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APUNTES DE NEUROFISIOLOGÍA “ELECTROENCEFALOGRAMA Y FISIOLOGíA DEL SUEÑO” ELECTROENCEFALOGRAMA POTENCIALES EVOCADOS VIGILIA CLASIFICACION DE SUEÑOS CARACTERISTICAS DEL SUEÑO REM Y NO REM ALTERACIONES DEL SUEÑO REGULACIÓN CICLO VIGILIA- SUEÑO Existen 2 grupos básicos de neuronas corticales: NEURONAS PIRAMIDALES (Golgi I): Principalmente utiliza neurotransmisor GLUTAMATO (+) NEURONAS ESTRELLADAS (Golgi II) - Interneuronas de orientación vertical - Interneuronas de orientación horizontal La neurona piramidal presenta mayor concentración de sinapsis inhibitorias (provenientes de las horizontales) en las dendritas mas proximales al cuerpo celular, permitiendo ejercer un control predominantemente inhibitorio ya que la hiperpolarización local impide la libre transmisión electrotonica hacia el cuerpo neuronal. Si se introduce un electrodo en una neurona piramidal, sea en dendrita o soma, siempre se registrata la misma actividad: despolarizantes si recibe un PEPs o hiperpolarizante si recibe un PIPs. Un electrodo extracelular registrara diferentes aspectos de la actividad neuronal, según este en la proximidad o no del sitio de origen de la señal dendrítica. Cuando la señal es excitatoria se detecta: # en la cercanía de la dendrita de origen: una señal electronegativa (la corriente fluye hacia el interior celular, se aleja del electrodo) # en la cercanía del cuerpo celular: una señal electropositiva (la corriente sale de la neurona y fluye hacia la dendrita de origen a través del liq extracelular. Cuando la señal es inhibitoria se detecta el resultado registrado es exactamente a la inversa. TECNICAS PARA EL ESTUDIO DE LA ACTIVIDAD ELECTRICA CORTICAL EEG POTENCIALES EVOCADOS ELECTROENCEFALOGRAMA Es el registro de la actvudad eléctrica cerebral desde la superficie craneana. Es el resultado de la activación de grandes grupos de neuronas corticales (piramidales que liberan glutamato); lo que se reconoce en el trazado son corrientes asociadas a cambios subumbrales del Vm. No son ni PA ni PEPS o PIPS. En base a la frecuencia de las ondas eléctricas se distinguen 5 ritmos básicos: Por convención… Potenciales extracelulares POSITIVOS: Deflexion hacia ABAJO Potenciales extracelulares NEGATIVOS: Deflexión hacia ARRIBA El EEG de una persona adulta normal en vigilia y con los ojos abiertos es DESINCRONIZADO, sin ritmo predominante alumno Resaltado alumno Resaltado alumno Resaltado alumno Resaltado alumno Resaltado POTENCIALES EVOCADOS Procedimiento computacional de promediado de la actividad eléctrica detectada en la superficie craneana sobre la zona sensorial de la corteza cerebral ante la estimulación del campo periférico respectivo. Un electrodo sobre la superficie craneana en la proximidad de la corteza sensorial primaria detectara una deflexión negativa ante la estimulación periférica (que arriba a la capa IV), seguida de otra positiva resultado del procesado intracolumnar. .-.-.-. -.-.-.-.-.-.-.-.-.-.-.-.-.-.-.-.-.-.-.-.-.-.-.-.-.-.-.-.-.-.-.-.-.-.-.-.-.-.-.-.-.-.-.-.-.-.-.-.-.-.-.-.-.-.-.-.-.-.-.-.-.-.-.-.-.-.-.