CIRCULACIÓN CEREBRAL Y BARRERA HEMATOENCEFÁLICA.
¿Por qué es necesario un alto flujo sanguíneo cerebral y a su vez un eficiente control del mismo?
Porque en el cerebro adulto, la ratio de consumo de oxígeno (20% de todo el oxígeno consumidoen el organismo) y glucosa se halla en equilibrio para mantener su alto metabolismo (con una capacidad limitada para la glucólisis anaeróbica) con un CR (cociente respiratorio) de 0,95 a 0,99. Ambos productos (O2 y glucosa) son utilizados de manera constante para restaurar los almacenes del trifosfato de adenosina utilizados por las bombas iónicas dependientes, las cuales son requeridas para mantener la distribución compartamental de iones tales como el sodio, potasio, calcio, hidrógeno y bicarbonato.
Cualquier modificación de la necesidad energética cerebral se acompaña siempre de un cambio del flujo sanguíneo, lo que supone mecanismos cerebrales propios para ello.
¿Por qué es necesaria una barrera hematoencefálica?
Porque la actividad neuronal es muy sensible a los cambios iónicos y determinadas sustancias bioactivas de origen extracerebral, lo que supone la creación de una barrera selectiva entre la sangre y el ambiente inmediato neuronal que proteja su adecuada actividad.
¿Cómo se puede medir el flujo sanguíneo cerebral y cuál su valor en reposo?
Utilizando métodos invasimos como el de Fick y N2O como indicador, tenemos un valor medio de unos 50 a 60 ml/100 g/min para el joven adulto.
¿Qué valores de flujo sanguíneo cerebral determinan lesión neuronal irreversible?
Entre18 y 23 ml/100 g/min.
Factores que determinan el flujo sanguíneo cerebral.
Básicamente depende de la presión de perfusión cerebral (PPS) y de la resistencia de los vasos cerebrales (RC). LA PPC resulta de la diferencia entre la presión intraarterial media (PAM) conforme los vasos penetran el espacio subaracnoideo y la presión en las venas de paredes delgadas (PVC), justo antes de su entrada hacia los senos durales más rígidos. Y esta última depende de la presión intracraneal (PIC).
La presión intracraneal aparece como la presión que ejerce el volumen tanto del parénquima encefálico (1400 gr) como del líquido cerebral (LCR) (150 ml) y la sangre que circula (60 ml). El parénquima y el LCR son volúmenes no comprimibles dentro de una estructura rígida que es el cráneo. Al no ser comprimibles ninguno de estos volúmenes, el único elemento comprimible que queda son los vasos sanguíneos y de éstos los más proclives a ello son los vasos venosos. Cuando aumenta la PIC se comprimen los vasos venosos y disminuye el FSC. Si la PIC es mayor de 33 mmHg el FSC cae significativamente generando isquemia cerebral lo que activa el centro vasomotor, provocando un incremento de la PAM con bradicardia y respiración lenta (reflejo de Cushing).
Existe una proporcionalidad directa entre el incremento de la PIC y el de la PAM , hasta que la PIC se hace mayor que la PAM y cesa el FSC. Luego cualquier cambio en una de estas dos afecta al cambio de la PPC y por tanto del FSC.
Autorregulación del flujo sanguíneo cerebral.
Propiedad del cerebro por la cual se mantiene el flujo sanguíneo lo más constante posible dentro de un rango de cambios de presión arterial media que está entre 60 y 160 mmHg. Por debajo de 60 el FSC disminuye y se produce unsíncope; y por encima de 160 aumenta la permeabilidad de la BHE y se produce edema cerebral.
Mecanismos implicados en la autorregulación del flujo sanguíneo cerebral.
Todos ellos regulan la resistencia de las arteriolas cerebrales y son: 1. las propiedades miogénicas del músculo liso vascular cerebral frente al incremento del FSC como respuesta muscular a la distensión (incrementos de presión). 2. los factores locales de tipo metabólico como el NO, la adenosina y el potasio extracelular, aunque el más importante es la PCO2 cerebral, son los responsables de la respuesta vasodilatadora frente a caídas del FSC. 3. el papelneurogénico regulador externo de la resistencia vascular cerebral que es variable según la actividad del sujeto. Cuando el sujeto realiza ejercicios fuertes o aumenta la actividad circulatoria general, los vasos cerebrales, que están profusamente inervados por terminaciones simpáticas procedentes del ganglio cervical superior, generan una fuerte constricción en arterias de mayor calibre, evitando un incremento de la presión en las de menor calibre. En condiciones de actividad normal solo genera una ligera vasoconstricción. Sin embargo la desnervación simpática de estos vasos disminuye su capacidad autorreguladora (probablemente por la disminución de un factor trófico endotelial de origen simpático). La inervación vasodilatadora parasimpática que poseen los vasos cerebrales (procedente de los gangliosesfenopalatinos) y del trigémino tienen un ligero efecto vasodilatador.
Funciones de la barrera hemato-encefálica (BHE) y mecanismos implicados.
La BHE regula el entorno nutritivo y homeostático del SNC. El agua, el CO2 y el O2 pasan con facilidad la barrera. El resto de los solutos requieren más tiempo para equilibrarse con el líquido encefálico. Con base en la estructura y función de las células que forman parte de esta barrera, las sustancias pasan a través de tres mecanismos:
1) rutas extracelulares que funcionan mediante el pasaje residual que ocurre en torno a las células ependimales, el espacio subaracnoideo y otros puntos de posible trasvase de sustancias desde el torrente sanguíneo
2) difusión plasmalemal, es decir a través de membranas y depende fundamentalmente de las características químicas de cada molécula, su liposolubilidad, sus enlaces hidrogenados, su peso molecular, carga iónica, estructura tridimensional, unión a proteínas y capacidad de autoagregación. Las propiedades de la membrana a través de la cual pasan estas sustancias también importa, sobre todo la carga de superficie y la fluidez de la membrana.
3) sistemas selectivos de transporte saturable. Estos sistemas permiten el acceso de sustancias específicas al cerebro con una velocidad 10-1000 veces superior a la que les permitirían otros sistemas no saturables. Una de las características de estos sistemas de transporte selectivo es que se autorregulan en función de la demanda metabólica y cambian en el tiempo, desde las fases de desarrollo hasta la senectud. También están influenciados por neurotoxinas, y cualquier defecto de funcionamiento puede conducir a enfermedades del SNC.
Una función recientemente atribuida a la BHE es su capacidad para controlar el intercambio de moléculas activas, como péptidos y proteínas reguladoras, entre el SNC y la circulación periférica.
Otros procesos, como la endocitosis adsortiva, que ocurren normalmente o son activados por agentes patógenos, también pueden constituir nuevos mecanismos de trasiego molecular a través de la BHE.
Características y funciones del líquido cefalorraquídeo (LCR).
El líquido cefalorraquídeo es un líquido claro (aspecto del cristal de roca) que baña al cerebro y a la médula espinal que circula por los ventrículos cerebrales y el canal medular y se almacena en las cisternas cerebrales. De composición muy similar a la del LIT encefálico. Es producido en un 80-90% en los plexos coroideos de los cuatro ventrículos cerebrales, sobre todo los laterales y en zonas extracoroideas 10-20%. Su volumen total en el hombre es de 150 ml (unos 50 ml intra ventricular) y una presión de 12 a 18 cm de agua (en decúbito). Se renueva 3,7 veces al día.
El líquido cefalorraquídeo se elimina vía unas evaginaciones de la aracnoides, sensibles a la presión, que lo transportan a los senos venosos del sistema nervioso central (el flujo global es de unos 500 ml/día). Estas evaginaciones se llaman granulaciones aracnoideas y actúan como válvulas unidireccionales. Si la presión del LCR se hace mayor que la plasmática (en 20 a 50 cm de agua (14,8 – 37 mmHg)) se produce un flujo desde el LCR hacia el seno, pero no ocurre lo contrario. De todas formas el flujo es libre, pues todas las partículas independientemente de su tamaño y carga se depuran a igual velocidad. Una pequeña parte del líquido es eliminado a nivel de las salidas de los nervios craneanos y raquídeos a través de la duramadre, y otra por difusión en los vasos capilares cerebrales.
La formación de LCR es independiente de la presión intracraneal, pero la absorción si depende de dicha presión, en consecuencia a presiones inferiores a 6,8 cm de LCR se anula la absorción, manteniéndose constante la producción, por lo que aumenta la presión intracraneal y se comprimen los vasos intracraneales.
