar los dos tipos de astrocitos en micrografías de luz. Algunos investigadores sugieren que pueden ser las mismas células que funcionan en diferentes ambientes. Las micrografías electrónicas muestran haces citoplásmicos precisos de filamentos intermedios de 8 a 11 nm compuestos de proteína ácida fibrilar glial, que es única de los asttocitos.

Los astrocitos protoplásmicos son células estelares que tienen un citoplasma abundante, un núcleo grande y muchas prolongaciones en ramificaciones cortas (fig. 9-10). Las puntas de algunas prolongaciones terminan como pedicelos (pies vasculares) que entran en contacto con vasos sanguíneos. Otros astro citos están situados adyacentes a vasos sanguíneos con el cuerpo celular en aposición con la pared del vaso. Otros astrocitos protoplásmicos más, cerca de las superficies del encéfalo o la médula espinal, muestran procesos con puntas en pedicelo que están en contacto con la piamadre y forman la membrana piamadre-glial. Algunos astrocitos protoplásmicos más pequeños ubicados adyacentes a cuerpos celulares neuronales son una forma de células satélites.


Los astrocitos fibrosos poseen un citoplasma eucromático que sólo contiene unos cuantos organelos, ribosomas libres y glucógeno (fig. 9-11 ). Las prolongaciones de estas células son largas y esencialmente no ramificadas. Estas prolongaciones se vinculan estrechamente con la piamadre y los vasos sanguíneos, pero están separados de estas estructuras por su lámina basal propia.

Los astrocitos eliminan iones y remanentes del metabolismo neuronal, como iones de potasio (K+ ), glutamato y ácido gammaaminobutírico (CABA), acumulado en el microambiente de las neuronas, en especial en los nodos de Ranvier, en donde proporcionan un recubrimiento para el axón. Estas células también contribuyen al metabolismo de energía dentro de la corteza cerebral y liberan glucosa a partir de su glucógeno almacenado cuando las inducen los neurotransmisores noradrenalina y péptido intestinal vasoactivo (VIP). Los astrocitos situados en la periferia del SNC forman una capa continua sobre los vasos sanguíneos y pueden ayudar a conservar la barrera hematoencefálica.

•

Fig. 9-10. Fotomicrografía del astro cito protoplásmico ( X 11 400). N átese el núcleo (N), filamentos (F ), mitocondrias (m), microtúbulos (t ), ribosomas libres (r) y retículo granuloso (ER). También se identifican dos lisosomas (L) en los procesos de la neuroglia. Obsérvense los límites celulares irregulares, indicados por puntas de flecha. Los asteriscos indican procesos de otras células neurogliales del neurápilo . (Tomado de Peters A, Palay SL, Webster HF: The Fine Structure of the Nervous System. Philadelphia, WB Saunders, 1976. ) Inserto , micrografía de luz de tres astrocitos protoplásmicos muy ramificados (P) en derredor de capilares (C). (Tomado de Leeson TS , Leeson CR, Paparo AA: TextlAtlas of Histology. Philadelphia, WB Saunders, 1988.)

Los astrocitos también se incorporan a áreas dañadas del SNC, en donde forman tejido cicatrizal celular.

Oligodendrocitos

Los oligodendrocitos actúan en el aislamiento eléctrico y la producción de mielina en el sistema nervioso central.

Los oligodendrocitos semejan astrocitos pero son más pequeños y contienen menos prolongaciones con ramificaciones escasas. Las células neurogliales de tinción más oscura, los oligodendrocitos, se localizan tanto en la sustancia gris como en la blanca del SNC. Su citoplasma denso contiene un núcleo relativamente pequeño, RER abundante, muchos ribosomas y mitocondi"ias libres y un complejo de Colgi notable (fig. 9-12 ). También se identifican microtúbulos, en especial en la zona perinuclear y en las prolongaciones.

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Fig. 9-11. Fotomicrografía de un astrocito fibroso !flecha) de cerebelo humano ( X 132).

Los oligodendrocitos interfasciculares, ubicados en hileras junto a haces de axones, se encargan de elaborar y conservar mielina alrededor de los axones del SNC y sirven para aislarlos (fig. 9-6). En la producción de mielina, los oligodendrocitos funcionan en forma similar a las células de Schwann del SNP, con la excepción de

Fig. 9-12. Fotomicrografía de un oligodendrocito (X2925) . Obsérvese el núcleo (N), retículo endoplásmico (ER), aparato de Golgi (G) y mitocondrias (m). Los procesos de astrocitos fibrosos (As ) es tán en contacto con el oligodendrocito. (Tomado de Leeson TS , Leeson GR, Paparo AA: Textl Atlas of Histology. Philadelphia, WB Saunders, 1988. )

I


que un oligodendrocito puede envolver varios axones con segmentos de mielina, en tanto que una célula de Schwann sólo envuelve un axón con mielina. Las células de Schwann también difieren de los oligodendrocitos interfasciculares en las formas siguientes: las células de Schwann poseen una lámina basal y retienen cierto citoplasma dentro de los dominios intracelulares de las láminas de mielina y las vainas de mielina y sus células de Schwann circundantes están revestidas de tejido conjuntivo.

Los oligodendrocitos satélites están aplicados estrechamente a los cuerpos celulares de neuronas grandes; aún no se precisa su función.

Células microgliales

Las células de microglia son miembros del sistema fagocítico mononuclear.

Las células microgliales, diseminadas en la totalidad del SNC, son células pequeñas, de tinción oscura, que semejan débilmente oligodendrocitos. Estas células muestran citoplasma escaso, un núcleo oval a triangular y prolongaciones irregulares cortas. El cuerpo celular y las

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prolongaciones también tienen espinas. Estas células funcionan como fagocitos para eliminar desechos y estructuras dañadas del SNC. Cuando se activan, actúan como células presentadoras de antígeno y secretan citocinas. A diferencia de las otras células neurogliales, que derivan embriológicamente del tubo neural, las células microgliales se originan en la médula ósea y son parte de la población celular fagocítica mononuclear.

Células ependimarias Las células ependimarias son células epiteliales bajas,

cilíndricas a cuboidales, que recubren los ventrículos del cerebro y el conducto central de la médula espinal. Derivan del neuroepitelio embrionario del sistema nervioso en desarrollo. Su citoplasma contiene en abundancia mitocondrias y haces de filamentos intermedios. En algunas regiones, estas células son ciliadas, una característica que facilita el movimiento de líquido cefalorraquídeo (LCR). En el embrión, las prolongaciones que surgen del cuerpo celular llegan a la superficie del encéfalo, pero en el adulto las prolongaciones son reducidas y terminan en células cercanas.

En los sitios en que el tejido neural es delgado, las células ependimarias forman una membrana limitante interna que recubre el ventrículo y una membrana limitante externa abajo de la pía, formadas ambas por pedicelos delgados fusionados. Las modificaciones de algunas de las células ependimarias en los ventrículos del cerebro participan en la formación del plexo coroideo,

Oligodendrocito

Fibras nerviosas mielinizadas

Axón

Nodo de Ranvier

Célula de Schwann

que tiene a su cargo secretar y conservar la composición química del líquido cefalorraquídeo.

Los tanicitos, células ependimarias especializadas , emiten prolongaciones al hipotálamo en donde terminan cerca de vasos sanguíneos y células neurosecretoras. Se piensa que los tanicitos transportan LCR a estas células neurosecretoras.

Células de Schwann

Las células de Schwann forman recubrimientos mielinizados y no mielinizados en los axones del sistema nervioso periférico.

A diferencia de otras células neurogliales, las células de Schwann se localizan en el SNP, en donde envuelven axones. Pueden formar dos tipos de recubrimientos sobre estos últimos, mielinizados y no mielinizados. Los axones que están envueltos en mielina se conocen· como nervios mielinizados.

Las células de Schwann son aplanadas y su citoplasma contiene un núcleo aplanado, un aparato de Golgi pequeño y unas cuantas mitocondrias. La microscopia electrónica reveló que la mielina es el plasmalema de la célula de Schwann organizado en una vaina que se envuelve varias veces en el axón. A lo largo de la longitud del axón ocurren interrupciones en la vaina de mielina a intervalos regulares, que exponen este último; se llaman nodos de Ranvier (fig. 9-13). Cada nodo indica una interfaz entre las vainas

Fig. 9-13. Esquema de la estructura de la mielina en los nodos de Hanvier de axones en el sistema nervioso central y sistema nervioso periférico (recuadro).

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~~~~,~~~t:i. la célula de Schwann __ o

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J- Vaina de mielina

Tejido nervioso __ _ 191

de mielina de dos diferentes células de Schwann situadas a lo largo del axón.

La porción externa de las células de Schwann está cubierta por una lámina basal que se sumerge en los nodos de Ranvier, que a su vez recubre las áreas superpuestas de las láminas de la vaina de mielina de células de Schwann adyacentes. En consecuencia, cada célula de Schwann está cubierta por una lámina basal, igual que el axón en el nodo de Ranvier. Después de una lesión nerviosa, la lámina basal guía el nervio en regeneración hasta su localización.

entre las capas en espiral de la vaina de mielina llamadas intersticios intraperiodo. Se piensa que estos intersticios proporcionan acceso a moléculas pequeñas para llegar al axón. La región de la línea intraperiodo que se halla en contacto íntimo con el axón se conoce como el mesaxón interno, en tanto que la superficie más externa, que está en contacto con el cuerpo de la célula de Schwann, es el mesaxón externo (fig. 9-14; véase fig. 9-7).

Las áreas del axón recubiertas por láminas concéntricas de mielina y la célula de Schwann única que produce la mielina se denominan segmentos internodales y su longitud varía de 200 a 1000 fLm. La microscopia de luz reveló varias hendiduras oblicuas en forma de cono en la vaina de mielina de cada segmento internodal y se las llamó hendiduras (incisuras) de Schmidt-Lanterman. Cuando se observan con el microscopio electrónico queda claro que estas hendiduras son en realidad citoplasma de célula de Schwann atrapado dentro de las láminas de mielina.

