Capítulo 8 SISTEMA SOMATOSENSITIVO PDF

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Capítulo 8SISTEMA SOMATOSENSITIVOComponentes: -Subsistema para la detección de estímulos mecánicos -Subsistema para la detección de estímulos dolorosos y la temperaturaProcesamiento mecanosensitivo de los estímulos externos:RECEPTORES SOMATOSENSITIVOS CUTÁNEOS Y SUBCUTÁNEOSClasificación de acuerdo c...

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NEUROFISIOLOGIA-PURVES

Capítulo 8 SISTEMA SOMATOSENSITIVO Componentes: -Subsistema para la detección de estímulos mecánicos -Subsistema para la detección de estímulos dolorosos y la temperatura Procesamiento mecanosensitivo de los estímulos externos:

RECEPTORES SOMATOSENSITIVOS CUTÁNEOS Y SUBCUTÁNEOS Clasificación de acuerdo con la función:  Mecanorreceptores  Nociceptores  Temorreceptores Clasificación en base a su morfología:  Libres  Encapsulados Clasificación según el tipo de adaptación: Proporcionan información acerca de las cualidades dinámicas y estáticas de un estímulo.  Adaptación rápida o fásicos o Responden al máximo, pero brevemente  Adaptación lenta o tónicos o Siguen disparando potenciales de acción mientras dura el estímulo Tipo de Receptor

Características Anatómicas

Axones asociados

Localización

Función

Terminaciones nerviosas libres

Mínimamente especializadas, libres Encapsulados, entre las papilas dérmicas, alargado y con cápsula con

C, A δ

Toda la piel

A β

Piel glabra (dedos de las manos, palmas y plantas)

Dolor, temperatura, tacto grosero Tacto, presión baja (30-50 Hz).

Corpúsculos de Meissner

BCG-DCG

Velocidad de adaptación Lenta

Umbral de activación

Rapida

Bajo

Alto

NEUROFISIOLOGIA-PURVES laminillas de células de Schwann Encapsulados, revestimiento similar a cebolla

A β

Discos de Merkel

Encapsulado

A β

Corpúsculos de Ruffini

Encapsulado, a lo largo de las líneas de tensión

A β

Husos musculares

Altamente especializados

Ia y II

Órganos tendinosos de Golgi Receptores articulares

Altamente especializados

Ib

Tejido subcutáneo, membrana interósea, vísceras Toda la piel (papilas dérmicas), pelo y folículos, labios y genitales externos En la profundidad de la piel, ligamentos y tendones Músculos estriados esqueléticos Tendones

Mínimamente especializados

-

Articulaciones

Corpúsculos de Pacini

Presión profunda (250-350 Hz), vibración, discriminación de texturas Tacto y presión, discriminación estática de formas, bordes y texturas ásperas

Rápida (mayor que Meissner)

Bajo (menor que Meissner)

Lenta

Bajo

Estiramiento de la piel

Lenta

Bajo

Longitud muscular

Rápida y lenta

Bajo

Tensión muscular

Lenta

Bajo

Posición articular

Rápida

Bajo

Todos los receptores funcionan de la misma manera:  Este proceso global, en el que la energía de un estímulo se convierte en una señal eléctrica en la neurona sensitiva, se denomina: TRANSDUCCIÓN SENSITIVA.  La cualidad de un estímulo está determinada por las propiedades de los receptores y la localización de sus puntos diana.  La cantidad o fuerza de un estímulo es transmitida por la frecuencia de descargas de potenciales de acción desencadenada por el potencial de receptor.

MECANORRECEPTORES ESPECIALIZADOS EN RECIBIR INFORMACIÓN TÁCTIL -Cuatro tipos principales de mecanorreceptores encapsulados se especializan en proporcionar información al SNC acerca del tacto, la presión, la vibración y la tensión cutánea:  Corpúsculos de Meissner  Corpúsculos de Pacini  Discos de Merkel  Corpúsculos de Ruffini Son mecanorreceptores de umbral bajo debido a que la estimulación mecánica débil de la piel los induce a producir potenciales de acción. Están inervadas por

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NEUROFISIOLOGIA-PURVES axones mielínicos relativamente grandes, lo que asegura una transmisión central rápida de información táctil. DIFERENCIAS EN LA DISCRIMINACION MECANOSENSITIVA A TRAVÉS DE LA SUPERFICE CORPORAL -La precisión con la cual los estímulos táctiles pueden sentirse varía de una región del cuerpo a otra. -Está diferencia regional pronunciada en la capacidad táctil de explica porque los mecanorreceptores son más abundantes en ciertas áreas y por el tamaño del campo receptivo de las neuronas. -Otros factores que determinan la sensibilidad somática son la práctica, la fatiga y el estrés.

