médula espinal

TEMA 2
•ORGANIZACIÓN FUNCIONAL DEL SISTEMA NERVIOSO
•MÉDULA ESPINAL
•REFLEJOS NEURALES
•FISIOLOGÍA DE LOS SISTEMAS EFECTORES
•MÚSCULO ESQUELÉTICO
•MÚSCULO LISO
2015/2016
Figure 9-1 - Overview
Sistema Nervioso
Función: Captar, procesar, integrar y trasmitir información.
Producir una respuesta.
Componentes estructurales básicos: neuronas (1012)
neuroglía
División Anatómica: - Sistema Nervioso Central (SNC): encéfalo
y médula espinal
- Sistema Nervioso Periférico (SNP): todos
los tejidos nerviosos fuera del SNC: nervios craneales y espinales
y sus ramas, ganglios y receptores sensitivos
División Funcional del SNP: - Sistema Nervioso Somático
- Sistema Nervioso autónomo o
vegetativo
- Sistema Nervioso Entérico (plexos
entéricos) (108)
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FUNCIONES DEL SISTEMA NERVIOSO
SISTEMA SENSORIAL: Capta la información.
SISTEMA INTEGRADOR: Analiza los estímulos
recibidos y decide las modificaciones necesarias.
SISTEMA MOTOR: Envía señales al órgano efector.
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ORGANIZACIÓN GENERAL DEL SISTEMA NERVIOSO
Sensor
Receptor Vía aferente
ENTRADA
Integración
Encéfalo y médula espinal
Vía eferente
SALIDA
Nervios craneales (12)
y nervios espinales o
raquídeos (31)
Efectos
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Figure 8-1
SISTEMA NERVIOSO CENTRAL
Nervios
cervicales
Cerebro
Díencéfalo
Mesencéfalo
Protuberancia
Cerebelo
Bulbo
M. espinal
MEDULA ESPINAL
Nervios Nervios
sacros lumbares
Nervios
torácicos
Nervios
espinales:
vías de
comunicación
entre médula
espinal y
nervios de
regiones
específicas
del cuerpo.
Conectan al
SNC con los
receptores
sensitivos,
los músculos y las glándulas de todo el cuerpo.
Nervio
coxígeo
ENCÉFALO
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SOSTÉN Y PROTECCIÓN DEL SISTEMA NERVIOSO CENTRAL
El hueso y el tej. conectivo sostienen el SNC. El encéfalo está encerrado en un cráneo
óseo y la médula espinal está protegida por las vértebras óseas de la columna
vertebral
cráneo
Meninges: 3 capas de tejido protector
• Dura madre: capa externa, fibrosa (dura)
• Aracnoides: fina capa de tejido conectivo en
forma de tela de araña
• Pia madre: capa delgada interna que recubre la
superficie del encéfalo y la médula espinal. Las
arterias que irrigan el encéfalo están vinculadas
con esta capa.
Líquido cefalorraquídeo
– cloruro sódico y otras sales
– Llena los ventrículos y circula alrededor
del cerebro y la médula espinal en el
espacio subaracnoideo (entre aracnoides y
piamadre)
– Amortigua el cerebro: el encéfalo flota en
8
el LCR (se reduce el peso del encéfalo 30 v)
La barrera hematoencefálica
Es la capa final de protección para el encéfalo. Barrera funcional entre el líquido
instersticial y la sangre
Astrocitos: emiten prolongaciones parecidas a pies que rodean los capilares
Producen señales paracrinas que inducen formación de uniones estrechas.
Estas uniones estrechas impiden el movimiento de solutos entre las células
endoteliales
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La barrera hematoencefálica
FUNCIONES
 Protege al encéfalo de sustancias nocivas y patógenos transportados por la sangre
 Tiene permeabilidad selectiva para evitar fluctuaciones en hormonas, iones y
sustancias neuroactivas
 Utiliza transportadores y canales de membrana selectivos para trasladar nutrientes
y materiales útiles desde la sangre hacia el líquido instersticial encefálico
 Molécula hidrosoluble que no sea transportada por estos transportadores no puede
atravesar la barrera hematoencefálica
FARMACOS QUE ATRAVIESAN LA BARRERA:
 Antihistamínicos liposolubles
Precursor de L-Dopa (Parkinson)
AREAS DEL ENCÉFALO SIN BARRERA HEMATOENCEFÁLICA FUNCIONAL:
 Hipotálamo
 Centro del VÓMITO
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NIVELES JERÁRQUICOS EN EL S.N.C
NIVEL MEDULAR: En él se elaboran respuestas muy primitivas
automatismos o movimientos defensivos.