Aún no se dilucida el mecanismo de mielinización, es decir, el proceso por el cual la célula de Schwann (u oligodendrocito) envuelve de manera concéntrica su membrana alrededor del axón para formar la vaina de mielinao Se piensa que se inicia cuando una célula de Schwann recubre un axón y envuelve de algún modo su membrana alrededor del axón. La envoltura puede continuar más de 50 vueltas. Durante este proceso se exprime nuevamente el citoplasma hacia el cuerpo de la célula de Schwann, llevando las superficies citoplásmicas de las membranas a que entren en contacto una con otra y formando así la línea densa mayor que traza espirales a través de la vaina de mielina. Una célula de Schwann aislada sólo puede mielinizar un interno do de un axón (y únicamente en el SNP), mientras que los oligodendrocitos pueden mielinizar un internodo de varios axones (y sólo en el SNC).

A medida que la membrana forma espirales alrededor del axón, produce una serie de líneas densas y anchas que alternan con líneas menos densas, más estrechas y que ocurren a intervalos de 12 nm. La línea más ancha (3 nm de ancho) se conoce como línea densa mayor. Representa las superficies citoplásmicas fusionadas de la membrana plasmática de la célula de Schwann. La línea intraperiodo más estrecha representa las hojuelas externas en aposición de la membrana plasmática de la célula de Schwann. La microscopia electrónica de alta resolución reveló pequeños intersticios dentro de la línea intraperiodo

Durante el desarrollo, los nervios no se mielinizan de manera simultánea. De hecho, el inicio y terminación de la mielinización varían considerablemente en diferentes áreas del sistema nervioso. Al parecer, esta variación se correlaciona con la función. Por ejemplo, los nervios motores están mielinizados casi por completo al nacer, en tanto que las raíces sensoriales no se mielinizan más tarde durante

Fig. 9-14. Fotomicrografía de un nervio periférico mielinizado. Obsérvense los mesaxones interno (i) y externo (e) y también el cito, plasma y núcleo de la célula de Schwann. (Tomado de Jennes L, Traurig HH, Conn PM: Atlas of the Human Brain, Philadelphia, LippincottRaven, 1995. )

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varios n1eses. Algunos tractos y axones comisurales del nervio del SNC no se mielinizan plenamente hasta varios años después del nacimiento.

Ciertos axones del SNP no están envueltos con las múltiples capas de mielina características de los axones mielinizados. Estos axones no mielinizados están rodeados por una capa aislada de membrana plasmática de la célula de Schwann y citoplasma de ella (fig. 9-8). Aunque una célula de Schwann aislada sólo puede mielinizar un axón, puede envolver varios axones no mielinizados.


La esclerosis múltiple (EM), una enfermedad relativamente común que afecta la mielina, es 1.5 veces más común en mujeres. Por lo regular ocurre entre los 15 a 45 años de edad y su principal signo histopatológico es la desmielinización en el SNC (nervio óptico, cerebelo y sustancia blanca cerebral, médula espinal y nervios craneales y raquídeos). La enfermedad se caracteriza por episodios de inflamación multifocal, edema y desmielinización subsecuente aleatoria de axones en el SNC, seguido de periodos de remisión que pueden durar varios meses a décadas. Cada episodio puede amenazar más la vitalidad del paciente. Cualquier episodio aislado de desmielinización puede causar deterioro o afección maligna de los nervios dañados y conducir a la muerte en unos meses. Debido a que se piensa que esta desmielinización resulta de una enfermedad autoinmunitaria (como una posible consecuencia de un agente infeccioso), el tratamiento más común de la esclerosis múltiple es la inmunosupresión mediante corticosteroides, aunque se cree que es más benéfica la actividad antiinflamatoria de la terapéutica.

La radioterapia puede conducir a desmielinización del encéfalo o la médula espinal cuando estas estructuras se encuentran en el campo de radiación durante el tratamiento. Los agentes tóxicos , como los que se utilizan en la quimioterapia para cáncer, también pueden precipitar la desmielinización y problemas neurológicos.

GENERACION y CONDUCCION DE IMPULSOS NERVIOSOS*

Los impulsos nerviosos se generan en la zona desencadenante de espigas de la neurona y se conducen a lo largo del axón hasta su terminal.

o Aunque las proteínas de carga negativa dentro del citoplasma de la neurona no cruzan la membrana celular, afectan la conducta de las diversas especies con carga. Sin embargo, en este capítulo no se describe su función en la generación y conducción de impulsos nelviosos. Se remite a los lectores interesados a un texto de fisiología o neurociencias para una explicación a fondo de estos fenómenos.

Los impulsos nerviosos son señales eléctricas que se generan en la zona desencadenante de espigas de una neurona como resultado de la despolarización de la membrana y se conducen a lo largo del axón hasta su terminal. La transmisión de impulsos desde las terminales de una neurona a otra, una célula muscular o una glándula, ocurre en la sinapsis (véase Sinapsis y transmisión del impulso nervioso, pág. 194).

Las neuronas y otras células están polarizadas eléctricamente con un potencial de reposo aproximado de -90 mV (el interior es menos positivo que el exterior) a través de la membrana plasmática, aunque en las células musculares más pequeñas y en las fibras nerviosas pequeñas esta diferencia puede ser tan baja como -40 a -60 mV Dicho potencial se debe a la diferencia entre las concentraciones iónicas dentro y fuera de la célula. En mamíferos, la concentración de K+ es mucho más alta dentro de la célula que en su exterior, mientras que la de iones sodio (Na+) y cloro (Cl' ) es mucho más alta fuera de las células.

Los canales de escape de K + en el plasmalema hacen posible un flujo relativamente libre de K+ fuera de la célula contra su gradiente de concentración (fig. 9-15). Aunque el canal de escape de K+ permite que penetre Na+ en la célula, la relación del potasio con el sodio es de 100:1, de tal manera que sale mucho más K+ de la célula que el Na+ que penetra; por consiguiente, se acumula una carga positiva pequeña neta en el exterior de la membrana plasmática. Aunque la conservación del potencial de reposo depende principalmente de los canales de escape de K +, las bombas de Na+-K+ en la membrana plasmática ayudan al bombear activamente Na+ fuera de la célula y K+ al interior. Por cada tres iones de sodio que se bombean hacia el exterior, penetran en la célula dos iones de potasio y también generan una contribución menor a la diferencia de potencial entre los dos lados de la membrana.

En la mayor parte de las células, el potencial a través de la membrana plasmática suele ser constante. Sin embargo, en neuronas y células musculares, el potencial de membrana puede sufrir cambios controlados, que determinan que estas células sean capaces de conducir una señal eléctrica, en la siguiente forma:

1. La estimulación de una neurona da lugar a la abertura de canales de Na+ controlados por voltaje en una región pequeña de la membrana y a una entrada de Na+ en la célula en ese sitio (fig. 9-16). Al final , la sobreabundancia de Na+ dentro de la célula causa una reversión del potencial de reposo (es decir, la superficie citoplásmica de la membrana plasmática se torna positiva en relación con su superficie extracitoplásmica) y se dice que la membrana está despolarizada.

2. Como resultado, los canales de Na+ se inactivan durante uno a dos mseg, un estado que se conoce como periodo

. 'refractario. Este es el tiempo durante el cual se inactivan los canales de Na+; esto es, no pueden abrirse ni cerrarse y el Na+ no puede atravesarlos. La presencia del periodo refractario se debe a la construcción especializada de los canales de Na+ controlados por voltaje. Estos canales tienen dos compuertas, una extracito-

•


Espacio extracelular

•

. \ Canales de escape de K+ Canal de CI- de Na+

Axoplasma

Fig. 9-15. Esquema del establecimiento del potencial de reposo en una neurona típica. Nótese que los canales de escape del ion potasio (K+) sobrepasan en número a los canales del ion sodio (Na+ ) y el ion cloro (Cl-); en consecuencia, puede salir más K+ de la célula que penetrar Na+ o Cl-. Debido a que hay más iones positivos fuera que dentro de la célula, el exterior es más positivo que el interior y se establece una diferencia de potencial a través de la membrana. No se muestran canales de iones y bombas de iones que no se encargan directamente de establecer el potencial de membrana en reposo.

plásmica (compuerta de activación) que se abre como efecto de la despolarización de la membrana celular y permanece abierta en tanto esté despolarizada la membrana. Sin embargo, una compuerta intracitoplásmica (compuerta de inactivación), se cierra en el transcurso de unas cuantas diezmilésimas de segundo después de abrirse la compuerta de activación. En consecuencia, aunque la compuerta de activación permanece abierta, ya no pueden entrar ni salir de la célula Na+ a través de estos canales .

3. Durante el periodo refractario se abren canales de K+ controlados por voltaje que permiten la salida de K+ hacia el líquido extracelular, que finalmente restablece el potencial de membrana de reposo; empero, puede haber un periodo breve de hiperpolarización.

~ . Una vez que se restablece el potencial de reposo, los canales de K+ controlados por voltaje y el periodo refractario terminan con el cierre de la compuerta de activación y la abertura de la compuerta de inactivación del canal de Na+ controlado por voltaje.

El ciclo de despolarización de la membrana, la hiperpolarización y el regreso al potencial de membrana de reposo se denominan potencial de acción, una respuesta de todo o nada que puede ocurrir a ritmos de 1 000 veces por segundo. La despolarización de la membrana que ocurre con la abertura de canales de Na+ controlados por voltaje en un punto en un axón se disemina de manera pasiva a una distancia corta y precipita la abertura de canales adyacentes, lo que da por resultado la generación

Propagación

+ + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + +

A

B

Axón

Propagación

)+( )+( )+(

c====) + cC==::J) + cC==::J) +C====) + c====) + ( ===::J)+(

Fig. 9-16. Esquema de la propagación del potencial de acción en un axón no mielinizado (A) y uno mielinizado (B ) (véase texto).


de otro potencial de acción. En esta forma, se conduce a lo largo del axón la onda de despolarización o impulso. In vivo, un impulso sólo se conduce en una dirección, del sitio de despolarización inicial a la terminal del axón. La inactivación de los canales de Na+ durante los periodos refractarios impide la propagación retrógrada de la onda de despolarización.

