Histología y fisiología (2015)

Apunte Español
Universidad Universidad de Barcelona (UB)
Grado Ingeniería Biomédica - 2º curso
Asignatura Estructura y Sistemas II (EiFII)
Año del apunte 2015
Páginas 11
Fecha de subida 24/04/2016
Descargas 1
Subido por

Descripción

Tres bloques de apuntes tomados en clase de la asignatura.

Vista previa del texto

Somatosensorial: Fisiología sensorial Algunos conceptos previos: Modalidad sensorial: Impresiones originadas en un tipo específico de receptor (gusto, tacto, dolor…) Cualidad sensorial: la modalidad sensorial puede tener diferentes cualidades sensoriales (gusto: amargo, dulce…) (dolor: punzante, irritante…) Sensación primaria: Para un solo tipo de receptor.
Sensación mixta: Excitación de diferentes tipos de receptor (sensación de rugosidad…).
Clasificación funcional de los receptores sensitivos generales: Mecanorreceptores: Sensibles a estímulos que distorsionan las membranas plasmáticas. (Algunos no conscientes) Receptores táctiles se encargan de las sensaciones de tacto, presión y vibración.
Nociceptores: receptores de dolor.
Fibras mielinizadas tipo A se encargan de sensaciones de dolor rápido.
Fibras no-mielinizadas tipo C se encargan de sensaciones de dolor lento.
Termoceptores: Receptores de calor.
Quimiorreceptores: Responden a sustancias solubles en agua o lípidos disueltos en fluidos corporales. (No consciente) También existen los fotorreceptores No conscientes: Propioceptores encargados de las posiciones de articulaciones/ligamentos y músculos.
Baroceptores detectan cambios de presión.
Hay receptores que no provocan sensaciones conscientes, sino que el cuerpo usa la recepción de los estímulos para regular el organismo. Por ejemplo, puede regular la sangre mediante la detección de la concentración de O2 y así aumentar o disminuir el flujo sanguíneo.
Especificidad de los receptores Cada receptor es muy sensible al estímulo para el cual está diseñado, aunque también pueden recibir otros estímulos en diferentes circunstancias.
Por ejemplo: Los receptores de calor están diseñados para captar sensaciones de temperatura, aunque también hay sustancias que activan este tipo de receptores (como el alcanfor al aplicarlo en una zona que ha sido lesionada y nos produce sensación de calor).
O como también el mentol, el cual activa receptores de frío, produciéndonos la sensación de frescor.
Estímulo adecuado La sensación que se transmite al estimular una fibra nerviosa viene determinada por el lugar del sistema nervioso donde va a parar la fibra.
Por ejemplo: pueden estimularse fibras nociceptivas por electricidad, presión, calor, frío… y esto produce dolor.
Características de los receptores sensoriales Todos los sistemas sensoriales transmiten 4 tipos de información (Modalidad, Procedencia, Intensidad y duración).
Relación entre intensidad del estímulo, potencial del receptor y frecuencia de potencial de acción: Cuando aumenta la intensidad del estímulo, aumenta la amplitud del potencial del receptor. Si el estímulo es despolarizante y supera un umbral determinado, genera un potencial de acción. Si el estímulo es hiperpolarizante, disminuye la probabilidad de que se genere el potencial.
Cuanto mayor es la intensidad, mayor es la amplitud del potencial del receptor y, en consecuencia, mayor es la frecuencia de potenciales de acción transmitidos al SNC.
Campos receptivos El campo receptivo de una neurona sensorial corresponde al área corporal que, al ser estimulada, provoca un cambio de frecuencia en los potenciales de acción de dicha neurona. La frecuencia puede aumentar o disminuir. En el primer caso, los campos receptivos se denominan excitadores, y, en el segundo, inhibidores. Cuanto menor es el campo receptivo, con mayor precisión se localiza un estímulo. Un campo receptivo puede tener un centro excitadora y una región lateral inhibidora (esto se denomina inhibición lateral).
Tipos de receptores sensoriales - Receptor primario: la célula ganglionar percibe los estímulos por sus mismos axones.
Receptor secundario: entre el estímulo y la célula ganglionar hay una célula especializada. Como por ejemplo, en el oído (audición y equilibrio) o gusto.
