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Sistema Nervioso Generalidades: Organización, sinápsis y sustancias transmisoras: 

Sistema Nervioso Generalidades: Organización, sinápsis y sustancias transmisoras Profesora Liliana Nucette de Sierra

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SISTEMA NERVIOSO CENTRAL PERIFERICO MOTOR (EFERENTE) SENSITIVO (AFERENTE) AUTÓNOMO SOMÁTICO ORGANIZACIÓN DELSISTEMA NERVIOSO PARASIMPÁTICO SIMPÁTICO Médula Espinal Tallo encefálico Cerebelo Cerebro

Función Integradora del SNC: 

Función Integradora del SNC Elaborar la información y dar respuestas motoras y mentales adecuadas Neuronas --------Sinapsis

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Dendritas Cuerpo o Soma Sinápsis Terminal presináptico Hendidura Sináptica Terminal posináptico Núcleo Cono axonal Axón: segmento inicial Vaina de Mielina Neurona Postsináptica Señal de entrada Integración Señal de Salida

Niveles de funcionamiento del SNC: 

Niveles de funcionamiento del SNC Nivel medular Movimientos de la marcha. Reflejos de retirada ante estímulos dolorosos. Reflejos antigravitatorios (rigidez de las piernas para sostener el tronco). Reflejos para controlar los vasos sanguíneos, movimientos digestivos y excreción urinaria Cerebro Cerebelo Nervios espinales cervicales Nervios espinales torácicos Nervios espinales lumbares

Niveles de funcionamiento del SNC: 

Niveles de funcionamiento del SNC Nivel encefálico inferior o Subcortical. Formado por : bulbo raquídeo, protuberancia, mesencéfalo, hipotálamo, tálamo, cerebelo y ganglios basales. Control de la respiración, presión arterial, equilibrio, reflejos de alimentación y patrones emocionales (ira, respuesta sexual reacción al dolor y al placer) Nivel encefálico superior o Cortical Representado por la corteza cerebral Almacén de la memoria. Le da precisión a las funciones inferiores. Actúa en asociación con los centros inferiores.

Morfología de la Neurona: 

Morfología de la Neurona Centro Metabólico Zona Receptora Unidad Conductiva Elemento de Transmisión

Clasificación de las Neuronas: 

Clasificación de las Neuronas Clasificación Estructural o según el número de prolongaciones: Unipolares invertebrados. Seudounipolares neuronas sensitivas primarias de los ganglios de las raíces dorsales. Bipolares neuronas de la retina. Multipolares motoneuronas anteriores de la ME, células piramidales de la corteza cerebral, células de Purkinje de cerebelo .

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Neuronas sensoriales Neuronas motoras Interneuronas del SNC Pseudounipolar: Tiene un solo proceso llamado axón. Durante el desarrollo, la dendrita se fusiona al axón Bipolar: posee dos fibras relativamente iguales, que se extienden desde el soma neuronal Interneuronas anaxonicas del SNC, no tienen axón aparente. Interneuronas multipolares, altamente conectadas pero con extensiones cortas Neurona multipolar eferente: de 5 a 7 dendritas cada una unidas 4 o 6 veces. Un axón único largo con un terminal axónico.

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Multipolares : Células piramidales de la corteza cerebral Motoneuronas α espinales Células de Purkinje en Cerebelo.

Clasificación de las Neuronas: 

Clasificación Funcional: Sensoriales: Componente Sensorial Aferente de los nervios espinales y craneales. Conducen impulsos desde los receptores sensoriales hasta cerebro y ME. Cuerpos celulares están en la raíz posterior de ME y ganglios craneales. Son Seudounipolares o bipolares. Motora: Componente Motor Eferente de los nervios craneales y espinales. Conducen el impulso desde el cerebro y ME a los efectores (Músculo y glándulas). Motoneuronas de las astas anteriores de ME. Son multipolares . Interneuronas : Se ubican en SNC, sin contacto con estructuras periféricas. Función: Modificación, coordinación, integración, facilitación e inhibición, entre la entrada sensorial y salida motora. Son Multipolares . Clasificación de las Neuronas

Clasificación de las Neuronas: 

Clasificación según la longitud del axón: Axón Largo ( Golgi tipo I): Median la información entre regiones cerebrales distantes. Proveer un tono basal de excitación. Neuronas piramidales de proyección de corteza cerebral. Axón Corto ( Golgi tipo II): Cumplen función de interneuronas en circuitos locales. Clasificación de las Neuronas

La Glía: 

La Glía

Células de la Glía. Funciones.: 

Células de la Glía. Funciones. Función de soporte y estabilidad a las neuronas. Aporta la nutrición neuronal. Eliminación de productos de desecho del metabolismo neuronal. Buffer espacial para el K + y metabolitos. Aporta la vaina de mielina. Sirve de guía para la migración neuronal durante el crecimiento o reparación. Regeneración Neuronal. Stem cells de neuronas.

