Unidad 4 organizacion general y estructura del sistema nervioso

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Unidad 4 organizacion general y estructura del sistema nervioso

  1. 1. 1 UNIDAD IV ORGANIZACIÓN GENERAL DEL SISTEMA NERVIOSO 4.1.- CELULAS DEL SISTEMA NERVIOSO: Existen dos tipos de células en el sistema nervioso: Las neuronas y las células gliales o glia. LAS NEURONAS: Se encargan del procesamiento de la información, para ello poseen una membrana externa que posibilita la conducción de impulsos nerviosos y tienen la capacidad de transmitir información de una neurona a otra, esto recibe el nombre de transmisión sináptica. LA GLIA: Son las que proporcionan soporte estructural y metabólico, a las neuronas y las mantienen en condiciones óptimas que aseguren su adecuado funcionamiento y supervivencia. 4.1.2.- Características Estructurales y Funcionales de la Neurona: La Neurona es una célula nerviosa considerada la unidad funcional del sistema nervioso pues sirve de eslabón comunicante entre receptores y efectores, a través de fibras nerviosas. Se pueden distinguir en la mayoría de las neuronas tres zonas diferenciadas: el cuerpo celular, las dendritas y el axón. 1
  2. 2. 2 a) EL CUERPO CELULAR o SOMA es el centro metabólico, donde se fabrican las moléculas y se realizan las actividades fundamentales. Aquí se encuentra el Núcleo, y Citoplasma. NÚCLEO - En él se localiza el material genético. La información que se codifica en el ADN de los cromosomas, puede ser procesada de dos formas: - La información genética pasa de la célula madre a las cedulas hijas durante la división celular (Herencia). - Es transcrita a ARN y traducida a proteínas (Expresión Genética). - Las neuronas se comunican porque tienen la capacidad de generar fenómenos eléctricos, siendo esta propiedad la que sustenta el procesamiento de la información que realiza el Sistema Nervioso. Se genera por los cambios rápidos de potencial eléctrico, generado a través de su membrana por el flujo de iones que se produce en ambas direcciones. 2
  3. 3. 3 - Las neuronas también se comunican por señales químicas de los neurotransmisores, que son moléculas en cuya síntesis, distribución y acción intervienen gran número de proteínas. Para sintetizar estas proteínas, el soma neuronal cuenta con un elevado número de ribosomas y un complejo sistema de membranas formado por la continuación de la membrana nuclear con los tubos del retículo endoplasmatico. Una zona de este sistema de membrana es el retículo endoplasmatico rugoso, las neuronas presentan gran cantidad de retículo endoplasmatico acumulado, se denomina sustancia Nissl. CITOPLASMA Comprende todo el material incluido dentro de la membrana celular, a excepción del núcleo. En él se localizan las estructuras que constituyen el citoesqueleto, estas son: microtúbulos, neurofilamentos y microfilamentos. Forman una matriz intra celular que determina la forma de la neurona, le da consistencia y proporciona un mecanismo de transporte en su interior. - Los neurofilamentos o neurofibrillas son los elementos del citoesqueleto que más abundan en las neuronas y están formados por hebras que constan de largas moléculas proteicas individuales. b) LAS DENDRITAS son prolongaciones de soma neuronal con forma de árbol y constituyen las principales áreas receptoras de la información que llega a la neurona. La zona de transferencia de información de una neurona a otra es la sinapsis esta tiene dos componentes: El presináptico y El postsinaptico Estos señalan la dirección habitual del flujo de la información que se produce desde la zona presináptica hasta la zona postsinaptica. La membrana de las dentritas va a constituir el componente postsinaptico, esta cuenta con un elevado número de receptores, siendo su función captar los neurotransmisores que llegan desde otras neuronas. c) EL AXON es una prolongación del soma neuronal, más delgado y largo que las dentritas, es la vía a través de la cual la información se propaga hacia otras células. Esta porción de la neurona también se denomina fibra nerviosa y su longitud varia entre algunas micras y varios metros. En el axón se puede distinguir diferentes zonas: 3