Sinapsis y transmisión del impulso nervioso

Las sinapsis son los sitios de transmisión del impulso entre las células presinápticas y postsinápticas.

Las sinapsis son los puntos en que se transmiten impulsos nerviosos de una célula presináptica (una neurona) a una postsináptica (otra neurona, célula muscular o célula de una glándula). Las sinapsis permiten así que las neuronas se comuniquen una con otra y con células efectoras (músculos y glándulas). El impulso en la sinapsis puede transmitirse en forma eléctrica o química.

Aunque las sinapsis eléctricas son raras en mamíferos , se encuentran en el tallo encefálico, retina y corteza cerebral. Las sinapsis eléctricas suelen estar representadas por uniones de intersticio que permiten el paso libre de iones de una célula a otra. Cuando ocurre este movimiento de iones entre las neuronas hay un flujo de corriente. La transmisión del impulso es mucho más rápida a través de sinapsis eléctricas y menor con las sinapsis químicas .

Las sinapsis químicas son la modalidad de comunicación más frecuente entre dos células nerviosas. La membrana presináptica libera uno o más neurotransmisores a la hendidura sináptica, una brecha pequeña (20 a 30 nm), localizada entre la membrana presináptica de

•

Vesículas sinápticas

Proyección presináptica densa

Hendidura sináptica

Densidad postsináptica

Aparato de espina

inapsis de de tallo la espina \.~ ___ ___ ~J

- y-Axodendrítico

la primera célula y la membrana postsináptica de la segunda célula (fig. 9-17). El neurotransmisor se difunde a través de la hendidura sináptica a receptores de canales de ion controlados de compuerta en la membrana postsináptica. La unión del neurotransmisor a estos receptores inicia la abertura de los canales de iones, que permite el paso de ciertos iones y altera la permeabilidad de la membrana postsináptica y revierte su potencial de membrana. Los neurotransmisores no llevan a cabo fenómenos de reacción en la membrana postsináptica; sólo activan la respuesta.

Cuando el estímulo en una sinapsis provoca despolarización de la membrana postsináptica a un valor umbral que inicia un potencial de acción, se llama potencial postsináptico excitador. Un estímulo en la sinapsis que da por resultado la conservación de un potencial de membrana o incrementa su hiperpolarización se conoce como potencial postsináptico inhibidor.

Se observan varios tipos de contactos sinápticos entre neuronas. Los más comunes son las sinapsis siguientes (fig. 9-18; véase fig. 9-17):

• Sinapsis axodendrítica, entre un axón y una den-drita

• Sinapsis axosomática, entre un axón y un soma • Sinapsis axoaxónica, entre dos axones • Sinapsis dendrodendrítica, entre dos dendritas

Morfología sináptica

Las terminales de los axones varían de acuerdo con el tipo de contacto sináptico. Con frecuencia, el axón forma una expansión bulbosa en su parte terminal denominada

Fig. 9-17. Esquema de Jos diversos tipos de . . smapsls.

Fig. 9-18. Fotomicrografías de sinapsis. La flecha indica la dirección de la transmisión. A , sinapsis axodendrítica. Las vesículas presinápticas están localizadas a la izquierda (x37 600). B , sinapsis axodendrítica. Obsérvense los neurotúbulos en la dendrita (x43 420). e, dendrita en un corte transversal. Nótese la sinapsis (x18 800). D , sinapsis axodendrítica. Véase la vesícula presináptica fusionándose con el axolema (X 76 000). E , terminal del axón con vesículas sinápticas claras y vesículas de núcleo denso (X31 000). (Tomado de Leeson TS , Leeson CR, Paparo AA: Textl Atlas of Histology. Philadelphia, WB Saunders, 1988. )

botón terminal. Otras formas de contactos sinápticos en los axones derivan de tumefacciones a lo largo del axón llamadas botones en passage, en los que cada botón puede servir como un sitio sináptico.

El citoplasma de la membrana presináptica contiene mitocondrias , unos cuantos elementos de retículo endoplásmico liso y abundantes vesículas sinápticas ensambladas alrededor de la membrana presináptica (fig. 9-19). Las vesículas sinápticas son estructuras esféricas (40 a 60 nm de diámetro) llenas de sustancia neurotransmisora, habitualmente elaborada y agrupada cerca de la terminal del axón. Sin embargo, los neurotransmisores peptídicos se elaboran y agrupan en el cuerpo celular y se desplazan


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hacia el axón terminal mediante transporte anterógrado. Las enzimas ubicadas en el axoplasma protegen los neurotransmisores de su degradación.

En el lado citoplásmico de la membrana presináptica también se localizan densidades en forma de cono que se proyectan desde la membrana hasta el citoplasma; al parecer, se vinculan con muchas de las vesículas sinápticas y forman el sitio activo de la sinapsis. Las vesículas sinápticas relacionadas con el sitio activo se liberan cuando hay un estímulo. Se -sabe que las moléculas de adherencia celular tienen una función adicional en este sitio como moléculas de señalamiento tanto en la superficie presináptica como en la postsináptica de la sinapsis. Otras vesículas


Fig. 9-19. Fotomicrografía de una sinapsis axodendrítica. Obsérvense las múltiples vesículas sinápticas (V) dentro del axón terminal que hace sinapsis con dendritas y las hendiduras sinápticas en estos sitios !flechas ). (Tomado de Jennes L, Traurig HH, Conn PM: Atlas of the Human Brain , Philadelphia, Lippincott-Raven, 1995. )

sinápticas, que forman un fondo común de reserva, se adhieren a microfilamentos de actina.

La sinapsina 1, una proteína pequeña que forma un complejo con la superficie de la vesícula, favorece aparentemente el agrupamiento de vesículas sinápticas que se conservan en reserva. Cuando se fosforila la sinapsina l, se liberan estas vesículas para moverse a la zona activa en preparación para liberar el neurotransmisor; la desfosforilación de la sinapsina l revierte el proceso.

La sinapsina 11 y otra proteína pequeña (rab3a) controlan la vinculación de las vesículas con micro filamentos de actina. La tracción de las vesículas sinápticas con la membrana presináptica está controlada por dos proteínas de vesículas sinápticas adicionales: sinaptotagmina y sinaptofisina. Cuando un potencial de acción llega a la membrana presináptica, inicia la abertura de los canales del ion calcio (Ca2+), controlados por voltaje y permite que penetre este ion. Esta entrada de Ca2+ propicia la fusión de la vesícula sináptica, bajo la influencia de las proteínas SNARE (receptor SNAP) (entre ellas sinaptobrevina, sintaxina y proteína 25 de fijación de proteína de fusión sensible a N-etilmaleimida [SNAP-25]), con la membrana presináptica, con lo cual se descarga el neurotransmisor a la hendidura sináptica mediante exocitosis.

El exceso de membrana se recaptura través de endocitosis mediada por clatrina. El reciclamiento de vesículas sinápticas incluye interacciones entre sinaptotagmina y la proteína AP-2 de recubrimiento de la vesícula. Se

fusionan la vesícula endocítica con el retículo endoplásmico liso, en donde se recicla de manera continua nueva membrana. Resulta de interés que la proteína blanco para la toxina tetánica y la neurotoxina B Clostridium botulinum es sinaptobrevina, la proteína de la vesícula sináptica. Por consiguiente, estas toxinas bloquean de manera selectiva la exocitosis de la vesícula sináptica sin afectar ningún otro aspecto de la función neural.

La membrana postsináptica, una porción engrosada de la membrana plasmática de la célula postsináptica, contiene receptores para el neurotransmisor y el área citoplásmica incluye un poco de material denso. El acoplamiento del neurotransmisor con los receptores en el plasmalema inicia la despolarización (una respuesta excitadora) o hiperpolarización (una reacción inhibidora) de la membrana postsináptica. Se ha demostrado que las células gliales incrementan la sinaptogénesis, la eficiencia sináptica y la descarga del potencial de acción.

El grosor y densidades relativas de las membranas presináptica y postsináptica, además de la anchura de la hendidura sináptica, se correlacionan casi siempre con la naturaleza de la respuesta. Una densidad posgangliónica gruesa y una hendidura sináptica de 30 nm constituyen una sinapsis asimétrica, que suele ser el sitio de respuestas excitadoras. U na densidad postsináptica delgada y una hendidura sináptica de 20 nm conforman una sinapsis simétrica, que habitualmente es el sitio de respuestas inhibidoras.

Neurotransmisores

Los neurotransmisores son moléculas de señalamiento que se liberan en las membranas presinápticas y activan receptores en membranas postsinápticas.

Las células del sistema nervioso se comunican principalmente por la liberación de moléculas de señalamiento. Las moléculas liberadas entran en contacto con moléculas de receptor que sobresalen del plasmalema de la célula blanco y suscitan una reacción de esta última. Estas moléculas de señalamiento se denominan neurotransmisores. Sin embargo, estas moléculas pueden actuar en dos tipos de receptores: a) los vinculados directamente con canales de iones y b) los relacionados con proteínas C o cinasas de receptor, que activan a un segundo mensajero. Por consiguiente, las moléculas de señalamiento que actúan como sistemas de primer mensajero (es decir, ejercen su acción directamente en receptores vinculados con canales de iones ) se conocen como neurotransmisores. Las moléculas de señalamiento que activan el "sistema de segundo mensajero" se llaman neuromoduladores o neurohormonas. Debido a que los neurotransmisores actúan directamente, todo el proceso es rápido y dura menos de un milisegundo. Los fenómenos en los que se utilizan neuromodulares son mucho más lentos y pueden durar hasta unos cuantos minutos.

