unidad i. neurofisiología (fisiología veterinaria). (2)
DESCRIPTION
tema uno de fisiologiaTRANSCRIPT
UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE ZACATECAS
“Francisco Garcia Salinas”
Unidad Académica de Medicina Veterinaria y Zootecnia
Fisiología Veterinaria
Por:Dr. en C. OCTAVIO CARRILLO MURO
Agosto-Diciembre
UNIDAD 1: NEUROFISIOLOGÍA
Clasificación funcional del sistema nervioso
Dr. en C. OCTAVIO CARRILLO MURO
Sistema nervioso del mamífero
Cubierto por el cráneo
Cubierta por las vértebras
Ner
vios
Son haces de axones del SNP
Transmiten señales eléctricas, denominadas potenciales de acción:
Axones eferentes Transmiten los potenciales de acción desde el SNC.
Axones aferentes Transmiten los potenciales de acción hacia el SNC.
Cuadro sinóptico
SNC
Dr. en C. OCTAVIO CARRILLO MURO
-Recibe la entrada sensitiva-Proporciona la salida motora hacia el tronco y las extremidades
-Recibe la entrada sensitiva-Proporciona la salida motora hacia la cabeza y cara.
-Envía órdenes a los músculos esqueléticos y lisos (cabeza y cuello).-Desempeñan funciones para el sistema respiratorio y cardiovascular.-Aspectos relacionados con la alimentación (movimiento de la lengua, deglución, digestión)-Vocalización.
-Recibe la información sensitiva sobre el tacto facial.-Control motor de la masticación.
-Procesa y transmite información visual y auditiva.-Controla los movimientos oculares.
SNC
Dr. en C. OCTAVIO CARRILLO MURO
-Esta formado por la corteza cerebral y el hipocampo.-La corteza cerebral interviene en la integración sensorial y la percepción sensorial.-Formula y ejecuta secuencias del movimiento voluntario.-El hipocampo desempeña una función importante para la memoria y aprendizaje espacial.
-En él se encuentra el hipotálamo.-El hipotálamo: regula el SN autónomo, controla la secreción hormonal de la hipófisis, mantiene la temperatura y la presión arterial.
Esquema 1
SNC
Esta rodeado por 3 capas protectoras denominadas meninges:
DR. OCTAVIO CARRILLO MURO
Piamadre Es la capa más interna, se apoya sobre el SNC, consta de una de una sola capa de fibroblastos unidos a la capa externa del cerebro y la médula espinal.
Aracnoides Denominada así porque se parece a la tela de una araña, es una capa fina de fibroblastos que contiene LCR entre ella y la piamadre.
Duramadre Capa meníngea de fibroblastos más externa, es mucho más gruesa.
Líquido Céfalo Raquídeo (LCR) Es un líquido claro incoloro, que se encuentra en el espacio subaracnoideo y el canal central de la médula espinal. Transporta al exterior los desechos metabólicos y proporciona nutrientes. También absorbe los golpes del SNC durante los movimientos bruscos del cuerpo..
Esquema 2
SNP
Dr. en C. OCTAVIO CARRILLO MURO
Esquema 3
Organización funcional del SN
El Sistema Nervioso (SN):
Recoge la información sensitiva de su entorno o externo.
Dr. en C. OCTAVIO CARRILLO MURO
Integra, de forma consciente o inconsciente, las distintas entradas para formular un plan de respuesta.
Produce una salida motora final que puede cambiar el entorno (externo o interno) o mantenerlo constante.
Esquema 4
Neurona
Dr. en C. OCTAVIO CARRILLO MURO
Neurona
Es la unidad funcional más importante del SN, es un tipo de célula cuya forma varía considerablemente según su localización en el SN.
Dr. en C. OCTAVIO CARRILLO MURO
El número de neuronas del SN de los vertebrados varía:
200,000 millones
100 millones
100,000 millones
Neurona
Dr. en C. OCTAVIO CARRILLO MURO
La neurona típica tiene 4 regiones funcionales importantes:
Dendritas
Cuerpo celular o soma
Axón
Vaina de mielina
Terminal presináptica
Nódulos de Ranvier Esquema 5
Neurona
Cuerpo celular:
Fábrica las proteínas esenciales para el funcionamiento neuronal.
Dr. en C. OCTAVIO CARRILLO MURO
Contiene los orgánulos para casi toda la actividad metabólica de la célula.
Se ramifica en varias prolongaciones denominadas dendritas y también da origen al axón.
Neurona
Dendritas:
Las dendritas reciben las señales de las neuronas vecinas, son el principal aparato receptor de las neuronas.
