NEUROFISIOLOGIA ORGANIZACIN DEL SISTEMA NERVIOSO

UNIVERSIDAD NACIONAL DANIEL ALCIDES CARRION ORGANIZACIN DEL SISTEMA NERVIOSO Dr. Amlcar TINOCO SOLORZANO NEUROFISIOLOGIAFACULTAD DE MEDICINA HUMANA

ORGANIZACIN DEL SISTEMA NERVIOSO El sistema nervioso controla y coordina las funciones de todo el cuerpo y detecta, interpreta y responde a los estmulos internos y externos.

La unidad fundamental de este sistema es la Neurona. El SNC contiene mas de 100 000 millones de neuronasDISEO DEL SISTEMA NERVIOSOLos receptores sensitivos de las estructuras superficiales y profundas del cuerpo, reciben informacin y la transmiten al SNC a travs de los nervios perifricos y esta informacin se transporta de inmediato a mltiples zonas sensitivas:DISEO DEL SISTEMA NERVIOSOPORCION SENSITIVA DEL SISTEMA NERVIOSOMedula espinal a todos sus nivelesFormacin reticular al bulbo raqudeoProtuberanciaMesencfaloCerebeloTlamoreas de la corteza cerebral

PORCION SENSITIVA DEL SN: RECEPTORES SENSITIVOSEje somato sensitivo del sistema nervioso El Sistema nervioso autnomo controla contracciones musculares lisas y secreciones glandulares DISEO DEL SISTEMA NERVIOSOPORCION MOTORA DEL SISTEMA NERVIOSOPara regular las diversas actividades del organismo: El sistema nervioso central controla las contracciones musculares esquelticas DISEO DEL SISTEMA NERVIOSOPORCION MOTORA DEL SISTEMA NERVIOSOEje nervioso- motor esqueltico del SN controla contraccin de la musculatura esqueltica en mltiples niveles del SNC:Las regiones mas inferiores del SNC se ocupan de las respuestas musculares instantneas y automticas a los estmulos sensitivosLas regiones superiores lo hacen de los movimientos musculares complejos e intencionales sometidos al control de los procesos cerebrales de pensamiento

Eje motor esqueltico del sistema nerviosoPORCION MOTORA DEL SISTEMA NERVIOSODISEO DEL SISTEMA NERVIOSODefinida como la canalizacin y el tratamiento de la informacin sensitiva, cuando esta es considerada importante PROCESAMIENTO DE INFORMACION El encfalo descarta mas del 99 % de toda la informacin sensitiva por carecer de inters. Ej. uno no tiene conciencia de diversas partes del cuerpo que estn en contacto con la ropaDefinida como la acumulacin de la informacin.Una vez que los recuerdos estn guardados en el sistema nervioso, pasan a formar parte de los mecanismos de procesamiento cerebral para el pensamiento en el futuroDISEO DEL SISTEMA NERVIOSOMEMORIANIVEL ENCEFALICO SUPERIOR O CORTICAL NIVELES DE FUNCION DEL SISTEMA NERVIOSO CENTRALNIVEL MEDULARNIVEL ENCEFALICO INFERIOR O SUBCORTICALMovimientos de la marchaReflejos para retirar una parte del cuerpo de objetos lesivosReflejos para sostener el tronco en contra de la gravedadReflejos que controlan vasos sanguneos locales, movimientos digestivos y excrecin urinariaNIVELES DE FUNCION DEL SNCNIVEL MEDULARLos niveles superiores del SN actan enviando seales hacia los centros de control de la medulaLos circuitos neuronales a nivel medular pueden originar:Bulbo raqudeoProtuberanciaMesencfaloHipotlamosalivacinNIVELES DE FUNCION DEL SNCcontrolan actividades inconscientesNIVEL ENCEFALICO INFERIOR O SUBCORTICALTlamoCerebeloGanglios basalesBulbo raqudeo protuberancia regulan presin arterial y respiracin Arquicerebelo, formacin reticular del bulbo raqudeo, protuberancia, mesencfalocontrolan equilibrioBulbo raqudeo protuberancia mesencfalo amgdala hipotlamoLa corteza siempre funciona asociada a los centros inferiores del sistema nervioso . NIVELES DE FUNCION DEL SNCNIVEL ENCEFALICO SUPERIOR O CORTICALEl inmenso deposito de informacin cortical suele convertir estas funciones en operaciones determinativas y precisasSINAPSIS ELECTRICA SINAPSIS DEL SISTEMA NERVIOSO CENTRALLa informacin que recorre el SNC lo hace en forma de potenciales de accin nerviosos a travs de sucesin de neuronasTIPOS DE SINAPSISSINAPSIS QUIMICA AcetilcolinaNoradrenalinaAdrenalinaHistaminaAcido gammaaminobutirico (GABA)Glicina Serotonina GlutamatoEtc SINAPSIS QUIMICALa primera neurona (neurona presinptica) segrega un neurotransmisor a nivel de la terminacin nerviosa, esta acta sobre los receptores de la siguiente neurona (neurona postsinptica) para excitarla, inhibirla o modificar su sensibilidadExisten mas de 40 neurotransmisoresEste tipo de sinapsis conducen las seales en un solo sentidoSe caracterizan por la presencia de uniones en hendidura que permiten el movimiento libre de los iones desde el interior de una clula hasta el interior de la siguiente

