UNIVERSIDAD CATOLICA DE CUYO (SEDE SAN LUIS) Facultad de Veterinaria Histología y Embriología Profesor titular: Cesar Savignone Apunte de cátedra Tejido y Sistema Nervioso 2da revisión Junio 2016 Universidad Católica De Cuyo (sede San Luis) Facultad de Veterinaria, Histología y Embriología Tejido y sistema nervioso UNIVERSIDAD CATOLICA DE CUYO (SEDE SAN LUIS) Facultad de Veterinaria, Histología y Embriología Profesor titular: Cesar Savignone Tejido y sistema nervioso Todos los seres vivos necesitan establecer relaciones con el medio que los rodea e inclusive con su medio interno, con la finalidad de poder realizar las funciones que le permitan continuar desarrollando sus procesos vitales. Las funciones de asimilación (digestivas y respiratorias), las funciones de excreción o eliminación de productos tóxicos (urinarias o respiratorias), las de reproducción y las de relación y traslación (sistema óseo - muscular) requieren estar coordinadas adecuadamente para mantener la vida. Los seres unicelulares o pluricelulares, en diferente grado y nivel, establecen entre sus partes esa relación con su propio medio o con el que los rodea. Los individuos unicelulares establecen la relación con el medio externo a través de la membrana (empleando para tal fin una serie de receptores que forman parte de la misma) y, por intermedio de un conjunto de mediadores o mensajeros químicos localizados en el citoplasma que enlazan lo percibido por la membrana con los componentes del citoplasma y el núcleo. Los seres pluricelulares conforme evolucionaron se hicieron más complejos en su estructura morfológica, por lo tanto, necesitaron desarrollar un conjunto de células y componentes celulares especializados específicamente en establecer, con gran eficiencia, la relación con el medio exterior y con su medio interno para coordinar, de la manera más eficaz posible, todas las funciones vitales. En los animales vertebrados, se han desarrollado dos sistemas principales de comunicación intercelular, que son los encargados de relacionar y coordinar las funciones vitales del organismo. Estos dos sistemas son el nervioso y el endócrino. El sistema nervioso, recibe estímulos externos de diversa calidad: químicos como los del olfato o del sabor, físicos como la radiación luminosa (sentido de la visión) o la calórica, ondas sonoras (sentido de la audición) y mecánicos como en el sentido del tacto. Así mismo, el sistema nervioso también percibe estímulos que se generan en el interior del organismo, como los cambios de temperatura interna, variaciones en el ritmo cardiaco, modificaciones en la presión arterial, secreción de glándulas, motilidad de órganos internos, etc. Los diversos estímulos recibidos son procesados por las neuronas con la finalidad de elaborar una respuesta que puede ser, a su vez, de estimulación o de inhibición, y conducirla a células, tejidos y órganos efectores. Los estímulos percibidos y las respuestas que se producen pueden ser voluntarios, involuntarios o una mezcla de ambos. Cesar Savignone 2016 1 Universidad Católica De Cuyo (sede San Luis) Facultad de Veterinaria, Histología y Embriología Tejido y sistema nervioso Origen embriológico: Todos los elementos del sistema nervioso, excepto los epitelios sensoriales y algunas células ganglionares, provienen de una zona especializada del ectodermo. Este tema será tratado en profundidad al hablar sobre el sistema nervioso. Estructura general del sistema nervioso: División anatómica y funcional Anatómicamente el sistema nervioso se divide en: Sistema nervioso central Encéfalo y médula espinal Integrados por un conjunto de neuronas y células gliales encargadas de recibir estímulos y elaborar y procesar las respuestas efectoras. Ambas estructuras están localizadas en el eje mayor del cuerpo; ocupan la alineación central desde la región cefálica hasta la región sacrocoxígea. Al encéfalo lo cubre totalmente los huesos que constituyen el cráneo y la médula espinal se encuentra en el interior del conducto vertebral. Esto significa que el sistema nervioso central se halla totalmente protegido por una cubierta ósea, dura, resistente y muy sólida que impide, hasta cierto grado, que los componentes celulares y tisulares de los órganos nerviosos puedan ser dañados fácilmente. Sistema nervioso períférico Nervios Estructuras alargadas, cilíndricas, en forma de cables o cordones integrados por la reunión de prolongaciones neuronales (axones y dendritas). Cesar Savignone 2016 2 Universidad Católica De Cuyo (sede San Luis) Facultad de Veterinaria, Histología y Embriología Tejido y sistema nervioso Ganglios Formados por acumulaciones de neuronas que, en cierto momento del desarrollo embriológico del individuo migraron de las crestas neurales (neuroepitelio embrionario), para situarse en diversos esbozos embrionarios y ahí constituir los ganglios Terminaciones nerviosas Estructuras situadas en la superficie externa del individuo, (piel y cavidades relacionadas con la superficie externa) o en el interior del organismo. La existencia de ellas permite captar estímulos o de conducir y transportar una respuesta al estímulo captado. Funcionalmente el sistema nervioso está constituido por: Sistema nervioso voluntario También llamado de la vida de relación o somático, debido a que sus funciones están relacionadas con la conciencia y la voluntad del individuo (trasladarse de un lugar a otro, observar algún objeto, oler o escuchar son funciones voluntarias) y las efectúan órganos como la corteza