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Capítulo 46 del Tratado de Fisiología Médica. Guyton y Hall. Resumen hecho por Erika Castillo. ORGANIZACIÓN DEL sistema nervioso, funciones básicas de la sinapsis y neurotransmisores. . ✓ El sistema nervioso central contiene más de 100,000 millones de neuronas. ✓ Las señales de entrada llegan a ella a través de las sinapsis situadas fundamentalmente en las dendritas neuronales, pero también en El soma neuronal. ✓ La señal de saliva viaja por única acción que abandona la neurona: Estas son puede dar origen a numerosas ramas independientes que se dirigen hacia otras zonas del sistema nervioso o de la periferia corporal. ✓ Normalmente la señal sólo circula en sentido anterógrado. ORGANIZACIÓN DEL sistema nervioso, funciones básicas de la sinapsis y neurotransmisores. ✓ El sistema nervioso carece de comparación con algo en cuanto a la enorme complejidad de los procesos de pensamiento y acciones que es capaz de realizar. LA NEURONA ES LA UNIDAD FUNCIONAL BÁSICA DEL SISTEMA NERVIOSO CENTRAL: PORCIÓN SENSITIVA DEL SISTEMA NERVIOSO: RECEPTORES SENSITIVOS ✓ La mayoría de las actividades del sistema nervioso se pone en marcha cuando las experiencias sensitivas existan los receptores sensitivos. ✓ Luego de que la información penetre en el sistema nervioso a través de los nervios periféricos, se transporta de inmediato hasta múltiples zonas sensitivas en: 1. La médula espinal a todos sus niveles 2. La formación reticular del bulbo raquídeo y el mesencéfalo en el encéfalo. 3. El cerebelo. 4. El tálamo. 5. Áreas de la corteza cerebral. Capítulo 46 del Tratado de Fisiología Médica. Guyton y Hall. Resumen hecho por Erika Castillo. PORCIÓN MOTORA DEL SISTEMA NERVIOSO: EFECTORES ✓ El sistema nervioso controla los siguientes aspectos: 1. La contracción de los músculos esqueléticos. 2. La contracción de la musculatura lisa. 3. Secreción de sustancias químicas activada por parte de las glándulas exocrinas y endocrinas. Estas actividades citadas se denominan funciones motoras del sistema nervioso y los músculos, y las glándulas reciben el nombre de efectores porque representan las estructuras anatómicas reales que ejecutan las funciones dictadas por las señales nerviosas. El músculo esquelético puede controlarse a múltiples niveles del sistema nervioso, ejemplo: 1. La médula espinal. 2. La formación reticular del bulbo raquídeo, la protuberancia y el mesencéfalo. 3. Los ganglios basales. 4. El cerebelo. 5. La corteza motora. De las estructuras citadas las más inferiores se ocupan básicamente de las respuestas musculares inmediatas y automáticas a los estímulos sensitivos, mientras que las estructuras superiores lo hacen de los movimientos musculares complejos e intencionales sometidos al control de los procesos cerebrales del pensamiento. PROCESAMIENTO DE LA INFORMACIÓN: función” integradora” del sistema nervioso. ✓ El encéfalo descarta más del 99% de toda la información sensitiva que recibe por carecer de interés o de importancia. ✓ Cuando una información sensitiva es considerada importante, está excita la mente, de inmediato resulta dirigida hacia las regiones motoras e integradoras oportunas del encéfalo para suscitar las respuestas deseadas. La canalización y tratamiento de la información se denomina función integradora del sistema nervioso. Capítulo 46 del Tratado de Fisiología Médica. Guyton y Hall. Resumen hecho por Erika Castillo. ✓ Una vez que los recuerdos están guardados en el sistema nervioso pasan a formar parte de los mecanismos de procesamiento cerebral para el pensamiento en el futuro. Es decir, los procesamientos de deliberación del encéfalo comparan las experiencias sensitivas nuevas con los recuerdos acumulados. COMETIDO DE LA SINAPSIS EN EL PROCESAMIENTO DE LA INFORMACIÓN: ✓ La sinapsis es el punto de unión de una neurona con la siguiente. ✓ La sinapsis determina la dirección de propagación de tomar cualquier señal por el sistema nervioso. ✓ Las señales facilitadoras el inhibidoras procedentes de otras regiones del sistema nervioso tienen la capacidad de controlar la transmisión sináptica. ✓ Las sinapsis efectúan una acción selectiva; muchas veces bloquean las señales débiles a la vez que dejan pasar las más potentes, pero en otras circunstancias seleccionan y amplifican ciertas señales débiles y