SINAPSIS ELECTRICATransmite seales en ambos sentidos

ANATOMIA FISIOLOGICA DE LA SINAPSIS Las neuronas estn conformadas por 3 partes fundamentales:Soma AxnDendritasLas neuronas situadas en diversas partes del SNC se distinguen por:Motoneurona anterior tpica Dimensin del soma celularLongitud, nmero de dendritasLongitud del axn Nmero de terminales presinpticos

Separados de soma neuronal postsinptica por la hendidura sinpticaSe hallan sobre la superficie del 80 -95 % de las dendritas y solo en 5- 20 % de los somaANATOMIA FISIOLOGICA DE LA SINAPSIS TERMINALES PRESINAPTICOS La membrana presinptica contiene abundantes canales de calcio dependientes de voltaje, la cantidad de neurotransmisor que sale hacia la hendidura sinptica es directamente proporcional al total de iones calcio que penetranDentro del terminal existen vesculas transmisoras con neurotransmisores (excitadores o inhibidores) y mitocondrias (aporta ATP para sintetizar neurotransmisoresLa membrana de la neurona postsinptica contiene protenas receptoras que poseen un componente de unin (donde se fija el neurotransmisor procedente del terminal presinptica) y un componente ionforo ( se desdobla en un canal inico o en un activador de segundos mensajeros)ANATOMIA FISIOLOGICA DE LA SINAPSIS ACCION DEL NEUROTRANSMISORCANALES IONICOS. Permiten pasar iones cloruroCuando un neurotransmisor activa un canal inico su apertura puede producirse en una fraccin de milisegundo y si deja de estar presente el neurotransmisor el canal se cierra con la misma velocidadCANALES IONICOS Pueden ser de dos tipos:CANALES CATIONICOS. Dejan pasar iones sodio (la mayora), potasio y calcioDentro de estas tenemos a las asociadas a la PROTEINA G que constan de tres elementos:

ANATOMIA FISIOLOGICA DE LA SINAPSIS ACCION DEL NEUROTRANSMISORSISTEMA DE SEGUNDO MENSAJEROConsiguen excitacin o inhibicin neuronal postsinptica a largo plazo. - Componente (porcin activadora)- Componente - Componente , ambas unidas a la primeraAl activarse por un impulso nervioso, la porcin de la protena G se separa de las porciones y y se desplaza por el citoplasma, dentro de estas ejecuta una funcin segn las caractersticas especificas de cada neurona

