TEMA 2.1: SISTEMA NERVIOSO: Diseo y circuitos neuronales bsicos1. Divisin anatmica del Sistema Nervioso2. Tejido nervioso: Neuronas y clulas de gla3. Anatoma del SNC4. Organizacin funcional del SN

1. DIVISIN ANATMICA DEL SISTEMA NERVIOSO

Se divide principalmente en dos partes: Sistema Nervioso Central (SNC): formado por el neuroeje que est compuesto por el encfalo (cerebro protegido por el crneo) y la mdula espinal, protegida por la columna vertebral.

Sistema Nervioso Perifrico (SNP): relaciona al SNC con los receptores sensoriales y efectores (msculo esqueltico, liso, cardiaco, glndulas exocrinas y endocrinas) mediante los nervios. Segn la localizacin anatmica de los nervios podemos clasificarlos en craneales (12 pares) y espinales (31 pares). Este sistema a su vez est formado por:

Neuronas aferentes (sensitivas): fisiologa sensorial. Las seales que son importantes llegan a distintos niveles de integracin del neuroeje (llegan al SNC). El resto de seales que no son tiles son desechadas. Las neuronas del SNC integran informacin y determinan si necesitan una respuesta. Parte de la informacin se almacena en la memoria y la otra parte interviene en la formacin de respuestas. Neuronas eferentes (motoras): transportan la respuesta por el SNC hasta los rganos efectores. Se subdividen en Sistema nervioso somtico: controla el msculo esqueltico Sistema autnomo o visceral. Sistema nervioso simptico (musculo liso, cardiaco y glndulas). Sistema nervioso parasimptico.

Sistema Nervioso Entrico: puede actuar de forma autnoma o puede estar controlado por el SNC a travs de la divisin autnoma de SN perifrico. Contiene los siguientes tipos de nervios Nervios sensitivos Nervios motores Nervios mixtosExisten otros procesos del SNC que pueden llevarse a cabo sin necesidad de neuronas como por ejemplo el sueo, el pensamiento o la atencin.

2. TEJIDO NERVIOSO: NEURONAS Y CLULAS DE GLASe encuentra formado principalmente por neuronas de dos tipos: Neuronas: unidades de sealizacin bsica. Responsables de las funciones del SN. Clulas de gla o neuroglia: clulas de sostn. Nutren y protegen al SN. Proporcionan un soporte fsico y bioqumico. No son excitables, no conducen impulsos.NEURONAS. CLASIFICACIN-Desde el punto de vista estructural: segn el nmero de prolongaciones que se originan a partir del cuerpo neuronal. Multipolares: muchas dendritas y axones ramificados. Bipolares: un axn y una dendrita. Unipolasres (pseudounipolar): una nica prolongacin, el axn. En la zona donde debera encontrarse las dendritas se habla de receptores (campo receptor) encargadosde transformar estmulos en potenciales de accin. Anaxnicas: carecen de axn.-Desde el punto de vista funcional: Sensoriales o aferentes: conducen la informacin desde los receptores sensoriales (sentidos) hasta el SNC. Pueden ser unipolares o pseudounipolares. Efectoras: conducen seales desde el neuroeje a los efectores. Multipolares. Interneuronas: regulan la actividad de las diferentes neuronas.

Las fibras nerviosas aferentes y eferentes forman los nervios que se extienden desde el SNC a los puntos diana. Cada fibra nerviosa est rodeada y protegida por una capa de tejido conectivo, el endodermo. Y a su vez varias fibras nerviosas se rodean por otra capa de tejido conectivo, el peridermo.

Nervios craneales: siempre se originan a partir del cerebro.I. Nervio olfatorio : sensitivoII. Nervio ptico :sensitivoIII. Nervio Oculomotor : MotorIV. Troclear: MotorV. Trigemino: mixto (masticacin, sensibilidad de cara y mandbula)VI. Abducens: motor. Movimiento ocularVII. Facial: Mixto (gusto, msculos del a lengua y cara)VIII.Auditivo: SensitivoIX. Glosofarigeno: Mixto. Musculo de la faringe (deglucin) Sentido del gustoX. Vago: Mixto (rganos internos, musculo liso, glndulas)XI. Espinal o accesorio: Motor. (msculos del cuello)XII. Hipogloso:Motor. Msculos de la lengua

Nervios espinales: Cervical, torcica, lumbar y sacra.Todos mixtos. Se encuentran a lo largo de la columna vertebral. Cada subunidad est dividida en segmentos y cada segmento da lugar a un par de nervios espinales. A su vez, cada nervio se divide en dos ramas o races: dorsal (fibras sensitivas) y ventral (lugar donde discurren las fibras motoras formadas por neuronas motoras. Mandan informacin del SNS o de la mdula a los rganos o tejidos perifricos).

