Asignatura de Biologa

AsCorresponde a la unidad estructural y funcional del sistema nervioso. Clula altamente especializada para conducir impulsos nerviosos, no contiene centriolo lo que indica que no puede dividirse. La persona nace con el nmero de neurona que tendr durante roda su vida.

Estructura y funcin de la neurona

Cuerpo neuronal o soma: El soma contiene un ncleo relativamente grande y la mayor parte de la maquinaria metablica del citoplasma. Adems de los orgnulos comunes de otras clulas (mitocondrias, ribosomas, complejo de Golgi, etc.). El citoplasma de las neuronas presenta dos diferenciaciones exclusivas los cuerpos de Nissl y las neurofibrillas. Los cuerpos de Nissl (retculo endoplasmtico rugoso), son orgnulos ricos en RNA, que actan en la sntesis de protenas; abundan en el soma y en las dendritas, pero no se encuentran en el axn. Las neurofibrillas aparecen como una red de filamentos en el cuerpo celular, las que se prolongan a lo largo de las dendritas y el axn en forma de una red paralela y homognea. Se ha observado que las neurofibrillas participan en el transporte de vesculas que contienen sustancias que han sido sintetizadas en al soma y deben viajar al terminal del axn.

Las dendritas son generalmente mltiples, cortas y muy ramificadas; se le considera como una expansin del soma, que contribuyen a aumentar la superficie de contacto de la neurona. Desde un punto de vista funcional, las neuronas conducen el impulso nervioso hacia el cuerpo celular (conduccin centrpeta).

El axn es una prolongacin nica, generalmente larga, que puede dar ramas colaterales en su recorrido y termina en forma ramificada, laarborizacin terminal. El citoplasma del axn o axoplasma, fluye desde el soma, donde es sintetizado, hasta la arborizacin terminal, en la que desaparece. La existencia de este flujo axiomtico y el hecho de que la porcin distal del axn es regenerada cuando se le secciona, revela que el soma es el centro generador y nutricional de las prolongaciones de la neurona. Desde el punto de vista funcional, el axn conduce impulsos nerviosos que se alejan del cuerpo neuronal y lo transmiten fuera de la neurona, a otras neuronas u rganos efectores, tales como msculos y glndulas (conduccin centrfuga).

Fibras nerviosas

El axn pasa a ser una fibra nerviosa cuando se rodea de ciertas envolturas o vainas. En el sistema nervioso central, los axones tienen generalmente una cubierta de material graso, denominado vaina de mielina, que cumple la funcin de aislamiento del impulso nervioso, ya que impide su difusin a las fibras adyacentes. La vaina de mielina no es continua, sino que se interrumpe a intervalos regulares en los llamados ndulos o estrangulaciones de Ranvier. Esta disposicin segmentada de la vaina de mielina contribuye a aumentar la velocidad del impulso nervioso.

Vaina de Schwann

En el sistema nervioso perifrico, casi todas las fibras nerviosas, con o sin mielina, estn rodeadas de una membrana de naturaleza celular, conocida con el nombre de neurilema o vaina de Schwann. Las clulas de Schwann cumplen un importante papel en la regeneracin de las fibras nerviosas. Si se secciona el axn de una neurona del sistema nervioso perifrico, la parte amputada degenera y termina por reabsorberse, lo que se conoce como degeneracin walleriana; pero el segmento que permanece unido al cuerpo celular es capaz de regenerar la porcin amputada, a expensas del axoplasma que recibe del soma. En tales circunstancias, las clulas de Schwann crecen en los dos segmentos de la fibra seccionada hasta reestablecerla vaina de neurilema, con lo cual el axn se desarrolla dentro de su trayecto primitivo. De este modo, la fibra que fue daada puede volver a inervar una estructura paralizada por falta de fibra nerviosa. Las fibras nerviosas del sistema nervioso central carecen de neurilema y, por lo tanto, no son capaces de regenerarse si son cortadas. En cambio, las del sistema nervioso perifrico poseen vaina de Schwann, de manera que los rganos inervados por ellas tienen posibilidades de reiniciar sus funciones despus de un accidente que haya afectado sus conexiones nerviosas. Desgraciadamente, las fibras correspondientes a los ojos y los odos constituyen excepciones, ya que estn desprovistas de neurilema.