NIVEL SUBCORTICAL: Controla las actividades motoras de
locomoción y posturales, las funciones viscerales y automatismos
complejos.
NIVEL CORTICAL: Encargado de la actividad motora voluntaria.
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ORGANIZACIÓN GENERAL DEL SISTEMA MOTOR
Inicio del acto motor
PLAN
Corteza de asociación
Ganglios basales
Cerebelo
PROGRAMA
Aferencias sensoriales
Tálamo
Corteza motora primaria
Tronco cerebral
Médula espinal
Motoneuronas
EJECUCIÓN
12
Sección de la
médula
Dorsal
Estructuras de Protección:
Dos tipos de cubiertas de
tejido conectivo: vertébras y meninges
Amortiguador: líquido cefalorraquídeo
Producido por el encéfalo
Ventral
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FUNCIONES DE LA MÉDULA ESPINAL
La médula espinal realiza dos funciones.
-Proporciona “vías de conducción” de dos direcciones.
- Sirve como integrador o “centro reflejo” de todos los
reflejos espinales.
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VÍAS DE CONDUCCIÓN DE DOS DIRECCIONES
Los tractos ascendentes (sensoriales) conducen
impulsos que suben por la médula al encéfalo.
Los tractos descendentes (motores) conducen impulsos
que bajan por la médula desde el encéfalo.
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REFLEJOS MEDULARES
NEURONAS SENSITIVAS: Cuyas fibras aferentes entran por las raíces posteriores y cuyo cuerpo
celular esta en el ganglio raquídeo.
NEURONAS MOTORAS : Cuyo cuerpo celular esta en las astas anteriores y sus axones salen por
las raíces anteriores.
NERVIO ESPINAL : Esta constituido por las vías sensitivas aferentes, las motoras eferentes
y las vías vegetativas.
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ARCO REFLEJO
Vía de conducción de impulsos de y hacia el SNC
El arco reflejo más sencillo está formado por:
1) Un receptor sensorial.
2) Una neurona sensitiva o aferente.
3) Un centro integrador: sustancia
gris de la médula espinal.
4) Una neurona motora o eferente.
5) Un órgano efector.
Arco de tres neuronas:
Aferente
Interneurona
Eferente
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Reflejo: secuencia de acciones rápidas,
automáticas, no planificadas que ocurren
en respuesta a un estímulo.
Reflejo espinal: Integración de la
información en la sustancia gris de la
médula. Ej. reflejo rotuliano
La estimulación de receptores
sensoriales producen PA que son
conducidos hasta la médula espinal.
Hacen sinapsis con una
interneurona o con una neurona
motora.
Los impulsos se conducen al
músculo y estimulan una contracción
refleja.
El cerebro no está directamente
involucrado.
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Tipos de reflejos:
Por la vía eferente que controla la
respuesta
Somáticos neuronas motoras:
músculos esqueléticos
Autónomos neuronas autónomas:
músculo liso y glándulas
Por el sitio del SNC donde se
integra el reflejo:
Espinales (medulares)
Craneales (encéfalo)
Por el Nº de sinapsis:
Monosináptico. Estiramiento o
Miotático
Polisináptico. Retirada
Pueden ser innatos o aprendidos (condicionados)
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REFLEJOS AUTÓNOMOS (VISCERALES)
estímulo
receptor
Integración en:
Neurona
sensitiva
Centro
integrador
del
SNC
- Médula Micción o
defecación. Pueden ser
inhibidos o estimulados por
centros superiores
- Hipotálamo
Neurona
autónoma
preganglionar
respuesta
Neurona
autónoma
postganglionar
Ganglio autónomo
Célula
diana
y
tálamo centros que
regulan la homeostasis
(Frec. Cardíaca, Presión,
respiración, temp. corporal,
etc)
- Tronco encefálico
Polisinápticos
Actividad tónica constante tono vascular
salivación, vómito, tos,
deglución, nauseas
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REFLEJOS SOMÁTICOS (MUSCULARES ESQUELÉTICOS)
Componentes:
1.- Receptores sensitivos propioceptores : en músc
esquelético, cápsula articular y ligamentos
2.- Neuronas sensitivas
3.-SNC integra la señal.Se ejecuta la orden
inconscientemente.