NEUROGLA. CLASIFICACIN.

SISTEMA NERVIOSO CENTRAL Oligoendrocitos: forman las vainas de mielina alrededor de porciones de varias neuronas en el SNC. Su principal caracterstica es que forman una red entre las neuronas)-imagen.

Microglia: clulas inmunitarias especializadas del SNC. Cuando se produce una alteracin o infeccin por algn patgeno, estas clulas se activan produciendo una respuesta inflamatoria.

Astrocitos: clulas ramificadas o estrelladas. Ayudan a las neuronas a mantener el equilibrio con el medio, poniendo en contacto neuronas y vasos sanguneos y transfiriendo nutrientes si es necesario .Forman la barrera hematoenceflica y ayudan a mantener la homeostasis en el lquido extracelular.

Clulas ependimales: forman el epitelio simple (epndimo). Se encuentran recubriendo los ventrculos cerebrales y el canal central de la mdula por donde circula el LCR (lquido encefaloraquideo) participando en su formacin.

SISTEMA NERVIOSO PERIFRICO Clulas de Schwann: responsables de la mielinizacin en el SNP. Aplanadas y de forma rectangular. Se enrollan nicamente en un axn y forman la vaina de mielina para una nica neurona.

Clulas satlite: no tienen mielina y hacen de sostn de las neuronas ganglionares. Forman cpsulas alrededor de los cuerpos neuronales. (en los ganglios se concentran somas donde se encuentran los cuerpos neuronales)

TRANSMISIN DE LA SEAL EN CLULAS NERVIOSAS

Se produce un POTENCIAL DE ACCIN al transmitirse la seal, es decir, un cambio rpido y transitorio en el potencial de membrana.

Tras ello, se produce el proceso que se conoce como impulso nervioso: propagacin del potencial de accin a lo largo del axn mediante la conduccin saltatoria.

3. ANATOMIA DEL SISTEMA NERVIOSO CENTRAL

Origen embriolgico: en el embrin muy temprano, las clulas que formarn el SN se ubican en una regin denominada placa neural. A medida que sigue creciendo, se invagina formando el surco neural. Finalmente sus extremos se unen dejando en su interior el tubo neural. Existen una serie de clulas que quedan en la parte superior formando la cresta neural.

A partir del tubo neural se desarrolla el SNC y a partir de la cresta central gran parte del SNP.

A la quinta semana se han formado las distintas divisiones que constituyen el SNC: Cerebro anterior: Telencfalo y diencfalo (formar las estructuras que intervienen en la homeostasis del organismos, tlamo, subtlamo, hipotlamo, hipfisis). Mesencfalo: movimientos oculares. Romboencfalo Cerebelo y puente: control de movimeintos. Bulbo raqudeo: controla los actos involuntarios como tragar o respirar.

ENCFALO Cerebro anterior: la sustancia blanca est formada por los axones de las neuronas (fibras) mientras que la sustancia gris se encuentra formada por los cuerpos de las neuronas (corteza cerebral, ganglios basales y sistema lmbico)-Telencfalo: derivan los hemisferios cerebrales y el cuerpo calloso (conecta ambos lados del cerebro). Los hemisferios se encuentran separados por dos fisuras: lateral o Sylvious y central o Rolando.

-Diencfalo: derivan rganos como el tlamo, subtlamo, hipotlamo, hipfisis y glndula pineal.

-Mesencfalo.

