Sistema Nervioso_I_Invertebrados.pdf
-
Upload
carlos-chuquillanqui-rios -
Category
Documents
-
view
10 -
download
0
Transcript of Sistema Nervioso_I_Invertebrados.pdf
1
Sistema nervioso
Objetivos•Sistemas nerviosos de Invertebrados
–Características generales–Fenómenos evolutivos en protostomos–Estructura general de los ganglios
•Sistema nervioso de Vertebrados–Ontogenia–Estructura del sistema nervioso periférico (SNP)–Estructura del sistema nervioso central (SNC)
Sistema nervioso
Concepto de sistema nervioso–Conjunto de órganos que mediante la conducción e
integración de impulsos nerviosos regula y coordinalas actividades del organismo en relación con estímulos procedentes del ambiente interno o externo
S. N.
Estímulo
ESTÍMULO
CONDUCCIÓN
INTEGRACIÓN
RESPUESTA
CONDUCCIÓN
TRANSMISIÓN
CAPTACIÓN
2
Sistema nerviosoConcepto de sistema nervioso
– Conducción e integración de impulsos nerviosos
• Impulso nervioso: onda eléctrica que se desplaza sobre la membrana plasmática de las neuronas– Despolarización de la membrana plasmática
• Integración: capacidad de “sumar” numerosas señales
•Estímulo: cambio en el medio interno o externo
– Caracterizados por
»Competencia: cualidad del estímulo para ser “captado”»Umbral de excitabilidad: intensidad necesaria para
inducir la respuesta
Sistema nervioso
Concepto de sistema nervioso
•Es un sistema orgánico– Conjunto de órganos que se entremezclan con otros
aparatos y sistemas orgánicos
Formado por:
– Órganos nerviosos: tejidos organizados• Tejido nervioso
–Neuronas y células de glía
• Tejidos de sostén
–Tejido conjuntivo
• Vascularización
3
Sistema nervioso
Componentes del sistema nervioso– Tejido nervioso
• Neuronas– Células especializadas en la generación y conducción de
impulsos nerviosos
• Células de glía– Células de soporte fisiológico y físico de las neuronas
– Componentes mesodérmicos
• Tejido conjuntivo– Envoltura externas (cápsula, meninges) y trabéculas
• Vasos sanguíneos
Sistema nervioso
•Neuronas– Células especializadas en la
generación y conducción de impulsos nerviosos
– EXCITABLES responden a un estímulo apropiado
– POLARIZADAS
»Polo receptor
»Polo efector
DENDRITAS
SOMA
AXÓN
TERMINAL AXÓNICO
BOTÓN SINÁPTICO
4
Sistema nerviosoConcepto de sistema nervioso
•Conducción e integración de impulsos nerviosos–Potenciales eléctricos de la membrana plasmática
Estímulo Impulso nervioso
POLO RECEPTOR POLO EFECTOR
DENDRITA(S) SOMA AXÓN TERMINALAXÓNICO
Recepción e integración Respuesta
Generación de POTENCIALES DE ACCIÓN
Generación de POTENCIALES LOCALES
Potenciales locales
mVo
lt
Sistema nervioso–Conducción e integración de impulsos nerviosos
• Potencial local• Potencial de acción impulso nervioso
Estímulo Potenciales locales
POLO RECEPTOR POLO EFECTOR
DENDRITA(S) SOMA AXÓN TERMINALAXÓNICO
Potencial local Potencial de acción
Impulso nervioso
5
Sistema nervioso–Conducción e integración de impulsos nerviosos
• Potencial de acción CANALES IÓNICOS Na+ / K+
Potencial de acciónReposo
B AC
Potencial de acciónReposo
B AC
Sistema nervioso–Conducción e integración de impulsos nerviosos
• Potencial de acción CANALES IÓNICOS Na+ / K+
Citoplasma
Esp. extracelular
6
Sistema nervioso–Conducción e integración de impulsos nerviosos
• Potencial de acción CANALES IÓNICOS Na+ / K+
Potencial de acciónDespolarización
Na+
K+
B AC
Potencial de acciónDespolarización
Na+
K+
B AC
Sistema nervioso–Conducción e integración de impulsos nerviosos
• Potencial de acción CANALES IÓNICOS Na+ / K+
Potencial de acciónRepolarización
K+
B AC
Potencial de acciónRepolarización
K+
B AC
7
Sistema nervioso
Concepto de sistema nervioso– Los sistemas nerviosos están formados por
neuronas, que se comunican con
•Otras neuronas:–Circuitos neuronales
•Células sensoriales:–Aferencias al S.N.
