2 1.clase-2012
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Este documento trata sobre el sistema neuromuscular y cubre varios temas clave como la fisiología de la célula nerviosa y muscular, los mecanismos de transporte en las membranas celulares, la homeostasis y sus factores reguladores, y los diferentes sistemas nerviosos como el central, periférico, autónomo y entérico. También describe conceptos como la neurona y neuroglia, la sinapsis, el potencial de acción, las señales eléctricas y químicas, y los neurotransmisores.
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- 1. Fisiopatología I Químico Farmacéutico Rose Marie Fuentes
- 2. Unidad 1. Sistema Neuromuscular Disertaciones Metabolismo celular y líquidos corporales. Homeostasis, factores que influyen yymecanismos reguladores. Homeostasis, factores que influyen mecanismos reguladores. Medios de transporte de membranas. - Metabolismo - Líquidos corporales - Homeostasis - Mecanismos de transporte - Fisiología de la célula nerviosa - Fisiología de la célula muscular
- 3. SISTEMA NERVIOSO SISTEMA NERVIOSO SISTEMA NERVIOSO SISTEMA NERVIOSO CENTRAL PERIFÉRICO SISTEMA SISTEMA MÉDULA CEREBRO NERVIOSO NERVIOSO ESPINAL AUTÓNOMO ENTERAL Inervación: Inervación: Vasos sanguíneos Vasos sanguíneos Inervación Inervación Órganos internos Órganos internos del intestino del intestino
- 4. Neurona: unidad funcional Neurona: unidad funcional - Células especializadas - Obtienen y transmiten- datos - Usan procesos electroquímicos - Realizan sinapsis. - Requieren de neurotransmisores Neuroglia: células no neuronales Neuroglia: células no neuronales - Mantienen las redes neuronales - Retiran desechos de neuronas muertas - Aporta nutrientes y proteínas a las neuronas - Ayuda a mantener la distancia entre neuronas - Se comunican por señales químicas - Se pueden multiplicar.
- 6. Sinapsis Glutamatérgica Astrocito – Energía Glucosa-vaso sanguíneo. Neurona pre-sináptica Exceso de glutamato Amortiguación de potasio Neurona post-sináptica
- 8. POTENCIAL DE ACCIÓN
- 9. SEÑALES: ELÉCTRICA Y QUÍMICA Señal eléctrica: diminutos impulsos Que se transmiten a lo largo de la membrana Señales químicas: son de 2 tipos: -Las que usan neurotransmisores -As que usan hormonas.
- 10. NEUROTRANSMISOR
- 11. EXCITABILIDAD Y CONDUCTIVIDAD NERVIOSA
- 12. SINAPSIS
- 13. Elementos de comunicación neuronal
- 14. NERVIO
- 15. Unidad 1. Sistema Neuromuscular Disertaciones Hipocalemia e Hipercalemia. Fatiga muscular yyCalambres. Fatiga muscular Calambres. Hipertrofia y Atrofia muscular. Miocitis y Tendinitis.
Notas del editor
- http://www.slideshare.net/MARITEREVALENCIA/fisiologia-celular http://www.slideshare.net/azanero33/tejido-muscular-seminario
- El sistema nervioso está adaptado para enviar una señal rápida y diferenciada a lo largo de grandes distancias (desde milímetros hasta metros). Recordemos que el sistema nervioso se divide en 5 partes principales: Cerebro, Médula espinal, Nervios periféricos, SNA y SN entérico. El Sistema nervioso autónomo se relaciona con la inervación de vasos sanguíneos y de órganos interno; incluye los ganglios autónomos, que tienen un recorrido paralelo al de la comuna vertebral y sus nervios asociados. El Sistema nervioso entérico controla la actividad del intestino.
