Homeostasis - Recinto Universitario de Mayagüez

10
Biol 3052 - Capítulo 48 - Fisiología Neuronas Dr. Fernando J. Bird-Picó 2016 1 Fisiología de las Neuronas Capítulo 48 Dr. Fernando J. Bird-Picó Departamento de Biología Recinto Universitario de Mayagüez Neuronas de Aplysia Homeostasis Cada estímulo sigue un paso determinado a través de un sistema nervioso, que incluye recepción, transmisión a los centros operadores que pueden ser el cordón espinal o el cerebro en donde ocurre integración (análisis del estímulo) y la respuesta transmisión desde la parte integradora a los efectores apropiados. • Neuronas aferentes transmiten información en forma de impulso nervioso desde el receptor (órganos de sentido) al cerebro. En cambio, las neuronas eferentes comunican el mensaje de respuesta al estímulo desde el cerebro hasta las células efectoras (motoras, glandulares, etc.).

Transcript of Homeostasis - Recinto Universitario de Mayagüez

Biol 3052 - Capítulo 48 - Fisiología Neuronas

Dr. Fernando J. Bird-Picó 2016 1

Fisiología de las NeuronasCapítulo 48

Dr. Fernando J. Bird-Picó

Departamento de Biología

Recinto Universitario de Mayagüez

Neuronas de Aplysia

Homeostasis

• Cada estímulo sigue un paso determinado a través de un sistema nervioso, que incluye recepción, transmisión a los centros operadoresque pueden ser el cordón espinalo el cerebro en donde ocurre integración (análisis del estímulo) y la respuestatransmisión desde la parte integradora a los efectores apropiados.

• Neuronas aferentestransmiten información en forma de impulso nervioso desde el receptor (órganos de sentido) al cerebro. En cambio, las neuronas eferentescomunican el mensaje de respuesta al estímulo desde el cerebro hasta las células efectoras (motoras, glandulares, etc.).

Biol 3052 - Capítulo 48 - Fisiología Neuronas

Dr. Fernando J. Bird-Picó 2016 2

Sistema Nervioso Vertebrado: SNC y SNPFigure 48.3

Sensor

Effector

Sensory input

Motor output

Integration

Peripheral nervoussystem (PNS)

Central nervoussystem (CNS)

Figure 48.4

Nucleus

DendritesStimulus

Axon hillock

Cellbody

Presynapticcell

Signaldirection

Axon

Synapse

Neurotransmitter

Synaptic terminals

Postsynaptic cell

Synapticterminals

Neuroglias: apoyo a neurona

Estructura de la Neurona

Biol 3052 - Capítulo 48 - Fisiología Neuronas

Dr. Fernando J. Bird-Picó 2016 3

Tipos de Neuronas

Dendrites

Axon

Cellbody

Portionof axon

Sensory neuron Interneurons Motor neuron

Figure 48.5

Tipos de neuronas

Tipos de neuronas

Axon Myelin sheath

Schwanncell

Nodes ofRanvier

Node of Ranvier

Layers of myelin

Axon

SchwanncellNucleus ofSchwann cell

0.1 µµµµm

Figure 48.13

Neurona mielinada

Biol 3052 - Capítulo 48 - Fisiología Neuronas

Dr. Fernando J. Bird-Picó 2016 4

Detalle de célula de Schwann

y los oligodendrocitos

Potencial de reposo en la membrana de

la neurona

Película: Potencial de reposo

OUTSIDE OF CELL

INSIDE OF CELLInactivation loop

Sodiumchannel

Potassiumchannel

Actionpotential

Threshold

Resting potentialTime

Mem

bran

e po

tent

ial

(mV

)

++++50

−−−−100

−−−−50

0

Na++++

K++++

Key

2

1

34

5

1

2

3

4

5 1

Resting state Undershoot

Depolarization

Rising phase of the action potentialFalling phase of the action potential

Figure 48.11-5

Biol 3052 - Capítulo 48 - Fisiología Neuronas

Dr. Fernando J. Bird-Picó 2016 5

Película: propagación del potencialFigure 48.12-1

Na++++

Actionpotential

Axon

Plasma membrane

Cytosol1

Figure 48.12-2

K++++

K++++

Na++++

Na++++

Actionpotential

Axon

Plasma membrane

Cytosol

Actionpotential

2

1

Figure 48.12-3

K++++

K++++

K++++

K++++

Na++++

Na++++

Na++++

Actionpotential

Axon

Plasma membrane

Cytosol

Actionpotential

Actionpotential

2

1

3

Biol 3052 - Capítulo 48 - Fisiología Neuronas

Dr. Fernando J. Bird-Picó 2016 6

Conducción saltatoria

Cell body

Schwann cell

Depolarized region(node of Ranvier)

Myelinsheath

Axon

Figure 48.14

Presynapticcell Postsynaptic cell

Axon

Presynapticmembrane

Synaptic vesiclecontainingneurotransmitter

Postsynapticmembrane

Synapticcleft

Voltage-gatedCa2++++ channel

Ligand-gatedion channels

Ca2++++

Na++++

K++++

2

1

3

4

Figure 48.15

Sinapsis:Dendritasy Axonas

Neurotransmisores

• Se han identificado más de 100, que se catalogan en cinco (5) grupos

• Un neurotransmisor puede tener hasta una docena de receptores diferentes

Table 48.2 Table 48-1

Biol 3052 - Capítulo 48 - Fisiología Neuronas

Dr. Fernando J. Bird-Picó 2016 7

Película: sinápsis Dirección y velocidad

• Conducción ortodrómica

• Conducción antidrómica

• Axonas gigantes de calamar: mayor diámetro

• neuronas mielinadas

Integración de información

• potencial de excitación postsinaptica(PEPS), dicha sinapsis se le conoce como sinapsis excitatoria.