•Células efectoras (motoras):
–Eferencias del S.N.
Sistema nervioso
Concepto de sistema nervioso– Comunicación neuronal
–Las neuronas se comunican entre ellas y con las células sensoriales y efectoras mediante:
• SINAPSIS–Comunicación directa célula a célula
• NEUROSECRECIÓN–Comunicación a distancia mediante la liberación de
mensajeros químicos (neurohormonas) al medio interno
8
Sistema nervioso–SINAPSIS
• Comunicación célula a célula entre las neuronas y entre estas y otros tipos de células–Transmisión de la información
Célulapost-sináptica
Sinapsis
Vesículas sinápticasNeuronapre-sináptica
Sistema nervioso–SINAPSIS
• Eléctricas uniones “gap” entre las membr. plasmáticas
–Transmisión bidireccional circuitos apolares
• Químicas Sin contacto directo entre las membranas plasmáticas espacio sináptico
»Transmisión unidireccional circuitos polares
Neuronapre-sináptica
Célulapost-sinápticaEspacio sináptico
Receptores específicos
Vesículassinápticas
Neurotransmisor
9
Sistema nervioso–SINAPSIS e INTEGRACIÓN
• Una neurona puede comunicarse (sinaptar) con muchas otras neuronas y su respuesta está modulada por el conjunto de “informaciones” que recibe a través de cientos o miles de sinapsis
–Sinapsis excitadoras e inhibidoras
Sinapsis (puntos amarillos) sobrelas dendritas y soma de una neurona
Axón
Sistema nervioso–NEUROSECRECIÓN: comunicación a
distancia entre las neuronas y otras células mediante neurohormonas• Algunas neuronas son secretoras y su polo efector (terminal axónico) libera hormonas al medio interno (sangre, hemolinfa...)–Órganos neuroendocrinos / neurohemales
Axón
Gránulos deneurosecreción
Cuerpos de Herring
Terminal axónico
Vaso sanguíneo
Neuronaneurosecretora
10
Sistema nervioso
Concepto de sistema nervioso•Componentes funcionales
–S.N. somático (voluntario / consciente)–Sensorial sensibilidad somática–Motor somato-motor
–S.N. visceral (involuntario)»Invertebrados Sistema estomatogástrico»Vertebrados Sistema nervioso autónomo (SNA)
–Sensorial sensibilidad visceral–Motor viscero-motor
Sistemas nerviosos de Invertebrados
11
Sistemas nerviosos de Invertebrados• Características generales
– Células de glía• Poco especializadas
– Células satélite y gliocitos (células con acúmulos de glucógeno)– Células del neurilema, (tipo cél. de Schwann), no mielinizantes
• En general, los invertebr. tienen fibras nerviosas amielínicas– Hay fibras mielinizadas en anélidos y en crustáceos
– Neuronas• Tipos neuronales de morfología variada: monopolares, bipolares, multipolares, amacrinas
• En la mayoría de los invertebrados existen fibras nerviosas gigantes amielínicas transmisión rápida
• Gran heterogeneidad de neuronas neuroendocrinas
Sistemas nerviosos de Invertebrados• Tipos morfológicos de neuronas en invertebrados
Amacrina
multipolar Bipolar
Monopolar
12
Sistemas nerviosos de Invertebrados• Fibras nerviosas gigantes amielínicas
– Vías de transmisión rápida• En fibras amielínicas: a mayor diámetro de la fibra mayor velocidad de conducción del impulso nervioso
Fibras gigantes del sistema nerviosode Drosophila
CT de fibra gigante decefalópodo (M.ópt.)
Cerebro
Gangliostorácicos
Axón gigante Axones normales
Sistemas nerviosos de Invertebrados• Fibras nerviosas gigantes: origen
– A partir de neuronas gigantes– Aposición de neuritas de varias neuronas con uniones “gap”
laterales entre las neuritas fibras gigantes septadas• Somas celulares en los diversos segmentos corporales
SeptosSomas de
neuronas gigantes
Fibra gigante septada
Axón 1
Axón 2 Axón 3
13
Sistemas nerviosos de Invertebrados• Fibras nerviosas mielinizadas de invertebrados
– Anélidos (Eisenia sp. y Lumbricus sp.)
– Crustáceos (Penaeus sp., Palaemonetes sp., Cancer sp.)
– Vaina de mielina laxa• Fibras de conducción saltatoria muy rápida
AxónAxón
Vertebrados Penaeus sp.