La disminución del volumen del LCR origina dolor intenso debido a que el tejido cerebral queda suspendido de los vasos sanguíneos subaracnoideos y de los nervios.
El LCR diluye extracelularmente los productos metabólicos de desecho del sistema nervioso central a medida que estos son producidos. También funciona como un amortiguador mecánico del sistema nervioso central, por medio de un sistema hidrostático. También actúa como medio de comunicación química entre regiones del encéfalo cercanas al sistema ventricular. Su flujo entre el cráneo y la espina dorsal compensa los cambios en el volumen de sangre intracraneal (la cantidad de sangre dentro del cerebro).
FUNDAMENTOS.
¿Qué se entiende por sistema sensorial?
La organización sensorial destinada a captar y transmitir al SNC un estímulo sensorial.
¿Qué se entiende por modalidad sensorial?
Sensación subjetiva específica.
Indique las dimensiones de una modalidad sensorial.
Son cuatro: Intensidad, Cualidad (diferencias en la naturaleza de la modalidad), Temporalidad, Extensión (localización).
¿Qué se entiende por percepción?
La interpretación significativa que hace el sistema nervioso central de la información estimular que viaja por un sistema sensorial concreto. Se basa en la experiencia del sujeto e implica procesos cognitivos (pensamientos), afectivos (emociones), interpretativos (significados) y evaluativos (actitudes, apreciaciones) que se asocian a estas percepciones.
Haga un esquema de los elementos que intervienen en una modlidad sensorial.
¿Qué dice la ley de las energías nerviosas específicas o ley de J. Müller?
Que el tipo de sensación no está determinado por el estímulo, sino por el tipo de órgano sensorial estimulado.
SOMESTESIA.
Defina qué entiende por somestesia.
También llamada sensibilidad somato-visceral o sensibilidad corporal (o conciencia del cuerpo), se refiere a las sensaciones que se perciben con todo el cuerpo como la temperatura, la presión, el dolor y no están localizadas en un órgano concreto a diferencia de la vista, el oído, etc. Comprende el conjunto de sensaciones somáticas corporales (tacto, temperatura, dolor, posición de nuestras articulaciones...) y viscerales.
¿Qué sentidos se definen en la somestesia?
TACTO, TEMPERATURA, DOLOR, POSICIÓN Y MOVIMIENTO.
¿Qué tipo de información sensorial lleva el SISTEMA ANTEROLATERAL O ESPINOTALÁMICO LATERAL?
Lleva información del tacto grosero, cosquilleo, picor, sensaciones sexuales, temperatura y dolor. Es el más antiguo y tiene un papel esencial para la vida pues nos informa de aspectos tan cruciales como el daño y la sexualidad.
¿Qué tipo de información sensorial lleva el SISTEMA DORSAL LEMNISCAL ?
Lleva información del tacto fino, presión, vibración, tensión muscular, posición, movimiento articular (estereognosia). Más moderno y sofisticado en cuanto a la capacidad discriminativa y perceptual de nuestra conciencia corporal estática y en movimiento.
Características del SISTEMA ANTEROLATERAL O ESPINOTALÁMICO LATERAL.
- Baja velocidad de transmisión (un 30-50% menor que la dorsal)
- Pobre organización espacial y en especial con el dolor.
- Poca capacidad para transmitir señales repetitivas.
- 80% menor capacidad para detectar gradientes de intensidad.
- Los centros subcorticales son más importantes en el procesamiento de las señales.
- Mayoría de la información es contralateral.
- La información de las diferentes modalidades viaja entremezclada.
- Vía muy polisináptica.
- Control descendente cortical.
Características del SISTEMA DORSAL LEMNISCAL.
- Alta velocidad de transmisión. Fibras Aalfa y Abeta.
- Alta organización espacial.
- Alta capacidad para transmitir señales repetitivas.
- Alta discriminación de señales. (inhibición lateral).
- Altar capacidad para detectar gradientes de intensidad.
- Los centros corticales son los más importantes en el procesamiento de las señales.
- Mayoría de la información viaja de forma ipsilateral, hasta los núcleos gracilis y cuneatus.
- La información de las diferentes modalidades viaja bien definida.
- Vía con pocas sinápsis.
- Control descendente cortical.
¿De qué tipo son los sensores para el calor y el frío?
Los sensores para el calor son terminaciones ramificadas libres de tipo C y los del frío son terminaciones libres de tipo Ad y C con cierta estructura terminal (corpúsculos de Krauser).
¿Cuáles son los parámetros que gobiernan la sensación dinámica de la temperatura?
- Tª inicial de la piel
- velocidad de cambio
- área estimulada.
¿Qué se entiende por sensación térmica?
Relación entre el calor que produce el metabolismo del cuerpo y el que disipa hacia el entorno.
¿Qué se entiende por dolor?
Experiencia sensorial (objetiva) y emocional (subjetiva) normalmente displicente, asociada a un daño tisular real. El dolor es un sentido emocional y por tanto subjetivo. Hasta que la corteza lo procesa no hay sensación dolorosa por tanto, es matizable y va unida al sufrimiento, angustia y al estado de ánimo que regula la intensidad de su percepción.
¿Qué se entiende por dolor somático?
El proveniente de la estimulación superficial de la piel se denomina dolor superficial. Mientras que el generado por la estimulación en músculos, articulaciones, huesos y tejido conjuntivo se denomina dolor profundo. Es un dolor sordo y bien localizado.
¿Qué se entiende por dolor visceral?
Se trata de un dolor pobremente localizado, descrito a menudo como profundo y opresivo generado en las vísceras.
¿Qué se entiende por dolor referido?
Es el dolor parietal verdadero. Es un dolor de tipo visceral que se manifiesta en la parte externa de su metamera correspondiente a la víscera afectada (dermatoma).
En función de las características del dolor, ¿qué tipos de dolor hay?
Fisiológico, inflamatorio y neuropático.
¿Cuáles son las cualidades del dolor y el tipo de fibras que transportan la información?
1. dolor rápido y agudo mediado por fibras Ad
2. dolor lento y difuso mediado por fibras C.
¿Qué otro sentido necesita el dolor para su localización precisa?
El tacto.
¿Por qué vías nerviosas viaja el dolor lento?
El tracto espinorreticular anterior
El tracto espinomesencefálico (espinotectal)
El tracto cérvicotalámico
El tracto espinotalámico
¿Por qué vías nerviosas viaja el dolor rápido?
El tracto neoespinotalámico.
¿Cuál es el destino de las fibras del tracto anterolateral?
- neuronas talámicas del complejo ventrobasal (el neoespinotalámico)
- el complejo intralaminar.
- y dejan terminales en los núcleos reticulares del tronco.
¿Qué supone la lesión del tracto anterolateral?
La lesión de este tracto supone pérdida contralateral de las características discriminativas y afectivo emocionales del dolor. Acción anestésica. Pérdida de la sensibilidad térmica.
¿Cuáles son los sensores y sus características del tacto fino en la piel sin pelo?
- Los corpúsculos o discos de Merkel , localizados en las capas profundas de la epidermis. Sensibles a la presión. Son sensores SA-I o de adaptación lenta que informan sobre la intensidad y duración del estímulo, responden a la presión mantenida. Respuesta óptima frente a la deformación vertical.
- Los corpúsculos de Meissner. Sensibles al frote suave y caricias. Son receptores RA o de adaptación rápida frente a un mismo estímulo. Responden a estímulos cutáneos móviles y por tanto miden velocidad (dS/dt) y vibración de baja frecuencia.
¿Cuáles son los sensores y sus características del tacto fino en la piel con pelo?
- Receptores del folículo piloso. Los pelos sirven como estructuras accesorias a los receptores de adaptación rápida, localizados en la dermis.
- Las terminaciones de Ruffini, localizados en la dermis. Son de adaptación lenta (tipo SA-II) , cuya respuesta óptima es al estiramiento hacia arriba.
- Los discos táctiles que son corpúsculos de Merkel agrupados en la capa profunda de la epidermis, formando elevaciones parecidas a verrugas con un diámetro de unos 0,5 mm y conocidas como discos táctiles de Pinkus. Miden presión.
- Los corpúsculos de Vater-Pacini, miden presión y vibración.
Propiedades de la respuesta sensora tactil.
