SISTEMA NERVIOSO Integración rápida Contenidos 1. Organización y función: Conceptos fundamentales Irritabilidad diferencial y tipos de sistema nervioso Niveles de integración del sistema nervioso humano Estructura, función y organización de las células nerviosas Organización general del cerebro 2. Impulso nervioso: Propiedades eléctricas de la membrana plasmática Potencial de reposo y potencial de acción Intensidad del potencial de acción Trasmisión del impulso nervioso y vías neuronales Actividad cerebral 3. Sinapsis Mecanismo e integración de la sinapsis Neurotransmisores Drogas que afectan la sinapsis 4. Vías aferentes y eferentes Estructura y función del ojo Transducción sensorial Control muscular y sistema nervioso autónomo Sinapsis neuromuscular Regulación nerviosa delas funciones autónomas Conceptos fundamentales Irritabilidad Estímulo Respuesta Irritabilidad diferencial y tipos de sistema nervioso Irritabilidad diferencial y tipos de sistema nervioso Irritabilidad diferencial y tipos de sistema nervioso Organización general esquemática del sistema nervioso humano Niveles de integración del sistema nervioso humano Estructura Función Médula espinal Control reflejo del movimiento de las extremidades y del tronco. Recibe e integra información sensorial proveniente de la piel, articulaciones y músculos de las extremidades y el tronco. Tronco encefálico Centros de control de funciones vitales autónomas, tales como la digestión, respiración y ritmo cardíaco. Cerebelo Coordinación muscular, aprendizaje de habilidades motoras. 6y7 5 4 Diencéfalo, tálamo e hipotálamo 2y3 Hemisferios cerebrales, corteza cerebral y centros profundos (ganglio basal, hipocampo) 1 Procesamiento de la información que llega a la corteza cerebral desde el resto del Sistema Nervioso Central (SNC). Regulación de las funciones autonómicas, endocrinas y viscerales. Procesos sensoriales y motores contralaterales, memoria, lenguaje, coordinación de respuestas autonómas y endocrinas en relación con estados emocionales. Comparación Sistema Nervioso – Endocrino Estructura, función y organización de las células nerviosas Células gliales: Que protegen y colaboran con las neuronas o o Que aceleran el impulso nervioso o o Astrocito Microglia Oligodendrocito Célula de Schwann Neuronas: Sensitivas Interneuronas Motoras Células gliales Neuronas: estructura básica 1. Soma 2. Dendritas 3. Núcleo 4. RER (Sustancia de Nissl) 5. Cono axónico 6. Neurofilamentos 7. Mitocondrias 8. Axón 9. Vaina de mielina (Célula de Schwann) 10.Nodo de Ranvier 11.Axón colateral 12.Ramificaciones terminales 13.Botones sinápticos Neuronas: vaina de mielina Neuronas: ejemplos Neuronas: diversidad Neuronas: componentes funcionales Neuronas: organización de los componentes funcionales Origen de los tejidos nerviosos: materia gris y blanca Distribución del tejido nervioso Control del arco reflejo Control antagónico de la contracción muscular Organización general del sistema nervioso central: encéfalo Organización general del sistema nervioso central Encéfalo: organización estructural Cerebro Cerebelo Mesencéfalo Protuberancia anular Bulbo raquídeo Tronco encefálico Cerebro: organización estructural Vías neuronales: dos ejemplos de vías sensitivas Áreas funcionales del cerebro: Tomografía de emisión de positrones Áreas funcionales del cerebro: Tomografía de emisión de positrones Sin estímulo Estímulo auditivo Áreas funcionales del cerebro: Tomografía de emisión de positrones Sin estímulo Estímulo visual Áreas funcionales del cerebro: Tomografía de emisión de positrones Sin estímulo Memoria Áreas funcionales del cerebro: Tomografía de emisión de positrones Sin estímulo Movimiento de un pie Cerebro: organización funcional general Funciones relativas al lenguaje: ejemplo de integración entre áreas Funciones relativas al lenguaje: descripción Funciones relativas al lenguaje: descripción Funciones relativas al lenguaje: descripción Contenidos 1. Organización y función: 3. Sinapsis Mecanismo e integración de la Conceptos fundamentales sinapsis Irritabilidad diferencial y tipos de