con frecuencia las encarrilan en muchas direcciones en vez de una sola. ALMACENAMIENTO DE LA INFORMACIÓN: MEMORIA ✓ Normalmente es sólo una pequeña fracción de la información sensitiva más importante la que provoca una respuesta motora inmediata. ✓ La mayor parte del almacenamiento tienen lugar en la corteza cerebral, pero hasta las regiones basales del encéfalo y la médula espinal pueden conservar pequeñas cantidades de información La acumulación de la información es el proceso que llamamos memoria y también constituye una función de la sinapsis. ✓ Cada vez que determinados tipos de señales sensitivas atraviesan una secuencia de sinapsis estas tienen una mayor capacidad para transmitir es el mismo tipo de señal la próxima vez situación que se denomina facilitación. N IV EL ES D E FU N C IÓ N D EL SI ST EM A N ER V IO SO C EN TR A L Nivel medular Nivel encéfalico inferior o subcortical Nivel encefalico superior o cortical Capítulo 46 del Tratado de Fisiología Médica. Guyton y Hall. Resumen hecho por Erika Castillo. El nivel medular se encarga de: 1. Los movimientos de la marcha 2. Los reflejos para retirar una parte del organismo de los objetos dolorosos 3. Reflejos para poner rígidas las piernas para sostener el tronco en contra de la gravedad 4. Reflejos que controlan los vasos sanguíneos locales los movimientos digestivos o la excreción urinaria. ✓ Los niveles superiores del sistema nervioso no suelen operar enviando las señales directamente hacia la periferia del cuerpo, sino que lo hacen hacia los centros de control en la médula, simplemente ordenando que estos se ejecuten las funciones. ✓ La gran parte de lo que llamamos actividades inconscientes del organismo están controladas por las regiones inferiores del encéfalo, es decir el bulbo raquídeo, la protuberancia, el mesencéfalo, el hipotálamo, el tálamo, el cerebelo y los ganglios basales. ✓ Un ejemplo de esto es la regulación de la presión arterial y la respiración la cual se lleva a cabo básicamente en el bulbo raquídeo y la protuberancia sin la intervención de la conciencia. ✓ También podemos ver como el reflejo de la alimentación como la salivación y el humedecimiento de los labios están regulados por las regiones del bulbo raquídeo la protuberancia el mesencéfalo la amígdala y el hipotálamo. El nivel cortical es una estructura enorme que almacena los recuerdos, esta jamás funciona en solitario, sino que siempre lo hace asociada a los centros inferiores del sistema nervioso. Sin su concurso el funcionamiento de los centros encefálicos inferiores a menudo es impreciso. La corteza cerebral resulta fundamental para los procesos de nuestros pensamientos, pero no puede funcionar sólo por su cuenta, ya que la vigilia es despertada por los centros inferiores. SINAPSIS DEL SISTEMA NERVIOSO CENTRAL: ✓ La información recorre el sistema nervioso central bajo la forma de potenciales de acción, llamados impulsos nerviosos. Cada impulso puede: 1. Quedar bloqueado en su transmisión 2. Convertirse en una carrera repetitiva a partir de un solo impulso 3. Integrarse con los procedentes de otras células para originar patrones muy implicados en las neuronas sucesivas. los recién citados se conocen como las funciones sinápticas de las neuronas Capítulo 46 del Tratado de Fisiología Médica. Guyton y Hall. Resumen hecho por Erika Castillo. SINAPSIS QUÍMICAS •Se da mediante los neurotrasmisores.•Es unidireccional SINAPSIS ELECTRICAS •Se da mediante el flujo de iones entre los citoplasmas celulares de neuronas conectadas por uniones de hendidura. •Puede ser bidireccional. TIPOS DE SINAPSIS CONDUCCIÓN UNIDIRECCIONAL EN LAS SINAPSIS QUÍMICAS: ✓ La neurona que segrega el neurotransmisor es denominada neurona presináptica. ✓ La neurona sobre la que actúa el transmisor se llama neurona postsináptica. Capítulo 46 del Tratado de Fisiología Médica. Guyton y Hall. Resumen hecho por Erika Castillo. . ANATOMÍA FISIOLÓGICA DE LA SINAPSIS: ✓ Sobre la superficie de las dendritas y del soma de las motoneuronas se hallan entre 10,000 y 200,000 diminutos botones sinápticos llamados terminales presinápticos. ✓ En gran parte son excitadores, es decir segregan un neurotransmisor que estimula a la neurona postsináptica. ✓ Otros son inhibidores, es decir segregan un neurotransmisor que inhibe a la neurona post sináptica. ✓ El terminal