Se conocen tal vez 100 neurotransmisores (y neuromodulares ), representados por los tres grupos siguientes:

• Transmisores de molécula pequeña • N européptidos • Cases

Los transmisores de molécula pequeña son de tres tipos principales:

1. Acetilcolina (el único de este grupo que no es un derivado aminoácido).

2. Los aminoácidos glutamato, aspartato, glicina y CABA. 3. Las aminas biogénicas (monoaminas ) serotonina y las

tres catecolaminas dopamina, noradrenalina (norepinefrina) y adrenalina (epinefrina).

Los neuropéptidos, muchos de los cuales son neuromoduladores, forman un grupo grande que incluye los siguientes:

1. Los péptidos opioides: encefalinas y endorfinas. 2. Péptidos gastrointestinales, que se producen en células

del sistema neuroendocrino difuso: sustancia P, neurotensina y péptido intestinal vasoactivo (VIP).

3. Hormonas liberadoras hipotalámicas, como la hormona liberadora de tirotropina y la somatostatina.

4. Hormonas almacenadas en la neurohipófisis y que se liberan a partir de ella (hormona antidiurética y oxi tocina) .

Ciertos gases actúan como neuromoduladores. Son el óxido nítrico (ON) y el monóxido de carbono (CO).


En el cuadro 9-1 se incluyen los neurotransmisores ,

mas comunes.


La corea de Huntington (eH) es un trastorno hereditario que se inicia alrededor de la tercera o cuarta décadas de la vida. Se inicia en la forma de sacudidas de las articulaciones que progresan a deformaciones graves, demencia y disfunción motora. Se piensa que el trastorno se relaciona con la pérdida de células que producen GABA, un neurotransmisor inhibidor. Sin este último, no se controlan los ataques. Se cree que la demencia concomitante con esta enfermedad se relaciona con la pérdida subsecuente de células que secretan acetilcolina.

La enfermedad de Parkinson, una afección incapacitante vinculada con la falta de dopamina en ciertas regiones del cerebro, se caracteriza por rigidez muscular, temblor constante, bradicinesia (movimiento lento) y, por último, una facies parecida a máscara y dificultad en los movimientos voluntarios. Debido a que la dopamina no puede cruzar la barrera hematoencefálica, el tratamiento se administra como L-dopa, que alivia el problema, aunque no dejan de morir las neuronas del área afectada. Los esfuerzos para transportar el tejido suprarrenal fetal en personas con esta enfermedad sólo han proporcionado alivio transitorio.

Al parecer, varios principios describen el funcionamiento de los neurotransmisores. Primero, un neurotransmisor específico puede suscitar diferentes acciones bajo circunstancias variadas. Segundo, la naturaleza de los receptores presinápticos determina el efecto de un neurotransmisor en células postsinápticas. La comunicación sináptica suele incluir múltiples neurotransmisores. Además, pruebas crecientes indican una transmisión de volumen como método de comunicación entre las células cerebrales. Según este concepto, "neurotransmisores" químicos y eléctricos que se pensaba que existían en espacios intercelulares llenos con líquido entre células cerebrales activan grupos o campos de células que contenían receptores apropiados más bien que células individuales. En tanto que la comunicación sináptica actúa con rapidez, se cree que la transmisión de volumen es lenta y puede relacionarse con estados como la función autónoma, el estado de alerta, la conciencia de hechos, cambios en los patrones cerebrales durante el sueño, sensibilidad al dolor y el ánimo.

Nervios periféricos

Los nervios periféricos son haces de fibras nerviosas (axones) rodeados por varios revestimientos de hojas de


Cuadro 9-1. Neurotransmisores comunes y funciones que induce su receptor

Neurotransmisor Grupo compuesto Función

Acetilcolina Transmisor de molécula pequeña; no se deriva de aminoácidos

Uniones mioneurales, todas las sinapsis parasimpáticas y las sinapsis simpáticas pl:eganglionares

N oradrenaIína Transmisor de molécula pequeña; aminobiogénica; cate cola mina

Sinapsis simpáticas pos ganglionares (excepto glándulas sudoríparas eClinas)

Acido glutámico Transmisor de molécula pequeña; aminoácido

Sensorial presináptico y corteza: es el neurotransmisor excitador más común del SNC

Acido gammaaminobutírico (GABA)

Transmisor de molécula pequeña; aminoácido

El neurotransmisor inhibidor más común del SNC

Dopamina Transmisor de molécula pequeña; aminobiogénica; catecolamina

Ganglios basales del SNC; inhibidor o excitador, según sea el receptor

Serotonina Transmisor de molécula pequeña; aminobiogénica

Inhibe el dolor; controla el ánimo; -sueno

Glicina Transmisor de molécula pequena; aminoácido

Tallo encefálico y médula espinal; inhibidor

Endorfinas Neuropéptido; péptido opioide Analgésico; ¿inhibe la transmisión de dolor?

Encefalinas Neuropéptido; péptido opioide Analgésico; ¿inhibe la transmisión de dolor?

tejido conjuntivo (figs. 9-20 a 9-22). Estos haces (fascículos) pueden observarse a simple vista; los mielinizados se ven de color blanco por la presencia de mielina. Por lo general, cada haz de fibras nerviosas , sin importar cuál sea su tamaño, tiene componentes sensoriales y motores.

Revestimientos de tejido conectivo

Los revestimientos de tejido conectivo de nervios periféricos incluyen epineurio, perineurio y endoneurio.

El epineurio es la capa más externa de los tres revestimientos de tejido conjuntivo que recubren nervios (fig. 9-22). El epineurio está compuesto de tejido conectivo denso irregular y colagenoso que contiene algunas fibras elásticas gruesas que envainan por completo el nervio. Las fibras de colágena dentro de la vaina están alineadas y orientadas para evitar el daño por estiramiento excesivo del haz neural. El epineurio es más grueso en donde se continúa con la duramadre que recubre el SNC en la médula espinal o el encéfalo, en donde se originan los nervios raquídeos o craneales, respectivamente. El epineurio se adelgaza de m-anera progresiva a medida que se ramifican los nervios en componentes neurales más pequeños y al final desaparece.

El perineurio, la capa media de revestimientos de tejido conectivo, recubre cada haz de fibras nerviosas (fascículo ) dentro del nervio. El perineurio está compuesto de tejido conectivo denso pero es más delgado que el epineurio. Su superficie interna está recubierta por varias capas de células epitelioides unidas por zónulas ocluyentes y rodeadas por una lámina basal que aísla el ambiente neural. Entre las capas de células epitelioides están esparcidas fibras de colágena orientadas en sentido longitudinal y entremezcladas con unas cuantas fibras elásticas. El grosor del perineurio se reduce de manera progresiva hasta una hoja de células aplanadas.

El endoneurio, la capa más interna de los tres revestimientos de tejido conectivo de un nervio, rodea fibras neurales individuales (axones). El endoneurio, un tejido conectivo laxo compuesto de una capa delgada de fibras reticulares (producidas por las células de Schwann subyacentes), fibroblastos diseminados, macrófagos fijos , capilares y células cebadas perivasculares en líquido extracelular, está en contacto con la lámina basal de las células de Schwann.

Por tanto , está alojado en un compartimiento aislado completamente del perineurio y las células de Schwann, un factor importante en la regulación del microambiente de la fibra nerviosa. Cerca de la terminal distal del axón se reduce el endoneurio a unas cuantas fibras reticulares

Fig. 9-20. Micrografía de luz de un corte longitudinal de un nervio periférico (X270), Se observan mielina y nodos de Ranvier (flechas) y asimismo los núcleos ovales teñidos ligeramente de las células de Schwann,

que rodean una lámina basal de las células de Schwann del axón.

Clasificación funcional de los nervios

Funcionalmente, las fibras nerviosas se clasifican como sensoriales (aferentes) o motoras (eferentes).

Las fibras nerviosas se clasifican desde el punto de vista funcional en sensoriales (aferentes) y fibras motoras (eferentes). Las fibras nerviosas sensoriales llevan impulsos sensoriales de las áreas cutáneas del cuerpo o de las vísceras al SNC para su procesamiento. Las fibras nerviosas motoras se originan en el SNC y llevan impulsos motores a los órganos efectores. Las raíces sensoriales y las raíces motoras en la médula espinal se unen para formar nervios periféricos mixtos, los nervios raquídeos, que llevan fibras sensoriales y motoras.

Velocidad de conducción

La velocidad de conducción de una fibra de nervio periférico depende de su grado de mielinización. En nervios mielinizados, los iones pueden cruzar la membrana plasmática axonal e iniciar la despolarización sólo en los nodos de Ranvier, por dos razones:


} ....., . ( ,

• '.'

Fig. 9-21. Micrografía de luz de un corte transversal del nervio periférico (X132). Véanse los axones y el perineurio en derredor del fascículo.

1. Los canales de Na+ controlados por voltaje del plasmalema del axón están agrupados principalmente en los nodos de Ranvier.

2. La vaina de mielina que recubre los espacios entre los nodos impide el paso hacia fuera del exceso de N a + en el axoplasma en relación con el potencial de acción.

Por consiguiente, el exceso de iones positivos sólo puede difundirse a través del axoplasma al siguiente nodo, lo que desencadena ahí la despolarización. En esta forma, el potencial de acción "brinca" de nodo a nodo, un proceso que se conoce como conducción saltatoria (fig. 9-16B ).

Como se comentó, las fibras no mielinizadas carecen de una vaina de mielina gruesa y de nodos de Ranvier. Estas fibras están rodeadas por una capa de membrana plasmática y citoplasma de células de Schwann que proporciona poco aislamiento. Más aún, los canales de Na+ controlados por voltaje están distribuidos a lo largo de toda la longitud de la membrana plasmática del axón. En consecuencia, la propagación de impulsos en fibras no mielinizadas ocurre por conducción continua, que es más lenta y requiere más energía que la conducción saltatoria que ocurre en fibras mielinizadas.

Como se muestra en el cuadro 9-2, las fibras nerviosas periféricas se clasifican en tres grupos principales según


Epineurio

Perineurio

Células de Schwann ..---'\

Fig. 9-22. Esquema de la estructura de un haz nervioso.

sea su velocidad de conducción. En fibras no mielinizadas delgadas , la velocidad de conducción varía de 0.5 a 2 m/seg, en tanto que en fibras intensamente mielinizadas oscila entre 15 y 120 m/seg.