- Las neuronas son las unidades elementales del SN, altamente especializadas en generar, transmitir y recibir señales comunicándose con otras células, a veces muy lejanas. Tienen prolongaciones que salen del cuerpo de la célula formando las dendritas y el axón , ambas son para comunicarse con otras células, que no tienen porque ser necesariamente neuronas. Como las señales que se transmiten por los axones son señales eléctricas y dado que la longitud del axón es enorme (en comparación con la milésima de milímetro que puede tener el cuerpo de una neurona), estos poseen una envoltura. La Neuroglia: Actúa como un andamio en la migración neuronal y el crecimiento axonal Participa en la recaptura y la metabolización de los transmisores que las neuronas usan en la señalización neuronal Retira y libera iones del y al ambiente extracelular Hace de sepulturera, retirando los desechos de neuronas muertas Mantiene a las neuronas a una distancia correcta una de la otra Provee un soporte estructural a las neuronas, cumpliendo el rol que juega el tejido conectivo en otros órganos Cumple el rol de neuroniñeras aportando nutrientes y proteínas a las neuronas Participa en la señalización neuronal e incluso jugando un rol en el manejo y almacenamiento de la memoria En el pasado era común creer que sólo las neuronas eran capaces de realizar la comunicación intracelular. Sin embargo, las recientes investigaciones revelan que la neuroglia juega un papel activo en este proceso e incluso las neuronas establecen comunicación regular y permanente con estas células. Se ha establecido con claridad que los astrocitos poseen en su superficie, proteínas receptoras para algunos neurotransmisores. Los astrocitos son capaces incluso de liberar estos neurotransmisores, afectando a neuronas y astrocitos cercanos. La concentración de calcio en los astrocitos también se ve afectada por la actividad de neuronas vecinas y afecta a estas mismas. Todos estos datos nos indican que el enfoque que se ha dado hasta ahora a las neuroglias, de ser tan solo el soporte físico de las neuronas es inadecuado y debe ser revisado. La mielinización es unas de las funciones mejor comprendidas de las neuroglias, en el SNC, la mielinización se debe a los oligodendrocitos (del griego oligos, aceite) y en el SNP a las células de Schwan (CS). Ambos tipos de células poseen la propiedad de almacenar grandes cantidades de lípidos (grasas) en su interior. Las CS pueden tener una longitud de hasta 1 milímetro, dado que algunos axones alcanzan varias decenas de centímetros, las CS deben colocarse una después de la otra para aislar el citoplasma del axón (también llamado axoplasma) del medio exterior. El axón no es forrado totalmente de mielina, entre cada célula de Schwan existe un pequeño espacio donde el axón entra en contacto con el medio extracelular, estos espacios son conocidos como nodos de Ranvier. Estos nodos son en extremo importantes pues es en ellos donde el impulso electroquímico que recorre el axón se recarga para continuar su camino.
- Las neuronas adoptan distintas formas según el lugar donde se encuentren y la función que desempeñen. Algunas de las mas conocidas son los astrocitos (llamadas así por la forma de estrella que tienen), las células de Purkinje del cerebelo, las células piramidales de la sustancia blanca de los lóbulos cerebrales y las neuronas motoras de la médula espinal. Los axones de las neuronas se agrupan en manojos formando las fibras nerviosas. A su vez, las fibras nerviosas forman los nervios que desde la periferia envían información hasta el cerebro o la médula espinal o viceversa. Astrocitos. : tienen forma estrellada, apariencia de la cual deriva su nombre; dentro de estos nos podemos encontrar con dos tipos: a) el protoplasmático: se encuentran principalmente en la sustancia gris b) el fibroso. se presentan en la sustancia blanca. Los astrocitos conforman la llamada “barrera hematoencefálica” que es un dispositivo nervioso que tiene la delicada función de seleccionar y filtrar el paso de sustancias a través de la interfase, sangre-tejido nervioso. Oligodendrocitos. tienen menor volumen y tamaño que los astrocitos y se encuentran en menor cantidad en el tejido nervioso que estos, pero eso no quiere decir que la función que cumplen sea menos importante; ya que entre estos se encuentra la mielina, que es un revestimiento lípido que permite la conducción eficaz de los impulsos nerviosos y está directamente comprometida con los procesos motores finos, por ejemplo; también dentro de los Oligodendrocitos nos podemos encontrar con las células de Schwann que son los oligodendrocitos que corresponden al sistema periférico. Microglias Son células nerviosas de muy reducido tamaño presente en todo el SNC (sistema nervioso central) y cumplen con la importantísima función fagocítica. Epéndimales: Revisten las cavidades del encéfalo y el conducto central de la médula espinal. Forman una capa única de células cúbicas o cilíndricas que poseen microvellosidades y cilios. Las cilios son móviles y contribuyen al flujo de líquido cefalorraquídeo. Satelitales: a nivel periférico ayuda a la neurona a obtener nutriente y gases además de la eliminación de desechos. dan el soporte físico, protección y nutrición para las neuronas ganglionares de los ganglios craneales, espinales y autonómicos en el sistema nervioso periférico (SNP). De Schwann: se enrollan alrededor del axón como una cinta aislante alrededor de un cable, formando varias capas, estas contienen mielina (una sustancia grasa muy aislante) que impide que las señales eléctricas pierdan fuerza a medida que se alejan del cuerpo de la neurona.