Apertura de canales inicos especficos a travs de la membrana celular postsinpticaActivacin del AMPc o GMPc en la neuronaActivacin de un sistema enzimtico intracelular Activacin de la transcripcin gnica en la segunda neurona SISTEMA DE SEGUNDO MENSAJEROPOSIBLES EFECTOS DE LA PROTEINA GANATOMIA FISIOLOGICA DE LA SINAPSIS ANATOMIA FISIOLOGICA DE LA SINAPSIS RECEPTORES POSTSINAPTICOSPueden provocar excitacin o inhibicin de la neurona postsinptica Cambios en el metabolismo interno de la neurona postsinpticaMECANISMOS PARA PROVOCAR EXCITACINApertura de los canales de sodio para dejar pasar grandes cantidades de cargas elctricas positivas hacia el interior de la neurona postsinpticaDepresin de la conduccin mediante los canales de cloruro, de potasio o ambos. Esto reduce la difusin de los iones cloruro con carga negativa hacia al interior de neuronas postsinpticaActivacin de las enzimas receptora que inhiben funciones metablicas encargadas de aumentar numero de receptores inhibitorios

ANATOMIA FISIOLOGICA DE LA SINAPSIS RECEPTORES POSTSINAPTICOSMECANISMOS PARA PROVOCAR INHIBICIONApertura de los canales del ion cloruro en la membrana neuronal postsinptica. Permite difusin rpida de iones cloruro dotados de carga negativa desde el exterior hacia el interior de la neurona postsinptica , aumentando la negatividad en esta zona (efecto inhibidor)Aumento de la conductancia para los iones potasio fuera de la neurona . Permite mayor difusin de iones positivos al exterior, aumentando la negatividad al interiorANATOMIA FISIOLOGICA DE LA SINAPSIS TIPOS DE NEUROTRANSMISORES NEUROTRANSMISORES DE ACCION RAPIDA Y MOLECULA PEQUEANEUROPEPTIDOSSe sintetiza en el citoplasma del terminal presinaotico producen respuesta inmediata, dentro de este grupo tenemos: ANATOMIA FISIOLOGICA DE LA SINAPSIS TIPOS DE NEUROTRANSMISORES 1. NEUROTRANSMISORES DE ACCION RAPIDA Y MOLECULA PEQUEA

En la sinapsis se degrada por la enzima colinesterasa Tiene efecto excitador en la mayora de los casosAccin inhibitoria en algunas terminaciones parasimpticas perifricas (inhibicin del corazn a cargo de los nervios vagos)

TIPOS DE NEUROTRANSMISORES 1. NEUROTRANSMISORES DE ACCION RAPIDA Y MOLECULA PEQUEAACETILCOLINASegregado en:- Terminales de clulas piramidales grandes de corteza motora- Ganglios basales- Motoneuronas que inervan msculos esquelticos- Neuronas preganglionares del SNA- Neuronas posganglionares del SN parasimptico- Algunas neuronas posganglionares del SN simptico Segregada en terminales nerviosos de la mdula espinal, cerebelos, ganglios basales y muchas reas de la corteza Efecto inhibitorioTIPOS DE NEUROTRANSMISORES 1. NEUROTRANSMISORES DE ACCION RAPIDA Y MOLECULA PEQUEASegregada en:NORADRENALINA neuronas cuyos somas se encuentran en el tronco enceflico e hipotlamo Neuronas posganglionares del sistema nervioso simptico Puede ser excitadora o inhibidoraDOPAMINA Segregada en neuronas originadas en la sustancia negra Efecto inhibitorioGLICINA Segregada en sinapsis de la medula espinalEfecto inhibidor GABASegregado en terminales nerviosas de regiones encargadas de la memoriaSe sintetiza casi al instante segn las necesidades TIPOS DE NEUROTRANSMISORES 1. NEUROTRANSMISORES DE ACCION RAPIDA Y MOLECULA PEQUEAGLUTAMATOSegregada en:Terminales presinpticos de varias vas sensitivas que penetran en el SNCEfecto excitatorioSEROTONINANcleos originados en el rafe medio del tronco enceflico Acta en la medula como inhibidor de las vas del dolor Segregado en:OXIDO NITRICOTienen acciones lentas Se forman en los ribosomas de soma neuronalSe libera en menor cantidad respecto a los neurotransmisores de molcula pequeaPoseen potencia mil veces mayor que neurotransmisores de molculas pequeasOcasionan acciones mas duraderas (ej. Cierre prolongado de canales de calcio)ANATOMIA FISIOLOGICA DE LA SINAPSIS TIPOS DE NEUROTRANSMISORES 2. NEUROPEPTIDOS (TRANSMISORES DE ACCION LENTA O FACTORES DE CRECIMIENTO)

