la neurona
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Dra. Silia de AlegríaAbril de 2010
LA NEURONA Es la unidad funcional del Sistema Nervioso. Término acuñado por Waldeyer en 1891. Las neuronas son las células excitables del tejido
nervioso porque conducen los impulsos nerviosos. Se originan de los neuroblastos de: El tubo neural. La cresta neural.
Clasificación de las neuronas Se clasifican de acuerdo a diferentes criterios:2. Morfología o apariencia.3. Localización anatómica4. Sensoriales o motoras.5. Velocidad de conducción6. Diámetro de la fibra.7. Si son mielinizadas o no.
Morfología de la Neurona
Célula individual compuesta de: Cuerpo celular, perikaryon o soma. Número variable de procesos que salen del soma: *Dendritas *Axón
Clasificación morfológica Según las proyecciones que salen del soma: Neuronas monopolares: Tienen una sola proyección que sale del soma Se ramifica en dos procesos: Central: Dirigido hacia el SNC. Periférico: Dirigido opuesto al SNC. Ejm: Células del ganglio dorsal de los nervios
espinales (SNP). Llevan información de los receptores sensitivos al tacto, presión, dolor, temperatura.
Clasificación morfológica Neuronas bipolares: Tienen dos proyecciones prominentes, una conduce
impulsos hacia el soma y la otra fuera del soma. Se encuentran en:
* La retina * Ganglios coclear y vestibular * El epitelio olfatorio
Clasificación morfológica Neuronas multipolares: El tipo más común. Abundan en el SNC y el SNP. Tienen varios tipos de procesos: Dendritas: Procesos cortos muy ramificados,
especializados para recibir estímulos de otras células.
Axón: Un proceso largo que sale del soma
Clasificación morfológica Según las proyecciones que salen del cuerpo
Clasificación según la dirección del impulso Monopolares y Bipolares Los impulsos van hacia el soma. Multipolares Las dendritas reciben estímulos. Los impulsos salen por el axón.
Fibras Nerviosas Son los procesos largos que salen del soma. Se distribuyen en el SNP Forman estructuras anatómicamente diferenciadas: nervios No hay nervios en SNC.
Células de Schwann Células no excitables del SNP. No conducen impulsos. Origen en la cresta neural. Desarrollo en estrecha asociación con los
neuroblastos del SNP.
Células de Schwann Varias células de Schwann se enrollan muchas
veces en diferentes secciones del axón de una neurona en desarrollo depositando varias capas de mielina.
Nodo de Ranvier: Es el espacio sobre el axón donde se encuentran dos células de Schwann. En este punto la membrana del axón está en contacto con un espacio de libre intercambio de líquidos.
Patrón de conducción saltatoria del impulso.
Células de Schwann Proceso de mielinización del axón.
Fibras nerviosas no mielinizadas Axones de neuronas post- gangliónicas autonómicas. Fibras de muy pequeño diámetro de los receptores para dolor y temperatura. En las depresiones de las células de Schwann, no envueltas.
La Neuroglia Células localizadas sólo en el SNC, Dos categorías: Macroglia: Derivadas de los glioblastos del tubo
neural. Microglia: Pequeñas, no neuronales, origen
mesodérmico.
Células de Macroglia Origen en el SNC Tipos: Astrocitos: Influyen en el transporte de materiales a las neuronas. Mantienen un ambiente iónico apropiado para las neuronas. Oligodendrocitos: Mielinizan neuronas del SNC.
Células de Microglia Origen en el mesodermo. Pequeñas de forma variada. Actúan como fagocitos recolectando productos de desecho.
Células Ependimarias Origen: De las células neuroepiteliales que tapizan el
tubo neural.
Es una sola capa de células que tapiza los ventrículos del cerebro y el canal central de la médula.
Potencial de membrana y el impulso nervioso
HISTORIA: En 1780 Luigi Galvani logró la contracción de la pata
de una rana después de estimularla con una carga eléctrica producida en el vaso de Leyden.
