sinapsis 1
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Universidad Adventista de las Antillas Departamento de Ciencias Naturales
Jose A C
arde-Serrano
Capítulo 12
Tejido Nervioso
Objetivos
• Describir las dos principales divisiones del sistema nervioso y sus características.
• Identificar las estructuras de una neurona típica.
• Describir la localización y función de la neuroglia.
• Explicar como el potencial de membrana en reposo es creado y mantenido.
• Describir los eventos envueltos en la generación y propagación de un potencial de acción.
Objetivos (continuación)
• Describir la estructura y función de una sinapsis.
• Nombrar los principales neurotransmisores.
• Explicar el procesamiento de información en el tejido nervioso.
Introducción al Sistema Nervioso - Funciones
• Sistema Nervioso
• Control • Funcion Sensorial
• Funcion Integradora
• Funcion Motora
Introducción al Sistema Nervioso - Control
• Sistema Nervioso• Provee respuestas breves y rápidas a los estímulos
• Sistema Endocrino• Ajusta las respuestas metabólicas y dirige cambios a largo
plazo
• Sistema Nervioso incluye• Todo el tejido nervioso del cuerpo
• Cerebro, cordon espinal, receptores y nervios
• Unidad básica = neurona
• Neuroglia= tejido conectivo nervioso
Divisiones del Sistema Nervioso
• SNC (Sistema Nervioso Central) • Encéfalo y cordon o médula espinal
• Integracion, procesamiento,almacena y coordinacion
• SNP (Sistema Nervioso Periferal) • Tejido nervioso fuera del SNC
• Nervios: craneales y espinales
• División aferente lleva información sensorial de los receptores
• División eferente lleva impulsos motores a los efectores• División eferente incluye al sistema nervioso somático - musculos
esqueletales
• Sistema nervioso autónomo - visceras, glandulas
• Simpatico - gasto de energia, emergencias, Fight or Fly (FoF)
• Para-simpatico - reserva energia, Rest or Repose (RoR)
Histologia:
- Neuronas - especializadas en transmision de impulso nervioso o el potencial de accion (no regeneran)- Neuroglia - tejido conectivo asociado a neuronas (regeneran)
Gliomas
• Soma (cuerpo) -
• Nucleo y nucleolo - Nissl (gris), RER, Mitoc
• Pericarion (citoplasma) - no centriolos
• Neuro-Citoesqueleto - Neurofilamentos, neurotubulos y neurofibrillas
• Dendritas - procesos que salen del cuerpo, terminan en
• Espinas dendriticas • Montículo axónico - segmento inicial unido al cuerpo
• Axón - proceso citoplasmico, propaga potencial de accion
• Axoplasma, axolema - lisosomas, neurocitoesqueleto
• Colaterales
Estructura de la neurona
Figure 12.2b
Anatomía de una neurona multipolar
•Terminación axónica - telodendrias
•Bulbo terminal sináptico
•Capas de mielina
•Nodos de Ranvier
Figure 12.4
Clasificación estructural de las neuronas
• Anatómica (estructural)• Anaxonica - axones y
dendritas no se distinguen, cerebro y sentidos especiales
• Bipolar - dendritas y axon separados por el soma; sentidos especiales, pequenas
Figure 12.4
Clasificación estructural de las neuronas
• Unipolar - dendrita y axon continuos; soma a un lado, sensoriales periferales, largas
• Multipolar - 1 axon y 2 dendritas; comunes en sl SNC, controlan musculos
• Neuronas sensoriales - • Forman la división aferente del SNP