Fuera del sistema nervioso central, las fibras nerviosas se organizan en manojos reunidos por tejido conjuntivo. Estos haces de fibras nerviosas, en forma de cordones, son los nervios del sistema nervioso perifrico.

Clasificacin de las neuronas

Segn el nmero de prolongaciones que salen del cuerpo celular, las neuronas se clasifican en: unipolares, bipolares y multipolares. El tipo multipolar, predominante en el encfalo y la mdula espinal, tiene un solo axn y una cantidad variable de dendritas. Las neuronas bipolares dan origen a dos prolongaciones, una en cada extremo celular, y ambas prolongaciones poseen las caractersticas estructurales de un axn. Las neuronas unipolares son, en verdad, seudo unipolares, porque derivan de una bipolar tpica cuyas prolongaciones convergen hacia en lado del soma y se fusionan por una corta distancia; el resultado es una sola prolongacin, en forma de T o Y, que presenta el aspecto caracterstico de un axn. Como las dos ramas tienen idntica estructura, la denominacin dendrita y axnse refiere, exclusivamente, a la direccin en que ellas conducen el impulso nervioso.

De acuerdo con sus funciones, las neuronas se clasifican en tres grupos: sensoriales, motoras y de asociacin. Las neuronas sensoriales o aferentes conducen los impulsos desde los receptores a los centros coordinadores del sistema nervioso central. Las neuronas motoras o eferentes transmiten los impulsos que salen del sistema nervioso central hacia los efectores. Conectando estos dos tipos de neuronas en el encfalo y la mdula espinal se encuentran las Neuronas de asociacin o intercalares: se encuentran conectando las neuronas aferentes y eferentes ya sea en el encfalo o la mdula espinal. Generalmente constituyen los centros elaboradores de respuestas del sistema nervioso. FUNCIN DE LA NEURONA: conduccin de impulso electroqumico

CMO SE EXPLICA QUE LAS DIFERENCIAS DE POTENCIALES PRODUCEN SEALES ELCTRICAS?Los potenciales elctricos son generados a travs de la membrana de todas las clulas y por ende las neuronas, debido a que:

1. Existen diferencias en la diferencia de iones especficos a travs de las membranas de las clulas nerviosas

2. Las membranas son selectivamente permeables a alguno de estos iones

Estas dos caractersticas dependen a su vez de dos tipos diferentes de protenas en la membrana celular. Las gradientes de concentraciones de los iones son establecidas por protenas conocidas como bambas inicas, las que, mueven activamente los iones hacia el exterior o interior de la membrana en contra de sus gradientes de concentracin. La permeabilidad selectiva de las membranas se debe en gran parte a los canales inicos, protenas que permiten que slo ciertos tipos de iones atraviesen la membrana en la direccin de sus gradientes de concentracin. Por lo tanto, los canales y las bombas funcionan bsicamente en contra unos de otros, y los hacen generando electricidad celular.

Durante el potencial de reposo de la membrana, existe mayor concentracin de iones K+ y protenas cargada negativamente en el LIC y mayor concentracin de iones Na+ y Ca+2 en le LEC. La membrana es permeable al potasio debido a que posee canales de potasio siempre abiertos, por lo tanto estos iones tienden a salir. En el interior se acumulan protenas cargada negativamente. El sodio del LEC tiende a entrar; sin embargo, los canales abiertos durante el potencial de reposo son muy pocos. El potencial se mantiene por una protena de membrana de membrana llamada Bomba de sodio/potasio que transporta iones Na+ hacia el exterior y K+ hacia el interior de la clula.POTENCIAL DE ACCINAunque la mayora de las clulas tienen potencial de reposo, solo dos de ellas, la neurona y la clula muscular, pueden experimentar impulsos electroqumicos, tambin llamados potenciales electroqumicos o potenciales de accin, constituyendo los tejidos excitables. Debido a que estos tipos de clulas tienen canales inicos y bombas para sodio y potasio. La apertura de estos canales, como respuesta a un estmulo umbral, permite el libre trnsito de los iones de acuerdo a sus gradientes.

