Tema 10. El sistema nervioso humano A.- .- Organización general del sistema nervioso: órganos receptores, de coordinación y efectores B. Bases del funcionamiento del sistema nervioso. -Descripción de la morfología neuronal. -Fisiología de la transmisión del impulso nervioso en el axón. -La comunicación sináptica C.- Los receptores sensoriales. -Descripción de los tipos de receptores sensoriales. -Anatomía del ojo, el oído, el olfato, el gusto y los receptores para el tacto. -Fisiología general de los receptores sensoriales D.- Anatomía del Sistema Nervioso Central. -Anatomía del encéfalo. -Anatomía de la médula espinal E.- Anatomía del Sistema Nervioso Periférico F.- La ejecución de las respuestas: órganos efectores y tipos de respuesta motora. G.- Patologías más frecuentes del sistema nervioso: enfermedades neurodegenerativas, enfermedades mentales y accidentes medulares
SISTEMA NERVIOSO
Cultivo de neuronas dopaminérgicas El color rojo es una proteína exclusiva de neuronas, las verdes muestran la enzima productora de dopamina y en azul está teñido el ADN
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Todas estas funciones se pueden agrupar en tres:
FUNCIÓN SENSITIVA. Percibe todos los cambios externos e internos. Está formado por las neuronas llamadas sensitivas o aferentes que mandan esta información al sistema nervioso central (encéfalo y médula espinal) FUNCIÓN INTEGRADORA. Es la encargada de procesar la información de los órganos de los sentidos y elaborar las respuestas. Está formada por neuronas asociativas o interneuronas. La mayoría de las neuronas son de este tipo
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FUNCIÓN MOTORA. Ejecuta las órdenes elaboradas por el SNC: controlar órganos efectores, músculos o glándulas. Está a cargo de las neuronas motoras o eferentes
Neuronas sensitivas
Neuronas asociativas
Neuronas motoras
Vías aferentes: Nervios
sensitivos
Vías eferentes: Nervios motores
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La organización básica del sistema nervioso está formada por dos grandes estructuras: ►El Sistema Nervioso Central (SNC), formado por el encéfalo y la médula espinal ►El Sistema Nervioso Periférico (SNP), formado por los tejidos nerviosos no protegidos por el esqueleto: principalmente nervios
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Sistema nervioso periférico
Sistema nervioso central
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MORFOLOGÍAS NEURONALES SEGÚN LA PROLONGACIÓN AXÓNICA
MULTIPOLAR BIPOLAR UNIPOLAR
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MORFOLOGÍAS NEURONALES
Célula de Purkinje
Neurona pirmaidal
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Todas las neuronas tienen tres partes fundamentales: Cuerpo o soma neuronal Dendritas Axón
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Dendritas
Terminal axónico
Botón sináptico
Nodo de Ranvier
Núcleo celular
Cuerpos de Nissl (RER)
Orgánulos celulares
Cono axónico
Axón
Vaina de mielina
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Axón presináptico
Neurofilamentos
Nerotransmisores
Liberación de NT
Brecha sináptica
Vesículas sinápticas
Neurona postsináptica
Mitocondrias
Microtúbulos
SINAPSIS
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La forma de las neuronas está relacionada con su función: establecer redes neuronales
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El tamaño del cuerpo de las neuronas es variable pero algunas tienen un axón desproporcionadamente grande
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TIPOS DE CÉLULAS DE LA NEUROGLIA
ASTROCITOS Sus prolongaciones les dan una forma estrellada característica. Hay dos tipos los protoplásmicos propios de la sustancia gris, con muchas ramificaciones cortas; y los astrocitos fibrosos menos ramificados pero de prolongaciones más largas. Se encuentran en la sustancia blanca
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OLIGODENDROCITOS Son parecidos a los astrocitos pero más pequeños y con menos ramificaciones Básicamente son los encargados del mantenimiento de la vaina de mielina en el SNC
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MICROGLÍA De pequeño tamaño y con pocas prolongaciones Tienen función fagocitaria como los macrófagos
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CÉLULAS DE SCHWANN Son las responsables de la formación de la vaina de mielina, una estructura que aísla los axones de las neuronas en el SNP
