Neuromecanica introductoria

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Neuromecanica introductoria

  1. 1. Generalidades del Sistema Nervioso
  2. 2. Sistema Nervioso Neuroanatomía Generalidades Constituido por un conjunto de estructuras (tejidos y órganos), funcionalmente especializados, mediante las cuales el organismo responde adecuadamente a los estímulos que recibe, ello nos permite relacionarnos con el exterior y lograr la homeostasis (equilibrio interno) NEUROMECANICA
  3. 3. Función: Nos permite comunicarnos, aprender, recordar; es la sede de nuestros sentimientos, determina nuestra personalidad y nos permite movernos, sentir, tener habilidades artísticas y controla todo el funcionar interno de nuestro cuerpo. SISTEMA NERVIOSO NEUROMECANICA
  4. 4. RECEPTOR NEURONA AFERENTE CENTRO NERVIOSO NEURONA EFERENTE EFECTOR ESTÍMULO RESPUESTA MEDIO AMBIENTE
  5. 5. SISTEMA NERVIOSO Divisiones del Sistema Nervioso Estructural SISTEMA NERVIOSO CENTRAL (SNC) Encéfalo y Médula SISTEMA NERVIOSO PERIFÉRICO (SNP) Nervios Craneales y Espinales NEUROMECANICA
  6. 6. Sistema Nervioso Central Encéfalo y Médula Organización básica •Agrupación de cuerpos neuronales (núcleos - Centros) •Haz de axones que comunican a los núcleos (tractos) (SNC) NEUROMECANICA
  7. 7. SISTEMA NERVIOSO Divisiones del Sistema Nervioso Funcional SISTEMA NERVIOSO SOMÁTICO (SNS) SISTEMA NERVIOSO AUTÓNOMO (SNA) (SNS) NEUROMECANICA
  8. 8. SISTEMA NERVIOSO Divisiones del Sistema Nervioso Funcional SISTEMA NERVIOSO SOMÁTICO (SNS) Inervación Sensitiva y Motora de todas las partes del cuerpo a excepción de vísceras, músculo liso y glándulas (SNS) NEUROMECANICA
  9. 9. SISTEMA NERVIOSO Divisiones del Sistema Nervioso Funcional SISTEMA NERVIOSO AUTÓNOMO (SNA) Sistema Motor Visceral vísceras, músculo liso, músculo cardiaco y glándulas SIMPATICO (Toracolumbar) PARASIMPATICO (Cráneosacro) NEUROMECANICA
  10. 10. NEUROMECANICA
  11. 11. Células excitables
  12. 12. NEUROMECANICA CELULAS: Organismos Unicelulares La excitabilidad es una capacidad de responder a los cambios de medio ambiente y depende de las propiedades de la membrana y citoplasma, ello permite mantener el equilibrio interno (Homeostasis) y finalmente permite la adaptación y supervivencia de los seres vivos. NEUROMECANICA
  13. 13. NEUROMECANICA CELULAS: Propiedades de su membrana • Barrera protectora, • Excitabilidad: Es una propiedad que habilita a algunas células, para responder y transmitir información en forma de señales eléctricas. NEUROMECANICA
  14. 14. NEUROMECANICA INGENIERIA BIOMEDICA CELULAS Propiedades de la membrana Celular: 1. Excitabilidad, 2. Conductividad, 3. Contractilidad, 1+2+3= Irritabilidad (capacidad para responder al medio ambiente)
  15. 15. NEUROMECANICA ALGUNAS CELULAS, Pueden generar un Potencial de Acción propagado… CELULAS EXCITABLES • Neuronas • Músculo estriado • Músculo cardiaco • Músculo Liso • Células Glandulares NEUROMECANICA
  16. 16. Células del Sistema Nervioso
  17. 17. NEUROMECANICA NEURONA • Célula Nerviosa • Célula principal del Sistema Nervioso • Células Excitables • Reciben estímulos • Conducción del Impulso Nervioso • Emiten Respuestas Ubicación del Soma o Cuerpo: Encéfalo – Médula Espinal y Ganglios espinales NEUROMECANICA
  18. 18. INGENIERIA BIOMEDICA Célula Principal del Sistema Nervioso Unidad Estructural y Funcional del Sistema Nervioso
  19. 19. NEURONA Tipos según su forma y tamaño
  20. 20. PSICOLOGIA Principales ESTRUCTURAS Neurona SOMA O CUERPO
