FISIOLOGÍA DEL SISTEMA NERVIOSO

Transcripción

1 FISIOLOGIA MEDICINA FISIOLOGÍA DEL SISTEMA NERVIOSO AUTÓNOMO 2009 Ximena PáezP

2 IMPORTANTE: Estos materiales audiovisuales no sustituyen el uso de los libros para estudiar fisiología

3 NOTA: Para las clases y materiales del Sistema Nervioso Autónomo, se ha seguido en gran parte la organización y las ilustraciones del libro Autonomic Nerves de L. Wilson-Pauwels, P-A. Stewart y E.J. Akesson. B.C. Decker, 1997.

4 FUENTES Fox S.I. Human Physiology. 10 th edition. McGraw-Hill, New York, McCorry L.K. Physiology of the Autonomic Nervous System. Am. J. Pharm. Edu. 71 (4): 78, Costanzo L.S. Physiology. 3 er Ed. Saunders Elsevier, Ganong. W. F. Review of Medical Physiology. 22 th Ed. Lange, ShenH. The autonomic nervous system. Memocharts Pharmacology. An integrated minireview. Minireview LLC, Stow, ShenH. Drugs affecting adrenergic transmission. Memocharts Pharmacology. An integrated minireview. Minireview LLC, Stow, ShenH. Drugs affecting cholinergic transmission. Memocharts Pharmacology. An integrated minireview. Minireview LLC, Stow, Despopoulos A. Silbernagl S. Color Atlas of Physiology. 5 th Ed. Thieme Goodman & Gilman s The Pharmacological Basis of Therapeutics 10 th Ed. J.G. Hardman, L.E. Limbird Eds., A. Goodman Gilman Consulting Ed. McGraw-Hill, Wilson-Pauwels L., Stewart P.A. Akesson E.J. Autonomic Nerves. B.C Decker, Day M.D. Autonomic Pharmacology. Experimental y clinical aspects. Churchill Livingstone, Edinburgh, StoneyS.D. Autonomic Nervous System en Essencial Human Physiology, en: Acceso: 28/10/08. Sheffield S. The Human Nervous System. En: GetBodySmart.com. Acceso: 28/10/08.

5 SNA I. Introducción II. III. IV. Sistema Nervioso Periférico SN Somático vs. SN Visceral o Autónomo Anatomía funcional del SNA V. Divisiones Simpática y Parasimpática VI. Neurotransmisión n VII. VIII. IX. Acciones s en órganos y tejidos Farmacotoxicología Clínica

6 SISTEMA NERVIOSO AUTÓNOMO Botón terminal NT VI. Neurotransmisión Varicosidades 2da. parte T. Química Div. Parasimpática T. Química Div. Simpática Ximena Páez Medicina ULA 2009 NT

7 Homeostasis: balance dinámico entre las divisiones s Parasimpático Simpático Reposo y digestión: Domina el parasimpático Pelear o correr: Domina el simpático

8 VI. Neurotransmisión 2da. parte T.Química Div.. Parasimpática T.Química Div.. Simpática Ximena Páez. Medicina ULA 2009

9 Vía a parasimpática VI. Neurotransmisión Vía a simpática SNC SNC Ganglio Ganglio ACh R. nicotínico R. nicotínico ACh R. muscarínico Efectores: M. liso Glándulas R. adrenérgico rgico NE Efectores: M. liso Glándulas

10 Ximena Páez Medicina ULA 2009 VI. Neurotransmisión Sinapsis Neurona Presináptica Neurona Postsináptica cuerpo axón sinapsis

11 VI. Neurotransmisión ** Transmisión Div.. Simpática Neurotransmisores: NE R. metabotrópicos picos: Adrenérgicos rgicos α, β Efectores: M. liso Glándulas Mec.. Señales intracelulares: Ejs. Vaso: M. liso α1 Corazón: Marcapaso β1 Cardiomiocito β1 Bronquios: M. liso β2 Ximena Páez. Medicina ULA 2009

12 VI. Neurotransmisión Sinapsis Simpática N. preganglionar Simpática colinérgica N. postganglionar Simpática adrenérgica rgica colinérgica colinérgica Ximena Páez. Medicina ULA 2009

13 VI. Neurotransmisión Neurotransmisor Terminal ADRENÉRGICO RGICO NE Captación Tomado: H. Shen Drugs affecting adrenergic transmission. Memocharts Ximena Páez. Medicina ULA 2009

14 VI. Neurotransmisión ** 1. Captación n precursor 2. Síntesis S NE 3. Almacenamiento 4. Liberación 5. Interacción n NT-receptor 6. Inactivación a. Captura b. Degradación enzimática Ciclo metabólico NE