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Los axones mielinizados transmiten mucho más rápidamente los impulsos nerviosos La presencia de muchos axones mielinizados forma la sustancia blanca, mientras que la sustancia gris está formada por somas neuronales La distribución de ambas es diferente en el encéfalo y en la médula
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Sección de encéfalo y de médula donde se muestra la diferente distribucíon de las materias blanca y gris
Materia gris
Materia blanca
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CÉLULAS EPENDIMARIAS Como índica su nombre son las células que cubren el Epéndimo, la cavidad central de la médula y los ventrículos cerebrales Su función parece estar relacionada con el mantenimiento del líquido cefalorraquídeo
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RESUMEN DE LAS CÉLULAS DE LA NEUROGLÍA
Astrocitos
Células ependimarias
Oligodendrocitos
Microglia
C. De Schwann
►
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GENERACIÓN DE UN IMPULSO NERVIOSO
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La membrana del axón neuronal tiene una diferencia de potencial eléctrico de -70 mV Este es el llamado potencial en reposo, y se debe a la desigual distribución de iones entre el interior y el exterior celular Principalmente el Na+ y el K+, aunque también participan otros
SISTEMA NERVIOSO
SISTEMA NERVIOSO
La apertura, o cierre, de los canales para Na+ y K+ pueden ser controlados por neurotransmisores o por voltaje…
SISTEMA NERVIOSO
La generación del potencial de acción en el cono axónico va a propagarse a lo largo del axón por la apertura de canales activables por voltaje Esto hace que se propague de un modo parecido a como lo hacen las fichas de dominó, pero a diferencia de esta se va regenerando el potencial de reposo por detrás del impulso nervioso
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PROPAGACIÓN DEL IMPULSO NERVIOSO
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En los axones mielinizados el impulso nervioso viaja más rápido porque sólo se produce el tránsito de iones en los nódulos de Ranvier
Este tipo de transmisión del impulso se llama conducción saltatoria
Animación IN
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El impulso nervioso tiene las siguientes características: ► Es unidireccional: se propaga desde el soma neuronal hasta el terminal axónico, nunca al revés ►Es del tipo todo/nada ►Siempre tiene la misma amplitud ►No depende de la intensidad del estímulo ni de su naturaleza
SINAPSIS
Llamamos sinapsis a la conexión entre dos neuronas
SISTEMA NERVIOSO
SISTEMA NERVIOSO
SISTEMA NERVIOSO
Por tanto, cuando la neurona postsináptica recibe el impulso nervioso pueden ocurrir diferentes respuestas dependiendo del tipo de neurotransmisor… ► Básicamente puede excitarse, es decir, la señal induce a la neurona a emitir a su vez un nuevo impulso nervioso ► O puede inhibirse: bloquear la emisión de un nuevo impulso nervioso
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Vamos a describir los principales neurotransmisores… ACETILCOLINA Es principalmente un NT excitatorio Es el NT que se libera en los nervios motores (SNP) y también en algunas sinapsis del SNC
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Hay que tener en cuenta que un mismo neurotransmisor puede tener diferente efecto en la célula postsináptica dependiendo del tipo de receptor de membrana al que se une
Un ejemplo bien conocido son los receptores colinérgicos de tipo nicotínico y muscarínico
Nicotina Muscarina
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GLUTAMATO Es el NT excitatorio más extendido en el SNC Induce una despolarización muy potente en las neuronas postsinápticas
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SEROTONINA Producida por neuronas localizadas en el SNC (bulbo raquídeo y núcleos del rafe) Actúa en la percepción sensorial, la regulación de la temperatura, el estado de ánimo y el hambre
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DOPAMINA También es de tipo excitatorio Actúa en el SNC, principalmente en el sistema límbico (substantia nigra)
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NORADRENALINA Es principalmente de tipo excitatorio Ampliamente distribuida en el SNC y SNP Tiene un papel importante en el estado de ánimo
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GLICINA Y ÁCIDO γ AMINO BUTÍRICO (GABA) Son los dos principales NT inhibitorios el primero en el SNP y el GABA en el cerebro La tercera parte de las sinapsis cerebrales liberan GABA
Glicina GABA