BASES IICAS DEL POTENCIAL DE ACCINSi se aplica un estmulo umbral en cierta regin de la membrana excitable, se produce la apertura de los canales inicos para el sodio, de manera que el voltaje del medio intracelular se va acercando a cero hasta que alcanza el valor de +35 mV. , lo que se denomina DESPOLARIZACIN DE LA MAMBRANA.Como no existe una barrera entre la zona de la membrana despolarizada y la que sigue polarizada, fluyen corrientes longitudinales y radiales que despolarizan las zonas vecinas. Esta onda de despolarizacin en la membrana del axn constituye un impulso elctrico. Estmulo umbral es aquel que posee la intensidad suficiente (para producir una disminucin del voltaje des -70 a -55 mV) para sacar a una neurona de su estado de reposo. Un impulso nervioso es una onda de despolarizacin que se propaga por la membrana de la neurona en direccin a la arborizacin termina del axn.

Los potenciales de accin se propagan unidireccionalmente en el axn (desde el soma hasta el teledendrn)

Un estmulo subumbral no abre completamente los canales de sodio y la bomba de sodio restablece el potencial inicial. Si el estmulo es superior al necesario, estmulo supraumbral, la magnitud de la descarga habra sido la misma que con un estmulo umbral, esto se denomina LEY DEL TODO O NADA.

Repolarizacin de la membrana de la neurona

Una vez que el potencial de accin alcanza los +35mV (potencial de espiga), los canales de sodio se cierran y se abren completamente los canales de K+, determinando la salida de este in, lo que vuelve a hacer negativo el LIC (lado intracelular de la membrana). Es lo que se llama repolarizacin al alcanzarse nuevamente el potencial de reposo.

PERIODO REFRACTORIOUn potencial de accin no puede darse en una fibra excitable mientras sta siga despolarizada. La causa de ello es que, poco despus del comienzo del potencial de accin, los canales de sodio se inactivan y las compuertas de la membrana no se abrirn sea cual sea la seal de excitacin. Se denomina periodo refractorio al tiempo durante el cual no puede desencadenarse un segundo potencial de accin.

Lo anterior se debe a que las bombas inicas sacan ms cargas de la debida, de ste modo existe un momento de hiperpolarizacin. Aunque esta fase de hiperpolarizacin est dentro del periodo refractario, algunos estmulos ms intensos que los normales pueden causar la excitacin. Debido a lo anterior, el periodo refractorio se divide en dos fases: periodo refractorio absoluto, que comienza en el momento de inicio del potencial de accin hasta una tercera parte de la repolarizacin; y el periodo refractorio relativo que coincide con la tercera parte de la repolarizacin y la posterior hiperpolarizacin, en que la membrana puede ser excitada por un estmulo supraumbral. VELOCIDAD DE CONDUCCIN DE LAS FIBRAS NERVIOSAS

La velocidad de conduccin de una fibra nerviosa depende fundamentalmente de dos aspectos:

Desarrollo de la vaina de mielina: que deja slo algunas zonas del axolema (membrana citoplasmtica de la neurona) descubierta. En este caso la zona a despolarizar es muy pequea y se gana en velocidad de conduccin utilizando la llamada conduccin saltatoria, desde una zona amielinizada (estrangulacin de Ranvier) a la siguiente. Dimetro del axn: el aumento en el dimetro del axn en los axones amielnicos provoca un aumento en la velocidad de conduccin del impulso nervioso, ya que se incrementa la superficie de intercambio inico.