- Umbral e intensidad subjetiva
- Capacidad de resolución espacial (umbral para la discriminación de dos puntos)
- Campos receptivos y densidad de inervación
¿Qué regiones del cuerpo son más sensibles a la discriminación entre dos puntos?. Relacione al menos cinco por orden de discriminación.
1. Lengua
2. Yema del dedo
3. Labio superior
4. Dedos de la mano
5. Labio inferior
6. Dedos pie
7. Palma
¿Qué relación existe entre el campo receptivo tactil y la densidad de receptores de la región?
Inversa.
¿Qué se entiende por propiocepción?
La propiocepción ses define como la sensación y percepción de la posición y movimiento de nuestras articulaciones, tanto pasiva como activamente por contracción muscular y forma parte importante del sentido del equilibrio.
¿Qué se entiende por cinestesia?
La cinestesia o sentido del movimiento se considera como sinónimo de propiocepción, pero hay quienes consideran que la cinestesia es propiocepción sin el sentido del equilibrio.
Cualidades de la propiocepción y defina cada una de ellas.
Sentido de la posición: nos permite percibir, aún con los ojos cerrados, la posición angular de nuestras articulaciones y por tanto, nuestra postura en el espacio. Así los movimientos de un brazo pueden ser seguidos por los del otro.
Sentido del movimiento: Al cambiar la posición de una articulación, percibimos tanto la dirección como la velocidad del movimiento. El umbral depende de la velocidad angular. En las articulaciones próximas el umbral es menor que en las distales.
Sentido de la fuerza: Percepción de la magnitud de la fuerza muscular necesaria para realizar un movimiento o mantener una posición articular. Así podemos hacer estimaciones de pesos de distintos objetos, al levantarlos con la mano. Hacer comparaciones entre ambas manos con distintos pesos. La estimación varía cuando la mano descansa en una superficie.
Tipos de receptores articulares y su función.
Tipo I: (tendinosos) órgano tendinoso de Golgi. Sensor de aprox. 1 mm de longitud encapsulado en el tendón y dispuesto en serie con las fibras musculares. Es de adaptación lenta. Las fibras sensoriales de este sensor son tipo Ib de gran diámetro y alta velocidad de conducción. Envían mediante potenciales de acción, información de la tensión de contracción muscular, posición de la articulación y menos el desplazamiento. Tiene como función principal limitar las fuerzas aplicadas al tendón y la tensión muscular durante la contracción.
Tipo II: (articulares) Terminaciones de Ruffini. Situados en la cápsula articular. Adaptación lenta. Determinan la posición articular con una descarga tónica proporcional y la velocidad del movimiento con una descarga fásica>.
Tipo III: (cutáneos profundos) corpúsculos de Pacini. Pocos en la cápsula articular. Adaptación muy rápida. Informan del movimiento de alta velocidad, independientemente de su dirección e intensidad.
Las fibras aferentes son de tipo Aa o Ab. También existen fibras Ad y C que disparan normalmente con movimientos extremos articulares y posiblemente estén implicadas en las sensaciones dolorosas.
Receptores musculaes. Función.
Huso neuromuscular: da información del estiramiento muscular. Se encuentra en todos los músculos esqueléticos y su número es proporcional con la precisión del movimiento. Se ubican paralelamente, entre las fibras extrafusales. Cada huso está formado por una cápsula en cuyo interior se encuentran de 2 a 12 fibras intrafusales rodeadas por fibras anuloespirales sensitivas. Estas fibras intrafusales sólo son contráctiles en sus extremos, donde acaban las terminaciones motoras tipo gamma.
Estas fibras están inervadas por dos tipos de fibras sensoriales. Las de tipo Ia o primarias que rodean de forma anuloespiral a ambos tipos de fibras intrafusales. Cada fibra Ia sólo inerva a un huso muscular. Y las de tipo II o secundarias de las que pueden entrar hasta cinco en cada huso. Éstas solo terminan en las fibras con núcleos en cadena y además de la inervación espiral también presentan la ramificada.
El estiramiento de las fibras supone su despolarización y generación de potenciales de acción. Las fibras Ia llevan información dinámica de cambios de longitud y velocidad del estiramiento, mientras que las fibras tipo II son más lentas y envían información estática de longitud. Durante la contracción dejan de estimularse.
Para que funcionen adecuadamente estos sensores, necesitan tener una longitud inicial de referencia que viene definida por la inervación gamma. En el huso entran dos tipos de inervación gamma, la dinámica que inerva a las fibras intrafusales con núcleos en saco, que son las que informan de la velocidad del estiramiento. La inervación gamma estática inerva a las fibras intrafusales con núcleos en cadena que son las que informan de la longitud estática. Con esta inervación el sistema motor puede controlar la sensibilidad a las dos variables que mide este sensor: la longitud estática y la velocidad de cambio de ésta.
Fisiológicamente permiten, mediante los reflejos en los que intervienen, mantener la postura y actuar frente a los cambios externos producidos sobre los movimientos establecidos. Además de informar continuamente a los centros motores superiores y al cerebelo, los cuales intervienen en respuestas de mayor latencia en el reflejo de estiramiento y en la generación de la imagen corporal en el espacio.
¿Cuáles son las características y funciones sensoriales de la formación reticular troncoencefálica?
Es una región importante de integración del sistema inespecífico denominado sistema activador reticular ascendente (SARA). Las aferencias somatovisceralesllegan por el tracto espinoreticular del cordón antero-lateral. Vías propiespinales polisinápticas. Aferencias del núcleo espinal del trigémino y otras aferencias de otros nervios craneales.
Las eferencias de esta formación son hacia la medula, corticales (a través de los núcleos inespecíficos del tálamo), hipotalámicas y límbicas.
Características funcionales:
- convergencia polisináptica
- grandes campos receptivos
- latencia grande
- respuesta indeterminada frente a un estímulo repetitivo
- facilitación temporal con estimulación múltiple.
Funciones:
- regula la excitabilidad de la corteza: estado de conciencia, ciclo sueño-vigilia.
- Mediación de las acciones afectivo-emocionales de los estímulos sensoriales (sistema límbico)
- Regulación vegetativo-motora (reflejos vitales en circulación, respiración, deglución, tos, estornudo, etc.)
- Cooperación en el control de la motricidad de sostén y telecinética.
Características del tálamo somestésico.
Las fibras del lemnisco medial van al complejo ventrobasal (núcleo ventral posterolateral (VPL) y núcleo ventral posteriormedial (VPM)) del tálamo, donde se produce el 3º relevo. En estos núcleos se mantiene la topografía sensorial. La información del gracilis en la parte lateral y la del cuneatus en la región medial del VPL. Las fibras secundarias del tracto antero-lateral sinaptan con:
- neuronas talámicas del complejo ventrobasal (el neoespinotalámico)
- el complejo intralaminar.
- y dejan terminales en los núcleos reticulares del tronco.
Aquí se determina un procesado importante del estímulo doloroso. De hecho, su estimulación eléctrica genera una sensación de dolor intenso.
Características funcionales:
- campo receptivo bien delimitado.
- Campo receptivo más pequeño cuanto más distal se encuentren en la extremidad.
- Somatotopia.
- Excitación por un solo tipo de receptor.
- A incrementos en la intensidad, incrementos proporcionales en la frecuencia.
El componente afectivo de las sensaciones dolorosas está mediado por núcleos talámicos mediales y por zonas de la corteza como la prefrontal y especialmente la corteza supraorbital.
La corteza somatosensorial.
Las fibras talámicas de tercer orden hacen el cuarto relevo en la corteza somatosensorial, circunvolución poscentral de la corteza cerebral: área sensitiva somática I (áreas e Brodmann 1, 2 y 3). La información táctil de la piel va a las áreas 1 y 3b. La propioceptiva va a las áreas 2 y 3a. El área 1 y 2: procesado inmediato de la información del tacto y propioceptiva que permite la interpretación espacial de los objetos examinados con las manos. Un porcentaje menor de fibras se proyectan al área sensitiva somática II en la porción lateral más baja de cada lóbulo parietal.
Área sensitiva somática I (área premotora). Existe una orientación espacial de cada una de las partes de nuestro cuerpo, estando más representadas aquellas regiones que muestran una mayor discriminación sensorial. La distribución espacial sigue la existente en toda la vía. Así, en la región medial está la parte más caudal (genitales, pies, etc.) y en la lateral partes de la cara, etc. La información que llega es contralateral y somatotópica, excepto una pequeña porción ipsilateral de la cara. Se puede definir lo que se denomina el homúnculo somastésico en función de la representación sensorial corporal.
