Ministerio del Poder Popular para
la Educación Superior
Universidad Pedagógica Experimental
de los Llanos
Extensión Barinas
Barinas estado Barinas
FISIOLOGÍA DEL SISTEMA NERVIOSO
Profesora:
MSc. María E. Ramírez
Johana Cartagena
Zoraida Delgado
EDUCACIÓN ESPECIAL Nº 2
Sistema Nervioso Humano
Anatómicamente, el sistema nervioso de los seres humanos se agrupa en distintos órganos, los cuales conforman estaciones por donde pasan las vías neurales. Así, con fines de estudio, se pueden agrupar estos órganos, según su ubicación, en dos partes: sistema nervioso central y sistema nervioso periférico.
El Sistema Nervioso Central: está formado por el encéfalo y la médula espinal, se encuentra protegido por tres membranas, las meninges. En su interior existe un sistema de cavidades conocidas como ventrículos, por las cuales circula el líquido cefalorraquídeo.
El encéfalo: es la parte del sistema nervioso central que está prote
Esquema del Sistema Nervioso Central Humano se compone en dos partes: encéfalo (cerebro,cerebelo, tallo encefálico) y médula espinal.
gida por los huesos del cráneo. Está formado por el cerebro, el cerebelo y el tallo cerebral.
Cerebro: es la parte más voluminosa. Está dividido en dos hemisferios, uno derecho y otro izquierdo, separados por la cisura interhemisférica y comunicados mediante el Cuerpo calloso. La superficie se denomina corteza cerebral y está formada por re plegamientos denominados circunvoluciones constituidas de sustancia gris. Subyacente a la misma se encuentra la sustancia blanca. En zonas profundas existen áreas de sustancia gris conformando núcleos como el tálamo, el núcleo caudado o el hipotálamo.
Cerebelo:está en la parte inferior y posterior del encéfalo, alojado e
n la fosa cerebral posterior junto al tronco del encéfalo.
Tallo cerebral: compuesto por el mesencéfalo, la protuberancia anular y el bulbo raquídeo. Conecta el cerebro con la médula espinal.
La médula espinal: es una prolongación del encéfalo, como si fuese un cordón que se extiende por el interior de la columna vertebral. En ella la sustancia gris se encuentra en el interior y la blanca en el exterior.
UN VÍDEO DONDE PUEDEN OBTENER UNA INFORMACIÓN VISUAL Y AUDITIVA MAS AMPLIA PARA SU INTERÉS EDUCATIVO.
El sistema nervioso periférico (SNP) es el aparato del sistema nervioso formado por nervios y neuronas que residen o se extienden fuera del sistema nervioso central (SNC), hacia los miembros y órganos. La función principal del SNP es conectar el SNC a los miembros y órganos. La diferencia entre este y el SNC está en que el sistema nervioso periférico no está protegido por huesos o por la barrera hematoencefálica, lo que permite la exposición a toxinas y daños mecánicos. El sistema nervioso periférico es, así, el que coordina, regula e integra nuestros órganos internos, por medio de los axones. En algunos textos se considera que el sistema nervioso autónomo es una subdivisión del sistema nervioso periférico, pero esto es incorrecto ya que, en su recorrido, algunas neuronas del sistema nervioso autónomo pueden pasar tanto por el sistema nervioso central como por el periférico, lo cual ocurre también en el sistema nervioso somático. La división entre sistema nervioso central y periférico tiene solamente fines anatómicos. Está compuesto por 12 pares de nervios craneales y pares de nervios espinales. En el sistema nervioso periférico (SNP) las células de Schwann ayudan a guiar el crecimiento de los axones y a la regeneración de las lesiones (neurapraxia yaxonotmesis, pero no en la neurotmesis).
Sistema nervioso periférico: está formado por los nervios, craneales y espinales, que emergen del sistema nervioso central y que recorren todo el cuerpo. Conteniendo axones de vías neurales con distintas funciones y por los ganglios periféricos. Que se encuentran en el trayecto de los nervios y que contienen cuerpos neuronales, los únicos fuera del sistema nervioso central.
Los Nervios Craneales: son 12 pares que envían información sensorial procedente del cuello y la cabeza hacia el sistema nervioso central. Reciben órdenes motoras para el control de la musculatura esquelética del cuello y la cabeza. Estos tractos nerviosos son:
Par I. Nervio olfatorio, con función únicamente sensitiva quimiorreceptora.
Par II. Nervio óptico, con función únicamente sensitiva fotorreceptora.
Par III. Nervio motor ocular común, con función motora para varios músculos del ojo.
Par IV. Nervio patético, con función motora para el músculo oblicuo mayor del ojo.
Par V. Nervio trigémino, con función sensitiva facial y motora para los músculos de la masticación.
Par VI. Nervio abducens externo, con función motora para el músculo recto del ojo.
