Clases Neurofisiolog a 7 8
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7/21/2019 Clases Neurofisiolog a 7 8
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Fisiologa Integrada , Mayo 2007
Adrin Ocampo GarcsUnidad de Medicina del Sueo, Neurologa y Neurociruga, HospitalClnicoPDFB, ICBM, Facultad de Medicina, U. de Chile
Homeostasis y Sistemas Regulatorios
Walter B. Cannon (1871-1945)Las reacciones fisiolLas reacciones fisiolgicas coordinadas que mantienen la mayorgicas coordinadas que mantienen la mayor a de los estadosa de los estadosestacionarios en el organismo son tan complejas, y tan peculiareestacionarios en el organismo son tan complejas, y tan peculiares al organismo vivo, ques al organismo vivo, quesugieren el empleo de una designacisugieren el empleo de una designacin especn espec fica para estos estados:fica para estos estados:homeostasishomeostasis
Norbert Wiener (1894-1964)Ciberntica ( , kubernites = gobierno)Estudio de las relaciones dinmicas entre los componentes de un sistema y losmecanismos de control.
Claude Bernard (1813-1873)lejoslejosde ser indiferentes al mundo exterior, los animales superioresde ser indiferentes al mundo exterior, los animales superioresmantienenmantienenuna precisa e informada relaciuna precisa e informada relacin con este, de taln con este, de talfomafomaque el equilibrio ocurre porque el equilibrio ocurre porunaunacontcont nuanuay delicada compensaciy delicada compensacin, establecida por el mn, establecida por el ms sensible de loss sensible de losbalancesbalances lala mantencimantenci nn constante del medio interno es laconstante del medio interno es lacondicicondici n para que la vida sea libre e independienten para que la vida sea libre e independiente
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Control homeosttico:Sensor (variable controlada o regulada)vas aferentesCentro integrador (compara con norma)
Seal de error (vas eferentes)Efector (variable controlada)SNC puede alterar norma).
COMPARADOR:Nivel de Referencia
SENSOR:
MuestreoCONTROLADOR:
Efector
FEEDBACK
+/-
L i m i t e
d e l s i s t e m a
AJUSTE
ENTRADA SALIDA
SEAL DE ERROR
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SISTEMAS DE REGULACION O CONTROL HOMEOSTATICOS
1. MUESTREO DE VARIABLE CONTROLADA2. RETROALIMENTACION A CENTRO INTEGRADOR3. COMPARACIN A UNA NORMA
La norma o "set-point" es ajustable4. SEAL DE ERROR5. EFECTOR (VARIABLE MANIPULADA)
SISTEMAS INTEGRADORES DE RESPUESTASHOMEOSTATICAS del Sistema Nervioso
-HIPOTLAMO
-SISTEMA NERVIOSO AUTONOMO
-SISTEMAS DE MODULACION DIFUSA
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(a) Sistemas punto-a-punto, la activacindebe ser muy restringida tanto en el tiempocomo en el espacio.
Otros tres sistemas tienen influenciasgeneralizadas en distribucin yprolongadas en el tiempo:
(b) hipotlamo secretor libera hormonasdirectamente al torrente sanguneo
(c) SNA, neuronas interconectadas queafectan concertadamente tejidos en todo elorganismo
(d) sistemas modulatorios difusos deamplio alcance por gran dvergencia deproyecciones axonales.
SISTEMA NERVIOSO AUTONOMOregulacin del medio interno
SISTEMA NERVIOSO AUTONOMO
Accionar mltiple, generalizado, relativamentelento, prolongado
-RESPONSABLE DE RESPUESTAS REFLEJASAUTONOMICAS
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.SISTEMA NERVIOSO AUTONOMO
SNA centralInsula (cortezas del dolor y visceral)
Estructuras generadoras de respuestas autonmicasHipotlamo (N. Paraventricular)Sust. Gris PeriacueductalBulbo Ventro Lateral
SNA perifricoSistema Parasimptico (Crneo-sacro)
Sistema simptico (Traco-lumbar)
Sistema Nervioso EntricoPlexo de Auerbach (mientrico)
Plexo de Meissner (submucoso)
LOS SISTEMAS VISCERALES AFERENTESSimptico y ParasimpticoConvergen en el Ncleo del Tracto Solitario (NTS)
Navarro, 2002
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Lobulo de la Insula
Hipotlamo Rostral: ParasimpticoHipotlamo Caudal: Simptico
Red autonmica central fuertemente interconectada.