CAMPOS RECEPTIVOS Y MAPAS SENSITIVOS DEL GRILLO -Apartir del estudio del encéfalo de mamíferos surgieron dls principios de la organización somatosensitiva: 1. Las neuronas individuales están reguladas según aspectos particulares de ciertos estímulos complejos. 2. Las cualidades del estímulo están representadas de forma ordenada en regiones relevantes del SN. -Estos principios se aplican de igual modo a los invertebrados. Observaciones y experimentos en grillos, llevaron a la conclusiónde que cualquiera que sea la modalidad sensitiva, la organización del SN, o la identidad del organismo, su especificidad al estímulo se refleja en campos receptivos en un mapa topográfico o computacional en el encéfalo del animal. ASPECTOS DINÁMICOS DE LOS CAMPOS RECEPTIVOS SOMATOSENSITIVOS -Cuando los seres humanos exploran los objetos con sus manos, numerosos contactos entre la piel y la superficie del objeto generan patrones extraordinariamente complejos de estímulos táctiles. En consecuencia, el sistema somatosensitivo debe de procesar señales cambiantes en el tiempo. -El registro con varios electrodos para controlar de forma simultánea la actividad de grandes poblaciones de neuronas aisladas, mostró que los campos receptivos de las neuronas corticales y subcorticales varían en función y tiempo. -Este acoplamiento de espacio y tiempo pueden demostrarse en el nivel de los mapas somatotópicos mediante el registro simultáneo de actividad de neuronas aisladas localizadas en diferentes regiones del mapa, encontrándose que la estimulación de un área pequeña de la piel, tiende a excitar cada vez más neuronas a medida que transcurre el tiempo, procesando información de forma dinámica.

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MECANORRECEPTORES ESPECIALIZADOS EN LA PROPIOCEPCION -Proporcionan información acerca de las fuerzas mecánicas del propio cuerpo, posición de las extremidades y otras partes del cuerpo en el espacio, entre los que se incluyen:  Husos musculares  Órganos tendinosos de Golgi  Receptores articulares El conocimiento mas detallado sobre la propiocepción deriva de estudios de los husos musculares:  Presentan 4-8 fibras musculares intrafusales rodeadas por una cápsula de tejido conectivo. o Distribuidas entre las fibras comunes (extrafusales) de mm esquelético en paralelo. o Dependiendo de el tamaño de la fibra intrafusal y la distribución de los núcleos, vamos a encontrar:  Fibras en bolsa nuclear: fibras grandes y núcleos en el centro, expandiendo la fibra.  Fibras en cadena nuclear: fibas pequñas y núcleos alineados.  Los axone sensitivos mielínicos pertenecen al grupo Ia, inervan los husos musculares rodeando la porción media de ambos tipos de fibras intrafusales. o La terminación axonica se conoce como terminación sensitiva primaria.  La inervación secundaria la llevan a cabo axones del grupo II que inervan las fibras en cadena nuclear.  La densidad de los husos varia en los mm humanos. Los mm grandes tienen pocos y los mm extraoculares, intrínsecos de la mano, etc, están ricamente provistos de ellos. EXPLORACIÓN TÁCTIL ACTIVA -La discriminación táctil, implica la exploración activa: el movimiento relativo entre la piel y una superficie es el requerimiento único más importante más importante para la discriminación de una textura. -Las ratas discriminan la textura mediante el movimiento de sus bigotes. Este tacto activo o háptico, comprende la interpretación de patrones tempero espaciales complejos de estímulos que es probable que activen muchas clases de mecanorreceptores.

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DERMATOMAS -Territorio inervando por cada nervio espinal. Se definió en pacientes en los que están afectadas las raíces dorsales especifica, o después de la interrupción quirúrgica para aliviar el dolor. Se encontró que se superponen de manera sustancial, la superposición es más extensa para tacto, presión y vibración que para dolor y temperatura. -La distribución segmentaria de los propioceptores no sigue un mapa dermatómico, sino que se relaciona más íntimamente con el patrón de inervación muscular. VÍA AFERENTE PRIMARIA PARA LA INFORMACIÓN MECANOSENSITIVA: SISTEMA CORDONAL POSTERIOR- LEMNISCO MEDIAL -Las neuronas sensitivas de los ganglios de las raíces dorsales, son conocidas como neuronas de primer orden, porque inician el proceso sensitivo. Dan origen a axones periféricos largos que terminan en las especializaciones de los receptores somáticos, y a axones centrales más cortos que alcanzan la región dorsolateral de la ME. -Los axones periféricos que transmiten información desde los mecanorreceptores,entran en la ME y se bifurcan en las ramas ascendentes y descendentes, y envían ramas colaterales a varios segmentos medulares. -Algunas ramas colaterales penetran en la ME por el asta dorsal, y hacen sinapsis sobre las neuronas localizadas en las laminas III-V de Rexed. Median los reflejos segmentarios como el reflejo rotuliano (miotático). -Además tienen patrones de terminación en la ME:  Vía cordonal posterior- lemnisco medial: transmite la mayoría de la información desde los mecanorreceptores que median la discriminacion táctil y la propiocepción.  Vía espinotalámica anterolateral: media la sensibilidad termoalgésica. -La rama principal de axones centrales asciende homolateral mente a través de las columnas dorsales de la médula hasta el bulbo inferior donde termina haciendo sinapsis con neuronas de segundo orden en los núcleos grácil y cuneiforme.  Tracto grácil: medial, transmite información desde las extremidades inferiores.  Tracto cuneiforme: lateral, transmite información de las extremidades superiores, tronco y cuello. Las lesiones sobre las columnas dorsales impiden la capacidad para detectar la dirección y la velocidad de los estímulos táctiles, y degradan la capacidad de sentir la posición de las extremidades en el espacio. -Las neuronas de segundo orden envían sus axones a la porción dorsal de cada lado del tronco del encéfalo anterior, donde forman el tracto arciforme interno, que cruza la línea media y forma el lemenisco medial somatosensitiva del tálamo. -Los axones del lemnisco medial alcanzan el núcleo ventral posterolateral del tálamo, cuyas células son las neuronas de tercer orden del sistema cordonal posterior- lemnisco medial.

