Clase 3 - Organización Del Sistema Nervioso II: Sustancias Transmisoras

ORGANIZACIÓN DEL SN

PARTE II: SUSTANCIAS

TRANSMISORAS

GLOSARIOEmbriología

DifusiónTransporte activo

Potencial de acción Impulso eléctrico

Neurona Memoria

Sinapsis Neuro-transmisor

AcetilcolinaFacilitación neuronal

+ 50+ 50TRANSMISORES TRANSMISORES

SINAPTICOSSINAPTICOS

T. Acción rápida T. Acción rápida molécula pequeñamolécula pequeña

T. Acción lenta T. Acción lenta molécula grandemolécula grande

Transmisión de señales Transmisión de señales Sensitivas y motorasSensitivas y motoras

N° receptores neuronales, N° receptores neuronales, apertura o cierre duraderosapertura o cierre duraderoscanales iónicos y el N° y canales iónicos y el N° y

tamaño de la sinapsistamaño de la sinapsis

Respuesta inmediataRespuesta inmediata del SNdel SN

Cambios a largoCambios a largoplazoplazo

Transmisores de acción rápida y molécula pequeña

4. Las vesículas se reciclan continua/ y se utilizan una y otra vez

1. Se sintetizan en citoplasma del terminal presináptico

2. Las vesículas transmisoras los absorben x transporte activo.

3. Llega un potencial de acción, las vesículas liberan a hendidura sináptica en miliseg.

Efecto:↑ o ↓la conductancia de los

canales iónicos

Transmisores de acción rápida y molécula pequeñaEJEMPLO: ACETILCOLINA

5. Las vesículas se reciclan continua/ y se reutilizan una y otra vez

1. Se sintetiza en el terminal pre-sináptico, a partir Acetil CoA + colina

2. Se transporta a las vesículas específicas x transporte activo.

3. Llega un potencial de acción, las vesículas liberan la acetilcolina.

4. Se degrada en acetato y colina x acción de enzima colinesterasa presente en el retículo

Características de transmisores de molécula pequeña: ACETILCOLINA

Se segrega x neuronas situadas en:

• Los terminales de células piramidales grandes de corteza motora• Neuronas de ganglios basales• Motoneuronas músculos esqueléticos• Neuronas preganglionares de SNA• Neuronas postganglionares de SNP• Parte de neuronas postganglionares de SNS

• La >ría efecto excitador; • Efecto inhibidor en algunas terminales parasimpáticas como

inhibición del corazón a cargo de n. vagos

Características de transmisores de molécula pequeña: NORADRENALINA

• Se segrega

1. Tronco del encéfalo e hipotálamo: locus cerelus de protuberancia envía fibras a amplias regiones controla actividad global y estado mental. Ej. ↑ nivel de vigilia

2. >ría neuronas postganglionares del SNS excita algunos órganos e inhibe otros.

Características de transmisores de molécula pequeña: DOPAMINA

• Se segrega en:1. Neuronas originadas en

sustancia negra

básica/ en región estriatal de ganglios basales

efecto inhibiciónsustancia negraLocus cerelus

Características de transmisores de molécula pequeña: GLICINA - GABA

• Glicina– Se segrega en las sinápsis de médula espinal– Actúa como un transmisor inhibidor

• GABA (ácido gamma amino butírico)– Se segrega en terminales nerviosos de médula espinal,

cerebelo, ganglios basales y corteza.– Actúa como un transmisor inhibidor.

Características de transmisores de molécula pequeña: GLUTAMATO - SEROTONINA

• Glutamato– Se segrega en terminales presinápticos de vías sensitivas y

áreas de corteza cerebral– Causa excitación

• Serotonina– Se segrega en núcleos del rafe medio del tronco del encéfalo q’

proyecta hacia regiones del cerebro (hipotálamo) y médula (astas dorsales)

– Acción inhibidora: vías del dolor y estado de ánimo (sueño)

Características de transmisores de molécula pequeña: OXIDO NITRICO

• Se segrega en terminales de regiones responsables de conducta a largo plazo y la memoria

• Se ≠ de otros transmisores:– Su síntesis es al instante según las necesidades.– Difunde fuera de los terminales presinápticos en seg. (no en

paquetes vesiculares) neuronas postsinápticas cercanas modificando funciones

metabólicas intracelulares q’ cambian la excitabilidad neuronal en seg, min o en > tiempo.

