profesor dr. josé manuel pérez córdova médico y cirujano egresado de la universidad de san...
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ProfesorDr. José Manuel Pérez Córdova
• Médico y Cirujano egresado de la Universidad de San Carlos de Guatemala.
• Pediatra, Hospital General San Juan de Dios , Guatemala. Universidad de San Carlos de Guatemala.
• Neurólogo Pediatra, Hospital General San Juan de Dios. Universidad de San Carlos de Guatemala.
Neuronas y neurotransmisores
Historia, Teoría de la Neurona
• El científico español Ramón y Cajal logra describir por primera vez los diferentes tipos de neuronas. • Al mismo tiempo plantea que el
sistema nervioso estaría constituido por neuronas individuales, las que se comunican entre si a través de contactos funcionales llamados sinapsis.
Células del sistema nervioso
• Además de las neuronas en el sistema nervioso se observan otros dos tipos de células:• Neuroglia• Microglia
Neuroglia o células de la glia
• Son células encargadas de dar sostén y apoyo metabólico a la neurona.• Los oligodendrocitos son los
encargados de recubrir los axones con bandas de mielina, para proveer mayor velocidad de transmisión eléctrica.
Neuroglia o células de la glia
• Los astrocitos son células que proveen estructura y también soporte a la neurona. • El astrocito protoplasmático es
el encargado de suplir de nutrientes a la neurona y de apoyarla con procesos metabólicos.
Microglia
• La microglia son células fagocitarias que su función en eliminar proteínas extrañas.• Son el equivalente a los glóbulos
blancos dentro del SNC.
La neurona, sus componentes
• La neurona consta de 4 zonas diferentes.• El pericarión o cuerpo, es la zona
de la célula donde se ubica el núcleo y desde el cual nacen dos tipos de prolongaciones, las dendritas que son numerosas y aumentan la superficie disponible para recibir información.
La neurona, sus componentes
• El axón, único que se encarga de conducir el impulso nervioso de esa neurona hacia otras células.• Se ramifica en su porción
terminal (teledendrón)
La neurona, sus componentes
• Las uniones especializadas llamadas sinapsis, ubicadas en los sitios de vecindad estrecha entre los botones terminales del axón y la superficie de otras células.
La neurona
• El tamaño de las neuronas es muy variable.• Su cuerpo puede llegar a medir
hasta 150µm y su axón puede medir más de 100cms.
La neurona
• Los cuerpos celulares, la mayor parte de las dendritas y la arborización terminal de una alta proporción de los axones se ubican en la sustancia gris del SNC.• Los cuerpos celulares de las
neuronas periféricas, también se encuentran en los ganglios del SNP
La neurona
• Los axones forman parte funcional de las fibras nerviosas y se concentran en los haces de la sustancia blanca del SNC y en los nervios en el SNP.
Fisiología de la neurona
• Para que una neurona se active y envíe un impulso se ven involucrados una serie de fenómenos químicos y eléctricos. • La neurona es una célula con una carga eléctrica negativa en su interior,
debido a proteínas con carga iónica.
Fisiología de la neurona
Fisiología de la neurona
• Cuando la carga eléctrica se invierte, haciendo el interior más positivo en relación a su exterior la neurona se despolariza, o sea invierte su potencial. • A esto se llama potencial de
acción.
Fisiología de la neurona
• Como se logra esto:• Intercambiando iones
• Que son los iones• Son átomos con carga eléctrica
Fisiología de la neurona
• Así, si queremos despolarizar la neurona, hacemos que ingrese a la célula iones con carga eléctrica positiva.• Los iones deben ser
intercambiados, así cuando un ion entra otro debe salir.• Los iones de sodio y calcio se
intercambian por iones de potasio.
Fisiología de la neurona
• Inmediatamente después de este fenómeno, la neurona busca regresar a su potencial de reposo.• Esto lo logra regresando los
iones a su pool original, a través de un proceso activo llamado bomba de sodio y potasio.
Fisiología de la neurona
• Una vez despolarizada la célula inicia la conducción del impulso a través del axón.• Realizando el mismo intercambio
iónico a lo largo del trayecto.
Fisiología de la neurona
• Aquí es donde la función del ologodendrocito entra en acción.• Las bandas de mielina recubren
el axón, dejando pequeños espacios sin recubrir llamados nodos de Ranvier.• En estos espacios es donde se
hace el intercambio iónico haciendo la conducción más rápida.