Dr. en C. OCTAVIO CARRILLO MURO
Estas señales actúan sobre proteínas receptoras especializadas (receptores) que residen en las dendritas.
Su superficie y extensión excede las del cuerpo celular.
Neurona
Axón:
Es la unidad conductora de las neuronas, transmite el impulso eléctrico (potencial de acción) desde su segmento inicial a la altura del cuerpo celular hasta el otro extremo, la terminal presináptica.
Dr. en C. OCTAVIO CARRILLO MURO
Es una prolongación tubular que suele ser larga (en algunos animales grandes puede medir 1 m).
No tiene ribosomas, por tanto no puede sintetizar proteínas. Las macromoléculas se sintetizan en el cuerpo celular y se transportan a lo largo del axón hacia las terminales presinápticas mediante un proceso denominado transporte axoplásmico.
Neurona
Vaina de mielina:
Es una cubierta de grasa que tiene una función aislante y cubre los axones grandes.
Dr. en C. OCTAVIO CARRILLO MURO
Aumenta la velocidad a la que se conduce el potencial de acción a lo largo del axón.
En el SNP, la mielina está formada por las células de Schwann.
Se interrumpe a intervalos regulares por espacios denominados nódulos de Ranvier.
Neurona
Terminales presinápticas o botones sinápticos:
Es una ramificación del axón en un extremo.
Dr. en C. OCTAVIO CARRILLO MURO
Cuando reciben rápidamente un potencial de acción, transmiten señales químicas a una célula adyacente (célula nerviosa o muscular).
El lugar de contacto se denomina sinapsis, formada por:
La terminal presináptica de una célula (célula presináptica).
La superficie receptora de la célula adyacente (célula postsináptica).
El espacio entre ambas (hendidura sináptica).
Neurona
Terminales presinápticas o botones sinápticos:
Contienen vesículas sinápticas llenas del transmisor químico que pueden liberar su contenido en la hendidura sináptica.
Dr. en C. OCTAVIO CARRILLO MURO
Neurona
Célula postsináptica:
La superficie receptora de la célula postsináptica contiene receptores especializados para los receptores químicos que liberan desde la terminal presináptica.
Dr. en C. OCTAVIO CARRILLO MURO
Neurona
Las funciones eléctricas y químicas más importantes de la neurona son:
Recepción de señales desde las terminales presinápticas de otras neuronas (o dendritas).
Dr. en C. OCTAVIO CARRILLO MURO
Integración de estas señales (en el segmento inicial del axón).
Transmisión de los impulsos del potencial de acción a lo largo del axón.
Activación de una célula adyacente en la terminal presináptica.
Neurona
En conjunto, estas funciones son análogas a la labor general del SN:
Recoger información del entorno.
Dr. en C. OCTAVIO CARRILLO MURO
Integrar dicha información.
Producir una respuesta que puede cambiar el entorno.
TAREA 11 Cuadro sinóptico
5 esquemas
Célula glial
Dr. en C. OCTAVIO CARRILLO MURO
Célula glial
Funciones:
Detectan indirectamente la actividad eléctrica de las neuronas y utilizan esta información para modular la eficacia de la comunicación neuronal.
Dr. en C. OCTAVIO CARRILLO MURO
Producen la vaina de mielina de los axones.
Modulan el crecimiento de las neuronas en desarrollo y de las neuronas dañadas.
Amortiguan las concentraciones extracelulares de potasio y de neurotransmisores.
Participan en ciertas respuestas inmunes del SN.
Existen entre 10 y 50 veces más células gliales que neuronas
Célula glial
Funciones:
En el SNP las células de Schwann, son células gliales especializadas que se enrollan alrededor del axón de forma parecida al papel higiénico sobre el rollo de cartón.
Dr. en C. OCTAVIO CARRILLO MURO
En el SNC, unas células gliales denominadas oligodendrocitos realizan una función similar.
Potencial de reposo
Dr. en C. OCTAVIO CARRILLO MURO
Membrana de la célula nerviosaMembrana externa Las células
nerviosas o musculares, poseen una carga eléctrica, o voltaje, que puede medirse a través de su membrana celular externa (potencial de reposo de la membrana).