Par VII. Nervio facial, con función motora somática para los músculos faciales y sensitiva para la parte más anterior de la lengua.
Par VIII. Nervio auditivo, recoge los estímulos auditivos y del equilibrio-orientación.
Par IX. Nervio glosofaríngeo, con función sensitiva quimiorreceptora (gusto) y motora para faringe.
Par X. Nervio neumogástrico o vago, con función sensitiva y motora de tipo visceral para casi todo el cuerpo.
Par XI. Nervio espinal, con función motora somática para el cuello y parte posterior de la cabeza.
Una retroalimentación educativa de esta información.
Los Nervios Espinales: son 31 pares y se encargan de enviar información sensorial (tacto, dolor y temperatura) del tronco y las extremidades, de la posición, el estado de la musculatura y las articulaciones del tronco y las extremidades hacia el sistema nervioso central y, desde el mismo, reciben órdenes motoras para el control de la musculatura esquelética que se conducen por la médula espinal. Estos tractos nerviosos son:
Ocho pares de nervios raquídeos cervicales (C1-C8)
Doce pares de nervios raquídeos torácicos (T1-T12)
Son aquellas que pueden transmitir o potencial de acción o corriente eléctrica, mediante el cual se produce el acortamiento muscular ( o contracción muscular) así como desencadenar otras funciones.
Ante de determinado estimulo, dicho potencial de reposo, se invierte, dando lugar un potencial de acción, el se va propagando.Son llamadas así células excitables. Representadas por células nerviosas, neuronas y células musculares. Las señales, sus sensaciones de calor, frío, dolor se transmiten por estos potenciales de acción.
CARACTERÍSTICAS CELULAR
La membrana de las células está polarizada, debido a que hay un reparto desigual de cargas eléctricas entre el interior y el exterior de la célula. Esto crea una diferencia de potencial, siendo el exterior positivo respecto al interior. En el exterior, en el líquido intersticial, el anión más abundante es el cloro. En el citoplasma, los aniones más abundantes son las proteínas, que en el pH celular se ionizan negativamente.
El catión más abundante en el líquido intersticial es el sodio, y en el citoplasma el potasio y la mayor parte de los cambios en el potencial son debidos al intercambio de estos iones.
La representación gráfica de la variación de potencial respecto al tiempo es el potencial de acción. La cantidad de estímulo necesario para provocar la actividad de una neurona, se denomina umbral de excitabilidad. Alcanzado este umbral, la respuesta es un potencial de acción independiente del estímulo. Es decir, sigue la ley del todo o nada. Esto es debido a los canales activados por voltaje de sodio.
Durante la despolarización, la neurona no es excitable y se dice que está en periodo refractario absoluto. Durante la hiperpolarización subsiguiente, la neurona es parcialmente excitable, parcialmente refractaria, es decir, que se precisa un estímulo más intenso para provocar un nuevo potencial de acción, ya que ha aumentado el umbral de excitabilidad.
TIPOS DE CELULAS EXCITABLES
La Neurona: célula nerviosa, son las especializadas para la recepción de estímulos, conducción de impulso nerviosos.
Células Musculares: musculo liso, cardíaco y esquelético, el musculo liso son las paredes de las vísceras ( estomago, intestino, vasos sanguíneos ...) involuntario. Cardíaco son los estriados e involuntarios y los esqueléticos, unido a los huesos; responsable del movimiento coordinado y voluntario.
Células Sensoriales: Receptores de la vista y oído.
Bomba Na/k: continuamente saca 3 Na de la célula e introduce las dos k. se denomina bomba electrogénica pues actúa contra un gradiente eléctrico, pues deja menor cargas positivas dentro de la células (electro negativo en el interior).
Creando la condición para que haya diferencias de concentración a un lado y otro de la membrana.
Es una secuencia de una variación característica del potencial de membrana de una célula excitable que se produce cuando se estimula hasta provocar una despolarizacion que alcance el valor de su potencial critico y que se autogenera de forma espontanea, rápida y siempre idéntica, es decir siempre con la misma amplitud, independientemente de la intensidad del estimulo (supraumbral).
Se puede decir potencial en reposo indica lo que sucede con la neurona en reposo, el potencial de acción señala lo que pasa cuando la neurona transmite información por el axón, lejos del soma (cuerpo celular). Los neurocientíficos emplean otras palabras, como "espiga" o "impulso" para describir el potencial de acción. El potencial de acción es una explosión de actividad eléctrica creado por una corriente despolarizadora. Esto significa que un evento (estímulo) hace que el potencial de reposo llegue a 0 mV. Cuando la despolarización alcanza cerca de -55 mV la neurona lanza un potencial de acción. Este es el umbral. Si la neurona no alcanza este umbral crítico, no se producirá el potencial de acción. De igual forma, cuando se alcanza el umbral siempre se produce un potencial de acción estándar ...para cualquier neurona dada el potencial de acción es siempre el mismo. No existen potenciales grandes o pequeños en una neurona, todos los potenciales son iguales. Por lo tanto, la neurona o no alcanza el umbral o se produce un potencial de acción completo; este es el principio del "TODO O NADA".