• potencial de inhibición postsinaptica(PIPS), la sinapsis se le conoce como sinapsis inhibidora, hiperpolariza la membrana

• Sumación: cuando se necesita mas de un PEPS para lograr el potencial de acción. Puede ser temporal (estímulos repetidos en secuencia se suman) o espacial (varias axonas estimulan varios puntos simultáneamente).

Figure 48.17

Terminal branchof presynapticneuron

Postsynapticneuron

Axonhillock

E1

E2

E1

E2

E1

E2

E1

E2

I I I I

0

−−−−70

Mem

bran

e po

tent

ial (

mV

)Threshold of axon ofpostsynaptic neuron

Restingpotential

Actionpotential

Actionpotential

IE1 E1 E1 E1 E1 ++++ E2 E1 ++++ I

Subthreshold, nosummation

(a) (b) Temporal summation (c) Spatial summation Spatial summationof EPSP and IPSP

(d)

E1

Biol 3052 - Capítulo 48 - Fisiología Neuronas

Dr. Fernando J. Bird-Picó 2016 8

Acción Reflejo

• Tambien llamada arco reflejo

• El impulso nervioso sólamente llega a nivel del cordón espinal y no al cerebro.

54.32 Knee-Jerk ReflexSlide number: 1

Copyright © The McGraw-Hill Companies, Inc. Permiss ion required for reproduction or display.

Spinal cord

Specializedmuscle fibers

(spindle fibers)

Dorsal rootganglion Sensory

neuronNerve fiber

Stretch receptor(muscle spindle)

Skeletalmuscle

Motorneuron

SpindlesheathPatella

Graymatter

Whitematter

Monosynapticsynapse

Quadricepsmuscle(effector)

Femur

Patellar ligament

Tibia

Fibula

54.32 Knee-Jerk ReflexSlide number: 2

Copyright © The McGraw-Hill Companies, Inc. Permiss ion required for reproduction or display.

Spinal cord

Specializedmuscle fibers

(spindle fibers)

Dorsal rootganglion Sensory

neuronNerve fiber

Stretch receptor(muscle spindle)

Skeletalmuscle

Motorneuron

SpindlesheathPatella

Graymatter

Whitematter

Monosynapticsynapse

Quadricepsmuscle(effector)

Femur

Patellar ligament

Tibia

Fibula

54.32 Knee-Jerk ReflexSlide number: 3

Copyright © The McGraw-Hill Companies, Inc. Permiss ion required for reproduction or display.

Spinal cord

Specializedmuscle fibers

(spindle fibers)

Dorsal rootganglion Sensory

neuronNerve fiber

Stretch receptor(muscle spindle)

Skeletalmuscle

Motorneuron

SpindlesheathPatella

Graymatter

Whitematter

Monosynapticsynapse

Quadricepsmuscle(effector)

Femur

Patellar ligament

Tibia

Fibula

Biol 3052 - Capítulo 48 - Fisiología Neuronas

Dr. Fernando J. Bird-Picó 2016 9

54.32 Knee-Jerk ReflexSlide number: 4

Copyright © The McGraw-Hill Companies, Inc. Permiss ion required for reproduction or display.

Spinal cord

Specializedmuscle fibers

(spindle fibers)

Dorsal rootganglion Sensory

neuronNerve fiber

Stretch receptor(muscle spindle)

Skeletalmuscle

Motorneuron

SpindlesheathPatella

Graymatter

Whitematter

Monosynapticsynapse

Quadricepsmuscle(effector)

Femur

Patellar ligament

Tibia

Fibula

54.32 Knee-Jerk ReflexSlide number: 5

Copyright © The McGraw-Hill Companies, Inc. Permiss ion required for reproduction or display.

Spinal cord

Specializedmuscle fibers

(spindle fibers)

Dorsal rootganglion Sensory

neuronNerve fiber

Stretch receptor(muscle spindle)

Skeletalmuscle

Motorneuron

SpindlesheathPatella

Graymatter

Whitematter

Monosynapticsynapse

Quadricepsmuscle(effector)

Femur

Patellar ligament

Tibia

Fibula

54.32 Knee-Jerk ReflexSlide number: 6

Copyright © The McGraw-Hill Companies, Inc. Permiss ion required for reproduction or display.

Spinal cord

Specializedmuscle fibers

(spindle fibers)

Dorsal rootganglion Sensory

neuronNerve fiber

Stretch receptor(muscle spindle)

Skeletalmuscle

Motorneuron

SpindlesheathPatella

Graymatter

Whitematter

Monosynapticsynapse

Quadricepsmuscle(effector)

Femur

Patellar ligament

Tibia

Fibula

54.32 Knee-Jerk ReflexSlide number: 7

Copyright © The McGraw-Hill Companies, Inc. Permiss ion required for reproduction or display.

Spinal cord

Specializedmuscle fibers

(spindle fibers)

Dorsal rootganglion Sensory

neuronNerve fiber

Stretch receptor(muscle spindle)

Skeletalmuscle

Motorneuron

SpindlesheathPatella

Graymatter

Whitematter

Monosynapticsynapse

Quadricepsmuscle(effector)

Femur

Patellar ligament

Tibia

Fibula

Biol 3052 - Capítulo 48 - Fisiología Neuronas

Dr. Fernando J. Bird-Picó 2016 10

IntegraciónCircuitos convergentes y

divergentes

Circuito reverberante