Clasificación y ubicación de las células gliales: 

Clasificación y ubicación de las células gliales Soporte del cuerpo celular de las neuronas Factores neurotróficos Soporte para el SNC Barrera Hemato-encefá-lica Factores neurotróficos Captan K + NT Barreras entre los comparti-mientos Fuente de células madre Fagocitos

Clasificación de las células gliales.: 

Clasificación de las células gliales. Macroglia: Astrocitos. Oligodendrocitos Mielina del SNC. Células de Schwann Mielina de nervios periféricos. Ependimocitos. Microglia: Fagocitos (sistema inmune).

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Célula de Schwann : Se requieren varias células de Schwann para formar la mielina de un solo axón periférico. Los genes que participan en la síntesis de mielina son activados por el propio axón. Oligodendorcito : Un solo oligodendrocito forma la mielina de varios axones en SNC. La presencia del astrocito estimula la síntesis de mielina por parte de los genes.

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Mielina: 80% de Lípidos y 20% de proteínas Conducción saltatoria del impulso nervioso. Conducción rápida. Formación de mielina en el SNP Célula de Schwann, dando varias vueltas al axón Cada célula de Schwann forma la mielina alrededor de un pequeño segmento de un solo axón.

Conducción en fibras amielínicas: 

Conducción en fibras amielínicas Flujo de Corriente Local Sección despolarizada del axón

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Un potencial supraumbral alcanza la zona de disparo Los canales de Na + regulados por voltaje se abren y entra al axón La carga positiva fluye en secciones adyacentes del axón por el flujo de corriente local El flujo de corriente local hace que nuevas secciones de la membrana se despolaricen El período refractario impide la conducción retrógrada. La pérdida de K + repolariza la membrana

Conducción en fibras mielínicas: 

Conducción en fibras mielínicas

Transporte Axoplasmico: 

Transporte Axoplasmico Es el tráfico de sustancias entre el soma y las terminales sinápticas o dendritas. Anterógrado : Rápido: vesículas sinápticas y mitocondrias. Lento: elementos del citoesqueleto y proteínas solubles. Retrógrado: Reciclado de vesículas. Señales de los elementos celulares post-sinápticos. Factor de crecimiento neuronal: Neurotrofinas Virus Neurotróficos .

Las Sinapsis: 

Las Sinapsis Estructura en la cual acontece el cambio de información entre las neuronas .

Anatomía Fisiológica de la Sinapsis: 

Anatomía Fisiológica de la Sinapsis Potencial de acción Terminal axónico Vesículas sinápticas Un potencial de acción despolariza el terminal axónico. La despolarización abre canales de Ca 2+ voltaje dependientes y el Ca 2+ entra a la célula. La entrada da Ca 2+ inicia la exocitosis del contenido de las vesículas sinápticas El neurotransmisor difunde por el espacio sináptico y se une a sus receptores. La unión del neurotransmisor inicia una respuesta en el terminal postsináptico. Canales de Ca 2+ voltaje dependientes Terminal postsináptico Receptor Ca 2+ Ca 2+ Respuesta celular Puntos de libeación

Características de la proteína receptora: 

Características de la proteína receptora Componente de Fijación o de Unión Componente Ionóforo : Canal Iónico ( Ionotrópicos ): Catiónico ( Na + , K + , Ca 2+ ) o Aniónico (Cl - ). Activador de segundos mensajeros ( Metabotrópicos )

Sistema de Segundo Mensajero: 

Sistema de Segundo Mensajero Genera los efectos por: Abrir canales iónicos específicos de la membrana post-sináptica (Canal de K + ). Activación de AMPc o GMPc. Activación de enzimas intracelulares. Activación de Transcripción Génica.