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La clasificación de los receptores se puede hacer atendiendo a diversos criterios:
LOCALIZACIÓN ►Exteroceptores. Se sitúan en el exterior del cuerpo y reciben estímulos externos: oido, vista, tacto… ►Interoceptores. Situados en los vasos sanguíneos, vísceras, y otras estructuras internas; son sensibles a cambios del medio interno ►Propioceptores. Están en músculos, tendones …y dan información de la posición, tensión etc
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TIPO DE ESTÍMULO
► Mecanorreceptores: presión, deformación, estiramiento, etc ► Termorreceptores: cambios de temperatura Fotorreceptores: a la luz ► Quimiorreceptores: presencia de sustancias químicas ► Nociceptores: responden al daño físico ► Osmorreceptores: a la presión osmótica de los líquidos internos
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El gusto y el olfato son dos receptores de tipo químico
Aunque tienen una diferente localización, las sensaciones gustativas y olfativas están íntimamente interrelacionadas
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El olfato reside en el llamado bulbo olfatorio situado en el interior de la nariz
Olfato
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La nariz contiene entre 10 y 100 millones de receptores olfativos
Los receptores olfativos son neuronas de tipo bipolar
Axón que atraviesa la placa cribosa
Dendrita
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Epitelio olfatorio
Mucosidad
Tracto olfatorio
Etmoides
Cilios olfatorios
Neurona olfatoria
Axón de la neurona olfatoria
Dendrita de la neurona olfatoria
Neurona del bulbo olfatorio
Sinapsis
Glándula olfatoria
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UMBRALES OLFATORIOS
Podemos detectar 0,4 10 -9 g por litro de aire de β mercaptoetanol
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El sentido del gusto reside en las papilas gustativas de la lengua Hay tres tipos: filiformes, circunvaladas y fungiformes
Gusto
Circunvaladas o caliciformes
Filiformes
Fungiformes
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Papilas filiformes
Papilas circunvaladas
Botones gustativos
Tejido conectivo
Tejido muscular
Glándulas salivales
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Botón gustativo
Poro gustativo
Células gustativas Sinapsis
Neuronas sensitivas de primer orden
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El gusto es mucho menos sensible que el olfato tanto en el umbral de detección, como en los sabores primarios, sólo detectamos cinco:
Salado Dulce Ácido Amargo Umami
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Capsaicina
¿Por qué pican las guindillas?
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Carúncula lagrimal
Conjuntiva (Encima de la esclerótica)
Estructuras accesorias del ojo
Pestañas
Vista
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APARATO LAGRIMAL
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Los ojos se encuentran situados en las llamadas órbitas oculares formadas por huesos del cráneo Cada ojo se mueve gracias a la actividad de seis músculos extrínsecos del ojo Estos músculos son un ejemplo de precisión
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MÚSCULOS EXTRÍNSECOS DEL OJO
Recto superior
Recto inferior
Recto externo Recto interno
Oblicuo superior
Oblicuo inferior
Elevador del párpado
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SISTEMA NERVIOSO
Córnea
Esclerótica
SISTEMA NERVIOSO
Esclerótica
Coroides
Iris
Cuerpo ciliar
Retina
SISTEMA NERVIOSO
LUZ
Flujo del impulso nervioso
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Fóvea
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Córnea
Fibras zonulares Cuerpos y procesos ciliares
Cristalino
Iris
Cámaras anterior y posterior
SISTEMA NERVIOSO
Enfoque cercano Enfoque lejano
Acomodación del cristalino
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Básicamente son tres alteraciones: miopía, hipermetropía y astigmatismo
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Vamos a describir el proceso de la transducción de la señal luminosa en un impulso nervioso en la retina
Conos
Bastones
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LUZ
Cono Bastón
Discos Plieguess
Bastón y cono
SISTEMA NERVIOSO
SISTEMA NERVIOSO
El retinal es la sustancia que absorbe la luz en todos los fotorreceptores, las opsinas son de 4 tipos de forma que pueden absorber diferentes tipos de luz (diferente longitud de onda)
SISTEMA NERVIOSO
SISTEMA NERVIOSO
Quiasma óptico
Nervios ópticos
Tractos ópticos
Núcleo geniculado lateral (Tálamo)