Podemos decir que la velocidad, frecuencia y simplicidad de los potenciales de acción varía según el tipo celular e incluso entre células del mismo tipo. Aun así, los cambios de voltaje tienden a tener la misma amplitud entre ellas. En una misma célula, varios potenciales de acción consecutivos son prácticamente indistinguibles. La "causa" del potencial de acción es el intercambio de iones a través de la membrana celular. Primero, un estímulo abre los canales de sodio. Dado que hay algunos iones de sodio en el exterior, y el interior de la neurona es negativo con relación al exterior, los iones de sodio entran rápidamente a la neurona. El sodio tiene una carga positiva, así que la neurona se vuelve más positiva y empieza a despolarizarse. Los canales de potasio se demoran un poco más en abrirse; una vez abiertos el potasio sale rápidamente de la célula, revirtiendo la despolarización. Más o menos en este momento, los canales de sodio empiezan a cerrarse, logrando que el potencial de acción vuelva a −70 mV (repolarización). En realidad el potencial de acción va más allá de -70 mV (hiperpolarización), debido a que los canales de potasio se quedan abiertos un poco más. Gradualmente las concentraciones de iones regresan a los niveles de reposo y la célula vuelve a -70 mV.
Los Iones implicados en la Sinápsis química entre la membrana presináptica y postsináptica son el Na+ y K+, se los localiza a nivel de la membrana plasmática constituyendo una Bomba de NaK, cuando una neurona está en estado de reposo, el exterior de la neurona es electropositivo por el Na y el interior es electronegativo por el K, cuando es excitada por el Impulso nervioso( Potencial de Acción o Despolarización) se produce una Inversión momentánea de cargas debido que la membrana plasmática es permeable a estos iones, entones mientras el impulso nervioso viaja por el Axón o por la membrana neuronal( estrangulaciones de Ranvier) el exterior se hace electronegativo por el pasaje momentáneo del K hacia el exterior y el inerioir electropositivo por la entrada del Na, luego que el impuilso nervioso se escapade la neurona en Sinápsis se Reconstituyen las cargas( Repolarización). El impulso nervioso es dejado en un espacio intermedio entre 2 neuronas adyacentes llamado Hendidura Sináptica donde los Neurotransmisores( Acetilcolinesterasa) liberados por las perillas sinápticas ubicadas en las terminaciones del Telendrón facilitan el traspaso del impulso nervioso hacia la neurona Postsináptica.
Ley de Todo o Nada
Si al estimular una célula excitable la despolarizacion de su membrana no alcanza el valor de su potencial critico o umbral, la célula retorna de inmediato a sus condiciones de reposo por propiedad eléctricas pasivas ( no sucede nada). Mientras que si la intensidad del estímulo es suficiente para que se alcance el valor del potencial critico se autogenera de inmediato un potencial de acción y amplitud constante con independencia del cual se la intensidad del estímulo que se propaga con esa misma amplitud a lo largo de la célula.
Principio neurofisiológico según el cual si un estímulo es de la intensidad suficiente para alcanzar o sobrepasar el umbral de excitación de una neurona, se desencadenará un impulso nervioso de la misma magnitud. Si el estímulo es débil no se producirá ningún tipo de reacción.
Principio por el que el músculo cardíaco cuando se haya bajo cualquier estímulo por encima del umbral, responderá con una contracción de potencia máxima, o bien no se contraerá en absoluto en caso de que el estímulo no esté por encima del umbral.
Transmisión del Potencial
También llamado impulso eléctrico, es una onda de descarga eléctrica que viaja a lo largo de la membrana celular modificando su distribución de carga eléctrica. 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 seres vivos. Pueden generarse por diversos tipos de células corporales, pero las más activas en su uso son las células del sistema nervioso para enviar mensajes entrecélulas nerviosas (sinapsis) o desde células nerviosas a otros tejidos corporales, como el músculo o las glándulas.
Muchas plantas también generan potenciales de acción que viajan a través del floema para coordinar su actividad. La principal diferencia entre los potenciales de acción de animales y plantas es que las plantas utilizan flujos de potasio y calcio mientras que los animales utilizan potasio y sodio.
Los potenciales de acción son la vía fundamental de transmisión de códigos neurales. Sus propiedades pueden frenar el tamaño de cuerpos en desarrollo y permitir el control y coordinación centralizados de órganos y tejidos.
Podemos decir que la repolarización se trata de la recuperación de la carga iónica naturalpor parte de una célula. En el caso de las neuronas, el impulso eléctrico puede generar tres clases derespuestas: polarización, despolarización y repolarización.