Receptor terciario: entre la célula ganglionar y el estímulo hay dos células especializadas, de las cuales una de ellas recibe el estímulo. Por ejemplo, la visión presenta una célula que recibe el estímulo (bastón) y una que transmite el estímulo a la fibra sensitiva (célula bipolar).
Bases estructurales de los campos receptores de los receptores sensoriales En función del número de neuronas y dendritas que estén captando un estímulo, este podrá ser más o menos específicamente identificado. Por ejemplo, en el primer caso de única unidad sensitiva estimulada el impulso es débil debido a que pocas dendritas son estimuladas, y fuerte si todas las terminaciones de esta unidad son estimuladas.
En cambio, cuando se encuentran múltiples unidades sensitivas las ramificaciones de cada una de estas pueden ser estimuladas en su totalidad y, por tanto, además del grado del estímulo, podremos saber la localización exacta de este.
Esto nos permite definir el concepto de reclutamiento: referente a captar más o menos unidades sensoriales en proporción directa a la intensidad del estímulo.
Las maneras de detectar la intensidad de un estímulo son: o bien por reclutamiento o mediante la frecuencia de los potenciales de acción.
Tipos de respuesta de receptores sensoriales: respuesta lineal o respuesta exponencial.
Adaptación de receptores sensoriales RECEPTORES TÓNICOS /FÁSICOS: Tónicos: Responde a un estímulo de forma constante, no se adapta al estímulo, mientras el estímulo esté presente, descargará PA de forma constante en relación a la intensidad de este.
Fásicos: Adaptación rápida, se descargan al aplicar el estímulo, luego no emiten potenciales de acción hasta que AUMENTA la intensidad del estímulo. No sirve para transmitir señal de manera continua.
Modulación de la actividad de los receptores sensoriales La sensibilidad de los receptores sensoriales es modificable por: factores psicológicos, fármacos o condiciones en las que se produce la estimulación (como el ejercicio).
Ejemplos: disminución del tiempo de reacción o modulación del dolor: Hiperalgesia (estado de sensibilidad aumentada al dolor) Morfina (aumenta el umbral doloroso) o marihuana (aumenta la tolerancia al dolor).
Organización jerárquica del procesamiento neuronal en las estructuras sensoriales La respuesta de la primera neurona es proporcional a la intensidad del estímulo. Cuando un impulso puede llegar a varias neuronas a la vez, el axón del camino más cercano inhibe a las otras posibles neuronas receptoras, de tal manera que el estímulo es recibido por una sola. De esta manera, la inhibición de las neuronas laterales ensalza la percepción del estímulo.
Varias neuronas sensitivas primarias que convergen en una sola neurona sensitiva secundaria crean un gran campo secundario receptivo. Dos estímulos percibidos en este mismo campo serán detectados como uno solo, pues ambas terminaciones pertenecen al mismo campo receptivo y, se percibirá en la misma neurona secundaria.
En cambio, cuando convergen menos neuronas primarias los campos secundarios receptivos son mucho más pequeños, de tal manera que dos estímulos activan caminos distintos y serán percibidos como dos estímulos distintos (pues no convergen en la misma neurona).
Sensibilidad somática Se trata de la información suministrada por diferentes receptores distribuidos por el organismo. Tiene cuatro modalidades: tacto, posición, dolor y temperatura.
- Tacto discriminativo: reconoce tamaño, forma, textura y movimientos de los objetos en contacto con la piel.
- Propiocepción: sentido de la posición y de los movimientos de las extremidades.
- Nocicepción: detección de estímulos dolorosos de diferentes tipos.
- Termorrecepción: detección de estímulos de calor y frío.
Cada una de estas modalidades tiene un sistema de receptores y vías hacia el cerebro propias.
 Todas ellas utilizan el mismo tipo de neurona sensorial: las neuronas de ganglios de la raíz dorsal o bien las neuronas del ganglio del trigémino.
Mecanorrecepción cutánea Los estímulos mecánicos no lesivos que actúan sobre la piel producen sensaciones mecánicas: tacto, presión, hormigueo o vibración.