Potencial de membrana y el impulso nervioso
En el siglo 19, Emil Dubois Reymond fue el primero en demostrar el potencial de acción.
Potencial de membrana y elimpulso nervioso
En 1902, Leonard Bernstein postuló la “Teoría de la membrana” del impulso nervioso, al proponer que el impulso está relacionado con el cambio en la permeabilidad iónica de la membrana.
Al final de los años 40 e inicio de los 50, Hodgkin y Huxley en Inglaterra y Curtis y Cole en Estados Unidos realizaron ingeniosos trabajos sobre el potencial de acción con el axón gigante del calamar aún vigentes.
La actividad neuronal Las neuronas funcionan como las unidades
portadoras de información del SNC. La longitud de su axón varía de una fracción de
m.m. en el cerebro a axones de más de un metro de largo en la médula espinal y nervios periféricos.
El impulso es un evento eléctrico que viaja a través de la neurona.
La actividad neuronal La información que una neurona puede transmitir
esta determinada por el patrón de disparo, así como también en número de impulsos por segundo que envía (IPS).
La rata de disparo de las neuronas puede variar de 0 a más de 1000 impulsos por segundo (IPS).
La actividad neuronal La velocidad de conducción es una propiedad
inherente de la neurona. Aumenta con el diámetro de la fibra y el grado de
mielinización. En las neuronas de mamíferos las velocidades de
conducción varían de 0.2 a 120 mts/seg.
La actividad neuronal Para aquellas funciones en las cuales la rapidez de
acción es biológicamente importante, actúan neuronas con altas velocidades de conducción.
Las neuronas con velocidades de conducción considerablemente más bajas se encuentran en circuitos neurales que no requieren tal velocidad.
La actividad neuronal En el Sistema Nervioso hay redes complejas de
células en las cuales los impulsos que viajan a través de una neurona, inicia impulsos en otras neuronas a nivel de hendiduras químicamente responsivas, llamadas sinapsis.
Las sustancias químicas llamadas neurotransmisores son liberadas en estas sinapsis en respuesta a la llegada de impulsos en los terminales presinápticos de la primera neurona.
La actividad neuronal
Cuando los impulsos arriban a un número suficiente de estos terminales presinápticos, se libera suficiente neuro transmisor para estimular a la neurona postsináptica hasta su umbral de excitación.
Entonces en la membrana de la neurona postsináptica ocurre un rápido cambio reversible llamado potencial de acción.
EL POTENCIAL DE ACCIÓN NERVIOSO
La corriente local de este potencial de acción inicia la serie de propagación de potenciales de acción, lo que constituye el impulso, que representa la señal que constituye la base de la información que el Sistema Nervioso conduce.
La Corriente: Es transportada en los alambres por electrones. En los sistemas biológicos como la neurona, es
transportada por iones.
El Culombio: Es el paso de 6x1018 electrones o iones monovalentes a
través de una sección de un conductor. Representa una carga eléctrica = 1 Culombio
PRINCIPIOS BÁSICOS DE ELECTRICIDAD El Amperio:
Es la unidad básica de la corriente.
Representa el flujo de un Culombio/segundo.
PRINCIPIOS BÁSICOS DE ELECTRICIDAD Cada mole de ión monovalente puede transferir
96500 Culombios. Valor útil para los neurofisiólogos. F = NA e CONSTANTE DE FARADAY
Es la cantidad de carga eléctrica por mole de electrones.
Por convención en los sistemas biológicos la corriente fluye en dirección de los iones + Debido a la alta concentración extracelular del ión Na+ y a su baja
concentración intracelular, la corriente fluye hacia adentro de la célula nerviosa a través de su membrana.
Es similar la corriente que sale de la célula llevada por el ión K+ debido a su alta concentración intracelular y baja concentración extracelular.
El potencial eléctrico La unidad del potencial eléctrico es el voltio (V).
La diferencia de potencial entre dos puntos está relacionada con el trabajo hecho para mover una carga de un punto a otro.
