Introducción El sistema autónomo (SNA) es la parte del sistema nervioso encargada de la homeostasis. El sistema nervioso autónomo se activa principalmente por centros situados en la medula espinal, tallo tallo cerebra cerebrall e hipotál hipotálamo amo funcionan funcionan base base de reflejos reflejos viscerales viscerales (u!ton (u!ton,, "#$#). "#$#). Salvo Salvo el musculo estriado, %ue recibe fibras del sistema nervioso somatomotor, la inervación de los demás demás órganos órganos proviene proviene del SNA. &as terminacion terminaciones es están están en el musculo musculo liso, musculo musculo cardiaco ! glándulas. 'na de las caractersticas más notables del sistema nervioso autónomo es la rapide ! la intensidad con la %ue puede modificar las funciones viscerales. *or ejemplo el controlar presión arterial arterial,, motilida motilidad, d, secreción secreción gastroin gastrointesti testinal, nal, evacuaci evacuación ón vesical, vesical, sudoraci sudoración, ón, tempera temperatura tura corporal (u!ton, "##+). El SNA tiene dos grandes divisiones parasimpática ! simpática. Además el SNA, inclu!e el sist sistem ema a nerv nervio ioso so entent-ri rico co,, en vas vas gast gastro roin inte test stin inal ales es.. &as &as neur neuron onas as simp simpát átic icas as ! parasim parasimpáti páticas cas desempe desempean an la misma misma función función %ue en SN/, como vsceras vsceras efectoras efectoras.. A difer diferen encia cia del del sistem sistema a somat somatomo omotor tor los segme segmento ntos s motor motores es perifperif-ric ricos os del SNA están están compuestos de dos neuronas preganglionares ! posganglionares (anong, +0"0). División Parasimpática Se le conoce como la división craneosacra del SNA, por el sitio %ue ocupan las neuronas preganglionares. &os nervios parasimpáticos inervan a vsceras de la cabea a trav-s de los nervios moto ocular, facial ! glosofarngeo, ! a las del tora1 la mitad superior del abdomen por nervios vagos. &a inervación sacra llega a vsceras p-lvicas por medio de ramas de segundo, tercero ! cuarto nervios ra%udeos sacros. &as fibras nerviosas preganglionares parasimpáticas hacen sinapsis con neuronas ganglionares concentradas dentro de las paredes de vsceras, por lo cual las fibras posganglionares de este tipo son mu! cortas (anong, +0"0). &as fibras parasim parasimpátic páticas as abando abandonan nan el sistema sistema nervios nervioso o central central a trav-s trav-s de los nervios craneales 222, 322, 24 ! 4. &as fibras parasimpáticas en el tercer nervio flu!en a los esfnteres pupilares ! los m5sculos ciliares del ojo. &as fibra del s-ptimo nervio se dirigen a las glándulas lagrimal, nasal ! submandibular submandibular,, ! las fibras del noveno nervio se dirigen a la glándula parótida parótida (u!ton, "##+). División Simpática &as neuronas simpáticas preganglionares están en la columna intermediolateral solamente de los segmentos primero torácico a tercero o cuarto lumbar6 por lo cual recibe el nombre de toracolumbar del SNA. &os a1ones de las neuronas simpáticas preganglionares salen de la medula espinal en el mismo nivel en %ue est-n situados sus pericarion ! salen a trav-s de la ra ventral junto con los a1ones de las moto neuronas alfa ! gamma. Se separan de la ra ventral por medio de los ramos comunicantes blancos ! se pro!ectan al ganglio simpático paravertebral, en donde terminan algunos sobre el pericarion de las neuronas posganglionares. &os ganglios paravertebrales paravertebrales están situados junto a los segmentos espinales torácico ! lumbar superior. Estos ganglios forman la cadena simpática de ambos lados. &os a1ones de algunas de las neuronas posganglionares salen de las cadenas ganglionares ! entran de nuevo en los nervios ra%udeos por medio de los ramos comunicantes grises ! se distribu!en en los efectores