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Embriogenesis del sistema neuromuscular (LANGMAN)
La formación del sistema neuromuscular es un proceso altamente coordinado que involucra la interacción entre el sistema nervioso central (SNC), el sistema nervioso periférico (SNP) y el sistema muscular. Se inicia desde la tercera semana del desarrollo embrionario y continúa hasta la vida posnatal.
- Desarrollo del Sistema Nervioso
1.1 Inducción y Formación del Tubo Neural
El sistema nervioso se origina a partir del ectodermo mediante la inducción de la notocorda, lo que lleva a la formación de la placa neural en la tercera semana.
- Día 18: Aparece la placa neural en la línea media dorsal del embrión.
- Día 20: La placa neural comienza a plegarse formando los pliegues neurales y el surco neural en el centro.
- Día 22: Inicia el cierre del tubo neural en la región cervical.
- Día 25: Se cierra el neuroporo anterior.
- Día 28: Se cierra el neuroporo posterior.
1.2 Diferenciación del Tubo Neural
Una vez cerrado el tubo neural, se desarrollan las estructuras del sistema nervioso:
- Placa del techo y del suelo: Reguladas por BMP4 en la dorsal y SHH (Sonic Hedgehog) en la ventral.
- Placa alar (dorsal): Formará neuronas sensitivas de la médula espinal.
- Placa basal (ventral): Formará neuronas motoras.
- Células de la cresta neural: Formarán los ganglios espinales y autónomos, así como células de Schwann y melanocitos.
1.3 Desarrollo del Tronco Encefálico y Nervios Craneales
El tubo neural se expande en su porción craneal formando el cerebro primitivo con tres vesículas:
- Prosencéfalo (cerebro anterior) → Telencéfalo (corteza) y Diencéfalo (tálamo e hipotálamo).
- Mesencéfalo (cerebro medio) → Se mantiene sin divisiones.
- Rombencéfalo (cerebro posterior) → Metencéfalo (puente y cerebelo) y Mielencéfalo (bulbo raquídeo).
Los nervios craneales aparecen en la cuarta semana , desarrollándose a partir del tronco encefálico.
- Desarrollo del Sistema Muscular
2.1 Origen del Tejido Muscular
El músculo esquelético proviene del mesodermo paraxial, que se segmenta en somitas.
- Día 20: Aparecen los somitas en el mesodermo paraxial.
- Día 25: Los somitas comienzan a diferenciarse en dermatoma (piel), esclerotoma (huesos) y miotoma (músculo).
2.2 Diferenciación del Miotoma
El miotoma se divide en:
- Dominio primaxial: Genera músculos de la espalda, intercostales y algunos del cuello.
- Dominio abaxial: Forma músculos de las extremidades y pared corporal.
Los mioblastos se fusionan formando miotubos multinucleados, que posteriormente desarrollan miofibrillas contractiles.
2.3 Patrón de Formación de los Músculos
Los músculos se desarrollan en tres regiones:
- Músculos axiales: Derivados de los somitas, forman la musculatura de la columna vertebral y el tórax.
- Músculos de las extremidades: Se originan del mesodermo lateral y son regulados por FGF y TBX5/4.
- Músculos de la cabeza y cuello: Se forman a partir de los arcos faríngeos y están regulados por los genes PAX3 y MYF.
3. Desarrollo del Sistema Nervioso Periférico (SNP)
3.1 Formación de Nervios Raquídeos
- En la quinta semana , los nervios raquídeos emergen desde la médula espinal.
- Cada nervio se asocia a un miotoma específico, formando los dermatomas y miotomas del cuerpo.
- Las células de la cresta neural dan origen a los ganglios sensitivos dorsales y células de Schwann.
3.2 Formación de Plexos Nerviosos
- Plexo braquial: Inervación del miembro superior.
- Plexo lumbosacro: Inervación del miembro inferior.
Introducción al tejido nervioso(TORTORA)
- Introducción al Tejido Nervioso
El tejido nervioso es el principal componente del sistema nervioso y está compuesto por neuronas y células de la neuroglia.
