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PROPIEDADES FUNCIONALES DEL SNC
Neurona – neurotransmisor - receptor: unidades de funcionamiento que formaran redes neuronales y sistemas, con las siguientes características:
Hay 3 sistemas operando en conjunto: hay actividad sensorial de la periferia, la que es procesada por la corteza somática sensorial primaria; luego es procesada por cortezas de mayor orden; el resultado de esto es la activación de sistemas motores por medio de respuestas directas e indirectas. Esto corresponde a un arco reflejo, influenciado por el sistema de las emociones, el que modifica la amplitud de las respuestas.
VIAS UTILIZADAS POR LAS DISTINTAS MODALIDADES SENSORIALES.
Las sensaciones somatosensoriales deben llegar hasta la corteza. El estímulo es captado por un receptor, llega a la médula espinal, al tálamo (núcleos de relevo) hasta la corteza sensorial primaria.
Dermatoma es una área de la piel inervada por una raíz dorsal. Permiten definir cuál es la zona medular afectada.
Un campo receptor o receptivo es una zona periférica desde donde recibe información una neurona sensorial; pueden ser modificados por el aprendizaje y la experiencia. Las neuronas primarias (primera neurona) siempre ofrecen una sola respuesta: siempre se excitan; la neurona de segundo orden se excita cuando se excita la de primer orden. El campo receptivo excitatorio está rodeado de campos receptivos inhibitorios. Adyacente al campo receptivo excitatorio, hay otras neuronas que tienen como función excitar sus propias neuronas secundarias, a la vez, a través de una interneurona inhiben el campo receptivo adyacente. De esta manera es posible discriminar el estímulo a un área específica del cuerpo. Pueden ocurrir procesos de facilitación sináptica, inhibición, divergencia, convergencia, porque hay más de una neurona. Hay campos receptivos pequeños y grandes; los pequeños (manos, cara, labios) permiten un mayor grado de discriminación; el tamaño está inversamente relacionado con la discriminación.
COLUMNAS DORSALES (o cordón posterior o lemniscal)
Tienen por función transmitir información de:
La primera neurona sensorial es de tipo periférica y entra por las astas dorsales; al entrar en la médula entrega una colateral y sigue ascendiendo por la médula hasta llegar al bulbo raquídeo (núcleos de Burdach y Goll), donde hace sinapsis con una neurona de segundo orden, la que hace decusación (cruce), luego sigue subiendo hasta llegar al tálamo, donde hace sinapsis con una neurona de tercer orden (neurona tálamo cortical). En el tálamo encontramos los núcleos ventroposterolateral y el núcleo ventroposteromedial, donde hay campos receptivos organizados en forma somatotópica; el lateral recibe información sensorial de todo el cuerpo, con excepción de cuello y cara; el medial recibe información de cuello y cara a través del núcleo del trigémino.
La Corteza somatosensorial es la zona de la corteza cerebral a la que son proyectadas las señales sensitivas que hacen relevo en los núcleos específicos sensoriales talámicos. Las neuronas se proyectan de manera altamente específica a las dos áreas somáticas sensoriales: el área somática sensorial primaria (SI), de la circunvolución posrolándica, inmediatamente por detrás del surco central y el área somática sensorial secundaria (SII), situada en la pared superior de la cisura de Silvio. SI tiene como función recibir e interpretar la información. La corteza parietal posterior es de asociación, encargándose de interpretar el sentido de la información que llega a la corteza sensorial. En SI y SII hay un orden somatotópico, la orientación espacial precisa para la recepción de señales nerviosas desde las diferentes partes del cuerpo en regiones separadas de la corteza sensorial se conoce como homúnculo sensorial, casi 2/3 del homúnculo está ocupado por cara, cuello, mano (pulgar). En S-II existe un homúnculo; en S-I hay al menos 4 homúnculos diferentes, cada uno de ellos recibe una sensación en particular. homunculo1: profundas de la piel; el 2 de propiocepción.
El área SI permite la estereognosia (capacidad para reconocer los objetos por su forma y solidez), lo contrario es astereognosia.
La corteza es altamente plástica, lo que explica la recuperación que sigue a los daños cerebrales. Si un grupo de células no es utilizado en forma activa, son tomadas por realizar otra función. Las ventanas de desarrollo son muy precisas, así, si no se aprende un lenguaje a determinada edad, ya no se aprende.