De SI salen eferencias hacia:
- Corteza motora: control por realimentación de los movimientos.
- Regiones asociativas parietales, integración de la información visual y táctil.
- SI y SII contralaterales: integración de informaciones táctiles bilaterales.
- Tálamo, núcleos de los cordones posteriores, medula espinal: control eferente de las entradas de información aferente.
El área sensitiva somática II. Es mucho más pequeña y está reducida la representación corporal. Se encuentra en la pared superior del sulcus lateralis, que separa el lóbulo parietal del temporal. La más lateral lleva la cara, la medial el brazo y la posterior la pierna. Esta área recibe información específica de ambos lados e información visual y auditiva, teniendo alguna relación funcional con las áreas motoras (control sensitivo de las funciones motoras). Posible coordinación sensorial y motora de ambas mitades corporales. SII es fundamental para la discriminación táctil precisa y la percepción consciente de los fenómenos témporo-espaciales en la superficie de la piel. La estimulación de SI no lleva necesariamente a la percepción consciente.
De SII salen axones a la corteza insular relacionada con el lóbulo temporal (memoria).
Control centrífugo de la información dolorosa. (Si es posible ayúdese de un esquema).
Los estudios actuales demuestran que la forma en que se ejerce el efecto analgésico cuando se estimulan las raíces dorsales es de origen central. Mediante un control descendente al nivel medular, mesencefálico y diencefálico (tálamo), modificando el tamaño del campo receptivo.
Cuando estimulamos la sustancia gris periacueductal mesencefálica se inhibe la sensación del dolor sin que se altere el tacto o la temperatura. Esta región está conectada con el núcleo magno del rafe, el gigantocelularis y las astas dorsales medulares mediante receptores-mu opiáceos, a través de neurotransmisores de tipo encefalinérgico. También reciben información del hipotálamo mediante neurotransmisores tipo beta-endorfinas. Esta vía descendente analgésica en condiciones de bajo dolor se encuentra tónicamente inhibida.
La sustancia gris periacueductal es la principal zona reguladora (neuronas serotoninérgicas), seguido del núcleo del rafe (continuación bulbar del sistema serotoninérgico). También hay vías descendentes noradrenérgicas y dopaminérgicas implicadas. Estas proyecciones descendentes terminan en interneuronas encefalinérgicas que inhiben presinápticamente la liberación de Sustancia P, neoendorfina y somatostatina, de las neuronas sensoriales que llevan información dolorosa por fibras tipo C. También existe un componente no opioide en este tipo de analgesia.
Al nivel medular, la neurona del primer relevo implicada en la conducción de la señal dolorosa está inhibida bajo la acción de una interneurona inhibidora que utiliza como mediador encefalinas. Esta interneurona esta sometida a la acción de las señales que proceden de arriba y además de las señales sensoriales que entran, de forma que cuando llega una señal dolorosa, la neurona sensorial activa a la neurona de relevo e inhibe a la interneurona correspondiente. Cuando entra una señal no dolorosa deja una colateral que estimula a esta interneurona inhibidora por lo que no se activa la neurona de relevo que lleva la señal dolorosa (teoría de compuerta de Melzak y Wall 1965).
GUSTO Y OLFATO.
Cualidades del gusto. Significado fisiológico. Ubicación.
Dulce:Permite obtener alimentos de alto nivel energético. Papilas fungiformes en la punta de la lengua.
Salado: Permite la regulación homeostática salina del sujeto. Papilas fungiformes en la punta de la lengua.
Ácido: Evita el daño de la mucosa gastrointestinal. Papilas foliadas en borde posterior de la lengua.
Amargo: Evita la ingestión de alcaloides. Papilas calciformes en la región posterior de la lengua
Sabroso(umami): Permite obtener alimentos ricos en proteínas. Papilas en el centro y punta de la lengua.
Factores que modifican el gusto.
La edad; la temperatura; especias y las grasas. También el embarazo.
Vías y centros gustativos.
Las vías sensoriales primarias procedentes de los dos tercios posteriores de la lengua viajan por el lingual, cuerda del tímpano y nervio intermediario (de Wrisberg) ramas del facial. Y las fibras sensoriales del tercio posterior restante lo hacen por el glosofaríngeo (IX) (parte posterior de la lengua). El X par lleva fibras sensoriales de la epiglotis y resto de las regiones distintas a la lengua. Todas ellas entran en el tronco del encéfalo y sinaptan en la parte rostral del núcleo del tracto solitario. De aquí suben contralateralmente hasta el tálamo, al núcleo ventral posteromedial. Y de aquí se proyecta a la circunvolución poscentral, junto al área donde se representa la lengua.
Significado fisiológico del sentido del olfato.
Es un sentido para el reconocimiento del entorno, de protección, búsqueda de alimentos y selección de los mismos y conducta sexual e importante en la memoria a largo plazo.
¿Dónde se ubica el órgano sensorial del olfato en el hombre?
En la MUCOSA NASAL OLFATORIA que en el hombre tiene 5 cm2.
¿Cuál es el mecanismo de transducción de la señal olorosa?
Son más de 10.000 olores lo que se pueden diferenciar, sin embargo no hay tantos receptores específicos, ya que en humanos tan solo hay 350 genes diferentes para codificar receptores odoríferos. Estos receptores están ligados a proteínas Golf (un máximo de 50) que incrementan el AMPc, que abre canales catiónicos y causa despolarización (el potencial generador), dando lugar a los potenciales de acción correspondientes. Debido a la relación receptor/proteínas G, el estímulo oloroso se amplifica enormemente. No obstante, para diferenciar los más de 10000 olores se supone que es la corteza sensorial correspondiente la que debe generar una serie de patrones específicos a partir de la información de conjunta de los receptores olorosos disponibles.
Vía refleja olorosa.
La via refleja por la estria lateral: los axones de las células mitrales van al Núcleo Olfatorio Anterior después al Núcleo Olfatorio del Trígono, continuan por la Estria Olfatoria Lateral penetrando por el Lóbulo Temporal, hacen escala en el Núcleo Amigdalino del cual arranca la estria nerviosa terminal la cual pasa por el hipocampo y llega al área septal, a partir de la cual las fibras se dividen en: - Unas que se dirigen al Núcleo Habenular, es la Estria Olfatoria Medial. De este núcleo parte el fascículo Retroreflejo de Meynert, que llega al núcleo intercrural del Mesencéfalo, del cual salen fibras que se conectan con núcleos vegetativos de los pares craneales. Otras fibras se dirigiren hacia el Mesencéfalo y a la Médula Espinal. En este trayecto descendente van dando ramos a los núcleos motores de los pares craneales y a las astas anteriores de la Médula Espinal. Es el fascículo Olfativo Basal.
La via refleja por la estria medial: los axones de las células Mitrales que circulan por la Estria Medial llegan hasta el Área Septal y de ella parten fibras que a través de la Comisura Blanca anterior irán al Bulbo Olfatorio contralateral.
Vía consciente olorosa.
Los axones de las células Mitrales salen por la Estria Olfatoria Lateral del Bulbo y van al área Prepiriforme donde hacen sinapsis con otra neurona que llega hasta el área Entorrinal, donde las impresiones olfatorias se hacen conscientes.El allocortex o corteza arquipalial ha sido considerada como sinónimo de corteza olfativa, también rinencéfalo, ya que está dedicado, casi por completo, a la olfacción y a los reflejos que ésta desencadena. En los vertebrados superiores este allocortex ya no es totalmente olfativo sino que se pueden distinguir en él dos formaciones: el paleocortex ligado al sentido del olfato y el arquicortex sin relación con el olfato. El paleocortex sería el rinencéfalo. Las formaciones del arquicortex están encargadas de regir el comportamiento general y la vida instintiva del animal (acción involuntaria y automática que obedece a un impulso y que cuando se logra se acompaña de un sentimiento de satisfacción o frustración).
¿Que se entiende por anosmia?
Incapacidad percibir o detectar olores.
AUDICIÓN.
Papel funcional del oído externo.
El pabellon auditivo permite determinar la dirección de las ondas sonoras. El conducto auditivo externo canaliza las ondas sonoras hacia el tímpano. El conjunto cabeza, pabellón auditivo y conducto auditivo externo forman un caja de resonancia que aumenta la intensidad de las ondas sonoras con frecuencias entre 2 y 5 kHz (aquellas importantes en el habla).
Papel funcional del oído medio.