  21. 21. NEUROMECANICA LA NEURONA Realiza su función a través de Neurotransmisores e Impulsos Eléctricos NEUROMECANICA
  22. 22. NEUROMECANICA NEUROGLIA: SNC 1. Astrocitos 2. Oligodendrocitos 3. Microglia 4. Células ependimarias NEUROMECANICA
  23. 23. NEUROGLIA: OLIGODENDROCITO Formación de Mielina en el Sistema Nervioso Central
  24. 24. NEUROMECANICA NEUROMECANICA
  25. 25. NEUROMECANICA NEUROGLIA: SNC 1. Astrocitos: Sostén y Nutrición de las Neuronas 2. Oligodendrocitos: Formación de Mielina SNC 3. Microglia: Limpieza – Fagocitosis – Defensa – Inflamación 4. Células ependimarias: Revisten cavidades, Producen y Absorben LCR NEUROMECANICA
  26. 26. NEUROMECANICA NEUROGLIA: SNP 1. Células satélite, en raíz dorsal del ganglio espinal 2. Células de Schwann: Produce la Mielina del Sistema Nervioso Periférico NEUROMECANICA
  27. 27. Impulso Nervioso
  28. 28. NEUROMECANICA INGENIERIA BIOMEDICA NEURONA Propiedades de su membrana Potencial de Reposo de la membrana: - 60 a 80 (mV), diferencia de potencial eléctrico (gradiente eléctrico) entre el exterior (+) y el interior (-) de la membrana. [ iones: Na + , K + , Cl - , Ca ++ ] - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + Membrana Polarizada – no estimulada Membrana en su exterior (+) interior (-)
  29. 29. NEUROMECANICA INGENIERIA BIOMEDICA POTENCIAL DE ACCION: Despolarización: Cambios en el potencial de reposo de la membrana, fenómeno bioeléctrico que caracteriza al impulso nervioso. (entrada de Na+) – por canales iónicos Membrana en su exterior (-) interior (+) - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + Membrana Despolarizada - Estimulada
  30. 30. NEUROMECANICA INGENIERIA BIOMEDICA Potencial de Acción: Repolarización: Restablecimiento del Potencial de Reposo de la membrana. (salida de K+) – por canales iónicos - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + Membrana Repolarizada Membrana en su exterior (+) interior (-)
  31. 31. INGENIERIA BIOMEDICA Potencial de Acción: Cambios iónicos y eléctricos se suceden al recibir la Neurona un estímulo
  32. 32. INGENIERIA BIOMEDICA Potencial de Acción: Cambios iónicos y eléctricos se suceden al recibir la Neurona un estímulo
  33. 33. NEUROMECANICA INGENIERIA BIOMEDICA Potencial de Acción:
  34. 34. NEUROMECANICA INGENIERIA BIOMEDICA Potencial de Acción:
  35. 35. NEUROMECANICA INGENIERIA BIOMEDICA Hiperpolarización
  36. 36. NEUROMECANICA INGENIERIA BIOMEDICA Impulso Nervioso: Propagación , Extensión, Conducción del Potencial de Acción Onda de actividad eléctrica que progresa a lo largo de la neurona, sin decremento. Implica una inversión de la polaridad de la membrana de la Neurona, a la cual se le conoce como despolarización. .
  37. 37. NEUROMECANICA INGENIERIA BIOMEDICA Impulso Nervioso: ¿Qué genera un impulso eléctrico? Un estímulo que ingresa por un receptor o por una sinapsis. Umbral: Intensidad mínima para generar un impulso nervioso. LEY DEL TODO O NADA, El potencial de acción constituye una respuesta total a un estímulo adecuado, si este no alcanza el umbral, no genera el impulso nervioso, una vez alcanzado es irreversible.
  38. 38. NEUROMECANICA INGENIERIA BIOMEDICA Impulso Nervioso: El potencial de acción puede propagarse en cualquier dirección a lo largo de un axón, la dirección que sigue en condiciones fisiológicas está determinada por una polaridad de las sinapsis. Los impulsos nerviosos (potencial de acción), inician en el cono axónico y se propagan por el axón alejándose del cuerpo celular, llegan a los botones axónicos y se transfieren a través de la sinapsis hacia las dendritas del cuerpo neuronal.