-. Muestra un patrón de ondas de bajo voltaje y alta frecuencia; además durante la vigilia el patrón de descargas en distintas cortezas es diferente (digamos que cada corteza procesa la información que le corresponde; la visual lo que ve, la auditiva lo que oye; la motora los movimientos que va a ejecutar) o desincronizado. El sueño es un proceso ACTIVO (durante el sueño REM el consumo de oxigeno es superior al de la vigilia) y RITMICO (se repite en ciclos cada 24hs) El reloj endógeno circadiano del sueño lento se encuentra en el núcleo supraquiasmático, el del sueño REM se desconoce su ubicación. A través de polisomnograma se puede estudiar la arquitectura básica del sueño. Este consiste en evaluar las distintas variables biológicas a través de: EEG, electrooculograma (actividad de los musc extrínsecos del ojo, es decir los movimientos oculares), electromiograma (registra la actividad del musc esquelético, o sea el tono muscular), ECG (75%) 50% etapas 1 y 2 (25%) 50% etapas 3-4 SUEÑO NO REM - Las primeras 4 fases - Corresponden al progresivo enlentecimiento de las ondas cerebrales - Se extiende desde el ritmo alfa hasta el delta en 30-45 min - Durante los distintos estadios, la corteza descarga sincrónicamente (descargan todas lo mismo) FASE 1: (somnoliencia) predomina el ritmo alfa intercaladas con frecuencias mas lentas Modificaciones minimas en el tono postural Modificación oculares lentas FASE 2: (sueño leve) Disminuye la frecuencia de ondas pero aumenta la amplitud Caracterizada por los HUSOS DEL SUEÑO (oscilaciones de 14/15 Hz de menor amplitud Aparición del complejo K (ondas bifásicas) SUEÑO SUEÑO LENTO (NO REM) SUEÑO REM (paradójico) alumno Resaltado alumno Resaltado alumno Resaltado alumno Resaltado alumno Resaltado alumno Resaltado alumno Resaltado alumno Resaltado alumno Resaltado alumno Resaltado alumno Resaltado alumno Resaltado alumno Resaltado alumno Resaltado FASE 3: Menos husos del sueño Menor frecuencia Mayor amplitud Ondas delta FASE 4: “sueño de ondas lentas” o sueño profundo Ondas delta Aparicion de ondas gamma Frecuencia muy baja Alto umbral para despertarse En ese mismo momento, de forma abrupta se presenta el 5to estadio: SUEÑO REM (paradojal) que presenta un EEG desincronizado semejante al de vigilia y que dura 10 a 15min. Latencia: es el periodo de tiempo que tarda en aparecer el primer REM y su valor normal es de 60min. Una vez finalizado el sueño REM, se inicia un nuevo ciclo de enlentecimiento y subsiguiente aceleración de ondas cerebrales, se inicia unan nueva etapa de sueño lento. Por noche, se producen de 4 a 7 REM, ppalmente en la segunda mitad de la noche HIPOTONIA En ciertos grupos musculares respetando los músculos axiales. ATONIA GENERALIZADA Incluso los músculos axiales (excepto musc respiratorios,oculares y del oído medio) Mediado por acción cerebelosa DISMINUYE LA FRECUENCIA CARDIACA y LA PRESION ARTERIAL AUMENTA LA FRECUENCIA CARDIACA y LA PRESION ARTERIAL Y APARICION DE ARRTIMIAS RESPIRACION LENTA Y REGULAR RESPIRACION IRREGULAR TERMORREGULACION CONSERVADA (pero a un nivel mas bajo) TERMORREGULACION SUSPENDIDA (Tambien las reacción termogenicas) Hay SIGNO DE BABINSKY (disminución de la acción del haz piramidal sobre motoneuronas espinales) CONTRACCIONES FASICAS en diferentes músculos del cuerpo, entre otros los “movimientos rapidos oculares” relacionados con potenciales ponto-geniculo occipitales. AUMENTO DEL SIMPATICO DISMINUCION DEL PARASIMPATICO OPERACIONES NO HOMEOSTATICAS O “LAZO ABIERTO” (el SNA parece olvidarse de controlar ciertas variables) MIOSIS PUPILAR DISMINUYEN REFLEJOS BARORRECEPTORES ERECCION HAY AUMENTO DE LA SECRECION INTESTINAL Y MENOR CONSUMO DE O2 Y GLUCOSA AUMENTO DEL CONSUMO DE O2 Y GLUCOSA SUEÑOS: Imágenes imprecisas y difusas (mal recordadas) Sueños: son mas vívidos (mas recordados) con alto contenido visual y psicológico. El máximo umbral para despertarse se ubica en la etapa 4 El minimo umbral en el REM alumno Resaltado alumno Resaltado alumno Resaltado