autónomos en las onas inervadas por dichos nervios ra%udeos (anong, +0"0). Transmisión química en las Uniones Autónomas &a transmisión en las uniones sinápticas en las neuronas pre ! posganglionares ! entre las neuronas posganglionares ! los efectores autónomos esta mediada por mecanismos %umicos. &os principales transmisores %ue participan son la acetilcolina ! la noradrenalina. &as neuronas colin-rgicas (liberado acetilcolina) son (") todas las neuronas preganglionares (+) todas las neuronas neuronas parasimpáticas posganglionares posganglionares (7) las simpáticas posganglionares posganglionares %ue
inervan las glándulas sudorparas (8) las simpáticas posganglionares %ue terminan en vasos sanguneos de algunos m5sculos es%uel-ticos ! %ue originan la vasodilatación. El resto de las neuronas simpáticas posganglionares son noradrenergicos (liberan noradrenalina), (anong, +0"0). Transmisión Química en Ganglios Simpáticos En los sistemas nerviosos simpáticos ! parasimpáticos todas las neuronas preganglionares son colin-rgicas. *or lo tanto, cuando a los ganglios se aplican acetilcolina o sustancias similares, e1citaran las neuronas posganglionares simpáticas ! parasimpáticas (u!ton, "##+). &as respuestas producidas en las neuronas posganglionares por estimulación de sus nervios preganglionares inclu!en despolariación rápida (ES*S) %ue generan potenciales de acción, ! un potencial postsinaptico e1citador prolongado (ES*S lento). Al parecer, la respuesta lenta, modula ! regula la transmisión por los ganglios simpáticos. &a despolariación inicial es producida por acetilcolina a trav-s de receptor nicotnico N+. El ES*S lento es producido por la acetilcolina %ue act5a en el receptor muscarinico, en la membrana de la neurona posganglionar. &as uniones en las vas motoras autónomas perif-ricas constitu!en un sitio fisiológico para la manipulación farmacológica de funciones viscerales. &os transmisores son sintetiados, almacenados en las terminaciones nerviosas ! liberados cerca de las neuronas, o c-lulas en las %ue act5an.se fijan a los receptores sobre tal c-lula, las fases mencionadas pueden ser estimuladas o inhibidas con consecuencias predecibles (anong, +0"0). Descarga Colinrgica Parasimpática ! Noradrenergica Simpática &as fibras nerviosas simpáticas ! parasimpáticas secretan una de las dos sustancias transmisoras sinápticas, acetilcolina o noradrenalina. Se dice %ue a%uellas fibras %ue secretan acetilcolina son colin-rgicas. &as %ue secretan noradrenalina se dice %ue son adren-rgicas, termino derivado de adrenalina, tambi-n llamada epinefrina (u!ton, "##+). &as funciones impulsadas por la actividad de la división colin-rgica del sistema nervioso autónomo son las %ue intervienen en los aspectos vegetativos de la vida diaria. &a división simpática (noradren-rgica) en forma unitaria genera descargas en situaciones de emergencia ! se le ha llamado el sistema nervioso catabólico. &as descargas preparan a afrontar al organismo a una situación de suma emergencia. &a actividad simpática acelera el latido cardiaco, eleva tensión arterial, contrae vasos sanguneos, aumenta perfusión de órganos vitales. &a descarga noradren-rgica tambi-n genera un aumento en glucemia ! concentración de ácidos grasos libres (anong, +0"0).
"#$etivos "#$etivo General Evaluar el efecto de sustancias simpático ! parasimpaticomim-ticas en intervalos de 9 minutos por un periodo de +9 minutos sobre algunas variables fisiológicas en ratas. "#$etivos especí%icos
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/omparar el efecto %ue tiene la adrenalina (900ug:;g) sobre la frecuencia cardiaca, frecuencia ! amplitud respiratoria, as como en la secreción salival ! el grado de micción ! defecación en ratas administradas respecto a la rata testigo, en intervalos de 9 minutos por un periodo de +9 minutos.