Las ondas sonoras que impactan contra el tímpano hacen que éste vibre siguiendo las oscilaciones de dicha señal. Las vibraciones del tímpano se transmiten a lo largo de la cadena de huesecillos, la cual opera como un sistema de palancas de primer orden, de forma tal que la base del estribo vibra en la ventana oval. El estribo se encuentra en contacto con uno de los fluidos contenidos en el oído interno (perilinfa); por lo tanto, el tímpano y la cadena de huesecillos actúan como un mecanismo para transformar las vibraciones del aire en vibraciones del fluido.
Esta diferencia de medios supone un desajuste de impedancia (de unos 30 dB) que se resuelve mediante dos vías complementarias:
En primer lugar la disminución de la superficie en la que se concentra el movimiento vibratorio. El tímpano tiene un área promedio de 69 mm2, pero el área vibrante efectiva es de unos 43 mm2. El pie del estribo, que empuja la ventana oval poniendo en movimiento el líquido contenido en el oído interno tiene un área de 3,2 mm2. La presión (fuerza por unidad de superficie) se incrementa en consecuencia en unas 13,5 veces.
Por otra parte el martillo y el yunque funcionan como un mecanismo de palanca y la relación entre ambos brazos de la palanca es de 1,31:1. La ganancia mecánica de este mecanismo de palanca es entonces de 1,3 lo que hace que el incremento total de la presión sea de unas 17,4 veces. El valor definitivo va a depender del área real de vibración del tímpano. Además, los valores pueden ser superiores para frecuencias entre los 2.000 Hz y los 5.000 Hz, debido a la resonancia del canal auditivo externo y a las frecuencias de resonancia características de los conos asimétricos, como lo es el tímpano. En general entre el oído externo y el tímpano se produce una amplificación de entre 5 dB y 10 dB en las frecuencias comprendidas entre los 2.000 Hz y los 5.000 Hz, lo que contribuye de manera fundamental para la zona de frecuencias a la que nuestro sistema auditivo es más sensible.
A este proceso indicado se le denomina: correspondencia de la impedancia.
¿Qué papel juega el reflejo timpánico o acústico?
Tiene como propósito proteger a las células receptoras del oído interno frente a sobrecargas que puedan llegar a destruirlas. Este reflejo no es instantáneo, sino que tarda de 40 a 160 milisegundos en producirse. Para ello, modifica la tensión de los músculos del oído medio (los músculos tensores del tímpano y el estribo) que al contraerse, modifican la característica de transferencia del oído medio y disminuyendo la cantidad de energía entregada al oído interno.
Estos músculos también confieren rigidez a la cadena ósea, reduciendo así el ruido fisiológico causado por la masticación, la vocalización y otros ruidos provenientes del organismo.
¿Dónde se ubican los mecanoceptores del sentido de la audición?
En el órgano de corti, situado en la cóclea (oído interno).
¿Qué se entiende por distribución tonotópica de frecuencias en el oído interno?
Es la capacidad de resonancia que tiene la membrana basilar en función de sus características estructurales (anchura de la misma y rigidez) por las cuales, en su región próxima a la ventana oval es más rígida y estrecha por lo que oscila ante altas frecuencias, mientras que en la región más distal ocurre lo contrario, por lo que oscila a bajas frecuencias.
Transducción del estímulo sonoro.
La transducción de la señal sonora en potenciales de acción se realiza en el órgano de Corti y son sus células ciliares (también llamadas capilares o pilosas) las encargadas de dicho proceso.
En condiciones de reposo, las células ciliares muestran una actividad tónica debida a la diferencia de potencial que se crea entre la endolinfa y la perilinfa (por sus diferencias iónicas).
Cuando se produce la oscilación en la membrana basilar, los estereocilios se inclinan con respecto a la membrana tectoria del órgano de Corti en uno u otro sentido según el tipo de oscilación. Su inclinación hacia el cinocilio supone la apertura de canales inespecíficos de potasio y calcio en el estereocilio y la entrada masiva de potasio dada su alta concentración en la endolinfa, generándose la despolarización de la célula y el potencial receptor. La entrada de potasio abre también canales de calcio voltaje dependiente en la membrana basolateral de la célula y se produce la liberación del neurotransmisor (glutamato). La inclinación en dirección contraria al cinocilio cierra los canales de potasio y la célula se hiperpolariza.
Cuando cesa la activación, los iones de potasio intracelulares son expulsados para alcanzar de nuevo el potencial de reposo. Estos iones expulsados son transportados por las células de sostén hacia la estría vascular, gracias a que estas células tienen uniones estrechas que favorecen dicho proceso . En la estría vascular el potasio vuelve a la endolinfa.
Cada célula responde de forma máxima a una frecuencia determinada (frecuencia característica). Los límites de frecuencia e intensidades que excitan a una célula ciliar representan su campo receptor.
¿Qué papel juega cada uno de los dos tipos de células ciliares?
Las células ciliares internas son las responsables de generar el potencial generador que origina los potenciales de acción correspondientes en las fibras nerviosas primarias. Las células ciliares externas se encargan de modular la información que transmiten las internas pues aumentan la amplitud y claridad del sonido y mejoran las respuestas discriminatorias de éstas. Responsable de esta función parecen ser las proteínas contráctiles que poseen actina, miosina y prestina las cuales y al parecer más la prestina modifican con su contracción la longitud de las células. Estas contracciones son responsables de la resonancia mecánica y determinan que cada segmento del órgano espiral responda o sintonice con una frecuencia diferente.
Las células ciliares externas parecen ser las responsables de las emisiones otoacústicas, sonidos producidos en la cóclea de tipo espontáneo o provocado por estímulos sonoros y que posiblemente se deban a contracciones rítmicas de estas células.
Vías aferentes y centros auditivos.
Las células ciliares internas están inervadas por el 95% de las fibras (tipo I) que cursan por el nervio coclear, mientras que las ciliares externas solo por el 5% restante (tipo II). Total unas 50.000 neuronas ganglionares (ganglio espiral). Cada ciliar interna es inervada por entre 15 a 20 fibras de diferentes neuronas tipo I. Cada neurona tipo II inerva a unas 10-30 células ciliares externas.
Los impulsos llegan por las fibras del nervio coclear y a nivel troncoencefálico podemos distinguir tres grupos de núcleos dedicados al procesado de la señal sonora:
a) Los núcleos cocleares situados en el bulbo raquídeo donde llegan las fibras del nervio coclear. Estas fibras acaban de forma tonotópica en el núcleo coclear ipsilateral dividiéndose ordenada y organizadas tonotópicamente en dos ramas que van a los dos núcleos: ventral y dorsal. Aquí se hace el primer relevo y la primera integración de la señal acústica, con nueve tipos de neuronas cada una especializada en una característica auditiva (intensidad, inicio y final del estímulo, frecuencia, etc.).
La estría acústica dorsal contiene los axones de las neuronas del núcleo coclear dorsal que inervan al colículo inferior contralateral y los axones de las neuronas estrelladas tipo D que inervan a los núcleos cocleares contralaterales. La estría acústica intermedia lleva los axones de las neuronas pulpo del núcleo coclear posteroventral y sus axones inervan fundamentalmente el complejo ventral del lemnisco lateral contralateral. El cuerpo trapezoide o estría acústica ventral está formado por los axones de las neuronas del núcleo coclear ventral que inervan el complejo olivar superior de ambos lados que es el primer lugar de la vía auditiva para la convergencia biaural, los núcleos del lemnisco lateral y el colículo inferior contralateral.
b) El complejo olivar superior situado en la porción ventrolateral de la protuberancia. Constituye el principal sitio de convergencia biauricular en el sistema nervioso central y se especializa en el procesamiento de frecuencias bajas y el núcleo lateral en altas. De éste complejo salen fibras ipsilaterales que van al núcleo VI o núcleo Motor Ocular Externo para el control auditivo de los movimientos oculares de localización visual de la fuente sonora. De este complejo salen fibras que suben por el lemnisco lateral para hacer el tercer relevo en el colículo inferior.
c) Los núcleos del lemnisco lateral, localizados en la porción lateral y rostral de la protuberancia e incluidos entre las fibras lemniscales laterales.
Al nivel del mesencéfalo, el colículo inferior constituye una estación obligatoria de relevo de la información auditiva que va a alcanzar el tálamo, así como el lugar de donde parten circuitos descendentes hacia el complejo olivar superior o los núcleos cocleares.