Mielina
Envolturaglial ≅ mielina
Núcleo dela célula glial
Espacio submielínico
Sistemas nerviosos de Invertebrados• Organización y evolución de los sistemas nerviosos
– Redes nerviosas• Somas y fibras nerviosas no separados
– Plexos nerviosos• Red condensada, con somas agrupados en algunas zonas
– Cordones nerviosos y nervios• Cordón fibras nerviosas con somas neuronales intercalados
• Nervio solo fibras nerviosas– Empaquetados por tejido conjuntivo
– Ganglios nerviosos
• Órganos formados por acúmulos de somas neuronales y fibras, empaquetados por una cápsula conjuntiva
Evolución
14
Sistemas nerviosos de Invertebrados• Organización y evolución de los sistemas nerviosos
–Redes nerviosas• Somas y fibras nerviosas no separados, que se entrecruzan• No encapsuladas por tejido conjuntivo
Red nerviosa de Hydra sp. Somasneuronales
Fibrasnerviosas
Sistemas nerviosos de Invertebrados• Organización y evolución de los sistemas nerviosos
–Plexos nerviosos• Red condensada, con somas agrupados en zonas discretas• No encapsuladas por tejido conjuntivo
Plexo nervioso gástrico de Helix sp.
Somas neuronales Haces de fibras nerviosas
15
Sistemas nerviosos de Invertebrados• Organización y evolución de los sistemas nerviosos
– Cordones nerviosos y nervios• Cordón fibras nerviosas con somas neuronales intercalados• Nervio solo fibras nerviosas
– Encapsulados por tejido conjuntivo
– Ganglios nerviosos• Acúmulos de somas neuronales y fibras encapsulados por tejido conjuntivo
Cápsula
NERVIOS
Somasneuronales
Fibrasnerviosas
Sistemas nerviosos de Invertebrados• Organización y evolución de los sistemas nerviosos
– Ganglios acúmulos de somas y fibras nerviosas• Corteza Somas neuronales y células de glía• Neuropilo fibras nerviosas y cél. de glía• Cápsula y tabiques conjuntivos
PERINEURIO(cápsula conjuntiva)
NERVIO
CORTEX consomas neuronalesNEUROPILO
VasoFibras nerviosas
16
Sistemas nerviosos de Invertebrados
Modelos típicos
Sistemas nerviosos de Invertebrados• Diblásticos: Esponjas
– Redes neuronales en la mesoglea– Escasa diferenciación de tipos neuronales
• Sinapsis eléctricas redes apolares
CT de la pared de una esponja
Pinacocitos
Mesoglea
Coanocitos
PorocitosNeurona
RED NERVIOSA
Neuronamultipolar
Neuronabipolar
17
Sistemas nerviosos de Invertebrados• Diblásticos: Cnidarios
– Hidrozoos (Hydra)• Red nerviosa en la mesoglea
– Anémonas• Plexos nerviosos subepidérmico y subgastrodérmico en la mesoglea
– Medusas• Plexos condensados
–Anillo umbrelar (subepidérmico)–Anillo subumbrelar (subgastrodérmico)–Circuitos neuronales complejos
»Órganos sensoriales desarrollados ropalias
Sistemas nerviosos de Invertebrados• Diblásticos: Hidrozoos
– Red nerviosa en la mesoglea• Células sensoriales aisladas• Órganos efectores diversos
–Células epitelio-musculares–Cnidocistos
CT pared corporal de Hydra
Epidermis
Cnidocisto
Mesoglea
Cél. sensorial
Neurona
Red nerviosa
18
Sistemas nerviosos de Invertebrados• Diblásticos: Cnidarios – Hydra
– Red nerviosa en la mesoglea
CT pared corporal de Cnidario (Hydra): M.E.
