Download NE - Saber ULA

FISIOLOGIA MEDICINA
FISIOLOGÍA
DEL
SISTEMA NERVIOSO
AUTÓNOMO
2009
Ximena Páez
IMPORTANTE:
Estos materiales audiovisuales
no sustituyen el uso de los
libros para estudiar fisiología
Ximena Páez Medicina ULA 2009
NOTA:
Para las clases y materiales del Sistema
Nervioso Autónomo, se ha seguido en gran parte
la organización y las ilustraciones del libro
Autonomic Nerves de L. Wilson-Pauwels, P-A.
Stewart y E.J. Akesson. B.C. Decker, 1997.
Ximena Páez Medicina ULA 2009
FUENTES
• Fox S.I. Human Physiology. 10th edition. McGraw-Hill, New York, 2008.
• McCorry L.K. Physiology of the Autonomic Nervous System. Am. J. Pharm. Edu. 71 (4): 78, 2007.
• Costanzo L.S. Physiology. 3er Ed. Saunders Elsevier, 2006.
• Ganong. W. F. Review of Medical Physiology. 22th Ed. Lange, 2005.
• Shen H. The autonomic nervous system. Memocharts Pharmacology. An integrated
minireview. Minireview LLC, Stow, 2004.
• Shen H. Drugs affecting adrenergic transmission. Memocharts Pharmacology. An
integrated minireview. Minireview LLC, Stow, 2004.
• Shen H. Drugs affecting cholinergic transmission. Memocharts Pharmacology. An
integrated minireview. Minireview LLC, Stow, 2004.
• Despopoulos A. Silbernagl S. Color Atlas of Physiology. 5th Ed. Thieme. 2003.
• Goodman & Gilman’s The Pharmacological Basis of Therapeutics 10th Ed. J.G. Hardman, L.E.
Limbird Eds. , A. Goodman Gilman Consulting Ed. McGraw-Hill, 2001.
• Wilson-Pauwels L., Stewart P.A. Akesson E.J. Autonomic Nerves. B.C Decker, 1997.
• Day M.D. Autonomic Pharmacology. Experimental y clinical aspects. Churchill Livingstone,
Edinburgh, 1979.
• Stoney S.D. Autonomic Nervous System en Essencial Human Physiology, en:
http://www.lib.mcgmedu/edu/eshuphysio/program/section8/8ch4/8ch4line.htm
Acceso: 28/10/08.
• Sheffield S. The Human Nervous System. En: GetBodySmart.com.
http://www.getbodysmart.com/ap/nervoussystem/menu/menu.html Acceso: 28/10/08.
Ximena Páez Medicina ULA 2009
SNA
I.
Introducción
II.
Sistema Nervioso Periférico
III.
SN Somático vs. SN Visceral o Autónomo
IV.
Anatomía funcional del SNA
V.
Divisiones Simpática y Parasimpática
VI. Neurotransmisión autonómica
VII.
Acciones autonómicas en órganos y tejidos
VIII.
Farmacotoxicología autonómica
IX.
Clínica autonómica
Ximena Páez Medicina ULA 2009
Botón
terminal
SISTEMA
NERVIOSO
AUTÓNOMO
NT
Varicosidades
VI. Neurotransmisión
autonómica
2da. parte
• T. Química Div. Parasimpática
• T. Química Div. Simpática
NT
Ximena Páez Medicina ULA 2009
Homeostasis:
balance dinámico entre
las divisiones autonómicas
Par
a s im
p át
ico
Reposo y digestión:
Domina el parasimpático
ico
t
á
p
S im
Pelear o correr:
Domina el simpático
www.colorado.edu
Ximena Páez Medicina ULA 2009
VI. Neurotransmisión
autonómica
2da. parte
• T.Química Div. Parasimpática
• T.Química Div. Simpática
Ximena Páez. Medicina ULA 2009
Vía parasimpática
VI. Neurotransmisión
autonómica
Vía simpática
SNC
SNC
Ganglio
Ganglio
R. nicotínico
R. nicotínico
ACh
ACh
R. muscarínico
R. adrenérgico
Efectores:
M. liso
Glándulas
NE
Efectores:
M. liso
Glándulas
Ximena Páez Medicina ULA 2009
VI. Neurotransmisión
autonómica
Sinapsis
Neurona Presináptica
cuerpo
axón
Neurona Postsináptica
sinapsis
Ximena Páez Medicina ULA 2009
**
VI. Neurotransmisi
ón
Neurotransmisión
auton
ómica
autonómica
Transmisión Div. Simpática
Neurotransmisores: NE
R. metabotrópicos: Adrenérgicos
α, β
Efectores: M.
liso
Glándulas
Mec. Señales intracelulares:
Ejs.