  4. 4. 4 - Un segmento inicial próximo al soma denominado cono axónico, el cual desarrolla una función integradora de la información que recibe la neurona. - El axón propiamente dicho. - EL botón terminal, también denominado terminal del axón o terminal presináptico, conforman el elemento presináptico de la sinapsis, a través de ellos la neurona establece contacto con las dendritas o el soma de otra neurona para transmitir información. Contienen vesículas sinápticas con neurotransmisores que son liberados en la hendidura sináptica. En el axón no se puede producir la síntesis de proteínas por lo cual estas moléculas han de ser suministradas desde el soma neuronal y transportadas a través del axón. Cuando en el axón se realiza el transporte desde el soma hasta el terminal se denomina ortógrado o anterógrado, siendo retrogrado cuando va desde el terminal sináptico hasta el cuerpo celular. Existen dos tipos de transporte anterógrado: - un transporte axónico rápido (400mm/día) - un transporte lento (14mm/día) 4.1.3.- CLASIFICACION DE LAS NEURONAS a) De acuerdo al tamaño y forma del soma: Granulares, Fusiformes, en Cesta, Piramidales, etc. b) De acuerdo al número y disposición de sus prolongaciones: - Multipolar, un axón con varias ramificaciones. - Bipolar, posee dos prolongaciones (axón y una dendrita). - Unipolar, posee una sola prolongación que sale del soma. c) De acuerdo a su funcionalidad - Sensoriales, - Motoras - Interneuronas. Las neuronas sensoriales llevan información desde la periferia hacia el SNC, mientras que en las motoras la dirección en la que se produce la comunicación es la opuesta. 4
  5. 5. 5 Las interneuronas constituyen el grupo más numeroso y esta formado por todas aquellas neuronas que no motoras o sensoriales. Estas neuronas procesan información o la transmites de un lugar a otro del SNC. 4.2.- LA GLIA: CARACTERÍSTICAS Y TIPOS Las células gliales son las que proporcionan soporte estructural y metabólico, a las neuronas y las mantienen en condiciones óptimas que aseguren su adecuado funcionamiento y supervivencia. Estas Glías podrán seguir dividiéndose en el SN adulto. En el Sistema Nervioso Central existen tres tipos de células gliales: astrocitos, oligodendrocitos y microglía. Mientras que en Sistema Nervioso Periférico están las células de Schwann. 4.2.1.- LOS ASTROCITOS: Son las más numerosas. Los astrocitos se presentan en dos formas principales: los astrositos fibrosos, que se encuentran en la sustancia blanca (constituida por 5
  6. 6. 6 haces de fibras nerviosas mielinizadas) y los astrocitos protoplasmáticos localizados en la materia gris, que es el tejido nervioso formado por cuerpos celulares. Sus funciones son: 1. Soporte estructural. 2. Separación y aislamiento de las neuronas. 3. Captación de transmisores químicos. 4. Reparación y regeneración. 5. Separación del tejido nervioso de las meninges a través de la membrana glial limitante externa. 6. Recubrimiento Vascular. Participan en el mantenimiento de la BHE. 7. Suministro de nutrientes a las neuronas. 4.2.2.- LOS OLIGODENDROCITOS Y LAS CÉLULAS DE SCHWANN: En el SNC, los Oligodendrocitos son pequeñas células gliales que emiten prolongaciones que se enredan alrededor de los axónes formando una densa capa de membranas que los en vuelve denominada mielina, esta capa no es continua sino que cada micra queda interrumpida donde el axón queda al descubierto, estas zonas se llaman nódulos de Ranvier. La mielina constituida en su mayor parte por lípidos, mejora la transmisión de los impulsos nerviosos. 6
  7. 7. 7 La oligodendroglía también ejerce una función protectora sobre los axónes no mielinizados al ser envueltos y mantenidos fijos por surcos formados por el soma de las células gliales. En el SNP, las células de Schwann realizan las mismas funciones que las distintas células gliales en el SNC: se sitúan en los espacios interneural entre los somas neuronales, así como fagocitan los desechos en caso de daño de los nervios periféricos. Una de sus principales funciones es formar la mielina alrededor de los axónes del SNP. A la par que se produce el crecimiento de los axónes, las células Schwann asociadas a ellos proliferan mediante división mitótica para mantener cubierto al axón donde se alinean a lo largo de toda su extensión. El proceso de mielinización se produce en varias fases, iniciándose en la etapa prenatal aunque el periodo más intenso se produce tras el nacimiento. 7
