UTA 2009 TRABAJO 1 DE NTICS Ernesto Escobar Carlos Escobar Curso de Docencia UTA 2009 SISTEMA NERVIOSO EL TEJIDO NERVIOSO NEURONAS NEUROGLIAS Los sistemas nervioso y endocrino, aseguran los mecanismos de integración y regulación del organismo. Por su parte, el sistema nervioso controla actividades rápidas como la contracción muscular, fenómenos viscerales y también la secreción de algunas glándulas endocrinas. El componente principal de este sistema es el tejido nervioso, que se dispone formando órganos que, por su localización anatómica, se dividen en órganos del SNC 1, y del SNP2. ELEMENTOS CONSTITUYENTES El SNC está constituido por un conjunto de órganos que se encuentran en el interior de las cavidades óseas que los alojan y protegen estos son; el encéfalo, que incluye el cerebro, cerebelo y el tronco encefálico; y la médula espinal. Su función más relevante es la integradora. El SNP está compuesto por: nervios periféricos (haces de fibras nerviosas) que se originan de cuerpos neuronales en el encéfalo, el tronco encefálico y la médula espinal, dirigiéndose hacia los órganos sensitivos, el músculo esquelético y las vísceras ganglios craneoespinales, acúmulos de cuerpos neuronales y terminaciones nerviosas periféricas (receptoras y efectoras). Tiene, principalmente, funciones, conductoras, motoras y sensitivas. 1 2 sistema nervioso central sistema nervioso periférico 2 SISTEMA NERVIO SISTEMA NERVIOSO CENTRAL ENCÉFALO MÉDULA ESPINAL SISTEMA NERVIOSO PERIFÉRICO NERVIOS PERIFÉRICOS GANGLIOS CRANEOESPINALES TERMINACIONES NERVIOSAS SISTEMA NERVIOSO CENTRAL En el SNC la trama de tejido nervioso que forma los órganos de este sistema se dispone en una sustancia gris y una sustancia blanca, de acuerdo con el color que presenta en estado fresco. Sustancia gris: La sustancia gris está constituida principalmente por cuerpos neuronales, axones que son generalmente amielínicos, árboles dendríticos, astrocitos protoplasmáticos, células de la oligodendroglia y capilares más abundantes que en la sustancia blanca. También pueden encontrarse microglias que acompañan a los capilares. Los astrocitos protoplasmáticos y principalmente las oligodendroglias se disponen alrededor de las neuronas como células capsulares. Los oligodendrocitos envuelven las fibras nerviosas amielínicas que se originan en el cuerpo celular. También pueden presentarse astrocitos fibrosos y fibras mielínicas, pero relativamente escasos con respecto a los astrocitos protoplasmáticos y fibras nerviosas amielínicas. La sustancia gris forma la corteza cerebral y cerebelosa, núcleos de la base del encéfalo y la H central de la médula espinal. Neurópilo. Con el M/O3 y H/E4, en la sustancia gris se puede observar una masa ligeramente teñida, reticulada, que rodea los cuerpos neuronales, cuerpos gliales y vasos sanguíneos (capilares). Con técnicas de plata, cada una de las cuáles impregna solo células o estructuras específicas, al M/O se distinguen en esta masa gran cantidad de procesos neuronales y gliales que aparecen como hilos o pelos finos que se entrecruzan en las tres direcciones espaciales. A esta estructura se le denominó neurópilo. Al M/E el neurópilo aparece como una masa de 3 4 Microscopio óptico Hematoxilina eosina 3 procesos celulares de las neuronas y de las células gliales yuxtapuestos, que dejan muy poco espacio intercelular entre ellos, por lo que el término de neurópilo surge por la imagen que se observa con el M/O con técnicas de plata y tiene poco que ver con la estructura que se presenta en el organismo vivo. Sustancia blanca La sustancia blanca está constituida principalmente por axones o fibras nerviosas procedentes de la sustancia gris. Se observan abundantes fibras de tipo mielínico, de ahí su color blanco en estado fresco. En la sustancia blanca no se observan cuerpos neuronales y los astrocitos predominantes son los fibrosos. Los procesos celulares de las oligodendroglias envuelven los procesos neuronales axónicos y forman la vaina de mielina. Es característico observar los núcleos de las oligodendroglias dispuestos en hileras siguiendo la dirección de los haces o tractos de fibras nerviosas. Existe un menor número de microglias y capilares sanguíneos que en la sustancia gris. La sustancia blanca se localiza en la zona periférica de la médula espinal y central de los órganos alojados en la cavidad craneana. Generalmente está constituida por haces paralelos de fibras nerviosas mielínicas que forman tractos o haces que se pueden individualizar unos de otros, por ej., el haz piramidal, que lleva los axones mielínicos de neuronas, cuyo cuerpo se localiza en la sustancia gris de la región temporal de la corteza cerebral, hacia la médula espinal . 4 Barrera Hematoencefálica El SNC presenta una selectividad al paso de sustancias desde la sangre hacia el tejido nervioso, la llamada barrera hematoencefálica. Esta barrera, que limita la entrada de sustancias dañinas, puede también impedir la entrada de medicamentos al SNC, por lo que se hace necesario conocer la estructura y funcionamiento de la misma. Esta barrera esta constituida por la pared capilar, el espacio perivascular de Virchow y la superficie pial. El endotelio capilar es de tipo continuo presentando uniones ocluyentes extensas que sellan el espacio intercelular entre células vecinas. En el citoplasma de las células endoteliales se ven pocas vesículas pinocíticas u otros signos de transporte transendotelial, Rodeando al capilar se encuentra una lámina basal relativamente gruesa. Algunos autores describen por fuera del capilar un espacio de tejido conectivo que es continuación del de la piamadre que puede contener macrófagos y otras células presentes en el tejido conjuntivo laxo y lo denominan espacio de Virchow, En los lugares en que se fusionan la lámina basal del capilar con la lámina basal piaglial desaparece el espacio de Virchow y la lámina basal es de mayor grosor. Se ha demostrado que este espacio, constituye un artefacto visto al microscopio. El tercer componente es la superficie del tejido nervioso que rodea o forma la pared del espacio tubular que contiene el capilar y el espacio pericapilar. Esta superficie esta formada por la membrana de la superficie basal de los pies ensanchados de los astrocitos y algunos cuerpos gliales. Como la mayoría de las superficies que están en contacto con el tejido conectivo presenta una lámina basal, llamada lámina basal piaglial, que se localiza adosada a la superficie formada por las células gliales y sus procesos por un lado y en contacto con el tejido conjuntivo del espacio pericapilar por el otro. Esta barrera impide el paso hasta de moléculas relativamente pequeñas como la peroxidasa y otros marcadores utilizados en microscopía óptica y electrónica. Las sustancias necesarias para el funcionamiento del tejido nervioso entran en el mismo por mecanismos específicos de transporte tales como, el transporte facilitado, cotransporte y otros. Algunas sustancias son priorizadas por estos mecanismos de transporte por lo que en la actualidad se utiliza la conjugación de medicamentos con estas sustancias que pasan la barrera para lograr la incorporación de sustancias útiles que no son permeables por si solas a la barrera hematoencefálica, tal es el caso de algunos antibióticos y otros agentes neuroterapéuticos. 5 CEREBRO Corteza cerebral La sustancia gris del cerebro se extiende por toda la superficie de los hemisferios cerebrales, formando la corteza cerebral. La corteza cerebral interviene en la visión, la audición, el aprendizaje, el habla y el control motor voluntario. La corteza cerebral es un gran manto tisular que posee más de 12 000 x 10 6 (12 billones) de células y terminaciones de fibras nerviosas, acompañadas por una amplia red de capilares sanguíneo. Como se aprecia en la figura 18.1, en la corteza cerebral se distinguen seis capas bien definidas cuando se utilizan técnicas especiales. De afuera hacia adentro son: molecular (I), granulosa externa (II), piramidal externa (III), granulosa interna (IV), piramidal interna (V) y de células polimorfas (VI). El número, forma y distribución de los cuerpos y procesos celulares es lo que le confiere este aspecto laminar a la corteza cerebral. Las neuronas se clasifican frecuentemente en cuatro grupos; células piramidales, células piramidales estrelladas, células fusiformes o no piramidales y pequeñas neuronas denominadas gránulos. De acuerdo a la longitud del axón estos tipos de neuronas se clasifican en Golgi I y Golgi II. Como ya hemos visto las Golgi I presentan un axón largo, mientras que las Golgi tipo II presentan un axón corto y que generalmente no abandona la corteza cerebral. Neuronas de tipo Golgi5 I Neuronas piramidales. Utilizando cortes teñidos con hematoxilina eosina y el M/O las neuronas piramidales