Vaso: M. liso α1
Corazón: Marcapaso β1
Cardiomiocito β1
Bronquios: M. liso β2
Ximena Páez. Medicina ULA 2009
VI. Neurotransmisión
autonómica
Sinapsis Simpática
N. preganglionar
Simpática
N. postganglionar Simpática
colinérgica
adrenérgica
colinérgica
colinérgica
Ximena Páez. Medicina ULA 2009
VI. Neurotransmisión
autonómica
Neurotransmisor
Terminal
ADRENÉRGICO
NE
Tomado: H. Shen Drugs affecting adrenergic transmission.
transmission. Memocharts
Captación
Ximena Páez. Medicina ULA 2009
VI. Neurotransmisión
autonómica
**
1.
2.
3.
4.
5.
6.
Captación precursor
Síntesis NE
Almacenamiento
Liberación
Interacción NT-receptor
Inactivación
a. Captura
b. Degradación enzimática
Ciclo metabólico NE
Ximena Páez Medicina ULA 2009
VI. Neurotransmisión
autonómica
**
Bios
íntesis NE
-E
Biosíntesis
NE-E
Tirosina
tirosinhidroxilasa
citoplasma
L-DOPA
L-DOPA descarboxilasa
citoplasma
Dopamina
DA β hidroxilasa
vesícula sináptica
NE
c. enterocromafines
médula adrenal
E
fenil N metiltransferasa
(PNMT)
Ximena Páez Medicina ULA 2009
VI. Neurotransmisión
autonómica
**
Inactivación de CA
• Recaptura en el terminal
más importante
• Degradación enzimática
MAO:
intraneuronal regula cantidad de NE
en vesículas
COMT:
en hígado inactiva CA circulantes
Ximena Páez Medicina ULA 2009
**Degradación Enzimática
VI.
ón
VI. Neurotransmisi
Neurotransmisión
auton
ómica
autonómica
PERIFERIA sangre
E
NE
COMT
MAO
METANEFRINA*
Ácido vanililmandélico
COMT
NORMETANEFRINA*
VMA
MAO
TERMINACIÓN
SIMPÁTICA
NE
MAO
productos intermedios
COMT
COMT
VMA
MHPG
* Aumentadas en sangre y orina en Feocromocitomas
Ximena Páez Medicina ULA 2009
VI. Neurotransmisión
autonómica
Receptores
NE, E
R. ADRENÉRGICOS
R. ADRENÉRGICOS
ALFA
BETA
(metabotrópicos)
(metabotrópicos)
Ximena Páez Medicina ULA 2009
Ubicaci
ón receptores
Ubicación
receptores
N.
áticas
N. simp
simpáticas
*
F. preganglionares
simpática
Médula
adrenal
E
Células efectoras
R. Nicotínicos
N. simpática postganglionar
simpática
NE
Corazón, M. liso,
Glándulas y N.
entéricas
R. Muscarínicos
R. adrenérgicos
Ximena Páez Medicina ULA 2009
VI. Neurotransmisión
autonómica
**
Receptores Adrenérgicos
α excitadores
β inhibidores
vasoconstricción
contracción esfínteres
contracción m. liso
relajación bronquios
relajación m. liso intestinal
relajación vesícula, útero, vejiga
relajación vasos coronarios,
pulmonares y de m. esquelético
Excepción:
Inhibidores en TGI
Excepción:
Excitadores en Corazón
Ximena Páez Medicina ULA 2009
Receptores
ADRENÉRGICOS
VI. Neurotransmisión
autonómica
**
Alfa
α1
Beta
α2
activan PLC
amplia
distribución
disminuye AMPc
inhibidores
moderada
distribución
Vasos
Esfínteres
Uréter
Hígado
Ojo
Terminal
nervioso
M. liso GI
Ximena Páez. Medicina ULA 2009
Todos activan adenililciclasa
β1 igual
afinidad
E - NE
Corazón
C. yuxtagl.
β2 abundantes
inhibidores
> afinidad E
Bronquios,hígado
vejiga, vesícula
Útero
Algunos vasos
β3
>afinidad NE
Tejido
adiposo
Tomado: H. Shen Drugs affecting adrenergic transmission.