• La neurona tiene dos funciones principales:• La propagación del potencial
de acción a través del axón y • Su transmisión a otras
neuronas o a células efectoras para inducir una respuesta
Fisiología de la neurona
Transmisión neuronal
• Existe dos tipos de transmisión entre una neurona y otra célula.• Uno es eléctrico, estimulando
canales que dependen de un potencial de acción para activarse.
Transmisión neuronal
• La otra forma de trasmisión del impulso de una neurona a otra o a una célula efectora no neuronal depende de la acción de neurotransmisores (NT) específicos sobre receptores también específicos.
Neurotransmisores
• El cuerpo neuronal produce ciertas enzimas que están implicadas en la síntesis de la mayoría de los NT. • Estas enzimas actúan sobre
determinadas moléculas precursoras (aminoácidos) captadas por la neurona para formar el correspondiente NT. • Éste se almacena en la terminación
nerviosa dentro de vesículas
Neurotransmisores
• El contenido de NT en cada vesícula es cuántico. • Algunas moléculas
neurotransmisoras se liberan de forma constante en la terminación, pero en cantidad insuficiente para producir una respuesta fisiológica significativa
Neurotransmisores
• Un PA que alcanza la terminación puede activar una corriente de calcio y precipitar simultáneamente la liberación del NT desde las vesículas mediante la fusión de la membrana de las mismas a la de la terminación neuronal. • Así, las moléculas del NT son
expulsadas a la hendidura sináptica mediante exocitosis.
Neurotransmisores
• Un neurotransmisor es una sustancia química liberada selectivamente de una terminación nerviosa por la acción de un PA, que interacciona con un receptor específico en una estructura adyacente y que, si se recibe en cantidad suficiente, produce una determinada respuesta fisiológica.
Neurotransmisores
• El NT es quien define la respuesta de la neurona estimulada.• Hay NT excitadores e inhibidores• Los
Neurotransmisores
• Los aminoácidos glutamato y aspartato son los principales NT excitatorios del SNC. • Están presentes en la corteza
cerebral, el cerebelo y la medula espinal. • Actúan en la mayoría de
procesos.
Neurotransmisores
• El ácido g-aminobutírico (GABA) es el principal NT inhibitorio cerebral. • Deriva del glutamato, mediante
la decarboxilación realizada por la glutamato-descarboxilasa.• Actúa como opuesto a los NT
excitadores, en la mayoría de funciones.
Neurotransmisores
• La glicina tiene una acción similar al GABA pero en las interneuronas de la medula espinal. • Probablemente deriva del
metabolismo de la serina.
Neurotransmisores
• La serotonina (5-hidroxitriptamina) (5-HT) se origina en el núcleo del rafe y las neuronas de la línea media de la protuberancia y el mesencéfalo. • Deriva de la hidroxilación del
triptófano, aminoácido abundante en el chocolate.
Neurotransmisores
Entre las principales funciones de la serotonina está:•Regular el apetito mediante la saciedad, •Equilibrar el deseo sexual, •Controlar la temperatura corporal, •La actividad motora y las funciones perceptivas y cognitivas.
• La serotonina interviene en otros neurotransmisores como la dopamina y la noradrenalina, que están relacionados con la angustia, ansiedad, miedo, agresividad, así como los problemas alimenticios.• Ejerce influencia sobre el sueño.• Se relaciona también con los
estados de ánimo, las emociones.• Afecta al funcionamiento
vascular así como a la frecuencia del latido cardiaco.
Neurotransmisores
• La serotonina se metaboliza a melatonina en la glándula pineal. • La enzima N-acetil transferasa que
tiene mayor actividad por la noche, y es la encargada de pasar la serotonina a N-acetil serotonina. • La hidroxil-indol metil transferasa
acaba el ciclo con la síntesis de melatonina. • Una vez que se estimula, el
pinealocito segrega melatonina a la sangre induciendo el sueño.
Neurotransmisores
• La acetilcolina es el NT fundamental de las neuronas motoras bulbo-espinales, las fibras preganglionares autónomas, las fibras colinérgicas posganglionares en el SNP y muchos grupos neuronales del SNC (ganglios basales y corteza motora). • Se sintetiza a partir de la colina y
la acetil-coenzima A mitocondrial, mediante la colinacetiltransferasa.