  8. 8. 8 4.2.3.- LA MICROGLÍA: Son células pequeñas esparcidas por todo el Sistema Nervioso que se mueven entre las neuronas y otros tipos de glia. Su función se activa cuando se produce una lesión o inflamación en el tejido nervioso, fagocitando los restos celulares, fragmentos de mielina o neuronas dañadas. ORGANIZACIÓN MACROSCÓPICA DEL SISTEMA NERVIOSO: El Sistema Nervioso tiene dos componentes principales separados anatómicamente: el Sistema Nervioso Central (SNC) y el Sistema Nervioso Periférico (SNP), aunque funcionalmente están relacionados. El SNC incluye el encéfalo y la médula espinal, las partes del SN que se localizan respectivamente dentro del cráneo y de la columna vertebral. El SNP está formado por los nervios y ganglios que comunican el SNC con el resto de nuestro organismo. 8
  9. 9. 9 Las vías del SN también pueden ser clasificadas en función de la dirección en la que dirigen la información. a) Las vías aferente que son las fibras (conjunto de axónes) que llevan información hasta el SNC y b) Las vías eferentes las que se dirigen desde el SNC hacia áreas periféricas. 4.3.- DIVISIONES DEL SISTEMA NERVIOSO: El SN tiene dos componentes principales separados anatómicamente: el sistema nervioso central (SNC) que incluye el encéfalo y la medula espinal así como las parte s que se encuentran dentro del cráneo y del canal vertebral. También esta el sistema nervioso periférico (SNP) que lo constituyen los nervios y ganglios situados en el exterior del SNC y que le ponen en contacto con los órganos sensoriales, los músculos y las glándulas. 9
  10. 10. 10 4.3.1.- DIVISIONES DEL ENCÉFALO El encéfalo o Cerebro se forma como un tubo cuyas paredes se convertirán en el tejido nervioso y el interior en los ventrículos. En las etapas tempranas, el tubo neuronal es una estructura recta, pero aparecerán tres prominencias primarias: el prosencéfalo (cerebro anterior) el mesencéfalo (cerebro medio) y el rombencéfalo (cerebro posterior). Más adelante el prosencéfalo de dividirá en dos partes: el telencéfalo que dará lugar a los hemisferios cerebrales y el diencéfalo. 10 SISTEMA NERVIOSO PERIFERICO TELENCEFALO SISTEMA NERVIOSO CEREBRO ANTERIOR MEDULA ESPINAL ENCEFALO o CEREBRO SISTEMA NERVIOSO CENTRAL CEREBRO POSTERIOR CEREBRO MEDIO DIENCEFALO NEOCORTEX GANGLIOS BASALES SISTEMA LIMBICO TALAMO HIPOTALAMO CEREBELO PROTUBERANCIA SIMPATICO PARASIMPATICO AUTONOMO SOMATICO METENC�ALO MIELENC�ALO BULBO RAQUIDEO
  11. 11. 11 En el rombencéfalo se dividen en dos estructuras: el metencéfalo que dará lugar al puente (protuberancia) y el cerebelo, y el mielencéfalo que es el origen del bulbo raquídeo. El bulbo raquídeo, la protuberancia (o puente) y el mesencéfalo forman una estructura denominada tronco del encéfalo. 4.3.2.- SISTEMA NERVIOSO PERIFÉRICO: Consta de dos componentes: Autónomo y Somático. 11
  12. 12. 12 A) Pues bien, los nervios que llegan a las vísceras, musculatura lisa y glándulas para recoger información sobre su estado y producir respuestas relativamente involuntarias y automáticas constituyen el Sistema Nervioso Autónomo, Vegetativo o Visceral. El Sistema Nervioso Periférico Autónomo (SNA) participa en la regulación del ambiente interno del organismo ajustando la respuesta de las glándulas, vasos sanguíneos y órganos internos en función de las condiciones a las que el organismo está sometido. Incluye fibras aferentes que llevan información al SNC del estado de los órganos internos y fibras eferentes que ejercen el control motor de la musculatura lisa, del músculo cardíaco y de diferentes glándulas para de esta manera regular funciones fisiológicas fundamentales como son, por ejemplo, la actividad de los sistemas vascular y digestivo. B) Por otro lado los nervios que llevan información al SNC de los estímulos del medio ambiente externo al organismo que son captados por los receptores sensoriales, del estado muscular y de la posición de las extremidades, así como los músculos esqueléticos constituyen el Sistema Nervioso Somático. El Sistema Nervioso Periférico Somático nos permite interaccionar con el mundo que nos rodea. Las fibras aferentes llevan información al SNC de los cambios que detectan los receptores localizados en la piel, los músculos esqueléticos y los órganos de los sentidos. Las fibras eferentes se dirigen desde el SNC a la musculatura esquelética para controlar su movimiento. 