Epidermis
Cnidocisto
GastrodermisMesoglea
Cél. sensorial
Neurona
Cél. epitelio-muscular
Sistemas nerviosos de Invertebrados• Diblásticos: Anémonas y medusas
– Anillos (plexos) subepidérmico y subgastrodérmico
CT pared corporal de Anémona
Epidermis Capa muscularMesoglea
Plexo subepidérmico Somaneuronal
Fibrasnerviosas
19
Sistemas nerviosos de Invertebrados• Triblásticos protostomos
– Características generales• Hiponeuria
– Desarrollo a partir del ectodermo ventral– Sistema nervioso en posición ventral
• Órganos nerviosos (ganglios) macizos
– Neuromería primaria y simetría bilateral• Segmentación y cordones escalariformes
– Cadena de ganglios segmentarios pares– Nervios conectivos y comisurales
Ganglios
Nervioconectivo
Nerviocomisural
Sistemas nerviosos de Invertebrados• Triblásticos protostomos
– Fenómenos evolutivos:• Especialización de neuronas y glía
–Órganos neuroendocrinos–Desarrollo del sistema estomatogástrico–Envolturas gliales semejantes a mielina
• Condensación en nervios y ganglios–Redes y plexos Cordones Ganglios + nervios
• Cefalización–Ganglios ventrales metaméricos grandes ganglios–Ganglios ventrales anteriores ganglios cerebroides +
comisura periesofágica
20
Sistemas nerviosos de Invertebrados• Triblásticos protostomos
– Fenómenos evolutivos• Tendencia a la condensación
–En nervios y ganglios: Plexos Cordones Ganglios–Fusión de ganglios contralaterales
Planaria: cordonesPoliqueto: ganglios y nervios
en vista lateral Poliqueto: vista dorsal del S.N.
Sistemas nerviosos de Invertebrados• Triblásticos protostomos
– Estructura de ganglio nervioso• Encapsulados por tejido conjuntivo:
– Perineurio– Tabiques conjuntivos (+ vasos)– Neurilema capa limitante glial
»Membrana basal entre tejido conjuntivo y nervioso
• Corteza– Somas neuronales– Células de glía
• Neuropilo– Fibras nerviosas– Células de glía
NervioVaso sang.
21
Sistemas nerviosos de Invertebrados• Triblásticos protostomos
– Estructura de ganglio nervioso• Anélido
– Con fibras gigantes
NERVIO
SOMA NEURONAL
NEUROPILOFibras gigantes
Cél. glíaCÁPSULA
Vaso sanguíneo
Neurilema
Sistemas nerviosos de Invertebrados• Triblásticos protostomos
– Fenómenos evolutivos• Tendencia a la cefalización
– Ganglios ventrales fusión de metámeros grandes ganglios– Gang. supraesofágicos (cerebroides) cerebro
Artrópodo: vista lateral del S.N.Poliqueto: vista lateral del S.N.
Cerebro Ganglios ventralesGanglios cerebroides
22
Sistemas nerviosos de Invertebrados• Triblásticos protostomos
– Cefalización: anatomía de ganglios cerebroides de Artrópodos
Protocerebro
Deutocerebro
Tritocerebro
Ojo compuesto
Ganglio óptico
Esófago
Órganosneuroendocrinos
Sistemaestomatogástrico Ganglio subesofágico
Aorta dorsalVista dorsal
Sistemas nerviosos de Invertebrados• Triblásticos protostomos
– Cefalización: anatomía de ganglios cerebroides de Cefalópodo
Lóbulo óptico
Sistemaestomatogástrico
Lóbulo vertical
Vista dorsal
23
Sistemas nerviosos de Invertebrados• Triblásticos protostomos
– Estructura de ganglios cerebroides• Artrópodos y Cefalópodos
–La mayor parte de los ganglios cerebroides mantiene la estructura típica del ganglio nervioso»Corteza con somas neuronales»Neuropilo central
– SALVO EN LOS GANGLIOS / LÓBULOS ÓPTICOS, donde se encuentra:»ESTRUCTURA LAMINAR
- Capas de somas alternadas con capas de fibras- Centros de integración de la vía óptica
Sistemas nerviosos de Invertebrados• Triblásticos protostomos
– Estructura de ganglios cerebroides• Ganglio NO ópticos
Lóbulo vertical
Neuropilo
Corteza
Somasneuronales
Cápsula
Cerebro de cefalópodo: sección sagital
24
Sistemas nerviosos de Invertebrados• Triblásticos protostomos
– Estructura de ganglios cerebroides• Ganglio NO ópticos
Neuropilo
Corteza
Somasneuronales
Lóbulo antenal del ganglio cerebroide de insecto: sección frontal
Sistemas nerviosos de Invertebrados• Triblásticos protostomos
– GANGLIOS / LÓBULOS ÓPTICOS:• ESTRUCTURA LAMINAR
Lóbulo óptico
Ojo - Retina
Corteza
Médula
Capa granular ext.
Capa granular int.
Capa plexiforme
Quiasma óptico
25
Sistemas nerviosos de Invertebrados• Triblásticos protostomos
– GANGLIOS / LÓBULOS ÓPTICOS:• ESTRUCTURA LAMINAR
Lóbulo óptico de Sepia
Sistemas nerviosos de Invertebrados• Triblásticos protostomos
– GANGLIOS / LÓBULOS ÓPTICOS:• ESTRUCTURA LAMINAR
Capa granular ext.
