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Psicobiología: Los sistemas efectores

Introducción
1. Permiten reaccionar a los estímulos del entorno emitiendo las respuestas adecuadas según la situación y regulan las condiciones internas del organismo
  1. Sistema motor somático
  2. Sistema nervioso autónomo
  3. Sistema endocrino
Órganos efectores
1. Glándulas
  1. Órganos formados por células secretoras especializadas en almacenar, concentrar y empaquetar sustancias específicas en vesículas o gránulos de secreción
    1. Endocrinas
      1. Sintetizan HORMONAS que son liberadas a la CIRCULACIÓN SANGUÍNEA para actuar sobre células y órganos DIANA, situados a distancia en el interior del organismo
    2. Exocrinas
      1. Segregan sus productos en CONDUCTOS ESPECIALES que los transportan a órganos adyacentes o al medio externo
  2. La mayoría están controladas por el SN con mecanismos similares a los que desencadenan la liberación de los neurotransmisores desde las células nerviosas
2. Músculos
  1. Estriados
    1. Su estimulación por parte del SNC produce la contracción muscular, base de los movimientos
      1. Extensores son los responsables de la apertura y flexores los de cierre, siendo antagonistas entre sí (sinérgicos los que actúan juntos)
    2. Filogenéticamente más antiguos se componen de bandas o estrías
      1. Las fibras musculares que los forman son CÉLULAS DE GRAN TAMAÑO compuestas por MIOFIBRILLAS, que constan de pequeñas unidades repetidas regularmente denominadas SARCÓMEROS, unidades contráctiles de la fibra muscular
  2. Lisos
    1. Sus fibras son mucho más pequeñas y de menor longitud
    2. Forman la porción contráctil del estómago, intestino, útero y esfínter urinario así como la acomodación del cristalino y la dilatación de la pupila
    3. Regulados por el SN autónomo
  3. Músculo cardíaco
    1. Presenta características lisas y estriadas
      1. Está compuesto de miofibrillas similares a las musculares esqueléticas pero dispuestas en forma de ENREJADO
    2. en cada latido la despolarización espontánea de una región marcapasos se difundo entre las células cardíacas y el potencial de acción generado se propaga por toda la red, generando la actividad cardíaca (efector del SN aut´nomo)
Aproximación general a los sistemas motores
1. Tipos de movimientos
  1. Reflejos
    1. Considerados las UNIDADES ELEMENTALES del comportamiento motor
      1. Respuestas relativamente simples, rápidas, estereotipadas e involuntarias, cuyo inicio puede ser desencadenado por estímulos sensoriales y que una vez que se han disparado no pueden ser modificadas hasta su término
  2. Voluntarios
    1. Realizados con un PROPÓSITO, requieren una planificación previa y son más complejos
      1. Son en gran medida APRENDIDOS y su ejecuución mejora con la práctica
  3. Rítmicos
    1. Se realizan de forma automática (locomoción, respiración,...) y no requieren nuestra atención aunque pueden ser iniciados o terminados voluntariamente
      1. Su programación y ejecución dependen de circuitos en los que participan estructuras encefálicas de nivel superior
2. Organización jerárquica
  1. Las órdenes motoras fluyen desde los niveles superiores a los inferiores
    1. Niveles inferiores pueden asumir determinadas funciones, pero no sobrepasarlas, y deben cumplir las órdenes superiores ya sea a través de mandos intermedios o de forma directa
      1. De este modo los niveles superiores quedan libres para acometer funciones de mayor complejidad
  2. Nivel INFERIOR
    1. Constituido por las MOTONEURONAS de la médula espinal y del tronco del encéfalo
      1. Tienen autonomía para realizar actos motores estereotipados y automáticos, como movimientos reflejos, sin contar con los niveles superiores, aunque reciben órdenes de éstos para su modulación o integración como parte de actos motores más complejos
  3. Nivel INTERMEDIO
    1. Son los NÚCLEOS DEL TRONCO DEL ENCÉFALO, que originan parte de los sistemas descendentes de la médula espinal
  4. Nivel SUPERIOR
    1. Corteza cerebral motora y diversas áreas de asociación
      1. De ella parten tractos de axones que descienden hasta el tronco del encéfalo y la médula espinal constituyendo los SISTEMAS MOTORES DESCENDENTES