SISTEMA NERVIOSO MOTOR SOMATICO y AUTONOMO

A nivel funcional, el componente motor se divide en sistemas nerviosos somático y autónomo.

El componente motor del sistema nervioso se divide funcionalm ente en los sistemas nerviosos somático y autó-

nomo. El sistema nervioso somático proporciona impulsos motores a los músculos esqueléticos , en tanto que el sistema nervioso autónomo suministra impulsos motores a los músculos lisos de las vísceras , el músculo cardiaco y las células secretoras de las glándulas endocrinas y exocrinas, que ayudan así a conservar la homeostasis.

Componente motor del sistema nervioso somático

Los nervios somáticos proporcionan la inervación motora de los músculos esqueléticos.

Los músculos esqueléticos reciben impulsos neurales motores que se conducen a ellos por nervios craneales selectos y nervios raquídeos del sistema nervioso somático. Los cuerpos celulares de estas fibras nerviosas se originan en el SNC. Los nervios craneales (NC ) que contienen componentes somáticos eferentes son: III, IV, VI Y XII (excluyendo los nervios que inervan músculos de origen branquiomérico). La mayor parte de los 31 pares de nervios raquídeos contiene componentes somáticos eferentes a músculos esqueléticos.

Los cuerpos celulares de las neuronas del sistema nervioso somático proceden de núcleos motores de los nervios craneales incluidos dentro del encéfalo o en el asta ventral de la médula espinal. Estas neuronas son multipolares y sus axones salen del encéfalo o la médula espinal y viajan al músculo esquelético a través de nervios craneales o raquídeos (fig. 9-23). Estos hacen sinapsis con el músculo esquelético en la placa terminal motora (cap. 8).

Sistema nervioso autónomo

Los nervios autónomos proporcionan inervación motora al músculo liso y cardiaco e inervación secretomotora a glándulas.

Cuadro 9-2. Clasificación de fibras nerviosas periféricas .

Grupo de fibras

Fibras tipo A: intensamente mielinizadas

Fibras tipo B: menos mielinizadas

Fibras tipo C: no mi_elinizadas

Diámetro ( f.Lm)

1-20

1-3

0.5-1.5

Velocidad de conducción (m/seg)

15-120

3-15

0.5-2

Función

Fibras de alta velocidad: dolor agudo, temperatura, tacto, presión, propiocepción, fibras somáticas eferentes

Fibras de velocidad moderada: viscerales aferentes, preganglionares autónomas

Fibras de baja velocidad: autónomas posganglionares, dolor cró-

• mco


Reflejo somático Reflejo visceral

Fig. 9-23. Esquema en el que se comparan los reflejos somático y visceral.

Interneurona ___ ------Tr------!..A~s~ta dorsal

Raíz dorsal

Nervio raquídeo

•

Raíz ventral ~ ......

ventral

Fibras aferentes somáticas ----

Fibras eferentes somáticas -----

;;...;::~~~;;;¡ Raíz dorsal

Lateral horn

Ganglio de la cadena simpática

Ganglio de la raíz dorsal

Nervio espinal

Ganglio prevertebral

+-- Intestino

Fibras viscerales aferentes -----

Fibras viscerales preganglionares eferentes

Fibras viscerales I eferentes L-______________________________ -L~~ __

El sistema nervioso autónomo (involuntario, visceral) suele definirse como un sistema motor; aunque el acuerdo a este respecto no es unánime, en este comentario se considera como un sistema motor. El sistema nervioso autónomo controla las vísceras del cuerpo y suministra el componente eferente visceral general (motor visceral) a músculo liso, músculo cardiaco y glándulas.

En contraste con el sistema somático, en el cual una neurona, que se origina en el SNC, actúa directamente en el órgano efector, el sistema nervioso autónomo posee dos neuronas entre el SNC y el órgano efector. Además, la inapsis entre fibras pos ganglionares y los órganos efectores

difieren en los dos sistemas. Asimismo, a diferencia del istema somático, el autónomo tiene sinapsis pos ganglio

nares que se ramifican y el neurotransmisor se difunde hacia fuera a cierta distancia de las células efectoras, lo que propicia efectos más prolongados y diseminados que en el istema somático. Las células de músculo liso estimuladas

por el neurotransmisor activan células de músculo liso adyacentes para que se contraigan y transmiten la información a través de uniones de intersticio.

Los cuerpos celulares en las primeras neuronas de la cadena autónoma se localizan en el SNC y sus axones casi siempre están mielinizadOs, en tanto que los cuerpos celulares de las segundas neuronas están situados en ganglios autónomos, que se hallan fuera del SNC, y sus axones casi

nunca están mielinizados, aunque siempre están envueltos por células de Schwann. En estos ganglios es en donde los axones de las fibras preganglionares (primeras neuronas) hacen sinapsis con los cuerpos celulares posganglionares multipolares (segundas neuronas ), cuyos axones salen subsecuentemente de los ganglios para llegar a los órganos efectores (músculo liso y cardiaco y glándulas). Las fibras preganglionares hacen sinapsis sólo una vez y únicamente con los cuerpos celulares de neuronas posganglionares.

El sistema nervioso autónomo se subdivide en dos ramas funcionalmente diferentes (fig. 9-24):

1. Por lo regular, el sistema nervioso simpático prepara el cuerpo para que incremente la respiración, presión arterial, frecuencia cardiaca y flujo sanguíneo a músculos esqueléticos , dilate las pupilas oculares y con frecuencia desacelere la función visceral.

2. El sistema nervioso parasimpático tiende a ser funcionalmente antagonista del sistema simpático porque disminuye la respiración, presión arterial y frecuencia cardiaca y el flujo sanguíneo a músculos esqueléticos, contrae las pupilas e incrementa las acciones y funciones del sistema visceral. En consecuencia, el sistema nervioso parasimpático lleva a cabo la homeostasis , mientras que el sistema nervioso simpático prepara el cuerpo para "pelear o huir" (véase más adelante).


División simpática

Cervical

Torácico

Lumbar

Sacro

1

2

4

5

6

8

1

2

3

4

5

1

2

3

4

Glándula lagrimal ---______ ____ ___ --=;;~ División parasimpática . ""-----Cuerpo ciliar

Glándula parótida ---;S;;:=~~

Glándula sublingual - -t-1f-Glándula -----H-TL-- -7" submaxilar

/.J"

~ ___ ~~f==~Ganglio ciliar

7+-_-I4~::::;;;;T Ganglio pterigopalatino

j..--t:;;+=~TGanglio ótico

r'-,--+t-r Ganglio submandibular "'--'r-t4

Laringe --~----.JÜ

Ganglios cervicales

Ganglio mesentérico superior

Ganglio celiaco

Tráquea ---¡'

Corazón

Suprarrenal

Ganglio mesentérico inferior

Hígado

Páncreas

Estómago

Intestino grueso y delgado

III

IX

x

Intestino grueso y recto

Riñón

Vejiga y genitales

I Nervio pélvico

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

1 1

12

1

2

3

4

5

1

5

Cervical

Torácico

Lumbar

Sacral

---- Fibras colinérgicas preganglionares

---- Fibras colinérgicas posganglionares

----- Fibras adrenérgicas posganglionares

Fig. 9-24. Esquema del sistema nelv ioso autónomo. Izquierda, división simpática. Derecha, división parasimpática .

•

Debido a que los componentes viscerales del cuerpo reciben inervación de ambas divisiones del sistema nervioso autónomo, el estado de salud de estos dos sistemas está equilibrado.

La acetilcolina es el neurotransmisor de todas las sinapsis entre fibras preganglionares y posganglionares y entre las terminaciones parasimpáticas pos ganglionares y órganos efectores. La noradrenalina es el neurotransmisor en la sinapsis entre fibras simpáticas pos ganglionares v órganos efectores. Por lo general, las fibras preganglionares del sistema simpático son cortas pero largas las posganglionares. En contraste, las fibras preganglionares del sistema parasimpático son largas mientras que las posganglionares son cortas.

Sistema nervioso simpático

El efecto del sistema nervioso simpático es preparar el cuerpo para "huir o luchar".

El sistema nervioso simpático se origina en la médula espinal de segmentos torácicos y lumbares altos (TI a L2). Por esta razón, el sistema nervioso simpático se denomina en ocasiones vía de salida toracolumbar (fig. 9-24). Los cuerpos celulares de las neuronas preganglionares son pequeños, en forma de huso, y tiene su origen en el asta lateral de la médula espinal; sus axones salen de la médula a través de las raíces ventral es para unirse con el nervio raquídeo. Después de una distancia corta, las fibras dejan el nervio periférico a través de ramas comunicantes blancas para penetrar en uno de los ganglios de la cadena paravertebral.

De manera característica, la neurona preganglionar hace sinapsis en un cuerpo celular de una de las neuronas pos ganglionares multipolares que residen en el ganglio y que se relacionan con ese segmento de la médula espinal, o bien asciende o desciende en el tronco simpático para hacer sinapsis con una célula en otro de los ganglios de la cadena. Sin embargo, ciertas fibras preganglionares no hacen sinapsis en los ganglios de la cadena y en su lugar pasan a través de ellos para penetrar en la cavidad abdominal como nervios esplácnicos. En este sitio buscan ganglios colaterales localizados a lo largo de la aorta abdominal para hacer sinapsis en los cuerpos celulares de las fibras pos ganglionares que residen ahí.

Los axones de neuronas posganglionares alojados en los ganglios de la cadena salen de estos últimos a través de ramas comunicantes grises para penetrar nuevamente en el nervio periférico a fin de distribuirse a los órganos efectores en la periferia (es decir, glándulas sudoríparas, vasos sanguíneos, músculos dilatadores de las pupilas, músculo cardiaco, árbol bronquial, glándulas salivales y músculos erectores del pelo).