cerebral y la médula espinal, aunque existen regiones del encéfalo y la médula espinal que responden a estímulos y elaboran respuestas que son inconscientes e involuntarias. Sistema nervioso involuntario o autónomo Constituido por un conjunto de estructuras del sistema nervioso central y del periférico que funcionan por debajo del nivel de conciencia y no obedecen a la voluntad. Es el responsable de la regulación del medio interno del organismo; esto significa que puede aumentar o disminuir la actividad de muchas de sus funciones (respiración, ritmo cardiaco, movimientos peristálticos, secreción de las glándulas, filtración de la sangre, etc.). Estos cambios permiten mantener condiciones fisiológicas variables pero que adecuan la estabilidad y el normal funcionamiento del cuerpo. Está dividido en dos partes: el simpático y el parasimpático, pero su desarrollo excede el contenido de esta guía. Cesar Savignone 2016 3 Universidad Católica De Cuyo (sede San Luis) Facultad de Veterinaria, Histología y Embriología Tejido y sistema nervioso Estructura general del tejido nervioso El tejido nervioso, como todo tejido, está compuesto por células y sustancia intercelular. Las células del tejido nervioso se las puede clasificar en dos grandes grupos: Neuronas Neuronas Neuroglia Son el componente celular implicado primariamente en la función del sistema nervioso. Son células que se han modificado para recibir y transmitir estímulos. Las neuronas tienen un cuerpo celular o soma, constituido por el núcleo y el citoplasma que lo envuelve, denominado pericarion. El citoplasma posee dos tipos de prolongaciones características: 1.-Las "Dendritas", en número y disposición variable y 2.-El "Axón", único y generalmente más largo. El axón, puede alcanzar hasta varios metros de longitud y emite a menudo a lo largo de su trayecto, ramas colaterales axónicas. En su extremo presenta una ramificación especial denominada Telodendrón. La forma, tamaño y otras particularidades del soma neuronal, asi como el número, disposición y modo de ramificación de sus prolongaciones, están sujetos a grandes variaciones, lo que nos da por resultado muchos y variados tipos morfológicos de neuronas. Veremos primeramente su estructura y ultraestructura, para luego pasar a la clasificación de estas células nerviosas. Estructura de la neurona: Los neuronas son en general células grandes y de forma compleja. La mayor parte de las neuronas del SNC son multipolares, es decir con muchas dendritas ramificadas hacia todos lados. El soma puede medir hasta 135 µm, aunque las más pequeñas alcanzan solo los 4 µm. La forma del pericarion es variable, pudiendo ser esférico, ovoide, piramidal, estrellado, etc. Independientemente de su forma, todas las neuronas presentan características citológicas comunes: Núcleo: Es grande, pálido, esférico u ovoide, ubicado en posición central. Generalmente hay un solo nucléolo, grande y visible, ya que la cromatina es sumamente laxa (estas características le dan el nombre de núcleo vesiculoso, por aparecer vacío y pálido). En los ganglios del sistema nervioso autónomo, pueden aparecer neuronas binucleadas. Cesar Savignone 2016 4 Universidad Católica De Cuyo (sede San Luis) Facultad de Veterinaria, Histología y Embriología Tejido y sistema nervioso Pericarion: Corresponde dijimos al citoplasma de la neurona que rodea al núcleo y está repleto de organoides filamentosos y granulares dispuestos concéntricamente al núcleo. Entre estos organoides se encuentran: Citoesqueleto: neurofilamentos y microtúbulos, que al M/O, teñidos con HyE, no se observan, pero si con coloraciones especiales, donde se los distingue como fibrillas. Cuerpos de Nissl: Al observar las neuronas coloreadas con HyE, se manifiestan regiones basófilas, tanto en el soma como en las dendritas, que se denominan sustancia o cuerpos de Nissl (en honor al neurólogo alemán que los describió por primera vez). Con el M/E, se determinó que corresponden al ergastoplasma de las demas células. Aparato de Golgi: Es variable en su localización, es en estas células donde Camilo Golgi los describío originalmente. Puede encontrarse bien cercano al núcleo o más disperso por el resto del citoplasma. Mitocondrias: Se encuentran dispersas por todo el citoplasma, de manera irregular. Su número es variable, pero en general son más pequeñas y su cantidad es mayor que en otros tejidos. Centríolos: Se observan claramente en las neuronas durante el desarrollo embrionario, pero ya en la vida adulta, debido a que la neurona es una célula que no se divide (Población celular estática), solo se encuentran ocasionalmente, desconociéndose su función específica. También en el pericarion, se encuentran abundantes gránulos de secreción de los neurotrasmisores, asi como inclusiones de Melanina: Gránulos pardos de la sustancia nigra. Lipofucsina: Por actividad lisosómica (aumentan con la edad). Son los más frecuentes. Depósito de Fe: Núcleos grises. Glucógeno: En embriones. Lípidos: Como reserva metabólica. Prolongaciones: Constituyen el rasgo característico de la célula nerviosa y ya dijimos que las hay de dos tipos: 1.-Las Dendritas y 2.-El Axón o cilindro eje. 1.