son de tamaño variable (15 a 100 o más µm de diámetro), presentan un soma de contorno triangular, con su vértice o ápice hacia la superficie cerebral. Presenta una dendrita grande apical que, atravesando las capas suprayacentes, se ramifica en las zonas más superficiales de la corteza. De la base del cono formado por el cuerpo celular salen de 4 a 6 dendritas más delgadas y que se ramifican en las capas subyacentes de la corteza cerebral. El axón único se origina en la base de la pirámide y penetra en las capas subyacentes hasta llegar a la sustancia blanca. El axón antes de abandonar la corteza emite varias colaterales delgadas que establecen sinapsis con pequeñas neuronas corticales. Estas células se observan en las capas III, IV y V, y en menor número en la VI. 5 Camillo Golgi (1843-1926) 6 Neuronas piramidales estrelladas. Son neuronas que mantienen una dendrita grande apical y su axón basal, pero el cuerpo aparece mas redondeado por presentar dendritas que se ramifican en el nivel donde se encuentra el cuerpo celular. El axón de estas neuronas es muy delgado y no abandona la corteza cerebral, ya que estas células no degeneran cuando se destruye el tálamo. Aparecen en todas las capas, concentrándose en la capa IV. Neuronas fusiformes. Tienen un diámetro de aproximadamente 30 µm, su forma es de huso o alargada en sentido perpendicular a la superficie cerebral. Presenta una dendrita apical que se dirige hacia las capas suprayacentes y una basal que se dirige hacia las capas subyacentes de la corteza. Su axón se dirige hacia la sustancia blanca y abandona la corteza, aunque antes, envía colaterales hacia las capas más superficiales. Se localizan en las zonas más profundas de la corteza cerebral. Neuronas de tipo Golgi II Estas son las neuronas más pequeñas y numerosas de la corteza cerebral, los llamados gránulos. Existen 4 tipos de gránulos. Las células horizontales de Cajal. Presentan una forma alargada y de sus extremos parten las dendritas y el axón siguiendo un trayecto paralelo a la superficie cerebral. Su axón establece sinapsis con las dendritas de las neuronas Golgi I. Las células estrelladas. Presentan las dendritas ramificadas rodeando el cuerpo celular. El axón es corto y se ramifica en el cuerpo de una neurona piramidal cercana. En ocasiones el axón se dirige hacia las zonas superiores de la corteza cerebral (células de Martinotti). Las células en araña. Deben su nombre a la profusa ramificación de su árbol dendrítico que rodea completamente al cuerpo celular. Su axón también forma numerosas colaterales y termina ramificándose muy cerca del cuerpo celular. 7 Las células de doble penacho. Tienen un cuerpo alargado en sentido perpendicular a la superficie cerebral. Las dendritas parten de los extremos celulares ocupando un área cilíndrica vertical al ramificarse. El axón transcurre horizontalmente terminando en las dendritas apicales de las pirámides cercanas. Organización columnar (vertical) y laminar (por capas) La distribución de estos tipos celulares en la corteza conforma una arquitectura vertical y laminar que varía de acuerdo a la especialización de cada zona de la corteza cerebral. La disposición vertical se debe a la presencia de axones y dendritas que interconectan neuronas situadas a diferentes niveles horizontales pero que conforman una columna vertical con respecto a la superficie de la corteza cerebral. La disposición horizontal está dada por la agrupación de los cuerpos neuronales en láminas o estratos paralelos a la superficie cerebral. Como ya se dijo, se han podido distinguir en la corteza cerebral 6 estratos o láminas que se diferencian histológicamente entre sí. Independientemente de las variaciones específicas que incluso puede llevar a la ausencia de una o varias capas en determinadas zonas de la corteza cerebral, podemos considerar de forma ideal la presencia de 6 capas, las cuales se analizan a continuación. Capas de la Corteza Cerebral Capa I. La capa molecular o plexiforme es la más superficial y contiene, principalmente, dendritas procedentes de las células piramidales de las capas más profundas (capas IV y V). Presenta muy pocos somas neuronales, entre las cuales se destacan los de las células horizonta8 les de Cajal, que se ponen en contacto con las dendritas de muchas células que pertenecen a diferentes columnas verticales. La relativa ausencia de cuerpos neuronales la hace aparecer como una capa o lámina más clara entre la piamadre y la granular externa. Capa II. La capa granulosa externa debe su nombre al aspecto que le confiere la presencia de numerosos núcleos celulares pequeños, presenta abundantes células piramidales pequeñas, células estrelladas y células en araña. Contiene además las dendritas de sus propias células, y las dendritas y colaterales axónicas de células situadas en capas más profundas. La presencia de gran número de somas de neuronas pequeñas hacen que esta capa se distinga de la molecular (presenta muy pocas células) y de la capa III (presenta pirámides mayores) Capa III. La capa piramidal externa es una de las de mayor grosor. Contiene células piramidales de mediano tamaño, células de doble penacho y células estrelladas. En la zona más superficial se encuentra un plexo de fibras nerviosas de asociación procedentes del tálamo y otras áreas de la corteza cerebral, así como, axones colaterales intracorticales, es el llamado plexo o estría de Kaes-Bechterew, que se distingue por presentar fibras nerviosas mielínicas. Estos axones hacen sinapsis con los cuerpos de las neuronas más superficiales de esta capa y con las dendritas de células situadas más profundamente en la corteza cerebral. Capa IV. La capa granulosa interna se caracteriza por el predominio de neuronas pequeñas tipo II de Golgi (gránulos), así como, en su zona externa y en regiones de gran desarrollo de esta capa, de algunas células piramidales estrelladas mediana y grande. En este último caso se pueden distinguir en ella una zona externa de poca densidad celular y una zona interna de gran densidad celular por la presencia de numerosos gránulos. Alcanza un marcado desarrollo en la corteza visual y auditiva. En la corteza motora está muy poco desarrollada. En esta capa se encuentra el plexo externo o estría de Baillarger 6 formado por fibras nerviosas mielínicas procedentes del tálamo. En la corteza visual alcanza tal magnitud que puede observarse macroscópicamente como una estría blanquecina que divide en dos la sustancia gris de la corteza cerebral, la estría de Gennari. Capa V. La capa piramidal interna, también llamada ganglionar, muestra células piramidales de mediano y gran tamaño, entremezcladas con diversos tipos de gránulos. Hay menor densidad de 6 Jules Baillarger. (Montbazon, 1806-París,1891) 9 cuerpos neuronales que en las capas contiguas (IV y VI). En la corteza motora se encuentran grandes motoneuronas piramidales (130 µm de diámetro), las llamadas células gigantes de Betz. Capa VI. La capa de células polimorfas contiene células fusiformes, gránulos y pirámides, de ahí su nombre. En la zona más superficial de esta capa se encuentra el plexo interno de Baillarger. SUSTANCIA BLANCA La sustancia blanca del cerebro, que se encuentra por dentro de la gris, está constituida por fibras nerviosas que se clasifican, según sus características, en tres tipos; de proyección, de asociación y comisurales. Las fibras de proyección conectan la corteza con los centros inferiores, son descendentes o aferentes, proceden de toda la corteza y tienen su origen en los axones de las células piramidales medianas y grandes, así como en los axones de algunas células de la capa de células polimorfas. Convergen a través del cuerpo estriado y llegan a los pedúnculos cerebrales. A nivel del cuerpo calloso emiten prolongaciones colaterales gruesas que se dirigen a él y siguen su curso, dispuestas en haces a través del cuerpo estriado. Una gran parte de ellas constituye el haz piramidal, que al llegar al bulbo se entrecruzan parcialmente, resultando en la médula las vías piramidales cruzadas. Las fibras de asociación relacionan zonas de un mismo hemisferio. Proceden de los axones de células piramidales y polimorfas, ingresan en la sustancia blanca a partir de la cual forman la mayor parte de su masa, y tras un trayecto más o menos horizontal, ingresan en la sustancia gris de una circunvolución próxima, o en la de otro lóbulo, pero siempre del mismo hemisferio. Las fibras comisurales son fibras colaterales de proyección y de asociación. Proceden de todas las regiones de un hemisferio cerebral y se dirigen a todas las regiones del hemisferio opuesto. Se disponen debajo de las fibras de asociación y por encima de los ventrículos laterales, a los que cubren. Cerebelo 10 El cerebelo está constituido por dos hemisferios, izquierdo