Sistema nervioso, clasificación neuronal, sinapsis e impulso nervioso
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Estructura, función y organización de las células nerviosas
• Células gliales:– Que protegen y colaboran con las neuronas
o Astrocitoo Microglia
– Que aceleran el impulso nerviosoo Oligodendrocitoo Célula de Schwann
• Neuronas:– Sensitivas– Interneuronas– Motoras
Células gliales
Neuronas: estructura básica
1.1. SomaSoma
2.2. DendritasDendritas
3.3. NúcleoNúcleo
4.4. RER (Sustancia de Nissl)RER (Sustancia de Nissl)
5.5. Cono axónicoCono axónico
6.6. NeurofilamentosNeurofilamentos
7.7. MitocondriasMitocondrias
8.8. AxónAxón
9.9. Vaina de mielina (Célula de Schwann)Vaina de mielina (Célula de Schwann)
10.10.Nodo de RanvierNodo de Ranvier
11.11.Axón colateralAxón colateral
12.12.Ramificaciones terminalesRamificaciones terminales
13.13.Botones sinápticosBotones sinápticos
Neuronas: vaina de mielina
Neuronas: ejemplos
Neuronas: diversidad
Neuronas: componentes funcionales
Neuronas: organización de los componentes funcionales
Origen de los tejidos nerviosos: materia gris y blanca
Distribución del tejido nervioso
Control del arco reflejo
Control antagónico de la contracción muscular
Organización general del sistema
nervioso central: encéfalo
Organización general del sistema nervioso central
Encéfalo: organización estructural
Mesencéfalo
Protuberancia anular
Bulbo raquídeo
Cerebro
Cerebelo
Tronco encefálico
Cerebro: organización estructural
Vías neuronales: dos ejemplos de vías sensitivas
Áreas funcionales del cerebro: Tomografía de emisión de positrones
Áreas funcionales del cerebro: Tomografía de emisión de positrones
Sin estímulo Estímulo auditivo
Áreas funcionales del cerebro: Tomografía de emisión de positrones
Sin estímulo Estímulo visual
Áreas funcionales del cerebro: Tomografía de emisión de positrones
Sin estímulo Memoria
Áreas funcionales del cerebro: Tomografía de emisión de positrones
Sin estímulo Movimiento de un pie
Cerebro: organización funcional general
Funciones relativas al lenguaje: ejemplo de integración entre áreas
Funciones relativas al lenguaje: descripción
Funciones relativas al lenguaje:
descripción
Funciones relativas al lenguaje: descripción
Sis
tem
a N
ervi
oso
SNC
SNP
Encéfalo
Médula espinal
Cerebro
Cerebelo
Tronco encefálico
Protuberancia
Mesencéfalo
Bulbo raquídeo
Somático
Autónomo
NerviosEspinales
CranealesSimpático
Parasimpático
Organización del Sistema Nervioso
DiencéfaloTálamo
Hipotálamo
Monopolares:
Tienen una sola prolongación de doble sentido, que actúa a la vez como dendrita y como axón. La mayoría de éstas, están encargadas de percibir estímulos
Neuronas unipolares: en invertebrados
Bipolares:
Tienen dos prolongaciones, una de entrada que actúa como dendrita y una de salida que actúa como axón.
Neurona bipolares: en la retina, oído interno, nervios olfatorios y en el ganglio sensitivo de la raíz dorsal
Multipolares: Son las más típicas y abundantes. Poseen un gran número de prolongaciones pequeñas de entrada, dendritas, y una sola de salida, el axón.
Neurona multipolares: motoneuronas espinales, células piramidales del hipocampo, células de Purkinje del cerebelo.
NEURONAS SESORIALES (AFERENTES) NEURONAS SESORIALES (AFERENTES)
SON LAS QUE LLEVAN LA INFORMACIÓN CAPTADA POR LOS RECEPTORES HACIA ELCENTRO ELABORADOR (MEDULA ESPINAL Y ENCEFALO). ESTAS NEURONAS NO POSEEN DENDRITAS
NEURONAS MOTORAS (EFERENTES) NEURONAS MOTORAS (EFERENTES)
CONDUCEN LAS RESPUESTAS GENERADAS EN EL CENTRO ELABORADOR HACIA LOS EFECTORES (MÚSCULOS Y GLÁNDULAS). ESTAS NEURONAS POSEEN DENDRITAS MUY RAMIFICADAS.
NEURONAS DE ASOCIACIÓN (INTERCALAR)NEURONAS DE ASOCIACIÓN (INTERCALAR)
SE UBICAN EN EL INTERIOR DEL SISTEMA NERVIOSO CENTRAL Y SON LAS ENCARGADAS DE ELABORAR LAS RESPUESTAS
Las fibras nerviosas o axones, puede ser de dos tipos1.- MIELÍNICAS: llamadas así por estar recubiertas con la membrana de unas células llamadas células de Schwann. Esta membrana es muy rica en un fosfolípido llamado MIELINA y se enrolla varias veces alrededor de la fibra nerviosa. De este modo, varias células de Schwann llegan a cubrir toda la fibra constituyendo una especie de cubierta llamada VAINA DE MIELINA.