MEDULA ESPINAL

La mdula espinal est dividida en 4 regiones: cervical, torcica, lumbar y sacra. Cada regin modular se encuentra dividida en segmentos y cada segmento da origen a un par de nervios espinales (raz dorsal y ventral).La sustancia gris se divide en regiones llamadas astas (dorsal, ventral y lateral) donde se encuentran los nervios neuronales mientras que la sustancia blanca se divide en columnas (dorsal ventral y lateral) donde se encuentran las terminaciones nerviosas que entran y salen de la mdula. En la raz dorsal, se encuentran fibras que mandan la informacin al cerebro y en la ventral son fibras que llegan desde el cerebro a la mdula.Las fibras provenientes de las races dorsales pueden hacer sinapsis con interneuronas en las astas dorsales de la sustancia gris. Adems, la mdula posee dos ncleos, uno para seales somticas y otro para informacin visceral.

Las columnas de la sustancia blanca est compuesta por tractos de axones que transfieren la informacin en: Sentido ascendente: se transporta la informacin sensitiva al encfalo. Ocupan la posicin dorsal y lateral externa. Sentido descendente: transportan seales motoras desde el encfalo a la mdula espinal. Posicion ventral y lateral interna. Tractos propioespinales: permanecen dentro de la mdula, transmiten la informacin a travs de la mdula y son responsables de los reflejos medulares.

ELEMENTOS DE PROTECCIN1. Crneo y columna vertebral: son elementos seos de proteccin del cerebro y la mdula espinal.2. Meninges: se ubican entre los huesos y el tejido nervioso. Ayudan a estabilizar el tejido nervioso y protegerlo de los golpes contra los huesos. Posee una membrana que recubre el SNC y ayuda en la amortiguacin. a. Duramadre: ms externa, gruesa. Adosada al huesob. Aracnoide: presenta trabculas que recuerdan la tela de una araac. Piamadre: membrana delgada que se adhiere a la superficie del encfalo y la medula espinal.

Entre aracnoide y piamadre existe el espacio subaracnoideo donde pasa el lquido encefaloraquideo. La inflamacin de las meninges es la meningitis y puede estar causado por diferentes factores qumicos o agentes patolgicos.

3. Lquido encefalorraqudeo: solucin salina secretada continuamente por el plexo coroideo (filtra el plasma) y sintetizado a partir de la sangre. Composicin similar al plasma pero con mayor cantidad de glucosa y sin clulas sanguneas. Posee una funcin de proteccin frente a golpes e interviene en la funcin del metabolismo del SNC ayudando a eliminar las sustancias de deshecho. Discurrre por los ventrculos (4: lateral izquierdo, lateral derecho que conecta con el tercer ventrculo a travs del acueducto de Monro y el cuarto ventrculo que conecta con el tercero por el acueducto de Sylvio) por el espacio subaracnoideo.El LCR es reabsorbido por la sangre gracias a vellosidades especiales sobre aracnoides en el crneo. Si existe una obstruccin y no se reabsorbe se acumula, y se produce lo que se conoce como Hidroencefalia. El LCR sirve de amortiguador del tejido nervioso contra choques.

4. Barrera Hematoenceflica: Barreras que poseen los capilares entre el lquido intersticial y la sangre. Los vasos sanguneos del SNS poseen una permeabilidad selectiva, protegiendo al encfalo de toxinas y fluctuaciones en hormonas, iones y sustancias neuroactivas, patgenos que circulan por la sangre. Las clulas endoteliales de estos vasos tienen uniones estrechas que impiden el movimiento de solutos entre las clulas, impidiendo el paso de ciertas sustancias. Se encuentra rodeada de astrocitos, en los que sus prolongaciones rodean a los capilares.Las molculas liposolubles pequeas pueden atravesar la membrana directamente, como son los antiestamnicos. Algunas reas del cerebro carecen de una BHE funcional, porque sus capilares tienen un endotelio permeable: hipfisis, centro del vomito del bulbo raqudeo. Esto se debe a que en estas regiones hay centros de recepcin del estado del organismo permitiendo el paso de sustancias.