-Dendritas: La mayor parte de las neuronas tienen varias dendritas principales, solo en pocas ocasiones presentan una o ninguna. Cuando las dendritas emergen del cuerpo neuronal, son gruesas, pero se adelgazan rapidamente. En la mayoría de las neuronas son cortas, y se distribuyen ramificándose en la vecindad del soma. Cesar Savignone 2016 5 Universidad Católica De Cuyo (sede San Luis) Facultad de Veterinaria, Histología y Embriología Tejido y sistema nervioso La ramificación permite hablar de tronco principal y ramas primarias, secundarias, terciarias y de orden superior. La forma y número de ramificaciones es característica y constante para cada tipo de neurona. La superficie de cada dendrita está recubierta por pequeñas saliencias o protuberancias, denominadas "espinas o gémulas", que sirven como punto de contacto con otras células. En sus porciones más gruesas, contienen todos los organoides descriptos al hablar del pericarion, a excepción del A. de Golgi, pero a medida que nos alejamos del soma, solo permanecen las mitocondrias y el citoesqueleto. Las dendritas son las encargadas de recibir el estímulo de otras neuronas, Juegan un papel decisivo en la capacidad de la neurona para integrar la información recibida desde muchos órganos diferentes. En algunos casos, las dendritas también son capaces de transmitir impulsos. 2.-Axón o cilindro eje: Es una estructura diferente a las dendritas. Mientras que de cada neurona salen de ordinario varias dendritas, solo hay un axón y en algunos casos puede estar ausente. Esta prolongación tiene un diámetro que permanece constante en toda su longitud y varía entre 0,2 y 20 µm según el tipo de neurona. El citoplasma del axón, continuación del pericarion, recibe el nombre de Axoplasma y en el se encuentran: -Mitocondrias delgadas y largas -REL en forma de túbulos longitudinales -Microtúbulos y microfilamentos -"NO" hay cuerpos de Nissl, ni en el axón, ni en la zona del pericarion donde este nace (el cono axónico). La membrana plasmática que lo rodea se denomina Axolema. Externamente, los axones, en gran parte de su recorrido, se hallan recubiertos por un material visible al M/O, que se denomina Mielina, formándole una vaina. La vaina de mielina no forma parte de la neurona, sino que es parte de otra célula que se halla asociada a esta. El axón se origina en una pequeña elevación cónica del pericarion, que se denomina cono axónico, cono de iniciación o prominencia axónica, reconocible por la ya mencionada ausencia en este sector de sustancia de Nissl. En algunas ocasiones el axón nace del tronco mayor de una dendrita. A lo largo de su trayecto, el axón puede emitir ramas colaterales, en ángulo recto, las que a su vez pueden ser ramificadas, lo que le permite a la neurona hacer contacto con muchas células. Estas ramas colaterales pueden regresar hacia el soma, denominándose ramas colaterales recurrentes. La porción final del axón, es una arborización característica, que se denomina "Telodendrón", donde cada rama finaliza en un bulbo de gran tamaño, el "Bulbo Terminal" o "Botón Sináptico". Las neuronas son células especializadas en la conducción de estímulos, siendo su soma y sus prolongaciones diferentes a nivel morfológico, como ya vimos, y a nivel funcional. Cesar Savignone 2016 6 Universidad Católica De Cuyo (sede San Luis) Facultad de Veterinaria, Histología y Embriología Tejido y sistema nervioso Las dendritas son independientes, ya que presentan gran cantidad de organoides, pero el axón, necesita que los materiales formados en el pericarion, lleguen hasta el bulbo terminal. El Transporte Axónico, es el mecanismo por el cual son enviados materiales al axón y a su arborización terminal. Hay dos formas: Anterógrado y Retrógrado, según sea desde el soma al botón terminal o al revés. Además, este transporte varía en su velocidad, pudiendo ser: -Transporte rápido: 20-400 mm/día La masa fundamental de material transportada por este mecanismo está constituida por gránulos, túbulos del REL, vesículas, algunas proteínas exportables y de membrana, algunos aminoácidos, iones y azúcares. -Transporte lento: 0,2-4 mm/día Transporte de proteínas como tubulina, enzimas y algunos factores de crecimiento. Por el Transporte retrógrado se trasladan sustancias endocitadas, lisosomas y el factor de crecimiento nervioso. Por el transporte axónico, llegan a las terminaciones las vesículas sinápticas con los mediadores químicos implicados en la transmisión de los impulsos nerviosos. También existe un transporte dendrítico, pero se halla poco estudiado en relación al axónico. Clasificación morfológica de las neuronas: Conociendo ya la estructura básica de la célula nerviosa, podemos ahora clasificarlas, tomando como base distintos parámetros: 1)Según la morfología del soma: -Esféricas: -Ovoides: -Piramidales: -Estrelladas: -Piriformes: Cesar Savignone 2016 ganglios dorsales. corteza cerebral. corteza cerebral. núcleos grises. corteza cerebelosa. 7 Universidad Católica De Cuyo (sede San Luis) Facultad de Veterinaria, Histología y Embriología Tejido y sistema nervioso 2)Según el número de prolongaciones: -Unipolares: Una sola prolongación (son raras, excepto en algunos estadíos embrionarios). -Bipolares: Dos prolongaciones, una que funciona como dendrita y otra como axón. Generalmente sale una prolongación de cada extremo de la neurona. Ej: retina, ganglios de Corti. Las neuronas de los ganglios espinales son originariamente bipolares, pero durante el desarrollo embrionario, sus prolongaciones se acercan y se fusionan en un tronco común de origen, dando lugar a la denominación de Neuronas Seudomonopolares. -Multipolares: Un axón y varias dendritas, siendo el caso de la mayoría de las neuronas. 