1.1 Neuronas
Las neuronas son las células especializadas en la transmisión de impulsos eléctricos. Se componen de:
- Soma o cuerpo celular: Contiene el núcleo y organelos.
- Dendritas: Reciben señales de otras neuronas.
- Axón: Conduce impulsos eléctricos hacia otras células.
- Terminal axónico: Libera neurotransmisores en la sinapsis.
Tipos de neuronas según función:
- Sensitivas (aferentes): Llevan información desde los receptores al SNC.
- Motoras (eferentes): Conducen respuestas desde el SNC a los músculos y glándulas.
- Interneuronas: Conectan neuronas dentro del SNC.
1.2 Células de la Neuroglia
Estas células no transmiten impulsos, pero proporcionan soporte y protección a las neuronas.
- Astrocitos: Regulan el medio extracelular y forman la barrera hematoencefálica.
- Oligodendrocitos: Mielinizan los axones en el SNC.
- Células de Schwann: Mielinizan los axones en el SNP.
- Microglía: Actúan como células inmunitarias del sistema nervioso.
- Células ependimarias: Revisten los ventrículos cerebrales y el canal central de la médula espinal.
Sistema Nervioso central y periférico (TORTORA)
- Sistema Nervioso Central y Periférico
El sistema nervioso se divide en central (SNC) y periférico (SNP).
2.1 Sistema Nervioso Central (SNC)
Compuesto por el cerebro y la médula espinal, controla la mayoría de las funciones del cuerpo.
2.1.1 El Cerebro
Se divide en:
- Cerebro anterior (prosencéfalo): Incluye el telencéfalo (corteza cerebral) y el diencéfalo (tálamo e hipotálamo).
- Cerebro medio (mesencéfalo): Conduce impulsos entre cerebro y médula espinal.
- Cerebro posterior (rombencéfalo): Incluye el cerebelo, puente y médula oblongada.
2.1.2 La Médula Espinal
- Transmite señales entre el cerebro y el cuerpo.
- Contiene sustancia gris (cuerpos neuronales) y sustancia blanca (fibras nerviosas mielinizadas).
- Controla reflejos espinales.
2.2 Sistema Nervioso Periférico (SNP)
Formado por nervios y ganglios que conectan el SNC con el resto del cuerpo.
2.2.1 Nervios Periféricos
- Nervios espinales (31 pares): Se distribuyen en cervicales, torácicos, lumbares, sacros y coccígeos.
8 pares cervicales (C1-C8)
- Inervan el cuello, los hombros, los brazos y el diafragma.
- Importantes para la respiración (nervio frénico - C3-C5).
12 pares torácicos (T1-T12)
- Inervan el tórax y el abdomen.
- Participan en el control de los músculos intercostales.
- Controla el músculo recto lateral del ojo.
- Nervio facial (VII) - Mixto
- Motor: Músculos de la expresión facial.
- Sensitivo: Gusto en los 2/3 anteriores de la lengua.
- Nervio vestibulococlear (VIII) - Sensitivo
- Responsable del equilibrio y audición.
- Nervio glosofaríngeo (IX) - Mixto
- Motor: Deglución.
- Sensitivo: Gusto en el 1/3 posterior de la lengua.
- Nervio vago (X) - Mixto
- Motor: Control de órganos torácicos y abdominales.
- Sensitivo: Sensaciones viscerales.
- Nervio accesorio (XI) - Motor
- Controla el músculo esternocleidomastoideo y el trapecio.
- Nervio hipogloso (XII) - Motor
- Controla los músculos de la lengua.
2.2.2 Sistema Nervioso Autónomo (SNA)
Regula funciones involuntarias y se divide en:
- Simpático: Respuesta de “lucha o huida” (activa órganos).
- Parasimpático: Respuesta de “reposo y digestión” (relaja órganos).
- Entérico: Regula el tracto digestivo.
-Fisiología de los potenciales de acción (TORTORA)
El potencial de acción es un impulso eléctrico que viaja a lo largo de una neurona para transmitir señales. Se genera debido a la apertura y cierre de canales iónicos específicos en la membrana celular.