y derecho, y el vermis central. El cerebelo está formado por lóbulos que contienen, parte del vermis, con dos extensiones laterales. En este órgano la sustancia gris se dispone hacia la periferia y constituye la denominada corteza cerebelosa, en la cual podemos distinguir tres capas: molecular, de células de Purkinje y granulosa. Neuronas de la corteza cerebelosa: 1) Las células de Purkinje son neuronas voluminosas (80 µm de diámetro) con una forma piriforme en la que la porción más delgada está más cerca de la superficie. De esta porción apical parten de 2 a 3 troncos dendríticos principales que rápidamente se ramifican formando un denso árbol dendrítico (ramas dendríticas lisas) del cual parten pequeñas ramificaciones con abundantes espinas dendríticas (ramos dendríticos espinosos). El árbol dendrítico se dispone en forma de una lámina gruesa transversal al eje mayor de la laminilla cerebelosa y que llega hasta la superficie de la capa molecular. El axón parte de su porción basal más gruesa y atravesando la capa granular se incorpora a la sustancia blanca llegando hasta los núcleos centrales del cerebelo donde establece sinapsis. Antes de abandonar la corteza el axón emite colaterales que forman un plexo superficial, en la parte superior de las células de Purkinje y otro inferior, a nivel del cono axónico de estas mismas células. 2) Los gránulos son neuronas muy pequeñas, de núcleo heterocromático y escaso citoplasma. Las dendritas salen radialmente del cuerpo celular y terminan en forma de garra o mano que hace sinapsis con las terminaciones de las fibras musgosas y de los axones de las células de Golgi. Por su gran número y escaso citoplasma le confiere a la capa granular su aspecto característico. Su axón se dirige hacia la capa molecular donde se bifurca en forma 11 de T en el sentido del eje mayor de la laminilla. Los axones hacen sinapsis con las espinas dendríticas de las neuronas de Purkinje, de Golgi, en cesta y estrelladas. 3) Las células de Golgi son pequeñas y se localizan en la capa granulosa cerca de su límite superior. Su árbol dendrítico se dispone en la zona molecular. El axón es corto y termina haciendo sinapsis en el glomérulo cerebeloso con las fibras musgosas y terminaciones en garra de los granulocitos. 4) Las células estrelladas son neuronas alargadas transversalmente al eje mayor de la laminilla. Se localizan en la zona más superficial de la capa molecular. Los axones hacen sinapsis con las dendritas de Purkinje y envían colaterales al cuerpo de las células estrelladas vecina. 5) Las células en cesta están situadas en la zona profunda de la capa molecular. Sus dendritas se ramifican en la capa molecular. El axón transcurre transversalmente enviando colaterales que terminan en forma de cesto de mimbre alrededor del cuerpo de la célula de Purkinje. Fibras nerviosas aferentes: Las fibras nerviosas que llegan a la corteza cerebelosa son las musgosas y las trepadoras, las cuáles traen información propioceptiva. Las fibras musgosas provienen de los haces espinocerebelosos, cúneocerebelosos, retículocerebelosos, trigéminocerebelosos y tectocerebelosos, conduciendo generalmente información propioceptiva. Las fibras musgosas terminan en contacto con las dendritas en garra de los gránulos y con las terminaciones axónicas de las células de Golgi, formando una estructura sináptica aproximadamente esférica y de gran complejidad estructural, denominada glomérulo cerebeloso. Los glomérulos cerebelosos se encuentran en la capa granulosa. Las fibras trepadoras provienen como regla general de la oliva mediante los hace olivocerebelosos. Ellas terminan rodeando y ascendiendo por las ramas dendríticas lisas de las células de Purkinje, que se encuentran en la capa molecular, de ahí su nombre de trepadoras. Fibras nerviosas eferentes: Las fibras nerviosas eferentes son los axones de las fibras de Purkinje, que atravesando la capa granulosa penetran en la sustancia blanca con destino a los núcleos centrales del cerebelo 12 (dentado, emboliforme, globoso y fastigii). En su mayor parte tienen como función la modulación de los movimientos posturales y volitivos. Capas de la corteza cerebelosa: Capa molecular. La capa molecular es la más superficial y relativamente gruesa. En ella predominan los procesos celulares de las células de las capas inferiores, existiendo muy pocos cuerpos neuronales y gliales. En la capa molecular se presentan muy pocas neuronas y de pequeño tamaño; neuronas estrelladas y en cesta. Las dendritas de las células de Purkinje, de las células estrelladas y de las neuronas denominadas en cesta, establecen sinapsis con los axones de los gránulos. Los axones de las neuronas en cesta envuelven el soma de las neuronas de Purkinje estableciendo sinapsis axosomáticas. Las fibras trepadoras establecen sinapsis con las dendritas lisas de las células de Purkinje. En esta capa predominan los axones de los gránulos que al bifurcarse en T transcurren paralelamente al eje mayor de la laminilla. También se encuentran presente los axones de las células en cesta y de las estrelladas, los cuáles transcurren perpendicularmente al eje mayor de la laminilla. Capa de células de Purkinje. La capa de células de Purkinje presenta los cuerpos de estas neuronas dispuestos en una hilera de una sola célula de grosor, separadas unas de otras. También se encuentran entre una neurona y la siguiente algunas células gliales. Las dendritas de las células de Purkinje se localizan en la capa molecular y los axones atraviesan la capa granulosa y se introducen en la sustancia blanca. Capa granulosa. La capa granulosa es atravesada por los axones de las células de Purkinje. En esta capa se encuentran el soma de neuronas muy pequeñas, denominados gránulos del cerebelo; son las células más pequeñas del organismo, si no se incluyen sus prolongaciones. Además podemos encontrar células de Golgi cuyo soma se localiza cerca de la capa de células de Purkinje y células gliales. Los glomérulos cerebelosos son estructuras esféricas que se destacan como zonas acidófilas (por la ausencia de núcleos celulares) producidas por las sinapsis entre las terminaciones dendríticas en garra de los gránulos, las terminaciones axónicas de las células de Golgi y las terminaciones axónicas de las fibras aferentes musgosas. Médula espinal La médula espinal, en corte transversal, muestra una disposición inversa de la sustancia gris y blanca con respecto a lo observado en el cerebro. La sustancia blanca forma como un cilindro 13 que presenta dos hendiduras (una anterior y otra posterior). La sustancia gris ocupa la porción central, en forma de H, y lateralmente posee dos astas anteriores y dos posteriores; en la zona central, la comisura gris se dispone transversalmente uniendo las astas anterior y posterior de un lado con las del otro, en el centro de la comisura gris se encuentra el conducto del epéndimo, revestido por el epitelio ependimario. La sustancia blanca se dispone en cordones que rodean la sustancia gris central, cada uno de los cuales está constituido por fibras nerviosas mielínicas que se agrupan según su origen y destino. Las fibras se disponen en haces paralelos entre sí siguiendo el eje longitudinal de la médula. En la sustancia gris se observan cuerpos neuronales con sus procesos; dendritas y axones, axones terminales procedentes de fibras de la sustancia blanca o de las raíces posteriores y de colaterales de los axones. También se encuentran células de neuroglias. El encéfalo y la médula espinal están protegidos por una caja ósea (cráneo y columna vertebral), y por las meninges. Meninges Las meninges son tres capas de tejido conjuntivo. La más interna se aplica directamente a la superficie del encéfalo y la médula, y se denomina piamadre; la segunda es la aracnoides, y la tercera, y más externa, es la duramadre. 1. Piamadre Esta es una membrana delicada (pía, tierna) formada por haces entrelazados de fibras colágenas y algunas fibras elásticas finas, presenta pocos fibroblastos y macrófagos, pero abundantes vasos sanguíneos que alcanzan la superficie del encéfalo y la médula espinal. El tejido conjuntivo laxo que forma la pía se aplica a la superficie de los órganos del SNC y penetra con los vasos sanguíneos en el parénquima de estos órganos. En la superficie externa este tejido conjuntivo está revestido por mesotelio (epitelio simple plano) y se continúa con el núcleo de tejido conjuntivo de las trabéculas que surcan el espacio subaracnoideo e interconectan la piamadre con la aracnoides. 