Es igual a la diferencia en el valor de los potenciales en sus respectivos puntos.
Los voltajes biológicamente importantes son muy pequeños, en el orden de milivoltios (mV) o microvoltios (uV)
El Potencial de Membrana Todas las células tienen un potencial eléctrico a través de
su membrana, es el potencial de membrana. La membrana está polarizada.
Las células nerviosa y muscular son células excitables únicas en el sentido de que su potencial de membrana puede ser disminuído ( despolarizado) o aumentado (hiperpolarizado) como resultado de la actividad sináptica.
Potencial de Reposo Las células nerviosas y musculares cuando no son estimuladas
mantienen su potencial de membrana relativamente estable y es lo que conocemos como potencial de reposo.
El potencial de reposo de las células nerviosas y musculares de los mamíferos resulta de la diferencia de potencial entre el interior cargado negativamente y el exterior cargado positivamente.
Es de -70mV en la neurona motora y de -90mV en la fibra muscular esquelética.
Potencial de Reposo
Microelectrodo
Axoplasma (-) Exterior (+)
Importancia del Potencial de ReposoSin potencial de reposo las células nerviosas:
No serían excitables.
No podrían producir potenciales de acción.
No podrían conducir impulsos.
Potencial de reposo Distribución iónica con la membrana en reposo
El Potencial de Acción El Potencial de Acción resulta de un cambio súbito en
el potencial de la membrana en reposo. En vivo las neuronas son estimuladas por: * Potenciales de los receptores sensoriales. * Neurotransmisores en las sinapsis. * Corrientes locales.
El Potencial de Acción en el Laboratorio
Cuando la membrana es estimulada con un estimulador electrónico en el Laboratorio el potencial de reposo de la membrana comienza a disminuír.
Se va haciendo menos negativo. Si se depolariza a un nivel crítico - umbral de
excitación – se producirá un potencial de acción en el punto de estimulación.
El Potencial de Acción Los canales de Na+ se abren súbitamente.
Hay un súbito y marcado aumento en la permeabilidad al Na+ sobre parte de la membrana cuando se alcanza el umbral de excitación.
Despolarización: Suficientes iones de Na+ pasan de la superficie exterior de
la membrana y son transferidos a la superficie interior de la membrana para eliminar totalmente la negatividad interna y reemplazarla por positividad.
El Potencial de Acción Repolarización: Antes de que el líquido intracelular alcance su
máxima positividad, se abren los canales de la membrana para el K+, causando un gran aumento de la permeabilidad al K+.
El aumento notable en la salida del K+ elimina la positividad intracelular causada por la entrada del Na+restaurando el potencial de reposo de la membrana.
La “Bomba” de Na+/K+
Las membranas transportan activamente Na+ hacia el exterior y K+ hacia el interior
Bomba de Na+/K+
Conducción Saltatoria En la neurona no mielinada, la corriente local debe
depolarizar cada área adyacente de la membrana- mayor consumo de tiempo-retarda la velocidad de conducción.
En la neurona mielinada, la corriente local no tiene que depolarizar cada área adyacente de la membrana.
El impulso viaja a través de los nodos de Ranvier a mayor velocidad-conducción saltatoria.
Propagación del Potencial de Acción en las Neuronas Mielinadas
El potencial fluye a través de la membrana solo a nivel de los nodos de Ranvier.
Ley de Polarización DinámicaRamón y Cajal
El flujo de la información nerviosa tiene un solo sentido. Componentes:
Polo de entrada: Las dendritas. Recogen estímulos provenientes de otras células nerviosas, del medio extracelular, del exterior del organismo.
Flujo del Potencial de Acción Elemento de Decisión: El cono axónico: Evalúa la información recogida por las dendritas.
.Decide si genera o no un potencial de acción. Canal de transmisión a distancia: El axón. Conduce el potencial de acción.
Flujo del Potencial de Acción
Polos de salida: Son las terminaciones axónicas que conducen el
impulso nervioso a otras neuronas o células efectoras.