Neurotransmisores
• La acetilcolina ejerce múltiples funciones.• La principal función es la
contracción muscular, esta es liberada por la neurona a la fibra muscular en una sinapsis llamada unión neuro-muscular, para que esta se contraiga.
Neurotransmisores
Otras funciones de la acetilcolina son:•Sistema cardiovascular: vasodilatación, disminución de la frecuencia cardíaca (efecto cronotrópico negativo), disminución de la velocidad de conducción del nodo sino-auricular y aurículo-ventricular y una disminución en la fuerza de contracción cardíaca (efecto inotrópico negativo). •Es importante remarcar que los vasos sanguíneos carecen de inervación parasimpática, por lo que los efectos vasodilatadores causados por acetilcolina no se observan fisiológicamente, sino ante la administración exógena del neurotransmisor.
• Tracto gastrointestinal: Aumenta la motilidad, secreción glandular y el peristaltismo gastrointestinal.
• Sistema pulmonar: Provoca broncoconstricción y aumenta la secreción de agente surfactante.
• A nivel vesical: Favorece la micción mediante tres procesos: contracción de músculo detrusor, relajación del trígono vesical y del esfínter ureteral interno.
• A nivel ocular: produce la contracción del músculo circular del iris, generando Miosis. Además permite que se de el reflejo de acomodación.
• A nivel cutáneo: aumenta la secreción de la glándulas sudoríparas.
Neurotransmisores
• La dopamina es el NT de algunas fibras nerviosas periféricas y de muchas neuronas centrales. • El aminoácido tirosina es captado por las neuronas dopaminérgicas y
convertido en 3,4-dihidroxifenilalanina (dopa) por medio de la tirosina-hidroxilasa. • La dopa se decarboxila hasta dopamina por la
acción de la descarboxilasa de l-aminoácidos aromáticos.
Neurotransmisores
• La dopamina es sintetizada en la sustancia nigra y enviada a estructuras diencefálicas, específicamente estriado y a la corteza prefrontal. • Hay 5 tipos de receptores con
varias subunidades descritos, dependiendo del receptor, será la función que realice.
Neurotransmisores
• El circuito más estudiado es el nigro-estriatal o motor, donde se encuentra predominantemente receptores D1 y D2.• Este circuito está involucrado en
el movimientos.• Alteraciones de dopamina,
producen trastornos del movimiento como Parkinson o el otro extremo, Corea.
Neurotransmisores
• Existen en total 5 circuitos descritos, denominados circuitos prefrontales o de ganglios basales. • Los dos primeros están directamente relacionados con movimiento.
Neurotransmisores
• Los otros tres están directamente relacionados con funciones ejecutivas.• Como estados de animo, control de impulsos, motivación. • En estos últimos predominan
los receptores D3, D4 y D5,
Neurotransmisores
El circuito cingulado anterior o meso-límbico•Transmite dopamina desde el área ventral tegmental (VTA) hasta el núcleo accumbens. •El VTA se ubica en el mesencéfalo, mientras que el núcleo acuminado se encuentra en el sistema límbico. •El prefijo "meso-" de mesolímbico se refiere precisamente al mesencéfalo o cerebro medio.
• Al núcleo accumbens se atribuye una función importante en el placer incluyendo la risa y la recompensa, así como el miedo y la agresión • Es el centro de la gratificación, se
relaciona con la adicción y el efecto placebo.
Neurotransmisores
• Los impulsos dopaminérgicos del área ventral tegmental modulan la actividad de las neuronas del núcleo accumbens. • Estas terminales dopaminérgicas
provenientes del área ventral tegmental son el sitio de acción de drogas altamente adictivas como la cocaína y la anfetamina, las cuales provocan un aumento en la liberación de dopamina en el núcleo accumbens.
• Además de estas, casi todas las drogas de uso recreativo (heroína, morfina, nicotina) son capaces de incrementar, por diversos mecanismos, los niveles de dopamina en este núcleo.• En recompensas como las
referentes a alimentación, sexo y los videojuegos desempeña una función similar.
Neurotransmisores
• Se sabe que la vía mesolímbica está asociada con la modulación de las respuestas de la conducta frente a estímulos de gratificación emocional y motivación, es decir, es el mecanismo cerebral que media la recompensa.
