Fisiologia dei sistemi nervoso ed endocrino, Universidad Autónoma de Madrid

Fisiología Animal y Sistemas de Control

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Fisiología Animal
4º Grado en Ciencias Ambientales
Facultad de Ciencias
Universidad Autónoma de Madrid

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Introducción al Sistema Nervioso

TEMA 8: INTRODUCCIÓN AL SISTEMA NERVIOSO

El sistema endocrino y nervioso son los encargados de la integración y coordinación de la
función animal. Estos sistemas están comunicados entre sí. Se diferencian en la velocidad de la
respuesta, el nervioso es rápido y el endocrino su respuesta es lenta pero perdurable en el
tiempo.

El nervioso realiza una comunicación puntual. Hay un control local en el cual lo que pasa en un
sitio se gestiona en ese sitio. Si en un tejido se reduce la cantidad de oxígeno porque hay
mucha demanda se liberan unas sustancias que
provocan que se dilate el capilar sanguíneo
Brain
Response
decided here
permitiendo más paso de oxígeno. Está regulado
CONTROL
LOCAL
por señales paracrinas y autocrinas.
Systemic
change
sensed here
Blood vessel
Blood vessel
LOCAL
CHANGE
LOCAL
RESPONSE
Blood
vessel
REFLEX
RESPONSE
(controlled by cells
at a distant site)
SEÑALES NERVIOSAS
O ENDOCRINAS
SEÑALES
AUTOCRINAS O
PARACRINAS

Organización Funcional del Sistema Nervioso Central

Organización funcional del sistema nervioso central en los vertebrados
Hay sensores que van a informar al sistema nervioso central de lo que está pasando. Esta
información va por unas vías aferentes. Las vías aferentes son las que llevan información al
sistema nervioso central. En él hay muchas neuronas llamadas interneuronas cuya información
no sale directamente fuera del cerebro, procesan, la analizan y coordinan una respuesta. La
envían a través de las neuronas eferentes, que extraen la información del sistema nervioso
central. Son vías de salida o efectoras que llegan a un órgano que recibe el nombre de efector.
Los efectores son músculos, glándulas, órganos, etc.

Central
nervous
system
Integrating center
(e.g., brain, ganglia)
Interneuron
Afferent neuron
Efferent neuron
Peripheral
nervous
system
Incoming
stimulus
Sensory receptors
(e.g., mechanoreceptors,
photoreceptors)
Effector organs
(e.g., muscles, glands)
Output
SENSORES
CENTROS DE
INTEGRACIÓN
VÍAS DE SALIDA
Ó EFECTORAS

• Copyright 2006 Pearson Education, Inc., publishing as Benjamin Cumm ...

Agrupación de Neuronas y Axones

Ganglios: SNP
Nervios: SNP
Las neuronas
(somas) se
agrupan:
Los axones
se agrupan:
Núcleos: SNC
Tractos: SNC

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Control Reflejo y Homeostasis

Cuando los cuerpos carotideos detectan un
cambio en la presión arterial, los sensores llegan
al cerebro que manda una respuesta refleja que
va a afectar a zonas diferentes, para que se
produzca una respuesta homeostática. Esto lo
controlan el sistema nervioso y el endocrino.
CONTROL
REFLEJOEl sistema nervioso central son los centros integradores y el sistema nervioso periférico son las
vías eferentes y aferentes. Cuando se agrupan los somas neuronales en el periférico lo
llamamos ganglios. Dentro del sistema nervioso central se llaman núcleos. Cuando los axones
se juntan en el SNP se llaman nervios y cuando se juntan en el SNC se llaman tractos.

• Células sensoriales: Transforman estímulos ambientales (o internos del animal) en
  señales eléctricas

Las Interneuronas: Integran las señales lo que genera un patrón de impulsos nerviosos.
Los efectores: Reciben órdenes motoras enviadas desde el SNC y ejecutan las
respuestas.