  5. Cada nivel de la jerarquía motora recibe una constante RETROALIMENTACIÓN de las vías sensoriales, que aportan información sobre las consecuencias de los propios actos motores
    1. A su vez los sistemas motores descendentes también envían hacia niveles superiores una COPIA de las órdenes emitidas
3. Sistemas moduladores
  1. Los GANGLIOS BASALES y el CEREBELO
    1. No envían órdenes directas sino que intervienen en el control motor MODULANDO la actividad de los sistemas descendentes
4. Las órdenes motoras descienden en SERIE y tambien en PARALELO a través de las vías EFERENTES
Inervación motora y sensorial de los músculos estriados
1. Las MOTONEURONAS y la contracción muscular
  1. Las MOTONEURONAS ALFA constituyen el NIVEL INFERIOR DE LA JERARQUÍA motora
    1. Establecen sinapsis con las fibras musculares a las que transmiten de forma unificada la información procedente de diferentes áreas del SNC implicadas en el control motor, desencadenando la respuesta motora
    2. Se localizan en las ASTAS ANTERIORES o VENTRALES de la médula espinal y en los NÚCLEOS MOTORES del tronco del encéfalo
    3. UNIÓN NEUROMUSCULAR
      1. Sinapsis que se establece entre un botón terminal de una neurona motora y la membrana de una fibra muscular
        Los terminales sinápticos penetran hasta la PLACA TERMINAL o MOTORA, región especializada de la membrana de la fibra muscular, donde liberan el neurotransmisor ACETILCOLINA (ACh), que actúa sobre los receptores NICOTÍNICOS allí localizados
    4. UNIDAD MOTORA
      1. Conjunto de motoneurona, su axón y las fibras musculares que inerva, unidad básica de funcionamiento que subyace a cualquier acto motor
    5. La unión de la acetilcolina (ACh) a sus cerecpores nicotínicos produce una DESPOLARIZACIÓN de la membrana postsináptica llamada POTENCIAL DE PLACA TERMINAL
      1. Este potencial de placa terminal desencadena el disparo de un potencial de acción y la CONTRACCIÓN de la fibra muscular
        En los vertebrados las sinapsis de la unión neuromuscular son SIEMPRE EXCITATORIOS
  2. Tipos de FIBRAS
    1. De contracción RÁPIDA
      1. Se contraen de forma veloz, breve y potente aunque se fatigan pronto
      2. De gran tamaño y pocos capilares sanguïneos
      3. Abundantes en músculos GRANDES
    2. De contracción LENTA
      1. Pequeñas y ricas en capilares sanguíneos, de color rojo
      2. De contracción más duradera, alcanzando su nivel máximo más lentamente y con mayor resistencia a la fatiga
      3. Más comunes en músculos SUPERFICIALES
  3. Fuerza de CONTRACCIÓN
    1. Depende de
      1. Número de UNIDADES MOTORAS que se activan
      2. FRECUENCIA de los potenciales de acción disparados por la motoneurona
      3. Por lo que NO SE TRATA DE UN FENÓMENO DE TODO O NADA
  4. PRECISIÓN
    1. Depende de
      1. Número de AXONES MOTORES que alcanzan los diferentes grupos musculares
      2. Número de FIBRAS MUSCULARES que cada uno inerva
        La tasa de inervación es fija, lo que limita la precisión, aunque no impide la mejora de la destreza en la ejecución de movimientos
2. Los PROPIOCEPTORES de los músculos
  1. Se localizan en
    1. Articulaciones
      1. Corpúsculos de Ruffini, Pacini y terminaciones nerviosas libres
    2. Músculos
      1. Husos musculares
        Localizados entre las fibras que constituyen el músculo esquelético
        Informan sobre la longitud del músculo, el ESTIRAMIENTO
        Su densidad varía según sus características funcionales
        Músculos más grandes y de movimientos menos precisos presentan pocos usos
        Componentes fundamentales
        Fibras intrafusales
        Terminales sensoriales y motores
        Fibras extrafusales
        Alrededor del huso muscular, constituyen los elementos contráctiles del músculo
        Cuando se produce el ESTIRAMIENTO del músculo, los husos musculares, insertados EN PARALELO entre las fibras extrafusales también se estiran
        Esto provoca el alargamiento de la zona central de las fibras intrafusales y la activación de canales iónicos sensibles al estiramiento
        La despolarización de los terminales sensoriales provoca el disparo de potenciales de acción en los axones aferentes mielinizados, que transmiten la información al SNC