• La dopamina, precursor en la síntesis de noradrenalina y adrenalina, es el neurotransmisor predominante en el sistema mesolímbico.• Los trastornos de la vía mesolímbica
causan los síntomas positivos de la esquizofrenia.
Neurotransmisores
• La vía mesocortical es una ruta de neuronas que conecta al área ventral tegmental con la corteza cerebral, en particular a nivel del lóbulo frontal. • Es una de las principales vías
dopaminérgicas a nivel cerebral y es esencial en la función cognitiva. • Se cree que está íntimamente
asociada en las respuestas relacionadas a la motivación y emociones.
• Cuando hay trastornos en la vía mesocortical aparecen psicosis tales como las que se ven en el deterioro cognitivo de la esquizofrenia. • Esta vía está muy relacionada con
la vía mesolímbica.
Neurotransmisores
• La vía tuberoinfundibular es el nombre que recibe una población de neuronas del núcleo arcuato del hipotálamo mediobasal, llamada región tuberal, que transcurren hasta la eminencia medial o región infundibular que es la porción más inferior del hipotálamo. • La vía tuberoinfundibular es una de las
cuatro vías dopaminérgicas del cerebro. La dopamina a este nivel regula la secreción de prolactina de la adenohipófisis.
• Algunos medicamentos que bloquean la dopamina a nivel de la vía tuberoinfundibular, causan un aumento de los niveles de prolactina en sangre, un trastorno llamado hiperprolactinemia. • Ello causa una secreción anormal de
lactancia, inclusive en hombres, irregularidades en el ciclo menstrual en mujeres, problemas visuales, dolor de cabeza y disfunción sexual, viéndose afectada la fertilidad del individuo.
Neurotransmisores
• En los lóbulos frontales, la dopamina controla el flujo de información desde otras áreas del cerebro. • Los desórdenes de dopamina en
esta región, pueden causar un disminución en las funciones cognitivas, especialmente la memoria, atención, y resolución de problemas.
• Las concentraciones reducidas de dopamina en la corteza prefrontal se piensa contribuyen al trastorno por déficit de atención con hiperactividad. • Por el contrario, la medicación
antipsicótica actúa como antagonista de la dopamina y se usa en el tratamiento de los síntomas positivos en esquizofrenia.
Neurotransmisores
• La noradrenalina es el NT de la mayor parte de las fibras simpáticas posganglionares y muchas neuronas. • El precursor es la tirosina, que se
convierte en dopamina, ésta es hidroxilada por la dopamina b-hidroxilasa a noradrenalina.
Neurotransmisores
• La noradrenalina o norepinefrina es una catecolamina con múltiples funciones fisiológicas y homeostáticas que puede actuar como hormona y como neurotransmisor.• Los términos noradrenalina (del
latín) y norepinefrina (derivado del griego) son intercambiables.
• Una de las funciones más importantes de la noradrenalina es su rol como neurotransmisor. • Es liberada por las neuronas
simpáticas afectando el corazón.• Un incremento en los niveles de
noradrenalina del sistema nervioso simpático incrementa el ritmo de las contracciones
Neurotransmisores
• Como hormona del estrés, la noradrenalina afecta partes del cerebro tales como la amígdala cerebral, donde la atención y respuestas son controladas.• Junto con la adrenalina, subyace
la reacción de lucha o huida, incrementando directamente la frecuencia cardiaca, desencadenando la liberación de glucosa de las reservas de energía e incrementando el flujo sanguíneo hacia el músculo esquelético. • Incrementa el suministro de oxígeno
del cerebro.
Neurotransmisores
• Los NT ejercen una acción específica sobre la neurona post-sináptica.• Sin embargo el circuito donde
esta acción es ejercida determinará la respuesta final. • El mejor ejemplo de esto son los
circuitos dopaminergicos.
Neurotransmisores
• Sin embargo el exceso causa otro problema de movimiento como Corea (hipercinesia)
• Deficiencia de dopamina en los circuitos motores causan trastornos del movimiento como el Parkinson (rigidez, hipocinesia y temblor).
Neurotransmisores
• Sin embargo la deficiencia de dopamina en los circuitos prefrontales causa déficit de atención
• El exceso en estos circuitos causa manía y psicosis.
Gracias