Los axones de neuronas pos ganglionares alojadas en los ganglios colaterales salen de estos últimos y acompañan a la miriada de vasos sanguíneos que discurren hacia las vísceras , en donde hacen sinapsis en los órganos efectores (es decir, vasos sanguíneos y músculos lisos y glándulas de las vísceras)


Sistema nervioso parasimpático

El efecto del sistema nervioso parasimpático es preparar el cuerpo para el "descanso o digestión".

El sistema nervioso parasimpático se origina en el encéfalo y los segmentos sacros de la médula espinal (S2 a S4); por esta razón, el sistema parasimpático se llama vía de salida craneosacra (fig. 9-24).

Los cuerpos celulares de neuronas parasimpáticas preganglionares que se originan en el encéfalo se encuentran en los núcleos visceromotores de los cuatro nervios craneales que llevan componentes motores viscerales (III, VII , IX Y X).

Los axones de fibras parasimpáticas preganglionares de los nervios craneales III, VII Y IX buscan ganglios parasimpáticos (terminales) localizados fuera del cráneo, en donde hacen sinapsis en cuerpos celulares de neuronas parasimpáticas pos ganglionares alojadas en los ganglios. Los axones de estos nervios suelen transportarse por el nervio craneal V a los órganos efectores que inervan, incluidas las glándulas salivales y mucosas, mientras que el nervio craneal III lleva fibras parasimpáticas posganglionares al músculo ciliar y a los músculos del esfínter pupilar.

Los axones de fibras parasimpáticas preganglionares en el nervio craneal X discurren por el tórax y el abdomen antes de hacer sinapsis en los ganglios terminales dentro de las vísceras respectivas .

Los axones de nervios parasimpáticos pos ganglionares hacen sinapsis en las glándulas, músculos lisos y músculo cardiaco.

Los cuerpos celulares de nervios parasimpáticos preganglionares que proceden de segmentos de la médula espinal sacra están localizados en el segmento lateral del asta ventral y salen a través de la raíz ventral con los nervios sacros. De este sitio se proyectan los axones a ganglios terminales (plexos de Meissner y Auerbach) en las paredes del tubo digestivo bajo, en donde hacen sinapsis en cuerpos celulares de neuronas parasimpáticas posganglionares.

Los axones de neuronas pos ganglionares hacen sinapsis en los órganos efectores en las vísceras de la pared inferior del abdomen y la pelvis.

GANGLIOS

Los ganglios son agregados de cuerpos celulares de neuronas localizados fuera del SNC. Hay dos tipos de ganglios: sensoriales y autónomos.

Ganglios sensoriales

Los ganglios sensoriales alojan cuerpos celulares de neuronas sensoriales.

Los ganglios sensoriales se vinculan con los nervios craneales V, VII IX Y X Y con cada uno de los nervios ra-


quídeos que proceden de la médula espinal. Un ganglio sensorial de un nervio craneal se ve como una tumefacción del nervio, sea dentro de la bóveda craneal o a su salida. Por lo regular, los ganglios se identifican con nombres específicos que se relacionan con los nervios. Los ganglios sensoriales de los nervios raquídeos se denominan ganglios de la raíz dorsal. Los ganglios sensoriales alojan cuerpos celulares unipolares (seudounipolares ) de los nervios sensoriales envueltos por células de la cápsula cuboideas. Estas células capsulares están rodeadas a continuación por una cápsula de tejido conectivo compuesta de células satélites y colágena. El endoneurio de cada axón se continúa con el tejido conectivo que rodean los ganglios. Las prolongaciones periféricas de las neuronas poseen receptores especializados en sus terminales a fin de transducir varios tipos de estímulos de los ambientes interno y externo. Las prolongaciones centrales pasan sin hacer sinapsis desde el ganglio hasta el encéfalo dentro de los nervios craneales o hasta la médula espinal dentro de nervios raquídeos , en donde terminan en otras neuronas para procesamiento.

Ganglios autónomos

Los ganglios autónomos alojan cuerpos celulares de nervios autónomos posganglionares.

Por definición, los cuerpos de las células nerviosas de ganglios autónomos son de función motora porque causan contracción de músculo liso o cardiaco o secreción glandular. En el sistema simpático, las fibras simpáticas preganglionares hacen sinapsis en cuerpos celulares simpáticos posganglionares en los ganglios simpáticos situados en los ganglios de la cadena simpática, adyacentes a la médula espinal, o en los ganglios colaterales, ubicados a lo largo de la aorta abdominal. Los nervios simpáticos pos ganglionares que proceden de estos ganglios se distribuyen a continuación, en su mayor parte, por nervios periféricos a los que se unen después de salir de los ganglios. En seguida terminan en los órganos efectores

• que mervan. En el sistema parasimpático, las fibras parasimpáticas

preganglionares se originan en uno de dos sitios: en ciertos nervios craneales o en algunos segmentos de la médula espinal sacra. Estas fibras hacen sinapsis en cuerpos celulares posganglionares (fig. 9-25) localizados en ganglios terminales. Las fibras parasimpáticas preganglionares que provienen de los núcleos de los nervios craneales y que conducen fibras parasimpáticas hacen sinapsis en uno de los cuatro ganglios terminales localizados en la cabeza (excepto los del nervio craneal X). Los ganglios terminales vinculados con el nervio craneal X y fibras preganglionares de la médula espinal sacra se ubican en las paredes de las vísceras.

Los nervios parasimpáticos pos ganglionares que tienen su origen en los ganglios terminales dentro de la cabeza salen de los ganglios y suelen unirse al nervio trigémino (V) para distribuirse en los órganos efectores. Los nervios parasimpáticos posganglionares que proceden

de los ganglios localizados en las paredes de las vísceras pasan directamente a los órganos efectores situados dentro de la víscera.

SISTEMA NERVIOSO CENTRAL

El sistema nervioso central (encéfalo y médula espinal) se integra con sustancias blanca y gris sin elementos de tejido conectivo intermedios; por consiguiente, el SNC tiene la consistencia de un gel semiduro.

La sustancia blanca está compuesta principalmente por fibras nerviosas mielinizadas junto con algunas fibras no mielinizadas y células neurogliales; su color blanco resulta de la abundancia de mielina que rodea los axones. La sustancia gris se conforma con agregados de cuerpos de células neuronales, dendritas y porciones no mielinizadas de axones y también de células neurogliales; la falta de mielina confiere a estas regiones un aspecto gris en el tejido vivo.

Los axones, las dendritas y las prolongaciones neurogliales forman una red enmarañada de tejido neural denominada neurópilo (fig. 9-26). En ciertas regiones, los agregados de cuerpos celulares neuronales incluidos en la sustancia blanca se llaman núcleos, en tanto que sus equivalentes del sistema nervioso periférico se llaman ganglios.

La sustancia gris del encéfalo está localizada en la periferia (corteza) del cerebro y cerebelo y forma los ganglios basales más profundos, mientras que la sustancia blanca se encuentra a nivel profundo respecto de la corteza y rodea los ganglios basales. Lo inverso sucede en la médula espinal; la sustancia blanca está ubicada en la periferia de la médula espinal, en tanto que la gris está situada profundamente en ella, en donde forma una H en un corte transversal. En el centro de la barra transversa de la H se encuentra un conducto central pequeño, recubierto por células ependimarias y que representa la luz del tubo neural original. Las barras verticales superiores de la H representan las astas dorsales de la médula espinal, que reciben las prolongaciones centrales de las neuronas sensoriales cuyos cuerpos celulares se hallan en el ganglio de la raíz dorsal. Los cuerpos celulares de interne uro nas también se localizan en las astas dorsales. Los cuerpos celulares de interneuronas (neuronas internunciales o neuronas intercaladas) se originan en el SNC y están limitados por completo a ese sitio, en donde forman redes de comunicación para la integración entre neuronas sensoriales y motoras. Las interneuronas constituyen la inmensa mayoría de las neuronas del cuerpo. Las barras verticales inferiores de la H representan las astas ventrales de la médula espinal, que alojan los cuerpos celulares de neuronas motoras multipolares grandes cuyos axones salen de la médula espinal a través de las raíces ventrales.

Meninges

Los tres recubrimientos de tejido conectivo del encéfalo y la médula espinal son las meninges. La capa más externa

•

Fig. 9-25. Fotomicrografía del ganglio ciliar. At, terminal del axón; Ax, axón; Den, dendrita; CIPr, receptor del péptido inhibidor gástrico; LF, gránulos de lipofuscina; Nu, núcleo; rER, retículo endoplásmico rugoso; Sat, células satélites. (Tomado de May PJ Warren s: Ultrastructure of the macaque ciliary ganglion. J Neurocitol 22:1073-1095, 1993. )

•

es la duramadre, la intermedia la aracnoides y la capa más interna o íntima la piamadre (fig. 9-27).

Duramadre

La duramadre es la capa densa más externa de las menmges.

La duramadre que recubre el encéfalo es un tejido conectivo denso y colagenoso compuesto de dos capas en aposición estrecha en el adulto. La duramadre perióstica, la capa externa, está compuesta de células osteoprogenitoras, fibroblastos y haces organizados de fibras de colágena insertados laxamente en la superficie interna del cráneo, excepto en las suturas y la base del cráneo en donde la inserción es firme. Como su nombre lo indica, la duramadre perióstica sirve como el periostio de la superficie interna del cráneo y por tanto está muy vascularizada.

La capa interna de la duramadre, la duramadre meníngea, está compuesta de fibroblastos que muestran citoplasma de tinción oscura, procesos alargados, núcleos ovoides y capas parecidas a hojas de fibras de colágena fina. Esta capa también contiene vasos sanguíneos pe-

-quenos. Una capa de células interna a la duramadre meníngea,

llamada capa celular limítrofe, está compuesta de fibroblastos aplanados que tienen procesos largos que algunas veces se unen unos a otros mediante desmosomas y uniones


de intersticio. En esta capa no existen fibras de colágena, pero en lugar de ellas hay un material floculento, amorfo y extracelular (se piensa que es un proteoglicano) que rodea los fibroblastos y se extiende a la interfaz entre esta capa y la duramadre meníngea.