Tacto En la piel desprovista de folículos pilosos se encuentran los corpúsculos de Merkel y los corpúsculos de Meissner, mientras que los receptores característicos de la piel hirsuta (con pelo) son los discos táctiles (similares a los corpúsculos de Merkel) y los receptores de los folículos pilosos. Los corpúsculos de Ruffini están presentes en los dos tipos de piel. Los corpúsculos de Pacini se encuentran en el tejido celular subcutáneo.
Corpúsculos de Pacini: tienen campos receptivos de gran superficie. Consisten en múltiples capas de tejido conectivo con una terminación nerviosa en su parte central. Cuando son deformados por la aplicación de presión, la terminación se despolariza. Si esta despolarización es de suficiente amplitud, se producen potenciales de acción. Estos receptores se adaptan de inmediato cuando la presión se mantiene. Si cesa, se deforman de nuevo. Los receptores están especializados en detectar vibraciones, aceleraciones y no responden a presiones sostenidas.
Corpúsculos de Ruffini: receptores de adaptación lenta que responden mejor a frecuencias bajas. Se encuentran en dermis y en cápsulas articulares y detectan el estiramiento de estas estructuras.
Corpúsculos de Meissner: son receptores de adaptación rápida abundantes en yemas de dedos y en labios (zonas de piel con mayor discriminación táctil).
Corpúsculos de Merkel: receptores de adaptación lenta que detectan presión aplicada en la piel. Los campos receptivos de estos receptores son muy pequeños, por lo que se les atribuye una gran capacidad de discriminación táctil. A mayor densidad de receptores, más discriminación táctil.
Los folículos pilosos están rodeados por terminaciones nerviosas libres o bien disponen de terminaciones nerviosas libres dispuestas en paralelo. Los receptores detectan la velocidad y dirección del desplazamiento de un objeto sobre la piel. Se adaptan rápidamente.
Propiocepción Capacidad de recibir la posición de las extremidades en el espacio y detectar la fuerza de los movimientos y la resistencia que se opone a estos.
Cualidades sensoriales detectadas: sentido de posición, de movimiento o de fuerza.
 Receptores articulares Tipo I: Órgano tendinoso de Golgi, mecanorreceptores de adaptación lenta que registran la posición de la articulació y el desplazamiento.
 Receptores articulares Tipo II : terminaciones de Ruffini, mecanorreceptores de adaptación lenta localizados en la cápsula articular que registran posición : componente estático (descarga tónica) y velocidad del movimiento (descarga fásica).
 Receptores articulares Tipo III : corpúsculos de Pacini, registran movimientos rápidos. Fibras amielínicas gruesas de velocidad alta ( Α α o β )  Huso muscular: grado elongación del músculo, tono muscular.
Circuito sensorial aferente del tacto y la propiocepción El axón de la primera neurona de primer orden del circuito sensorial que transmite sensaciones de tacto y propiocepción asciende por la columna dorsal de la médula espinal hacia el tronco del encéfalo. El axón de la neurona de segundo orden (en el bulbo raquídeo) experimenta decusación (cruce) y se dirige hacia el tálamo a través del lemnisco medio. El axón de la neurona de tercer orden (situada en el tálamo) se dirige a la corteza somatosensorial a través de la sustancia blanca de la cápsula interna.
Termorreceptores Detectan cambios de temperatura.
- - Los termorreceptores de calor empiezan a enviar potenciales de acción a temperaturas superiores a los 30ºC y la frecuencia de descarga aumenta hasta que se alcanzan temperaturas de 44-46ºC, a partir de los cuales la frecuencia disminuye y se percibe dolor.
Los receptores de frío se encuentran en reposo a temperaturas de 40ºC, pero aumentan la frecuencia de descarga cuando la temperatura desciende a 24ºC-28ºC. Por debajo de los 10ºC los potenciales cesan y la sensación de frío depende de la activación de nociceptores.
Características funcionales de los termorreceptores: - Terminaciones periféricas no especializadas (libres).
- Amielínicas (tipo C) o mielínicas muy finas.
- Campos receptores pequeños (<1 ).
- Respuesta a cambios de temperatura de la piel (respuestas dinámicas).
- Insensibles a estímulos mecánicos o químicos.
- Receptores de adaptación lenta.
Sensaciones estáticas de temperatura: - Zona de confort térmico: 30-36ºC.
- Al aumentar el área disminuye el intervalo.