La magnitud y signo de este potencial eléctrico pueden variar al recibir la señal sináptica de sus células vecinas o en un receptor como respuesta a la transducción de alguna forma de energía ambiental. Dr. en C. OCTAVIO CARRILLO MURO
Membrana interna
Esquema 6
Membrana de la célula nerviosaCationes +
El potencial de reposo se debe a la separación diferencial de iones cargados Na+ y K+, través de la membrana y la consiguiente permeabilidad de la membrana en reposo para esos iones que difunden según los gradientes de concentración.Dr. en C. OCTAVIO CARRILLO MURO
Aniones - Concentración de iones cargados + y
- es similar
-+
70 mV
0 mV
-70 mV
Célula polarizada
Membrana de la célula nerviosaMembrana externa Cuando el
potencial de membrana disminuye lo suficiente, se produce un cambio denominado potencial de acción.
Este potencial de acción se extiende a lo largo de toda la longitud axonal.
Dr. en C. OCTAVIO CARRILLO MURO
Membrana interna
Membrana de la célula nerviosa
Dr. en C. OCTAVIO CARRILLO MURO
Casi todas las células del cuerpo tienen un potencial de reposo de la membrana.
Las neuronas y las células musculares se caracterizan porque su potencial de reposo puede alterarse por la señal sináptica de una célula adyacente.
Potencial de acción
Dr. en C. OCTAVIO CARRILLO MURO
Potencial de acción
Dr. en C. OCTAVIO CARRILLO MURO
Axón NO mielinizado
Esquema 7Esquema 8
Potencial de acción
Dr. en C. OCTAVIO CARRILLO MURO
Axón mielinizado
Esquema 9
Esquema 10
Sinapsis
Dr. en C. OCTAVIO CARRILLO MURO
Sinapsis
Dr. en C. OCTAVIO CARRILLO MURO
Las neuronas se comunican entre si y con otras células del cuerpo, como las musculares o las secretoras.
La neurona puede comunicarse rápidamente con sus terminales presinápticas, que suelen localizarse lejos de su cuerpo celular, para iniciar la transferencia de información a otras células.
Dicha comunicación entre las células se produce rápidamente, en las uniones especializadas llamadas sinapsis (de la palabra griega que significa unión).
Sinapsis
Dr. en C. OCTAVIO CARRILLO MURO
La transmisión sináptica entre células puede ser:
Sinapsis eléctricaEl mediador para la transmisión de la señal es el flujo de corriente iónica entre las células presinápticas y las postsinápticas.
Sinapsis químicaEs más frecuente en mamiferos y es mediada por un mensajero químico, que se libera desde las terminales presinápticas a causa del potencial de acción que se produce, y se difunde rápidamente hacia la membrana celular postsináptica, donde se une con un receptor e inicia un cambio postsináptico.
Sinapsis
Dr. en C. OCTAVIO CARRILLO MURO
La sinapsis química mejor conocida es la que se produce entre una neurona motora y una célula del músculo esquelético (fibra): la sinapsis neuromuscular.
Cada fibra del músculo esquelético recibe una entrada sináptica de una sola neurona motora, que controla su contracción.
Sinapsis
Dr. en C. OCTAVIO CARRILLO MURO
La sinapsis neuromuscular, tiene:
Un lado presináptico.
Una hendidura sináptica, que es un pequeño espacio entre la neurona y la fibra muscular.
Un lado postsináptico.
Esquema 11
Sinapsis
Terminales presinápticas o botones sinápticos:
Esta formada por la porción terminal (transmisora) de la neurona motora.
Dr. en C. OCTAVIO CARRILLO MURO
Tiene un aspecto hinchado, parece un botón.
Hay un gran número de vesículas de almacenamiento, las vesículas sinápticas.
Sinapsis
Vesículas sinápticas:
Están alineadas formando filas a lo largo de la superficie interna de la membrana terminal.
Dr. en C. OCTAVIO CARRILLO MURO
La región de la membrana presináptica que se asocia a cada fila doble de vesículas se denomina zona activa, y es el sitio donde las vesículas sinápticas liberan acetilcolina.
Esquema 12
Sinapsis
Hendidura presináptica:
Separa las membranas celulares presinápticas (neuronal) y postsinápticas (músculo).
Dr. en C. OCTAVIO CARRILLO MURO
Contiene líquido extracelular y una lamina basal.
Sinapsis
Células postsinápticas:
Posee características que facilitan la transmisión sináptica.
Dr. en C. OCTAVIO CARRILLO MURO
Contiene receptores para el transmisor acetilcolina.
Tiene invaginaciones denominadas pliegues de la unión, que aumentan la superficie donde se localizan los receptores de acetilcolina.
Sinapsis
Dr. en C. OCTAVIO CARRILLO MURO
La función de la sinapsis neuromuscular es transmitir un mensaje químico de forma unidireccional entre una neurona motora y una célula del músculo esquéltico (fibra), con una frecuencia establecida por el SN.