4.-Neuronas motoras somáticas ( motoneuronas a)
5.- Efectores Fibras musculares extrafusales.
motoneurona a
Potencial
de placa
Contracción
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TIPOS DE REFLEJOS MEDULARES (ESPINALES) SOMÁTICOS
1) REFLEJO DE ESTIRAMIENTO (MIOTÁTICO): provoca la contracción
del músculo esquelético (el efector) en respuesta a su estiramiento
Receptores de estiramiento:
Huso muscular: distribuido por el
vientre del músculo.
Envía información al SN sobre
longitud muscular
Los husos musculares se encuentran
entre las fibras extrafusales del músculo
Fibras extrafusales:fibras
contráctiles normales
Órgano tendinoso de Golgi:
tendones del músculo
Transmite información sobre
longitud del tendón
Huso muscula
Órgano tendinoso de Golgi:
conecta músculo y tendón
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2. Neurona sensitiva
está tónicamente activa
Fibras
extrafusales
en longitud
de reposo
Las fibras extrafusales
mantienen cierto nivel
de tensión en reposo
Fibra sensitiva
TONO MUSCULAR
Motoneurona a
23
La fuerza muscular dispara un reflejo miotático
Estiramiento
muscular
señales
aferentes
a
médula
Médula
señales
eferentes
a moton.a
Músculo
se contrae
La frecuencia
de disparo
de la
neurona
sensitiva
aferente
Longitud muscular
Músculo está estirado
Músculo retorna a la longitud inicial
PAs de neurona
sensitiva del huso
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REFLEJO FLEXOR O DE RETIRADA
Provoca la retirada de una parte del cuerpo en respuesta a un estímulo doloroso
Reflejo polisináptico: Con más de
una interneurona
•Es un reflejo medular defensivo,
que consiste en la contracción
de los músculos de una
extremidad como respuesta a un
estímulo nociceptivo, en el que:
– Las fibras aferentes
conducen el estímulo hacia
la médula.
– En la médula hacen
sinapsis con varias
interneuronas.
– Las interneuronas contactan
con las motoneuronas.
– La respuesta motora es de
retirada del miembro por
activación de la musculatura
flexora e inhibición de la
extensora.
– Respuesta estimuladora
extensora cruzada.
25
Reflejo extensor cruzado
Contracción potente del
músculo que aleja al miembro
del estímulo
5 seg. después del R. Flexor
de una extremidad empieza a
extenderse la otra extremidad
 las señales de los nervios
sensitivos cruzan al lado
opuesto de la médula
Reflejo
extensor
cruzado
Causa la contracción de los músculos que extienden las articulaciones en el miembro
opuesto al cual recibió el estímulo doloroso. Ayuda a mantener el equilibrio.
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Reflejo miotático monosináptico: Reflejo rotuliano
Vía aferente:
PAs por neurona
sensorial
Estímulo:
Golpe en el
tendón estira el
músculo
Receptor:
Huso muscular, se
estira y dispara
Centro
integrador:
Neurona
sensorial
sinapsis en
médula
espinal
Vía eferente 1:
motoneurona somática
Efector 1: cuadriceps
Respuesta: cuádriceps
contrae , extensión de la
pierna
Vía eferente 2: interneurona
inhibitoria de una motoneurona
somática
Efector 2: músculo
antagonista
Respuesta: isquiotibial se
relaja permitiendo la
extensión ( inhibición
recíproca)
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FISIOLOGÍA DE LOS SISTEMAS EFECTORES:
MÚSCULO ESQUELÉTICO Y MÚSCULO LISO
28
FUNCIONES DEL SISTEMA MUSCULAR.