- Al disminuir el área, aumenta el intervalo.
Sensaciones dinámicas de temperatura: Depende de termperatura inicial, velocidad del cambio de temperatura y área de piel afectada.
Nociceptores Tienen un umbral de respuesta muy alto. Comienzan a disparar cuando los otros receptores ya se han excitado al máximo.
Codifican dentro del rango lesivo.
Modifican la respuesta con la estimulación repetida. Puede ocurrir la disminución del umbral de respuesta (sensibilización).
Presencia de posdescarga y actividad espontánea.
Son terminaciones libres sin especializaciones de membrana (fibras A-δ y C).
Estímulos nociceptivos: Mecánicos: espasmos del músculo liso, distensión del músculo liso, tracción, compresión.
Térmicos: Calor o frío excesivo.
Químicos: K+, ATP+, H+, bradikinina, Serotonina (5-HT), sustancia P*.
*La inflamación contribuye a la activación de los nociceptores y, a la inversa, los nociceptores participan en el fenómeno de inflamación. La sustancia P es liberada y produce vasodilatación, aumento de la bradicina, mayor permeabilidad vascular, exocitosis de los mastocitos con liberación de histamina, estimulación de las plaquetas con liberación de serotonina y quimiotactismo de leucocitos. Las neuronas nociceptivas, además de enviar información sobre lesiones tisulares, participan en la respuesta inflamatoria de defensa.
Tipos de nociceptores periféricos: De fibras A-δ: mecanonociceptores de respuesta a estímulos mecánicos de alto umbral.
De fibras C: Nociceptores polimodales que responden a estímulos mecánicos, térmicos y químicos.
Nociceptores de frío: sensibles a bajas temperaturas.
Sensación dolorosa y características del dolor Dolor agudo: respuesta sensorial inmediata por la activación del sistema nociceptivo (señal de alarma). Lesión tisular o visceral. Curso temporal corto y desaparece al curarse la lesión.
Dolor crónico: Dura más tiempo (alrededor de un mes) después de la lesión y persistente una vez curada. Suele ser síntoma de una enfermedad crónica.
Dolor somático: afecta a la piel, músculos, articulaciones, ligamentos, huesos. Localizado en la zona dañada y caracterizado por sensaciones claras y precisas.
Dolor visceral: lesiones de órganos internos. Habitualmente derivado de enfermedades. No todas las vísceras son sensibles al dolor y pueden aparecer sin relación con la víscera dañada. Mal localizado, inespecífico (referido) y acompañado de reacciones motoras y vegetativas.
Dolor nociceptivo: como consecuencia de la activación de nociceptores periféricos, vías centrales de la sensibilidad dolorosa y de la corteza cerebral. Estímulos dolorosos somáticos o viscerales.
Dolor neuropático: anormal o patológico. Consecuencia de una enfermedad o lesión del sistema nervioso.
Hiperalgesia: aumento de las respuestas a estímulos que normalmente son dolorosos. Mecanismo protector para evitar que vuelvan a lesionarse zonas dañadas. (Sensibilización de los nociceptores).
Alodinia: dolor producido por un estímulo que normalmente no causa dolor (Ej: tacto).
Inflamación neurógena: componente de la inflamación producida por la liberación de neuropéptidos de las terminaciones nociceptores.
Lesión Destrucción de tejidos Procesos inflamatorios locales Hiperalgesia, Hiperemia, Edema, infiltración de células  sensibilización de terminación nociceptora  Liberación de mediadores de la inflamación (5-HT) y neuropéptidos.
La sustancia P y CGRP (es uno de los péptidos vasodilatadores más potentes y puede funcionar en la transmisión de dolor).
Caso clínico: falta de sensación de dolor: El gen SCN94 codifica para un canal de sodio relacionado con los potenciales de acción de los nociceptores. Si el canal N 1.7 está mutado, cuando la neurona se despolariza no hay potencial de acción, por lo que no existe la sensación de dolor.
Caso contrario al caso clínico Barorreceptores arteriales y quimiorreceptores internos Parte importante de la información sensorial visceral no evoca ninguna sensación consciente: sino que tiene una función de regulación del medio interno y activación de las vías sensoriales. Existen receptores de volumen en aurículas o receptores de distensión pulmonar. Estos receptores captan, por ejemplo, presiones parciales de gases disueltos en sangre (PO2, PCO2,pH…).
