fisiología de ritmos circadianos
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Fisiología de ritmos circadianos
El sueño
Fisiología animal
M. En C. Raúl Herrera Fragoso
El Sistema NerviosoEl Sistema Nervioso
Permite que el organismo reaccione a los constantes cambios del medio interno y externo.
Controla e integra las distintas actividades del cuerpo.
Neurona Unidad estructural y
funcional del S.N. especializada en comunicaciones
rápidas
Neurotransmisores Sustancias químicas liberadas por Sustancias químicas liberadas por
una neurona.una neurona.Excitan o inhiben a otra y Excitan o inhiben a otra y
continúan la cadena de continúan la cadena de impulsos o comunicación impulsos o comunicación interneuronal.interneuronal.
Sistema Nervioso Central
Se compone de encéfalo y de la médula espinal.
Integra y coordina las señales nerviosas.Ejecuta las funciones intelectuales superiores.
Sistema Nervioso Periférico
Fibras nerviosas y cuerpos celulares situados fuera del SNC que transmiten los impulsos haciay desde el SNC
Encéfalo
El encéfalo es la totalidad del contenido del cráneo.
Se divide en cerebro, tronco o tallo encefálico, cerebelo y diencéfalo.
Cerebro Es el centro supervisor del
sistema nervioso.Se compone de dos hemisferios
Tronco Encefálico
Línea media o porción media del encéfalo.Formado por: mesencéfalo, protuberancia anular, bulbo raquídeo y médula.
Mesencéfalo Segmento más alto del
tronco del encéfalo. Conecta el puente tronco
encefálico o puente de Varolio y el cerebelo con el diencéfalo.
Protuberancia Anular Parte profunda del encéfalo (tronco cerebral).
Áreas encargadas del control de los movimientos oculares y faciales.
Bulbo Raquídeo Entre la médula espinal y la protuberancia. Centros de control de las funciones: cardiacas,
vasoconstrictoras, respiratorias y actividades reflejas.
Médula Parte más baja del tronco
cerebral. Porción más importante del
encéfalo.Centros fundamentales del
control de las funciones cardíacas y pulmonares.
Médula Espinal Haz largo de fibras
nerviosas.
Se extiende desde la base del encéfalo hasta la región lumbar.
Conduce los mensajes entre el encéfalo y el resto del cuerpo.
Cerebelo Parte posterior de la
cabeza. Coordina los movimientos
musculares voluntarios.Mantiene la postura, la
estabilidad y el equilibrio.
Diencéfalo Origina el tálamo y el
hipotálamo.
Sobre éste está el telencéfalo
Tálamo Zona media del cerebro, entre los dos hemisferios cerebrales. Centro de integración.Recibe las señales sensoriales y motoras hacia y desde la
corteza cerebral.
Hipotálamo Debajo del tálamo en la línea media en la base del cerebro. Regulación de los impulsos fundamentales y de la homeostasis.
No existe el “centro del sueño” en el cerebro.Diferentes áreas tienen capacidad de generar
sueño MOR y NMOR.Equilibrio y coordinación de estos sistemas
Teoría de la conservación de la Energía y la restauración corporal
El sueño sirve para conservar la energía.
La energía que gastamos durante el día la recuperamos mientras dormimos.
Fundamentos: a) Tasa Metabólica
- Sueño de ondas lentas NMOR.
- Tasa metabólica baja durante la noche de un 5% a un 25%.
- Diversos parámetros corporales alcanzan sus mínimos en el momento del sueño.
b) Modelos termorregulatorios:
-La tasa metabólica y del gasto energético están relacionados con la reducción de la temperatura.
- Durante el sueño la temperatura baja gradualmente.
- En la etapa NMOR, fases 3 y 4, el organismo aun regula su temperatura pero a un nivel mas bajo que en vigilia.
Existen dos sistemas que realizan la regulación neuronal del ciclo vigilia- sueño
Sistema Inductor de Vigilia
Sistema Inductor del Sueño
Sistemas sincronizados.
Para el funcionamiento de estos sistemas se necesita la completa maduración del SNC (primeros años de vida).
Modelo de interacción recíproca
Hobson y Mc Carley
Modelo que intenta explicar la alternancia del sueño NMOR y MOR.
El MOR-ON y el MOR-OFF sería la base del proceso fisiológico que tiene que ver con la alternancia del ciclo de sueño NMOR y MOR.
MOR ON: - áreas encargadas de iniciar el sueño
paradójico.
- Integradas por neuronas acetilcolinergicas.- Son células excitatorias.
MOR OFF: - áreas encargadas del cese del sueño.
- Integradas por neuronas aminérgicas (ubicadas en locus coeruleus).
- Células inhibitorias.
La alternancia regular y la duración de MOR y NMOR dependen de la fuerza de los impulsos excitatorios (MOR ON) e inhibitorios (MOR OFF).