presináptico está separado del soma neuronal postsináptico por una hendidura sináptica. ✓ En el terminal sináptico también existen estructuras internas de importancia para la función excitado hora o inhibidora: las vesículas transmisoras y las mitocondrias. MECANISMO POR EL CUAL LOS POTENCIALES DE ACCIÓN PROVOCAN LA LIBERACIÓN DEL TRANSMISOR EN LOS TERMINALES PRESINÁPTICOS. ✓ La membrana presináptica contiene una gran abundancia de canales de calcio dependientes de voltaje. ✓ Cuando un potencial de acción la despolariza estos canales se abren y permiten la entrada en el terminal de un número importante billones calcio. ✓ La cantidad de neurotransmisores que salen hacia la hendidura sináptica desde el terminal es directamente proporcional al total de iones calcio que penetran. ✓ Los iones calcio que ingresaron después del potencial de acción llegan al terminal presináptico y se unen a las moléculas proteicas especiales situadas sobre la cara interna de la membrana presináptica llamadas puntos de liberación; este enlace su cita la apertura de los puntos de liberación a través de la membrana y así permite que unas pocas vesículas transmisoras suelten su contenido hacia la hendidura. ACCIÓN DE LA SUSTANCIA TRANSMISORA DE LA NEURONA POSTSINÁPTICA ✓ La membrana de la neurona postsináptica contiene una gran cantidad de proteínas receptoras, las cuales contienen: 1. Un componente de unión en el cual se fija el neurotransmisor. 2. Un componente intracelular que atraviesa toda la membrana postsináptica hasta el interior de la neurona. La activación de los receptores controla la apertura de los canales iónicos en la célula postsináptica de 2 maneras: 1. la activación de los canales iónicos 2. activando un segundo mensajero Capítulo 46 del Tratado de Fisiología Médica. Guyton y Hall. Resumen hecho por Erika Castillo. Los receptores de neurotransmisores que activan directamente los canales iónicos se denominan receptores ionotrópicos. Los receptores que actúan a través de sistemas de segundos mensajeros reciben el nombre de receptores metabotrópicos. CANALES IÓNICOS ✓ Los neurotransmisores capaces de abrir los canales catiónicos se denominan transmisor excitador ✓ Los neurotransmisores que abren canales aniónicos se denomina transmisores inhibidores. ✓ Esto se debe aquí las cargas positivas excitar a la neurona y las cargas negativas las inminentes. SISTEMA DE SEGUNDO MENSAJERO ✓ Los canales iónicos no son idóneos para originar una variación prolongada en las neuronas postsinápticas porque se cierran en cuestión de milisegundos una vez que desaparece la sustancia transmisora, sin embargo, en muchos casos se consigue una excitación o una inhibición neuronal postsináptica a largo plazo al activar al segundo mensaje. ✓ Existen diversos tipos de sistemas de segundo mensajero y uno de los más importantes es el grupo de proteínas llamadas proteínas g. Describimos el procedimiento así: 1. Cuando receptores activados por un neurotransmisor éste experimenta un cambio conformacional que deja expuesto un sitio de Unión para el complejo de proteínas G. 2. Esto hace que la subunidad Alfa libere GDP y al mismo tiempo se una al GTP mientras se separa de las porciones beta y gama del complejo. 3. El complejo alfa-GT P tiene libertad de movimiento en el citoplasma y ejecuta una función o más entre múltiples posibles: a. Apertura de canales iónicos específicos a través de la membrana celular sináptica b. Activación del AMP cíclico o el GMP cíclico c. Activación de una enzima intracelular o más d. Activación de la transcripción genética Capítulo 46 del Tratado de Fisiología Médica. Guyton y Hall. Resumen hecho por Erika Castillo. La excitación o la inhibición depende del receptor y no sólo así de la sustancia de transmisión. LA EXCITACIÓN SE DA MEDIANTE: 1. Apertura de canales de sodio. 