2. NEUROPEPTIDOS (TRANSMISORES DE ACCION LENTA O FACTORES DE CRECIMIENTO) El descenso del voltaje hasta un nivel menos negativo vuelve mas excitable la membrana de la neurona, mientras que su aumento hasta un nivel mas negativo lo hace menos excitable.

Distribucin de los iones sodio, potasio y cloruro a travs de la membrana del soma neuronalFENOMENOS ELECTRICOS DURANTE LA EXCITACIN NEURONAL POTENCIAL DE MEMBRANA EN REPOSO DEL SOMA NEURONALDIFERENCIA DE CONCENTRACION IONICA A TRAVES DE LA MEMBRANA EN EL SOMA NEURONALFENOMENOS ELECTRICOS DURANTE LA EXCITACIN NEURONAL El potencial elctrico a travs de la membrana celular puede oponerse al movimiento de iones a travs suyo si su polaridad y magnitud son las apropiadas. Un potencial que se oponga exactamente al movimiento de un ion se llama potencial de Nernst para ese ion El interior del soma neuronal contiene liquido intracelular la cual es una solucin electroltica muy conductora, todo cambio en el potencial de cualquier zona del liquido ocasiona una cambio casi igual en el potencial de los dems puntos en su interior FENOMENOS ELECTRICOS DURANTE LA EXCITACIN NEURONAL DISTRIBUCION UNIFORME DEL POTENCIAL ELECTRICO EN EL INTERIOR DEL SOMA Definido como el ascenso positivo en el voltaje por encima del potencial de reposo (-65 milivoltios) normal en la neurona, es decir hacia un valor menos negativo (-45 milivoltios).FENOMENOS ELECTRICOS DURANTE LA EXCITACIN NEURONAL POTENCIAL POSTSINAPTICO EXCITADOR

B. Neurona en un estado excitado con potencial intraneuronal menos negativo (-45 milivoltios)A. Neurona en reposo con un potencial intraneuronal de (-65 milivoltios)FENOMENOS ELECTRICOS DURANTE LA EXCITACIN NEURONAL Ocurre cuando el potencial postsinptica excitatorio sube lo suficiente en sentido positivo.Empieza en el segmento inicial del axn (porque posee una concentracin siete veces superior de canales de sodio dependientes de voltaje en relacin al soma).UMBRAL DE EXCITACINEl potencial postsinptica de excitacin es de +10 y + 20 milivoltios.

B. Neurona en un estado excitado con potencial intraneuronal menos negativo (-45 milivoltios)FENOMENOS ELECTRICOS DURANTE LA INHIBICION NEURONAL Las sinapsis inhibitorias abren los canales de cloruro, esta apertura permite el ingreso de iones con carga negativa acercndolo al nivel de -70 milivoltios

POTENCIAL POSTSINAPTICO INHIBIDOR Se define como el aumento de la negatividad por encima del potencial de reposo La apertura de los canales de potasio provoca que estos iones con carga positiva se desplacen al exterior (esto volver mas negativo de lo normal el potencial de membrana)FENOMENOS ELECTRICOS DURANTE LA INHIBICION NEURONAL En la mayora de los casos el neurotransmisor es el GABA (permite difusin de iones cloruro)INHIBICION PRESINAPTICA Esta ocasionada por la liberacin de una sustancia inhibidora en las fibras nerviosas presinpticas.EVOLUCION TEMPORAL DE LOS POTENCIALES POSTSINAPTICOS

EFECTOS DEL pH Y FARMACOS EN LA TRANSMISION SINAPTICA GRACIAS!