Presentación 09

Editorial Médica Panamericana © 2019. Todos los derechos reservados
Fisiología humana, un enfoque integrado
Octava edición
Capítulo 9
Sistema nervioso central

Acerca de este capítulo
9.1 Propiedades emergentes de las redes nerviosas.
9.2 Evolución de los sistemas nerviosos.
9.3 Anatomía del sistema nervioso central.
9.4 Médula espinal.
9.5 Encéfalo.
9.6 Función encefálica.

9.1 Propiedades emergentes de las redes
nerviosas
• La plasticidad es la reestructura de las redes nerviosas en respuesta
a las aferencias sensitivas y la experiencia.
• Las conductas afectivas están relacionadas con el sentimiento y la
emoción.
• Las conductas afectivas están relacionadas con el pensamiento.

9.2 Evolución de los sistemas nerviosos
• Los organismos unicelulares no tienen centros integradores, pero utilizan los
potenciales de membrana en reposo para coordinar la actividad
• Los cnidarios poseen un sistema nervioso denominado red nerviosa.
• Los platelmintos muestran cerebros y cordones nerviosos primitivos.
• Los anélidos tienen cerebros y ganglios cerebrales simples junto con
cuerdas nerviosas.
• Los reflejos simples pueden ser integrados en los ganglios sin el cerebro.
• Los cerebros complejos se asocian con conductas complejas.
• En la evolución de los vertebrados, el cambio más espectacular se observa
en la región del encéfalo anterior, que incluye el cerebro.

Fig 9.1 Evolución del sistema nervioso

9.3 Anatomía del sistema nervioso central
• El SNC se desarrolla a partir de un tubo hueco.
• Comienza como un grupo de células denominado placa neural.
• La placa se fusiona para crear un tubo neural, aproximadamente el día 23.
• Para la semana 4 la porción anterior se diferencia en regiones especializadas:
– Encéfalo anterior, mesencéfalo y encéfalo posterior.
• Para la semana 6, se presentan las 7 divisiones del SNC:
– El encéfalo anterior se convierte en el cerebro y el diencéfalo.
– El encéfalo posterior se convierte en cerebelo, protuberancia y bulbo raquídeo.
– Formación de los ventrículos.
• Para la semana 11, el cerebro está agrandado.
– Rodea al diencéfalo, el mesencéfalo y la protuberancia.
– El cerebelo y el bulbo raquídeo siguen siendo visibles.

Fig 9.2 Desarrollo del sistema nervioso
humano (a) Día 20, (b) Día 23

humano (c) 4 semanas, (d) 6 semanas, (e) 11
semanas

humano (f) 40 semanas, (g) niño

Figura 9.3 Sistema nervioso central
(a) Vista posterior del SNC

El SNC está dividido en sustancia gris y
blanca
• El SNC consiste en el encéfalo y la médula espinal.
• Sustancia gris.
– Cuerpos de células nerviosas amielínicas.
– Los conjuntos de cuerpos celulares en el SNC son núcleos.
– Dendritas.
– Terminales axónicos.
• Sustancia blanca.
– Axones amielínicos.
– Los haces de axones que conectan regiones del SNC son tractos.
▪ Contienen muy pocos cuerpos celulares.

(c) Vista posterior de la médula espinal y las
vértebras

El hueso y el tejido conectivo sostienen el
SNC
• El encéfalo está encerrado en un cráneo óseo.
• La médula espinal transcurre dentro de la columna vertebral.
– Vértebras óseas.
• Las meninges se ubican entre el hueso y los tejidos para estabilizar el tejido
nervioso y protegerlo de los hematomas.
– Duramadre.
– Membrana aracnoides.
– Piamadre.

(b) Corte transversal de las meninges

El encéfalo flota en líquido cefalorraquídeo
• Líquido cefalorraquídeo (LCR).
• Solución salina similar al plasma.
• Producido por el plexo coroideo en los ventrículos.
– Los materiales se mueven selectivamente desde el plasma hacia los
ventrículos.
– Sigue el agua debido al gradiente osmótico.
• Rodea la totalidad del encéfalo.
– Contenido dentro del espacio subaracnoideo (entre la membrana
aracnoidea y la piamadre).
– Fluye desde los ventrículos hasta el espacio subaracnoideo para
retornar al plasma por las vellosidades aracnoideas.
• Función de protección física y química.