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/omparar el efecto %ue tiene la pilocarpina (<9mg:;g) sobre la frecuencia cardiaca, frecuencia ! amplitud respiratoria, as como en la secreción salival ! el grado de micción ! defecación en ratas administradas respecto a la rata testigo, en intervalos de 9 minutos por un periodo de +9 minutos.
Desarrollo 3-ase en *ractica no. 8 =Sistema Nervioso Autónomo>. ?anual de laboratorio de fisiologa humana (@2). 7B Ed. *ágs. "#C+0.
&esultados A continuación, se presentan los resultados obtenidos durante +9 minutos de las mediciones de la frecuencia cardiaca, frecuencia ! amplitud respiratoria, as como en la secreción salival ! el grado de micción ! defecación en ratas, al administrarles solución salina, adrenalina ! pilocarpina por medio de la va intraperitoneal.
'recuencia cardiaca 1,,
Destigo Adrenalina *ilocarpina
0,, n i m + s o d i t a *
/,, .,, -,, , ,
-,
.,
/,
Tiempo (min) 'igura -2 Efecto de la administración de solución salina ("ml:;g), adrenalina (900ug:;g) ! pilocarpina (0.<9mg:;g) sobre la frecuencia cardiaca en ratas administradas por va intraperitoneal. /ada smbolo representa la frecuencia cardiaca promedio (latidos:min) ! las barras al error estándar (n$). El eje de las 4 representa el tiempo en minutos (min) ! el eje de las F la frecuencia cardiaca en latidos por minuto (*G0.09. *rueba a priori Anova bifactorial de medidas repetidas, prueba a posteriori StudentCNeHmanCIeuls ?ethod. raphpad prism 9 �.
'recuencia respiratoria 5, n i m + s e n o i c a l i t n e 3
Destigo Adrenalina *ilocarpina
4, 0, ., , ,
-,
.,
/,
Tiempo (min) 'igura .2 Efecto de la administración de solución salina ("ml:;g), adrenalina (900ug:;g) ! pilocarpina (0.<9mg:;g) sobre la frecuencia respiratoria en ratas administradas por va intraperitoneal. /ada smbolo representa la frecuencia
respiratoria promedio (ventilaciones:min) ! las barras al error estándar (n$). El eje de las 4 representa el tiempo en minutos (min) ! el eje de las F la frecuencia respiratoria en ventilaciones por minuto. (*G0.09. *rueba a priori Anova bifactorial de medidas repetidas, prueba a posteriori StudentCNeHmanCIeuls ?ethod. raphpad prism 9 �
Amplitud respiratoria 5,
Destigo Adrenalina *ilocarpina
) 4, m m ( d u0, t i l p m A.,
, ,
-,
.,
/,
Tiempo (min) 'igura /2 Efecto de la administración de solución salina ("ml:;g), adrenalina (900ug:;g) ! pilocarpina (0.<9mg:;g) sobre la amplitud respiratoria en ratas administradas por va intraperitoneal. /ada smbolo representa la amplitud respiratoria promedio en milmetros (mm) ! las barras al error estándar (n$). El eje de las 4 representa el tiempo en minutos (min) ! el eje de las F la amplitud respiratoria en mililitros (mm). (*G0.09. *rueba a priori Anova bifactorial de medidas repetidas, prueba a posteriori StudentCNeHmanCIeuls ?ethod. raphpad prism 9 �
&ata
Grado de secreción salival
Grado de micción
Administrada con adrenalina Administrada con pilocarpina
6
6
Grado de de%ecació n 6
666
666
666
Ta#la -2 Efecto de la solución salina ("ml:;g), adrenalina (900ug:;g) ! pilocarpina (0.<9mg:;g) sobre el grado de secreción salival, micción ! defecación en ratas. (J) Kepresenta la mnima diferencia significativa respecto a la rata testigo. (JJJ) Kepresenta la má1ima diferencia significativa respecto a la rata testigo.