transmission. Memocharts
VI. Neurotransmisión
autonómica
*
Receptores Adren
érgicos
Adrenérgicos
R. α más sensibles a NE
α1 los más abundantes
α2 en terminales simpáticos
inhiben liberación NE
R. β más sensibles a E
β2 los más abundantes
Ximena Páez Medicina ULA 2009
VI. Neurotransmisión
autonómica
**
Acci
ón diferencial de NE y E
Acción
• E mayor afinidad por receptores β2,
(vía aérea)
acción sobre corazón, β1 y β2
acción relajante sobre m. liso, β2
(vascular, bronquial, GI, GU)
• E actúa sobre α1 y β2 en vasos,
débil vasoconstricción
• NE actúa sólo sobre α1,
fuerte vasoconstricción
• NE neuronal limitada afinidad por β2
Ximena Páez Medicina ULA 2009
VI. Neurotransmisión
autonómica
**
Acción diferencial de NE y E sobre receptores
NE
E
α1
α2
contrae arteriolas (+)
enlentece digestión (-)
β1
estimula corazón (+)
β2
dilata bronquios (-)
Ximena Páez Medicina ULA 2009
VI. Neurotransmisión
autonómica
1. Transmisor-Receptor metabotrópico
2. Mecanismos transducción intracelulares
Sistema
Sistema
Sistema
Adenililciclasa
Guanililciclasa
Fosfolipasa C
Segundos mensajeros:
AMPc, GMPc. DG. IP3. Ca++
3. Acciones celulares
Apertura o cierre de canales
T
R
Mec. Intra
celulares
Acciones
Hiperpolarización o despolarización
Contracción o relajación músculo liso
Estimulación o inhibición de secreción
Ximena Páez Medicina ULA 2009
**
Mec
ñalización Intracelular
Mec.. Se
Señalización
α1
β1
Activa fosfolipasa C (PLC)
Aumenta Ca++
Activa adenililciclasa (AC)
Aumenta AMPc
Vasoconstricción
Saliva espesa
Constricción esfínteres
Taquicardia
Liberación renina
α2
Activa adenililciclasa (AC)
Aumenta AMPc
Inhibe adenililciclasa (AC)
Disminuye AMPc
Inhibe liberación NT
Inhibe digestión y
secreción insulina
β2
Broncodilatación
Relajación vesícula, útero, vejiga
Vasodilatación coronaria,
pulmonar, m. esquéletico
β3
Activa adenililciclasa (AC)
Aumenta AMPc
Lipolisis
Ximena Páez Medicina ULA 2009
VI. Neurotransmisión
autonómica
*
Receptores
ADRENÉRGICOS
NE
Alfa 1
Sistema Fosfolipasa C (PLC)
Proteína G
Fosfolipasa C
Inactivo
Ximena Páez Medicina ULA 2009
* *Receptores
ADRENÉRGICOS
Alfa 1
VI. Neurotransmisión
autonómica
Sistema PLC
NE
Proteína G
Fosfolipasa C
Activo
Acciones
Ximena Páez Medicina ULA 2009
VI. Neurotransmisión
autonómica
Sistema PLC
Receptor
activo
Enzima fosfolipasa C
(PLC) activada
Ximena Páez Medicina ULA 2009
Mecanismos señalización
intracelulares
Sistema PLC
Fosfolipasa C
(PLC) activada
Activación de
Proteinkinasa C
(PKC)
Ximena Páez Medicina ULA 2009
Transmisión Simpática
Receptores
ADRENÉRGICOS
*
Mecanismos señalización
intracelulares
Beta
Sistema Adenililciclasa (AC)
NE
Proteína Gs
Adenililciclasa
Inactivo
Ximena Páez Medicina ULA 2009
Transmisión Simpática
Receptores
ADRENÉRGICOS
NE
VI. Neurotransmisión
autonómica
*
Beta
Sistema AC
Proteína Gs
Adenililciclasa
Activo
Acciones
Ximena Páez Medicina ULA 2009
VI. Neurotransmisión
autonómica
Sistema AC
Receptor
activo
Enzima activada
AC
Proteína G
activa
Subunidad alfa
Ximena Páez Medicina ULA 2009
VI. Neurotransmisión
autonómica
Sistema AC
Fosforilación
de enzimas
Enzima adenililciclasa activada
AC
Activación PKA
Fosforilación de
proteínas canal
abiertos o
cerrados
Ximena Páez Medicina ULA 2009
Transmisión
adrenérgica