Figura 9.4 Líquido cefalorraquídeo
(a) Ventrículos del encéfalo

(b) Secreción de líquido cefalorraquídeo,
(c) Plexo coroideo

(d) Reabsorción del líquido cefalorraquídeo

La barrera hematoencefálica protege al
encéfalo
• Permeabilidad altamente selectiva de los capilares encefálicos.
• Las prolongaciones de los astrocitos forman uniones herméticas entre las
células endoteliales.
• Protege al encéfalo de los compuestos hidrosolubles tóxicos y de los
patógenos.
• Las moléculas liposolubles pequeñas cruzan la barrera hematoencefálica.

Figura 9.5 Barrera hematoencefálica

El tejido nervioso tiene requerimientos
metabólicos especiales
• Las neuronas necesitan un aporte continuo de oxígeno y glucosa.
• El encéfalo recibe el 15% de la sangre bombeada por el corazón.
• Oxígeno:
– Pasa con libertad a través de la barrera hematoencefálica.
• Glucosa.
– Los transportadores de la membrana mueven la glucosa desde el
plasma hacia el líquido intersticial encefálico.
– El encéfalo consume aproximadamente la mitad de la glucosa corporal.
– La hipoglucemia progresiva provoca confusión, inconsciencia y muerte.

9.4 Médula espinal
• Segmentos asociados con los nervios espinales.
– El nervio espinal se divide en dos raíces.
– Las neuronas de la raíz dorsal transportan información sensitiva.
▪Los ganglios de la raíz dorsal contienen núcleos aferentes
(sensitivos).
▪Las neuronas aferentes se conectan con interneuronas en
las astas dorsales.
– Las raíces ventrales transportan información motora desde el
SNC hasta músculos y glándulas.

9.4 Médula espinal
• Sustancia gris.
– Las astas dorsales contienen núcleos sensitivos viscerales y
somáticos.
– Las astas laterales contienen núcleos motores viscerales.
– Las astas ventrales contienen núcleos motores somáticos.
– Dividida en columnas de tractos.
– Los tractos ascendentes llevan información sensitiva al encéfalo.
– Los tractos descendentes llevan señales motoras desde el
encéfalo.
– Los tractos propioceptivos permanecen en la médula.
– Los reflejos espinales son integrados en la médula espinal.

Figura 9.6 Organización de la médula
espinal

Figura 9.7 Reflejos espinales

9.5 Encéfalo
• El tronco encefálico es la porción más antigua del encéfalo.
• 11 de 12 nervios craneales se originan en el tronco encefálico.
• Los nervios craneales pueden incluir fibras sensitivas, fibras
eferentes o ambas (nervios mixtos).
– Ejemplo: el nervio vago (nervio craneal X) es un nervio mixto.
– Muchos núcleos se asocian con la formación reticular
▪Controla la vigilia, el sueño, el tono muscular y la modulación
del dolor.

Cuadro 9.1 Nervios craneales

Tronco encefálico
• Bulbo raquídeo.
– Tractos somatosensitivos comparados con tractos
corticoespinales.
– Pirámides.
– Controla las funciones involuntarias: tensión arterial, respiración,
deglución, vómitos.
• Protuberancia.
– Estación de relevo, coordina el control de la respiración.
• Mesencéfalo.
– Movimiento ocular, transmite señales para los reflejos de la
audición y la vista.

Figura 9.8 Encéfalo (f) Vista lateral del
tronco encefálico

El cerebelo coordina el movimiento
• Segunda estructura más grande.
• “Pequeño cerebro”.
• Procesa la información sensitiva y coordina la ejecución del
movimiento.
– Equilibrio y coordinación (sensitiva) desde receptores somáticos.
– Aferencias motoras desde el cerebro.

El diencéfalo contiene los centros para la
homeostasis
• Tálamo.
– Centro integrador, estación de relevo.
• Hipotálamo.
– Control de la homeostasis.
– Centro para los impulsos conductuales: por ejemplo, hambre,
sed.
– Influye en la función autónoma y endocrina.
• Estructuras endocrinas.
– Glándula hipófisis.
▪Anterior.
▪Posterior.
– Glándula pineal.