2. Aracnoides 14 Está constituida por una membrana de tejido conjuntivo que se aplica a la duramadre y un sistema de trabéculas que unen esta membrana a la piamadre. La red de trabéculas recuerda una tela de araña, de ahí su nombre de aracnoides. La piamadre y la aracnoides, por estar unidas, se describen a veces como una estructura única; la piaracnoides o leptomeninge (lepto = ligero). Tanto la membrana como las propias trabéculas están compuestas por fibras colágenas, elásticas y sustancia intercelular amorfa, revestidas por un mesotelio. El espacio, revestido de mesotelio, que queda entre el techo membranoso de la aracnoides y la piamadre está lleno de líquido cefalorraquídeo y se denomina espacio subaracnoideo. Espacio subaracnoideo. El suelo de este espacio lo constituye la superficie externa de la piamadre, el techo la superficie interna de la aracnoides y contiene el sistema de trabéculas que une ambas membranas. Presenta un revestimiento mesotelial y mantiene comunicación con los ventrículos donde se produce el líquido cefalorraquídeo. En algunos sitios de la superficie encefálica, en donde se producen marcadas invaginaciones o surcos, la piamadre que se encuentra unida a esta superficie, se separa de la aracnoides, que se mantiene unida a la duramadre. Estas separaciones en ocasiones se hacen lo suficientemente extensas como para contener cantidades apreciables de líquido cefalorraquídeo, denominándose cisternas por este hecho, como en el caso de la cisterna magna o cerebelosa inferior. Estos lugares presentan importancia clínica pues son lugares para la obtención de líquido cefalorraquídeo que pueden ser utilizados como vía alternativa del proceder más frecuente, la punción lumbar (PL). Por la presencia de vasos sanguíneos en el espacio subaracnoideo, así como que penetran en la sustancia del SNC seguidos por una envoltura pial con comunicación con el espacio subaracnoideo se puede filtrar sangre, por rotura de los vasos sanguíneos, al líquido cefalorraquídeo. La presencia de sangre en este líquido permite diagnosticar las hemorragias en el sistema nervioso central mediante la punción lumbar. La extracción de líquido cefalorraquídeo también puede servir de diagnóstico en el caso de las meningitis viral o bacteriana, ya que en la meningitis viral el líquido es claro, como agua de roca, mientras que en las bacterianas se llega a hacer turbio. 15 En la clínica se considera la existencia de un espacio virtual, revestido de mesotelio, entre la superficie superior de la aracnoide y la inferior o ventral de la duramadre. Este espacio se denomina espacio subdural. En la actualidad, por la imagen obtenida por el uso del M/E, se plantea que la aracnoide se une laxamente a la superficie ventral de la duramadre. En este sitio de unión se presentan varias capas de células aplanadas con poca sustancia intercelular. Las que pertenecen a la aracnoides forman la membrana limitante celular de la aracnoides. Las que pertenecen a la duramadre se denominan membrana limitante celular de la duramadre. La unión entre las células de la membrana limitante celular de la duramadre es más laxa, por lo que las roturas de vasos sanguíneos meníngeos pueden provocar acumulación de sangre o líquido (por osmosis) en este sitio. Son los denominados hematomas subdurales, complicaciones seguidas a traumatismos craneales y que se presentan en un accidentado aparentemente normal (con buena evolución) de forma súbita, o después de horas, días o hasta meses de ocurrido el accidente. Vellosidades aracnoideas: Como el LCR se forma de manera continua, debe absorberse continuamente para evitar el aumento de la presión intracraneal. La absorción del LCR se efectúa en las vellosidades aracnoideas, proyecciones en forma de yemas de la aracnoides que relacionan al espacio subaracnoideo con el seno longitudinal superior y la duramadre. El LCR atraviesa la pared delgada de la vellosidad, que solo presenta el epitelio simple plano (endotelio) que reviste el seno venoso y el mesotelio del espacio subaracnoideo, penetrando en la sangre venosa. Teniendo en cuenta la cantidad de líquido que se reabsorbe se han planteado otros sitios para este proceso como el epitelio ependimario, el mesotelio del espacio subdural, etc. Duramadre. Es la capa más externa formada principalmente por tejido conjuntivo denso. La disposición y características de la duramadre que reviste la cavidad craneana y la de la médula espinal. Presenta diferencias entre sí: En la cavidad craneana la duramadre presenta una capa vascularizada y en contacto con la superficie ósea interna del cráneo. Esta capa se corresponde con el periostio de la tabla interna. Íntimamente adherida a la capa vascular se encuentra la duramadre fibrosa o duramadre propiamente dicha. En ciertos lugares se separan ambas capas formando espacios que cortados transversalmente presentan un contorno triangular, los llamados senos venosos de la duramadre, que se encuentran revestidos por endotelio al igual que los demás vasos sanguíneos. También se producen expansiones laminares de la duramadre fibrosa; la de la región central de la cavidad craneana se introduce entre los dos hemisferios cerebrales, es la hoz del cerebro y una expansión transversal que separa el cerebro del cerebelo, la tienda del cerebelo, en otros 16 lugares se pueden producir estas expansiones como en el caso de la tienda de la hipófisis. En la base de estas expansiones o relacionadas con ellas es donde se encuentran los senos venosos. En el conducto raquídeo la capa fibrosa de la duramadre se separa del periostio formándose un espacio epidural lleno de tejido conjuntivo laxo, grasa y venas. En el cráneo no hay espacio epidural porque en este sitio la duramadre está fusionada con el periostio interno de los huesos craneales. Aunque en la cavidad craneana no existe espacio epidural, la unión entre las dos capas de la duramadre craneana (periostio y capa fibrosa o duramadre propiamente dicha) es más laxa en la región temporal, de ahí la posibilidad de producción de hematomas epidurales en los traumatismos o golpes que se localizan en esta zona. Como ya se ha explicado (ver aracnoides), en la unión de la duramadre con la aracnoides se sitúan varias hileras de células con poca sustancia intercelular, por lo que debido a la unión laxa entre ambas membranas este es un sitio de producción de hematomas subdurales posttraumáticos, los llamados hematomas subdurales. Antes del estudio con el M/E se pensaba que existía un espacio virtual conteniendo líquido tisular. Plexos coroides: Otra estructura encefálica de interés médico son los plexos coroideos, formadores de líquido cefalorraquídeo (LCR). El LCR brinda protección al SNC y está ubicado en los espacios subaracnoideos, en los ventrículos cerebrales. La mayor parte del líquido cefalorraquídeo se produce en los plexos coroideos, que son pequeñas estructuras ricas en capilares que se proyectan en las luces de algunos ventrículos. Estos plexos están especializados en producir líquido tisular, y su estructura es bastante simple. Se asemejan a una arborización, donde cada hoja está provista de una arteria o arteriola que proporciona un plexo capilar. Los capilares se encuentran en un núcleo de tejido conjuntivo laxo que causa elevaciones en el epitelio que reciben el nombre de vellosidades. El epitelio de las vellosidades es cúbico simple y a través de él pasa el líquido tisular antes de entrar en la cavidad ventricular. Las células epiteliales, vistas con el M/E, presentan numerosas microvellosidades cortas, en forma de clava (cilíndricas terminando en un abultamiento apical), que forman un borde en cepillo. Las mitocondrias son en forma de bastoncillo y relativamente numerosas. El REL es abundante. 