FISIOLOGÍA HUMANA BLOQUE 2. FISIOLOGÍA GENERAL. Tema 6. Sistema Nervioso Autónomo. Dra. Bárbara Bonacasa Fernández, Ph.D.

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1 Facultad de Medicina Departamento de Fisiología FISIOLOGÍA HUMANA BLOQUE 2. FISIOLOGÍA GENERAL Tema 6. Sistema Nervioso Autónomo. Dra. Bárbara Bonacasa Fernández, Ph.D. Telf.: Facultad de Medicina. Despacho B Campus de Espinardo.

2 Tema 2. Contenidos Todo hombre puede ser escultor de su propio cerebro 1. Sistema Nervioso Autónomo 2. Las vías autónomas 3. Unión neuroefectora 4. Respuesta integrada Santiago Ramón y Cajal

3 1. EL SISTEMA NERVIOSO AUTÓNOMO Galeno: El espíritu animal fluye desde el cerebro hacia los tejidos a través de nervios huecos y crea simpatía entre las diversas partes del cuerpo. Para-simpático: junto a o al lado de. EL SN es una compleja red que permite a un organismo comunicarse con su ambiente: 1.COMPONENTES SENSORIALES: detectan cambios en los estímulos ambientales. 2.COMPONENTES MOTORES: generan movimiento (contracción de los músculos cardíaco y liso) y otras actividades (secreción de las glándulas). 3.Los COMPONENTES INTEGRADORES: Reciben, almacenan y procesan la información sensorial y luego organizan la respuesta motora apropiada.

4 1. EL SISTEMA NERVIOSO AUTÓNOMO Sistema Nervioso SN Periférico SN Central Autónomo Somático Cerebro Médula espinal Entérico Simpático Parasimpático Prosencéfalo Mesencefalo Rombencéfalo Telencéfalo Diencéfalo Metencéfalo Mielencéfalo Corteza cerebral Tálamo Ganglios basales Hipotálamo Hipocampo Bulbo olfatorio Encéfalo anterior basal Cerebelo Protuberancia Bulbo raquídeo

5 1. EL SISTEMA NERVIOSO AUTÓNOMO DIVISIÓN COMPONENTES CARACTERÍSTICAS ESPECIALES Central Periférica AUTONÓMICA Cerebro Médula Espinal Ganglios Periféricos Receptores Sensoriales Nervios Sensoriales DETERMINADAS PORCIONES DEL SNC Y SNP Los Oligodendrocitos proporcionan la mielina Los Axones no se regeneran Las Células Schwann proporcionan la mielina Los Axones se pueden regenerar UN SISTEMA DISTINTO FUNCIONALMENTE

6 1. EL SISTEMA NERVIOSO AUTÓNOMO EL SN AUTÓNOMO es una parte del sistema motor, sin embargo, en vez de músculos esqueléticos, los efectores son el músculo liso, el músculo cardíaco y las glándulas. SISTEMA MOTOR VISCERAL o SISTEMA NERVISOS VEGETATIVO. Tradicionalmente: sistema púramente motor. Fibras motoras autónomas de los nervios periféricos acompañadas de fibras aferentes viscerales que se originan desde receptores sensoriales en las vísceras. Disparan reflejos o evocan experiencias sensoriales: Dolor Apetito Sed Náuseas Distensión visceral

7 1. EL SISTEMA NERVIOSO AUTÓNOMO CENTROS ENCEFÁLICOS DE CONTROL AUTÓNOMO Control de la temperatura Equlibrio hídrico HIPOTÁLAMO Conducta alimentaria Control de la vejiga Centro respiratorio secundario PROTUBERANCIA Control de la presión arterial Centro respiratorio BULBO RAQUÍDEO

8 1. EL SISTEMA NERVIOSO AUTÓNOMO MANTENIMIENTO DE LA HOMEOSTASIS: en estrecha interacción con el sistema endocrino y el sistema conductual. Respuestas apropiadas y coordinadas a los estímulos externos Estímulo Receptores hipotalámicos Neuronas sensitivas somáticas y viscerales Protuberancia, bulbo raquídeo hipotálamo Sistema límbico, corteza cerebral Respuesta autónoma Respuesta endocrina Respuesta conductual

9 2. VÍAS AUTÓNOMAS La unidad funcional primaria de los sistemas nerviosos simpático y parasimpático es la vía motora de dos neuronas en serie: 1.Neurona preganglionar: el soma está localizado en el sistema nervioso central. 2.Neurona postgangionar: el soma se localiza en uno de los ganglios autónomos. Los ganglios también pueden tiener interneuronas: CENTROS INTEGRADORES. Divergencia: las neuronas posganglionares pueden inervar diferentes tejidos. El sistema entérico incluye las neuronas y fibras nerviosas en los plexos mientéricos y submucoso localizados en la pared del tracto gastrointestinal. Neurona preganglionar Neurona postganglionar SNC Ganglio autónomo Ganglio: conjunto de cuerpos celulares de neuronas que se encuentran fuera del SNC, donde equivale e un núcleo. Tejido diana