Resumen de los receptores post-sinapticos: 

Resumen de los receptores post-sinapticos Terminal pre-sináptico Potencial sináptico rápido y de corta acción Potencial de acción lento y de efectos a largo plazo Neurotransmisor Receptor acoplado a proteína G Canal iónico G R Terminal postsináptico Apertura de canales iónicos Cierre de canales iónicos Altera el estado abierto de los canales iónicos Na + entra K + sale y Cl - entra Na + no entra K + no sale Activado por la vía de segundos mensajeros Modifica las proteínas existentes o sintetiza nuevas proteínas Coordina la respuesta intracelular PPSE PPSE PPSI Hiperpolarización

Receptores Excitadores e Inhibidores: 

Receptores Excitadores e Inhibidores Excitación: Apertura de canales de Na + . Disminución de la conductancia al K + y Cl - . Cambios en el metabolismo intrínseco (aumentar los receptores excitadores o disminuirlos inhibidores) Inhibición: Apertura de canales de Cl - . Aumento de la conductancia al K + fuera de la neurona. Activación de las enzimas del receptor que inhiben las funciones metabólicas.

Transmisores Sinápticos : 

Transmisores Sinápticos Pequeños de acción rápida: Cambio de conductancia a iones. Pequeños de acción rápida Acetilcolina Noradrenalina Dopamina Glicina GABA Glutamato Serotonina ON

Transmisores pequeños de acción rápida: 

Transmisores pequeños de acción rápida Clase I Acetilcolina Excitador (mayoría) Inhibidor (Parasimpático) Células piramidales grandes de corteza cerebral. Neurona de los ganglios basales. Placa NM. Neuronas preganglionares del SNA. Neuronas postganglionares del Parasimpático y algunas del Simpático. Clase II : Aminas Noradrenalina y Adrenalina Excitador e Inhibidor Neuronas del Tallo Encefálico (locus ceruleus de protuberancia) y Tálamo. Neuronas post-ganglionares del Simpático. Dopamina Inhibitorio Neuronas de la sustancia negra. Cuerpo Estriado y Ganglios Basales. Serotonina Inhibición del dolor Núcleos del rafe medio del tallo y que se proyectan a muchas áreas del encéfalo y ME. Clase III: Aminoácidos Glicina Inhibitorio Sinapsis de la ME. GABA Inhibitorio Terminales nerviosos de ME. Cerebelo, ganglios basales, y áreas de corteza cerebral. Glutamato Excitatorio Terminales presinápticas de muchas vías sensitivas. Areas de la corteza cerebral. Clase IV ON Zonas del cerebro responsables de la memoria y comportamiento a largo plazo.

Ejemplo de Transmisor pequeño: 

Ejemplo de Transmisor pequeño Acetilcolina (Ach) formada de colina + acetil-colina En la hendidura sináptica la Ach se descompone por la acetilcolinesterasa La Colina es transportada de regreso al terminal pre sináptico y usado para formar mas Ach. Mitocondria Acetil-CoA CoA Acetilcolina A Ch Ch Enzima Vesícula sináptica A A A Ch Ch Ch Receptor Colinérgico Acetilcolinesterasa (AChE) Terminal postsináptico Terminal presináptico

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Neuropéptidos : Acción Lenta. Se sintetiza en los ribosomas del soma neuronal. Las vesículas pre-sinápticas no se reciclan. Menos cantidad pero mas potentes y acción duradera. Efectos mas duraderos Cierre de poros de Ca 2+ . Cambios metabólicos. Cambios en genes. Cambios en el número de receptores. Ejemplos: Hormonas Liberadoras de Hipotálamo. Péptidos hormonales (HAD, ACTH). Péptidos de instentino y encéfalo (Insulina, Glucágon ). Otros Tejidos: Angiotensina II, Bradicinina -

Clasificación de las Sinapsis: 

Clasificación de las Sinapsis De acuerdo a la ubicación de la sinapsis. Sinapsis axo-somática Sinapsis axo-dendrítica Sinapsis axo-axónica Sinapsis dendro-dendrítica

Otra Clasificación : 

Otra Clasificación Sinapsis Químicas: Son las mas frecuentes. Ej: Unión neuromuscular. Sinapsis Eléctricas: Escasas. Ej; SNC, músculo liso de vísceras huecas y miocardio

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Sinapsis Químicas Son las más frecuentes. Transmite la señal a través de un sustancia transmisora “Neurotransmisor”. Conducción unidireccional del impulso. Presencia de vesículas sinápticas en el terminal pre-sináptico. Desarrolla Retraso Sináptico (0,5 a 2 ms) Hendidura sinaptica Axón de la neurona presináptica Mitocondrias Terminal Axónico Neurona postsinaptica Receptor Neurotransmisor Membrana postsinaptica

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Sinapsis Eléctricas. Son menos abundantes. Transmite el impulso eléctrico a través de canales directos “Uniones comunicantes” o “Uniones en hendidura”. Conducen la señal a cualquier dirección. (bidireccional) Ausencia de vesículas sinápticas. Ausencia de Retraso Sináptico. Terminal pre y postsináptico continuos.