2. Depresión de la conducción mediante los canales de cloruro, de potasio o ambos 3. Diversos cambios en el metabolismo interno de la neurona postsináptica para excitar la actividad celular. LA INHIBICIÓN SE DA MEDIANTE: 1. Apertura de canales del Ion cloruro 2. Aumento de la conductancia para los iones potasio 3. Activación de las enzimas receptoras que inhiben las funciones metabólicas Neutrasmisores Acción rápida y molécula pequeña Neuropeptidos ✓ Los neurotransmisores de molécula pequeña y acción rápida son los que producen acción inmediatas del sistema nervioso. Existen s clases, de los más mencionados son la acetilcolina y el GABA(ácido gamma aminobutírico). ✓ Los neuropéptidos suelen ocasionar acciones más prolongadas, como los cambios a largo plazo en el número de receptores neuronales, la apertura o el cierre duraderos de ciertos canales iónicos y tal vez incluso las modificaciones persistentes en la cantidad de sinapsis o en su tamaño. Capítulo 46 del Tratado de Fisiología Médica. Guyton y Hall. Resumen hecho por Erika Castillo. FENÓMENOS ELÉCTRICOS DURANTE LA EXCITACIÓN NEURONAL: ✓ las motoneuronas indica un potencial de membrana en reposo de unos pocos -65mV. ✓ Los 3 iones más importantes para el funcionamiento celular son: los iones sodio potasio y cloruro. ✓ Se denomina potencial postsináptico excitador (PPSE) al ascenso positivo en el voltaje por encima del valor de reposo, debido a que si sube lo suficiente como para llegar a -45mV desencadenará un potencial de acción en la neurona. ✓ este potencial no empieza en las inmediaciones de la sinapsis excitadoras. en su lugar, empieza en el segmento inicial de la acción. ✓ el umbral de excitación de la neurona es de unos -45mV. ✓ Al elevar el grado de negatividad dentro de la neurona estás e hiper polariza y a esto le denominamos inhibición. ✓ Decimos que una célula nerviosa está en mi vida cuando alcanza los -70mV. ✓ el aumento de la negatividad por encima del potencial de membrana en reposo normal se denomina potencial postsináptico inhibidor (PPSI) ✓ Cuando la inhibición se da antes de que la señal llegue a alcanzar la sinapsis se denomina inhibición presináptica. o En la mayoría de los casos la sustancia transmisora inhibidora es el GABA. o la inhibición presináptica ocurre en muchas de las vías sensitivas del sistema nervioso. SUMACIÓN ESPACIAL: Efecto aditivo de los potenciales postsinápticos simultáneos mediante la activación de múltiples terminales situadas en regiones muy espaciadas de la membrana neuronal. En otras palabras, se suman los efectos para alcanzar la excitación neuronal cuando estos están en cierto rango espacial. SUMACIÓN TEMPORAL: Cuanto más alta sea la velocidad de estimulación en un tiempo establecido mayor se volverá el potencial postsináptico, debido a que se suman entre sí estas estimulaciones rápidas y repetitivas. Capítulo 46 del Tratado de Fisiología Médica. Guyton y Hall. Resumen hechopor Erika Castillo. FACILITACIÓN: ✓ Con frecuencia las neuronas reciben al simultáneo señales excitatorio e inhibidoras y el potencial sináptico total una vez sumado resulta excitador, algunas veces este potencial igual no termina siendo lo suficiente como para alcanzar el umbral de disparo de la neurona postsináptica. en esta situación se dice que la neurona está facilitada, ya que otra fuente puede activarla en estas condiciones con una gran facilidad. ALGUNAS CARACTERÍSTICAS ESPECIALES DE LA TRANSMISIÓN SINÁPTICA ✓ Fatiga de la transmisión sináptica: este mecanismo básicamente consiste en el agotamiento o en la debilitación parcial de las reservas de sustancia transmisora en los terminales presinápticos. o Parte del proceso de la fatiga probablemente también obedezca a otros 2 factores: ▪ 1. La activación progresiva que experimentan mucho de los receptores ▪ 2. La lenta aparición de unas concentraciones iónicas anormales en el interior de la neurona postsináptica. ✓ Efecto de la acidosis o de la alcalosis sobre la transmisión sináptica: la alcalosis aumenta mucho la excitabilidad neuronal ocasionando convulsiones epilépticas; en cambio, la acidosis disminuye acusadamente la actividad neuronal ocasionando estados comatosos. ✓ El efecto de la hipoxia sobre la transmisión sináptica: en cuestión de 3 a 7 segundos la persona pierde el conocimiento cuando se corta el flujo sanguíneo hacia el cerebro. ✓ Efecto de los fármacos sobre la transmisión sináptica: la cafeína, la teofilina y la teobromina incrementan la excitabilidad neuronal. Por otra parte, la mayoría de los anestésicos elevan el umbral de la membrana neuronal para la excitación y así disminuyen la transmisión sináptica. Retraso sináptico: es el periodo mínimo necesario para que tenga lugar los fenómenos que fomentan la sinapsis, es de uno 0,5 milisegundos.
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