Varicosidades de
terminales autonómicos
en pared intestinal
Axones simpáticos
autonómicos
(TH en verde)
plexo mientérico ratón
http://
commons.wikimedia.org/
/wiki/
http://commons.wikimedia.org
wiki/File:Immunohistochemistry.png
Ximena Páez Medicina ULA 2009
Transmisión
adrenérgica
* **
α1
Ximena Páez Medicina ULA 2009
α2
β1
β2
R. Adrenérgico
α1
**
Proteína Gq
Activación PLC
Aumento de Ca++
Apertura canales K+
α1
Fenilefrina (+)
Prazosin (-)
Inhibición
secreción
bronquial,
páncreática
Vasoconstricción
Contracción esfínteres
Contracción m. liso uréter
Contracción esf. uretrales
Midriasis, erección pelo
Gluconeogénesis
(hígado)
Ximena Páez Medicina ULA 2009
* **
M
úsculo liso
Músculo
Vascular R α
1
α1
NE
Fosfolipasa C
α1
IP3
++ intracelular
Aumenta
Aumenta Ca
Ca++
intracelular
Vasoconstricci
ón
Vasoconstricción
Ximena Páez Medicina ULA 2009
R. Adrenérgico
α2
**
Proteína Gi, Go
Inhibición AC
Disminución AMPc
Disminución
entrada Ca++
α2
Disminución Ca++
Clonidina (+)
Yohimbina (-)
Disminución sec. GI,
insulina
Inhibición liberación
NT: NE, ACh
Hiperpolarización
Disminución contracción
m. liso GI
Ximena Páez Medicina ULA 2009
Transmisión
Simpática
**
Estimulaci
ón Simp
ática
Estimulación
Simpática
Inhibe Parasimpático
Preganglionar
Receptores α2
Terminales
presinapticos
N. Simpática
postganglionar
NE
N. Parasimpática
Preganglionar
R. adrenérgicos
α2
N. Parasimpáticas
postganglionares
Inhiben
liberación
ACh
Ximena Páez Medicina ULA 2009
R. Adrenérgico
β1
**
Corazón
Músculo
Proteína Gs
Activación AC
Aumento AMPc
Aumento PKA
Fosforilación canal Ca++
Aumenta entrada Ca++
β1
Isoproterenol (+)
Atenolol (-)
Aumenta FC, velocidad conducción
Aumenta fuerza contracción
Aumenta liberación renina (riñón)
Ximena Páez Medicina ULA 2009
Transmisión
Simpática
Coraz
ón
Corazón
Marcapasos
***
asa
l
c
i
c
nilil
e
d
A
Apertura
canal de Ca++
NE
β1
Aumenta
entrada Ca++
Aumenta
disparos PA
Aumenta FC
Ximena Páez Medicina ULA 2009
NE
Adenilciclasa
Canal Ca++
Coraz
ón
Corazón
M
úsculo
Músculo
β1
***
++ intracelular
Aumenta
Aumenta Ca
Ca++
intracelular
Aumenta fuerza
de contracci
ón
contracción
Ximena Páez Medicina ULA 2009
R. Adrenérgico
β2
**
Proteína Gs
Activación AC
Aumento AMPc
Aumento PKA
Fosforilación canal K+
Hiperpolarización
Disminución entrada Ca++
VI. Neurotransmisión
autonómica
Bronquio
Músculo
Apertura
canal de K+
Hiperpolarización
NE
β2
Isoproterenol (+)
Salbutamol (+)
Ximena Páez Medicina ULA 2009
Relajación m. liso
Broncodilatación
Vasodilatación m. esquelético
Relajación vejiga, útero
Glucogenolisis (hígado, músculo)
VI. Neurotransmisión
autonómica
Transmisión
Simpática
Interacción
T-R
NE
AC
Canal Iónico
membrana
β2
Prot G
se disocia
AC se
activa
AMPc
Fosforila
otras proteínas
AMPc activa PK
que abre canales
Ximena Páez Medicina ULA 2009
***
Transmisión
Simpática
Bronquios
M
úsculo liso
Músculo
K+
K+
Adenilciclasa
Activada
K+
K+
Apertura
canal K+
NE
β2
Hiperpolarizaci
ón
Hiperpolarización
por
por salida
salida K+
K+
++
Disminuci
ón entrada
Disminución
entrada Ca
Ca++
Relajaci
ón mus liso
Relajación
Ximena Páez Medicina ULA 2009
VI. Neurotransmisión
autonómica
R. Adrenérgico
β3
Proteína Gs
Activación AC
Aumento AMPc
β3
Adipocito
Activación PKA
Activación lipasa