SNC células mielinizadas
Como la vaina está formada por varias células, en los puntos de contacto entre células contiguas esa cubierta queda interrumpida, recibiendo esos lugares el nombre de NODOS DE RANVIER. El impulso nervioso avanza a saltos, de nodo en nodo, por lo que avanza más deprisa.
2.- AMIELÍNICAS o desnudas: son las fibras que no están recubiertas por vaina de mielina. El impulso nervioso avanza recorriendo todo el axón, por lo que no va tan deprisa
SNP células amielinizadas
En las fibras nerviosas amielínicas el impulso se conduce, como una onda continua de inversión de voltaje hasta los botones terminales de los axones
El impulso nervioso
El impulso nervioso es una onda de naturaleza eléctrica que se crea en las neuronas y en algunas células sensoriales, al incidir sobre ellas algún tipo de estímulo, externo o interno.
Ese estímulo puede ser cualquier cosa, una sustancia química, una presión, los niveles de algún compuesto químico, una onda mecánica, la luz, el frío o el calor, etc.
•La velocidad es proporcional al diámetro del axón y varía entre 1 a 100 m/s.
• La velocidad de conducción del impulso nervioso es proporcional al diámetro del axón y a la distancia entre los nodos de Ranvier
Empleando instrumentos especiales de medición, se puede detectar la actividad nerviosa en forma de pequeñas corrientes eléctricas, tal es el caso de la ELECTROENCEFALOGRAFÍA.
•La cantidad de estímulo necesario para provocar la actividad de una neurona, se denomina umbral de excitabilidad.
•Alcanzado este umbral, la respuesta es efectiva, independientemente de la interrupción o aumento del estímulo. Es decir, sigue la ley del todo o nada.
•Durante la despolarización, la neurona no es excitable, es decir, está en periodo refractario.
Cuando el impulso nervioso llega al final del axón de una neurona tiene que "saltar" hasta las dendritas de la siguiente neurona, hay un pequeño espacio entre una y otra, llamado ESPACIO SINÁPTICO..
“Es la forma de comunicación entre neuronas”
Se clasifican según el contacto y el tipo de transmisión
CLASIFICACIÓN SINAPSIS
Lugar donde se establece el contacto
Sinapsis Sinapsis
axoaxónicaaxoaxónica
Sinapsis Sinapsis
axodendríticaaxodendrítica
Sinapsis Sinapsis
axosomáticaaxosomática
CLASIFICACIÓN SINAPSISTipo de transmisión
Sinapsis químicas
Sinapsis eléctricas
Sinapsis mixtas
Sinapsis eléctricas
Existen canales directos que transmiten iones de célula a célula.
Son las sinapsis menos frecuentes y sólo existen en algunos órganos como corazón e hígado.
Sinapsis mixtas
Son muy escasas Tienen dentro del punto de
contacto dos zonas, unas químicas y otras eléctricas.
• SINAPSIS ELÉCTRICAS
• En ellas , la corriente eléctrica pasa desde la neurona presináptica a la postsináptica, debido a que están muy juntas
• Las dos células están unidas por un canal proteico llamado conexón que permite el paso de los iones de una neurona a otra.
• El impulso nervioso es bidireccional y se producen estas sinápsis entre axones y somas, dendritas y dendritas y entre somas y somas. Es una sinapsis instantánea lo que permite respuestas inmediatas
SINAPSIS QUÍMICAS
• En ellas, la neurona presináptica y postsináptica están separadas por la hendidura sináptica y el paso del impulso nervioso de una neurona a otra se debe a la existencia de sustancias químicas en la membrana del axón denominadas neurotransmisores
SINAPSIS
Conducción del I. N. en la sinapsis
• El proceso que permite el paso del impulso nervioso desde una neurona presináptica a la postsináptica puede resumirse en tres etapas:
1. La onda de despolarización: Abre los canales para el calcio y permite su entrada.
El ingreso de este ion estimula la fusión de las vesículas sinápticas con la membrana presináptica.
2. La unión de ambas membranas libera a los neurotransmisores hacia el espacio sináptico.
3. Los neurotransmisores se unen a los receptores de la membrana postsináptica, con lo que se abren los canales para el sodio y el potasio. Esto genera una nueva onda de despolarización en la neurona postsináptica
Conducción del Impulso Nervioso en la
sinapsis
•El proceso que permite el paso del impulso nervioso desde una neurona presináptica a la postsináptica puede resumirse en tres etapas:
1. La onda de despolarización: Abre los canales para el
calcio y permite su entrada. El ingreso de este ion estimula la fusión de las vesículas sinápticas con la membrana presináptica.