El sistema homeostático del cuerpo regula las concentraciones (aumentando la frecuencia respiratoria, aumento de frecuencia cardíaca…) Por otro lado, también existen sensaciones viscerales que evocan sensaciones conscientes al ser estimulados. Por ejemplo, existen mecanorreceptores durante el proceso de digestión. Hay poblaciones de nociceptores por todo el sistema que se activan en determinadas ocasiones y normalmente por distensiones de las paredes (ej: aguantar mucho y no orinar provoca dolor).
Vías de transmisión de la información sensorial Existen dos sistemas: Sistema de la columna dorsal Los somas neuronales se encuentran en la raíz dorsal (a nivel lumbar) y los axones en la médula espinal. La extensión del axón sale por las columnas dorsales hasta llegar al bulbo. Una vez allí, la neurona primaria hace sinapsis con una secundaria, la cual cruza (lemnisco medial) y llega hasta el tálamo.
En el tálamo, experimenta sinapsis con una tercera neurona y esta llegará al córtex somatosensorial del lado contrario (es decir, si se detecta un estímulo en la parte izquierda, es recibido por la parte derecha del córtex) (En la imagen, donde pone “med”, no se refiere a médula. Pues “medula” en inglés se refiere al bulbo, mientras la médula es spinal cord).
Sistema de la columna dorsal-lemnisco-medial: En relación con: Tacto y propiocepción - Sensaciones táctiles con graduaciones finas de intensidad.
Sensaciones fásicas (vibración).
Sensaciones táctiles con alto grado de localización del estímulo.
Sensaciones de movimiento aplicado a la piel.
Sensaciones de posición de las articulaciones.
Sensaciones de presión con pequeñas diferencias de intensidad.
Médula espinal Información procedente de mecanorreceptores de la piel, vísceras, músculos y articulaciones de bajo umbral.
Sinapsis a nivel bulbar (Segunda neurona).
Decusación a nivel bulbar cruzando a la parte opuesta del tronco encefálico.
Recorrido a través del lemnisco medial hasta el tálamo.
Las lesiones de cordones posteriores provocan trastornos ipsilaterales (en el mismo lado del cuerpo).
Tálamo Complejo ventral superior: Núcleo ventral posterolateral: información somatosensorial del cuerpo.
Núcleo ventral posteromedial: información sensorial del trigémino.
Estimulación de cada neurona por la activación de una región concreta y una sola clase de receptor.
Campos receptores pequeños.
Regiones vecinas en el cuerpo que se proyectan a regiones talámicas vecinas (somatotopía).
Corteza somatosensorial Distinguimos la corteza primaria, la corteza secundaria o la corteza parietal posterior. Tiene dos áreas: - Área somática I: marcada relación somatotópica entre periferia corporal y área somática contralateral. Las zonas con más receptores ocupan más superficie. Tiene organización neuronal columnar con especificidad receptorial.
La percepción consciente requiere la activación de la sustancia reticular.
- Área somática II: organización somatotópica menos marcada y con bilateralidad.
Sistema de la columna anterolateral Detección de dolor, sensaciones térmicas (calor y frío), sensaciones de presión y tacto rudo, picor y cosquilleo, sensaciones sexuales.
Médula espinal Cordones anterolaterales: Información procedente de nociceptores y termorreceptores (primera neurona). Ocurre una sinapsis a nivel espinal con una segunda neurona.
Decusación a nivel espinal cruzando hacia las columnas blancas anterior y lateral (ejes espinotalámicos anterior y lateral).
Las lesiones en cordones anterolaterales provocan trastornos contralaterales.
Tálamo Las proyecciones llegan a núcleos talámicos inespecíficos y llega información sensorial inespecífica.
Ocurre una convergencia sensorial.
Los campos receptivos son grandes y con bilateralidad.
Larga latencia de respuesta (elevado número de sinapsis).
Es responsable del estado de consciencia.
 La diferencia entre ambos sistemas de transmisión está en que la primera neurona no llega hasta el bulbo en el segundo caso, sino que hace sinapsis y luego la segunda neurona llegará hasta el tálamo. Se cruza a nivel de la médula.
...