  39. 39. NEUROMECANICA INGENIERIA BIOMEDICA NEURONA Dirección del Impulso nervioso Sinapsis – Dendritas – Cuerpo – Cono Axónico – Axón – Botón Axónico - Sinapsis
  40. 40. INGENIERIA BIOMEDICA 1. Cuerpo celular 2. Dendritas 3. Núcleo - nucleolo 4. Aparato de Golgi 5. Cono axónico 6. Cuerpos de Nissl 7. Mitocondria 8. Axón mielínico o Amielínico 9. Célula de Schwan 10. Nódulo de Ranvier 11. Colateral del axón 12. Telodendro 13. Botones terminales
  41. 41. NEUROMECANICA INGENIERIA BIOMEDICA Impulso Nervioso: Propagación o Conducción del impulso eléctrico Conducción por contigüidad, despolarización sucesiva. Neuronas Amielínicas Conducción Saltatoria, de nodo a nodo de Ranvier Neuronas Mielínicas
  42. 42. INGENIERIA BIOMEDICA Sistema Nervioso Periférico Nervios Periféricos Fibras Nerviosas (axones) (mielínicas o amielínicas)
  43. 43. INGENIERIA BIOMEDICA Impulso Nervioso: Despolarización seguida de Repolarización
  44. 44. NEUROMECANICA INGENIERIA BIOMEDICA Impulso Nervioso: Propagación o Conducción del impulso eléctrico La velocidad de la conducción de un impulso a lo largo de una fibra nerviosa se incrementa con el diámetro del axón, que es además directamente proporcional al grosor de la vaina de mielina. Fibras nerviosas Mielínicas. Más velocidad y menor consumo de energía
  45. 45. Impulso Nervioso: Progresión Continua del impulso nervioso en FIBRAS AMIELÍNICAS INGENIERIA BIOMEDICA
  46. 46. En este pequeño gráfico, representando un axón, el rojo representa el sodio fluyendo dentro y el naranja representa al potasio fluyendo fuera: NEUROMECANICA INGENIERIA BIOMEDICA
  47. 47. Impulso Nervioso: Progresión Saltatoria del impulso nervioso en FIBRAS MIELÍNICAS NEUROMECANICA INGENIERIA BIOMEDICA
  48. 48. La vaina de mielina alrededor de muchos axones acelera este proceso considerablemente: en lugar de un pequeño segmento disparando la acción al segmento más cercano, los cambios “saltan” de un hueco en la funda hasta el siguiente. Esto es llamado conducción saltatoria . NEUROMECANICA INGENIERIA BIOMEDICA
  49. 49. SINAPSIS y NEUROTRANSMISORES INGENIERIA BIOMEDICA
  50. 50. INGENIERIA BIOMEDICA Sinapsis: Significa conjunción o conexión, Sherrington 1897 Sitio de Unión o contacto entre dos neuronas, Concepto: Estructural y Funcional
  51. 51. INGENIERIA BIOMEDICA Neurona 1: botón terminal del axón MEMBRANA PRESINAPTICA Hendidura Sináptica Espacio Sináptico Neurona 2: Terminación dendrítica MEMBRANA POSTSINAPTICA
  52. 52. INGENIERIA BIOMEDICA Tipos de Sinapsis 1. de acuerdo a su estructura: (axodendrítica - dendrodendrítica – axoaxónica – Axosomáticas - Neuromuscular) 2. de acuerdo a su función: Eléctricas – uniones estrechas – no vesículas – no NT Químicas (Excitatorias - Inhibitorias) - Neurotransmisores
  53. 53. INGENIERIA BIOMEDICA Sinapsis Químicas : Neurotransmisor – receptores postsinápticos • Excitatorias: Despolarización Potencial Postsináptico excitatorio • Inhibitorias – Hiperpolarización Potencial Postsináptico inhibitorio
  54. 54. INGENIERIA BIOMEDICA Sinapsis Químicas : Potenciales Postsináptico excitatorio y Postsináptico inhibitorio, concluyen mediante 2 procesos • Desactivación enzimática • Recaptura
  55. 55. INGENIERIA BIOMEDICA Tipos de Sinapsis Una Neurona puede Tener de 1000 a 10,000 Conexiones Sinápticas
  56. 56. Impulso Eléctrico Impulso Eléctrico Sinapsis: Fisiología
  57. 57. SINAPSIS INGENIERIA BIOMEDICA A nivel del botón pre sináptico, la llegada del Impulso eléctrico desencadena la movilización de las vesículas del neurotransmisor, hacia la membrana presináptica, EVENTO propiciado por la entrada del ión CALCIO.
  58. 58. INGENIERIA BIOMEDICA N eurotransm isores m oleculares N eurotransm isor Efecto postsináptico Acetilcolina Excitador Ácido gam m aam inobutírico GABA Inhibidor Glicina Inhibidor Glutam ato Excitador Aspartato Excitador Dopam ina Excitador Noradrenalina Excitador Serotonina Excitador H istam ina Excitador Monoaminas Ac. Glutámico -
  59. 59. INGENIERIA BIOMEDICA Áreas comunes de concentración de neurotransmisores Neurotransmisor Áreas de concentración Acetilcolina (ACh) Uniones Neuromusculares, ganglios autónomos, neuronas parasimpáticas, núcleos motores de los nervios craneales, núcleo caudado y putamen, núcleo basal de Meynert, porciones del sistema limbico. Norepinefrina (NE) Sistema nervioso simpático, el locus cerúleus, el tegmento lateral. Dopamina (DA) Hipotálamo, Sistema nigrostriatal del cerebro. Serotonina (5-HT) Neuronas parasimpáticas en el intestino, glándula pineal, núcleo rafe magno de la protuberancia. Ácido g-aminobutírico (GABA) Cerebelo, el hipocampo, la corteza cerebral, el sistema del striatonigral. Glicina Médula espinal Ácido glutámico Médula espinal, el tallo cerebral, el cerebelo, el hipocampo, la corteza cerebral.