La llegada de un potencial de acción a la terminal de neurona motora desencadena la liberación de la acetilcolina, que a continuación se une a los receptores de acetilcolina de la membrana postsináptica de la célula muscular y genera un potencial de acción a lo largo de la misma, que finalmente provoca la contracción de la fibra.
TAREA 27 esquemas
Fisiología del músculo
Dr. en C. OCTAVIO CARRILLO MURO
Existen 3 tipos de músculo en el cuerpo:
Dr. en C. OCTAVIO CARRILLO MURO
EsqueléticoSupone el 40% del cuerpo. CardiacoLiso
El músculo cardiaco y liso, corresponde el 10% del cuerpo
Todo movimiento es el resultado de la contracción del músculo esquelético.
Movimiento
El músculo esquelético está formado por un vientre muscular contráctil central y 2 tendones, uno a cada lado.
El músculo y sus tendones se colocan de forma que su origen se encuentre en un hueso y su inserción en otro diferente, al tiempo que atraviesan una articulación.
Esquema 13
Movimiento
Cuando el músculo se contrae, se acorta la distancia entre los tendones de origen e inserción, los huesos se mueven uno con respecto del otro y se dobla la articulación.
Casi todas las articulaciones tienen uno o más músculos en ambas caras, bien para disminuir su ángulo (flexión) o bien para aumentarlo (extensión).
Todos los movimientos realizados por un animal son el resultado de la contracción del músculo esquelético que cruza una articulación móvil.
Músculo esquelético
Esta formado por una cantidad variable de células musculares (generalmente denominadas fibras musculares).
La membrana celular se denomina sarcolema.
Cada célula muscular está inervada por una sola neurona motora.Cada fibra muscular se compone de miofibrillas. Esquema 14
Músculo esquelético
El sarcómero tiene un disco en cada extremo denominado disco Z, que son los responsables de la contracción muscular.
Cada miofibrilla está formada por una serie de sarcómeros, la unidad contráctil básica de la fibra muscular.
Músculo esquelético
Cada filamento de actina esta formado por 2 cadenas helicoidales trenzadas de actina y otras 2 de tropomiosina.
Existen numerosos filamentos delgados de proteínas, llamados actina, que se unen a los discos Z.
Músculo esquelético
De forma intermitente a lo largo de las moléculas de tropomiosina se colocan las moléculas de una proteína globular compleja denominada troponina, con afinidad por los iones de calcio (Ca2+).
Músculo esquelético
Suspendidos entre los ligamentos finos de actina y paralelos a ellos se encuentran otros filamentos más gruesos de los polímeros proteicos de miosina.
La molécula de miosina contiene una cola de hélices trenzadas y 2 cabezas globulares que pueden unirse a ATP y a actina.
Músculo esquelético
Aproximadamente 500 cabezas de miosina de un filamento grueso de miosina forman puentes de unión que interactúan con la actina para acortar el sarcómero cuando las cabezas de miosina se flexionan y se relajan.
-Contienen líquido extracelular y son importantes porque permiten que la membrana plasmática eléctricamente excitable de la fibra muscular transmita la despolarización del potencial de acción al interior de la fibra.
-Es un organelo de almacenamiento que forma una red reticulada alrededor de las miofibrillas. -Este gran saco de almacenamiento secuestra Ca2+ cuando el músculo está relajado.
Esquema 15
Sinapsis neuromuscular:
Las células del músculo esquelético tienen un potencial de reposo de membrana, y pueden despolarizarse por la transmisión sináptica en la sinapsis neuromuscular.
Dr. en C. OCTAVIO CARRILLO MURO
En esta sinapsis, la acetilcolina liberada por la neurona motora activa los receptores nicotínicos de acetilcolina del sarcolema de la célula muscular.
La despolarización resultante es suficiente para abrir los canales de Na+ dependientes del voltaje, para desencadenar un potencial de acción de la fibra muscular.
Sinapsis neuromuscular:
Dr. en C. OCTAVIO CARRILLO MURO
Una vez que se genera el potencial de acción cerca del centro de la fibra muscular, se extiende en ambas direcciones a lo largo de la fibra muscular por mecanismos similares a la transmisión del potencial de acción por los axones nerviosos no mielinizados.
Mientras que en la neurona el aumento del Ca2+ citoplásmico en el terminal es imprescindible para que inicie el proceso de liberación del neurotransmisor, el aumento de Ca2+ en el sarcoplasma es fundamental para iniciar la contracción.