2. La unión de ambas membranas libera a los neurotransmisores hacia el espacio sináptico.
3. Los neurotransmisores se unen a los receptores de la membrana postsináptica, con lo que se abren los canales para el sodio y el potasio. Esto genera una nueva onda de despolarización en la neurona postsináptica.
FENÓMENOS ELÉCTRICOS DE LAS NEURONAS
• EL FUNCIONAMIENTO DE LA NEURONA ESTÁ DETERMINADO POR ALTERACIONES ELECTROQUÍMICAS A NIVEL DE LA MEMBRANA , QUE DAN LUGAR A DOS ESTADOS ELÉCTRICOS.
•1.- POTENCIAL DE REPOSO O DE MEMBRANA
•2.- POTENCIAL DE ACCIÓN
POTENCIAL DE REPOSO
•Es el resultado de la diferencia de concentración
de ciertos iones entre el exterior y el interior de la membrana de la neurona.
Distribución de iones en la neurona
• Los iones potasio (K+) y sodio (Na+) se encuentran a ambos lados de la membrana.
• La diferencia de cargas entre el interior y exterior está dada por la presencia de proteínas de carga negativa al interior del axón.
En el estado de reposo la concentración de iones k+ en el citosol del axón es unas 30 veces superior al exterior, en cambio la concentración de Na+ es 10 veces superior en el líquido intersticial que dentro del citosol
La distribución de estos iones a ambos lados de la membrana está regulado por tres factores
1. Difusión de partículas a favor de un gradiente de concentración
2. La atracción de partículas de cargas opuestas y repulsión de cargas iguales
3. Propiedades de la propia membrana
POTENCIAL DE REPOSO
En el potencial de reposo:• l. La concentración de iones
K+ es mayor en el citosol por lo que difunden hacia fuera del axón a através de los canales de escape de K+.
• 2. Las cargas negativas no pueden acompañar a los iones K+ por lo que el interior se carga negativamente en relación al exterior
3. El exceso de cargas negativas al interior atrae los iones K+, lo cual impide que sigan saliendo de la célula.
4. Como resultado se alcanza un equilibrio por el que no de produce un movimiento de K+. Cuando la membrana alcanza este equilibrio de dice que está polarizada y se constituye el potencial de reposo
POTENCIAL DE ACCIÓN
• ES UN FENOMENO ELECTRO-QUÍMICO PRODUCIDO POR UN CAMBIO EN LA CONCENTRACIÓN DE IONES ENTRE EL MEDIO EXTRA E INTRACELULAR
• EL POTENCIAL DE ACCIÓN IMPLICA DOS PASOS:
• 1. DESPOLARIZACIÓN DE LA MEMBANA
• 2. REPOLARIZACIÓN DE LA MEMBRANA
Despolarización de la membrana
Despolarización de la membrana
• Cada vez que una neurona recibe un estímulo aumenta la permeabilidad de la membrana
para el sodio por la apertura de los canales de sodio
regulados por voltaje. En este momento se dice que la
membrana se ha despolarizado
Los iones sodio entran al axón invirtiendo la polaridad de la membrana momentáneamente . Este cambio en la permeabilidad del sodio dura sólo medio milisegundo. Luego el canal de sodio se cierra y la región estimulada inicialmente recupera su característica de impermeabilidad a los iones sodio.
IMPULSO NERVIOSO
•La onda de despolarización que se propaga a lo largo del axón se conoce como
•
Repolarización de la membrana
Repolarización de la membrana
•Una vez que se han cerrado los canales de voltaje para el sodio, comienza la repolarización con la apertura de los canales regulados por voltaje para K+ y los iones K+ fluyen hacia el exterior del axón
•Este flujo al exterior de los iones K+ contrarresta la polaridad invertida producida por la entrada masiva de los iones Na+, y el potencial de reposo se recupera muy rápidamente.
•Posteriormente la bomba de sodio-potasio se encarga de hacer mover los iones Na+ y K+ a través de la membrana, y restablecer las concentraciones iniciales.
• Durante el lapso de tiempo en que la membrana restablece su polaridad inicial y las cantidades relativas de los iones Na+ y K+ en el interior y exterior celular, la neurona es incapaz de generar y conducir un nuevo impulso nervioso. Esta situación se domina período refractario y dura un lapso de tiempo muy breve.
04/12/23
PROPAGACIÓN DEL I. N
Dirección del impulso nervioso
•El I.N. se autopropaga debido al cambio eléctrico que se produce en la membrana, y se mueve sólo en una dirección ya que el fragmento que queda atrás de la zona de potencial de acción mantiene un breve período refractario, en el cual los canales regulados por voltaje no se pueden abrir.
Función de la vaina de mielina
•La vaina de mielina no es sólo un aislante , sirve además para aumentar la velocidad de conducción de un impulso nervioso.
•Esto se debe a que los iones Na+ y K+ sólo pueden desplazarse fuera y dentro del axón por los nudos de Ranvier
•En consecuencia, el impulso nervioso salta de
nodo en nodo, acelerándose enormemente
la conducción