2. Canales Iónicos y su Función
Los canales iónicos permiten el movimiento de iones a través de la membrana plasmática, generando cambios en el voltaje celular.
2.1 Tipos de Canales Iónicos
- Canales pasivos (de fuga)
- Permiten el flujo constante de K⁺ (potasio) y Na⁺ (sodio).
- Mantienen el potencial de membrana en reposo.
- Canales dependientes de voltaje
- Se activan por cambios en el voltaje de la membrana.
- Son esenciales para la generación del potencial de acción.
- Canales dependientes de ligandos
- Se abren cuando se une un neurotransmisor como la acetilcolina.
- Permiten el paso de iones como Na⁺, K⁺ o Ca²⁺.
- Canales accionados mecánicamente
- Se activan por estímulos mecánicos como vibración, presión o estiramiento.
- Participan en la sensación táctil y auditiva.
- Potencial de Membrana en Reposo (PMR)
Es la diferencia de carga eléctrica a ambos lados de la membrana plasmática de una neurona en estado de reposo.
3.1 Características del PMR
- Se mantiene en aproximadamente -70 mV en neuronas.
- Depende de la distribución de Na⁺ y K⁺ dentro y fuera de la célula.
- Se genera por la acción de la bomba Na⁺/K⁺, que intercambia 3 Na⁺ hacia afuera y 2 K⁺ hacia adentro.
- Potenciales Graduados
Los potenciales graduados son pequeños cambios en el voltaje de la membrana que pueden ser despolarizantes o hiperpolarizantes, y ocurren en respuesta a estímulos específicos.
1.1 Características
- Se generan cuando se abren o cierran canales iónicos dependientes de ligandos o mecánicos.
- No siguen la ley del “todo o nada”; su intensidad depende del estímulo.
- Se pueden sumar espacial o temporalmente para generar un potencial de acción.
1.2 Tipos de Potenciales Graduados
Potencial graduado despolarizante
- Hace que el interior de la célula sea menos negativo.
- Acerca la membrana al umbral para generar un potencial de acción.
Potencial graduado hiperpolarizante
- Hace que el interior de la célula sea más negativo.
- Aleja a la membrana del umbral, inhibiendo la generación del potencial de acción.
- Fases del Potencial de Acción
Cuando un potencial graduado alcanza el umbral (-55 mV), se genera un potencial de acción, que sigue estas fases:
2.1 Despolarización (Inicia el Potencial de Acción)
- Se abren los canales de Na⁺, permitiendo la entrada masiva de sodio.
- El interior de la célula se vuelve positivo (+30 mV).
2.2 Repolarización (Recuperación)
- Se cierran los canales de Na⁺ y se abren los de K⁺, permitiendo la salida de potasio.
- La célula vuelve a su potencial de reposo de -70 mV.
- Período Refractario
Es el tiempo en el cual una neurona no puede generar un nuevo potencial de acción o necesita un estímulo más fuerte.
3.1 Tipos de Períodos Refractarios
Período refractario absoluto
- Ningún estímulo, sin importar su intensidad, puede generar un nuevo potencial de acción.
- Ocurre durante la despolarización y parte de la repolarización.
- Ejemplo: Levantar un peso muerto y no poder generar otro impulso muscular inmediatamente.
Período refractario relativo
- Un estímulo muy fuerte puede generar un segundo potencial de acción.
- Ocurre en la última parte de la repolarización y la hiperpolarización.
- Plexos Nerviosos
Los nervios espinales se organizan en plexos, que redistribuyen las fibras nerviosas hacia diferentes regiones del cuerpo.
Plexo Cervical (C1 - C4)
- Inerva cuello, cabeza y diafragma.
- Contiene el nervio frénico (C3-C5), que controla la respiración.
Plexo Braquial (C5 - T1)
- Inerva los hombros, brazos y manos.
- Incluye el nervio radial, mediano y cubital, esenciales para la movilidad de los brazos.
Plexo Lumbar (L1 - L4)
- Inerva la parte anterior y medial del muslo.
- Contiene el nervio femoral, que permite la extensión de la pierna.