10 2. VÍAS AUTÓNOMAS RAMA SIMPÁTICA Y PARASIMPÁTICA El origen en el SNC diferente: Simpático: región torácica y lumbar de la médula. Parasimpático: Nervios craneales y sacros. La localización de los ganglios: Simpático: junto a la columna vertebral y en la aorta descendente. Axones postganglionares largos a los tejidos. Parasimpáticos: en las inmediaciones de los órganos diana. Axones postganglionares cortos. La inervación parasimpática se dirige sobre todo a la cabeza, cuello y órganos internos. Nervio vago:75% Las vías autónomas regulan la actividad de los músculos liso y cardíaco, las gándulas y tejidos adiposo y linfático. Excepciones: G. sudoríparas: simpáticas colinérgicas. Neuronas no adrenérgicas no colinérgicas.

11 2. VÍAS AUTÓNOMAS TRANSMISION SINÁPTICA ADRENÉRGICA Y COLINÉRGICA ADRENÉRGICA COLINÉRGICA

12 2. VÍAS AUTÓNOMAS

13 2. VÍAS AUTÓNOMAS ÓRGANOS CON INERVACIÓN DOBLE La mayoría de los órganos viscerales reciben inervación dual (simpático y parasimpático). Efectos: Antagónicos: acciones que se contrarrestan: Ej. Frecuencia y contracción cardíaca. Complementarios: producen efectos similares. Ej. Secreción de glándulas salivares: saliva acuosa y abundante o escasa y viscosa. Cooperantes: Cooperan para producir el efecto deseado Ej. Respuesta sexual masculina

14 2. VÍAS AUTÓNOMAS

15 3. UNIÓN NEUROEFECTORA NEUROTRANSMISORES AUTÓNOMOS POSTGANGLIONARES NEUROTRANSMISOR TIPO DE RECEPTOR SINTETIZADO A PARTIR DE DIVISIÓN SIMPÁTICA Noradrenalina Adrenérgicos α y β Tirosina DIVISIÓN PARASIMPÁTICA Acetilcolina Colinérgicos nicotínicos y muscarínicos Acetil Coa + Colina ENZIMA DE INACTIVACIÓN LA MEMBRANA DE LA VARICOSIDAD TRANSPORTA Monoaminoxidasa en la mitocondria de la varicosidad Noradrenalina Acetilcolinestarasa en la hendidura sináptica Colina

16 3. UNIÓN NEUROEFECTORA Sinapsis entre una neurona autónoma postganglionar y su célula efectora. Estructura de la sinapsis autónoma: los axones posganglinares autónomos pueden tener varicosidades: Los neurotransmisores se liberan al LEC para que difunda Se unen a los receptores que no están agrupados en lugares específicos. Comunicación menos dirigida y más extensa. Axón de una neurona autónoma postganglionar Vesículas con neurotransmisores Mitocondria Varicosidades Varicosidades Células musculares lisas

17 3. UNIÓN NEUROEFECTORA Vías parasimpáticas: además botones terminales donde se liberan neurotransmisores. Co-liberación de neuromoduladores. Los neurotransmisores autónomos se sintetizan en las varicosidades axónicas: ACh y NA: moléculas pequeñas fácilmente sintetizables por enzimas citosólicas. La cantidad de neurotransmisor es el principal factor de control: Concentración que se sintetiza Difusión Degradación o metabolismo Recaptación

18 3. UNIÓN NEUROEFECTORA Noradrenalina Axón Tirosina Potencial de acción Canal de Ca 2+ regulado por voltaje VARICOSIDAD AXÓNICA MAO NA Exocitosis Transporte activo El potencial de acción llega a la varicosidad. La despolarización abre los canales de Ca 2+ regulados por voltaje. La entrada de Ca 2+ desencadena la exocitosis de las vesículas sinápticas. La NA se une al receptor adrenérgico de la célula diana. Vaso G NA Respuesta La activación del receptor finaliza cuando la NA difunde hacia afuera del espacio sináptico. La NA es transportada de nuevo hacia dentro del axón. NA: Noradrenalina CÉLULA DIANA La NA puede ser recaptada por las vesículas sinápticas para ser liberad de nuevo. La monoaminooxidasa (MAO) es la enzima que metaboliza la NA

19 3. UNIÓN NEUROEFECTORA Acetilcolina 1.- La acetilcolina (Ach) se forma a partir de colina y acetil CoA 2.-En la hendidura sináptica la Ach es degradada rápidamente por la enzima acetilcolinesterasa 3.-La colina es transportada de regreso hacia la terminación axónica y es utilizada para formar más ACh AcetilCoA CoA Ch A Ch A Ch TERMINACIÓN AXÓNICA Vesícula sináptica Ch: colina A: acetato Ch A A Ch Receptor colinérgico Acetilcolinesterasa (AChE) CÉLULA POSTSINÁPTICA

