fisiología i_t9_transmisión sináptica

T9.-TRANSMISIÓN SINÁPTICA

T9.-TRANSMISIÓN SINÁPTICA. ÍNDICE

1.- Transmisión sináptica

2.- Tipos de sinapsis

2.1 Eléctricas

2.2 Químicas

3.- Reciclaje de las vesículas sinápticas

4.- Potencial postsináptico

4.1 Generación de PEPs

4.2 Generación de PIPs

5.- Integración y modulación neuronal

5.1 Sumación temporal

5.2 Sumación espacial

6. Circuitos neuronales

6.1 Circuito divergente

6.2 Circuito convergente

7. Inhibición presináptica-postsináptica

1. TRANSMISIÓN SINÁPTICA

• Sinapsis: región de contacto entre dos células

• El potencial de acción en la célula presináptica

determina la excitación (potencial postsináptico

excitatorio) o inhibición (potencial postsináptico

inhibitorio) de la otra (postsináptica)

Sinapsis axosomática

Sinapsis axodendrítica

Sinapsis axoaxonal

Sinapsis dendrodendrítica

2. TIPOS DE SINAPSIS

Sinapsis

Químicas

Eléctricas

2. TIPOS DE SINAPSIS

• Según el mecanismo de transmisión las sinapsis se

pueden clasificar:

SINAPSIS ELÉCTRICAS SINAPSIS QUÍMICAS

Sin flujo de corriente directa Con flujo de corriente directa

• Existen uniones

comunicantes que

permiten el flujo directo

de corriente entre las

células adyacentes

• Objetivo:

sincronización de la

actividad eléctrica

• Se dan en:

o Las células cardíacas

o Las células musculares

lisas

o Las neuronas

2.1 SINAPSIS ELÉCTRICAS

• Uniones comunicantes

flujo directo de corriente

• Cierta pérdida de corriente

• Transmisión con poco

retardo

• Bidireccional

2.1 SINAPSIS ELÉCTRICAS

2.1 SINAPSIS ELÉCTRICAS

2.1 SINAPSIS ELÉCTRICAS

• Predomina en el SNC

• Mediada por una

sustancia química

(neurotransmisor)

• Existe retardo

• Unidireccional

• Core denso y core

claro

2.2 SINAPSIS QUÍMICAS

• Experimento de Otto Loewi (1926)

2.2 SINAPSIS QUÍMICAS

Figure 8-20

2.2 SINAPSIS QUÍMICAS

2.2 SINAPSIS QUÍMICAS

Figure 8-21 - Overview

SUCESOS DURANTE LA SINAPSIS QUÍMICA

2.2 SINAPSIS QUÍMICAS

Figure 8-21, step 1

SUCESOS DURANTE LA SINAPSIS QUÍMICA

2.2 SINAPSIS QUÍMICAS

Figure 8-21, step 2

SUCESOS DURANTE LA SINAPSIS QUÍMICA

2.2 SINAPSIS QUÍMICAS

Figure 8-21, step 3

SUCESOS DURANTE LA SINAPSIS QUÍMICA

2.2 SINAPSIS QUÍMICAS

Figure 8-21, step 4

SUCESOS DURANTE LA SINAPSIS QUÍMICA

2.2 SINAPSIS QUÍMICAS

Figure 8-21, step 5

SUCESOS DURANTE LA SINAPSIS QUÍMICA

2.2 SINAPSIS QUÍMICAS

SUCESOS DURANTE LA SINAPSIS QUÍMICA

2.2 SINAPSIS QUÍMICAS

2.2 SINAPSIS QUÍMICAS

Modelo experimental utilizado por Rodolfo Llinás para probar

que la liberación del NT es dependiente de calcio. El modelo

utilizado fue la sinapsis del axon gigante de calamar

LA LIBERACIÓN DEL NT ES DEPENDIENTE DE CALCIO

Resultados del experimento de Linás y colaboradores

2.2 SINAPSIS QUÍMICAS LA LIBERACIÓN DEL NT ES DEPENDIENTE DE CALCIO

• Las características que definen a un neurotransmisor

son:

o La sustancia debe estar presente dentro de la

vesícula sináptica.

o La sustancia debe secretarse en respuesta a una

despolarización presináptica y la liberación debe ser

calcio dependiente.

o Los receptores específicos para esa sustancia deben

estar presentes en la membrana de la célula

postsináptica

2.2 SINAPSIS QUÍMICAS

CARACTERÍSTICAS DE UN NT

• Las moléculas de neurotransmisor se empaquetan en las

vesículas, acumulándose en la terminación axónica

presináptica. Se libera una cantidad fija de NT

denominada cuanto

cuanto

2.2 SINAPSIS QUÍMICAS

LIBERACIÓN CUÁNTICA DEL NT

Experimento realizado por Katz (1950-1960) que fue la prueba

evidente de la liberación cuántica del NT. El modelo que se

utilizó fue la unión neuromuscular en la rana

2.2 SINAPSIS QUÍMICAS

LIBERACIÓN CUÁNTICA DEL NT

MEPP: potencial miniatura de placa motora

2.2 SINAPSIS QUÍMICAS

LIBERACIÓN CUÁNTICA DEL NT

3. RECICLAJE DE LA VESÍCULA SINÁPTICA

RESUMEN: SECUENCIA DE SUCESOS EN SINAPSIS QUÍMICA

1- LIBERACIÓN DEL NEUROTRANSMISOR

- En reposo NT en vesículas

- Llegada de PA apertura de canales de

Ca2+ voltaje dep y entrada de Ca2+ unión

de vesículas a membrana liberación de NT

2. ACCIÓN DEL NT

- Difusión por hendidura hasta que se une a

receptores de membrana postsinápticos:

- apertura de canales iónicos

o bien

- activación de enzimas (efecto sobre otros

canales o segundos mensajeros)

cambio de Vm célula postsináptica

(POTENCIALES POSTSINÁPTICOS)

3. ELIMINACIÓN DEL NT

Recaptación, difusión y/o degradación

enzimática

2.2 SINAPSIS QUÍMICAS

Neurona presináptica Neurona postsináptica

Motoneurona Músculo esquelético

- Conexión directa entre citoplasmas (gap o

conexones)

- Transmisión directa de iones

- Elevada rapidez

- No hay conexión directa

- Hendidura sináptica

- Mediador químico = NEUROTRASMISOR

ELÉCTRICAS QUíMICAS

SINAPSIS ELÉCTRICAS-SINAPSIS QUÍMICAS

La liberación del neurotransmisor de una vesícula

sináptica induce un cambio en el potencial de la

membrana postsináptica denominado potencial

postsináptico unitario

Los potenciales postsinápticos pueden ser:

• Potencial postsináptico excitatorio (PEPs)

• Potencial postsináptico inhibitorio (PIPs)

4. POTENCIALES POSTSINÁPTICOS

• Potencial postsináptico excitatorio (PEPs)

o Genera una despolarización y una respuesta estimulante

o La despolarización puede alcanzar el umbral generando un potencial de acción

• Potencial postsináptico inhibitorio (PIPs)

o Genera una hiperpolarización y una respuesta inhibitoria

o La hiperpolarización aleja el potencial de membrana del valor umbral

4. POTENCIALES POSTSINÁPTICOS

4. POTENCIALES POSTSINÁPTICOS

4.1 GENERACIÓN DEL PEPS

4.2 GENERACIÓN DEL PIPS

ESQUEMA GENERACIÓN PEPs-PIPs

Table 8-3

COMPARACIÓN POTENCIAL GRADUADO-PA

Para que en una neurona postsináptica aparezca un potencial de

acción se necesita la participación de varias sinapsis. A este

fenómeno se le denomina sumación.

5. INTEGRACIÓN Y MODULACIÓN NEURONAL

Figure 8-26

5. INTEGRACIÓN Y MODULACIÓN NEURONAL

5. INTEGRACIÓN Y MODULACIÓN NEURONAL

5. INTEGRACIÓN Y MODULACIÓN NEURONAL

Cuando las mismas fibras presinápticas descargan

potenciales de acción en una sucesión rápida, se

suman los PPSE individuales

5.1 SUMACIÓN TEMPORAL

5.1 SUMACIÓN TEMPORAL

Cuando dos o más aferencias presinápticas son

activadas al mismo tiempo se suman sus PPSE

individuales

5.2 SUMACIÓN ESPACIAL

5.2 SUMACIÓN ESPACIAL

El microelectrodo registra los potenciales postsinápticos

generados por la actividad de dos sinapsis excitatorias (E1 y E2)

y una sinapsis inhibitoria (I)

1. El disparo del potencial de acción

de cada neurona genera un PEPs

por debajo del valor umbral

2. Los PEPS llegan a la zona de

disparo, se suman y se alcanza el

valor umbral

3. Se genera un potencial de acción

1. El disparo del potencial de acción

de una neurona inhibitoria (PIPs)

disminuye, en la zona de disparo,

el valor de los PEPS que generan

las otras dos neuronas

2. NO se genera un potencial de

acción

5.2 SUMACIÓN ESPACIAL

5.2 SUMACIÓN ESPACIAL

Resultado de los registros de los potenciales postsinápticos

obtenidos en el caso de que haya sumación o no

POR LO TANTO LA SUMACIÓN….

Figure 8-25 - Overview

6. CIRCUITOS NEURONALES

6.1 CIRCUITO DIVERGENTE

Circuito divergente

6.2 CIRCUITO CONVERGENTE

Circuito convergente

Figure 8-29 - Overview

7. INHIBICIÓN PRESINÁPTICA-POTSINÁPTICA

Figure 8-29a - Overview

7. INHIBICIÓN PRESINÁPTICA-POTSINÁPTICA

Figure 8-29a, step 1

7. INHIBICIÓN PRESINÁPTICA-POTSINÁPTICA

Inhibición presináptica

Figure 8-29a, step 2

7. INHIBICIÓN PRESINÁPTICA-POTSINÁPTICA

Inhibición presináptica

Figure 8-29a, step 3

7. INHIBICIÓN PRESINÁPTICA-POTSINÁPTICA

Inhibición presináptica

Figure 8-29b - Overview

7. INHIBICIÓN PRESINÁPTICA-POTSINÁPTICA

Inhibición postsináptica

Figure 8-29b, step 1

7. INHIBICIÓN PRESINÁPTICA-POTSINÁPTICA

Inhibición postsináptica

Figure 8-29b, step 2

7. INHIBICIÓN PRESINÁPTICA-POTSINÁPTICA

Inhibición postsináptica

Figure 8-29b, step 3

7. INHIBICIÓN PRESINÁPTICA-POTSINÁPTICA

Inhibición postsináptica

Figure 8-29b, step 4

7. INHIBICIÓN PRESINÁPTICA-POTSINÁPTICA

Inhibición postsináptica