• Llevan información desde__________ hacia__________
• Exteroceptores - tacto, temperatura, presion, especiales
• interoceptores (visceroreceptores) - digestivo, respiratorio, urinario, cardiovascular, presion profunda y dolor
• propioceptores - articulaciones y tendones
• Ganglios sensoriales - agregados de cuerpos celulares fuera en el SNP
• Neuronas motoras• Forman la división eferente del SNP
• Somaticas y autonomas
• Ganglios autonomos
• Ínterneuronas (neuronas de asociación)• Localizado en el SNC
• Distribuye la información sensorial y coordinan la respuesta motora
Clasificación funcional de la neurona
• Cuatro tipos de neuroglia en el SNC • Células epindemarias: Revisten ventrículos cerebrales y canal central
• CSF - Fluido Cerebro Espinal: circulacion, amortigua, nutrientes, gases
• Ciliadas, secretoras, sensoriales: CSF
• Astrocitos : Mas grandes y numerosos
• Metabolismo de los neurotransmisores:absorben y reciclan
• Equilibrio de K+ , CO2, reparacion de tejido neural
• BBB - Barrera hematoencefalica
• Oligodendrocitos• Producen la vaina de mielina en los axones del SNC
• Microglia• Células fagocíticas, derivadas de los monocitos
Neuroglia del SNC - Tejido Conectivo SN
• Dos tipos de neuroglia en el SNP • Células satélites
• Rodean el cuerpo celular de las neuronas dentro de los ganglios
• Ganglios: cuerpos celulares de neuronas en el SNP
• Regulan el ambiente alrededor de las neuronas
• Neurolemocitos (Células de Schwann) • Revisten los axones en el SNP (mielinados o no)
• Forman la vaina de mielina en segmentos
Neuroglia del SNP
Animation: Nervous system anatomy reviewPLAY
Reflejos
-Respuestas rapidas y automaticas a un estimulo
-Permiten hacer ajustes rapidos PLT: homeostasis
-Receptor - integrador - efector
-Reflejos neurales; compuestos por: receptor periferal- fibras sensoriales - SNC - fibras motoras - efectores periferales
-Reflejos endocrinos - la respuesta es via mensajeros quimicos
Arco Reflejo
- Reflejo mas simple: desde receptor a efector
1. Llega estimulo al Receptor -
2. Neurona Sensorial - potencial de accion, via raiz dorsal
3. Procesamiento, integracion, - SNC
- simples - neurona S a neurona M
- Complejos - varias interneuronas
4. Neurona Motora - potencial de accion, via raiz ventral
5. Respuesta al Efector - musculos, glandulas
Feedback Negativo!!
Copyright © 2004 Pearson Education, Inc., publishing as Benjamin Cummings
Fundamentals of
Anatomy & PhysiologySIXTH EDITION
Frederic H
. Martini
PowerPoint® Lecture Slide Presentation prepared by Dr. Kathleen A. Ireland, Biology Instructor, Seabury Hall, Maui, Hawaii
Fig. 13-14, p. 440
Reflejo Simple: para “quitar la mano”
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Fundamentals of
Anatomy & PhysiologySIXTH EDITION
Frederic H
. Martini
PowerPoint® Lecture Slide Presentation prepared by Dr. Kathleen A. Ireland, Biology Instructor, Seabury Hall, Maui, Hawaii
Fig. 13-6a, p. 429
Nervios - grupos de fibras periferales
-Nervios en SNP/tractos en SNC
-Capas que los rodean
-Epineuro - nervio
-Perineuro - fasciculos
-Endoneuro - axones
-Materia blanca - nervios y tractos mielnados
-Materia gris - nucleos y ganglios
-Mixtos?