Neurotransmisores sistema nervioso Drogas que afectan la sinapsis Niveles de integración del sistema nervioso humano Estructura, función y organización de 4. Vías aferentes y eferentes las células nerviosas Estructura y función del ojo Organización general del cerebro Transducción sensorial Control muscular y sistema 2. Impulso nervioso: nervioso autónomo Propiedades eléctricas de la Sinapsis neuromuscular membrana plasmática Regulación nerviosa delas Potencial de reposo y potencial de funciones autónomas acción Intensidad del potencial de acción Trasmisión del impulso nervioso y vías neuronales Actividad cerebral Membrana plasmática: recordando su estructura Membrana plasmática: origen de su polaridad Concentración (mM) Tipos de iones Citoplasma Potasio (K+) 400 Medio extracelular 20 Sodio (Na+) 50 440 Cloruro (Cl-) 52 560 Aniones orgánicos (A-) 385 --- Membrana plasmática: origen de su polaridad Pieza clave: Bomba Sodio - Potasio Método de estudio de la polaridad de la membrana neuronal Método de estudio de la polaridad de la membrana neuronal 1. Axón gigante (400 – 700 micras de diámetro ) 2. Microelectrodo 3. Electrodo de referencia 4. Pantalla del osciloscopio 5. Placa vertical superior 6. Placa vertical inferior 7. Medidor de voltajes 8. Barrido 9. Sistema generador de pulsos (estímulos eléctricos) con dos electrodos: un cátodo (-) y un ánodo (+) 10. El microelectrodo penetra en el interior del axón 11. El barrido da un salto y se ubica en esta nueva ubicación. La diferencia entre las dos posiciones marca la diferencia de potencial que existe entre el lado extremo y el interno de la membrana del axón Potencial de reposo y potencial de acción Pistas para explicar potencial de acción: permeabilidad del Na+ y K+ Origen del potencial de reposo Origen del potencial de acción Intensidad del potencial de acción Aceleración del impulso nervioso Contenidos 1. Organización y función: 3. Sinapsis Mecanismo e integración de la Conceptos fundamentales sinapsis Irritabilidad diferencial y tipos de Neurotransmisores sistema nervioso Drogas que afectan la sinapsis Niveles de integración del sistema nervioso humano Estructura, función y organización de 4. Vías aferentes y eferentes las células nerviosas • Estructura y función del ojo Organización general del cerebro • Transducción sensorial • Control muscular y sistema 2. Impulso nervioso: nervioso autónomo Propiedades eléctricas de la • Sinapsis neuromuscular membrana plasmática • Regulación nerviosa delas Potencial de reposo y potencial de funciones autónomas acción Intensidad del potencial de acción Trasmisión del impulso nervioso y vías neuronales Actividad cerebral Organización del botón sináptico 1. 2. 3. 4. Terminal nervioso Vaina de mielina Citoesqueleto Vesículas sinápticas inmaduras 5. Vesículas sinápticas maduras (aptas para la exocitosis) 6. Vesículas sináptica en exocitosis 7. Neurotransmisor 8. Espacio o hendidura sináptica 9. Membrana presináptica 10.Eudosoma 11.Vesícula sináptica en recuperación 12.Canales de calcio Sinapsis química Interacción del neurotransmisor con el receptor Sinapsis exitatoria e inhibitoria Función integradora de la sinapsis Neurotransmisores Neurotransmisores Etapas de la sinapsis que pueden verse afectadas por drogas Efectos de las encefalinas y morfina en el control del dolor (anestésicos) Estimulación de la sinapsis por drogas Intensidad del estímulo: efecto en los potenciales de acción y la sinapsis Potenciales y sinapsis química en el arco reflejo Contenidos 1. Organización y función: 3. Sinapsis Mecanismo e integración de la Conceptos fundamentales sinapsis Irritabilidad diferencial y tipos de Neurotransmisores sistema nervioso Drogas que afectan la sinapsis Niveles de integración del sistema nervioso humano Estructura, función y organización de 4. Vías aferentes y eferentes las células nerviosas Estructura y función del ojo Organización general del cerebro Transducción sensorial Control muscular y sistema 2. Impulso nervioso: nervioso autónomo Propiedades eléctricas de la Sinapsis neuromuscular membrana plasmática Regulación