Aumento ácidos grasos
NE
β3
Lipasa
Ac. grasos
TG
Lipolisis
Termogénesis
Ximena Páez Medicina ULA 2009
**
Mec
ñalización Intracelular
Mec.. Se
Señalización
Intracelular
Transmisi
ón
Transmisión
Simp
ática
Simpática
α1 Gq: Músculo liso, hígado
activación PLC, aumento Ca++ i,
aumento contracción m. liso, hiperglicemia
α2 Gi: Terminales nerviosos, páncreas
disminuye activación AC, disminuye AMPc
disminuye Ca++ i, disminuye liberación NT
y secreción insulina
β1 Gs: Corazón
activación AC, aumento AMPc,
apertura canales Ca++, aumenta FC
y contracción
β2 Gs: Bronquios
activación AC, aumenta AMPc,
apertura canales K+, relajación muscular
β3 Gs: Tejido adiposo
activación AC, aumenta AMPc, lipolisis
Ximena Páez Medicina ULA 2009
R. Adrenérgicos
Acciones
Músculo liso
Vasoconstricció
Vasoconstricción
Midriasis
Erecció
Erección pelo
Contracció
Contracción
esfí
esfínteres, uré
uréter
Glá
Glándulas
Salivació
Salivación
Disminució
Disminución secreció
secreción
bronquial, pancreá
pancreática
Hígado
VI. Neurotransmisión
autonómica
***
Terminal
Disminuye
liberació
liberación NT
M. liso GI
Glándulas GI
Disminució
Disminución
contracció
contracción y
Secreció
Secreción
Disminució
Disminución insulina
Corazón
Músculo liso
Riñon
Hígado
Aumenta
FC
Conducció
Conducción AV
Contractilidad
Aumenta
liberació
liberación
renina
Broncodilatació
Broncodilatación
Vasodilatació
Vasodilatación
Relajació
Relajación
vejiga, útero,
vesí
vesícula
Adipocitos
Lipolisis
Glucó
Glucógenolisis
Gluconeogé
Gluconeogénesis
Glucogenolisis
Gluconeogé
Gluconeogénesis
Tomado: H. Shen Drugs affecting adrenergic transmission.
transmission. Memocharts
Ximena Páez. Medicina ULA 2009
**
Ganglio paravertebral
A.
N. Simpáticas
Pregangl.
N. pregl
Receptores
nicotínicos
N. postgl
ACh
A vísceras
B.
N. Simpáticas
Postgangl.
Ganglio
preaórtico
VI. Neurotransmisión
autonómica
Músculo
liso
NE
División
Simpática
Receptores
adrenérgicos
α o β
Ximena Páez Medicina ULA 2009
**
Ganglio
paravertebral
N. pregl
N. postgl
División
Simpática
Vísceras
C.
Pared
Mus cardiaco
Marcapasos
E. Piel
Gl. sudoríparas
NE
E y
NE
Gl. Suprarrenal
ACh
F. Postgangl.
simpáticas
colinérgicas
R. muscarínicos
D.
Ximena Páez Medicina ULA 2009
VI. Neurotransmisión
autonómica
Asta
Intermediolat
F. pregang.
simpáticas
Ganglio
preaórtico
División
Simpática
F. postgang.
simpáticas
F. enterofugales
Inhibición motilidad
Ximena Páez Medicina ULA 2009
**
Transmisi
ón Simp
ática
Transmisión
Simpática
NT Receptor
Efectores
2do mensajero
Efecto
NE
α1
Mus liso vascular
Gq/IP3
NE
α2
Terminales
presinápticos
glandulares
Disminución Disminución Ca++,
AMPc/Gi
Inhib. liberación NT
Aumento Ca++
Contracción muscular
Inhib secreción
NE
β1
Cardiomiocitos
Aumento
AMPc/Gs
Aumento Ca++ y fuerza
contracción
NE
β1
Marcapasos cardiacos
Aumento
AMPc/Gs
Aumento gCa++
Despolarización más
rápida
Aumento frec PA
NE
β2
Mus liso vascular
coronario y pulmonar
Bronquios
Aumento
AMPc/Gs
Aumento gK+,
Hiperpolarización,
Disminución
transmisión PA,
Relajación muscular
Ximena Páez Medicina ULA 2009
Receptores, mecanismos se
ñales, NT
señales,
α1
α2
Aumento IP3, DAG
Disminución AMPc;
aumento gK+ y disminución gCa++
Metabotrópicos
β1
β2
Aumento AMPc
Aumento AMPc
E
NE
(E>>NE)
Ximena Páez Medicina ULA 2009