Organización Anatómica del Sistema Nervioso de los Vertebrados

Organización anatómica del sistema nervioso de los vertebrados
En la cabeza tenemos el encéfalo y más abajo la célula espinal, estos son SNC porque son
centros integradores. Los nervios espinales son SNP. Todos tienen una bola en medio que son
los ganglios. Los ganglios tienen cuerpos
neuronales o somas. Forman una estructura
Cerebrum
-Encéfalo
paralela a la medula espinal y cada uno de ellos
Cerebellum
Brainstem
se llaman ganglios de la raíz dorsal.
Los nervios son mixtos porque contienen
axones de neuronas motoras y sensoriales. La
neurona sensorial aferente lleva la información
a la medula espinal, donde se procesa la
información por neuronas. Las neuronas
eferentes mandan la información que han
indicado las neuronas.

Componentes del Sistema Nervioso Central y Periférico

SN central
Cervical
nerves
Spinal
cord
Thoracic
nerves
Médula espinal
Gray matter
Dorsal root
Afferent neuron
(cell body)
Dorsal horn White matter
SN periférico
Dorsal root ganglion
Afferent axon
Lumbar
nerves
Spinal nerve
Ventral horn
Efferent axon
Sacral nerves
Ventral
(a)
(b)
Encéfalo
Cerebro
Cerebelo
Bulbo raquídeo
SN.Central
Médula
espinal
SN
Aferencias
SN. Sensorial
SN
Periférico
SN.Somático
Movimiento
(musc. Esquelético)
Eferencias
Simpático
Carmin
Tragara Breegriss
SN. Autónomo
(Visceral)
Parasimpático
SN. Entérico
Vejiga y gertrudes
EL SNC está formado por el encéfalo y la medula espinal. Dentro del encéfalo tenemos 3
partes: el cerebro, el cerebelo y el bulbo raquídeo. El SNP está formado por aferencias que
llevan información al cerebro (SN sensorial), y las eferencias que son el SN somático que
controla los musculo, el sistema nervioso autónomo (simpático y parasimpatico) que controla
las vísceras y el SN entérico que es una red nerviosa encontrada en el tubo digestivo.
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Coccygeal
nerve
Efferent neuron
(cell body)
root
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Meninges y Protección del SNC

Meninges
Todo el SNC está rodeado por hueso. La columna vertebral rodea la medula espinal y el cráneo
cubre el cerebro. Las meninges son tejidos que rodean todo el SNC. En mamíferos hay 3. De
fuera a dentro está la dura madre, luego la aragnoides, un espacio entre medias subaracnoideo
y la piamadre. La aragnoides tiene liquido dentro.

Capas de las Meninges

Cranium
Venous sinus
Duramadre
Espacio subdural
Aracnoides
Espacio subaracnoideo
Piamadre
Función: proteger al
delicado SN
Brair
Entre la duramadre y la aragnoides no suele haber
espacio dentro, pero si cae sangre se queda en el
espacio subdural provocando un hematoma
subdural que presiona el cerebro. Protege
mecánicamente al cerebro.
Skull (cranium)
Duramadre
Duramadre
Aracnoides
Espacio subdural
Cranial
meninges
Piamadre
Aracnoides
Espacio
subaracnoideo
Piamadre
Duramadre
Aracnoides
Piamadre
-Spinal
meninges
Arteria
Vertebra
Spinal cord
Encéfalo

Sistema Ventricular y Líquido Encefalorraquídeo

Sistema ventricular y liquido encefalorraquídeo
Choroid plexus
of third ventricle
Arachnoid
villi
Pia
mater
Arachnoid
membrane
química para el SNC
Sinus
Choroid plexus
of fourth
ventricle
Central canal
Spinal-
cord
Subarachnoid
space
Arachnoid membrane
Dura mater
El cerebro es un tubo hueco. Por dentro del cerebro está el
líquido encefalorraquídeo. En este espacio hay ventrículos
del encéfalo. El líquido se mueve por el espacio
subaracnoideo. Este líquido se produce en los plexos
coroideos formados por las células de la glía. El líquido se
distribuye hasta llegar a una zona especial del aragnoides
(vellosidades aracnoideas) donde se vierte al sistema
venoso. Este líquido sirve para amortiguar mecanicamente al
cerebro.
Es una barrera mecánica y química porque el microambiente
cerebral es diferente al del resto del cuerpo, como el pH.
Este ambiente se mantiene por este líquido y por la barrera
hematoencefálica.
La hidrocefalia es cuando se aplasta el cerebro contra el cráneo por acumulación de líquido
encefalorraquídeo por el aumento del tamaño de los ventrículos. Se soluciona poniendo un
drenaje.
Para mantener el ambiente diferencial del resto del cuerpo
tienen la barrera hematoencefálica. Formados por células
endoteliales y capilares y prolongaciones de células de glía
especiales llamadas astrocitos. Estas prolongaciones encima de
los capilares se llaman pies vasculares que generan una barrera
controlando que sustancias pasan al cerebro.
Ventrículos del
encéfalo
Espacio
subaracnoideo
Prote
Plexo
coroideo
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Evolución de los Sistemas Nerviosos