Figura 9.8 Encéfalo (d) Diencéfalo
Functions of the Diencephalon

Figura 9.8 Encéfalo (e) Cráneo

Figura 9.9 Diencéfalo

Cuadro 9.2 Funciones del hipotálamo

El cerebro es el sitio de las funciones
superiores
• Consiste en dos hemisferios conectados por el cuerpo calloso.
• Sustancia gris y sustancia blanca.
• Sustancia gris.
– Corteza cerebral.
– Ganglios basales: control del movimiento.
– Sistema límbico: conexión entre las funciones cognitivas y las
emociones.
▪Amígdala y giro cingulado: emoción y memoria.
▪Hipocampo: aprendizaje y memoria.
– Se encuentra sobre todo en el interior.
– Haces de fibras que conectan las diferentes regiones del
encéfalo.

Figura 9.8 Encéfalo (a) Vista lateral del
SNC (b) Vista lateral del encéfalo

Figura 9.10 Sustancia gris del cerebro

Figura 9.11 Sistema límbico

9.6 Función encefálica
1) Sistema sensitivo.
– Controla el medio ambiente interno y externo.
– Inicia la respuesta refleja.
2) Sistema cognitivo.
– Inicia las respuestas voluntarias.
3) Sistema del estado conductual.
– Gobierna los ciclos sueño-vigilia y otras conductas intrínsecas.

La corteza cerebral está organizada en
áreas funcionales
• Desde un punto de vista funcional, puede dividirse en tres
especializaciones.
1) Áreas sensitivas.
▪Aferencia sensitiva traducida en percepción
(reconocimiento).
2) Áreas motoras.
▪Movimiento muscular esquelético directo.
3) Áreas de asociación.
▪Integran la información de las áreas sensitivas y motoras.
▪Pueden dirigir conductas voluntarias.
• Lateralización cerebral.

Figura 9.12 Vías simples y complejas en el
encéfalo

Figura 9.13 Áreas funcionales de la corteza
cerebral
TEMPORALLOBE
Hearing
Smell
Sensory information
from skin,
musculoskeletal
system, viscera,
and taste buds

Figura 9.14 Lateralización cerebral

Cuadro 9.3 Técnicas seleccionadas de
imágenes encefálicas
TABLE 9.3 Selected Brain Imaging Techniques

La médula espinal y el encéfalo integran la
información sensitiva
• Integración de los nervios espinales.
• Corteza somatosensitiva primaria.
– Punto de terminación de las vías provenientes de piel, sistema
musculoesqulético y vísceras.
– Vías somatosensitivas.
▪Tacto, temperatura, dolor, prurito, posición del cuerpo.
– Sentidos especiales.
▪Corteza visual, corteza auditiva, corteza olfatoria, corteza
gustativa.
• La información sensitiva es procesada en percepción.
– Las vías nerviosas se extienden desde las áreas sensitivas
hasta las áreas de asociación, que integran los estímulos en
percepción.

Figura 9.15 Percepción

El sistema motor gobierna las eferencias
desde el SNC
• Tres tipos principales.
– Movimiento muscular esquelético.
▪División motora somática.
– Señales neuroendocrinas.
▪Hipotálamo y médula suprarrenal.
– Respuestas viscerales.
▪División autónoma.
• Movimiento voluntario.
– Corteza motora primaria.
– Áreas de asociación motora.
• Las respuestas neuroendocrinas y viscerales son coordinadas en el
hipotálamo y el bulbo raquídeo.

El sistema del estado conductual modula la
eferencia motora
• Modulador de procesos sensitivos y cognitivos.
• Las neuronas se conocen en conjunto como sistemas moduladores
difusos.
– Se originan en la formación reticular del tronco encefálico.
– Proyectan axones hacia áreas grandes del encéfalo.
• El sistema activador reticular controla la consciencia.
• La electroencefalografía mide la actividad encefálica.

Figura 9.16 Sistemas moduladores difusos
(a) Noradrenérgico (b) Serotoninérgico
Cerebral cortex, thalamus, hypothalamus,
olfactory bulb, cerebellum, midbrain, spinal cord

Figura 9.16 Sistemas moduladores difusos
(c) Dopaminérgicos (d) Colinérgicos

¿Por qué dormimos?
• Electroencefalograma o EEG.
• Cuatro estadios con dos fases principales.
– Estadios N1 y N2.
– Sueño de ondas lentas (estadio N3).
▪ Adapta el cuerpo sin órdenes conscientes.
– Sueño de movimientos oculares rápidos (REM).
▪ La actividad encefálica inhibe a las neuronas motoras para el
músculo esquelético y las paraliza.
▪ Tiene lugar la actividad onírica.
• Trastornos del sueño.
– Insomnio: incapacidad de dormir.
– Apnea del sueño: interrupción de la respiración normal durante el
sueño.
– Sonambulismo: caminar dormido.

