EXCITOXICIDAD

La presencia de altos niveles de glutamato en el líquido intersticial del SNC, ocasiona excitotoxicidad, una destrucción de neuronas a partir de la activación prolongada de la transmisión sináptica excitatoria. La causa mas común de excitotoxicidad es la falta de aporte de oxígeno al cerebro por isquemia (flujo sanguíneo inadecuado), como sucede durante un accidente cerebrovascular ACV. La carencia de oxígeno determina la falla de los transportadores de glutamato, por el cual el glutamato se acumula en los espacios intersticiales entre las neuronas y las células gliales y literalmente estimula a esta a éstas hasta la muerte.
Hay ensayos clínicos que se hallan en curso para determinar si los fármacos antiglutamato administrados despues de un ataque cerebral pueden ofrecer alguna protección frente a la excitotoxicidad.  

NEUROTRANSMISORES

Hay alrededor de 100 sustancias químicas conocidas como neurotransmisores o que presuntamente lo son. Algunos se unen a receptores específicos y actúan rápido abriendo o cerrando canales iónicos de la membrana. Otros actúan con mas lentitud a través de los sistemas de segundos mensajeros para influir en las reacciones químicas intracelulares. El resultado puede ser la excitación o la inhibición de las neuronas post sinápticas. Se pueden dividir en dos grupos sobre la base de su tamaño: neurotransmisores de moléculas pequeñas y neuropéptidos. 

NEUROTRANSMISORES DE MOLÉCULAS PEQUEÑAS

ACETILCOLINA (Ach)

Fue el primer neurotransmisor conocido, es el neurotransmisor utilizado en la unión neuromuscular, en la sinapsis ganglionares del sistema nervioso simpático y parasimpático y en las fibras post ganglionares del sistema nervioso parasimpático; además se encuentra en varias vías de SNC particularmente núcleo caudado, telencéfalo basal, tronco cerebral.

Las neuronas que median su transmisión a través de este neurotransmisor son denominadas neuronas colinérgicas.

En los receptores para Ach post sinápticos ocurren una serie de cambios en su conformación en el momento que se una la molécula a ellos, estos cambios de configuración produce finalmente la apertura de un conducto específico par Na+, permitiendo su entrada al interior de la célula el cual esto trae como consecuencia un potencial despolarizante,  funciona como neurotransmisor:

- Conduciendo los impulsos eléctricos entre células nerviosas a través de la sinapsis.

- Y desde las células nerviosas hasta los músculos causando su contracción.

Una vez que la molécula se ha unido al receptor post sináptico, debe ser inactivada rápidamente, puesto que si actúa un tiempo excesivo se perdería la precisión de la transmisión. Es destruido (metabolizado) por enzimas situadas en el espacio sináptico; en el caso de la Ach la enzima es la acetilcolinesterasa (AchE) que puede hidrolizar 25000 moléculas por segundo.

La Ach actúa sobre las células blanco a través de dos grupos distintos de receptores: muscarínicos y nicotínicos.

En un cerebro normal, los niveles de dopamina y acetilcolina, se encuentran en equilibrio e igualados en sus funciones inhibitorias y excitatorias. Cuando se reducen los niveles de dopamina, se rompe dicho equilibrio pues la acetilcolina comienza a tener un exceso en su actividad excitatoria, lo que provoca enfermedad de PARKINSON.

La ausencia o alteración de la Ach en la placa neuromuscular produce una enfermedad grave, con flacidez muscular generalizada hasta impotencia respiratoria, llamada MIASTENIA GRAVIS.

GLUTAMATO (Ácido glutámico) - ASPARTATO (Ácido aspartico) 

Son aminoácidos que actúan como neurotransmisores en el SNC, tienen efectos excitatorios potentes, casi todas las neuronas excitatorias del SNC y quizá tal vez, la mitad de la sinapsis en el cerebro se comunican por medio del glutamato. En algunas sinapsis glutamatergicas, la unión del neurotransmisor a sus receptores abre los canales de Ca, el ingreso consecuente de iones de calcio produce PEPS (potencial excitatorio post sináptico). La remoción del glutamato tiene a través de la recaptación (los transportadores de glutamato devuelven activamente el glutamato hacia el terminal sináptico y las células gliales adyacentes).

ACIDO GAMA-AMINOBUTIRICO (GABA) Y LA GLICINA

Son neurotransmisres inhibitorios importantes. Ambos produce PIPS (potencial inhibitorio post sinaptico) por medio de la apertura de los canales de Cl-. El GABA se encuentra limitado al SNC, donde es el neurotransmisor inhibitorio más común.

Hasta la tercera parte de todas las sinapsis cerebrales utilizan GABA. Los fármacos ansiolíticos. como el Diazepam (Valium), aumentn la acción del GABA. alrededor de la mitad de las sinapsis inhibitorias presentes en la médula espinal utiliza el aminoácido glicina; el resto utiliza GABA.

Normalmente las células inhibitorias de la médula espinal llamadas células de Renshaw liberan el neurotransmisor glicina en la sinapsis inhibitorias entre esas células y las neuronas motoras somáticas.