17 SISTEMA NERVIOSO PERIFERICO El SNP fuera de la protección ósea de la bóveda craneana y de la columna vertebral carece de una protección ósea, dependiendo solo de la presencia del tejido conectivo como elemento protector. Nervios periféricos Estructura microscópica de los nervios periféricos Para formar los nervios periféricos el tejido conectivo se dispone en capas o envolturas entre las fibras nerviosas y haces. Se pueden distinguir tres elementos de tejido conectivo; el endoneuro, el perineuro y el epineuro. Endoneuro. Cada fibra nerviosa está recubierta por una vaina de tejido conjuntivo laxo denominada endoneuro. Sus fibras colágenas finas se disponen longitudinalmente. En el endoneuro se encuentran capilares y vasos sanguíneos de pequeño tamaño. Perineuro. Varias fibras reunidas constituyen los haces, los que están rodean por una vaina un poco más gruesa que la anterior llamada perineuro, que es atravesada por vasos sanguíneos y linfáticos que al penetrar en el haz lo hacen con una cubierta delicada de perineuro que los acompaña y que se va atenuando a medida que estos elementos se ramifican hasta continuarse con el endoneuro, protegiendo de esta forma a las fibras nerviosas, lo que recuerda la barrera hematoencefálica del SNC. El perineuro es una vaina fibrocelular, ya que está constituida por láminas celulares concéntricas separadas entre sí por delgadas láminas de fibras colágenas. Las células son del tipo miofibroblástico, ya que por su forma aplanada y presencia de retículo endoplásmico rugoso recuerdan a los fibroblastos, pero su núcleo es menos denso y en el citoplasma se encuentran filamentos de actina asociados a miosina como en las fibras musculares lisas. Tanto las fibras como las células, que recuerdan a los fibroblastos, se disponen longitudinalmente, o sea, con su eje mayor paralelo al eje mayor de la fibra nerviosa. Por formar el perineuro una vaina bastante compacta y seguir a los haces en sus bifurcaciones, se le atribuyen funciones aislantes, a manera de la envoltura aislante de varios hilos telefónicos que los empaqueta en un haz independiente. Epineuro. Por último, rodeando a toda la estructura del nervio periférico, existe un tejido fibroso denso y aponeurótico, denominado epineuro. El epineuro forma una vaina resistente que une los haces de fibras nerviosas entre sí y le brinda soporte al nervio en su conjunto. El epineuro puede contener tejido adiposo, vasos sanguíneos, linfáticos y nervios (nervo nervorum). Su parte perif18 érica se observa nacarada a simple vista por la presencia de abundante fibras colágenas dispuestas longitudinalmente y que le brindan una gran firmeza al nervio periférico. Regeneración del nervio periférico: A diferencia de los haces o cordones nerviosos del SNC, los nervios periféricos demuestran capacidad regenerativa después de una sección. Esto se debe, entre otros factores, a la lejanía del soma neural del sitio de la lesión y a la constitución del tejido conectivo que forma parte del nervio periférico. Esta capacidad regenerativa es un alerta para el médico que se enfrenta a una lesión que provoque sección neural, ya que de actuar correctamente se puede recuperar la función perdida. Cuando se secciona un nervio periférico y se separan sus extremos se le llama cabo proximal al extremo del nervio antes de la sección y se le llama cabo distal al extremo separado del nervio por la sección. En el cabo proximal se produce una degeneración de las prolongaciones neurales hasta poca distancia del sitio de la lesión. Sin embargo, los cabos distales las prolongaciones neuronales al estar privadas de sus centros tróficos (los cuerpos neuronales) degeneran y son fagocitados por los macrófagos y células de Schwann presentes en el tubito endoneural (conducto formado por el endoneuro). A medida que se eliminan los restos de los procesos neuronales, en el cabo distal, se alinean las células de Schwann formando cordones a lo largo de los tubos endoneurales. Si después de seccionado el nervio los cabos distal y proximal se mantienen en contacto o son unidos por procedimientos quirúrgicos, se produce la regeneración y recuperación de la función del nervio periférico. En el cuerpo neuronal se producen cambios denominados cromatólisis y que son indicativos del daño neuronal y del inicio de la reparación. El núcleo celular se hace más vesiculoso (mayor tamaño y más eucromático) y se desplaza hacia el lado contralateral a la lesión, los cuerpos de Nissl desaparecen. Estos cambios indican mayor actividad nuclear y del RER (Retículo Endoplasmático Rugoso) en la síntesis de proteínas y sustancias necesarias para la reparación de la lesión. Al poco tiempo de seccionado el nervio en el cabo proximal se produce el crecimiento de yemas o brotes a partir del extremo de cada uno de los procesos neurales. Estos procesos crecen de forma desordenada hasta encontrarse con las células de Schwann presentes en los tubitos endoneurales del cabo distal. Cuando una de estas yemas axonales se pone en contacto con los elementos del tubito endoneural continúa su crecimiento y aumento de grosor. Su crecimiento 19 en longitud se mantiene hasta que establezca el contacto sináptico que corresponda al tubito endoneural en el cual penetró. Las demás ramas de ese mismo proceso neural degeneran. Las células de Schwann envuelven o forman la vaina mielínica o amielínica en el cabo distal a medida que va creciendo el proceso neural. La recuperación de las funciones es un proceso complejo y demorado, desde 6 meses a dos años dependiendo del nervio seccionado y del lugar de la sección. Ganglios Nerviosos. Se denomina ganglio a la agrupación de cuerpos neuronales situados fuera del SNC, los cuales se consideran de dos tipos principales; craneoespinales y ganglios autónomos. Ganglios craneoespinales. Son dilataciones globulares situadas en las raíces posteriores de los nervios raquídeos y algunos pares craneales. Cada ganglio está rodeado por una cápsula de tejido conjuntivo fibrocelular, que se continúa con el perineuro de la raíz raquídea. En una hemisección del ganglio se observa que los cuerpos neuronales se agrupan hacia la periferia rodeando a un haz de fibras mielínicas central. Las neuronas de los ganglios espinales son de gran tamaño hasta 100 µm o más, redondeadas, esféricas, presentan un solo proceso que se bifurca cerca del cuerpo neuronal (pseudomonopolares). Al M/O presentan un núcleo esférico, voluminoso, vesiculoso, con nucléolo prominente, y localizado en el centro de la célula. El citoplasma es abundante y en el se observan neurofibrillas, gránulos de lipofucsina que en ocasiones se sitúan en un lado de la célula, estos gránulos aumentan con la edad. Los gránulos de Nissl son numerosos y pequeños, el Golgi es perinuclear y bien desarrollado. Las mitocondrias abundantes. Al M/E se observa abundante RER y demás organitos con las características enunciadas al M/O. Las neuronas se encuentran rodeadas por células gliales, las células capsulares o anficitos. Al M/O se pueden observar los núcleos de estas células colocados como las cuentas de un collar alrededor del cuerpo celular redondeado de las neuronas, de ahí su nombre de células capsulares. Las células capsulares presentan un núcleo esférico, pequeño (del tamaño del nucleólo de la neurona ganglionar a la cuál rodea) y heterocromático en comparación con el núcleo neuronal. Esta cápsula celular se continúa con la vaina de Schwann que recubre los procesos neuronales. 20 Por fuera de la cápsula celular se encuentra una membrana basal y una delicada cápsula de tejido conjuntivo que se continúa con el endoneuro. La prolongación única de cada célula ganglionar se extiende, desde su cuerpo celular, hasta alcanzar el haz principal de fibras en la raíz dorsal de la médula, y al hacerlo la prolongación se divide en dos ramas; una pasa al nervio raquídeo, el cual la conduce hasta una terminación receptora, y la otra pasa hacia dentro, siguiendo la raíz dorsal para alcanzar la columna posterior de sustancia gris, en el mismo lado de la médula. Estructuralmente, ambas prolongaciones tienen aspecto de axones mielínicos. Ganglios vegetativos. El sistema nervioso autónomo, o neurovegetativo, regula las funciones de los órganos y sistemas del cuerpo humano. Incluye los plexos nerviosos (haces de fibras nerviosas), dos cadenas de ganglios (acúmulos de cuerpos neuronales) situados a ambos lados de la columna vertebral, ganglios intramurales en la pared de órganos, y ganglios en los plexos neurovegetativos extramurales. Los ganglios vegetativos o autónomos tienen similitud con los ganglios cerebroespinales, aunque en los vegetativos las neuronas son multipolares, con contornos más irregulares que los de las células de los ganglios craneoespinales. Son de menor volumen y, además, no todos los ganglios poseen cápsula de tejido conjuntivo. Los ganglios autónomos o vegetativos son de tamaño variable, los hay muy pequeños, como los intramurales de las vísceras huecas, que pueden presentar hasta una sola neurona. Estos ganglios intramurales no presentan una cápsula bien definida. En los ganglios mayores, como los de la cadena simpática, se presenta una cápsula de tejido conjuntivo bien definida y un mayor número de neuronas. Otra característica diferencial de estos ganglios con respecto a los cráneoespinales es que las fibras nerviosas son amielínicas y se distribuyen en las tres direcciones espaciales y a todo lo ancho y largo del ganglio entremezcladas con los somas de las neuronas. Los cuerpos neuronales son estrellados, característicos de las células multipolares y más pequeños que las de las neuronas de los ganglios craneoespinales. El núcleo es excéntrico (situado hacia un lado del cuerpo o soma neuronal), y aunque más pequeño que el de las células nerviosas de los ganglios craneoespinales, presenta las características típicas de los de una neurona, voluminoso, esférico, vesiculoso y con un nucléolo prominente. En el citoplasma se presentan los organitos típicos de 21 las neuronas, con la diferencia que los gránulos de lipofucsina no son tan manifiestos