3)Según la longitud del axón: -Golgi tipo I: o de axón largo, son neuronas multipolares con su axón que discurre por la sustancia blanca del SNC o conforman las fibras nerviosas del SNP. -Golgi tipo II: o de axón corto, donde el axón termina cercano al soma, sin salir de la sustancia gris. Ej: Corteza cerebelosa. 4)Según su función: -Neuronas sensoriales: reciben estímulos del medio ambiente o del propio organismo. -Neuronas motoras: controlan órganos efectores como glándulas, músculos, etc.. -Interneuronas: establecen conexiones entre otras neuronas. -Neuronas neurosecretoras: sintetizan, transportan y excretan a la sangre sustancias (hormonas o factores hormonales). Cesar Savignone 2016 8 Universidad Católica De Cuyo (sede San Luis) Facultad de Veterinaria, Histología y Embriología Tejido y sistema nervioso Neuroglía: Glia deriva del griego {pegamento}, y bajo la denominación general de neuroglía o glía, se incluyen varios tipos celulares presentes en el sistema nervioso, que constituyen el soporte morfológico y funcional de las neuronas. En los cortes teñidos con HyE, podemos observar los núcleos de estas células (y en la mayoría de los casos solo estos). Para el estudio de las características de sus citoplasmas y sus prolongaciones, es necesario recurrir a técnicas especiales, como las impregnaciones con plata y oro. La Glía es posible clasificarla en: Epitelial Central Macroglía Células ependimarias Astrocitos Oligodendrocitos Microglía Periférica Célula de Schawnn Satélites a) Glía central: Glia epitelial: Son células que derivan del revestimiento interno del tubo neural. De forma cuboidea o cilíndrica (según el sector que revistan) y con una prolongación basal, a veces ramificada. Presentan núcleos redondos u ovalados, de acuerdo a la forma celular. En algunos sitios pueden presentar cilios, que representan un remanente de la vida embrionaria. Función: revisten las cavidades del encéfalo, plexos coroideos y el conducto de epéndimo de la médula espinal. Macroglía: 1.-Astrocitos: Astro {estrella}. Son las células mayores de la glía, de forma estrellada y con muchas prolongaciones. Presentan núcleos esféricos y centrales. Sus prolongaciones se engrosan en su porción terminal, formando dilataciones que envuelven a la pared de los capilares; estas dilataciones se denominan "pies vasculares" o "chupadores". Otras prolongaciones se unen a cuerpos neuronales o a las fibras nerviosas. Morfologicamente se reconocen tres tipos: a)Fibroso: localizado exclusivamente en la sustancia blanca, con prolongaciones escasas y rectas, no ramificadas. b)Protoplasmático: Se lo encuentra en la sustancia gris, con prolongaciones ramificadas, cortas y gruesas. Cesar Savignone 2016 9 Universidad Católica De Cuyo (sede San Luis) Facultad de Veterinaria, Histología y Embriología Tejido y sistema nervioso c)Mixtos: menos numerosos, localizados en la transición entre sustancias gris y blanca, presentando ambos tipos de prolongaciones, con las características de acuerdo al sector hacia donde estas se dirijan. Función: sostén, cicatrización, fagocitosis (astrocitos reactivos hipertróficos). 2.-Oligodendrocitos: oligo {poco}. Son células más pequeñas, se encuentran tanto en la sustancia gris como en la sustancia blanca. Su núcleo es de menor tamaño y más denso que el del astrocito. Posee prolongaciones finas y escasas. Se han identificado tres tipos de acuerdo a la intensidad con que se colorean: -Claros -Medios -Oscuros Se considera que es un único tipo, y que su coloración va cambiando con el tiempo y su estadío funcional. Función: son los encargados de revestir a los axones en el SNC, formando la mielina de la sustancia blanca. Posiblemente el proceso lo inicien los claros, lo terminen los medios y todo sea controlado y mantenido por los oscuros. De acuerdo a su localización, también es posible identificar tres tipos: -Perivasculares: alrededor de los vasos sanguineos. -Perineuronales: cercanos a los cuerpos de las neuronas. -Interfasiculares: en hilera entre las fibras nerviosas. Los perineuronales parecen tener también una función nutricia. Microglía: Son células pequeñas, de núcleo alargado, con prolongaciones cortas y retorcidas. Tanto el cuerpo como las prolongaciones se hallan recubiertas por numerosas ramillas puntiagudas de aspecto espinoso. Función: son células en reposo, pero se transforman en macrófagos activos, con capacidad fagocítica, denominándose microglía reactiva. Su origen es incierto, pudiendo derivar del mesénquima primitivo o de los monocitos sanguineos. b) Glía periférica: Célula de Schwann: Son de origen ectodérmico, durante la vida embrionaria, acompañan a los axones en su crecimiento y les forman una envoltura mielínica. Se las encuentra en las fibras nerviosas, evidenciándose por un núcleo aplanado, rodeando a los axones. Cesar Savignone 2016 10 Universidad Católica De Cuyo (sede San Luis) Facultad de Veterinaria, Histología y Embriología Tejido y sistema nervioso Función: formar las vainas de las fibras nerviosas, ya sean estas mielínicas o no. Células satélites o gliocitos: Son células aplanadas, de núcleos pequeños y laxos. Se las encuentra en los ganglios del SNP, rodendo a las neuronas. Fibra nerviosa: La fibra nerviosa está constituída por un axón y ciertas envolturas (como ya dijimos, no pertenecientes a la neurona). Todos los axones, en el SNP, están recubiertos por una vaina que le otorgan las células de Schwann, salvo en la porción terminal de este. Esta vaina puede ser: 1.-Lipoproteica o MIELINA 2.