El sistema muscular es el conjunto de los más de 600
músculos del cuerpo, cuya función primordial es generar
movimiento, ya sea voluntario o involuntario. Este sistema
permite que el esqueleto se mueva, mantenga su
estabilidad y la forma del cuerpo.
Las cuatro funciones primordiales del tejido muscular
son:
PRODUCIR MOVIMIENTOS CORPORALES
ESTABILIZAR LAS POSICIONES CORPORALES
ALMACENAR Y MOVILIZAR SUSTANCIAS EN EL
ORGANISMO
GENERAR CALOR (termogénesis)
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1) Estructura funcional del músculo esquelético
Envueltas de tejido
conjuntivo:
•Epimisio: envuelve el
músculo
•Perimisio: envuelve los
fascículos
•Endomisio: envuelve
las fibras, es de
colágeno
Rodean, protegen,
sostienen, aíslan de la
pérdida de calor,
transportan nervios y
vasos y rellenan
espacio libre
30
31
32
FILAMENTOS GRUESOS
Estructura del miofilamento de miosina
33
FILAMENTOS FINOS
34
Teoría de los Filamentos Deslizantes
El músculo esquelético se acorta durante la contracción, porque los
filamentos gruesos y finos se deslizan entre si. Las cabezas de
miosina se adhieren y “caminan” a lo largo de los filamentos finos,
deslizándolos al interior del sarcómero.
El deslizamiento de los filamentos se producen por la acción de los
puentes cruzados.
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(a) Músculo relajado.
(b) Músculo parcialmente contraído.
Los filamentos gruesos tiran de los
finos.
Las líneas Z y los filamentos finos
se acercan.
(c) Músculo en contracción máxima
Extremos de los filamentos finos
superpuestos.
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Las cabezas de Miosina tienen sitios
de unión al ATP y a la Actina
Se inicia con la liberación de Ca2+, que se une a la troponina, separando
los complejos troponina-tropomiosina que dejan libres los sitios de unión a
la miosina de la molécula de actina.
Cada cabeza de miosina tiene un lugar de unión a ATP.
37
Las cabezas de miosina tienen actividad ATPasa.
Mecanismos de Contracción
1.-El PA viaja por
el sarcolema y
túbulos T .
2.-La propagación
del PA provoca
apertura de
canales de Ca++
que se libera en la
cisterna terminal
del retículo
sarcoplásmico
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Mecanismos
de Contracción
3.-El Ca++ rodea los
filamentos finos y gruesos
4.-El Ca++ se une a la
troponina.
5.-El complejo Troponinatropomiosina se desplaza.
6.-Revelando el sitio activo
de la actina, donde se unen
las cabezas de miosina para
formar los puentes cruzados .
39
Contracción muscular
https://www.youtube.com/watch?v=C4fmTtO1bbo
Unión neuromuscular
https://www.youtube.com/watch?v=bJ4KhxT19SQ
Contracción muscular y liberación de calcio
https://www.youtube.com/watch?v=DwncW3Q1z7w
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UNION NEUROMUSCULAR
mitocondria
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DE INDIOS, ARAÑAS Y SUSHI
PEZ GLOBO: bloquea canales de Na dependientes de
voltaje. No potencial de acción
CURARE: bloquea R nicotínicos de Ach. Parálisis
muscular (no hay contracc.)
TOXINA BOTULÍNICA: bloquea liberación vesículas de
Ach. Parálisis muscular temp.
TOXINA TETÁNICA: inhibe liberación de Gaba y glicina.
Hiperactividad muscular. Contracc. espasmódica.
INSECTICIDAS ORGANOFULORADOS: inhiben
acetilcolinesterasa.
Contracc. sostenida
VENENO VIUDA NEGRA: liberación masiva de Ach.
RIGOR MORTIS: entrada masiva de Ca del retículo
sarcoplasmático al sarcoplasma. Mucha contracc. No
relajación porque no hay ATP. Aprox 24 horas hasta que las
enzimas dentro de la fibra comienzan a degradar las prots.
del músculo.
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MÚSCULO LISO
FUNCIÓN: Motricidad de los órganos huecos. Movimientos de
progresión
ESTRUCTURA:
Células Fusiformes.
Pequeño tamaño.