- Nutrición Control del equilibrio iónico Captación y participación en el metabolismo de neurotransmisores Modulación simpática
- La vaina de mielina es una capa segmentada discontinua interrumpida a intervalos regulares por los nodos de Ranvier (cada segmento de 0,5 mm a 1mm). En el SNC cada oligodendrocito puede formar y mantener vainas de mielina hasta para 60 fibras nerviosas (axones). En el sistema nervioso periférico sólo hay una célula de Schwann por cada segmento de fibra nerviosa. Las vainas de mielina comienzan a formarse antes del nacimiento y durante el primer año de vida. En el SNP, la fibra nerviosa o el axón primero indenta el costado de una célula de Schwann. A medida que el axón se hunde más en la célula de Schwann, la membrana plasmática externa de la célula forma un mesoaxón que sostiene el axón dentro de la célula. Se cree que posteriormente la célula de Schwann rota sobre el axón de modo que la membrana plasmática queda envuelta alrededor del axón como un espiral. Al comienzo la envoltura es laxa, gradualmente el citoplasma entre las capas desaparece. La envoltura se vuelve más apretada con la maduración de las fibras nerviosas. El espesor de la mielina depende del número de espirales de la membrana de la célula de Schwann. En el SNC los oligodendrocitos son responsables de formar la banda de mielina. La membrana plasmática del oligodendrocito se envuelve alrededor del axón y el número de capas determina el espesor de la vaina de mielina. Un solo oligodendrocito puede estar conectado con las vaina de mielina de hasta 60 fibras nerviosas, lo que implica que el oligodendrocito no rota como la célula de Schwann. Posiblemente la mielinización en el SNC se produzca por crecimiento en longitud de las prolongaciones del oligodendrocito.
- También llamado impulso eléctrico, es una onda de descarga eléctrica que viaja a lo largo de la membrana celular . Los potenciales de acción se utilizan en el cuerpo para llevar información entre unos tejidos y otros, lo que hace que sean una característica microscópica esencial para la vida de los animales. Normalmente hay potenciales eléctricos a través de las membranas en todas las células. De las cuales: Las células nerviosas y musculares son AUTOEXCITABLES, es decir, son capaces de autogenerar impulsos electroquímicos en sus membranas, y en muchos casos, de transmitir señales a lo largo de las mismas. El potencial de reposo , está determinado por mayor concentración de iones positivos (Na + y Ca +2 ) en el medio extracelular y mayor concentración de proteínas cargadas negativamente e iones potasio (K + ) en el medio intracelular. Durante el potencial de reposo ocurre difusión pasiva de K + hacia el exterior ya que la membrana es permeable al K + al tener los canales para potasio siempre abiertos. Los iones Na + tienden a entrar por difusión pasiva, pero la membrana es poco permeable debido a que hay pocos canales de sodio abiertos. Esto deriva en una gran concentración de proteínas intracelulares cargadas negativamente, que por su tamaño no se pueden difundir. Para que no se rompa el potencial de reposo, es decir, el equilibrio iónico Na + /K + , entra en juego una proteína de membrana, la bomba de sodio y potasio, que transporta activamente iones Na + hacia el espacio extracelular y K + hacia el espacio intracelular. Con esto se recupera el equilibrio iónico y, por lo tanto, el potencial de acción. Cuando una neurona es estimulada con cierta intensidad (umbral de excitación), los canales de sodio se abren. Debido a que existe una mayor concentración de iones sodio en el espacio extracelular, éstos se difunden masiva y bruscamente hacia el espacio intracelular. El ingreso de iones sodio positivos disminuye la diferencia de cargas a ambos lados de la membrana plasmática, momento conocido como despolarización (fig. 2). El ingreso de Na + causa una variación en el potencial de membrana, que llega hasta los +35 mV (dependiendo del tipo de neurona). A esta subida brusca del potencial en sentido positivo se le conoce como espiga o potencial de acción . Una vez que se ha alcanzado ese valor, los canales de Na + se cierran y se abren los canales de K + , lo que causa la salida de iones potasio y la repolarización de la membrana. La salida excesiva de K + causa una pequeña hiperpolarización que junto con la inactivación de los canales de Na + constituyen el periodo refractario . En este período no se puede generar un nuevo potencial de acción. Esta transmisión de la despolarización a lo largo de la membrana neuronal es lo que constituye el impulso nervioso .