Discusión
Lurante la práctica se utiliaron 7 ratas las cuales fueron previamente administradas con pentobarbital sódico, el cual es un anest-sico %ue tiene como caracterstica principal inhibir el Sistema Nervioso /entral, lo %ue nos favorece para poner en evidencia la actividad de este sistema para integrar ! controlar las numerosas funciones %ue permiten %ue el animal regule su ambiente interno ! reaccione ante perturbaciones del ambiente e1terno. *osteriormente estas ratas fueron tratadas de diferente forma, !a %ue una represento a la rata testigo, otra fue administrada con adrenalina ! la ultima con pilocarpina. /ada una de ellas fue llevada al fisiografo con la finalidad de medir su frecuencia cardiaca as como respiratoria. En primera instancia, la rata testigo tuvo una ligera disminución tanto en la frecuencia cardiaca como en la frecuencia ! amplitud respiratoria debido a los efectos del pentobarbital, !a %ue como se menciono anteriormente, su acción fundamental es la depresión no selectiva del
sistema nervioso central, evitando as %ue la rata regule adecuadamente sus funciones fisologicas. En cuestión de la rata administrada con adrenalina, -sta al ser una sustancia %ue naturalmente es liberada por las terminaciones nerviosas del sistema simpático, ejerció su efecto hacia un incremento en la frecuencia ! contracción muscular del coraón de la rata, observado en el fisiografo. Esto se debe a %ue en las c-lulas contráctiles del miocardio e1isten adrenorreceptores β" acoplados a protena s (Ec;ert, "##$). *or tanto, al adicionar la adrenalina esta se unió a sus receptores ! activaron a la adenilato ciclasa %ue sintetio a partir de AD* el A?*c %ue a su ve activo a *IA ! esto condujo a la fosforilacion de los conductos de /a+M dependientes de voltaje de la membrana plasmática (anong, +0""), lo %ue provoco %ue permanecieran más tiempo abierto ! por ende, debido al gradiente electro%umico, el /a +M difundió hacia el citoplasma ! provoco una ma!or fuera de contracción (efecto inotrópico positivo), al incrementar la tasa del ciclo de unión de los puentes cruados. Además, la *IA tambi-n fosforiló a los canales de fuga para I M en las c-lulas marcapaso provocando su cierre, as, el IM !a no difunde hacia el espacio e1tracelular ! con ello la despolariación en la corriente funn! se torna mas rápida aumentando la frecuencia (efecto cronotrópico positivo). Sin embargo, observamos %ue en la otra rata al adicionar la pilocarpina (droga parasimpaticomimetica), %ue es considerada una agonista de la acetilcolina no se produce el mismo efecto cronotrópico, !a %ue las c-lulas marcapaso poseen receptores muscarinicos para acetilcolina de tipo ?+ acoplados a protena i (u!ton ! all, +00O), los cuales disminu!en la actividad de la adenilato ciclasa ! de la *IA por lo %ue no podrá ingresar mucho /a +M hacia el citoplasma por medio de los canales dependientes de voltaje para /a +M, provocando %ue la frecuencia de estos potenciales de acción se torna más lenta. &a contracción no se ve seriamente afectada !a %ue las c-lulas contráctiles, localiadas en los ventrculos, no poseen receptores para acetilcolina, por lo %ue no se considera un aumento significativo. /abe mencionar, %ue la pilocarpina no solo es agonista de los receptores ?+ en el coraón sino de todos los receptores muscarinicos, simulando efectos de la estimulación parasimpática del sistema nervioso central. *or lo tanto, al no ser totalmente especfica, este tipo de agente terap-utico puede producir efectos en todos los tejidos donde ha! receptores muscarinicos. &os principales sitios donde este medicamento tiene efectos son vasos sanguneos, ojos, pulmones, musculo liso de vejiga ! del tracto gastrointestinal. *or esto mismo se observo %ue la frecuencia respiratoria disminu!