Aferencias (VII, IX, X) al Ncleo del Tracto Solitario que proyecta: (1) localmente paracontrolar el vago o formacin reticular bulbar ventrolateral, y (2) ascendentemente ancleo parabraquial, sustancia gris periacueductal (redistribucin flujo sanguneo enemeregncia), amgdala (condicionamiento), tlamo visceral (gusto) hasta hipotlamo.
Eferencias de hipotlamo, ncleo parabraquial, ncleo del tracto solitario, algunosgrupos monoaminrgicos.
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1. EFECTORES DEL SISTEMA NERVIOSO AUTONOMO-MUSCULO LISO-GLNDULAS EXOCRINAS-SISTEMA EXCITO-CONDUCTORCARDACO-GLANDULA ENDOCRINA (MEDULASUPRARRENAL)-MUSCULO PILOERECTOR
(EN CONTRAPOSICION A RESPUESTAS REFLEJAS SOMATICAS: ELEFECTOR SON LOS MUSCULOS ESQUELETICOS)
Matthews G. , Neurobiology (Ia. Ed)
Parasimptico: preganglionar largapostganglionar corta
Simptico: preganglionar cortapostganglionar larga
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VIAS EFERENTES DEL SNA DE DOS NEURONAS
NEURONA PREGANGLIONARSOMA en Sist Nervioso CentralMIELINICAS DELGADASO AMIELINICAS
NEURONA POST-GANGLIONARSOMA en GANGLIO AUTONMICOINERVA ORGANO EFECTORAMIELNICAS
LA MAYOR PARTE DE LAS VISCERAS RECIBENDOBLE INERVACION: Simptica y Parasimptica
SISTEMA SIMPTICOPREGANGLIONAR EN
COLUMNA INTERMEDIO-LATERAL en Mdula Espinal
Segmentos Trax 1 a Lumbar 2
POSGANGLIONAR EN
1. CADENA PARAVERTEBRAL(base crneo-coccis)
2. G. PREVERTEBRALES(celiaco, mesentricos sup e inf, renal,testiculo/ovarico)
3. MEDULA SUPRARRENAL(ganglio modificado)
Matthews G. , Neurobiology (Ia. Ed)
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EFERENCIAS SISTEMA PARASIMPATICO
PREGANGLIONAR POSTGANGLIONARNcleos visceromotoresen Tronco Enceflico
N. Edinger-Westphal (III par) Ganglio Ciliar
N. Salivatorio sup. y lacrimal(VII par) Ganglio EsfenopalatinoGanglio tico (Partida)
N. salivatorio inf ( IX par) Ganglio Submandibular
N. dorsal del vago y ambiguo (X) Ganglios de vscerasen trax y abdomen
S2-S4 (col. IML) Ganglios en Vscerasplvicas: colon distal,urogenital, etc
NEUROTRANSMISORES DEL SNA
SIMPATICO
PARASIMPATICO
Matthews G. , Neurobiology (Ia. Ed)
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Navarro, 2002
ReceptoresIonotrpicos enNeuronaPostganglionar
ReceptoresMetabotrpicosen efectores
El SNA ES EFECTOR DELhipotlamoen 5 grandes funciones regulatorias:
1. Presin arterial y composicin electroltica
2. Temperatura corporal (vasoconstriccin cutnea)
3. Balance energtico (alimentacin, digestin)
4. Reproduccin (apareamiento)5. Estrs agudo ( fight or flight )
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Simptico: CATABOLICO
Responde a crisis. Moviliza alorganismo para una emergenciade corto plazo.