como en las neuronas de los ganglios sensitivos. Aunque las células capsulares envuelven a las neuronas, estas no forman una cápsula celular tan manifiestas como en los ganglios sensitivos, ya que la forma estrellada (por el número de procesos celulares) de las neuronas no permite la formación de una cápsula celular bien definida al M/O. TERMINACIONES PERIFÉRICAS DE LAS FIBRAS NERVIOSAS. Las prolongaciones neuronales hacen sinapsis con otras células nerviosas o entran en relación funcional con los componentes celulares de otros tejidos, para recibir señales de ellos (fibras aferentes), o para trasmitir el impulso y efectuar entonces una respuesta (fibras eferentes). TERMINACIONES PERIFÉRICAS DE LAS FIBRAS NERVIOSAS. Terminaciones nerviosas aferentes Terminaciones nerviosas no encapsuladas Terminaciones nerviosas libres Terminaciones nerviosas encapsuladas Disco de Merkel: Corpúsculo de Meissner: Corpúsculos de Paccini: Terminaciones de Ruffini: Huso neuromuscular: Organo tendinoso de Golgi. Terminaciones nerviosas aferentes Las fibras aferentes reciben señales de receptores sensoriales periféricos que están relacionados con la transducción de varias formas de energía en actividad neural, que si es de suficiente intensidad resulta en la descarga de impulsos nerviosos, cuya frecuencia y patrón constituyen el código neural que se interpreta como una experiencia sensorial. Los receptores sensoriales se clasifican teniendo en cuenta el lugar de procedencia de la señal en: 22 CLASIFICACIÓN GENERAL EXTEROCEPCIÓN INTEROCEPCIÓN - Tacto - Presión - Frío - Calor - Nivel de C02 - Dolor - Presión arterial - Concentración VISCEROCEPCIÓN - Vacuidad PROPIOCEPCIÓN de las - vísceras Posición del cuerpo en el espacio - Posición cada relativa órgano en de el cuerpo de glucosa DE ACUERDO A LA RECEPCIÓN ESTEREOGNOSIA - Estímulo TOPOGNOSIA vago o general, - no localizado Estímulo localizado en determinado punto PUNTO DE VISTA FILOGENÉTICO, CLÍNICO Y ANATÓMICO PROTOPÁTICO - PALEOSENSIBILIDAD - EPICRÍTICO - NEOSENSIBILIDAD - No reconoce el estimulo. más que conocimiento del objeto es Reconoce bien las partes del cuerpo, es muy discriminativa; localiza el sitio reconocimiento del individuo frente al preciso mundo. Tiene carga afectiva estímulos y la intensidad de los Teniendo en cuenta su fisiología, los receptores sensoriales pueden ser; mecanorreceptores, termorreceptores, nocirreceptores (del dolor), quimiorreceptores y fotorreceptores. Histológicamente, que es la clasificación que estudiaremos en este texto, pueden ser terminaciones nerviosas no encapsuladas y encapsulada. Terminaciones nerviosas no encapsuladas Las terminaciones nerviosas no encapsuladas son las terminaciones nerviosas libres y los discos de Merkel. Terminaciones nerviosas libres: Las terminaciones nerviosas libres derivan de los axones mielínicos o no, que al aproximarse a capas profundas de la epidermis pierden la célula de Schwann y la fibra desnuda penetra entre las células epidérmicas. Se especializan para 23 responder al dolor, calor o frío, y al desplazamiento mecánico de la piel. Se pueden ver también formando plexos dérmicos subepiteliales y en el tejido conjuntivo de la vaina conjuntiva del folículo piloso. Disco de Merkel: Esta es una expansión discoide del extremo final de una terminación nerviosa, aplicada a una concavidad en la base de una célula epidérmica modificada o célula de Merkel, la cuál es una célula de citoplasma claro que se encuentra en el estrato basal o germinativo de la epidermis. Al M/E la célula de Merkel presenta un núcleo con identaciones y en el citoplasma basal presenta vesículas pequeñas de contenido electrondenso, característicos de las células enteroendocrinas, por lo que se discute su función como célula mecanorreceptora o neuroendocrina. Terminaciones nerviosas encapsuladas Estas terminaciones muestran una fibra nerviosa terminal rodeada por una cápsula de tejido conjuntivo más o menos desarrollada. Las terminaciones nerviosas encapsuladas varían mucho en cuanto a forma, tamaño y localización; de ellos se presentan cinco tipos principales o comunes; corpúsculos de Meissner, de Paccini, de Krause, de Ruffini y el huso neuromuscular. Corpúsculo de Meissner: Los corpúsculos de Meissner se encuentran en el tejido conjuntivo de la piel de los dedos, labios, pezones y genitales. Son elongados, de forma oval, con su eje mayor en sentido perpendicular a la superficie de la piel y su tamaño es de aproximadamente 100 µm de largo por 50 µm de diámetro; las células de sostén son aplanadas y se disponen en láminas paralelas a la superficie. En estos receptores la terminal axónica que ha perdido su envoltura amielínica avanza en espiral entre las láminas hasta el polo superficial del corpúsculo. La cápsula de tejido conjuntivo, que lo rodea, se continúa con el endoneuro de la fibra nerviosa aferente. Son receptores táctiles sensibles. Corpúsculos de Paccini: Son uno de los receptores sensoriales mayores y pueden alcanzar una longitud de 4 mm y 2.5 mm de diámetro. Se encuentran en el tejido conjuntivo de la piel y son numerosos en los dedos. Pueden encontrarse también en el tejido muscular esquelético, en el periostio, genitales externos, pezones, cápsulas articulares y en los mesenterios. Poseen una cápsula que está compuesta desde, 2 en los más pequeños, hasta 30 anillos concéntricos de células similares a fibroblastos aplanados, con haces de fibras colágenas y líquido tisular entre ellas. Esta cápsula se continúa con el endoneuro de la terminación nerviosa. 24 La terminación nerviosa penetra por un polo de la cápsula, perdiendo la mielina y las células de Schwann se continúan con las células presentes en el interior del receptor, las cuáles se consideran células de Schwann modificadas. En el centro del corpúsculo se sitúa la terminación nerviosa en forma de palillo de tambor, con un tallo fino y su extremo abultado. En un corte longitudinal la terminación nerviosa se extiende desde su entrada por el polo nervioso hasta los 2/3 de la longitud del receptor. Rodeando a la fibra nerviosa se sitúan capas concéntricas de células y matriz extracelular entre capa y capa, lo que le da un aspecto de cebolla al corpúsculo de Paccini. Al M/E se puede observar que la fibra nerviosa central está rodeada por láminas celulares concéntricas, formada cada lámina por una célula de Schwann a cada lado a modo de casco o hemivaina, dejando hendiduras longitudinales laterales por no ponerse en contacto terminal las células opuestas de una misma lámina concéntrica y que constituyen el centro interno. A esta región próxima a la terminación nerviosa se le denomina región o centro interno. El centro interno está rodeado por el centro externo formado por capas celulares concéntricas y continuas (no presentan hendiduras laterales), presentan mayor número de células en cada laminilla y los espacios intercelulares entre dos láminas contiguas es mayor que en la región central donde las laminillas se encuentran separadas por poca matriz intercelular. La matriz intercelular entre laminilla y laminilla tiene consistencia de gel y contribuye a la difusión del líquido tisular producido por los capilares que penetran por el polo nervioso. El corpúsculo de Paccini es sensible al desplazamiento mecánico, a la presión y también detectan vibraciones. Se postula que su estructura laminar modula la recepción de la información por la fibra nerviosa central. Terminaciones de Ruffini: Son mecanorreceptores fusiformes de 1-2 mm de longitud que se encuentran en la dermis. La fibra nerviosa aferente pierde su vaina de mielina y penetra la cápsula subdividiéndose en numerosas ramas que se entremezclan con los haces de colágena. La cápsula es bastante delgada y se continúa con el endoneuro de la fibra nerviosa aferente. Estas terminaciones se activan por el desplazamiento del tejido conjuntivo que lo rodea, ya que los haces de fibras colágenas que presenta se continúan con los haces del tejido conjuntivo circundante. Por su estructura y función son muy semejantes a los órganos neurotendinosos de Golgi. Bulbos terminales de Krause: Son mecanorreceptores que se encuentran en la dermis, conjuntiva, lengua y genitales externos. Son pequeñas estructuras bulbosas con una cápsula de tejido conjuntivo delgada. El receptor más sencillo consta de una fibra nerviosa cuya vaina se 25 continúa con la cápsula y penetra desnuda en el bulbo, terminando en una expansión dilatada única. En los más complejos, la fibra después de perder la vaina se ramifica repetidamente. Huso neuromuscular: Existen en todos los músculos, y cada uno de ellos consiste en una estructura alargada (2.5 mm de longitud) y estrecha, de mayor diámetro en el ecuador y disminuyendo su diámetro hacia los extremos o polos (estructura en forma de huso). Presenta una cápsula de tejido conjuntivo que encierra un espacio lleno de líquido tisular. Este espacio es atravesado de polo a polo por un haz especial de fibras musculares estriadas (fibras musculares intrafusales), asociadas a nervios sensoriales especializados y a nervios motores. Las fibras intrafusales (dentro del huso) son de menor diámetro y longitud que las externas (fibras musculares esqueléticas normales llamadas externas cuando se habla del huso), pero siguen la misma orientación. En el ecuador del huso las fibras intrafusales pierden sus estrías y allí se localizan los núcleos vesiculares. Esta zona del huso es no contráctil, ya que no presentan miofibrillas, y a ella llegan las terminaciones nerviosas sensoriales amielínicas provenientes de los haces mielínicos, que al llegar a la cápsula pierden la mielina. Hay dos tipos de fibras musculares intrafusales: 1. Fibras musculares intrafusales de bolsa nuclear, que son de mayor longitud, llegando incluso a sobresalir algo por los extremos del huso. Son de mayor diámetro y menos numerosas (1 a 4) que el otro tipo. Se denominan así por presentar en la parte ecuatorial no contráctil gran cantidad de núcleos celulares, Esta región es algo mas dilatada semejando una bolsa llena de núcleos (bolsa nuclear). 