Transmisores de acción lenta y molécula grande: NEUROPÉPTIDOS

• Se forman en ribosomas del soma neuronal como grandes moléculas proteicas

• Penetran en retículo endoplásmico del soma luego en el aparato de golgi suceden 2 cambios

1. La proteína sufre una escisión enzimática en fragmentos + pequeños2. El Ap. Golgi lo introduce al neuropéptido en minúsculas vesículas

transmisoras q’ se liberan al citoplasma

• Se transportan x el axón en vesículas hacia terminales neuronales como respuesta a los potenciales de acción.

• La vesícula sufre autolisis y no se reutiliza

Transmisores de acción lenta y molécula grande: NEUROPÉPTIDOS

• Se liberan una cantidad < transmisores de molécula pequeña.

• Poseen potencia mil veces >• Ocasionan acciones + duraderas

– Cierre prolongado de canales de Ca– Cambios metabólicos en células– Activación o desactivación de genes específicos– N° de receptores activadores o inhibidores

La información recorre el SNC en forma de …… ?

Diferencia entre sinápsis química y eléctrica

¿Cual es la fuente de energía para que las vesículas

produzcan un neurotransmisor?

Fenómenos eléctricos durante la excitación neuronal

• Potencial de membrana en reposo del soma neuronal -65 mV

– Q’ sea < neg. vuelve + excitable la membrana de la neurona

– + negativo la hace menos excitable


• ≠ de concentración iónica a través de membrana en el soma neuronal– Los 3 iones + importantes ÷

el funcionamiento celular: Na, K, Cl.

– Ocasionado x bomba de Na, K y Cl

– El voltaje de -65 mV repele el Cl

Potencial Nernst

Un potencial q’ se oponga al movimiento de un ión.

Concentración en el interiorFEM (mV) = ± 61 x log ---------------------------------------- Concentración en el exterior

Es neg ÷ iones positivos y positivo ÷ iones negativos

Na -65 mVK -86 mVCl -68 mV


• Distribución uniforme del potencial eléctrico en el interior del soma

– El LIC es una sustancia electrolítica muy conductora con diámetro 10-80 um.

– Todo cambio en el potencial de cualquier parte del soma genera un cambio en los demás puntos


• Efecto de la excitación sináptica sobre membrana postsináptica: potencial sináptico excitador.

a) Neurona en reposo potencial -65 mV

b) Liberación de transmisor excitador, ↑ permeabilidad al Na y cambia el potencial a -45 mV (PPSE)


• Generación de potenciales de acción en el segmento inicial del axón a su salida de la neurona: umbral de excitación.– Si el PPSE sube lo suficiente puede poner en marcha un potencial

de acción.– Empieza en el segmento inicial del axón xq’ aquí la cantidad de

canales de Na dependientes de voltaje es 7 veces > en el soma. PPSE +20mV

Fenómenos eléctricos durante la inhibición neuronal

• Efecto de la inhibición sináptica sobre membrana postsináptica: PPSI.– Las sinápsis inhibidoras sobre todo abren iones Cl, y x

la entrada el potencial es -70 mV.– La apertura de canales K hacen q’ salga al exterior de la

célula volviendo + neg el potencial interno de la membrana

– Entrada de Cl y salida de K ↑ la negatividad hiperpolarización. Se denomina PPSI

5 mV inhibe la transmisión de la señal nerviosa.

Inhibición presináptica• Ocasionada x la liberación de

una sustancia inhibidora en las inmediaciones de las fibrillas presinápticas

• En >ria de veces GABA q’ abre canales anionicos permite difusión de iones Cl hacia fibrilla terminal.

• Las cargas neg inhiben la transmisión sináptica anulan el efecto excitador del Na.

Evolución temporal de los potenciales postsinápticos

Sumación espacial en las neuronas: umbral de disparo

• Se necesitan de 10 a 20 mV ÷ alcanzar el umbral de excitación

• Se logra si se estimulan al mismo tiempo muchos terminales presinápticos

• Se suman sus efectos• SUMACIÓN ESPACIAL

Sumación temporal• Luego de un potencial de

acción el terminal presináptico libera la sustancia transmisora abre los canales Na durante 1 mlseg ±

• La modificación del potencial postsináptico dura hasta 15 mlseg.