-Neurilema o Vaina de Schwann Los axones más grandes presentan la vaina de mielina dentro de la vaina de Schwann, pero los más pequeños no. Por la presencia de estos distintos tipos de vainas, se pueden clasificar a las fibras nerviosas en mielínicas y amielínicas. Existe además un tercer tipo de fibras nerviosas, que no se encuentran cubiertas por ninguna envoltura y se las denomina desnudas. Estas se encuentran en algunas regiones específicas del cuerpo como las glándulas endócrinas, y recordemos que las porciones terminales de los axones también se encuentran desnudos. Fibra mielínica Cesar Savignone 2016 Fibra amielínica 11 Universidad Católica De Cuyo (sede San Luis) Facultad de Veterinaria, Histología y Embriología Tejido y sistema nervioso Con HyE, la mielina no se tiñe, observándose el axón, rodeado por un halo sin color. Con el M/E, se demostró que la mielina del SNP, es una parte de la célula de Schwann, capas de su membrana plasmática superpuestas y enrolladas espiralmente alrededor del axón. En la fibra nerviosa observada longitudinalmente, la vaina de mielina se halla interrumpida a intervalos regulares por los nudos de Ranvier, que son los puntos de discontinuidad entre dos células de Schwann vecinas. Aquí el axón queda desnudo y es por estas zonas por donde pueden emerger las ramas colaterales. Pueden observarse también, en los cortes longitudinales, cada tanto, las incisuras o hendiduras de Schmidt-Lanterman, que representan áreas de separación local de las láminas espiraladas de mielina (donde la espiralización no fue completa). La mielina está compuesta en un 70 % por lípidos (fosfolípidos y colesterol). Es aislante, impide la dispersión continua del potencial eléctrico que corre por la membrana plasmática del axón, en consecuencia, el estímulo va saltando entre las zonas sin mielina (los nudos de Ranvier), lo que se denomina "Transmisión Saltatoria", siendo mucho más rápida la propagación del potencial en estos casos, en relación a lo que ocurre en las fibras amielínicas, donde el impulso debe recorrer toda la longitud del axón. Las fibras nerviosas se clasifican de acuerdo a su grosor y velocidad de transmisión del impulso en tres tipos: Fibras tipo A: diámetro entre 4 y 20 µm velocidad entre 15 y 100 m/seg. Fibras tipo B: diámetro entre 1 y 4 µm velocidad entre 3 y 14 m/seg. Fibras tipo C: diámetro entre 0,2 y 1 µm velocidad entre 0,2 y 2 m/seg. Las fibras tipo A y B son mielínicas, mientras que las de tipo C son amielínicas. Mielinogénesis: Es el proceso de formación de la mielina; y es diferente en el SNC y en el SNP. Mielinogénesis en el Sistema Nervioso Periférico Es realizada como ya se mencionó por la célula de Schwann. Cada una de las células solo mieliniza un segmento del axón, es decir que un axón, a lo largo, está revestido por varias células de Schwann. El axón es envuelto al principio en un surco del citoplasma y posteriormente, la Cesar Savignone 2016 12 Universidad Católica De Cuyo (sede San Luis) Facultad de Veterinaria, Histología y Embriología Tejido y sistema nervioso célula gira alrededor del axón, acumulándose capas concéntricas de membrana plasmática de la célula de Schwann alrededor de este. Las membranas aposicionadas se fusionan, presentando al M/E un patrón característico de lineas electrodensas y electrolúcidas paralelas. El citoplasma queda reducido a la zona del núcleo de la célula de Schwann exclusivamente. Las fibras amielínicas, estan constituídas por los axones, dentro de la célula de Schwann, en una invaginación de la membrana, rodeado por esta, pero sin el enrollamiento (sin formación de mielina). La célula de Schwann, cuando forma mielina, cubre a un solo axón, pero cuando no la forma, puede envolver a varios axones en sus invaginaciones. Mielinogénesis en el Sistema Nervioso Central La mielina es formada a partir del oligodendrocito, pudiendo uno darle mielina a más de un axón. Esta célula emite prolongaciones, que se enrollan alrededor de los axones y los va envolviendo, penetrando cada capa nueva por dentro de las ya existentes. En el SNC hay nudos de Ranvier, pero no hendiduras. Sinápsis: El sistema nervioso está constituído por complejas cadenas de neuronas dispuestas de tal modo que permiten la transmisión de la actividad de una célula a otra. Cada neurona recibe influencias excitadoras o inhibidoras de otras neuronas o de receptores sensoriales, los integra y genera; y transmite señales a otras neuronas o a células efectoras periféricas. El lugar de transmisión de esas señales entre dos células contiguas, es la Sinápsis, son sitios de transmisión electroquímica. La sinapsis es la región anatómica y funcionalmente diferenciada y especializada para transmitir excitaciones e inhibiciones entre dos células contiguas. Existen dos métodos diferentes de transmisión de impulsos, el eléctrico y el químico. Cesar Savignone 2016 13 Universidad Católica De Cuyo (sede San Luis) Facultad de Veterinaria, Histología y Embriología Tejido y sistema nervioso Sinapsis eléctrica: Es frecuente en el SNC de los mamíferos. Las membranas de las células efectoras y receptoras se hallan "unidas", permitiendo que el cambio de polaridad en una, se transmita a la otra. Es casi instantanea. Sinapsis química: La expansión terminal de una neurona, llamada "presináptica", segrega una sustancia [el neurotransmisor], que difunde a través del espacio o "hendidura sináptica"; y se liga a receptores específicos de la membrana "post-sináptica", provocando cambios en la permeabilidad iónica de esta última. Es más lenta. Sinapsis combinadas o mixtas: Es el resultado de la combinación de