2. Fibras musculares intrafusales de cadena nuclear. Estas células son de menor longitud, más delgadas y más numerosas (hasta 10) que las de bolsa nuclear. Se denominan de cadena nuclear por presentar su zona ecuatorial menos dilatada y con los núcleos dispuestos en hilera de un solo núcleo de grosor (cadena nuclear). Estos dos tipos de células musculares especializadas presentan una inervación compleja que puede ser resumida de la forma siguiente: Fibras aferentes primarias, son las llamadas fibras anuloespirales porque después de perder la vaina mielínica las fibras siguen un trayecto en espiral rodeando la zona ecuatorial de ambos tipos de fibras intrafusales. Esta terminación aferente responde a la rapidez e intensidad de estiramiento de un músculo. Fibras aferentes secundarias, son las llamadas en ramo de flores por la forma de terminar ramificadas con cadenas de sinapsis por encima y por debajo de la zona ecuatorial de las fibras de cadena nuclear. No se encuentran presentes en las fibras de bolsa nuclear. Esta terminación aferente solo responde al grado de estiramiento. 26 Fibra eferente gamma dinámica, que provee la inervación motora a las fibras de bolsa nuclear. Estas fibras nerviosas terminan en placas motoras en las regiones contráctiles de la fibra muscular de bolsa nuclear. Regulan el tono de las fibras musculares intrafusales por ellas inervadas. Fibra eferente gamma estática, que provee la inervación motora a ambos tipos de fibras musculares intrafusales. Regulan el tono de las fibras musculares intrafusales por ellas inervadas. Las diferencias de inervación entre las fibras musculares intrafusales es lo que permite el grado de especialización de este importante receptor. La inervación eferente motora garantiza que independientemente del grado de contracción o estiramiento del músculo, el receptor tenga el tono suficiente para recibir los cambios producidos a partir de determinada posición y grado de contracción. Organo tendinoso de Golgi. Se encuentran en las uniones musculotendinosas y consiste en una cápsula delgada de fibroblastos llena de haces de fibras colágenas que se continúan con las del tendón. Cada tendón recibe una fibra nerviosa sensorial mielínica que pierde su vaina después de pasar la cápsula, dando lugar a un número variable de ramas que corren longitudinalmente y terminan desnudas e insinuadas sobre los haces de colágeno. Por su estructura histológica y funciones no se diferencia del receptor de Ruffini. TERMINACIÓN NERVIOSA EFERENTE Placa motora: Los músculos esqueléticos están inervados por axones de células nerviosas que se localizan en el asta anterior de la médula espinal. Al llegar al músculo los nervios se dividen en multiples ramos que penetran el perineuro hacia el interior del músculos. Los axones individuales se ramifican en el endomisio y forman placas motoras en un número variable de fibras musculares. Una solo neurona motora puede dar ramas para inervar desde 1 hasta mas de 100 fibras musculares. El axón de una neurona y la fibra o fibras musculares por el inervadas se denomina unidad motora. La fuerza de contracción originada por una neurona es proporcional al número de fibras musculares por ella inervadas. La respuesta gradual del músculo depende del número de unidades motoras que son activadas. Los músculos responsables de movimientos finos y preciso (como los de la mano) presentan unidades motoras de 1 o pocas fibras musculares. 27 En la unión de la fibra muscular el axón o su rama pierde la vaina de mielina ramificándose en varias terminales axónicas (botones terminales) que se empotran u ocupan depresiones de poca profundidad en la superficie de la fibra muscular formando una unión mioneural o placa motora terminal en su conjunto. Vista desde la superficie, con tinciones de plata o M/E de barrido, el axón o su rama semejan un antebrazo con las terminales axónicas representados por los dedos de una mano extendida aplastando y penetrando ligeramente en una superficie de masilla (plastilina). El axoplasma de las terminales axónicas presenta algunas mitocondrias y gran número de vesículas sinápticas, de 40 a 60 nm que contienen acetilcolina como neurotrasmisor. Entre la membrana (presináptica) del botón terminal y la membrana de la fibra muscular (postsináptica) existe un espacio o hendidura sináptica primaria o hendidura sináptica. La membrana de la fibra muscular se invagina produciendo hendiduras sinápticas secundarias o invaginaciones postsinápticas que aumentan la superficie del sarcolema (membrana de la fibra muscular) en la sinápsis. Tanto en la hendidura sináptica como en las secundarias se observan láminas basales en el espacio extracelular. En la membrana postsináptica (sarcolema de la fibra muscular en la sinápsis) se pueden observar, con métodos de congelación-fractura de alta resolución, unidades formadas por agrupamiento de 5 partículas proteicas intramembrana rodeando un canal central para iones Na+. La despolarización de las terminales axónicas produce la exocitosis de la acetilcolina que provoca la apertura de los canales de Na + y la despolarización del sarcolema por la entrada del Na+ a la célula. Esta despolarización se propaga por todo el sarcolema y túbulos T lo que despolariza las membranas del retículo sarcoplásmico liberando Ca ++ contenido en los mismos, el Ca++ libre en el sarcoplasma dispara la contracción muscular. 28 OTROS RECEPTORES Y FIBRAS NERVIOSAS En las articulaciones encontramos propioceptores que morfológicamente corresponden a los tipos ya descritos; terminaciones libres, terminaciones de Ruffini, corpúsculos de Paccini y órganos tendinosos de Golgi. En los vasos sanguíneos y vísceras existen mecanorreceptores, nocirreceptores e interoceptores. La mayoría de ellos son terminaciones libres que se ramifican debajo y entre las células epiteliales, y en las membranas mucosas, musculares y serosas de las vísceras huecas. Los interoceptores mejor definidos son los asociados con el arco aórtico y el cuerpo carotídeo, que monitorean los niveles de gas circulantes en la sangre y la presión sanguínea, y median numerosos reflejos cardiovasculares y respiratorios. Los receptores sensibles a los cambios de presión de oxígeno y de dióxido de carbono y a los cambios del pH son quimiorreceptores, y en general consisten en agregaciones glomerulares de células globulares grandes, donde terminan las fibras nerviosas aferentes. Estas células contienen catecolaminas. Tipos de fibras nerviosas mielínicas periféricas: Los músculos estriados están inervados por axones de motoneuronas situadas en la médula espinal o en los núcleos motores de ciertos nervios craneales. Existen dos clases de fibras mielínicas encargadas de esta función: 1. Las fibras gruesas de diámetros de 12-30 µm, llamadas alfa motoras, que inervan las fibras musculares extrafusales. 2. Las fibras delgadas con diámetro de 2-8 µm llamadas gamma o fusimotoras, que inervan las fibras musculares intrafusales de los husos musculares. Las alfa motoras al llegar a los músculos pierden la mielina y solo están revestidas por células de Schwann. Terminan en las denominadas placas motoras terminales, las que fueron estudiadas con anterioridad. Tipos de fibras nerviosas amielínicas (postganglionares) periféricas Los axones de las neuronas de los ganglios simpáticos y parasimpáticos son extremadamente finos y en su mayoría amielínicos, y forman plexos en los órganos. Las terminales axónicas liberan noradrenalina y acetilcolina. 