• Las descargas sucesivas de un solo terminal presináptico pueden sumarse

• SUMACIÓN TEMPORAL

Facilitación de las neuronas

• Cuando el potencial postsináptico total una vez sumado es excitador.

• Pero no ha subido lo suficiente como ÷ alcanzar el umbral de disparo en la neurona postsináptica.

• Se dice q’ la neurona está facilitada.

• Si llega una señal excitadora + de cualquier fuente puede activarla con una gran facilidad

Funciones especiales de las dendritas ÷ excitar a las neuronas

• Campo espacial amplio de excitación de las dendritas

» Las dendritas se extienden de 500 a 1000 um a partir del soma en todas las direcciones.

» Reciben señales procedentes de una gran región espacial.

» Entre el 80 a 95% de terminales presinápticos acaban en las dendritas

El componentepredominante

de la excitación

DENDRITAS


• La >ría de dendritas no transmiten potenciales de acción, pero si señales dentro de la misma neurona mediante conducción electrotónica

– Debido a q’ sus membranas poseen pocos canales de Na dependientes de voltaje

– Sus umbrales de excitación son demasiado ↑ ÷ producir potenciales de acción


• ↓ de la corriente electrotónica en las dendritas, efecto excitador (o inhibidor) > en sinápsis cerca del soma

• Una gran parte del PPSE se pierde antes de llegar al soma

• Las dendritas son largas y membranas delgadas parcial/ permeables a K y Cl

• CONDUCCIÓN DECRECIENTE


• Sumación de la excitación y la inhibición en las dendritas.

• Las dendritas pueden sumar los PPSE y PPSI del mismo modo q’ el soma.

Relación del estado de excitación de la neurona con la frecuencia de descarga

• Estado excitador:– Nivel acumulado de

impulsos excitadores q’ recibe una neurona

• Estado inhibidor:– Cuando es > la inhibición q’

la excitación

Características especiales de la transmisión sináptica

• Es un mecanismo protector contra el exceso de actividad neuronal. Ej. Cese de crisis epiléptica

• Consiste en el agotamiento o debilitación parcial de las reservas de la sustancia transmisora en terminales presinápticos.

• Inactivación progresiva q’ experimentan receptores de membrana postsináptica

• Lenta aparición de concentraciones iónicas anormales en neurona postsináptica

Fatiga de la transmisión sináptica


Alcalosis• ↑ excitabilidad neuronal• Ej.

– ↑ pH sangre de 7,4 a 8 provoca convulsiones

– Hiperventilación elimina el CO2 y ↑ el pH

Acidosis• ↓ actividad neuronal• Ej.

– ↓ pH en sangre de 7,4 a 7 o < provoca estado comatoso

– Acidosis diabética o urémica coma

Efecto de la acidosis o alcalosis sobre la transmisión sináptica


Efecto de la hipoxia sobre la transmisión sináptica

– Ausencia de excitabilidad en algunas neuronas

– Se observa cuando cesa transitoria/ el flujo sanguíneo cerebral 3-7 seg pérdida del conocimiento


Excitación• Cafeína (café), teofilina (té),

teobromina (chocolate) ↑ excitabilidad al ↓ el umbral de excitación

• Estricnina inhibe la acción de tranmisores inhib. dando espasmos musculares tónicos.

Inhibición• Anestésicos ↑ el umbral de

excitación ↓ la transmisión sináptica.

• Cambios en membranas neuronales volviéndolas < sensible a productos excitadores.

Efecto de los fármacos sobre la transmisión sináptica


• Retraso sináptico

1. Emisión de sustancia transmisora desde terminal presináptico.2. Difusión del transmisor a membrana postsináptica3. Acción del transmisor sobre el receptor de la membrana4. Intervención del receptor ÷ ↑ la permeabilidad de la membrana5. Entrada de Na x difusión ÷ ↑ el potencial postsináptico hasta

desencadenar un potencial de acción

Tiempo mínimo necesario ÷ q’ se cumplan todo estos fenómenos es 0,5 mlsegRETRASO SINÁPTICO

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