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NEUROFISIOLOGIA-PURVES PORCIÓN TRIGEMINAL DEL SISTEMA MECANOSENSITIVO -La información táctil y propioceptiva proveniente del rostro es transmitida desde la periferia hasta el tálamo por el sistema somático trigeminal.  Las neuronas de primer orden están en el ganglio del trigémino.  Las prolongaciones periféricas de estas neuronas forman las tres divisiones: oftálmica, maxilar y mandibular.  Las prolongaciones centrales forman las raíces sensitivas del nervio trigémino, ingresan en el tronco del encéfalo y terminan en las subdivisiones del complejo trigeminal del tronco del encéfalo.  Tiene dos componentes principales: o El núcleo principal- responsable del procesamiento de los estímulos mecanosensitivos. o El núcleo espinal- responsable del procesamiento de los estímulos termoalgésicos.las neuronas de segundo orden que se originan en estos núcleos, dan origen a axones que atraviesan la línea media y ascienden hasta el núcleo ventral posteromedial del tálamo a través del tracto trigeminotalámico. COMPONENTES SOMATOSENSITIVOS DEL TÁLAMO -Cada vía somatosensitiva converge sobre el tálamo. El complejo ventral posterior del tálamo es el punto diana principal de estas vías, comprende dos componentes:  Núcleo ventral posterolateral- recibe proyecciones del lemenisco medial que transmite la información somatosensitiva desde el cuerpo.  Núcleo ventral posteromedial- recibe axones del lemnisco trigeminal que transmite la información somatosensitiva desde el rostro. CORTEZA SOMATOSENSITIVA -Los axones que nacen en las neuronas del complejo VP del tálamo se proyectan hacia las neuronas de la capa IV de la corteza somatosensitiva primaria:  Localizada en la circunvolución poscentral del lóbulo parietal  Comprende cuatro regiones distintas (áreas 3a, 3b, 1 y 2 de Brodmann) -En estudios se observó que cada una de estas cuatro áreas corticales contiene una representación separada y completa del cuerpo. En estos mapas somatotópicos el pie, la pierna, el tronco, los miembros superiores y el rostro están representados en una disposición medial a lateral. -Una característica sobresaliente del mapa cortical es su falta de representación del cuerpo en la proporción real.  Rostro y manos agrandados en comparación con el torso y las extremidades proximales. REPRESENTACIONES CORTICALES DE ORDEN SUPERIOR

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NEUROFISIOLOGIA-PURVES -Uno de estos centros corticales de orden superior es la corteza somatosensitiva secundaria:  Recibe proyecciones convergentes desde la corteza somatosensitiva primaria  Envía proyecciones a estructuras limbícas (amígdala e hipocampo)  Proporciona proyecciones de retroalimentación a varias regiones somatosensitivas corticales  Proyecciones descendentes masivas que modulan el flujo ascendente de información sensitiva a nivel del tálamo y el tronco del encéfalo. PATRONES DE ORGANIZACIÓN DENTRO DE LAS CORTEZAS SENSITIVAS: MÓDULOS ENCEFÁLICOS -En muchas partes del encéfalo hay una subestructura repetida en el interior de los mapas corticales somatosensitivos, esta estructura adquiere la forma de unidades llamadas módulos, y cada módulo comprende miles de células nerviosas en patrones repetidos. Se cree que estos patrones repetidos proporcionan indicios sobre la conectividad cortical y los mecanismos por los que la actividad neuras influye en el desarrollo. -Experimentos e indicios condujeron a la conclusión de que los módulos son una característica fundamental para la corteza cerebral, esencial para la percepción, la cognición y la conciencia. -No se determinó una función constante de estos módulos, por lo que siguen siendo un enigma.

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