        Estas fibras aferentes pertenecen a neuronas cuyos somas están situados en los ganglios de la raíz dorsal, cuyos axones llegan hasta las astas dorsales de la médula espinal
        La información propioceptiva de le CABEZA llega DIRECTAMENTE al tronco del encéfalo a través de los axones aferentes que forman parte de algunos nervios craneales
        Control CENTRÍFUGO
        Permite regular la información que recibe el SNC enviando axones eferentes a los mismos órganos sensoriales de los que proceden las aferencias
        Controlado a través de las MOTONEURONAS GAMMA o FUSIMOTORAS, localizadas en el ASTA VENTRAL de la médula espinal,
        La activación conjunta de las motoneuronas alfa y gamma informan de si el movimiento se está realizando apropiadamente y si es necesario, compensar los errores
      2. Órganos tendinosos de Golgi
        Localizados entre las fibras musculares y los tendones
        Se dispone EN SERIE con las fibras extrafusales
        Sensible al incremento de la tensión muscular producida por la CONTRACCIÓN del músculo
  2. Informan de las deformaciones mecánicas que se producen en el interior del cuerpo
    1. Sensación de postura y movimiento y estiramiento y contracción
Los reflejos
1. Respuestas simples, rápidas y estereotipads que constituyen las UNIDADES ELEMENTALES del comportamiento motor
  1. Esta coordinación motora básica es llevada a cabo por las neuronas motoras de la médula espinal y el tronco del encéfalo
    1. En su ejecución participan cinco componentes
      1. Un RECEPTOR SENSORIAL
      2. Una vía AFERENTE hacia el SNC
      3. Una o más SINAPSIS en el SNC
      4. Una vía EFERENTE
      5. Un EFECTOR
    2. Reflejos medulares
      1. DE EXTENSIÓN O MIOTÁTICO
        Elicitado por la extensión de un músculo, provoca la contracción refleja del mismo
        INHIBICIÓN RECÍPROCA: un grupo de músculos será excitado al mismo tiempo que sus antagonistas son inhibidos
        REFLEJO MONOSINÁPTICO: este circuito neural tiene una ÚNICA SINAPSIS, la que establecen las fibras aferentes del huso muscular con las neurans alfa
        Permiten mantener un cierto grado de contracción de la musculatura extensora
        TONO MUSCULAR: fuerza por la que el músculo se RESISTE a la extensión producida por la GRAVEDAD
        Es la base de partida de cualquier movimiento
      2. De FLEXIÓN o de RETIRADA
        Reflejo POLISINÁPTICO, controlado por circuitos donde una o varias interneuronas se intercalan entre la neurona sensorial y motora
        Permite la retirada de la mano ante el dolor o calor
        Suele ir acompañado del REFLEJO DE EXTENSIÓN CRUZADO, respuesta de movimiento del miembro contralateral
      3. MIOTÁTICO INVERSO
        Enlentece la contracción muscular según aumenta su magnitud y la disminuye si esta es tan elevada que existe riesgo de lesión
    3. Reflejos troncoencefálicos
      1. FOTOMOTOR: a nivel mesencefálico, provoca la contracción de la pupila ante la incidencia de luz
      2. CORNEAL: a nivel pontino provoca lagrimeo y/o contracción del párpado al roce de la córnea
      3. OCULOVESTIBULAR: a nivel bulbopontino mantiene fijas las imágenes en la retina a pesar del movimiento
      4. TUSÍGENO: a nivel bulbar provoca la tos ante la irritación de garganta
      5. NAUSEOSO: a nivel bulbar provoca el vómito por la estimulación normal de las mucosas de faringe y estómago
Áreas corticales intervinientes en el control motor
1. Áreas de ASOCIACIÓN del control motor, nivel superior de la jerarquía
  1. Corteza de ASCOCIACIÓN PARIETAL POSTERIOR
    1. Recibe información respecto de
      1. Posición de las partes del cuerpo que se van a mover
      2. Situación espacial de objetos del entorno en el que se van a ejecutar movimientos
      3. Planes o programas motores
      4. Estado de motivación del organismo
    2. Sus señales una vez procesadas se transmiten a la CORTEZA DE ASOCIACIÓN PREFONTAL DORSOLATERAL y a las ÁREAS MOTORAS de la corteza
    3. Interviene en los MOVIMIENTOS DIRIGIDOS A UN BLANCO
  2. Corteza de ASOCIACIÓN PREFRONTAL DORSOLATERAL
    1. Selecciona la ESTRATEGIA más adecuada para ejecutar el movimiento
    2. Toma la decisión de INICIAR EL MOVIMIENTO