La duramadre raquídea no se adhiere a las paredes del conducto vertebral; más bien forma un tubo continuo desde el agujero occipital hasta el segundo segmento del sacro y está perforada por los nervios raquídeos. El espacio epidural, entre la duramadre y las paredes óseas del conducto vertebral, está lleno de grasa epidural y un plexo venoso.

Aracnoides

La aracnoides es la capa intermedia de las meninges.

La capa aracnoides de las meninges es avascular, aunque a través de ella cruzan vasos sanguíneos. Esta capa intermedia de las meninges consiste en fibroblastos, colágena y algunas fibras elásticas. Los fibroblastos forman uniones de intersticio y desmosomas con otros. La aracnoides se compone de dos regiones. La primera es una membrana plana, parecida a una hoja, en contacto con la duramadre. La segunda es una región más profunda, similar a una telaraña integrada por células trabeculares aracnoideas dispuestas laxamente (fibroblastos modificados ), junto con unas cuantas fibras de colágena que forman


•

/"x l

•

Fig. 9-26. Fotomicrografía de sinapsis axodendrítica. (Tomado de Jennes L, Traurig HH, Conn PM: Atlas of the Human Brain, Philadelphia, Lippincott-Raven, 1995. )

trabéculas y que están en contacto con la piamadre subyacente. Estas trabéculas aracnoideas abarcan el espacio subaracnoideo, el espacio entre la porción semejante a una hoja de la aracnoides y la piamadre. Las células trabeculares aracnoideas tienen procesos largos que se unen unos con otros a través de desmosomas y se comunican entre sí mediante uniones de intersticio.

La interfaz entre la duramadre y la aracnoides, el espacio subdural, se considera un "espacio potencial" porque sólo aparece como consecuencia de una lesión que origina una hemorragia subdural, cuando la sangre fuerza estas dos capas y las separa.

Los vasos sanguíneos de la duramadre perforan la aracnoides a su paso a la piamadre vascular. Sin embargo, estos vasos están aislados tanto de la aracnoides como del espacio subaracnoideo por un revestimiento ajustado de fibroblastos modificados, derivados de la aracnoides. En ciertas regiones se extiende la aracnoides a través de la duramadre para formar vellosidades aracnoideas, que sobresalen hacia los espacios conectados con la luz de los senos venosos durales. La función de estas regiones especializadas de la aracnoides es transportar el LCR del espacio subaracnoideo al sistema venoso. En años ulteriores de la vida, crecen las vellosidades y se constituyen en sitios de depósitos de calcio.

Es difícil distinguir la interfaz entre la aracnoides y la piamadre; por consiguiente, las dos capas suelen denominarse piaaracnoides, con ambas superficies recubiertas

por una capa delgada de células epitelioides escamosas compuestas de fibroblastos modificados.

Piamadre

La piamadre, la capa más interna altamente vascular de las meninges, está en contacto estrecho con el encéfalo.

La piamadre es la capa más interna de las meninges y se relaciona íntimamente con el tejido cerebral, siguiendo todos sus contornos. Sin embargo, la piamadre no está del todo en contacto con el tejido nervioso porque siempre se interpone entre ellos una capa delgada de procesos neurogliales.

La piamadre está compuesta de una capa delgada de fibroblastos modificados y aplanados que semejan células trabeculares aracnoideas. Los vasos sanguíneos, que abundan en esta capa, están rodeados por células piales entremezcladas con macrófagos, células cebadas y linfocitos. Entre la piamadre y el tejido neural se encuentran fibras de colágena y elásticas finas.

La piamadre está separada por completo del tejido neural subyacente por células neurogliales. Los vasos sanguíneos penetran en los tejidos neurales y son recubiertos por piamadre hasta que forman los capilares continuos característicos del SNC. Los capilares dentro del tejido neural están recubiertos por los procesos podálicos o pies

Cuero cabelludo

Cráneo


Duramadre - ___ ~

Espacio subdural-___ --{_3

Membrana Fig. 9-27. Esquema del cráneo y las capas de meninges que recubren el encéfalo.

aracnoidea ------¡~

Vena _--------le:-\

Arteria ------':-< -. • •

Espacio subaracnoideo

Piamadre

Cerebro

terminales finales de los astrocitos , los pedicelos, no tanto por la piamadre.

Barrera hematoencefálica

Las células endoteliales de los capilares del SNC impiden el paso libre de sustancias selectivas de origen sanguíneo al tejido neural.

Existe una barrera altamente selectiva, que se conoce como barrera hematoencefálica, entre sustancias específicas de origen sanguíneo y el tejido neural del SNC. Esta barrera la establecen las células endoteliales que recubren los capilares continuos que pasan a través del SNC. Dichas células endoteliales forman fascias oclusoras unas con otras que retrasan el flujo de materiales entre las células. Además, estas células endoteliales tienen relativamente pocas vesículas pinocitóticas y el tránsito vesicular se restringe casi por completo al transporte mediado por receptor.

Las macromoléculas inyectadas en el sistema vascular no pueden penetrar en los espacios intercelulares del SNC; por el contrario, las macromoléculas que se inyectan en los espacios intercelulares del SNC no pueden pasar a la luz de los capilares. Sin embargo, ciertas sustancias, como oxígeno, agua y dióxido de carbono y otros materiales liposolubles y pequeños, incluidos ciertos fármacos, penetran con facilidad la barrera hematoencefálica. Ciertas moléculas, por ejemplo las de glucosa, aminoácidos, algunas vitaminas y nucleósidos , se transfieren a través de la barrera hematoencefálica por proteínas portadoras específicas mediante difusión facilitada. Los iones también se transportan a través de la barrera hematoencefálica por canales de iones mediante transporte activo. El suministro de

•

/ I , .

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energía para este proceso proviene de gran número de mitocondrias dentro del citoplasma de la célula endotelia!'

Los capilares del SNC están revestidos por láminas basales bien definidas, que a su vez están rodeadas casi por completo por los procesos podálicos o pies terminales de numerosos astrocitos, conocidos en conjunto como glía perivascular limitante. Se piensa que estos astrocitos ayudan a transportar metabolitos de los vasos sanguíneos a neuronas. Además, los astrocitos eliminan el exceso de K + Y neurotransmisores del am biente de las neuronas y conservan en consecuencia el equilibrio neuroquímico del medio extracelular del SNC.


Debido a que la barrera hematoencefálica es muy selectiva, no pueden pasar a través de ella antibióticos , ciertos medicamentos terapéuticos y algunos neurotransmisores (p. ej., dopamina). La perfusión de una solución hipertónica de manitol abre de manera transitoria las uniones ajustadas de las células endoteliales capilares para administrar fármacos. Los medicamentos también pueden unirse a anticuerpos desarrollados contra receptores de transferrina en las células endoteliales de los capilares y permitir así su transporte a través de la barrera hematoencefálica y al SNC.

En algunas enfermedades del SNC (p. ej ., accidente vascular cerebral, infección, tumores) se altera la integridad de la barrera hematoencefálica y su efecto es la acumulación de toxinas y metabolitos extraños en el ambiente extracelular.


Plexo coro ideo

El plexo coroideo, compuesto de pliegues de piamadre dentro de los ventrículos del cerebro, produce el líquido

cefalorraquídeo.

Los pliegues de la piamadre alojan abundantes capilares fenestrados y revestidos por el recubrimiento cuboidal simple (ependimario), que se extiende a los ventrículos tercero y cuarto y laterales del cerebro para formar el plexo coroideo (fig. 9-28). Este último produce el LCR, que llena los ventrículos del cerebro y el conducto central de la médula espinal. El LCR baña el SNC a medida que circula a través del espacio subaracnoideo. Aunque más de la mitad del LCR se produce en el plexo coroideo, algunas pruebas indican que el parénquima de varias otras regiones del encéfalo producen una cantidad considerable de LCR, que se difunde a través del recubrimiento ependimario para penetrar en los ventrículos.

Líquido cefalorraquideo

El líquido cefalorraquídeo baña, nutre y protege el encéfalo y la médula espinal.

El plexo coroideo elabora el líquido cefalorraquídeo (LCR) a un ritmo de unos 14 a 36 mVh y reemplaza su volumen total alrededor de cuatro a cinco veces al día. El LCR circula a través de los ventrículos del cerebro, espacio subaracnoideo, espacio perivascular y conducto central de la médula espinal. El LCR contiene pocas proteínas

• • •

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Fig. 9-28. Micrografía de luz del plexo coroideo (x 270). Obsérvense los capilares y el epitelio cuboidal simple del plexo coroideo.

pero tiene abundantes iones de sodio, potasio y cloruro. E transparente y de baja densidad. Se constituye con un 90 Cñ de agua y iones y también puede contener unas cuantas células descamadas y linfocitos ocasionales.

El LCR es importante para la actividad metabólica del SNC porque los metabolitos cerebrales se difunden al LCR a su paso a través del espacio subaracnoideo. También sirve como un amortiguador líquido para proteger el SNC. El LCR puede fluir por difusión y se resorbe a través de las células delgadas de las vellosidades aracnoideas en el seno venoso sagital superior, de donde se regresa el LCR al torrente sanguíneo.


Debido a que el plexo coroideo produce constantemente LCR, cualquier disminución de la absorción de líquido por las vellosidades aracnoideas o un bloqueo dentro de los ventrículos del cerebro origina tumefacción en los tejidos cerebrales. Este trastorno, llamado hidrocefalia, da lugar al crecimiento de la cabeza en el feto y el recién nacido, deterioro de las funciones mentales y musculares y la muerte, cuando no se trata.

BARRERA SANGRE-LIQUIDO CEFALORRAQUIDEO. La estabilidad química del LCR se conserva por la barrera sangre-LCR, compuesta de zonas oclusoras entre las células del epitelio cuboidal simple. Estas uniones ajustadas impiden el paso de sustancias entre las células y las obligan a tomar la vía transcelular. En consecuencia, la producción del LCR depende de un transporte facilitado y activo a través del epitelio cuboidal simple, que tiene como resultado diferencias en la composición entre el LCR y el plasma (cuadro 9-3) .