nerviosa delas Potencial de reposo y potencial de funciones autónomas acción Intensidad del potencial de acción Trasmisión del impulso nervioso y vías neuronales Actividad cerebral Tipos de receptores Tipo de receptor Ejemplos Estímulos efectivos Mecanorreceptores Receptores táctiles: Corpúsculos de Pacini y de Meissner Propioceptores Husos musculares Órganos tendinosos de Golgi Receptores articulares Laberinto del oído Sáculo y utrículo Conductos semicirculares Células pilosas (órgano de Corti) Contacto, presión Quimiorreceptores Papilas gustativas, epitelio olfatorio Compuestos químicos específicos Termorreceptores Terminaciones y receptores nerviosos en piel y lengua Calor Fotorreceptores Conos y bastoncillos de la retina Energía luminosa Movimiento, posición corporal Contracción muscular Estiramiento de un tendón Movimiento de ligamentos Gravedad, aceleración lineal Aceleración angular Ondas de presión (sonido) Estructura del ojo Adaptación a la distancia Trastornos de la visión Campo visual Efecto de algunas secciones: 1. Sección nervio óptico izquierdo 2. Sección tracto óptico izquierdo 3. Sección del quiasma óptico 4. Sección de fibras externas del nervio óptico derecho Percepción visual: formas Percepción visual: formas Percepción visual: formas Percepción visual: movimiento Percepción visual: distancias Percepción visual: orientación espacial Percepción visual: referentes de color Percepción visual: colores Percepción visual: integración concepto - significado amarillo – negro – verde - rojo azul – negro – naranja - amarillo rojo – verde – negro – azul - naranja Percepción visual: colores Percepción visual Percepción visual: ¿por qué no vemos el punto ciego? Integración sensorial: mito de las áreas específicas y cerradas Integración sensorial: áreas funcionales en la realidad Relaciones entre áreas funcionales Varios niveles de integración LUZ INTEGRACIÓN INTEGRACIÓN ÓPTICA CEREBRAL-VISUAL INTEGRACIÓN CON ÁREAS DE ASOCIACIÓN Percepción e integración INTEGRACIÓN ESTÍMULO PERCEPCIÓN El cerebro crea su propio mundo, que es semejante al mundo de otros humanos con cerebros parecidos. Células receptoras y transducción: estructura de la retina Fotorreceptores Bastoncitos Conos Alta sensibilidad, especializados en la visión nocturna No ve colores Sensibilidad menor, especializados en la visión diurna y en la visión de colores Mayor cantidad de pigmento visual, captura más luz Sólo un tipo de fotopigmento: no discrimina colores Menor cantidad de fotopigmento Tres tipos de pigmento visual, cada uno en células distintas. Visión de colores Mayor amplificación de la señal luminosa. Un simple fotón puede evocar una señal eléctrica detectable. Están saturados durante el día Menor amplificación. Requiere cientos de fotones para producir una señal eléctrica similar Mayor número (20 bastones: 1 cono) Fotorreceptores Ubicación de los pigmentos Rodopsina Fotopigmento Rodopsina E VITAMINA A RODOPSINA CISRETINENO E TRANSRETINENO ESCOTOPSINA METARODOPSINA II Mecanismo de transducción de la señal luminosa 1. Ingreso del fotón 2. Activación de la Rodopsina en la membrana del disco 3. Unión con la Proteína G 4. Activación de la Esterasa 5. Disminución del cGMP 6. Cierre de los canales de Na+ 7. Hiperpolarización de la membrana del bastoncito 8. Inhibición de la exocitosis de glutamato (NT inhibitorio) 9. Activación de la sinapsis hacia las células bipolares Transducción sensorial: diversidad de receptores sensoriales Transducción sensorial: mecanismos de respuestas a estímulos Vías eferentes: organización general Vías eferentes: esquema de un nervio Vías eferentes: sistema nervioso autónomo Estructura del músculo esquelético Estructura del músculo esquelético: micrografías Estructura del músculo esquelético: sarcómero Mecanismo de contracción muscular Sinapsis neuromuscular: placa motora Sinapsis neuromuscular: mecanismo Sinapsis neuromuscular: mecanismo Regulación nerviosa de las funciones autónomas: regulación de la ventilación pulmonar Regulación nerviosa de las funciones autónomas: regulación de la ventilación pulmonar