4.3.3.- NERVIOS CRANEALES: son los nervios periféricos que nacen en el encéfalo e inervan principalmente la región cefálica. Existen doce pares de nervios craneales. Algunos pertenecen al SN somático y otros incluyen componentes del SN autónomo. 12
  13. 13. 13 También son motores, sensoriales y mixtos. La mayoría de los nervios craneales parten del tronco del encéfalo y llegan a estructuras de la cabeza y cuello a las que proporcionan innervación sensorial y motora. Existen doce pares de nervios craneales, numerados por el orden de su origen en la base del encéfalo. 4.3.4.-NERVIOS ESPINALES: Son los que parten de la medula espinal distribuyéndose desde aquí por todo el cuerpo. La medula espinal tiene un patrón claro de segmentación. Los axones entran o salen de la medula espinal a través de las raíces dorsales y ventrales, respectivamente. 13 Contiene 31 pares de nervios espinales que salen de la medula a través de los agujeros intervertebrales existentes entre dos vértebras sucesivas. Existe un par de nervios, uno a cada lado, para cada segmento vertebral de la medula. Los ocho primeros pares de nervios espinales, se denominan cervicales, los doce siguientes torácicos, los diez siguientes se dividen por igual entre lumbares y sacros y por último hay un par de nervios coccígeos. Las raíces ventrales de la medula espinal están formadas por los axones motores que controlan la actividad de los músculos esqueléticos y por los axones de las divisiones simpática y parasimpático del sistema nervioso autónomo. Las raíces dorsales están constituidas por los axones que llevan información de entrada desde los receptores sensoriales de músculos, piel y vísceras hasta la medula espinal. La raíz dorsal es un nervio sensorial y la ventral un nervio motor, pero cuando se unen para formar el nervio espinal este contiene tantos axones sensoriales (aferentes) como motores (eferentes). Los nervios periféricos no solo son mixtos sino, además, contienen axones de diferentes nervios espinales.
  14. 14. 14 4.4.- SISTEMA NERVIOSO AUTÓNOMO: El Sistema Nervioso Autónomo es la división del Sistema Nervioso Periférico que participa en la regulación del ambiente interno del organismo. Incluye fibras aferentes que llevan información sensorial al SNC del estado de los órganos internos, pero el SNA es principalmente un sistema eferente. Las fibras eferentes del SNA ejercen el control de la musculatura lisa, del músculo cardiaco y de las glándulas para de esta manera regular varias funciones fisiológicas fundamentales. El SNA tiene dos divisiones principales: el SN simpático y el SN parasimpático. 14
  15. 15. 15 4.5.- LAS MENINGES: El SNC está cubierto por tres membranas, flota en un líquido y es la única parte del cuerpo protegida por estructuras óseas. Una serie de tres láminas de tejido conjuntivo protegen al SNC y evitan que esté en contacto directo con el hueso. La más externa es una envoltura de tejido conectivo grueso y resistente que se denomina duramadre o paquimeninge. Unida a la duramadre, pero sin estar fijada a ella se sitúa la lámina intermedia, denominada aracnoides. La capa más profunda, la piamadre, se encuentra firmemente adherida al encéfalo y a la medula espinal, penetrando en cada surco y en cada fisura. Entre la piamadre y la aracnoides existe un espacio ocupado por líquido cefalorraquídeo denominado espacio subaracnoideo. 15