20 3. UNIÓN NEUROEFECTORA RAMA SIMPÁTICA La mayoría de las vías simpáticas secretan noradrenalina sobre los receptores adrenérgicos. Los receptores α son los más comunes y responden más a la noradrenalina. Los tres subtipos de receptores β difieren entre sí por su afinidad por las catecolaminas. Asociados a proteínas G: respuesta más lenta pero más prolongada. Fenómeno de DESENSIBILIZACIÓN AGUDA: Por activación de tirosina quinasas que inactivan los receptores. La estimulación crónica disminuye el número de receptores.

21 3. UNIÓN NEUROEFECTORA PROPIEDADES DE LOS RECEPTORES ADRENÉRGICOS RECEPTOR ENCONTRADO EN SENSIBILIDAD EFECTO SOBRE EL SEGUNDO MENSAJERO La mayoría de los tejidos efectores simpáticos Aparato gastrointestinal y páncreas Músculo cardíaco y riñón Ciertos vasos sanguíneos y músculo liso de algunos órganos Tejido adiposo Activa a la fosfolipasa C: IP 3 + DAG Disminuye AMPc Aumenta AMPc Disminuye AMPc Aumenta AMPc

22 3. UNIÓN NEUROEFECTORA RAMA PARASIMPÁTICA Además hay botones terminales donde se liberan neurotransmisores. Las vías parasimpáticas secretan acetilcolina. Los receptores están asociados a proteínas G. Algunos segundos mensajeros parasimpáticos abren canales de K + o Ca 2+

23 4. GLÁNDULAS SUPRARRENALES Son estructuras piramidales situadas en el polo superior de los riñones. Están formadas por dos órganos endocrinos diferentes en regulación y secreción 1.MÉDULA: Catecolaminas (Adrenalina y Noradrenalina) 2.CORTEZA: Hormonas sexuales, glucocorticoides y mineralocorticoides Participan en la regulación de: Modulación de la respuesta tisular a infecciones o lesiones. Supervivencia durante el estrés grave. Glucemia: nivel de glucosa en sangre. Recambio proteico. Metabolismo de los lípidos. Equilibrio iónico. Conservación del tono vascular.

24 4. GLÁNDULAS SUPRARRENALES Región de la glándula suprarrenal Secreta MÉDULA Médula suprarrenal Zona Reticular de la corteza suprarrenal CATECOLAMINAS Hormonas sexuales CORTEZA Zona Fascicular de la corteza suprarrenal Glucocorticoides CÁPSULA Zona glomerular de la corteza suprarrenal Mineralocorticoiedes

25 4. GLÁNDULAS SUPRARRENALES La secreción de la corteza suprarrenal influye sobre la secreción de la médula. Ej: la síntesis desde dopamina a adrenalina está estimulada por el cortisol Flujo de sangre a través de la glándula suprarrenal Vídeo: Koeppen & Stanton: Berne y Levy Fisiología, 6th edition Copyright 2009 Elsevier & Mosby

26 4. GLÁNDULAS SUPRARRENALES

27 4. GLÁNDULAS SUPRARRENALES 1. Síntesis a partir del aminoácido Tirosina. contienen un grupo catecol y una amina. 2. La síntesis de una u otra catecolamina depende de la expresión de los diferentes enzimas implicados en la vía sintética de la célula en donde se sintetizan. La síntesis de adrenalina es el paso final. 3. Se almacena en vesículas de secreción. 4. Son solubles en el plasma sanguíneo y circula libre. Tiene una vida media corta (1-2 minutos). 5. Actúan sobre receptores específicos de la membrana, a través de los cuales se desencadenan diferentes respuestas. 6. Su secreción se bloquea con ENDORFINAS (Adicción a deportes extremos?hipótesis aún sin demostrar completamente)

28 4. GLÁNDULAS SUPRARRENALES La MÉDULA ADRENAL está inervada por fibras preganglionares simpáticas que se estimulan durante la activación masiva

29 5. RESPUESTA INTEGRADA CENTROS ENCEFÁLICOS DE CONTROL AUTÓNOMO: Control. La información sensorial se transmite a los centros nerviosos superiores donde es intregrada. Pueden modificar la actividad de las neuronas preganglionares. Tronco encefálico: Controla de forma más directa la actividad del sistema nervioso autónomo. Hipotálamo: Regula los centros del tronco encefálico. Corteza cerebral y sistema límbico: Son responsables de las respuestas emocionales.

31 EJERCICIO 5. RESPUESTA INTEGRADA