15 ** citoplasma citoplasma vesícula sináptica Tirosina L-DOPA Dopamina tirosinhidroxilasa VI. Neurotransmisión Biosíntesis NE-E L-DOPA descarboxilasa DA β hidroxilasa c. enterocromafines médula adrenal NE E fenil N metiltransferasa (PNMT)

16 VI. Neurotransmisión ** Inactivación de CA Recaptura en el en el terminal más s importante Degradación enzimática MAO: intraneuronal regula cantidad de NE en vesículas COMT: en hígado h inactiva CA circulantes

17 ** Degradación Enzimática VI. Neurotransmisión PERIFERIA sangre E NE COMT COMT METANEFRINA* NORMETANEFRINA* MAO MAO Ácido vanililmandélico lico VMA TERMINACIÓN SIMPÁTICA NE MAO productos intermedios COMT COMT VMA MHPG * Aumentadas en sangre y orina en Feocromocitomas

18 VI. Neurotransmisión Receptores NE, E R. ADRENÉRGICOS (metabotrópicos) ALFA R. ADRENÉRGICOS (metabotrópicos) BETA

19 * Ubicación n receptores N. simpáticas F. preganglionares simpática Médula adrenal E Células efectoras R. Nicotínicos simpática R. Muscarínicos N. simpática postganglionar Corazón, M. liso, NE Glándulas y N. entéricas R. adrenérgicos rgicos

20 ** VI. Neurotransmisión Receptores Adrenérgicos rgicos α excitadores vasoconstricción contracción n esfínteres contracción n m. liso Excepción: Inhibidores en TGI β inhibidores relajación n bronquios relajación n m. liso intestinal relajación n vesícula, útero, vejiga relajación n vasos coronarios, pulmonares y de m. esquelético Excepción: Excitadores en Corazón

21 Receptores ADRENÉRGICOS RGICOS Alfa ** VI. Neurotransmisión Beta α1 activan PLC amplia distribución Vasos Esfínteres Uréter Hígado Ojo α2 disminuye AMPc inhibidores moderada distribución Terminal nervioso M. liso GI β1 igual afinidad E - NE Corazón C. yuxtagl. Todos activan adenililciclasa β2 abundantes inhibidores > afinidad E Bronquios,hígado vejiga, vesícula Útero Algunos vasos β3 >afinidad afinidad NE Tejido adiposo Tomado: H. Shen Drugs affecting adrenergic transmission. Memochart

22 * VI. Neurotransmisión Receptores Adrenérgicos rgicos R. α más s sensibles a NE α1 los más m s abundantes α2 en terminales simpáticos inhiben liberación n NE R. β más s sensibles a E β2 los más m s abundantes

23 ** VI. Neurotransmisión Acción n diferencial de NE y E E mayor afinidad por receptores mayor afinidad por receptores β2, (vía a aérea) a acción n sobre corazón, β1 1 y β2 acción n relajante sobre m. liso, β2 (vascular, bronquial, GI, GU) E act NE actúa a sobre α1 1 y β2 2 en vasos, débil vasoconstricción NE actúa sólo sobre α1, fuerte vasoconstricción NE neuronal limitada afinidad por β2

24 Ximena Páez Medicina ULA 2009 ** VI. Neurotransmisión Acción n diferencial de NE y E sobre receptores NE α1 contrae arteriolas (+) α2 enlentece digestión n (-)( β1 estimula corazón n (+) E β2 dilata bronquios (-)(

25 VI. Neurotransmisión 1. Transmisor-Receptor metabotrópico 2. Mecanismos transducción n intracelulares Sistema Adenililciclasa Sistema Guanililciclasa Sistema Fosfolipasa C Segundos mensajeros: AMPc, GMPc.. DG. IP3. Ca Ca ++ T R Mec. Intra celulares 3. Acciones celulares Apertura o cierre de canales Acciones Hiperpolarización o despolarización Contracción o relajación músculo liso Estimulación o inhibición de secreción

26 ** Mec.. Señalización n Intracelular α1 Activa fosfolipasa C (PLC) Aumenta Ca ++ Vasoconstricción Saliva espesa Constricción n esfínteres α2 Inhibe adenililciclasa (AC) Disminuye AMPc Inhibe liberación n NT Inhibe digestión n y secreción n insulina β1 Activa adenililciclasa (AC) Aumenta AMPc Taquicardia Liberación renina β2 Activa adenililciclasa (AC) Aumenta AMPc Broncodilatación Relajación n vesícula, útero, vejiga Vasodilatación coronaria, pulmonar, m. esquéletico β3 Activa adenililciclasa (AC) Aumenta AMPc Lipolisis