Figura 9.17 Electroencefalogramas (EEG)
y el ciclo del sueño
Frequency

Las funciones fisiológicas muestran ritmos
circadianos
• Ritmo circadiano – patrones diarios alternantes de reposo y
actividad.
• “Reloj” primario.
– Núcleo supraquiasmático del hipotálamo.
– Melatonina vinculada a los ritmos circadianos.
• Las interrupciones afectan la salud mental y física.
– Trabajo por turnos.
– “Jet lag” o desfase horario.

La emoción y la motivación involucran vías
nerviosas complejas
• El sistema límbico es el centro de la emoción en el encéfalo humano.
• La motivación se define como señales internas que moldean las
conductas voluntarias.
• Algunos estados son conocidos como impulsos.
• Trabajo con respuestas autónomas y endocrinas.
• Las conductas motivadas se interrumpen cuando un individuo ha
alcanzado un nivel de saciedad.
• Placer y conductas aditivas: vinculación con la dopamina.

Figura 9.18 Las emociones afectan la
fisiología

Los estados de ánimo son estados
emocionales prolongados
• Los estados de ánimo son similares a las emociones.
– Más prolongados.
– Relacionados con el propio sentido de bienestar.
• Trastornos del estado de ánimo.
– Cuarta causa de enfermedad en todo el mundo en la actualidad.
– Depresión.
▪Trastornos del sueño y del apetito.
▪Alteraciones del estado de ánimo y de la libido.
▪Pueden afectar la función en la escuela y el trabajo o en las
relaciones personales.
▪Los antidepresivos alteran la transmisión sináptica.

El aprendizaje y la memoria cambian las
conexiones sinápticas en el encéfalo
• El aprendizaje es la adquisición de conocimiento.
– Aprendizaje asociativo.
– Aprendizaje no asociativo – habituación y sensibilización.
• Memoria es la capacidad de retener y recordar información.
– Almacenada en huellas de memoria.
– La amnesia anterógrada es la incapacidad de recordar
información nueva.
– Memoria a corto plazo comparada con memoria operativa y a
largo plazo.
– Memoria a largo plazo con consolidación.
– Memoria reflexiva (implícita) comparada con memoria
declarativa (explícita).
• La pérdida de memoria en los adultos mayores puede ser causada
por demencia y enfermedad de Alzheimer.

Figura 9.19 Procesamiento de la memoria

Cuadro 9.4 Tipos de memoria de largo
plazo
TABLE 9.4 Types of Long-Term Memory

El lenguaje es la conducta cognitiva más
elaborada
• La integración del lenguaje hablado involucra dos regiones.
– Área de Wernicke – comprensión del lenguaje.
– Área de Broca – producción de la palabra.
• El daño de estas áreas conduce a afasia.
– Área de Wernicke – afasia de recepción.
▪Incapaz de comprender la aferencia sensitiva.
– Área de Broca – afasia de expresión.
▪Incapaz de comprender oraciones complicadas con múltiples
elementos.
▪Posible déficit de la memoria de corto plazo.
▪Dificultad para hablar o escribir la sintaxis normal.

Figura 9.20 Procesamiento del lenguaje
(a) Pronunciar una palabra escrita (b)
Pronunciar una palabra escuchada

Figura 9.20 Procesamiento del lenguaje
(c) PET del encéfalo en el trabajo

La personalidad es una combinación de
experiencia y herencia
• Combinación de experiencia y herencia.
• Esquizofrenia.
– Tanto base genética como ambiental.

Resumen
9.1 Propiedades emergentes de las redes nerviosas.
9.2 Evolución de los sistemas nerviosos.
9.3 Anatomía del sistema nervioso central.
9.4 Médula espinal
9.5 Encéfalo
9.6 Función encefálica.

Presentación 09

Recomendados

Recomendados

Más contenido relacionado

La actualidad más candente

La actualidad más candente (20)

Similar a Presentación 09

Similar a Presentación 09 (20)

Último

Último (20)

Presentación 09