Potenciales eléctricos dentro de la neurona: 

Potenciales eléctricos dentro de la neurona Neuronas excitadoras: Voltaje menos negativo. Neuronas Inhibidoras: Voltaje más negativo. 0 -10 mv -20 mv -75 mv 10 mv 20 mv 75 mv Menos excitabilidad Mas excitabilidad - 65 mV

Potencial de Membrana de Reposo en el Soma Neuronal: 

Potencial de Membrana de Reposo en el Soma Neuronal Potencial de Nerst: Potencial eléctrico a través de la membrana que se opone al paso de iones. Es + para iones negativos, y es – para positivos. Na + : +61 mv Tendencia a entrar “Bomba de sodio”. K + : -86 mv Tendencia a salir. Cl - : - 70 mv Tendencia a entrar Bomba de Cl - ? Na + : 142 mEq/L K + : 120 mEq/L Cl - : 107 mEq/L Bomba Na+K+ L -65 mV Gran Conductividad Eléctrica

Bases iónicas del potencial de reposo: 

Bases iónicas del potencial de reposo

Los potenciales escalonados disminuyen su intensidad a medida que se propagan desde el punto de origen: 

Los potenciales escalonados disminuyen su intensidad a medida que se propagan desde el punto de origen Causas: Pérdida de corriente a través de la membrana. Resistencia citoplasmática Potenciales escalonados: Son señales eléctricas de intensidad variable que discurren cortas distancias y pierden intensidad en la medida que viajan a través de la célula

Potenciales escalonados subumbrales y supraumbrales: 

Potenciales escalonados subumbrales y supraumbrales Un potencial escalonado comienza por encima del umbral en su punto de inicio, pero disminuye en intensidad a medida que recorre el cuerpo celular. En la zona de gatillo se encuentra por debajo del umbral y por lo tanto no inicia el potencial de acción. Un estímulo mas intenso en el mismo punto sobre el cuerpo celular crea un potencial escalonado que sigue estando por encima del umbral para el momento en que alcanza la zona de gatillo, de modo que si produce un potencial de acción.

Potenciales de acción: 

Potenciales de acción Potencial de membrana de reposo Estímulo despolarizante . Los canales de Na se abren y entran a la célula. Los canales de K se abren lentamente. La rápida entrada de Na despolariza Los canales de Na se cierran y se abren lentamente los de K. El K sale de la célula. Los canales de K se mantienen abiertos, y la célula pierde más K. Hiperpolarizándola . Los canales de K se cierran, y menos K sale. La célula retorna al reposo iónicoy eléctrico

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ZONA DE DISPARO El potencial por encima del umbral, alcanza la zona de disparo Los canales de Na voltaje dependientes se abren Cargas positivas fluyen al interior de secciones adyacentes del axón, por flujo de corriente El flujo de corriente local de zonas activas, causan zonas de despolarización Periodo refractario previene el flujo retrógrado. Período Refractario Región Activa Región Inactiva Na K Na

Períodos Refractarios: 

Períodos Refractarios

Sinapsis excitatorias: Potencial Postsináptico Excitador (PPSE): 

Sinapsis excitatorias: Potencial Postsináptico Excitador (PPSE) Na + - 45 mV Na + Na + Potencial Umbral

Sumación Neuronal Necesaria para alcanzar el umbral de excitación de -65 mv a -45 mv: 

Sumación Neuronal Necesaria para alcanzar el umbral de excitación de -65 mv a -45 mv Sumación Espacial: Estimulación simultánea de varias terminales sinápticas situadas en zonas espaciadas de la membrana. Sumación o adición simultánea de potenciales post-sinápticos en lugares diferentes de la neurona.

Sumación Neuronal Necesaria para alcanzar el umbral de excitación de -65 mv a -45 mv: 

Sumación Neuronal Necesaria para alcanzar el umbral de excitación de -65 mv a -45 mv Sumación Temporal: Descargas sucesivas “repetitivas a gran velocidad”, de una sola terminal sináptica.