Sinapsis neuromuscular:
Dr. en C. OCTAVIO CARRILLO MURO
En reposo, los iones Ca2+ se bombean hacia el exterior del sarcoplasma mediante una bomba dependiente de energía y se almacenan en el retículo endoplásmico, por lo que la concentración de Ca2+ en el sarcoplasma es demasiado baja para desencadenar una contracción.
Sin embrago, cuando un potencial de acción se transmite a lo largo de la superficie de la fibra muscular y entra en el centro de la fibra a través de los tubulos T, la despolarización llega a la unión entre los túbulos y al retículo endoplásmico, que liberan los iones de Ca2+ que tenia almacenados.
Relación entre los túbulos T (TT) y el retículo sarcoplásmico (RS) durante el acoplamiento excitación-contracción:
1. La propagación del potencial de acción produce la despolarización de la membrana de los TT.
2. La despolarización provoca la apertura de los canales de Ca2+ dependientes del voltaje que se encuentran en la membrana de los TT.
Esquema 16
Relación entre los túbulos T (TT) y el retículo sarcoplásmico (RS) durante el acoplamiento excitación-contracción:
3. La apertura de los canales de liberación del Ca2+ de la membrana del RS se debe al acoplamiento mecánico con la apertura de los canales de Ca2+ dependientes del voltaje en los TT.
4. El Ca2+ se libera desde el RS hacia el sarcoplasma, donde inunda los sarcómeros para producir la contracción.
El sarcómero en estado de relajación y en su estado corto, contraído; el sarcómero cambia a al estado de relajación cunado dispone de iones Ca2+.
Ante la presencia de iones Ca2+ y la cantidad suficiente de ATP, los filamentos de actina se deslizan en paralelo a lo largo de los filamentos gruesos de miosina debido al movimiento repetitivo de las cabezas de la molécula de miosina, por lo que los sarcómeros se acortan.
Inervación del músculo esquelético para una neurona motora del SNC:
A. La unidad motora está formada por una neurona motora a y todas las fibras musculares esqueléticas que inerva.
B. Los cuerpos celulares de la neuronas de todas las unidades motoras de un músculo determinado forman un grupo dentro del SNC que se denomina comportamiento de la neurona motora de ese músculo.Esquema 17
Organización general de una célula muscular lisa:
No hay tubulos T, y el retículo endoplásmico está poco desarrollado.
La difusión transmembrana del Ca2+ extracelular, a través de los canales de Ca2+ dependientes del voltaje en las caveolas, desempeña una función importante en el inicio de la contracción.
Hay miosina y actina, que esta anclada a los cuerpos densos.
Esquema 18
Organización general de una célula muscular lisa:
La activación del complejo actina-miosina puede modificar la forma de la célula.
Esta inervado por neuronas del Sistema Nervioso Autónomo.
En las sinapsis puede liberarse tanto acetilcolina como noradrenalina.
Músculo cardiaco:
El retículo sarcoplásmico no esta tan desarrollado como en el músculo esquelético.
TAREA 36 esquemas
Arco reflejo
Dr. en C. OCTAVIO CARRILLO MURO
Arco reflejo
Es fundamental para la fisiología de la postura y el movimiento, así como para la exploración clínica del SN.
El reflejo puede definirse como una respuesta del SN a un estímulo involuntario.
Todos los arcos reflejos constan de 5 componentes básicos. Si falla cualquiera de ellos, la respuesta refleja se altera.
1. 1. Receptor.
2. Una neurona sensitiva.
3. Una o más sinapsis del SNC.
4. Una neurona motora.
5. Un órgano efector, que suele ser un músculo.
Esquema 19
A. Reflejo segmentarioLa entrada de la neurona sensitiva, el circuito SNC y la salida de la neurona motora solo atraviesan un número pequeño de segmentos del SNC.
Delimitan los segmentos de la médula espinal.
El reflejo de estiramiento del cuádriceps (reflejo rotuliano) y el fotomotor del ojo, son ejemplos de este tipo de reflejos, ya que solo utilizan, respectivamente, un número pequeño de segmentos de la médula espinal.
Esquema 20
B. Arco reflejo intersegmentarioAtraviesan varios segmentos del SNC. En algunos, la entrada de la neurona sensitiva y la salida de la neurona motora están separados por varios segmentos.
Los reflejos vestíbuloespinales que dan lugar a ajustes posturales en respuesta a la aceleración o la inclinación de la cabeza.
C. Arco reflejo intersegmentario de bucle largoAtraviesa varios segmentos del SNC, incluso aunque la entrada sensitiva y la salida motora se localicen muy cerca.TAREA 42 esquemas REPASO
Gracias por su atención