ó, !a %ue la pilocarpina se unió a sus receptores en pulmones, los cuales están acoplados a protiena % %ue al ser estimulada activa a la fosfolipasa /β, %ue hidrolia selectivamente al fosfatidilinositol difosfato %ue se encuentra en la membrana interna para generar diacilglicerol e inositol trifosfato (2*7) donde este 5ltimo es el segundo mensajero ! difunde en el citosol, donde activa canales de /a +M dependientes de 2*7 en retculo endoplásmico, el cual almacena /a +M. Le esta manera se libera calcio, generándose un aumento de la concentración de -ste en el citoplasma. Además el complejo LAC/a +M activan a la *I/, la cual causa cambios en los canales dependientes de voltaje para /a+M lo %ue permite tambi-n la entrada de calcio e1tracelular, para %ue de esta forma se estimule la contracción de las c-lulas musculares lisas bron%uiales. Le la misma manera, se observa en los resultados obtenidos %ue la amplitud tambi-n se ve disminuida, sin embargo, en base a la bibliografa, con la pilocarpina la amplitud respiratoria debiera aumentar puesto %ue se re%uiere de un ma!or fuera para poder llevar a acabo la siguiente respiración, no obstante, este diferencia puede deberse a %ue los efectos de la pilocarpina !a estaban desapareciendo dentro del organismo de la rata tratada. Además, durante el efecto de la pilocarpina en la rata, -sta presento una e1ceso de secreción salival, !a %ue activo receptores ?7 acoplados a protena % presentes en glándulas salivales, lo cual ocasiono la estimulación de la fosfolipasa / %ue como !a se menciono, por medio de una va de sealiación, resulta un aumento de la concentración de /a +M en el citoplasma, provocando una contracción en la parótida para una ma!or secreción de saliva. Asimismo la rata estuvo defecando puesto %ue tambi-n la pilocarpina tiene como efectos adversos el deseo de orinar ! defecar continuamente (?endoa, +00$), !a %ue aumenta la motilidad intestinal.
Conclusiones
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&a adrenalina provocó una ma!or frecuencia cardiaca ! respiratoria, as como una menor secreción salival ! un menor grado de micción ! defecación en ratas administradas con ella en comparación a la rata testigo.
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&a pilocarpina provocó una menor frecuencia cardiaca ! respiratoria. *or otra parte, provocó una ma!or secreción salival ! un ma!or grado de micción ! defecación en ratas administradas con ella en comparación a la rata testigo.
Cuestionario -2 7Qu órganos son inervados por el S8A9 :aga un esquema
.2 ;
esfnteres ! estimulación de la secreción glandular, debido a la activación por noradrenalina de receptores β acoplados a protenas s. En consecuencia la inervación simpática ! parasimpática en estos órganos es para la regulación (homeostasis) de variables fisiológicas.
/2 7Qu sustancia es el neuromodulador de cada una de las ramas del S8A9 Simpático el neurotransmisor tanto en la fibra preganglionar como posganglionar es la acetilcolina. *arasimpático en fibra preganglionar es acetilcolina ! en la posganglionar es noradrenalina 02 7Qu relación e
7Cuáles son los receptores a la adrenalina ! a la acetilcolina en los e%ectores9 Receptores de adrenalina
Estomago e intestino • Esfnteres α" acoplados a % • ?otilidad ! tono α" acoplados a %6 α+ acoplados a i ! β+ acoplados a s /oraón β" acoplados a s ?usculo liso bron%uial β+ acoplados a s ! α" acoplados a % (Domado de http::HHH.asamed.org.ar).
Receptores de acetilcolina
Estomago ?" acoplados a % /oraón ?+ acoplados a i lándulas ! musculo liso ?7 acoplados a %
=i#liogra%ía
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Ec;ert K., "##$. isiologa Animal. Edit. ?c raH ill, Espaa.
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http::HHH.asamed.org.ar Acceso "< de maro de +0"+T.
Instituto Politcnico 8acional Escuela Nacional de /iencias Viológicas
'isiología 'isiología :umana
Práctica 8o2 0 Sistema 8ervioso Autónomo E%uipo 7 2ntegrantes onále /haparro ?arisol Udette *adilla cid del prado Rohan Kicardo ernánde arca /-sar ?artne Kodrgue Ressica Ariana @ueada Lelgado &aura *atricia
*rofesores Escalona /ardoso erardo &ópe alindo abriel Komi /ampero ?auricio
+" maro +0"8