CATECOLAMINAS

Son un grupo de aminas derivadas de la fenilalanina (aminoácido esencial de la dieta) o de su metabolito torosina.

Las catecolaminas son extremadamente importantes por su amplia distribución y especialmente su síntesis ya que ha este nivel actúan gran parte de los neurofármacos con que disponemos en el presente: ellas son la dopamina, la Noradrenalina y la Adrenalina.

Conociendo esta secuencia o cadena de síntesis podemos deducir que cualquier célula que necesite NA va a sintetizar primero DA. Por lo tanto la afectación de la síntesis de DA va alterar la presencia de NA y Ad en el organismo. Se estimula que las catecolaminas son neurotransmisores del 15% de la sinapsis del cuerpo estriado y el 5% de las del hipotálamo.

1. DOPAMINA (DA)

Se encontró en neuronas de la vía nigroestriada que proyectan desde la sustancia nigra al núcleo caudado y putamen, en pequeñas neuronas del tronco cerebral y en el sistema límbico. 

Este neurotransmisor esta relacionado con el control de los movimientos. Su déficit produce una enfermedad llamada parkinson.

Para el tratamiento de la enfermedad de parkinson se usa L-Dopa para aumentar la cantidad de dopamina disponible, este hecho alivia los síntomas parkinsonianos, pero origina también un aumento en la producción de Noradrenalina y adrenalina, ocasionando un exceso de actividad del sistema nervioso simpático.

La DA, es metabolizada por dos sistemas enzimáticos comunes a todas las catecolaminas: la MAO (Monoaminooxidasa), y la COMT (Catecol-o-metiltransferasa).

Las neuronas cerebrales que contienen el neurotransmisor DA, son activadas durante respuestas emocionales, los comportamientos adictivos y las experiencias placenteras. Además, las neuronas que liberan dopamina ayudan a regular el tono de los músculos esqueléticos. Una de las formas de esquizofrenia es causada por la acumulación excesiva de dopamina.

2. NORADRENALINA (NA) Y ADRENALINA (Ad)

También denominada Norepinefrina, tiene funciones de neurotransmisor, neuromodulador y hormona. Es secretado por la médula suprarrenal, es el neurotransmisor de las fibras post ganglionares del sistema nervioso simpático.

Su principal acción es neuromoduladora, tiene un papel importante en el despertar (despues de un sueño profundo), en la actividad onírica y en la regulación del estado de ánimo. Un número menor de neuronas cerebrales utilizan la adrenalina como neurotransmisor.

3. SEROTONINA

También conocida como 5-hidroxitriptamina (5-HT), esta concentrada en las neuronas de la parte del encéfalo llamada núcleos del rafe, es sintetizado en las neuronas serotoninérgicas del SNC y células enterocromafines del tracto gastrointestinal. Se piensa que este neurotransmisor interviene en la percepción sensorial, la regulación de la temperatura, y el control del estado de ánimo y el apetito y la inducción del sueño.

NEUROPÉPTIDOS

Son neurotransmisores constituidos por 3 a 40 aminoácidos unidos por enlaces peptídicos. Tiene acciones tanto inhibitorias como excitatorias y están ampliamente distruidos por el SNC y SNP. Los neuropéptidos se forman en el cuerpo celular de la neurona, se acumulan en el interior de las vesículas y son transportados hacia los terminales sinápticos. A parte de su papel como neurotransmisores, muchos neuropéptidos también actúan como hormonas que regulan las respuestas fisiológicas en otras partes del organismo.

ENCEFALINAS: Neuropéptido que interviene en la regulación del dolor y en la nocicepción corporal. Las encefalinas son endorfinas unidas al receptor opioide corporal; fueron descubiertas en 1975,en dos formas una conteniendo Leucina y y la otra metionina ambas son productor del gen de la proencefalina. Su potente efecto analgésico es 200 veces más potente que el dela morfina, (Met-encefalina y Leu-encefalina), inhiben las acciones del Glutamato y sustancia P (neurotransmisores del dolor a nivel medular).

ENDORFINAS: Activan núcleos neuronales en el cerebro (Tálamo, Hipotálamo, amígdala, locus ceruleus), se secretan de un único precursor que es la proopiomelanocortina (POMC).se piensa que los péptidos opioides son los analgésicos naturales del organismo y también han sido relacionado con el aumento de la memoria y el aprendizaje, con sentimientos de placer o euforia, con el control de la temperatura corporal, con la regulación de las hormonas que afectan el comienzo de la pubertad, la actividad sexual  y la reproducción, y con enfermedades mentales como la depresión y la esquizofrenia.

SUSTANCIA P: Es liberado por neuronas que transmiten aferencias relacionadas con el dolor desde los receptores nociceptivos periféricos hacia el SNC y aumenta la percepción del dolor.

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Anatomía externa de la médula espinal

Casi cilíndrica, presenta un ligero aplanamiento antero-posterior, se extiende a partir del bulbo raquídeo, la parte inferior del encéfalo, hasta el borde superior de la segunda vertebra lumbar (L2); la longitud dela médula espinal en un adulto es de unos 42 - 45 cm y su diámetro se aproxima los 2 cm.