5. ORGANIZACIN FUNCIONAL DEL SISTEMA NERVIOSOMODOS DE FUNCIONAMIENTOEl modo ms sencillo de respuesta a un estmulo: arco reflejo. Es la unidad bsica de la actividad nerviosa integrada. Cuando hay un estmulo, ste es captado por un receptor sensorial que activar a una neurona sensitiva primaria, de ah ir a la mdula y de ah al SNS, que integra el estmulo y enva una respuesta a travs de las neuronas motoras a los rganos efectores. Teniendo en cuenta el nmero de sinapsis existen dos tipos: Reflejo monosinptico: una sinapsis. Una neurona efectora conecta directamente con el SNC (integra la sea), que derivar en una neurona motora. No hay moduladores intermedios. Reflejo polisinptico: ms de una sinapsis (mayor latencia). Ms sinapsis implicadas en la modulacin de la respuesta.LATENCIA: tiempo que transcurre entre la llegada del estmulo y la aparicin de la respuesta.NIVELES DE FUNCIONAMIENTO DE LA INFORMACIN NERVIOSA Nivel medular: Reflejos medulares: marcha, control de la tensin y longitud del musculo, rascarse. Control del movimiento. Nivel subcortical. Integracin de: Funciones motoras: manteniemto de la postura, equilibrio, destrezas manuales. Intervienen los ganglios basales Centros vitales: respiracin, vasomotor, cardiorregulacion, vomito, tos,estornudo, bostezo Centros que controlan el medio interno. Hambre, sed Centros relacionados con la conducta y las emociones. Funcionamiento de modo reflejo. Cambios en el tipo de respuesta por cambios en el medio interno.

Nivel cortical: papel importante en la memoria, integrador para perfeccionar los movimientos y actividades, conducta y emociones.

PAPEL MOTOR: rdenes que salen de la corteza para que se realice un movimiento. En su elaboracin participan la corteza, estructuras subcorticales, ganglios basales, cerebelo. Y desde la corteza sale hacia la mdula donde se encuentran los nervios motores que inervan los msculos.

TRATAMIENTO Y MODIFICACIN DE LA INFORMACIN EN EL SISTEMA NERVIOSOEl impulso nervioso es la forma ms sencilla de transmitirse la informacin. Se realiza a travs de: HACES NERVIOSOS: constituidos por todas las fibras procedentes de una superficie, que conectan con ms fibras que conducen la informacin. Informan de: Fuerza de la seal: se indica mediante sumacin espacial (ms fuerza del estmulo, ms fibras descargan) y sumacin temporal (aumenta la frecuencia de la seal).

Orientacin espacial: permite la localizacin del estmulo. Organizacin somatotrpica, es decir, si se activa una regin especfica, esta seal siempre llegar al mismo punto del SNC (mapas sensoriales).

CONJUNTOS NEURONALES: grupo de neuronas con unas caractersticas peculiares de organizacin que elaboran las respuestas de manera peculiar. El conjunto de neuronas que hacen sinapsis con una fibra nerviosa de entrada: campo estimulador. Algunas neuronas del conjunto descargan PA y otras quedan facilitadas, es decir, que si llega otra estimulacin por otra fibra nerviosa diferente, est preparada para lanzar un nuevo PA. De este modo se consigue modular la respuesta del SN. A los conjuntos neuronales pueden llegarle seales de fuentes accesorias: excitadoras, inhibidora.Existen interneuronas inhibidoras, que pueden servir de puente entre una neurona excitadora y otra inhibidora.

-Circuitos de convergencia: sirven para controlar una neurona mediante dos o ms fibras que pueden proceder de una fuente nica o de una fuente mltiple (permite la integracin de seales de diferentes orgenes).-Circuitos de divergencia: una fibra de entrada se ramifica y estimula a ms de una fibra de salida. Se consigue amplificar la seal. Tambin para mandar la misma informacin a dos lugares distintos del SN. Divergencia en haces mltiples.

-Circuitos inhibidores: existen dos tipos:

Inhibicin postinptica: cuando una neurona presinptica (excitadora) libera un neurotransmisor inhibitorio sobre la clula postisinptica y altera su respuesta. La inhibicin se realiza sobre el cuerpo neuronal.

Inhibicin presinptica: contraste y orientacin espacial. La modulacin presinptica (facilitacin) proporciona un medio de control ms preciso que la modulacin postsinptica. Si la reactividad de una neurona se modifica en dendritas y cuerpo celular, todas las clulas diana de la neurona se afectan por igual. Por el contrario, este tipo permite la modulacin selectiva de los colaterales y puntos diana. Una de las colaterales puede ser inhibida mientras que las otras se mantienen inalteradas. La inhibicin se produce antes de la sinapsis.

La potenciacin a largo plazo e inhibicin a largo plazo dan lugar al aprendizaje y memoria.