La principal estructura auditiva talámica es el cuerpo geniculado medial localizado en su región posterolateral, sin olvidar el núcleo posterior del tálamo, que a nivel más rostral también procesa información auditiva. Modulando al tálamo auditivo y entre éste y el córtex podemos considerar como parte de la vía auditiva a la porción posterolateral del núcleo reticular del tálamo. Por último, la información alcanza la corteza auditiva que está localizada en el lóbulo temporal superior en las áreas 41 42 de Brodmann.
El área 22 de Brodmann está especializada en la interpretación de los sonidos relacionados con el lenguaje, siendo mayor la participación del hemisferio izquierdo. Mientras que el hemisferio derecho de esta área está relacionado con la melodía, tono e intensidad del sonido.
EL SENTIDO DEL EQUILIBRIO. FUNCIÓN VESTIBULAR.
Características y funciones de los canales semicirculares.
Tres canales semicirculares, orientados en los tres ejes del espacio, que se cierran en una cavidad central denominada vestíbulo, ubicados en el laberinto del oído interno. Cada canal termina en un ensanchamiento en forma de ampolla: región ampular, donde se encuentra el órgano sensorial del canal. La pared del órgano sensorial se proyecta, dentro de la ampolla, hacia el canal: cresta ampular y en su superficie interna se fija una masa gelatinosa, la cúpula, en cuyo extremo inferior se incluyen los estereocilios de las células ciliares sensoriales del órgano. De esta forma se crea un espacio hermético que ocluye la luz del conducto impidiendo la circulación libre de la endolinfa. Dos son los tipos de células sensoriales. Las tipo I con estereocilios de distintos grosores que se dirigen hacia el espacio endolinfático.
Las células tipo II también con estereocilios. No se han encontrado diferencias funcionales entre ambos tipos de células. Cada célula tiene un cilio más grueso que los demás llamado kinocilio (cinocilio) que está ubicado en uno de sus extremos. La orientación depende del conducto; así en el conducto lateral, el kinocilio esta ubicado del lado utricular y en los conductos anterior y posterior, en sentido inverso.
Las células, en ausencia de movimiento ciliar, provocan una descarga eléctrica basal. Cuando hay desplazamiento de la endolinfa y hace movilizar los estereocilios hacia el kinocilio, la descarga basal aumenta. Cuando tiene una dirección contraria, disminuye.
Cuando hay movimiento de la cabeza hacia la izquierda, en el conducto lateral o externo izquierdo habrá un desplazamiento ampulípeto (hacia la ampolla) (por la inercia de la endolinfa) con desviación de la cresta hacia el utrículo, mientras que en el derecho habrá un movimiento inverso (ampulífugo). A consecuencia de esto, habrá un aumento de la descarga basal en el lado izquierdo y una disminución en el derecho. Por lo tanto cuando hay un movimiento de la cabeza, hay un aparato sensorial que aumenta sus descargas y otro que las disminuye. Si sigue la rotación cesa la activación dado que la endolinfa y la cresta igualan su desplazamiento con el de la cabeza. Cuando cesa el proceso se invierte y vuelven a activarse los órganos sensores. De esta forma los canales semicirculares informan del inicio y el final de la rotación y no de la rotación en sí. En los otros planos cualquier movimiento angular estimulará como mínimo un par de canales semicirculares.
Los conductos semicirculares predicen de antemano un desequilibrio. Cuando se produce un movimiento rotatorio que produce desequilibrio se activan dos canales semicirculares, mientras que los otros cuatros actúan de manera opuesta para así favorecer la vuelta a una posición de equilibrio nueva.
Los canales semicirculares envían información de la aceleración angular de la cabeza.
Papel funcional del utrículo y sáculo.
Informan de posiciones de la cabeza en su relación con la gravedad y con la aceleración de tipo lineal.
En el plano horizontal y en la parte anterior del utrículo se ubica la mácula (órgano otolítico), donde se sitúan las células sensoriales o ciliares. Éstas son semejantes a las de las ampollas con estereocilios y un kinocilio y misma actividad eléctrica. La mácula del utrículo, al estar colocadas en el suelo, su orientación es horizontal, captando las lateralizaciones hacia los lado, o inclinaciones de la cabeza y sus desplazamientos lineales hacia atrás y hacia delante.
El sáculo situado por debajo del utrículo cuya mácula está ubicada en un plano vertical y tiene forma sigmoidea. Sus células tienen la misma actividad que las anteriores. La mácula del sáculo, al estar situada en el plano frontal (vertical), captan los movimientos cefálicos verticales de ascenso y descenso (hacia arriba y hacia abajo) y las aceleraciones lineales hacia delante.
En ambas máculas existe una línea imaginaria (estriolas) donde se organizan los manojos de células ciliares a ambos lados y con polarizaciones opuestas. Así la inclinación hacia un lado excita a las células ciliares de ese lado e inhiben a las del otro.
Los estereocilios, también están inmersos en una sustancia gelatinosa (la membrana otolítica) que soporta concreciones calcáreas (carbonato cálcico): los otolitos (estatoconias), que ejercen una acción gravitacional sobre el conjunto de estereocilios y sustancia gelatinosa. Los otolitos están anclados en la masa gelatinosa mediante fibras de colágeno, pero pueden desprenderse y disolverse por el espacio endolinfático.
El peso de los otolitos dan información gravitacional, por su presión sobre los sensores, y cuando se producen aceleraciones lineales (vuelos, ascensor, etc.) éstos incrementan su presión sobre las células sensoras, además del desplazamiento que puedan sufrir durante el movimiento. Igualmente pueden informar de la inclinación que sufra la cabeza con respecto al plano horizontal.
Aunque con menos efectividad que las aceleraciones y desceleraciones lineales, las máculas son también estimuladas por las fuerzas gravitatorias y por las aceleraciones de traslación centrífugas y centrípetas. Así, son estimuladas por los movimientos angulares de baja frecuencia hechos alrededor del eje horizontal trasverso de la cabeza (cabeceo) y del eje anteroposterior (rodamiento). En ambos casos se modifica la dirección del efecto de la gravedad. Sin embargo no responden a las aceleraciones angulares alrededor del eje cefálico vertical.
Vías y centros vestibulares.
En el ganglio de Scarpa se encuentran las neuronas sensoriales cuyos axones cursan por el nervio VIII. De este ganglio parten fibras que van a los núcleos vestibulares y otras que van al cerebelo directamente.
Son cuatro los núcleos vestibulares que reciben información diferenciada de cada uno de los elementos del aparato vestibular: El núcleo vestibular superior,
Núcleo vestibular lateral, Núcleo vestibular medial o principal y Núcleo vestibular inferior o Espinal.
La mayoría de las aferencias vestibulares también se dirigen homolateralmente a través del cuerpo restiforme, hacia los núcleos floconodular y fastigius del cerebelo. Y de éstos se envían terminaciones a los núcleos vestibulares medial e inferior, inhibiendo a las neuronas vestibulares de segundo orden.
Del fastigius salen fibras cruzadas que inhiben el área vestibular contralateral. El fastigius es regulado por el pyramis, que a su vez es regulado por la corteza cerebral a través de la vía cortico-ponto-cerebelosa.
A la corteza cerebral también llegan proyecciones de los núcleos vestibulares, específicamente al lóbulo temporal (circunvolución temporal superior) a través de la vía retículo-talámica.
Vías eferentes: están constituidas por el fascículo eferente de Petroff y Gacek. Nacen en el sistema reticular muy cerca del núcleo deDeiters. Sus fibras se distribuyen por las células sensoriales a razón de una fibra eferente por cada 60 fibras aferentes.
Información que le llega al núcleo vestibular superior, proyecciones y función que realiza.
Recibe las aferencias de las crestas ampulares. De aquí salen proyecciones (fascículo longitudinal medial) a las neuronas motoras del núcleo troclear (patético) homolateral y al núcleo motor ocular común homolateral y contralateral. Implicado en el reflejo vestíbulo-oculomotor en el plano vertical.
Información que le llega al núcleo vestibular lateral, proyecciones y función que realiza.
Su porción dorsal recibe colaterales de las crestas ampulares y la ventral proyecciones de las máculas. La porción dorsal da lugar al tracto vestíbulo-espinal lateral que proyecta contralateralmente a las interneuronas y motoneuronas que inervan de forma inhibitoria a los músculos extensores de las extremidades. Contribuye al mantenimiento de tono de los músculos antigravitatorios. La porción ventral de este núcleo proyecta al núcleo del motor ocular común e interviene en la producción de los reflejos vestíbulo-oculares.