alumno Resaltado espigas PGO, , sincrónico con movimientos oculares alumno Resaltado alumno Resaltado alumno Resaltado alumno Resaltado alumno Resaltado alumno Resaltado alumno Resaltado alumno Resaltado alumno Resaltado alumno Resaltado alumno Resaltado alumno Resaltado alumno Resaltado alumno Resaltado alumno Resaltado alumno Resaltado alumno Resaltado alumno Resaltado alumno Resaltado alumno Resaltado alumno Resaltado alumno Resaltado Evolución del sueño durante las etapas de la vida FETO:80% REM 20% No REM RN PREMATURO: 60% REM Y 40% No REM RN A TERMINO: 50% Y 50% 3ER AÑO ADULTO: 25% REM 75% No REM (en los ancianos disminuye el REM) El sueño no REM disminuye con la edad hasta que en el anciano prácticamente desaparece el ritmo delta. Correlato clínico: alteraciones del sueño Las patologías del sueño pueden clasificarse como disomnias o parasomnias. DISOMNIAS Son alteraciones del curso de sueño Dentro de las cuales se encuentra - El insomnio (disminución de la cantidad – calidad del sueño) Hay 3 tipos 1) De inicio: La dificultad en el dormir se encuentra en conciliar el sueño, lo cual le lleva horas al paciente. 2) De mantenimiento: se caracteriza por despertares intermitentes que aparecen durante el transcurso de la noche y afectan la calidad del sueño. El paciente descansa mal. 3) De despertar temprano: El paciente se despierta antes de tiempo, aún antes de haber suplido la demanda metabólica de sueño. - La hipersomnia (aumento patológico de la cantidad de sueño). La cualidad de patológico la da la afectación de la calidad de vida del paciente; que consulta por el displacer que le genera el trastorno (se siente permanentemente cansado, hipolúcido, disminución desempeño en las tareas laborales o académicas, etc.) PARASOMNIAS Son trastornos que ocurren durante el sueño; que afectan su calidad pero cuya estructura y duración es normal. NO REM REM Sonambulismo Parálisis del sueño (al despertar, el paciente no se puede mover) Bruxismo (rechinar los dientes) Pesadillas Enuresis (hacerse pis en la cama) Asistolia sinusal relacionada con el REM Apnea del sueño (patrón de respiración interrumpida) Trastornos de la conducta del sueño REM Muerte súbita nocturna Terrores nocturnos Se considera que el sueño No REM y el REM son imprescindibles para corregir errores de información, reforzar y fijar lo aprendido durante la vigilia y sobre todo borrar y olvidar lo menos importante. alumno Resaltado alumno Resaltado alumno Resaltado alumno Resaltado alumno Resaltado alumno Resaltado alumno Resaltado alumno Resaltado alumno Resaltado alumno Resaltado alumno Resaltado alumno Resaltado alumno Resaltado alumno Resaltado alumno Resaltado alumno Resaltado alumno Resaltado alumno Resaltado . La NARCOLEPSIA es un trastorno en el cual los pacientes pueden pasar directamente de la vigilia al REM. Se caracteriza por ataques irresistibles de sueño de 5 a 30 minutos que aparecen en cualquier momento del día y ejecutando cualquier actividad. Puede aparecer pérdida brusca del tono muscular durante emociones bruscas (risa, llanto, excitación sexual) con conservación de la conciencia. También aparece parálisis del sueño, junto con alucinaciones visuales y auditivas al inicio del sueño (son normales; en el narcoléptico son mucho más intensas y vívidas). Disminuye la latencia del sueño. ¿Por qué dormimos? Existen 3 mecanismos responsables del fenómeno del sueño 1) Proceso homeostático reactivo: determinado por la historia previa del sueño y la vigilia del sujeto 2) Proceso circadiano predictivo, controlado por el reloj biológico e independiente de la historia previa de sueño y vigilia. 