ambas, con zonas donde las membranas se encuentran "fusionadas"; y zonas donde existe la "hendidura". Las sinapsis se clasifican además, según que parte de la célula es la que realiza el contacto. -Axodendrítica -Axoaxónica -Axosomática -Dendrodendrítica -Dendrosomática -Entre cuerpos adyacentes Ultraestructura de la sinapsis: Describiremos una sinapsis química axosomática clásica. La porción del axón comprometida es el bulbo terminal. Su axolema constituye la "membrana presináptica", mientras que la membrana del soma adyacente es la "membrana post-sináptica". Entre ambas membranas, nos queda la "hendidura sináptica", que tiene un espesor de entre 6 y 20 nm. Esta hendidura se halla atravezada por finos filamentos, glucoproteínas y glucolípidos (representa al glucocalix, que mantiene unidos a los componentes de la sinapsis). En el botón terminal, se encuentran "vesículas sinápticas", de 50 nm de díametro, y es posible observar mitocondrias redondeadas (mitocondriones) y algunas cisternas del REL. En las vesículas se hallan los "neurotransmisores". Como ej. de estos mencionaremos: Noradrenalina Acetil colina Dopamina GABA Cesar Savignone 2016 14 Universidad Católica De Cuyo (sede San Luis) Facultad de Veterinaria, Histología y Embriología Tejido y sistema nervioso Encefalinas Glutamato Neurotensina Acido gama amino butírico Al llegar una despolarización a la membrana presináptica [impulso nervioso], se produce la liberación de los mediadores por exocitosis (el potencial de acción abre los canales de Ca++, entra el ion y el cambio de voltaje produce la unión de las vesículas con la membrana); y estos se unen a receptores específicos de la membrana post-sináptica, originando una respuesta en esta, que se manifiesta por cambios en las concentraciones iónicas y su despolarización consecuente. Para que la transmisión del impulso nervioso no se haga incontrolable, existen mecanismos que regulan la cantidad de neurotransmisor liberado al medio; y otros mecanismos que producen una degradación de estos, para evitar que sigan actuando sobre los receptores, repolarizándose la membrana y deteniéndose el impulso. Estructuras histológicas del sistema nervioso central Médula espinal La médula espinal es un tallo cilíndrico, ligeramente aplanado en sentido dorsoventral, presenta un color blanquecino, porque en este órgano la sustancia blanca ocupa la posición externa y la sustancia gris tiene una posición central. En el centro de la médula se observa una cavidad, revestida por células de la glia epitelial, que corresponde al conducto del epéndimo, por donde circula el líquido cefalorraquídeo. multipolares. Cesar Savignone 2016 Sustancia gris, ocupa la parte central y, en conjunto muestra la forma de una H o de dos semilunas unidas en su parte central por la comisura gris. Los extremos de la letra H se denominan astas. Son astas dorsales y ventrales. Las astas ventrales son las motoras, son voluminosas y engrosadas y en ellas se sitúan los cuerpos neuronales de las células que originan las fibras nerviosas eferentes de los nervios raquídeos motores. Las neuronas motoras son 15 Universidad Católica De Cuyo (sede San Luis) Facultad de Veterinaria, Histología y Embriología Tejido y sistema nervioso Las astas sensitivas o dorsales son delgadas y alargadas y contienen a neuronas también multipolares pero de menor tamaño que aquellas de las astas motoras. En la sustancia gris se encuentran cuerpos neuronales de gran tamaño, y células de la glía. Sustancia blanca, tiene una posición periférica, es decir envuelve a la sustancia gris. Los surcos anterior y posterior y la posición de las astas de sustancia gris Asta ventral de la médula dividen a cada mitad de la sustancia blanca en tres cordones: anterior, lateral y posterior. Cada uno de ellos, a su vez, está dividido en fascículos o haces. Está compuesta por numerosas fibras nerviosas. También existen células de la glía. Cerebro Corteza cerebral Envuelto por la píamadre (meninge muy vascularizada); algunos vasos penetran en la corteza cerebral rodeada por un espacio claro (espacio de Virchow-Robbin). La sustancia gris se dispone en la periferia formando la corteza cerebral o neocortex y en ella se observan cuerpos neuronales (no tan grandes como los observados en la médula espinal), y células de la glía, más pequeñas y redondeadas. Se la puede considerar formada por seis capas celulares pero sus límites son imprecisos. La sustancia blanca se dispone en regiones centrales, es homogénea, no hay cuerpos neuronales y consta de fibras nerviosas. Predominan los oligodendrocitos. En el interior de la sustancia blanca existen acúmulos neuronales denominados núcleos grises. Ventrículos cerebrales Son unas cavidades por donde circula el líquido cefalorraquídeo, tapizadas por un epitelio simple cúbico. Dentro de los ventrículos se encuentran los plexos coroideos, formados por vasos sanguíneos, escaso tejido conectivo y células del epéndimo. Cerebelo La sustancia gris del cerebelo es periférica y la sustancia blanca es central. La superficie presenta una serie de surcos paralelos dispuestos en sentido transversal llamados: fisuras cerebelosas. Cuando a los hemisferios cerebelosos se les secciona transversalmente se observa que la disposición de las sustancias gris y blanca en los hemisferios cerebelosos se entremezcla ligeramente dándole un aspecto especial. El aspecto que presentan semeja a las ramas de un árbol, el “árbol de la vida”. En la sustancia gris, las neuronas se disponen