COLUMNAS ANTEROLATERALES.
Este sistema está compuesto por fibras pequeñas (velocidad conducción 8 a 40 m/s), el grado de orientación de sus fibras respecto a su origen no es claro, sus campos receptivos periféricos son grandes y superpuestos, por lo que es un sistema poco discriminativo y localizador.
Este sistema transmite los siguientes tipos de sensaciones:
Este sistema activa al sistema nervioso en su totalidad y fundamentalmente la formación reticular. Existen 3 vías:
Existen 3 áreas:
El dolor no es unimodal, es diverso. Se puede distinguir un dolor:
El dolor visceral y profundo se originan por activación de fibras de tipo C. El dolor rápido se origina por activación de fibras Ad. Estas son activadas por presión y por deformación. Las fibras C (terminaciones libres) son polimodales, diferentes estímulos pueden activar estas fibras: calor, frío, presión y daño de los tejidos. Una alteración del micromedio del receptor produce un fenómeno de transducción, lo que genera un fenómeno de conducción, procesamiento de la información y una respuesta.
ACTIVACIÓN DEL RECEPTOR DE DOLOR.
La muerte de células del miocardio produce liberación de sustancias químicas (potasio, serotonina, histamina, ATP), lo que estimula las terminales libres de las fibras nerviosas, esto produce una apertura de canales de sodio, lo que produce un potencial de receptor, el que puede producir un potencial de acción. Al liberarse ATP al medio estimula receptores; por eso estas sustancias son en cierta forma neurotransmisores.
HIPERALGESIA
Aumento en la sensación de dolor ante un estímulo que normalmente no produce dolor. Hay 2 tipos:
CONTROL DE DOLOR (Compuerta de dolor)
A nivel de la neurona encefalinérgica tenemos una compuerta: un estímulo ascendente o descendente cierra la compuerta y el ascenso del dolor se detiene; al no estar activada el dolor pasa sin problemas.
DOLOR REFERIDO
Durante el desarrollo del SN el individuo recibe muchas más estimulaciones de la superficie que de las vísceras, por lo que el cerebro se desarrolla de tal forma que no tiene referencia de dolor visceral; cuando se activan las vías viscerales, estas convergen a la misma neurona de proyección que tiene la neurona que proyecta desde la superficie del cuerpo, por lo que la interpretación del cerebro es que se tiene un dolor en la piel.
CONTROL MOTOR
Hay vías directas e indirectas. Hay 3 lugares importantes de control de movimiento: médula, tronco cerebral y corteza. Hay 2 centros de control: ganglios basales y cerebelo. Toda la información de centros superiores llega a la médula, donde se estimulan motoneuronas alfa y gama estimulando el músculo.
La médula espinal tiene una actividad refleja. El tronco cerebral también tiene actividad refleja (marcha, masticación, tos) y en él se ubican núcleos de control de músculos faciales. La corteza motora tiene importancia en la ejecución del movimiento; las cortezas pre-motora y suplementaria planifican el movimiento.
Vías de control Directa:
Vías de activación indirecta: más complejos y polisinápticos, controlan actividades automáticas y control de tono muscular:
Del tallo cerebral nacen 2 tipos de sistemas:
Estas vías tienen que ver con funciones involuntarias.
A nivel de la médula espinal distinguimos:
En el tallo cerebral hay 2 sistemas
CORTEZA MOTORA PRIMARIA (organización somatotópica)
La corteza parietal posterior toma conocimiento de la posición del propio cuerpo. La corteza prefrontal genera la idea o programa del movimiento.
La corteza motora primaria produce la estimulación para activar neuronas motoras que van a centros (médula y bulbo), que están encargados de realizar movimientos, y cuya estimulación produce contracción de un solo músculo. Está ubicada en lóbulos frontales, por delante de la fisura central. Aquí encontramos un homúnculo motor, muy parecido al sensorial, donde la mano ocupa casi 1/3 del homúnculo, ya que la destreza de la mano es alta; lo mismo que para la musculatura de la cara, lenguaje y masticación. Al activarse una neurona se contrae un solo músculo.