Sinapsis inhibidoras: Potencial Post-sináptico Inhibidor (PPSI): 

Sinapsis inhibidoras: Potencial Post-sináptico Inhibidor (PPSI) Cl - - 70 mV K + Hiperpolarización 0 -20 mv -45 mv -70 mv 10 mv 20 mv 75 mv Inhibición e Hiperpolarización -65 mv Inhibición Postsináptica Inhibición Pre-sináptica GABA Cl -

Inhibición presináptica: 

Inhibición presináptica Una neurona moduladora hace sinapsis sobre una colateral de la neurona presináptica e inhibe selectivamente un punto diana. Neurona excitatoria Neurona excitatoria dispara Potencial de acción Se genera un Potencial de acción Una neurona inhibidora dispara, lo que bloquea la liberación del neurotransmisor en una sinapsis. Neurona inhibidora Terminal axónico presináptico Neurotransmisor liberado No se libera neurotransmisor Sin respuesta Respuesta Respuesta

Inhibición postsináptica: 

Inhibición postsináptica Neurona excitatoria La neurona inhibidora modula la señal Todos los puntos diana serán inhibidos por igual. PPSI + PPSE La neurona excitadora y una inhibidora disparan La señal modulada se encuentra por debajo del umbral No se inicia ningún potencial de acción en la zona de gatillo No ocurre ninguna respuesta en ninguna célula diana

Sumación de la Excitación y la Inhibición: 

Sumación de la Excitación y la Inhibición Los excitadores --------------------- Despolarizan. Los Inhibidores ---------------------- Hiperpolarizan. Grado de Excitación > y la Inhibición es < --------- Estado de Excitación. Grado de Inhibición > y la Excitación es < ---------- Estado de Inhibición. -20 mV -30mV -75mV -70mV -60mV -65mV E E I I Anulan

Facilitación de las neuronas: 

Facilitación de las neuronas Neurona que ha sido excitada por un potencial post-sináptico excitatorio, pero no ha alcanzado su umbral de excitación. “ Potencial de membrana cerca del umbral de descarga” “Cualquier señal excitadora puede excitarla con facilidad”

Convergencia y Divergencia: 

Convergencia y Divergencia En una vía divergente una neurona presináptica, se ramifica para afectar una número mayor de neuronas postsinapticas. En una vía convergente muchas neuronas presinápticas convergen, para influir en un número cada vez menor de neuronas postsinapticas.

Funciones de las dendritas para excitar a las neuronas: 

Funciones de las dendritas para excitar a las neuronas Amplio campo espacial de excitación de las dendritas: El 80 al 95% de las terminales presinápticas de una motoneurona, terminan en las dendritas. Solo el 5 al 20% termina en el cuerpo neuronal. Las dendritas de las motoneuronas se extienden en todas las direcciones y reciben señales de una amplia región espacial, lo que permite la sumación de las mismas.

Corriente Electrotónica: 

Corriente Electrotónica Propagación directa de la corriente eléctrica por conducción iónica en los líquidos de las dendritas sin generar potenciales de acción. 85-90% de los terminales presinápticos y dendritas: Pocos canales de Na + -20 -40 -50 -65 mv Cl - K + Fuga de corriente eléctrica Conducción decreciente: Disminución del potencial de membrana conforme se propaga electrotónicamente de las dendritas al soma Dendritas largas y aumento de permeabilidad al Cl - y K +

Fatiga de la Transmisión Sináptica: 

Fatiga de la Transmisión Sináptica Mecanismo protector de la actividad neuronal excesiva. Disminución progresiva del número de descargas de la neurona postsináptica. Causas: Agotamiento de los depósitos de NT en el terminal presináptico. Inactivación de los receptores postsinápticos. Concentraciones anormales de iones a nivel postsináptico.

pH y transmisión sináptica: 

pH y transmisión sináptica Alcalosis --------------------  excitabilidad neuronal “Crisis convulsiva”. pH  7,45 Acidosis --------------------  excitabilidad neuronal “Coma”. pH  7 Ej: Cetoacidosis Diabética, Acidosis Urémica. pH HCO3  pCO2

Oxigeno y Transmisión Sináptica: 

Oxigeno y Transmisión Sináptica  Concentraciones de O2 ------------- Anular la Excitabilidad Neuronal

Fármacos y Transmisión Sináptica: 

Fármacos y Transmisión Sináptica Cafeína (Café) Teofilina (Té) Aumentan la excitabilidad Teobromina (Cacao)  Umbral de excitación. Estricnina -----  Excitabilidad ? Inhibe la acción de NT inhibidores. Espasmos Tónicos musculares Anestésicos --------  Excitabilidad ↑ Umbral de excitación. Glicina (ME)