Corteza visual primaria
Campos visuales
SISTEMA NERVIOSO
Anatomía del oído
Oído externo Oído medio
Oído interno
OÍDO Y EQUILIBRIO
SISTEMA NERVIOSO
El oído externo está formado por el pabellón auditivo, el conducto auditivo externo y el tímpano o membrana timpánica
Pabellón auditivo
Conducto auditivo
Tímpano
Hueso temporal
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Oído medio
Hueso temporal
Tímpano
Martillo
Yunque Estribo
Musculo tensor del tímpano
Músculo estapedio
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El conducto faringotimpánico , o trompa de Eustaquio, comunica el oído medio con la nasofaringe y permite igualar la presión del aire a un lado y otro del tímpano
FARINGE
Cornete inferior
NASOFARINGE
OROFARINGE
LARINGOFARINGE
Orificio faríngeo de la trompa de Eustaquio
Tráquea
Epíglotis
Esófago
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SISTEMA NERVIOSO
El estribo encaja dentro de la ventana oval
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El oído interno también se conoce como laberinto
Conductos semicirculares
Cóclea o caracol
Vestíbulo
Ventana redonda
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Sáculo
Utrículo
Laberinto óseo La parte externa es el llamado laberinto óseo, que envuelve al laberinto membranoso
Entre ambos hay un líquido llamado perilinfa
Y en el interior del membranoso se encuentra la endolinfa
Laberinto membranoso
Nervio vestibulococlear
Ventana oval
Ventana circular
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La intensidad se mide en decibelios (dB). Es una escala logarítmica La intensidad mínima que percibe un oído sano son 0 dB. Un susurro, como las hojas movidas por el viento, unos 15 Db; una conversación 60 dB. Por encima de 120 dB resulta molesto, y 140 dB es el umbral del dolor
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Tímpano
Cadena de huesecillos
Cóclea Estímulo (Sonido)
Potencial de acción
Captación del sonido
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La cóclea es una estructura tubular enrollada en espiral
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Sección de un segmento coclear
Rampa vestibular (Perilinfa)
Rampa timpánica (Perilinfa)
Conducto coclear
(Endolinfa)
Órgano de corti
Nervio coclear
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El órgano encargado de la transducción del sonido es el órgano de Corti, que se encuentra en la cóclea
Membrana tectoria
Membrana basilar Células
sensitivas Nervio coclear
Estereocilios
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Células sensitivas de la cóclea y estereocilios
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La presión ejercida por la perilinfa sobre de las membranas tectoria y basilar modifica la posición de los estereocilios de las células sensitivas y esto produce la despolarización de las células sensoriales
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Cada zona de la cóclea responde a una frecuencia sonora diferente: la parte cercana al vestíbulo recibe las frecuencias más altas y las cercanas al helicotrema las bajas
Representación de la cóclea «desenrollada»
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Implante coclear
Equilibrio estático
Endolinfa
Otolitos
Células ciliadas
Nervio vestibular
Utrículo Sáculo
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Membrana otolítica
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Equilibrio dinámico
Nervio ampular
Cúpula
Ampolla
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El nervio vestibulococlear es el que sale del oído en dirección a la corteza auditiva. Es un nervio mixto
Nombre Tipo de receptor Estímulo y características
Corpúsculo de Meissner Mecanorreceptor Tacto fino y adaptación rápida
Plexos del folículo piloso Mecanorreceptor Tacto grueso y adaptación rápida
Discos de Merkel Mecanorreceptor Tacto fino y adaptación lenta
Corpúsculos de Ruffini Mecanorreceptor Estiramiento. Adaptación lenta
Corpúsculos de Pacini Mecanorreceptor Presión sostenida. Adaptación lenta
Corpúsculos de Krause Termorreceptor Frío. Adaptación rápida
Corpúsculos de Ruffini Termorreceptor Calor. Adaptación rápida
Terminaciones N. libres Nociceptores Dolor
RECEPTORES TÁCTILES
SISTEMA NERVIOSO
L
SISTEMA NERVIOSO
Corpúsculos de Pacini
Terminaciones nerviosas libres
Corpúsculos de Meissner
Discos de Merkel
Corpúsculos de Krause
Corpúsculos de Ruffini Terminaciones del
folículo piloso
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Animaciones del tema Animación de la sinapsis
Animación sinapsis colinérgica(II)
Test del Daltonismo