Único núcleo por fibra muscular. Ovalado y central
Organizadas fijadas a una matriz de colágeno o
elastina.
CONTROL: Involuntario, inervación por SNA
AUTOMATISMO: autoexitabilidad
TEJIDO MUSCULAR LISO VISCERAL: el más común
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FIBRA
MUSCULAR
LISA
MÚSCULO LISO
No contiene sarcómeros.
Mayor contenido de
actina que miosina.
Ambas están
organizadas de manera
laxa alrededor de la
periferia de la célula
Los filamentos finos
de actina sujetos en la
parte final a los cuerpos
densos (equivalentes a
discos Z).
Filamentos gruesos: miosina
Filamentos finos: actina
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CONTRACCIÓN MUSCULAR
Filamentos finos y
filamentos intermedios se
unen a “cuerpos densos”
de proteína .
Deslizamiento de
filamentos gruesos y finos
genera tensión
La tensión se transmite a
los filamentos intermedios
Éstos tiran de los cuerpos
densos adheridos al
sarcolema
Se produce acortamiento
longitudinal de la fibra
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CONTRACCIÓN MUSCULAR
Depende del aumento de Ca++
intracelular.
Ca++ se une con la calmodulina.
El complejo Ca++ -calmodulina
activa la kinasa de la cadena ligera
de la miosina.
Las cabezas de la Miosina
son fosforiladas (se necesita ATP).
Las cabezas de
miosina se unen con la actina y
se forman los puentes cruzados.
La relajación ocurre con la disminución de la concentración de Ca++.
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TIPOS DE MÚSCULO LISO
UNITARIO O VISCERAL (T. Digestivo, vejiga, útero,
pequeñas venas y arterias)
Organizadas en fascículos o capas.
Escasa inervación nerviosa.
Actividad eléctrica y mecánica espontánea
GAP JUNCTION: uniones en Hendidura, conecta las
fibras entre ellas.
Produce una red o Sincitio Funcional que permite
propagar los potenciales de acción (tono
mantenido: estado de semicontracción continua)
MULTIUNITARIO O DE UNIDADES MÚLTIPLES
Organizadas en unidades celulares independientes.
Abundante inervación vegetativa (SNA).
Rara activación espontánea.
Ejemplo: Músculo ciliar del iris, paredes de las
grandes arterias, útero.
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48
49
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COMPARACIÓN DE LOS MÚSCULOS ESQUELÉTICOS, CARDÍACO Y LISO
Músculo esquelético
Músculo cardíaco
Músculo liso
Estriado; la actina y la miosina se disponen
en sarcómeros
Estriado; la actina y la miosina se disponen
en sarcómeros.
No estriado; mayor cantidad de actina que de
miosina; la actina se inserta en los cuerpos
densos y en la membrana celular.
Retículo
sarcoplásmatico
y
transversales bien desarrollados.
Desarrollo
intermedio
del
retículo
sarcoplásmico y de los túbulos transversales.
Desarrollo
escaso
del
sarcoplásmatico;
ausencia
de
transversales.
Contiene troponina en los filamentos finos.
Contienen troponina en los filamentos finos.
Continen calmodulina, una proteína que
cuando se une al Ca 2+ activa la enzima
quinasa de la cadena ligera de la miosina.
El Ca 2+ se libera al citoplasma desde el
retículo sarcoplásmico.
El Ca 2+ entra al citoplasma desde el retículo
sarcoplásmico y el líquido extracelular.
El Ca 2+ entra al citoplasma procedente del
líquido extracelular, el retículo sarcoplásmico
y quizás de las mitocondrias.
No se puede contraer si no existe
estimulación nerviosa; la denervación da
lugar a atrofia muscular.
Se puede contraer sin necesidad de
estimulación nerviosa; los potenciales de
acción se originan en las células marcapaso
del corazón.
Mantiene el tono en ausencia de
estimulaciones nerviosas; el músculo liso
visceral genera potenciales marcapasos; la
denervación da lugar a hipersensibilidad
frente a la estimulación.
Las fibras musculares se estimulan de
manera independiente; no existen uniones
comunicantes,
Existen uniones comunicantes en forma de
discos intercalados.
túbulos
retículo
túbulos
Suele existir uniones comunicantes.
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