Parasimptico:ANABOLICODigestin, crecimiento,respuesta inmune,almacenamiento energtico.
RELACION FUNCIONAL ENTRE
PARASIMPATICO Y SIMPATICO
1. ANTAGONISTA: PUPILA, CORAZN
2. COMPLEMENTARIO: SISTEMA UROGENITAL
3. AGONISTA: SALIVACION
PS: SALIVA ACUOSA
SS: SALIVA MUCOSA
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Respuesta de defensa o destress agudo (fight orflight)Midriasis (pupilas dilatadas)Boca seca
Taquicardia, auymento de contractilidadcardaca
Broncodilatacin
Vasodilatacin: cardio-pulmonarmusculos esquelticos
Vasoconstriccin: en piel, territorioGastrointestinal y venas
Hiperglicemia
Piloereccin
Sudoracin profusa (previenehipertermia)Liberacin de Adrenalina en MdulaSuprarrenal
Activacin Masiva del Simptico
Konturek et al. J Phys Pharm 54:293, 2003
SISTEMA NERVIOSO ENTERICO (GUT BRAIN)
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PESA 4 GRAMOS (0.3% DEL ENCEFALO)
HIPOTALAMO
HIPOTALAMOINTEGRADOR DE PROCESOSHOMEOSTATICOS
Y CONDUCTAS CRTICAS PARA SUPERVIVENCIA
BALANCE HDRICOBALANCE ENERGTICO
ALIMENTACIONCICLO SUEO-VIGILIATERMOSTASIS
REPRODUCCINRESPUESTA DE STRESS AGUDO (" fight or flight ")RITMOS BIOLGICOS
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HIPOTALAMO: DIENCEFALOPAREDES DEL III VENTRICULO
4 REGIONES EN SENTIDO A-P
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3 REGIONES EN PLANO CORONAL
PERIVENTRICULAR
MEDIAL
LATERAL
Seales endocrinas asociadas a
1. Regulacin del eje Hipotlamo-Hipfisis
2. Control del Apetito
ENTRADAS AL HIPOTALAMO:NEUROHUMORALES
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2. Formacinreticular
ENTRADAS AL HIPOTALAMO:NEURALES
3. Retina
4.
SistemaLmbico:
1. Ncleo tracto solitario
NEUROHUMORALESRegulacin del eje hipotlamo-hipfisis
Apetito
NEURALES
1. Ncleo tracto solitario:vias gustatorias y aferencias viscerales de trax,abdomen y pelvis (tero: reflejo cervico-uterino
2. Formacin reticular(dolor, temperatura, somatosensorial: reflejo de lactancia)3. Retina( ciclo luz-oscuridad)
4. Sistema lmbico: amgdala, hipocampo, corteza olfatoria
ENTRADAS AL HIPOTALAMO:
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SALIDAS DEL HIPOTALAMO:NEUROHUMORALES
EJE HIPOTLAMO-HIPFISIS
MAGNOCELULARESproyectan a Neurohipfisis(Lbulo posterior Hipfisis)Ncleos Paraventricular
Supraptico
Liberan :Vasopresina y Oxitocina ala sangre
PARVOCELULARES
liberan a la sangreHormonas liberadoras deHormonas Hipofisiarias(Lbulo Anterior) vasistemas Porta
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Inhibits prolactin secretionProlactin-inhibitory hormone (PIH)
Stimulates prolactin secretionProlactin-releasing factor (PRF)
Stimulates GH secretionGrowth-hormone-releasing hormone (GHRH)
Inhibits growth hormone (GH) secretion (affectsprolactin and TSH secretion)
Somatostatin
Stimulates luteinising hormone (LH) and follicle-stimulating hormone (FSH) secretion
Gonadotrophin-releasing hormone (GnRH)
Stimulates thyroid-stimulating hormone (TSH)secretion
Thyrotrophin-releasing hormone (TRH)
Stimulates adrenocorticotrophic hormone (ACTH)secretion
Corticotrophin-releasing hormone (CRH)
Neurohormonas liberadas a la circulacin portal