CORTEZA PREMOTORA: hay un homúnculo más difuso, cuando se estimula se producen movimientos más complejos, por lo que se cree que su función es preparar el movimiento. Se ubica por delante de la corteza motora primaria, en el lóbulo frontal.
CORTEZA SUPLEMENTARIA: cuando se estimula se producen movimientos complejos, a menudo bilaterales; su función sería la programación de un grupo de músculos que van a generar un movimiento.
VIAS DEL MOVIMIENTO VOLUNTARIO.
VIA CORTICOESPINAL: se origina a nivel de la corteza motora, el axón es bastante largo y termina en la médula espinal a nivel de los núcleos motores; entre el bulbo raquídeo y la médula se produce una decusación (conocida como decusación de la pirámide). Un daño en esta vía produce alteraciones de tipo motoras, con aumento del tono muscular y aumento en los reflejos profundos.
VIA CORTICOBULBAR: también controla movimientos voluntarios, pero los axones son más cortos, llegando hasta el bulbo raquídeo, al núcleo del facial, el que genera el movimiento de los músculos faciales. Los músculos superiores de la cara están inervados de forma bilateral (por ambos hemisferios), mientras que la parte inferior, en forma unilateral, pero se mantiene el control contralateral (el lado izquierdo controla el derecho). En la parálisis de Bell está dañado el nervio facial, lo que produce parálisis periférica, la que es atrófica y bajan los reflejos y el tono.
El movimiento parte de una idea, se requiere un análisis de lo que ocurre en el medio (corteza parietal posterior); esta información va a la corteza prefrontal; luego la corteza premotora indica que movimientos musculares se necesitan; para programar la secuencia de movimiento hay que activar el área suplementaria y luego la corteza primaria. Todo esto está siendo regulado por el cerebelo y los ganglios basales.
LA VIA PIRAMIDAL o corticoespinal: nace de 3 áreas:
Genera el fascículo corticoespinal lateral, que es el más abundante (80% de toda la vía), porque inerva los músculos distales.
Es una estructura de control; su falla produce las siguientes:
¿Qué diferencia existe entre el temblor de un paciente con Parkinson de otro con lesiones cerebelosas?
Se puede dividir desde el punto de vista funcional:
Los ganglios basales participan en el control del movimiento involuntario y participan en el aprendizaje del movimiento. Son 5:
Estos núcleos no se relacionan con nada más que la corteza cerebral. De la sustancia negra hay una neurona que vuelve al cuerpo estriado. La información de salida de los ganglios basales pasa por el tálamo, desde donde va a la corteza motora.
Los ganglio basales son importantes en 2 situaciones
SISTEMA DE CONCIENCIA
Es un sistema ascendente polisináptico multineuronal que se extiende desde el bulbo raquídeo hasta la corteza cerebral. Es un sistema difuso que regula conciencia, atención y estado de sueño-vigilia.
Uno de los lugares más relevantes de este sistema es la formación reticular, donde hay vías ascendentes que van hasta el tálamo, y desde ahí a la corteza. Hay otras vías extratalámicas, que van desde la formación reticular a la corteza.
Responde a diversos estímulos, de tal forma de organizar la respuesta.
Además del tálamo hay un área basal del cerebro anterior que tiene al menos 2 núcleos de importancia para conseguir atención: núcleos basales de Meynert y núcleo septal. Ambos se encargan de activar en forma difusa la corteza cerebral.
FORMACIÓN RETICULAR
Tiene células cuyo cuerpo está en la formación reticular y los axones llegan a diferentes áreas del cerebro o hasta los últimos segmentos de la médula espinal. Al activarla se activa todo el sistema. Por eso frente al dolor no se puede dormir.
Funciones:
El sistema de conciencia funciona en base a neurotransmisores:
ELECTROENCEFALOGRAMA (EEG)
Corresponde a un registro de variaciones de voltaje que ocurre en el encéfalo y que se registra a nivel del cuero cabelludo. La actividad eléctrica se debe a respuestas que están ocurriendo en la corteza cerebral.
La corteza está compuesta de diferentes capas, de la 1 a la 6. La corteza sensorial tiene en la capa 4 grandes neuronas piramidales que reciben información de la periferia; estas neuronas tienen largas dendritas lo que le permite realizar sinápsis en las capas 1 y 2.