SINAPSIS = COMUNICACI ENTRE CLULAS NERVIOSAS

En el sistema nervioso, las neuronas estn conectadas entre s, formando cadenas neuronales.En las cadenas neuronales, las clulas se disponen de modo que se conecta la zona terminal (arborizacin terminal o teledendrn) de la neurona presinptica con la dendrita o soma de la neurona postsinptica o con ambas estructuras.

Entonces, la sinapsis corresponde a, un rea de contacto funcional entre dos neuronas excitables especializadas en la transmisin del impulso nervioso. En relacin al tipo de transmisin que se realiza se pueden clasificar en:

a) Sinapsis elctrica: en que la neurona presinptica y postsinptica estn conectada directamente, existiendo una relacin de continuidad, en ellas el potencial de accin pasa sin retardo. Son muy escasos en los mamferos.b) Sinapsis qumica: en que entre la neurona presinptica y postsinptica existe un espacio llamado hendidura sinptica, existe una relacin de contigidad, y la transmisin del impulso nervioso se lleva a cabo mediante la liberacin de sustancias qumicas (neurotransmisores) por parte de la neurona presinptica. Son las que abundan en los mamferos.Los eventos ms importantes de la sinapsis qumica son las siguientes:

1. Liberacin del potencial de accin a nivel sinptico

2. Entrada masiva de Ca+2 a travs de la membrana presinptica

3. Liberacin por exocitosis, en el espacio sinptico de molculas de neurotransmisores, guardado hasta el momento en vesculas del citoplasma axnico

4. Fijacin del neurotransmisor sobre los receptores de la membrana postsinptica. El efecto generado sobre la membrana postsinptica no depende del neurotransmisor. Puede ser excitatorio cuando produce una despolarizacin en la membrana postsinptica o inhibitorio cuando la membrana se hiperpolariza.5. El proceso termina con la recaptura o inactivacin del neurotransmisor por una enzima.SINAPSIS EXCITATORIAS Y SINAPSIS INHIBITORIASEn la sinapsis excitatoria, la membrana postsinptica reacciona al neurotransmisor disminuyendo su potencial de reposo y, por lo tanto, aumento su excitabilidad (PPSE)

En la sinapsis inhibitoria, el efecto en la neurona postsinptica ante el neurotransmisor es una hiperpolarizacin, reduciendo su excitabilidad (PPSI)Si una sinapsis es inhibitoria o excitatoria no depende exclusivamente del neurotransmisor, ya que un mismo neurotransmisor puede excitar en una va e inhibir en otra,

El resultado de la unin neurotransmisor receptor sinptico est fuertemente determinado por las caractersticas de los receptores en la neurona postsinptica, ORGANIZACIN DE LA SINAPSIS QUMICA

Normalmente en una sinapsis qumica, el teledendrn de la neurona presinptica termina sobre la dendrita y soma de la neurona postsinptica, con pequeas expansiones redondeadas u ovales llamados botones sinpticos.Sobre el soma y dendrita de una neurona postsinptica se encuentran mltiples botones sinpticos procedentes de muchas neuronas, disposicin estructural llamada convergencia sinptica. Sobre una neurona cerebral se encuentran 50.000 o ms conexiones sinpticas y sobre las clulas de purkinge del cerebelo, alrededor de 200.000 botones sinpticos. Por otra parte, el teledendrn de una neurona hace sinapsis sobre muchas otras neuronas, pudiendo transmitir impulsos a todas ellas simultneamente. Esta disposicin estructural se llama divergencia sinptica.

La convergencia neuronal hace suponer que deben activarse muchos botones sinpticos sobre una neurona para iniciar en ella un impulso nervioso. y la divergencia neuronal permite que una neurona contribuya a la descarga de muchas neuronas postsinptica.