  3. integran señales procedentes de sistemas sensoriales junto con las de los sistemas motores, corteza motora y ganglios basales
    1. Una vez integradas, desde las áreas de asociación parten las señales hacia la corteza motora
2. Áreas MOTORAS de la corteza cerebral
  1. Desde ellas parten las vías descendentes que envían las órdenes a los niveles inferiores de la jerarquía motora
  2. Corteza MOTORA PRIMARIA
    1. Localizada en la circunvolución precentral, área 4 de Brodmann
    2. iNICIO o disparo del movimiento, elaboración de las órdenes de cuándo y cómo se han de mover los músculos
  3. Corteza PREMOTORA o MOTORA SECUNDARIA
    1. Corteza PREMOTORA
      1. Zona LATERAL
      2. PLANIFICACIÓN o programación de los movimientos desencadenados por ESTÍMULOS EXTERNOS
    2. Área motora SUPLEMENTARIA
      1. Zona superior y medial
      2. PLANIFICACIÓN o programación motora y COORDINACIÓN BIMANUAL
sistemas motores descendentes
1. Formados por las vías que descienden desde la corteza motora (nivel superior)
  1. Desde el tronco del encéfalo (nivel intermedio)
    1. Hasta confluir sobre las motoneuronas espinales y troncoencefálicas (nivel inferior)
      1. Vías DIRECTAS en PARALELO
        Tractos corticoespinales cuyos axones son los MÁS LARGOS del SNC
        TRACTO CORTICOESPINAL LATERAL
        Origen: CORTEZA MOTORA
        Destino: MÉDULA ESPINAL (tracto cruzado)
        Movimientos fraccionados en independientes de los dedos
        Manipulación de objetos y preparación para inicial movimientos voluntarios de extremidades CONTRALATERALES
        TRACTO CORTICOESPINAL VENTRAL
        Origen: CORTEZA MOTORA
        Destino: MÉDULA ESPINAL
        Movimiento del cuello, tronco y músculos de las extremidades IPSILATERALES
      2. Vías INDIRECTAS en SERIE
        Terminan en los núcleos del tronco del encéfalo y desde allí se originan las proyecciones descendientes
        FIBRAS CORTICORRUBRALES
        Laterales
        Origen: CORTEZA MOTORA
        Destino: NÚCLEO ROJO (mesencéfalo)
        Movimientos independientes de hombros y extremidades CONTRALATERALES
        Codo y mano pero NO dedos
        Mediales
        Origen: CORTEZA MOTORA
        Destino: FORMACIÓN RETICULAR (pontina y bulbar)
        Movimientos de cuello, troanco y músculos proximales IPSILATERALES
        Desde el tronco del encéfalo hacia la médula espinal
        TRACTO RUBROESPINAL
        Vía Lateral
        Origen: Núcleo rojo (mesencéfalo)
        Destino: Médula espinal (tracto cruzado
        Movimientos independientes de los HOMBROS y EXTREMIDADES CONTRALATERALES, codo y mano pero NO DEDOS
        TRACTO RETICULOESPINAL MEDIAL
        Vía Medial
        Origen: Formación reticular (pontina
        Destino: Médula espinal)
        Mantenimiento de la POSTURA ERGUIDA
        TRACTO RETICULOESPINAL LATERAL
        Vía MEDIAL comparte función con laterales
        Origen: Formación reticular (bulbar)
        Destino: Médula espinal
        Ajustes postulares anticipatorios al movimiento
        TRACTOS VESTIBULOESPINALES
        Origen: Núcleos vestibulares
        Destino: Médula espinal
        Medial y lateeral
        Control postural
        TRACTO TECTOESPINAL
        Vía medial
        Origen: Colículos superiores
        Destino: Médula espinal
        Control postural
Sistemas moduladores del control motor
1. CEREBELO
  1. Ejerce un papel fundamental en los movimientos en los que intervienen múltiples articulaciones
    1. Encargado de la coordinación temporal entre músculos agonistas y antagonistas
      1. Ejerce una función anticipatoria de los pmovimientos, permitiendo la corrección de errores durante su ejecución
        Fundamental para el mantenimiento de la postura
        Mapa somatotópico
        Vermis
        Control de cuello y tronco
        Zona intermedia
        Control de partes distales de extremidades (manos y pies)
        Zonas laterales
        Planificación de movimientos y evaluación de errores
        Divisiones funcionales PARALELO
        Vestibulocerebelo
        Corrige la postura y mantiene equilibrio
        Espinocerebelo
        Modifica el tono muscular en extremidades, postura y locomoción
        Cerebrocerebelo