- Para comunicarse entre sí o con otras células, las neuronas utilizan dos tipos de señales: las eléctricas y las químicas. Señales eléctricas: son diminutos impulsos que se transmiten a lo largo de la membrana. Un acto voluntario como el mover un dedo, genera una señal en el cerebro que es transmitida por las neuronas motoras de la médula espinal hasta las células musculares en las que es transformada en una contracción. Las señales químicas se clasifican en dos categorías: Neurotransmisores, que son moléculas pequeñas enviadas por una neurona a otra a un "espacio vacío" entre la terminación de una dendrita o axón de una célula y el comienzo de otra, constituyendo la llamada sinapsis. Al llegar al extremo de una neurona, la señal eléctrica provoca que se abran unas pequeñas vesículas que contienen las moléculas del neurotransmisor. Este difunde a través del espacio intercelular y llega a la membrana de la célula siguiente donde genera una nueva señal eléctrica mediante una serie de mecanismos muy complejos. Las hormonas, por el contrario, son generalmente moléculas bastante grandes que se segregan por glándulas muchas veces muy alejadas del sistema nervioso central. Por ejemplo, si la cantidad de glucosa de la sangre aumenta por encima de un cierto valor, el cerebro envía una señal al páncreas. Este segrega la hormona insulina que se distribuye por circulación sanguínea a todos los tejidos activando el metabolismo de la glucosa y "quemando" el exceso de esta.
- Es una sustancia química que transmite información de una neurona a otra atravesando el espacio que separa dos neuronas consecutivas (la sinapsis). El neurotransmisor se libera en la extremidad de una neurona durante la propagación del influjo nervioso y actúa en la neurona siguiente fijándose en puntos precisos de la membrana de esa otra neurona. Tipos · Colinérgicas · Monoaminérgicas · Peptidérgicas · No peptidérgicas · GABAérgicas · Glutamatérgicas · Glicinérgicas Hoy en día se conocen más de 50 sustancias que actúan como neurotransmisores. Entre dichas sustancias se incluyen aminas biogénicas, aminoácidos, nucleótidos o nucleósidos y numerosos neuropéptidos. Además, hoy se acepta el papel neurotransmisor de sustancias gaseosas como el óxido nitroso (NO) y monóxido de carbono (CO). Una vez sintetizados en las neuronas, los neurotransmisores son almacenados en las vesículas sinápticas, las cuales lo liberan a la hendidura sináptica por un mecanismo dependiente de Ca2+. El tiempo transcurrido desde la liberación del neurotransmisor desde la terminal nerviosa presináptica hasta originar una acción en la neurona post-sináptica, lo que se denomina el retraso sináptico, puede ser variable. La existencia de esta variabilidad hace que hablemos de dos tipos de neurotransmisión: la neurotransmisión rápida y la neurotransmisión lenta. La primera hace referencia a la acción inmediata, en cuestión de milisegundos, mientras que la segunda hace referencia a una acción de larga duración y moduladora de los neurotransmisores.