• Lugar de comunicación intercelular • Neuronas presinápticas y postsinpticas
• Neurotransmisores se liberan del terminal sináptico de la neurona pre-sináptica• Afectan la actividad de las postsinápticas
• Ejs - neurona - neurona - interneuronal
- neurona - muscular - neuromuscular
- neurona - glandula - neuroglandular
- manija sináptica - terminación en las interneuronales
- Membranas pre y post sinápticas
Sinapsis
Figura 12.3 Estructura de una sinapsis típica
Figure 12.3
Transporte axoplasmico -kinesinas-anterogrado-retrogrado-rabia
Impulsos nerviosos
-Potencial de Membrana:
-Por gradientes quimicos y electricos
-Exceso de cargas positivas fuera de la membrana
-Escacez de cargas positivas dentro de la membrana
-Esa diferencia en cargas es un potencial
-La membrana esta polarizada - si hay ese potencial
-La magnitud del potencial se mide en V o mV
Impulsos nerviosos
-Potencial de Reposo
-En neuronas que no estan conduciendo impulos = -70 mV
-Por gradientes quimicos y electricos
-Se mantienen por la permeabilidad de la membrana
-Se mantiene por la bomba de Sodio y Potasio
-Saca Na+ y entra K+
-Mantiene el desbalance en cargas + por eso fuera es mas + q dentro
Impulsos nerviosos
-Potencial Local
-En algun punto de la neurona ocurre un pequeno cambio del potencial
-Exitacion - estimulo abre canales de Na y la membrana se depolariza o sube de -70 a 0mV
-Inhibicion - estimulo abre canales de K, la membrana se hiperpolariza, 0 baja mas aun a -90mV
• Gradiente electroquímico• Suma de todas las fuerzas químicas y eléctricas actuando a
través de la membrana celular
• Intercambio entre la bomba de sodio-potasio estabiliza el potencial de membrana en reposo en ~70 mV
El potencial transmembranal en reposo
Toda actividad neuronal ocurre por eventos en la membrana
Potencial de reposo - potencial de membrana en reposo
Potencial graduado (local)- cambio “localizado” en el potencial de reposo
Potencial de accion-impulso que se propaga a lo largo del axon
Actividad sinaptica- resulta en otro potencial graduado en la prox neurona
• -90mv- por que la celulas es altamente permeable a K+; este es el potencial de equilibrio para K+
• Aunque el gdte electroquimico para Na+ grande, la permeabilidad en la membrana es poca, PLT Na+ no afecta tanto el potencial de reposo, lo hace un poco menos negativo
• La bomba Na+/K+ saca 3 Na+ y entra 2 K+, estabiliza el potencial cuando la razon pasiva de entrada y salida de Na+ y K+ es 3:2
• Al potencial de reposo, ambos mecanismos pasivos y activos estan en balance aprox -70mV
Resumen Potencial de Reposo
• Cambio en potencial que disminuye con la distancia• Cambio en la membrana que no se esparce del lugar de la
estimulacion
• Generado por: un canal (Na+) que abra (no leak)
• Despolarización - cualquier cambio hacia 0 mV o hacia +• Corriente local - movimiento de cargas + paralelo a la superficie
celular
• Disminuye con la distancia, depende de la intensidad del estimulo
• Repolarizacion - regreso al potencial de reposo - bombas y canales
• Hiperpolarización - por apertura de canal de K+, sale +
Potencial local
• Aparece cuando una región de la membrana se despolariza hasta alcanzar el umbral : -70 -->60;55 -->
• Membrana se despolariza local y se activan los canales de sodio regulados por voltaje…Depolarizacion rapida
• Inactivación de los canales de sodio, activación de los canales de potasio (+30mv)
• Sale K+ en exceso por ambos gradientes
• Inactivación de los canales de potasio
• Regreso a una permeabilidad normal -70
• Umbral
• Todo o Nada
Potencial de acción
Animation: The action potentialPLAY
Figure 12.16.2
Generación de un potencial de acción
Propagacion de cambios en el potencial de membrana
Depolarizacion hasta el Umbral -
Todo o nada
• Generación del potencial de acción sigue el principio del todo o nada -