La neurona en reposo tiene carga negativa por dentro y carga positiva por fuera. La despolarización lo que hace es invertir esa condición, mientras que la repolarización supone la recuperación de la polarización original.
Concentración iónica
Por fuera y dentro de la membrana celular, existen moléculas en estado iónico (con carga eléctricas positivas o negativas) que se hallan en diferentes concentraciones:
a) externamente, gran concentración de iones de sodio (Na+) e iones cloruro (CI-)
b) internamente, gran concentración de iones potasio (K+) e iones de diversos ácidos orgánicos (Ac. org. -)
Distribución de iones en torno a la membrana neuronal
Todos estos iones tienden a difundir desde el lugar de mayor concentración al de menor, pero la membrana neuronal es selectiva, siendo impermeable al sodio y a los ácidos orgánicos y solo permitiendo el pasaje del cloro y el potasio, los cuales entran y salen libremente.
Repolarización de la membrana neuronal
Bomba de sodio
Una alta concentración intracelular de ión sodio resulta tóxica para las células, por lo cual éstas deben expulsarlo nuevamente al exterior. Como la membrana neuronal es impermeable a este ión, esta expulsión representa un trabajo, es decir se requiere gasto de energía. esta energía es suministrada por un proceso denominado bomba de sodio-potasio, la cual insume ATP (energía química proveniente de la respiración celular).
Repolarización de la membrana
Períodos Refractarios
Son los Mecanismos responsables del surgimiento y la transmisión del impulso nervioso,el mecanismo que hace que la neurona reproduzca los impulsos nerviosos que le llegan de otras zonas del sistema nervioso (excitación), así como también el mecanismo que hace que la neurona "frene" los impulsos nerviosos que le llegan (inhibición), garantizándose así una regulación muy fina y eficaz por parte del sistema nerviososobre las funciones de todos y cada uno de los órganos y subsistemas de nuestro organismo.
El período refractario es el tiempo que debe transcurrir para que un estímulo umbral sea capaz de producir un nuevo potencial de acción. Por eso mientras se está produciendo un potencial de acción volvemos a aplicar un estímulo umbral en el mismo punto de la membrana este estímulo nuevo no podrá producir un nuevo potencial de acción. Para que un estímulo umbral sea capaz de producir un nuevo potencial de acción en ese mismo punto de la membrana deberá transcurrir un mínimo de tiempo.
Un período refractario se identifica en la fisiología como la cantidad de tiempo requerido para que un sistema de órganos excitables vuelvan a su estado de reposo. Durante este tiempo, el sistema del órgano respectivo es incapaz de repetir la acción excitatoria hasta que sea devuelto a su estado de reposo. En términos de potenciales de acción electroquímica dentro del cuerpo, tal como en las células musculares y el sistema nervioso, el periodo refractario se define de dos maneras diferentes: el período refractario efectivo o absoluto y el período refractario relativo.
Período Refractario Absoluto
El período refractario absoluto tiene lugar al principio del potencial de acción. Durante este período NINGÚN estímulo, por intenso que sea, podrá producir un nuevo potencial de acción. [Los canales de Na+ o ya están abiertos o están inactivados, no se pueden volver a abrir].
Durante este tiempo, un segundo estímulo no inducirá un segundo potencial de acción. Esto significa que, independientemente de la fuerza del estímulo, una célula o un grupo de ellas, no son capaces de responder.
Período Refractario Relativo
Durante este período un estímulo umbral no puede producir un potencial de acción, pero un estímulo supraumbral suficientemente intenso SÍ que podrá producir un nuevo potencial de acción.
Esto es debido a que durante el período refractario muchos de los canales de Na+ han pasado de estar inactivados a estar cerrados, se pueden volver a abrir. No obstante, la estimulación ha de ser más intensa, ya que no hay suficientes canales de Na+ cerrados (que no estén inactivados).
El período refractario relativo describe un tiempo posterior al período refractario absoluto. A diferencia de este, es posible iniciar un segundo potencial de acción. Sin embargo, esto sólo se produce si un cierto umbral es alcanzado por el segundo estímulo. En la mayoría de los casos, se requiere un estímulo muy fuerte para iniciar un segundo potencial de acción durante el periodo refractario relativo.
Zoraida Delgado
Son aquellas que pueden transmitir o potencial de acción o corriente eléctrica, mediante el cual se produce el acortamiento muscular ( o contracción muscular) así como desencadenar otras funciones.
Muchas plantas también generan potenciales de acción que viajan a través del floema para coordinar su actividad. La principal diferencia entre los potenciales de acción de animales y plantas es que las plantas utilizan flujos de potasio y calcio mientras que los animales utilizan potasio y sodio.
Período Refractario Relativo