Evolución de los sistemas nerviosos
Al principio existían redes neuronales difusas, y según avanza la evolución se vuelven más
gruesas porque las estructuras tienden a agruparse, este proceso se llama centralización. Se
centralizan las estructuras implicadas en la señalización, los somas.
Se tiende a que en animales con simetría bilateral se situe en la cabeza, ya que es la región
anterior. La dirección de los animales va determinada por la cabeza. La cabeza contiene la
mayoría de los centros de integración. Este proceso en el que las estructuras integradoras se
empiezan a juntar en la cabeza se llama cefalización. Cuanto más cerca tengamos los centros
de información más rápida será la respuesta. Este proceso da lugar a que aparezcan los
cerebros.

Desarrollo del Encéfalo

Desarrollo del encéfalo
Tubo neural
Prosencéfalo Mesencéfalo Rombencéfalo
Vesículas
encefálicas
primarias
Médula
espinal
Vesículas
encefálicas
secundarias
Telencéfalo
Diencéfalo
Mesencéfalo
Metencéfalo
Mielencéfalo
Médula
espinal
Encéfalo
adulto
Médula
espinal
Corteza
cerebral
Cerebelo
Tálamo,
Bulbo
Protube-,
· rancia
El encéfalo proviene de un tubo. Son células de una
parte del embrión que son iguales a las de la piel. El
neuroepitelio es un tubo cerrado. Las paredes del tubo
son células progenitoras de neuronas. El tubo se llama
tubo neural y va de la cabeza del embrión a la cola.
Se forma cuando las células se desarrollan en un sitio
más rápidamente que en otro formando tres globos. El
tubo está relleno de líquido encefalorraquídeo. Los 3
globos son vesículas encefálicas. La parte más caudal
se llama rombencéfalo, la de en medio mesencéfalo y
la última, prosencéfalo.
Cuando siguen desarrollandose se forman 5 en total.
Mielencéfalo y metencéfalo en la parte posterior y en
Bulbo
Hipotálamo
Hipófisis
olfatorio
la anterior el diencéfalo y el telencéfalo. El telencéfalo
crece más que el resto y esconde a las demás partes.

Principales Funciones de las Regiones del Encéfalo

Principales funciones de las regiones del encéfalo

• Rombencéfalo: Da lugar al mielencéfalo y metencéfalo. En un cerebro adulto da lugar
  al bulbo raquídeo, la protuberancia y el cerebelo. Esta en la parte caudal. Se encarga de
  controlar los centros de la vigilancia del sueño, coordina la actividad motora y tiene
  centros de regulación refleja de funciones viscerales.
• Mesencéfalo: No se subdivide. Forma el tronco
  del encéfalo con el bulbo raquídeo. Encargado de
  coordinar respuestas adaptativas a estímulos
  auditivos y visuales. Es el controlador total de los
  movimientos oculares no voluntarios. También
  regula el tamaño de la pupila.
  V Memoria, etc
  Diencéfalo
  Frontal
  Coordinates
  Information from
  other assor lation
  armas, controls
  sont behaviors
  Mihalınu
  Telencéfalo
  Primary motor cortes
  Primary somatle
  Sensory information
  ement
  sensory cortes
  (premotor caries)
  Parietal lobe
  viscera, and taste buds
  Sensory base
  lousal association
  - Occipital lobe
  - Visual cortex
  Auditory associato ]
  Asenory cortes
  Gustatory porlex
  Olfactory co
  Temporal lobe
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  arpa
  -Posterior phitury
• Prosencéfalo: Diencéfalo y telencéfalo. Forma el
  tálamo y el hipotálamo. Integra toda la información sensorial, organiza las conductas,
  es responsable de las emociones y de las funciones superiores como la memoria, el
  aprendizaje, etc. Del prosencéfalo proviene la corteza cerebral y otras estructuras
  subcorticales.
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