3) Componente ultradiano que se presenta con una periodicidad de 90 minutos, perceptible tanto dentro del sueño como en la vigilia. Estos 3 fenómenos están producidos por las interacciones de mecanismos centrales y periféricos. El estado de COMA se diferencia del sueño porque existe en el una disminución del consumo de oxigeno cerebral Sus causas pueden ser: 70% de origen metabolico: coma hepático, alcohólico, diabético 30% de origen cerebral: por consecuencias vasculares, traumáticas o infecciosas Por su ubicación con respecto a la tienda del cerebelo se las clasifica en: SUPRATENTORIALES: mejor pronostico porque no compromete las funciones cardiorrespiratorias INFRATENTORIALES: compromete el control cardiorrespiratorio bulbar. REGULACIÓN CICLO SUEÑO-VIGILIA En la regulación del ciclo sueño vigilia aparecen implicadas numerosas estructuras, de cuya activación depende el pasaje de un estado a otro; e inclusive entre los dos tipos de sueño (REM y LENTO). - El área ventro lateral preóptica (AVLP) del hipotálamo es el área inductora del sueño por excelencia. A través de sus proyecciones GABAérgicas inhibe al núcleo coeruleus (noradrenalina, NA) y núcleo dorsal del rafe (serotonina; 5-HT); que inducen el despertar. También inhibe a las neuronas histaminérgicas de los tubérculos mamilares - El hipotálamo posterior (tubérculos mamilares), productor de histamina, es inductor también de la vigilia. Por eso los bloqueantes H1 son hipnógenos. - La adenosina es una sustancia que se acumula durante el día como indicador metabolico. Sus concentraciones máximas en los vasos hipotalámicos hacia el atardecer inhiben a las interneuronas GABAérgicas que están “apagando”, durante el día a AVLP. La inhibición de una inhibición da como producto la activación de esta área. Por lo tanto, la adenosina induce el sueño al activar el AVLP. (proceso S). - La orexina, producida por el hipotálamo lateral; estabiliza las estructuras del despertar durante la vigilia (activación tónica). alumno Resaltado alumno Resaltado alumno Resaltado alumno Resaltado alumno Resaltado alumno Resaltado alumno Resaltado alumno Resaltado alumno Resaltado alumno Resaltado alumno Resaltado alumno Resaltado alumno Resaltado alumno Resaltado alumno Resaltado - El núcleo supraquiasmático (NSQ), el cual recibe información retiniana, proyecta sobre el hipotálamo lateral, reforzando la vigilia, al contrarrestar los efectos del proceso S (adenosina).Su actividad es alta durante el día. Su lesión aumenta las horas de sueño. - La melatonina, producida por la glándula pineal, comienza a liberarse a las 19:00 hs y actúa sobre mecanismos gabaérgicos que en los NSQ reducen la actividad eléctrica; por ende “abre las puertas del sueño” (hipnógeno). - Como en la vigilia, la activación del cerebro en el sueño REM ocurre a través de sistemas excitatorios ascendentes del TE; formación reticular pontina. A diferencia de la vigilia, en el REM son escasas la aminas (NA, 5-HT, H) y sólo aumenta la actividad colinérgica. La FRP también inhiba a las estructuras que inducen la vigilia (tubérculos mamilares) La formación reticular tiene una función activante y despertadora, activa el SARA (sistema ascendente reticular activante). Su activación induce un aumento de aminas y de Ach y se encarga del despertar en el EEG. El hipotálamo posterior en cambio se encarga del despertar comportamental; su lesión deja al paciente en coma irreversible.
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