en tres capas celulares: una externa o capa molecular situada por debajo de la piamadre, otra media, la capa gangliosa o de las neuronas de Purkinje y la interna o capa granular. Cesar Savignone 2016 16 Universidad Católica De Cuyo (sede San Luis) Facultad de Veterinaria, Histología y Embriología Tejido y sistema nervioso Fotomicrografía a menor aumento 100x de una sección sagital del cerebelo. Tinción de Luxol Fast blue y Hematoxilina. A) capa molecular, B) capa granulosa y C) Sustancia blancas (mielina de color azul). Capa molecular Está formada por neuronas estrelladas que pueden tener unas ramificaciones cortas y otras ramificaciones de mayor longitud. También ocupan esta capa las ramificaciones dendríticas profusas de las neuronas de Purkinje de la capa intermedia, así como axones de las neuronas de la capa de los granos y las células en canasta Capa de células de Purkinje Esta capa contiene a unas neuronas grandes, de cuerpo piriforme, denominadas de Purkinje, que son las neuronas motoras de este órgano, cuyas dendritas se despliegan hacia la capa molecular y su axón atraviesa la capa granular para constituir la porción medular y posteriormente salir del cerebelo. Capa granular Fotomicrografía a menor aumento 100x de una sección sagital del cerebelo. Tinción de Luxol Fast blue y Hematoxilina. A) capa molecular, B) capa granulosa y C) Sustancia blancas (mielina de color azul). Entre la capa molecular y la capa granulosa se localiza la capa glangliosa o de las neuronas de PurkinjeEn ésta se sitúan las neuronas más pequeñas del sistema nervioso, miden entre 3 a 4 mu de diámetro. Poseen un axón que asciende hasta la capa molecular. Las ramificaciones dendríticas son escasas y de un recorrido corto y sinuoso las cuales muestran leves dilataciones que marcan los lugares sinápticos que se establecen entre los axones que penetran a la sustancia gris del cerebelo y las células granulosas. Más profundamente se localiza la sustancia blanca constituyendo la médula cerebelosa, en cuyo interior alberga núcleos de neuronas Meninges y líquido cefalorraquídeo El sistema nervioso central se encuentra protegido por el cráneo y los cuerpos vertebrales, pero además de esta cubierta ósea, el encéfalo y la medula espinal cuentan con dos componentes adicionales que les ofrecen una mayor protección y amortiguación. Estos componentes son las meninges y el líquido cefalorraquídeo respectivamente. Cesar Savignone 2016 17 Universidad Católica De Cuyo (sede San Luis) Facultad de Veterinaria, Histología y Embriología Tejido y sistema nervioso Las meninges son tres envolturas constituidas por tejido conjuntivo fibroso denso y laxo. Duramadre Es una capa fibrosa, densa, resistente, de color blanquecino. Está constituida por haces de fibras colágenas dispuestas de manera irregular. Se localiza debajo del endostio de los huesos craneanos, al cual se une en forma estrecha; en cambio en el canal medular, por encima de ella se sitúa un espacio denominado epidural. En el interior de la duramadre se localizan senos venosos. A través de ellos se reabsorbe el líquido cefalorraquídeo circulante en los espacios meníngeos para devolverlo al torrente sanguíneo. Aracnoides Es una membrana delicada, muy vascularizada, formada por tejido conectivo laxo; debe su nombre al aspecto que presenta, similar a una tela de araña. Se localiza debajo de la duramadre. Entre ambas se encuentra un espacio denominado subdural. De la superficie externa de la aracnoides se proyectan unas prolongaciones, que se conocen con el nombre de vellosidades aracnoideas las cuales se ponen en relación directa con los senos venosos de la duramadre. Debajo de la aracnoides existe otro espacio que la separa de la membrana interna, la piamadre, llamado espacio subaracnoideo. La aracnoides proyecta hacia la piamadre filamentos de tejido conjuntivo llamados trabéculas que atraviesan el espacio subaracnoideo. Piamadre Es la meninge interna. Se adhiere íntimamente a la superficie del encéfalo y la médula. Acompaña a los surcos y cisuras del sistema nervioso central. Interviene como vía de entrada de los vasos sanguíneos del tejido nervioso. Por lo tanto, es una capa conjuntiva fina, muy vascularizada. Varias prolongaciones de las células de glía existentes en la superficie más externa del tejido nervioso se ponen en estrecho contacto con la piamadre. Líquido cefaloraquideo Es producido, de manera constante, por los plexos coroideos. El líquido cefalorraquídeo es un líquido claro, transparente y muy fluido, constituido principalmente por agua, electrolitos (sodio, potasio y cloruros) y pequeñas cantidades de glucosa. Circula a través de los ventrículos cerebrales y el conducto del epéndimo. A nivel del cuarto ventrículo sale, a través de los agujeros de Magendie y Lushka, hacia los espacios subaracnoideo y subdural para circular entre las meninges. Como su formación es constante también debe ser reabsorbido continuamente. La reabsorción se efectúa en el ámbito de las vellosidades aracnoideas que están relacionadas estrechamente con los senos venosos de la duramadre). El líquido cefalorraquídeo amortigua los golpes que pueda sufrir el sistema nervioso central. En condiciones normales, el volumen, la composición química y la presión de este líquido deben permanecer constantes, pero puede suceder que en algunas enfermedades infecciosas del sistema nervioso o de las meninges (encefalitis y/o meningitis) la composición puede variar y un examen del mismo servirá al clínico para un