Información que le llega al núcleo vestibular medial o principal, proyecciones y función que realiza.
Recibe aferencias de las máculas y colaterales que llegan al núcleo lateral. Su proyección va por el fascículo longitudinal medial, ascienden y descienden directas y cruzadas; las ascendentes constituyen la vía oculomotora y sinaptan con las motoneuronas y neuronas del núcleo motor ocular externo homolateral y contralateral (responsable del nistagmo horizontal) y con las del núcleo motor ocular común. También emite fibras para los núcleos motores del cuello y centros vegetativos. Las fibras desencadenantes forman la vía vestibuloespinal. Además envía fibras hacia la sustancia reticular media y núcleos del neumogástrico siendo responsables de reflejos vegetativos como náuseas, vómitos sudoración palidez, diarrea, etc. Participa en los reflejos vestíbulo-oculares, sobre todo, horizontales y en los reflejos posturales compensatorios.
Información que le llega al núcleo vestibular inferior o espinal, proyecciones y función que realiza.
Recibe aferencias periféricas del sáculo y utrículo y algunas fibras colaterales de las crestas. Su salida forma parte de las vías vestíbulo-espinales e integra las señales periféricas con las llegadas del cerebelo, teniendo un efecto inhibitorio sobre los músculos extensores contralaterales. La acción que ejerce sobre los reflejos y tono muscular se hace a través de éste.
Reflejo vestíbulo-ocular.
Desempeña una importante función, tanto cuando se cambia en forma brusca de posición o incluso el movimiento de la cabeza, permiten mantener estable la mirada en la retina. Este reflejo se puede observar también en personas ciegas. Cada vez que la cabeza rota en una dirección los ojos rotan suavemente en la dirección opuesta.
El reflejo actúa, por ejemplo: al producirse un movimiento hacia la izquierda, por lo tanto la endolinfa se desplaza dentro de los canales semicirculares hacia el lado opuesto, aumenta la descarga hacia los núcleos vestibulares de aquí, las fibras que van a los núcleos oculomotores, aumentan la actividad del recto lateral derecho, e inhiben el recto medial. Cuando el giro se interrumpe los ojos siguen moviéndose en la dirección contraria y después vuelven rápidamente a la posición de la línea media con un movimiento de sacudida (nistagmo vestibular).
SENTIDO DE LA VISIÓN.
Propiedades y funciones de las lentes oculares.
Dos son las lentes oculares, una fija: la córnea y otra de grosor variable: el cristalino. Ambas permiten que la imagen refractada incida en la región sensible o retina, formando una imagen real, invertida y más pequeña.
La córnea es el lente más potente que tiene el ojo, tiene +48,8 D de poder. Actúa como un lente positivo en su cara convexa y negativo en la otra cara posterior cóncava. El poder de un lente es la suma de sus dos caras. Como su cara anterior está en contacto con el aire, hay un gran cambio en el índice de refracción, por lo tanto, hay gran poder de refracción + o convergente. En la cara posterior, el cambio de índice de refracción entre el tejido corneal y el humor acuoso es mínimo lo que hace que su poder negativo o divergente sea de poca importancia (-5,9 D). La suma total de las dos caras, teniendo en cuenta el poder refractario del humor acuoso, es de +43 D.
El cristalino (lente inhomogénea por tener diferentes capas con diferentes índices de refracción), es el segundo lente del ojo. Tiene sus dos caras convexas, por esto es un lente positivo, de +19 D a pesar de la gran curvatura de sus caras. Esto se debe a que está sumergido entre el humor acuoso por delante y humor vítreo por detrás, con lo cual es difícil tener diferencia de refracción.
La córnea es responsable de la refracción estática del ojo y el cristalino es el responsable de la refracción variable o enfoque, por la acomodación. Aproximadamente dos tercios del poder refractario del ojo dependen de la curvatura corneal y el tercio restante, del poder del cristalino. La transparencia es un aspecto esencial para la formación de imágenes precisas en la retina.
¿Qué se entiende por punto cercano?
Distancia límite de acercamiento a partir de la cual ya no se puede enfocar o acomodar el ojo.
La normalidad óptica del ojo se denomina emetropía. ¿Qué elementos la definen?
Que la potencia total del ojo (aproximadamente unos +60D) esté perfectamente balanceada con su largo de tal manera, que la retina esté donde los rayos paralelos que entran al ojo hagan su foco.
¿Para qué distancia está diseñado el ojo normal sin que tenga que necesitar acomodación?
Aproximadamente a partir de los 6 metros hasta el infinito.
¿Qué factores intervienen en el proceso de acomodación?
1. la activación del músculo ciliar para modificar el grosor del cristalino,
2. los músculos oculomotores que permiten la convergencia de los dos ojos,
3. contracción pupilar que mejora la profundidad de campo y mejora la calidad de la imagen. El control nervioso es diferente al del reflejo pupilar.
¿Qué se entiende por miopía?
Defecto óptico del ojo por el que se enfoca por delante de la retina bien porque las lentes son más potentes de los normal, bien porque el diámetro del ojo es mayor. La visión lejana es borrosa y a medida que se acerca el objeto (menos de 6 metros ), la imagen se acerca a la retina, por lo que se ve mejor de cerca que de lejos. El objeto cercano se enfoca “solo”, no está funcionando la acomodación.
¿Qué se entiende por hipermetropía?
Defecto óptico del ojo por el que se enfoca por detrás de la retina bien porque las lentes son poco potentes de los normal, bien porque el diámetro del ojo es menor de lo normal. Con la acomodación se aumenta la potencia de las lentes y se consigue enfocar de lejos, pero no sirve para ver de cerca porque la lente ya ha consumido toda su potencia. El hipermétrope sobre esfuerza el mecanismo de acomodación, y eso puede producir síntomas (fatiga visual, dolor de cabeza, lagrimeo, visión borrosa). Pero tiene como ventaja que en principio puede auto corregir el defecto con la acomodación.
¿Qué se entiende por astigmatismo?
Defecto óptico del ojo por el cual falta el punto focal. Si la lente del ojo es irregular, entonces no se forma un punto focal, no llegan a converger los rayos en un punto. En lugar de eso los rayos se aproximan hasta llegar a un área llamada círculo de menor difusión, que es lo más aproximado al punto focal. Pero en este círculo la imagen no está enfocada, sino difusa.
El astigmata enfoca mal en todas las distancias, aunque lo puede notar más al forzar la vista de cerca (en la miopía y la hipermetropía, sin embargo, la distancia del objeto observado es muy importante).
Funciones del iris.
El iris está diseñado para controlar de forma refleja (reflejo pupilar) la entrada de luz, mediante la particpación del músculo liso esfinteriano de la pupila inervado por fibras parasimpáticas del ganglio ciliar (miosis) y el músculo dilatador (midriasis) que recibe inervación del simpático a partir del ganglio cervical superior que recibe fibras del núcleo cilioespinal de la médula (segmentos C8 y T 1 y 2). La actividad de este centro depende del tono vegetativo general. En reposo, estos músculos se encuentran en equilibrio de fuerzas, siendo la activación del contrictor el que determina el diámetro del iris. Sin embargo, el dilatador, por estar bajo el influjo del simpático puede activarse ante situaciones de emociones intensas que provocan una dilatación importante del iris.
La reacción pupilar también está ligada al mecanismo de enfoque o acomodación, de forma que cuando pasamos la mirada de un objeto lejano a otro cercano, además de la acomodación se produce una reducción pupilar (reacción de convergencia) y también con la profundidad de campo.
¿Qué son los movimientos sacádicos?
Movimientos oculares diseñados para mantener la imagen en la retina mientras escrutamos el entorno. Son movimientos cortos y rápidos (10-80 ms) de pocos grados (microsacádicos) a valores máximos de 90º/min. Cuando el desplazamiento de la mirada es superior a 60º abajo-izquierda o 40º arriba-derecha se acompañan con movimientos de la cabeza. Entre movimientossacádicos se producen fases de fijación de 0,2-0,6 s.
¿Qué son los movimientos deslizantes?
Movimientos oculares lentos diseñados para mantener la imagen en la retina mientras seguimos un objeto. Se producen en un rango no superior a una velocidad angular del objeto de 60-80º/s. La imagen del objeto seguido se mantiene en la fóvea dentro de un rango de 2º. Si la velocidad es mayor de 80º/s el movimiento ocular es más lento y se compensa con movimientos sacádicos y de la cabeza. También se generan cuando el objeto está quieto y movemos la cabeza o el cuerpo fijando nuestra atención en él.