        Planificación de nuevos movimientos y su ejecución suave y precisa, fundamental en movimientos con múltiples articulaciones implicadas y movimientos fraccionados de DEDOS
        Articulación de palabras (contrario DISATRIA)
2. GANGLIOS BASALES
  1. Formados por
    1. Cuerpo estriado
      1. Caudado + Putamen
        Centro receptor
    2. Núcleo subtalámico
      1. Proyecta a sustancia negra
    3. Sustancia negra
      1. Centro efector hacia el tálamo
    4. Proyectan a
      1. Intervienen en la planificación y en la fase de inicio de los movimientos
        Una disminución de la actividad del núcleo subtalámico puede provocar liberación de movimientos, por un aumento de la influencia excitadora
        Corea de Huntington
        Balismo
        Tics
        Degeneración de la sustancia negra puede provocar transtornos hipocinéticos debidos a un debilitamiento de las señales motoras
        Párkinson
      2. Tálamo
      3. Corteza de asociación prefrontal
      4. Corteza motora
Sistema nervioso autónomo
1. Su función es regular la actividad de los órganos internos para ajustar su funcionamiento frente a las demandas del medio
  1. Los mecanismos neurales para mantener la homeostasis se localizan en el hipotálamo, que integra la información recibida del SN y genera una respuesta unificada a través de dos sistemas que están bajo su control
    1. SNA
      1. Sus respuestas están mediadas por diferentes ÓRGANOS EFECTORES y sus fibras controlan
        Músculo cardíaco
        Músculos lisos de diferentes órganos
        Vasos sanguíneos
        Bronquiolos pulmonares
        Estómago y vesícula biliar
        Estómago e intestino
        Bazo
        Ojo y folículos pilosos
        Las glándulas
        Sodoríparas y lagrimales
        Salivales y gástricas
        Páncreas
        Hígado
        Médula suprarrenal
        El SNA también incluye fibras aferentes que llevan información sensorial al SNC sobre el estado de los órganos internos para modular la actividad autónoma
        Los cuerpos celulares de los que se originan se localizan en los ganglios de las raíces DORSALES de la médula espinal y en algunos ganglios de los nervios craneales.
        También es capaz de regular la actividad del sistema inmune mediante fibras eferentesj
    2. Sistema endocrino
2. Organización anatómica
  1. SN SIMPÁTICO
    1. TODOS los cuerpos celulares de las neuronas PREGANGLIONARES se localizan en la MÉDULA ESPINAL (desde el primer segmento torácico hasta el tercer segmento lumbar)
      1. Situados LEJOS de los órganos diana
        Los axones PRE son cortos ya que establecen sinapsis en ganglios PRÓXIMOS al SNC, siendo largos los POSTGANGLIONARES
    2. Las fibras POSTGANGLIONARES simpáticas secretan principalmente NORADRENALINA que se une a ereptores adrenérgicos
  2. SN PARASIMPÁTICO
    1. Los cuerpos celulares se sitúan en algunos núcleos motores del TRONCO DEL ENCÉFALO y en los segmentos sacros intermedios de la célula espinal
      1. CERCA de los órganos que inerva o en ellos
        Por lo que sus axones PREGANGLIONARES son largos y los POST son cortos
    2. Sus fibras POSTGANGLIONARES liberan ACETILCOLINA que se une a receptores muscarínicos
  3. SIMILITUDES simpáticas - parasimpáticas
    1. Sus neuronas PREGANGLIONARES liberan ACETILCOLINA que se une a receptores nicotínicos localizados en TODOS los ganglios autónomos
    2. Axones PRE MIELINIZADOS - Axones POST NO
  4. Sistema NERVIOSO ENTÉRICO
    1. situado en SU TOTALIDAD EN LA PERIFERIA
      1. Recibe aferencias a través del nervio VAGO para el control del sistema DIGESTIVO
3. Funciones del SNA
  1. SN SIMPÁTICO
    1. Responde como sistema de URGENCIA ante situaciones de ESTRÉS o PELIGRO
    2. Moviliza la energía necesaria que prepara al organismo para realizar un esfuerzo importante A CORTO PLAZO
  2. SN PARASIMPÁTICO
    1. Responsable de procesos fisiológicos de carácter REPARADOR
4. La información procedente del HIPOTÁLAMO, del tronco del encéfalo y de los circuitos locales de información visceral converge en los NÚCLEOS MOTORES VISCERALES del tronco del encéfalo y en las MOTONEURONAS VISCERALES de la médula espinal

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