Hipotlamo-Hipfisis Anterior
NeurohormonasHipotalmicas
Hormonas de laHipfisis anterior
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SALIDAS DEL HIPOTALAMO:NEURALES
3. Formacinreticular
Sistema NerviosoAutnomo
1. SistemaLmbico:amgdala
2. Tlamo
SALIDAS DEL HIPOTALAMO:NEURALES
4. Sistemas de Modulacin DifusaHistaminrgico (1), Adrenrgico(2), Serotononrgico (3) yColinrgico (4)
3
1
233
44
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SALIDAS DEL HIPOTALAMO
1. NEUROHUMORALES
EJE HIPOTLAMO-HIPFISIS2. NEURALES
Reticular Tronco enceflico Sist. Nerv. Autnomo
Amgdala (limbico)
Tlamo (alerta)
Sistemas de Modulacin Difusa
Adrenrgico, Serotononrgico, Colinrgico,Histaminrgico
PROCESOS REGULADOS PORHIPOTLAMO
1. BALANCE HIDRICO SED Y RETENCIN DE AGUA
2. BALANCE ENERGETICO APETITO Y CONSUMOENERGTICO
TERMOSTASIS
CICLO SUEO VIGILIA
3. REPRODUCCIN HORMONAS SEXUALES yREPRODUCTIVAS
4. RITMOS BIOLGICOS
5. RESPUESTA DE STRESS AGUDO ("fight or flight")
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a. Existe un peso corporal ideal: set point o NormaKeesey y Hervonen 1997
CONTROL NEUROHUMORALDEL APETITO
b. Efecto de una lesin en el hipotlamo: posible asientodel set-point del peso corporal.
Keesey y Hervonen 1997
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c. La leptina circulante es proporcional a la grasa corporal (Laleptina es un pptido producido por el tejido adiposo)
d. La infusin deleptina afecta elpeso corporal, y laingesta: es seal de
saciedad.
La ghrelina (pptido producido por las paredes delestmago) se asocia directamente al apetito
La ghrelina es el nico pptido conocidocon accin pro-orexignica (apetito)
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Badman and Flier, Science 304: 1909, 2005
Integracin enHipotlamo
Claves NeuralesLmbicoSist. Gastro Intest.
Claves HumoralesTejido AdiposoSist. Gastro Intest.
Leptina:largo plazoinhibendo ingesta
Ghrelina:corto plazo gatilla elapetito
CONTROL NEUROHUMORALDEL APETITO
Badman and Flier, Science 304: 1909, 2005
Nclao Arcuato (Hipotlamo) Hipotlamo lateral
Hipotlamo Lateral
REGULACIN HIPOTALMICA DEL APETITO Y LA INGESTA
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Durante el Parto:
Cabeza Comprime Crvix
Aferentes Viscerales Sacras
Ncleo Tracto Solitario
Neurohipfisis
Hipotlamo: Ncleo Supraptico
NeuronasMagnocelulares
Oxitocina
AferentesViscerales
Hipotlamo
Oxitocina
EstimulacontractilidadUterina
Feedback Positivo
REFLEJO DE EXPULSIN FETAL
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Curso temporal de
liberacin deoxitocina en elparto ( Equus )
Vivrette y cols 2000.
Rotura de Bolsas Parto
Fukuoka 1984
REFLEJO DEEJECCIN DELECHE
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Va aferente hasta
Neuronas Magnocelulares
N. Supraptico yParaventricular(Hipotlamo)
MecanismoEfector
TermorregulacinVARIABLE REGULADA TEMPERTURA CORPORALVARIABLE CONTROLADA: PRODUCCION O DISIPACION
DE CALOR
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Fiebre: cambia la norma a la cual el sistema regula.
EFECTORESSist.Nerv.Autonomo
NUCLEO MEDIALPREOPTICO delHipotlamo:NEURONASCENTRALESTERMOCEPTORAS