diagnóstico y posterior tratamiento más preciso. Cesar Savignone 2016 18 Universidad Católica De Cuyo (sede San Luis) Facultad de Veterinaria, Histología y Embriología Tejido y sistema nervioso Estructuras histológicas del sistema nervioso periférico Componentes funcionales del sistema nervioso Componente sensorial (aferente), que recibe y transmite impulsos al SNC para su procesamiento. Componente motor (eferente), que se origina en el sistema nervioso central y transmite impulsos a órganos efectores en la totalidad del cuerpo, éste a su vez se divide en: o Sistema somático, en el que los impulsos que se originan en el sistema nervioso central se transmiten directamente a través de una neurona a un músculo esquelético o Sistema autónomo, recibe los impulsos del SNC y se transmite primero a un ganglio autónomo a través de una neurona; una segunda neurona que se origina en el ganglio autónomo lleva a continuación el impulso al músculo liso, al músculo cardíaco o a las glándulas. Ganglios nerviosos: Son asociaciones de neuronas localizadas fuera del SNC, recubiertas por una cápsula de tejido conjuntivo. Histologicamente, se encuentran cuerpos neuronales grandes, redondeados, separados del tejido conjuntivo por una capa de células capsulares aplanadas, satélites o gliocitos y fibras nerviosas. Pueden encontrarse algunas neuronas pequeñas de tipo piriforme. Hay dos tipos de ganglios nerviosos, los cerebroespinales o raquideos y los autónomos o vegetativos. Ganglios cerebroespinales: Están ubicados en el trayecto de las raices posteriores de los nervios espinales y de algunos nervios craneales. Son sensitivos y conducen hacia el SNC las sensaciones percibidas en las terminaciones sensoriales. En su estructura se destacan pequeñas neuronas periféricas y grandes neuronas centrales (en menor cantidad). La prolongación principal de estas neuronas, se divide en dos ramas, una es la terminación aferente (forma un nervio) y la otra penetra a la médula por el asta dorsal (rama eferente). Ganglios vegetativos: Se presentan como pequeños engrosamientos en el trayecto de los nervios neurovegetativos (SN Autónomo). Poseen neuronas más pequeñas y diseminadas, de forma estrellada o esférica. En algunos órganos (intestino), hay ganglios vegetativos sin forma ni estructura, son los plexos intramurales, insertos en las paredes de los órganos. Cesar Savignone 2016 19 Universidad Católica De Cuyo (sede San Luis) Facultad de Veterinaria, Histología y Embriología Tejido y sistema nervioso Nervio periférico: Los nervios son el tronco de conducción de impulsos, son fibras nerviosas envueltas por vainas de tejido conjuntivo. Provienen o se dirijen a grupos de neuronas, por lo que se denomina a sus fibras como aferentes y eferentes. Un grupo de fibras que va de un tronco nervioso a otro se llama rama anastomótica, si el intercambio es intenso, hablamos de un plexo nervioso. Los nervios cuyas neuronas asientan en el SNC, son los componentes motores del SNP (eferentes) y llevan la información desde el SNC a los órganos efectores. Estos componentes eferentes se clasifican en: Somático eferente: inerva la musculatura esquelética Visceral eferente: inerva la musculatura lisa, la cardíaca y las glándulas. Los componentes sensoriales (aferentes) del SNP, llevan la información desde el medio ambiente hasta el SNC. También se clasifica en: Somático aferente: medio externo (piel) Visceral aferente: medio interno (órganos). Estructura de un nervio periférico: Dijimos anteriormente que eran fibras nerviosas envueltas consecutivamente por vainas de tejido conjuntivo. Cada fibra nerviosa (axón y vaina de Schwan), está rodeada por una capa fina de tejido conjuntivo laxo, que se denomina Endoneuro. Un fascículo de fibras, se halla rodeado por una vaina más prominente de tejido conjuntivo, el Perineuro. Por último, una vaina fibrosa externa, rodea a todos los fascículos, el Epineuro. En los preparados histológicos, teñidos con HyE, durante el procesamiento, la vaina de mielina se disuelve, por lo tanto, en los cortes transversales se observan pequeños espacios vacios, solo ocupados por el axón, situado excéntrico y algunos núcleos correspondientes a las células de Schwan, además de las vainas de tejido conjuntivo. Estos nervios se hallan compuestos por fibras tanto aferentes como eferentes, las cuales divergen en sus raices. Las raices dorsales de la médula son aferentes (sensitivas) Las ventrales son eferentes (motoras). Cesar Savignone 2016 20 Universidad Católica De Cuyo (sede San Luis) Facultad de Veterinaria, Histología y Embriología Tejido y sistema nervioso Por lo tanto en un nervio encontramos ambos tipos de fibras, pero con funciones definidas y específicas y además podemos encontrar ramas del SN Somático entremezcladas, las fibras de distintos tipos corren juntas pero independientes. Excepción a esto son algunas ramas de los nervios craneales, que son motoras o sensitivas exclusivamente, o algunos nervios completos, como el óptico y el auditivo (solamente sensoriales o aferentes). Bibliografía Bacha, W; Bacha, L. Atlas color de Histología Veterinaria. 2° edición. Ed. Intermédica. 2001. Boya-Vegue, J. Atlas de Histología y Organografía microscópica. Editorial Médica Panamericana. 1996. Delmann, H. Histología Veterinaria. 2ª edición. Ed. Acribia. 1996. Di Fiore, M. Atlas de Histología Normal. 7° edición. Ed. El Ateneo. 1981. Gartner LP y Hiat JL. Histología. Texto y atlas. 3ª edición. 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