27 Ximena Páez Medicina ULA 200 * VI. Neurotransmisión Receptores ADRENÉRGICOS RGICOS Alfa 1 NE Sistema Fosfolipasa C (PLC) Proteína G Fosfolipasa C Inactivo

28 ** Receptores ADRENÉRGICOS RGICOS NE Alfa 1 Proteína G VI. Neurotransmisión Sistema PLC Fosfolipasa C Activo Acciones

29 Ximena Páez Medicina ULA 2009 VI. Neurotransmisión Sistema PLC Receptor activo Enzima fosfolipasa C (PLC) activada

30 Ximena Páez Medicina ULA 2009 Mecanismos señalizaci alización intracelulares Fosfolipasa C (PLC) activada Sistema PLC Activación n de Proteinkinasa C (PKC)

31 Transmisión n Simpática * Mecanismos señalizaci alización intracelulares Receptores ADRENÉRGICOS RGICOS NE Beta Sistema Adenililciclasa (AC) Proteína G s Adenililciclasa Inactivo

32 Transmisión n Simpática * VI. Neurotransmisión Receptores ADRENÉRGICOS RGICOS NE Beta Sistema AC Proteína G s Adenililciclasa Activo Acciones

33 Ximena Páez Medicina ULA 2009 VI. Neurotransmisión Sistema AC Receptor activo Enzima activada AC Proteína G activa Subunidad alfa

34 Ximena Páez Medicina ULA 2009 VI. Neurotransmisión Sistema AC Enzima adenilil- ciclasa activada Fosforilación de enzimas AC Activación n PKA Fosforilación n de proteínas canal abiertos o cerrados

35 Transmisión adrenérgica rgica Varicosidades de terminales autonómicos en pared intestinal Axones simpáticos autonómicos (TH en verde) plexo mientérico ratón ://commons.wikimedia.org/wiki/file:immunohistochemistry.png

36 Transmisión adrenérgica rgica *** α1 α2 β1 β2

37 R. Adrenérgico rgico α1 Proteína Gq Activación n PLC Aumento de Ca Ca ++ ** Apertura canales K + α1 Fenilefrina (+) Prazosin (-) imena Páez Medicina ULA 2009 Inhibición secreción bronquial, páncreática Vasoconstricción Contracción n esfínteres Contracción n m. liso uréter Contracción esf.. uretrales Midriasis, erección n pelo Gluconeogénesis nesis (hígado)

38 Ximena Páez Medicina ULA 2009 *** Músculo liso Vascular R α1 NE Fosfolipasa C α1 IP3 Aumenta Ca ++ intracelular Vasoconstricción

39 R. Adrenérgico rgico α2 ** Proteína Gi, Go Inhibición n AC Disminución AMPc Disminución entrada Ca Ca ++ α2 Clonidina (+) Yohimbina (-) Disminución Ca ++ Hiperpolarización Disminución sec.. GI, Disminución n contracción insulina m. liso GI Inhibición n liberación NT: NE, ACh

40 Ximena Páez Medicina ULA 2009 Transmisión Simpática Receptores α2 Terminales presinapticos ** N. Simpática postganglionar Estimulación n Simpática Inhibe Parasimpático Preganglionar NE N. Parasimpática Preganglionar N. Parasimpáticas postganglionares R. adrenérgicos rgicos α2 Inhiben liberación ACh

41 Ximena Páez Medicina ULA 2009 R. Adrenérgico rgico β1 ** Corazón Músculo Proteína Gs Activación n AC Aumento AMPc Aumento PKA Fosforilación n canal Ca Ca ++ Aumenta entrada Ca Ca ++ β1 Isoproterenol (+) Atenolol (-) Aumenta FC, velocidad conducción Aumenta fuerza contracción Aumenta liberación renina (riñó ñón)

42 Ximena Páez Medicina ULA 2009 Transmisión Simpática Corazón Marcapasos *** Adenililciclasa Apertura canal de Ca NE β1 Aumenta entrada Ca ++ Aumenta disparos PA Aumenta FC

43 NE Adenilciclasa Canal Ca Ca ++ Corazón Músculo β1 ** Aumenta Ca ++ intracelular Aumenta fuerza de contracción

44 R. Adrenérgico rgico β2 Proteína Gs Activación n AC Aumento AMPc Aumento PKA Fosforilación n canal K+ Hiperpolarización Disminución n entrada Ca NE * Ca ++ VI. Neurotransmisión * Bronquio Músculo Apertura canal de K + Hiperpolarización β2 Isoproterenol (+) Salbutamol (+) Relajación n m. liso Broncodilatación Vasodilatación m. esquelético Relajación n vejiga, útero Glucogenolisis (hígado, músculo) m