Hay 2 tipos de conexiones: las talámicas (ipsilaterales) y las vías de asociación, que vienen de otras partes de la corteza y del hemisferio contralateral.
El EEG se origina a partir de la actividad sináptica en las capas 1 y 2 y corresponde a potenciales postsinápticos excitatorios. Las señales que en él se ven corresponden a actividad eléctrica generada por un grupo relativamente grande de neuronas (las neuronas disparan en grupo).
POTENCIAL EVOCADO
Si a un individuo se le colocan electrodos en el cuero cabelludo y se estimulan eléctricamente una pierna o un dedo, en el EEG se ve un potencial evocado, el que tiene 2 fases:
Estas respuestas son importantes para el diagnóstico clínico de muerte cerebral: si un individuo no presenta respuestas secundarias en un par de días, tienen estadísticamente muy baja posibilidad de recuperarse.
TIPOS DE ONDAS:
ETAPAS DEL SUEÑO
Se distinguen 4 etapas. En el estadio 1 el EEG se hace más irregular en amplitud. En el estadio 4 hay un mayor aislamiento sensorial del medio ambiente y un sueño SOL. Las ondas siguen aumentado en tamaño, correspondiendo a ondas delta.
La alternación sueño-vigilia es cíclica, pero el sueño mismo también es cíclico. Hay una etapa de sueño SOL (sueño de ondas lentas) seguida por otra MOR (movimiento ocular rápido), cada una de las cuales dura más o menos 90 minutos. En MOR el EEG muestra ondas correspondientes a vigilia. Esto ocurre 4 ó 5 veces durante la noche.
|
SOL |
MOR |
Tasa cardíaca y respiratoria: |
Leve disminución; |
Variable con salvas rápidas |
Flujo sanguíneo cerebral: |
Reducido |
Elevado. |
Tono muscular: |
Reducido |
Eliminado. |
Reflejo: |
Normal |
Suprimido |
Estado cognitivo: |
Pensamientos vagos |
Sueños vividos, bien organizados. |
El sueño MOR es fundamental para la reparación sicológica; sin este sueño, después de 10 días se puede perder la capacidad de pensar o de estructurar ideas, imaginarse cosas, y a los 15 días el individuo se muere. Si se despierta después de un estado MOR, es posible recordar los sueños.
A medida que se envejece, las etapas MOR son más cortas en tiempo y hay más interrupciones del sueño, pasando por un estado de vigilia, lo que produce mayor irritabilidad, menor capacidad de concentración, etc. El niño recién nacido tiene más sueño MOR.
Los niveles de serotonina y noradrenalina van cayendo a medida que se pasa de vigilia al sueño. La acetilcolina en vigilia está alta, en sueño cae, pero en MOR las neuronas colinérgicas nuevamente se activan, descargando más que en vigilia. Por tanto, el sueño no es fenómeno de tipo pasivo, sino activo. Por eso no se va a dormir porque está cansado, sino porque necesita dormir.
En una alteración llamada narcolepsia se pasa de vigilia a sueño profundo en cuestión de segundos.
FUNCIONES SUPERIORES.
CORTEZA DE ASOCIACIÓN
No son ni primariamente motoras ni primariamente sensoriales, sino mucho más complejas que ellas. Realiza funciones superiores. Hay 3 cortezas de asociación:
LENGUAJE
Es una función superior. Los primates pueden aprender algunas palabras, pero no generar ideas. Está radicado en el hemisferio izquierdo de los individuos diestros, fundamentalmente el área de Broca y Wernicke. El área de Wernicke se relaciona con la comprensión del lenguaje (visual y auditiva), por tanto, daños producen afasias de comprensión. El área de Broca está relacionada con el control motor del lenguaje, su daño produce afasia motora. El fascículo arqueado comunica ambas áreas para la ejecución final del lenguaje.
Hay un hemisferio dominante y otro no dominante para el lenguaje. En el caso de los diestros el hemisferio derecho participa del lenguaje en su componente más global, integrando en el lenguaje elementos afectivos (prosodia); daños al hemisferio derecho producen la aprosodia o falta de componentes afectivos en el lenguaje.
Fuente del documento: http://www.idap.com.mx/apuntes/Fisiologia/Sistema%20Nervioso%20Central(8).doc
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Autor del texto: Esteban Arriagada
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