  16. 16. 16 4.5.1.- SISTEMA VENTRICULAR Y PRODUCCIÓN DE LÍQUIDO CEFALORRAQUIEDEO El SNC se encuentra protegido contra los traumatismos por una envoltura de fluidos acuosos denominados líquido cefalorraquídeo (LCR EL LCR que baña el exterior del SNC pasa a las cavidades existentes en el interior del encéfalo y al conducto central de la medula espinal. Estas cavidades son los ventrículos, hay un total de cuatro: • Los dos ventrículos laterales, situados cerca del plano medio en cada hemisferio cerebral. • El tercer ventrículo se encuentra situado en la línea media que separa ambos tálamos. • EL cuarto ventrículo se sitúa en el tronco de encéfalo, dorsal a la protuberancia (puente) y el bulbo, delante del cerebro. Los dos agujeros interventriculares, denominados formen de Monro, conectan cada uno de los ventrículos laterales con la porción anterior del tercer ventrículo. Este a su vez conecta mediante el acueducto cerebral (Acueducto de Silvio) con el cuarto ventrículo. En este último ventrículo existen pequeñas aberturas (orificio medio y orificios laterales) a través de la cuales el LCR sale del sistema ventricular y entra en el espacio subaracnoideo. 16
  17. 17. 17 La mayor parte del LCR es secretada por los plexos coroideos situados en los ventrículos laterales, también se forman pequeñas cantidades de LCR en los espacios subaracnoideo y perivasculares. Una vez secretado por los plexos coroideos se produce el siguiente recorrido: 1. Desde los dos ventrículos laterales va al tercer ventrículo a través de los dos agujeros interventriculares. 2. En el tercer ventrículo aumenta su volumen por el líquido formado en el plexo coroideo de este ventrículo y pasa hacia el cuarto ventrículo a través del acueducto de Silvio. 3. Por las aberturas del cuarto ventrículo sale al espacio subaracnoideo y circula a través de este espacio. Desde el espacio subaracnoideo, el LCR pasa a la sangre venosa a través de las granulaciones aracnoideas. Estas granulaciones varían en número y localización, formadas por una gran cantidad de vellosidades aracnoideas, estructuras que funcionan como válvulas unidireccionales que se abren cuando la presión del LCR es elevada. Si se interrumpe el flujo de LCR a través del sistema ventricular hasta el espacio subaracnoideo, hay un incremento en su producción o una absorción inadecuada, el 17
  18. 18. 18 líquido se acumulará y producirá el agrandamiento de los ventrículos. Este proceso se denomina hidrocefalia. 4.6.- CIRCULACIÓN SANGUÍNEA: La sangre que accede al encéfalo lo hace por dos sistemas arteriales: las arterias carótidas internas y las arterias vertebrales, que constituyen respectivamente la circulación anterior y posterior del encéfalo. El abundante flujo sanguíneo que llega al encéfalo asegura el aporte constante de glucosa y oxígeno para cubrir sus necesidades metabólicas. 4.6.1.- BARRERA HEMATOENCEFALICA Los capilares que aportan sangre a los Tejidos del SN difieren de los capilares de otros órganos. Las células de estos capilares forman una pared continua que rodea las neuronas constituyendo la denominada barrera hematoencefálica cuya función es mantener al SN aislado de los cambios transitorios en la composición de la sangre, ósea manteniendo la homeostasis del medio ambiente neuronal que es vital para el funcionamiento adecuado de cada neurona. Para que la información pueda ser enviada de un lugar a otro del SN es preciso que se produzca un movimiento de sustancias a través de las membranas de las neuronas. Si se produce una alteración en la composición del fluido que baña las neuronas, la transmisión de la información no puede producirse y el funcionamiento del SN queda anulado. Las células endoteliales de los capilares del SNC son las que transportan selectivamente las sustancias hasta el interior del cerebro. Las membranas externas de las células se funden parcialmente formando uniones estrechas que impiden la difusión libre de las sustancias de la sangre hacia el interior del SN. Estos capilares se encuentran por completo cubiertos por las prolongaciones de los astrocitos, los denominados pies vasculares. 18
  19. 19. 19 La Barrera Hematoencefálica no es completa en todas las estructuras del SNC, hay zonas desprovistas de esta barrera, y por el hecho de estar a lo largo del sistema ventricular se denominan en su conjunto órganos circunventriculares. Estas regiones secretan a la sangre determinadas sustancias, como ocurre en la neurohipófísis o detectan los compuestos transportados por la sangre, contribuyendo de esta manera a regular el ambiente interno del organismo. 19

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