29 INDICE SISTEMA NERVIOSO ............................................................................................................ 2 ELEMENTOS CONSTITUYENTES ........................................................................................ 2 SISTEMA NERVIOSO CENTRAL .......................................................................................... 3 Sustancia gris: ...................................................................................................................... 3 Sustancia blanca ................................................................................................................... 4 Barrera Hematoencefálica ..................................................................................................... 5 CEREBRO ............................................................................................................................... 6 Corteza cerebral .................................................................................................................... 6 Neuronas de tipo Golgi I ........................................................................................................... 6 Neuronas piramidales............................................................................................................ 6 Neuronas piramidales estrelladas. ......................................................................................... 7 Neuronas fusiformes. ............................................................................................................ 7 Neuronas de tipo Golgi II .......................................................................................................... 7 Las células horizontales de Cajal. .......................................................................................... 7 Las células estrelladas. .......................................................................................................... 7 Las células en araña. ............................................................................................................. 7 Las células de doble penacho. ............................................................................................... 8 Organización columnar (vertical) y laminar (por capas) ........................................................ 8 Capas de la Corteza Cerebral..................................................................................................... 8 Capa I. .................................................................................................................................. 8 Capa II.................................................................................................................................. 9 Capa III. ............................................................................................................................... 9 Capa IV. ............................................................................................................................... 9 Capa V. ................................................................................................................................ 9 Capa VI. ............................................................................................................................. 10 SUSTANCIA BLANCA ......................................................................................................... 10 Cerebelo ................................................................................................................................. 10 Neuronas de la corteza cerebelosa: .......................................................................................... 11 Fibras nerviosas aferentes: .................................................................................................. 12 Fibras nerviosas eferentes: .................................................................................................. 12 Capas de la corteza cerebelosa: ........................................................................................... 13 Capa molecular. .............................................................................................................. 13 Capa de células de Purkinje. ........................................................................................... 13 Capa granulosa. .............................................................................................................. 13 Médula espinal ................................................................................................................... 13 Meninges ............................................................................................................................ 14 1. Piamadre.............................................................................................................. 14 2. Aracnoides........................................................................................................... 14 30 Espacio subaracnoideo. ....................................................................................................... 15 Vellosidades aracnoideas: ............................................................................................... 16 Duramadre. ......................................................................................................................... 16 SISTEMA NERVIOSO PERIFERICO.................................................................................... 18 Estructura microscópica de los nervios periféricos .............................................................. 18 Endoneuro. ..................................................................................................................... 18 Perineuro. ....................................................................................................................... 18 Epineuro. ........................................................................................................................ 18 Regeneración del nervio periférico: ..................................................................................... 19 Ganglios Nerviosos. ............................................................................................................ 20 Ganglios craneoespinales. ............................................................................................... 20 Ganglios vegetativos. ...................................................................................................... 21 TERMINACIONES PERIFÉRICAS DE LAS FIBRAS NERVIOSAS. ................................... 22 Terminaciones nerviosas aferentes ...................................................................................... 22 Terminaciones nerviosas no encapsuladas ........................................................................... 23 Terminaciones nerviosas libres ....................................................................................... 23 Disco de Merkel: ............................................................................................................ 24 Terminaciones nerviosas encapsuladas ................................................................................ 24 Corpúsculo de Meissner:................................................................................................. 24 Corpúsculos de Paccini: .................................................................................................. 24 Terminaciones de Ruffini: .............................................................................................. 25 Huso neuromuscular: ...................................................................................................... 26 Hay dos tipos de fibras musculares intrafusales: .................................................................. 26 Organo tendinoso de Golgi. ............................................................................................ 27 TERMINACIÓN NERVIOSA EFERENTE ............................................................................ 27 OTROS RECEPTORES Y FIBRAS NERVIOSAS ................................................................. 29 Tipos de fibras nerviosas mielínicas periféricas: ...................................................................... 29 Tipos de fibras nerviosas amielínicas (postganglionares) periféricas ........................................ 29 INDICE .................................................................................................................................. 30 BIBLIOGRAFÍA .................................................................................................................... 32 31 BIBLIOGRAFÍA ÁLVAREZ, J.; JURGENSON, G. 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