  60. 60. INGENIERIA BIOMEDICA Neurotransmisor Localización Función Transmisores pequeños Acetilcolina Sinapsis con músculos y glándulas; muchas partes del sistema nervioso central (SNC) Excitatorio o inhibitorio Envuelto en la memoria Aminas Serotonina Varias regiones del SNC Mayormente inhibitorio; sueño, envuelto en estados de ánimo y emociones Histamina Encéfalo Mayormente excitatorio; envuelto en emociones, regulación de la temperatura y balance de agua Dopamina Encéfalo; sistema nervioso autónom o (SNA) Mayormente inhibitorio; envuelto en emociones/ánim o; regulación del control motor Epinefrina Areas del SNC y división simpática del SNA Excitatorio o inhibitorio; horm ona cuando es producido por la glándula adrenal Norepinefrina Areas del SNC y división simpática del SNA Excitatorio o inhibitorio; regula efectores simpáticos; en el encéfalo envuelve respuestas emocionales Aminoácidos Glutamato SNC El neurotransmisor excitatorio más abundante (75% ) del SNC GABA Encéfalo El neurotransmisor inhibitorio más abundante del encéfalo Glicina Médula espinal El neurotransmisor inhibitorio más común de la médula espinal Otras moléculas pequeñas Óxido nítrico Incierto Pudiera ser una señal de la membrana postsináptica para la presináptica
  61. 61. INGENIERIA BIOMEDICA N eurotransm isores neuropeptídicos C orticoliberina C orticotropina (AC TH ) Beta endorfina Sustancia P Neurotensina Som atostatina Bradicinina Vasopresina Angiotensina II
  62. 62. Neurotransmisor Localización Función Transmisores grandes Neuropéptidos Péptido vaso-activo intestinal Encéfalo; algunas fibras del SNA y sensoriales, retina, tracto gastrointestinal Función en el SN incierta Colecistoquinina Encéfalo; retina Función en el SN incierta Sustancia P Encéfalo;médula espinal, rutas sensoriales de dolor, tracto gastrointestinal Mayormente excitatorio; sensaciones de dolor Encefalinas Varias regiones del SNC; retina; tracto intestinal Mayormente inhibitorias; actuan como opiatos para bloquear el dolor Endorfinas Varias regiones del SNC; retina; tracto intestinal Mayormente inhibitorias; actuan como opiatos para bloquear el dolor
  63. 63. NEUROMECANICA INGENIERIA BIOMEDICA botón terminal con dendritas Axodendrítica
  64. 64. UNION NEURO MUSCULAR INGENIERIA BIOMEDICA
  65. 65. INGENIERIA BIOMEDICA Unión Neuro Muscular = Placa Terminal Motora • Neuronas Motoras: 1. Fibras grandes Mielinicas Alfa : Fibras extrafusales 2. Fibras pequeñas amielínicas gamma: Fibras intrafusales 3. Fibras finas C Amielínicas: Músculo liso
  66. 66. INGENIERIA BIOMEDICA
  67. 67. INGENIERIA BIOMEDICA Unidad Motora • Grupo de Fibras musculares inervadas por una Motoneurona alfa. • Movimiento fino una motoneurona inerva pocas fibras musculares (músculos del ojo y de la mano) • Movimiento grueso una motoneurona inerva a cientos de fibras musculares (músculo glúteo mayor)
  68. 68. INGENIERIA BIOMEDICA Sinapsis Unión Neuro Muscular = Placa Terminal Motora • Elemento Nervioso: Botón terminal del Axón de la Neurona Motora • Elemento Muscular: Fibra Muscular – Placa basal
  69. 69. INGENIERIA BIOMEDICA Unión Neuro Muscular: Membrana Presináptica Axolema ; Hendidura Sináptica: 30 – 50 nm Membrana Postsinaptica Sarcolema:
  70. 70. INGENIERIA BIOMEDICA Unión Neuro Muscular : Fisiología • Impulso Nervioso en la Motoneurona - Soma - Axón • Membrana Presináptica • Vesículas exocitosis • Hendidura Sináptica: • Liberación del Neurotransmisor: Acetilcolina (Ach) • Membrana Postsinaptica • Receptores Nicotinicos de Acetilcolina • Entrada de Na + (Sodios) • Potencial de la Placa terminal • Potencíal de Acción -¨Propagación • Miofibrillas contractiles (Ca++) • Contracción Muscular Hidrólisis de la Acetilcolina por la enzima Acetilcolinesterasa (AChE), Repolarización de la fibra muscular
  71. 71. INGENIERIA BIOMEDICA Sinapsis Unión Neuro Muscular

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