• Periodo refractorio - desde el comienzo del potencial de acción hasta que regresa al potencial de membrana regresa a reposo
• Propagación continua (Conduccion)• Propagación del potencial de acción a través de la
membrana completa en una serie de pequeños pasos (axon no mielinado)
• Propagación saltatoria• El potencial de acción se propaga de nodo a nodo,
saltando la membrana internodal (axon mielinado)
Características del potencial de acción
Figure 12.17
Figura 12.17 Propagación continua
Segmentos adyacentes…
Potencial local, corriente local, …
Figure 12.18.1
Figura 12.18 Propagación saltatoria
Segmentos separados…
Mielina crea resistencia a iones
Mas rapido y mas costo efectivo en ATP
• Basado en su diámetro, mielinización y velocidad de propagación• Fibras tipo A - grandes, mielinados rapidos
• SNC, sensorial, balance, posicion,, motora esqueletal
• Fibras tipo B - pequenos, mielinados, no tan rapidos• SNC sensorial temp , dolor, tacto; motores: musculos viscerales
• Fibras tipo C - no mielina, pequenos, lentos
• Ej: A son 10 veces mas gruesos pero 150 veces mas rapidos
Clasificación del axón
• Potencial de acción viaja como potenciales de accion a través del axón • Impulsos nerviosos
• Información se transmite ademas de por el axon; • de una celula a otra o de la neurona pre-sináptica a la célula
post-sináptica
Impulso nervioso
• Eléctrica• Rara, tanto en SNC como SNP
• Las células pre- y post-sinápticas están unidas por proteínas de la membrana (conexones)
• Comunicación por gap junctions
• Como si tuvieran una sola membrana
• Rapidas, eficientes
• Ojo, ganglio ciliar
Propiedades generales de la sinapsis
• Sinapsis química • Mas comunes
• Celulas no estan directamente acopladas, PLT mas dinamicas
• No esclavitud entre PreS y PostS: ajustes o afinacion
• Neurotransmisores excitadores producen despolarización y promueven la generación del potencial de acción
• Neurotransmisores inhibidores producen una hiperpolarización e inhiben el potencial de acción (Porque inhiben?)
• El efecto de NT en una membrana postsinaptica depende de las propiedades del receptor y no de la naturaleza del NT
• Ach: efectos diferentes dependendo de la celula postS
Propiedades generales de la sinapsis
• Liberan acetilcolina (ACh) - union NeuroMuscular• En uniones NeuroM esqueletales
• Sinapsis del SNC
• Todas las uniones Neurona-Neurona del SNP
• Todas las uniones NeuroM y NeuroGland del SNA
Sinapsis colinergicos
• Eventos en sinapsis colinergica (12-6)• Llega PA y depolariza la manecilla sinaptica: Cambia Voltaje
• Entra Ca+2 extracelular a la manecilla y se activa exocitosis de ACh (canales de Ca+2 tipo… y luego bombas de Ca+2)
• ACh se une al receptor y depolariza la membrana post S; PLT canales de Na+ abren (tipo de canales de Na+…)
• Propagacion mientras …AChE degrada Ach=
Sinapsis colinergicos
• Atraso sináptico: tiempo entre la llegada del potencial de accion a la manecilla y el efecto en la membrana postS• Ocurre debido a que el influjo de Ca+2 y la liberación del
neurotransmisor toman tiempo
• Fatiga sináptica ocurre cuando las reservas de Ach se consumen: sintetizada vs reciclada
Sinapsis colinergicos
Animation: Overview of a cholinergic synapsePLAY
Figura 12.19 Función de una sinapsis colinergicas
Figure 12.19.1
• Comunicación quimica compleja• 1 NT vs Varios NT
• Norepinefrina: Sinapsis adrenergicas - exitador• SNC y SNA - mecanismo distinto a ACh
• Dopamina - en cerebro - inhibidor/exitador• Importante en movimiento de precision, evita sobre
estimulacionParkinson
• Serotonina - estimulador estado emocional, atencion• Depresion - Prozac, Soloft - inhibe reabsorcion de serotonina,
mejor depresion
• GABA (ácido gamma amino butírico) -inhibidor, ansiedad
Otros neurotransmisores
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