Presenta dos engrosamientos importantes:

- el superior, llamado engrosamiento o intumescencia cervical, se extiende desde la cuarta vertebra cervical hasta la primera torácica (C4 - T1) y corresponde a la terminación de los nervios provenientes del miembro superior y el origen que se dirigen a éste.

- el engrosamiento o intumescencia lumbar, se extiende desde (T9 - T12), en éste nacen  y terminan los nervios de los miembros inferiores.

Por debajo del engrosamiento lumbar, la médula adelgaza en una estructura cónica, el cono medular, que termina entre L1 y L2. A partir del cono medular se origina el filum terminal (filamento terminal), una prolongación de la piamadre que se extiende en sentido caudal y fija la médula espinal al coxis.

Puesto que la médula espinal es mas corta que la columna, los nervios que emergen en las regiones lumbar, sacra y coxígea no abandonan la columna vertebral a la misma altura que salen de la misma médula espinal, las raices de los nervios raquídeos en la región terminal de la médula espinal a modo de mechones de cabello se denomina la cola de caballo.

Los nervios espinales o raquídeos, son las vías de comunicación entre la médula espinal y nervios que inervan  regiones específicas del cuerpo, siendo 31 pares distribuidos así:

- 8 pares de nervios cervicales.

- 12 pares de nervios torácicos.

- 5 pares de nervios lumbares.

- 5 pares de nervios sacros.

- 1 par de nervios coxígeos.

GENERALIDADES

SISTEMA NERVIOSO

Con un peso de sólo 2 Kg, alrededor del 3% del peso corporal total, es uno de los mas pequeños y sin embargo de los más complejos y consiste en una red intrincada y altamente organizada de miles de millones de neuronas y células gliales. Entre las estructuras que lo forman se hallan el encéfalo, los nervios craneales y sus ramas, la médula espinal, los nervios espinales y sus ramas, los ganglios nerviosos, los plexos entéricos y los receptores sensitivos.

SISTEMA NERVIOSO CENTRAL (SNC)

1. ENCÉFALO: el encéfalo se origina a partir de tres vesí­cular encefálicas:

• Prosencéfalo: se divide en Telencéfalo y Diencéfalo.
• Mesencéfalo.
• Rombencéfalo: se divide en Metencéfalo y Rombencéfalo.

Telencéfalo: es la porción mas voluminosa de todo el encéfalo humano, consta de los hemisferios cerebrales, las sustancia blanca cerebral, lo núcleos basales, y el cuerpo calloso. Contiene dos cavidades llamadas ventrí­culos laterales.

Diencéfalo: está formado por cuatro núcleos pares (total de 8). EL tálamo, el hipotálamo, el epitálamo y el subtálamo. El tálamo es un importante centro de relevo y distribución de casi toda la información sensitiva eferente. El hipotálamo gobierna funciones para el mantenimiento del equilibrio del medio interno y comanda la glándula hipófisis encargada de la producción hormonal.

Mesencéfalo: corresponde al cerebro medio, forma los pedúnculos cerebrales. Es una importante ví­a de unión entre el cerebro y el tronco encefálico y posee centros reflejos para el movimiento de los ojos y la cabeza.

Metencéfalo: derivan la protuberancia y el cerebelo. La protuberancia contiene numerosas fibras transversales que interconectan ambos hemisferios cerebelosos, participa como estación de los estí­mulos motores provenientes de la corteza cerebral que van hacia el cerebelo. El cerebelo se ubica en la fosa craneana posterior, detrás de la protuberancia y el bulbo raquí­deo dejando un espacio llamado IV ventrí­culo, tiene funciones de aprendizaje motor, de coordinación motora y de equilibrio postural.

Mielencéfalo: forma el bulbo raquí­deo, interconecta el encéfalo a la médula espinal, contiene los centros vasomotores y respiratorios.

2. MÉDULA ESPINAL: estructura alargada, alojada en el canal raquideo y que deviene del tubo neural embrionario. Posee una columna central de sustancia gris donde se encuentra las neuronas encargadas de los centros reflejos medulares. Dicha sustancia gris está rodeada por la sustancia blanca que corresponde a fibras ascendentes y descendentes.

SISTEMA NERVIOSO PERIFÉRICO (SNP)

Se divide en funciones somática y autónomas.

• Nervios craneanos:son 12 pares de nervios que se originan en el encéfalo.
• Nervios raquídeos: son 31 pares de nervios que se originan en la médula espinal, se caracterizan por se mixtos.

El sistema nervioso Autónomo se divide en:

• Simpático: Está implicado en actividades que requieren gasto de energí­a. También es llamado sistema adrenérgico o noradrenérgico; ya que es el que prepara al cuerpo para reaccionar ante una situacion de estrés.
• Parasimpático: Está encargado de almacenar y conservar la energí­a. Es llamado también sistema colinérgico; ya que es el que mantiene al cuerpo en situaciones normales y luego de haber pasado la situación de estrés es antagónico al simpático.

• Ambos sistemas trabajan coordinadamente para cumplir con las funciones del cuerpo humano.