¿Qué se entiende por nistagmo optocinético?
Es el resultante de movimiento lento deslizante de seguimiento, seguido por un sacádico de corrección para iniciar nuevamente el seguimiento desde el punto inicial.
La retina es la región fotosensible del ojo. Indique en qué zona se produce la imagen más nitida y qué células (por orden) principales intervienen en el proceso de transformación de la señal luminosa en potenciales de acción?
La zona de máxima agudez visual o mácula lútea se encuentra a unos 17º o de 4,5 a 5 mm lateral a la papila, tiene unos 6 mm de diámetro (región central de la retina (RCR)) y está formada por la foveola, la fovea y la región parafoveal, regiones donde hay mayor densidad de fotorreceptores.
La luz incide en los fotorreceptores (conos y bastones), cuya activación y mediante la modificación en la liberación de glutamato como neurotransmisor, influye en la actividad de las células bipolares, las cuales responde con un potencial generador. Estas células pueden recibir información de más de un fotorreceptor, además de recibir información de lás células horizontales que coordinan la información entre las células bipolares. Estas últimas mandan su información a las células ganglionares, las cuales responden con una descarga de potenciales de acción, resultante de la información convergente que les llega de diferentes células bipolares, matizada por la participación de las células amacrinas.
Indique los tipos de fotorreceptores que se encuentran en la retina humana, sus propiedades y distribución.
Para condiciones de baja luminosidad se encuentran los bastones sensibles a longitudes de onda de 500 nm (luz verde azulada). Para condiciones de mayor luminosidad tenemos los conos, que presentan tres tipos sensibles a diferentes longitudes de onda. Los que presentan una sensibilidad máxima para las longitudes de onda más largas ("conos rojos"), otros con mayor sensibilidad a las longitudes de onda medias ("conos verdes") y otros con mayor sensibilidad a las longitudes de onda más cortas ("conos azules"). Estos tres tipos de conos dan lugar a la visión tricomática que poseen la mayoría de los humanos. Cada cono contiene dos fotopigmentos.
En la fovea existe una alta densidad de conos que se encuentran distribuidos espacialmente formando un mosaico hexagonal muy regular. Por fuera de la fovea, la presencia de bastones desorganiza un poco este patrón hexagonal. En términos cuantitativos, la mayor densidad de conos se concentra a nivel de la foveola, decreciendo su numero conforme nos alejamos de la misma hasta una densidad mas o menos uniforme en la retina periférica. Existe también un pico de bastones alrededor de la fovea. La zona de la papila (que corresponde al nervio óptico) carece de cualquier tipo de fotorreceptor ("punto ciego").
¿Qué se entiende por sensibilidad espectral de la retina?
La capacidad de activación de los fotorreceptores por longitudes de onda comprendidas entre 400 y 700 nm (azul-rojo). Esta sensibilidad varía si se mide en condiciones de luminosidad (fototópicas) o de oscuridad (escotópicas). En el primer caso funcionan los conos y en el segundo los bastones.
¿Qué se entiende por sensibilidad a la luz?
Capacidad de visión nocturna y depende de los bastones.
¿Qué se entiende por resolución espacial de la retina? Y factores que influyen.
Capacidad de discriminar entre dos puntos (agudeza visual).
Influyen en esta propiedad la excentricidad retiniana y su sensibilidad al contraste.
¿Qué se entiende por campo de visión?
Es el área total en la cual un objeto puede ser visto en la visión periférica mientras el ojo está enfocado en un punto central.
¿Qué se entiende por campo receptor en la retina? Tipos de campos receptores.
Es el conjunto de información que activa o desactiva la respuesta de una de las células que intervienen en el procesado de la señal luminosa.
En los fotorreceptores es el área del mismo que se activa. En las células bipolares es la convergencia de la información que les llega de los fotorreceptores que conectan con ella. En las células ganglionares es la convergencia de la información que les llega del conjunto de las células bipolares que sinaptan con ella. Estos campos son de tipo circular.
En las células ganglionares se pueden definir los siguientes campos receptores, que definen a su vez tres tipos de células: Células tipo P o X con campo centro-ON: se activan cuando se estimula la parte central de su campo receptor con un punto luminoso y disminuyen su actividad cuando se estimula su periferia. Células tipo Y o M con campo centro-OFF: se inhiben cuando se estimula el centro de su campo receptivo y se activan cuando se estimula su periferia. Cuando se ilumina todo su campo el efecto es mínimo porque se anulan entre si. Y células tipo W con campos ON-OFF, células ganglionares que se activan y desactivan al paso de la luz y responde al movimiento.
Elementos y características de la vía geniculada.
El cuerpo geniculado lateral es el primer relevo del nervio óptico. El 80% de las fibras retinianas llegan a este cuerpo, donde se diferencian varias regiones dispuestas en láminas. La región parvocelular (láminas 3-6) llegan unos 100.000 axones de las CG X y W. Se procesa la visión de los colores, composición, visión profunda, el tamaño y la forma del estímulo. A la región magnocelular (láminas 1-2) llegan otros 100.000 axones de células tipo M, donde se procesa el movimiento fino y grueso del estímulo, y es una región ciega al color, pero permite una localización efectiva, llevando información de los bastones.
Las retinas nasales son las únicas que se cruzan en el quiasma óptico y proyectan a las capas 1, 4 y 6. Las retinas temporales no cruzan y proyectan a las capas 2, 3 y 5. Este núcleo actúa como filtro visual antes de llegar al córtex. Cada célula de este núcleo recibe información de un solo ojo.
El 80% de las aferencias al CGL proceden de la corteza visual primaria, las cuales deben modificar de forma importante la información visual que llega y sale. Presentan campos receptores similares a los de las CG.
Características del cortex visual y áreas visuales corticales extraestriadas.
CORTEX VISUAL PRIMARIO (ÁREA V1) (área 17 de Brodmann) (estriada): Recibe una información retinotópica correspondiente a la densidad de células ganglionares, por tanto con mayor representación foveal (la visión foveal con máxima agudeza ocupa aproximadamente el 25% de la corteza visual). Los axones de la región parvocelular del CGL llegan a la capa IV Cb, región más profunda (c. piramidales), y los de la magnocelular a la IV Ca, más superficial, aunque en la misma capa. Cada célula recibe información de un solo ojo. De la capa IV Ca parten fibras a la capa 4B y de la capa IV Cb a la capa 3, región globular, llamada así por formar grupos de grandes células implicadas en la visión del color, y a la región interglobular.
Los campos receptivos son rectangulares ON, OFF y de tamaño variable; y varían según las células de este área que según su función son: Las simples que tienen áreas ON y OFF separadas dentro del mismo campo. Las células complejas tienen áreas ON y OFF mezcladas dentro del mismo campo.
El estímulo óptimo de estas células son la orientación y dirección del movimiento de barras luminosas rectangulares. Las células se agrupan en función de su sensibilidad a la orientación formando columnas de orientación, de tal forma que en una región de 1 a 2 mm de corteza se encuentran todas las columnas de orientación de unos 180º.
También nos encontramos en esta región zonas donde sus células se activan con diferentes grados de dominancia ocular, así en unos 400 um nos encontramos columnas de dominancia ocular que van desde la monocular a la binocular.
Las áreas visuales corticales extraestriadas en los primates parece que ocupan más del 55% del córtex cerebral. Destacan las V2, V3, V3a, V4 y V5 (medio temporal o MT) de ambos hemisferios, alcanzando los lóbulos temporales y parietales posterior. Existen jerarquización entre ellas y de la V4 se sabe que está implicada en la percepción del color y la V5 con la percepción del movimiento de los estímulos visuales.
Características de la vía extrageniculada visual.
En los primates supone un 20% de la información retinal. La mayoría van al COLÍCULO SUPERIOR (vía tracto espinal), estructura en capas donde las más superficiales reciben información retiniana. Aquí se organizan los reflejos visuales(movimientos oculares). Otras fibras retinianas acaban en el núcleo supraquiasmático llevando información luminosa necesaria para organizar los ritmos circadianos y endocrinos. También acaban en núcleo supraóptico y paraventricular (regulación neuroendocrina), núcleo pulvinar (integración visuomotora); pretectum (respuestas pupilares), etc.
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