Corteza cerebral

La corteza cerebral se encarga del aprendizaje, memoria, integración sensorial, análisis de información e inicio de reacciones motoras.

La sustancia gris en la periferia de los hemisferios cerebrales está plegada en muchas circunvoluciones y surcos llamados en conjunto corteza cerebral. Esta porción del cerebro tiene a su cargo el aprendizaje, memoria, análisis de información, inicio de respuestas motoras e integración de señales sensoriales.

La corteza cerebral se divide en seis capas compuestas de neuronas, que presentan una morfología única para la capa particular. La capa más superficial se encuentra a un nivel profundo respecto de la piamadre; la sexta capa de la corteza, la más profunda, está limitada por la sustancia blanca del cerebro. Las seis capas y sus componentes son los siguientes:

Cuadro 9-3. Comparación entre suero y líquido cefalorraquídeo

,

Constituyente

Leucocitos (células/mi)

Proteínas (giL)

Glucosa (mmoI!L)

Na+ (mMoI!L)

K+ (mMoI!L)

CI- (mMoI!L)

Ca2+ (mMoI!L)

Mg2+ (mMoI!L)

pH

Suero

o

60-80

4.0-5.5

135-150

4.0-5.1

100-105

2.1-2.5

0.7-1.0

704

Líquido cefalorraquídeo

0-5

Insignificante

2.1-4.0

135-150

2.8-3.2

115-130

LO-lA

0.8-1.3

7.3

1. La capa molecular se integra principalmente por terminales nerviosas que se originan en otras áreas del cerebro, células horizontales y neuroglia.

2. La capa granulosa externa contiene sobre todo células granulosas (estelares) y células neurogliales.

3. La capa piramidal externa incluye células neurogliales y células piramidales grandes, que crecen progresivamente desde el límite externo hasta el interno de esta capa.

4. La capa granulosa interna es una capa delgada reconocible por células granulosas (estelares) pequeñas, células piramidales y neuroglia estrechamente agrupadas. Esta capa tiene la mayor densidad celular de la corteza cerebral.

5. La capa piramidal interna contiene las células piramidales más grandes y neuroglia. Esta capa tiene la densidad celular más baja de la corteza cerebral.

6. La capa multiforme consiste en células de varias formas (células de Martinotti) y neuroglia.

Corteza cerebelosa

La corteza cerebelosa tiene a su cargo el equilibrio, tono y coordinación musculares.

La capa de sustancia gris localizada en la periferia del cerebelo se denomina corteza cerebelos a (fig. 9-29). Esta porción del encéfalo se encarga de conservar el equilibrio, el tono muscular y la coordinación de músculos esqueléticos. A nivel histológico, la corteza cerebelos a se divide en tres capas:

1. La capa molecular está situada directamente abajo de la piamadre y contiene células estelares, dendritas


Fig. 9-29. Micrografía de luz del cerebelo que muestra sus capas (X132). Véanse en especial las células de Purkinje prominentes.

de células de Purkinje, células en canasta y axones no mielinizados de la capa granulosa ubicados en la superficie.

2. La capa de células de Purkinje contiene las células de Purkinje grandes, en forma de frasco, que sólo se encuentran en el cerebelo (fig. 9-4). Sus dendritas ramificadas se proyectan a la capa molecular y sus axones mielinizados a la sustancia blanca. Cada célula de Purkinje recibe cientos de miles de sinapsis excitadoras e inhibidoras que debe integrar para generar la reacción apropiada. La célula de Purkinje es la única célula de la corteza cerebral que envía información al exterior y siempre es un impulso inhibidor que emplea GABA como neurotransmisor.

3. La capa granulosa (la más profunda) consiste en células granulosas pequeñas y glomérulos (islas cerebelosas). Los glomérulos son las regiones de la corteza cerebelosa donde se llevan a cabo las sinapsis entre los axones que penetran en el cerebelo y las células granulosas.


REGENERACION NERVIOSA

A diferencia de las células neurogliales, las células nerviosas no pueden proliferar pero sí regenerar sus axones, localizados en el sistema nervioso periférico.

Cuando un fenómeno traumático destruye neuronas , no se reemplazan porque las neuronas no pueden proliferar (aunque algunos autores sugieren que puede llevarse a cabo la proliferación de ciertas neuronas incluso dentro del SNC); por consiguiente, el daño del SNC es permanente. No obstante, cuando se lesiona o secciona una fibra nerviosa periférica, la neurona intenta reparar el daño, regenera el proceso y restablece la función iniciando una serie de fenómenos estructurales y metabólicos, que se conocen en conjunto como reacción de axón.

Reacciones de axón

Las reacciones a los traumatismos tienen lugar de manera característica en tres regiones de la neurona: a) el sitio lesivo (cambios locales); b ) puntos distales al sitio dañado (cambios anterógrados), y c) puntos proximales al sitio lesivo (cambios retrógrados). Algunos cambios ocurren de manera simultánea, en tanto que otros pueden presentarse con semanas o meses de diferencia. La descripción siguiente de la regeneración neural presupone que los extremos cortados permanecen cerca uno del otro; de otra manera, la regeneración no tiene éxito (fig. 9-30).

Reacción local

La reacción local a una lesión incluye la reparación y remoción de desechos por células neuroglia les.

Los extremos cortados del axón se retraen y se alejan uno del otro y la membrana seccionada de cada muñón se fusiona para cubrir el extremo abierto, lo que previene la pérdida de axoplasma. Cada extremo seccionado comienza a expandirse a medida que se acumula el material transportado por flujo axoplásmico. El área dañada se infiltra con macrófagos y fibroblastos , que secretan citocinas y factores de crecimiento y aumentan la expresión de sus receptores. Los macrófagos invaden la lámina basal y, hasta cierto grado asistidos por células de Schwann, fagocitan los desechos.

Reacción anterógrada

La porción del axón distal a una lesión se degenera y fagocita.

El axón sufre los cambios anterógrados siguientes:

1. En el transcurso de una semana la terminal del axón se hipertrofia y degenera; como resultado, se termina el contacto con la membrana postsináptica. Proliferan

células de Schwann y fagocitan los remanentes de la te rminal del axón y las células de Schwann recién formadas ocupan el espacio sináptico.

2. La porción distal del axón sufre degeneración walleriana (degeneración de ortogrado), por la cual se desintegran el axón y la mielina, se desdiferencian las células de Schwann y se des continúa la síntesis de mielina. Más aún, los macrófagos, y en cierto grado las células de Schwann , fagocitan los remanentes desintegrados.

3. Proliferan células de Schwann y forman una columna (tubos de Schwann) encerrada por la lámina basal original del endoneurio.

Reacción y regeneración retrógradas

La porción proximal del axón lesionado sufre degeneración seguida por el brote de un nuevo axón cuyo crecimiento lo dirigen las células de Schwann.

La porción del axón proximal al daño sufre los cambios siguientes :

1. El pericarion de la neurona dañada se hipertrofia, se dispersan sus cuerpos de Nissl y se desplaza su núcleo. Estos fenómenos , llamados cromatólisis, pueden durar varios meses. Entre tanto, el soma produce de manera activa ribosomas libres y sintetiza proteínas y varias macromoléculas , incluido el ácido ribonucleico (RNA). Durante este tiempo, el muñón del axón proximal y la vaina de mielina circulante se degeneran de modo proximal hasta el axón colateral más cercano.

2. Surgen varios "brotes" axonales del muñón del axón proximal, penetran en el endoneurio y los guían las células de Schwann hacia su célula blanco. A fin de que ocurra la regeneración, deben existir células de Schwann, macrófagos y fibroblastos y también la lámina basal. Estas células elaboran factores de crecimiento y citocinas y aumentan la expresión de los receptores de dichas moléculas de señalamiento.

3. Las células de Schwann guían el brote, se diferencian nuevamente y comienzan a elaborar mielina alrededor del axón en crecimiento; o bien, en axones no mielinizados , forman una vaina de células de Schwann. El brote que llega a la célula blanco forma primero una sinapsis, mientras que los otros brotes se degeneran. El proceso de regeneración prosigue unos 3 a 4 mm/día.

Degeneración transneuronal

La célula nerviosa tiene una influencia tróBca en las células con las que está en contacto. Cuando muere la neurona se atrofian y degeneran en ocasiones las células blanco o también otras células dirigidas a esa neurona particular. Este proceso, llamado degeneración transneuronal, puede ser por tanto anterógrado o retrógrado pero sólo ocurre rara vez.

A Neurona normal Lesión

B Dos semanas después de la lesión

Pocos cuerpos de Nissl

Núcleo periférico

e Tres semanas después de la lesión

• •• ,;. •• tífI>.

q • ••• • . . " .... ~~3 Q ••

• • • ". ,¿} o -Q

o Tres meses después de la lesión


Músculo __ ~ _-_ normal

Fibra y vaina de mielina en degeneración

Macrófago

Músculo atrofiado __

1Células de Schwann en proliferación

Penetración de células de Schwann en el axón

I'h-

Regeneración - -+ Regeneración neural satisfactoria ____

muscular

Regeneración neural insatisfactoria

E Meses después de la lesión

Fig. 9·30. Esquema de la regeneración neura!.

Regeneración en el sistema nervioso central

Crecimiento desorganizado del axón~

Es mucho menos probable la regeneración en el SNC que en el SNP porque en el primero no existen vainas de tejido conectivo. Macrófagos especiales, conocidos en conjunto como microglia, fagocitan las células lesionadas

Músculo atrofiado ----.,c---,

Cordón de células de Schwann

dentro del SNC y al espacio liberado por la fagocitosis lo ocupa la proliferación de células gliales, que forman una masa celular llamada cicatriz glial. Se piensa que las masas de células gliales obstaculizan el proceso de reparación. Por consiguiente, habitualmente el daño neuronal dentro del sistema nervioso central es al parecer irreparable.

Gartner, Leslie P. - Texto Atlas de Histologia, 2da Edición [9 Tejido Nervioso]

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