- La excitabilidad es la propiedad que tiene la célula nerviosa de adquirir un movimiento vibratorio molecular bajo la acción de un excitante. La célula puede ser excitada por un centro nervioso, por un excitante natural como la luz o por un excitante artificial como una descarga eléctrica. El estímulo propagado se denomina impulso nervioso, y su paso de un punto a otro de la fibra nerviosa es la conducción nerviosa. La conductibilidad es la propiedad que tiene el nervio periférico de asegurar la propagación del movimiento vibratorio a lo largo del nervio en la forma ondulatoria a la manera que se propaga una onda en la superficie del agua. Esta propiedad permite a una dendrita transmitir a un centro nervioso la excitación que proviene de un pinchazo periférico, por ejemplo, y a un cilindro eje de llevar a otra neurona o a un músculo la excitación que proviene de un centro nervioso. Para que se ejerza la conductibilidad es necesario que el nervio no haya sufrido ninguna degeneración y que en su trayecto tenga perfecta continuidad. En el nervio normal la intensidad del impulso se mantiene constante durante todo el trayecto, obedeciendo a la ley del « todo o nada ».1 Un nervio puede perder la excitabilidad sin perder la conductibilidad; así la parte de un nervio sometida a la acción del gas carbónico, deja de ser excitable; pero sí se aplica la corriente eléctrica a la otra parte del nervio, la parte no excitable podrá conducir la excitación. Un nervio no se cansa al conducir el flujo nervioso; pero un centro nervioso puede fatigarse con un trabajo intelectual intenso. La conducción de un nervio sensitivo es centrípeda y la de un nervio motor es centrífuga. Los nervios mixtos participan en las dos cualidades.
- Para llevar a cabo su función implicada en la transmisión de información, todas las sinapsis químicas están constituidas por tres elementos: un elemento pre-sináptico, un elemento post-sináptico y una hendidura sináptica. El elemento presináptico se trata de la terminación nerviosa que contiene y libera el neurotransmisor, el cual se almacena en las vesículas sinápticas. La hendidura sináptica es de un espacio de unos 20-30 nm de espesor de separación entre el elemento pre- y post-sináptico. El elemento postsináptico se compone de una membrana plasmática en la segunda neurona enfrentada a la hendidura sináptica. Aunque el axón o el soma de una neurona pueden actuar como elemento postsináptico, los más comunes son los troncos dendríticos y las espinas dendríticas. En la cara interna de su membrana postsináptica suele haber un material denso, que da lugar a la denominada densidad postsináptica. http://www.ciencia.cl/CienciaAlDia/volumen5/numero2/articulos/articulo5.html
- Los nervios son los elementos del sistema nervioso periférico encargados de transportar los impulsos nerviosos por todo el cuerpo. Cada nervio está formado por uno o varios fascículos de fibras nerviosas. A su vez, cada fibra nerviosa se compone del axón de la neurona y de las células de Schwann que lo recubren y facilitan el transporte y la velocidad del impulso nervioso. Las células de Schwann actúan como aislante, gracias a la composición de mielina de su citoplasma. Los nervios pueden ser muy largos, como los que van desde la médula espinal hasta la punta del dedo de un pie. Cada fascículo del nervio está rodeado por una capa de tejido conjuntivo llamada perineurio. Si el nervio tiene más de un fascículo, todos ellos están rodeados por otra capa llamada epineurio. Hay básicamente dos tipos de nervios, según su función: los nervios somáticos: son los que transportan los impulsos nerviosos producto de las acciones voluntarias del cerebro. Estos nervios inervan los músculos para producir su movimiento. los nervios autónomos o vegetativos: son los que pertenecen al sistema nervioso autónomo, que es el encargado de dirigir las funciones involuntarias de control de los órganos del cuerpo, como el corazón, los pulmones, el sistema digestivo, etc. Uno de los nervios más importantes de sistema nervioso autónomo o vegetativo es el nervio vago, que controla numerosas funciones vitales.