45 Transmisión Simpática VI. Neurotransmisión Interacción T-R NE AC Canal IónicoI membrana β2 Prot G se disocia AC se activa AMPc Fosforila otras proteínas AMPc activa PK que abre canales

46 Transmisión Simpática *** Bronquios Músculo liso K + K + Adenilciclasa Activada K + K + Apertura canal K + NE β2 Hiperpolarización por salida K+ Disminución n entrada Ca ++ Relajación n mus liso

47 Ximena Páez Medicina ULA 2009 R. Adrenérgico rgico β3 Proteína Gs Activación n AC Aumento AMPc Activación n PKA Activación n lipasa Aumento ácidos grasos β3 VI. Neurotransmisión Adipocito NE β3 Lipasa TG Ac.. grasos Lipolisis Termogénesis

48 ** Mec.. Señalización n Intracelular Transmisión Simpática α1 Gq: : Músculo M liso, hígadoh activación PLC, aumento Ca ++ i, aumento contracción m. liso, hiperglicemia α2 Gi: Terminales nerviosos, páncreas disminuye activación AC, disminuye AMPc disminuye Ca ++ i, disminuye liberación NT y secreción insulina β1 Gs: Corazón activación n AC,, aumento AMPc, apertura canales Ca ++, aumenta FC y contracción β2 Gs: Bronquios activación n AC,, aumenta AMPc, apertura canales K +, relajación n muscular β3 Gs: Tejido adiposo activación AC,, aumenta AMPc, lipolisis

49 R. Adrenérgicos rgicos Acciones *** VI. Neurotransmisión úsculo liso asoconstricción idriasis rección n pelo ontracción sfínteres, uréter lándulas alivación isminución n secreción ronquial, pancreática Hígado Glucogenolisis Gluconeogénesis nesis Terminal Disminuye liberación n NT M. liso GI Glándulas GI Disminución contracción n y Secreción Disminución n insulina Corazón Aumenta FC Conducción n AV Contractilidad Riñon Aumenta liberación renina Músculo liso Broncodilatación Vasodilatación Relajación vejiga, útero, vesícula Hígado Glucógenolisis Gluconeogénesis nesis Adipocitos Lipolisis Tomado: H. Shen Drugs affecting adrenergic transmission. Memocharts Ximena Páez. Medicina ULA 2009

50 Ximena Páez Medicina ULA 2009 Ganglio paravertebral ** A. N. Simpáticas Pregangl. N. pre Receptores nicotínicos ACh N. post B. N. Simpáticas Postgangl. A víscerasv Ganglio preaórtico Músculo liso NE Receptores adrenérgicos α o β VI. Neurotransmisión División Simpática

51 Ximena Páez Medicina ULA 2009 ** Ganglio paravertebral N. pregl N. postgl División Simpática Vísceras C. Mus cardiaco Marcapasos Pared E. Piel NE Gl. sudoríparas E y NE ACh F. Postgangl. simpáticas colinérgicas Gl. Suprarrenal D. R. muscarínicos

52 Ximena Páez Medicina ULA 2009 Asta Interme- diolat F. pregang. simpáticas F. postgang. simpáticas VI. Neurotransmisión División Simpática Ganglio preaórtico rtico F. enterofugales Inhibición n motilidad

53 ** Transmisión n Simpática NT Receptor Efectores 2do mensajero Efecto NE α1 Mus liso vascular Gq/IP3 Aumento Ca ++ Contracción muscular NE α2 Terminales presinápticos glandulares Disminución AMPc/Gi Disminución Ca ++, Inhib. liberación NT Inhib secreción NE β1 Cardiomiocitos Aumento AMPc/Gs Aumento Ca ++ y fuerza contracción NE β1 Marcapasos cardiacos Aumento AMPc/Gs Aumento gca ++ Despolarización más rápida Aumento frec PA NE β2 Mus liso vascular coronario y pulmonar Bronquios Aumento AMPc/Gs Aumento gk +, Hiperpolarización, Disminución transmisión PA, Relajación muscular

54 Ximena Páez Medicina ULA 2009 Receptores, mecanismos señales, NT α1 α2 β1 β2 Metabotrópicos Aumento IP3, DAG Disminución AMPc; aumento gk + y disminución gca ++ Aumento AMPc Aumento AMPc (E>>NE) E NE