Capa granular int.
Capa plexiforme
Médula
Lóbulo óptico de Sepia
26
Sistemas nerviosos de Invertebrados• Triblásticos deuterostomos
Características generales– Equinodermos
• Simetría radial• Plexos nerviosos anillos nerviosos oral y aboral
– Hemicordados - Enteropneustos• Mesosoma (collar) Tubo neural• Metasoma (tronco) cordones medios dorsal y ventral• Epitelioneuros
– Cordados (urocordados y cefalocordados)• Notocorda• Tubo neural vesícula encefálica y médula espinal
Sistemas nerviosos de Invertebrados• Triblásticos deuterostomos
– Hemicordados - Enteropneustos• Mesosoma (collar) Tubo neural hueco en algunas especies• Metasoma (tronco) cordones nerviosos medios dorsal y ventral
• Epitelioneuros
Cordonesnerviosos
ProboscideMetasoma(tronco)
Mesosoma(collar)
Tubo neural
27
Sistemas nerviosos de Invertebrados• Triblásticos deuterostomos
– Hemicordados - Enteropneustos• Epitelioneuros: plexo nervioso subepidérmico y neuronas intrapiteliales
EPIDERMIS
Plexo nerviososubepitelial
Neuronasintraepiteliales
Membranabasal Epidermis de Enteropneusto (Saccoglossus)
Sistemas nerviosos de Invertebrados• Triblásticos deuterostomos
– Cordados: urocordados (tunicados)• Fase larvaria:
– Neuromería primaría y simetría bilateral– Desarrollo de un tubo neural y/o cordón dorsal, con vesícula
encefálica
VesículaencefálicaNotocorda
Cordón neural Ocelo
Larva de ascidia (corte sagital)
28
Sistemas nerviosos de Invertebrados• Triblásticos deuterostomos
– Cordados: cefalocordados (Branchiostoma)• Tubo neural hueco
–Vesícula encefálica–Médula espinal Vesícula
encefálica
Médula espinalNotocorda
Sistemas nerviosos de Invertebrados• Triblásticos deuterostomos
– Cordados: cefalocordados (Branchiostoma)• Tubo neural hueco
–Vesícula encefálica–Médula espinal canal ependimario (epéndimo)
Vesículaencefálica
Médula espinal
CT de la vesícula encefálica CT de la médula espinal
Notocorda
Ependimo
29
Sistemas nerviosos de Invertebrados• Triblásticos deuterostomos
– Cordados: Cefalocordados• Tubo neural
–Vesícula encefálica
Vesícula encefálica de Branchiostoma(corte sagital)
Manchapigmentaria
Órganoinfundibular
Neurona gigantede Rhode
Foseta ciliada Fibra de Reissner Médula espinal
Sistemas nerviosos de Invertebrados
• Triblásticos deuterostomos– Cordados: Cefalocordados
• Médula espinal–Dorsal: sensorial – neuronas de Rohon- Beard–Ventral: motora - motoneuronas
Médula espinal de Branchiostoma (CT)
Epéndimo Neurona sensorialde Rohon-Beard
Nervio dorsal
Nervio ventral motor
Epidermis
Motoneurona
Sensorial
Motora
30
Sistemas nerviosos de Invertebrados• Triblásticos deuterostomos
– Cordados: Cefalocordados• Tubo neural
– Médula espinal
Canal ependimario
Fibras gigantes de Rhode
Médula espinal de Branchiostoma (CT)
Epitelio ependimario
Neurona sensorialde Rohon-Beard
Motoneuronas
Sensorial
Motora
Médula espinal• Triblásticos deuterostomos
– Cordados: Cefalocordados–Médula espinal
»Neuronas (células) y fibras gigantes mielinizadas de Rhode
EPIT. EPENDIMARIO
F. de Rhode dorsales
RAÍZ DORSAL
Células de RHODE
RAÍZ VENTRAL
EPÉNDIMOFOTORRECEPTORES
Fibra de Rhode ventral
Fibra de Rhode medial
Médula espinal de Branchiostoma (CT)
31
Sistemas nerviosos de Invertebrados• Triblásticos deuterostomos
– Cordados: Cefalocordados–Médula espinal
»Neuronas (células) y fibras gigantes mielinizadas de Rhode
Médula espinal de Branchiostoma (vista dorsal)
Epéndimo Células de Rhode
Nervio dorsal
Nervio ventral motor
Fibras gigantes de Rhode