Considerando la relacin entre la terminal nerviosa de una neurona y los componentes de la neurona postsinptica, las sinapsis se clasifican en: Sinapsis axodendrtica: en que el axn de una neurona hace sinapsis con la dendrita de otra neurona

Sinapsis axosomtica: en que el axn de una neurona hace sinapsis con el soma de otra neurona

Sinapsis axoaxnica: en que el axn de una neurona hace sinapsis con el axn de otra neurona

Sinapsis neuromuscular: conexin entre una terminal nerviosa y un msculo esquelticoLa sinapsis es afectada por frmacos, drogas y otros qumicos

La sinapsis puede ser estimulada o inhibida por sustancias qumicas que actan en la hendidura sinptica. Generalmente los qumicos compiten con los neurotransmisores o bien, con las enzimas degradadoras de neurotransmisores.

RESUMIENDO LAS CARACTERSTICAS DE LAS SONDUCCIN SINAPTICA1. Es de naturaleza qumica

2. Es unidireccional: 3. Se produce un retardo sinptico: el impulso nervioso disminuye su velocidad en la sinapsis4. Se puede producir fatiga sinptica: Impulsos nervioso repetitivos pueden agotar los neurotransmisores5. Se produce el fenmeno de sumacin: Varios impulsos subumbrales pueden generar potenciales de accin6. Son afectadas por drogas, frmacos y otros qumicos

7. Puede producirse fenmenos de convergencia y divergencia sinptica

NEUROTRANSMISORESLos mensajeros qumicos del sistema nervioso son qumicamente aminas biognicas, como: acetilcolina, noradrenalina, dopamina, serotonina. Otros son aminocidos, como: cido glutmico, cido asprtico, glicina, y el cido gamaaminobtirico o GABA que es un derivado de aminocido.El mapeo neuroqumico en el sistema nervioso ha llevado a establecer circuitos neuronales asociados a neurotransmisores especficos. Los ms conocidos son:

Fibras colinrgicas: liberan acetilcolina, como las del sistema nervioso parasimptico y muchas del sistema nervioso central. Fibras adrenrgicas: liberan adrenalina, como las del sistema nervioso simptico.DESARROLLA LAS SIGUIENTES PREGUNTAS

1. Encuentra 12 conceptos escondidos en la sopa de letras:

INCLUDEPICTURE "http://www.blogodisea.com/wp-content/uploads/2010/05/cerebro-neurona.gif" \* MERGEFORMATINET

Concentracin inica del LIC y LEC en una clula nerviosa

ionesConcentracin concentracin potencial

LIC en (mM) LEC (mM) mVK+40020 - 75Na+50440 + 55Cl-52560 - 60Aniones

orgnicos385- -

Casi todas las clulas del organismo presentan diferencias de potencial elctrico a travs de su membrana plasmtica, siendo el exterior positivo respecto al medio interno (la membrana se encuentra polarizada). A sta diferencia de potencial se llama potencial de reposo o potencial de membrana y se expresa con un signo negativo tomando como referencia al medio intracelular. Dependiendo del tipo de clula esta diferencia de potencial puede ir desde -7 mV hasta 1000 mV (en las neuronas la diferencia de potencial tiene un valor aproximado de -60 - 90 mV)

Potencial de reposo

Un estmulo umbral sobre la membrana. Se abren los canales de Na+ (ingresa). Los canales de K+ se abren lentamente.

Se despolariza la membrana celular

Se cierran los canales de Na+ y se abren los canales de K+.

El K+ sale hacia el LEC provocando la hiperpolarizacin.

La clula retorna a su estado de reposo.

Conduccin saltatoria

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Dimetro del axn en micrmetros

Velocidad de conduccin en m/s

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Neurona postsinptica.

Neurona presinptica

Vesculas sinpticas

Mitocondrias

Hendidura sinptica

Neurotransmisores

Membrana postsinptica

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