Actúan como un sistema de retroalimentación.
Reducción gradual en células MOR OFF reduce la inhibición celulas MOR ON permitiendo aparición episodio sueño MOR.
Las principales estructuras nerviosas relacionadas con el dormir son:
corteza cerebral, el tálamo, el hipotálamo y el tronco cerebral.
La formación reticular parece tener especial importancia.
Vigilia Vigilia
La formación reticularLa formación reticular
Sistema Activador Reticular Ascendente (SARA)Sistema Activador Reticular Ascendente (SARA)
Vía neuronal compleja situada al interior del tronco cerebral y del tálamo.
Se encarga de mantener la conciencia o el estado de alerta.
Sueño NMOR
Zona telencefálica basal
Telencéfalo, estructura cerebral situada sobre el diencéfalo.
Representa el nivel más alto de integración somática y vegetativa.
Tálamo
Núcleo dorsal del Rafe
Núcleo del Fascículo solitario (bulbo)
Sueño MOR
Tallo o tronco encefálico
◦Neuronas MOR – on
◦Neuronas MOR – off
Locus coeruleus
Núcleo dorsal del Rafe
La regulación de los estados de vigilia-sueño y de conciencia Actividad neuroquímica del cerebro.
Sustancias cerebrales inductoras del sueño:
Serotonina, acetilcolina, glucamato, adenosina y GABA
Sustancias cerebrales mantenedoras de la vigilia:
Adrenalina, noradrenalina y dopamina (Catecolaminas)
1) Sustancias inductoras del sueñoSustancias inductoras del sueño
a) Serotonina: (5-HT) 5-hidroxitriptamina
Producida a partir del Triptófano.
Sirve como precursor de la melatonina
Mediador responsable fases III y IV del sueño. Aumentar el sueño NREM de ondas lentas y disminuir el periodo de latencia.
Liberado durante el sueño en el núcleo del rafe , plaquetas
b) Acetilcolina es un éster.
Modulador del sueño MOR.
Las neuronas que responden directamente a la acetilcolina, controlan el movimiento rápido de los ojos.
c) Adenosina
Neurotransmisor que causa sedación e inhibición de la actividad neuronal.
Mediador de sueño de ondas lentas NMOR.
d) GABA: (ácido gamma aminobutírico)
Neurotransmisor inhibitorio. Actúa como un freno del los neurotransmisores excitatorios.
Funciona disminuyendo la actividad cerebral.
Al aumentar los niveles se produce efecto somnolencia o calmante.
Liberado en regiones mesopontinas durante el sueño MOR.
e)GlutamatoNeurotransmisor que reduciría el sueño
REM y la liberación de acetilcolina.
Aumenta sueño NMOR.
2.) Sustancias mantenedoras de la vigilia
a) Adrenalina o epinefrina
es una hormona secretada por las glándulas suprarrenales.
Actúa en numerosos receptores del organismo.
Aumenta, el nivel de glucosa en la sangre.
Aumenta la presión.
Aumenta el ritmo cardíaco.
b) Noradrenalina, funciona como neurotransmisor.
Especialmente importantes para controlar los patrones del sueño, bloquea la aparición del sueño NMOR.
Actúa en neuronas del hipotálamo, el tálamo, el
sistema límbico y la corteza cerebral.
Generada por el núcleo del
locus coeruleus en el cerebro.
También genera el sueño con movimientos oculares rápidos.
c) Dopamina Es un neurotransmisor
Participa en el mantenimiento de la vigilia.
Disminuyen el NMOR.
Controla el sistema retiniano y los sistemas encargados de activar los centros responsables de la actividad motora.
Cronobiología
“Cuando ocurren las cosas”
“Los procesos cronobiológicos tienen como consecuencia que estemos mejor preparados para diferentes funciones y comportamientos en distintas horas del día.”
Estudia los ritmos de las funciones corporales.
Todas la funciones fisiológicas y bioquímicas y comportamentales son periódicas
El ambiente condiciona esta periodicidad
Ritmos
CIRCADIANO
Proviene del latín, da la idea de que nuestro entorno físico responde a un ritmo que regula todo el universo.
CARACTERISTICAS
Reloj biológico
Permite a los organismos vivir de acuerdo con los ciclos de la naturaleza
Una dimensión de veinticuatro horas
Independiente del exterior pero por cierto tiempo
Ritmos
Exógenos Regulado por un
sincronizador ambiental, zeitgeber
Requieren de un mecanismo cíclico del ambiente para poder expresarse
Endógenos Regulado por un reloj
biológico
HipotálamoHipotálamo
Ciclo circadianoCiclo circadiano
melatoninamelatoninaGlándula Glándula pinealpineal luzluz
Núcleo Núcleo supraquiasmicosupraquiasmico
CerebeloCerebelo
REGULACION
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