Sistema Nervioso Imágenes del

cerebro (con MRI y

PET) revelan grupos

de neuronas

funcionando en

circuitos

especializados

dedicados a

diferentes

actividades

El cerebro humano contienen alrededor de 100 billones de células

nerviosas llamadas neuronas

Cada neurona puede comunicarse con miles de otras neuronas Dr. Monterrubio

Sistema Nervioso: centro de comando y control

Procesa información en 3 etapas:

entrada sensorial, integración y salida motora

Entrada Receptores

sensoriales

Monitorean

cambios

internos y

externos

Salida Efectores o

respuestas:

Activa

músculos o

glándulas

Sensor (entrada)

Salida Motora

Integracion

Efector (salida) Sistema nervioso

periferico(PNS) Sistema Nervioso

Central (CNS)

Nervios Motores

Nervios Sensoriales

Entrada Sensorial

Dr. Monterrubio

Integración Toma decisiones

Los tres estados del procesamiento de la

información se ilustran en un arco-reflejo

•Neuronas Sensoriales

transmiten la información

desde sensores que

detectan estímulos

externos y condiciones

internas

•La información sensorial

es enviada a el CNS, donde

las interneuronas integran

la información

• Las respuestas salen del

CNS vía Neuronas

Motoras, las cuales se

comunican con un órgano

efector

Spinal cord

Inter- neuron

Motor (efferent) neuron

Sensory (afferent) neuron

Sensory receptors

(pain receptors in

the skin)

Effector (biceps brachii muscle)

Dr. Monterrubio

Dos Sistemas Regulan Nuestro Cuerpo

• Sistema Nervioso: actúa rápidamente (impulsos nerviosos)

• Sistema Endocrino: lento pero constante (hormonas)

Org

an

izac

ión

del S

. N

erv

ioso

Sistema Nervioso Central

(CNS): Cerebro y cordón

espinal Interpretan entradas

y dan instrucciones

Central nervous

system (CNS) Peripheral nervous

system (PNS)

Cranial

nerves

Spinal

nerves

Spinal

cord

Brain

Sistema Nervioso Periférico

(PNS): Nervios

Nervios espinales: desde cordón

espinal

Nervios craneales: desde el

cerebro

Dr. Monterrubio

Sistema Nervioso Periférico (PNS) Nervios craneales y espinales

División

Somática División

Autónoma

División Simpática

División Parasimpática

Sistema Nervioso Central (CNS) Cerebro y cordón espinal

voluntario

activa inhibe

involuntario

División Sensorial

(aferente)

(Músculos)

Receptores

de todos los

órganos:

Órganos de

los sentidos

División Motora (eferente)

Aferentes Eferentes Dr. Monterrubio

Regulación de musculo liso, cardiaco y glándulas

Aferentes

Aferentes

Eferentes

Eferentes

Clasificación Funcional

Eferentes Aferentes

Estructura de la Neurona

Most of a neuron’s organelles are

in the cell body

Most neurons have dendrites,

highly branched extensions that

receive signals from other neurons

The axon is typically a much longer

extension that transmits signals to

other cells at synapses

Many axons are covered with a

myelin sheath

Dendrites

Cell body

Nucleus

Axon hillock Axon

Signal direction

Presynaptic cell Myelin

sheath

Synaptic

terminals

Synapse

Postsynaptic cell

Cuerpo celular contiene la mayoría de los organelos

Dendritas: extensiones muy ramificadas que reciben las

señales de otras neuronas

Axón: la extensión mas larga que transmite la señal a otras

células en la sinapsis.

Muchos axones están cubiertos con una cubierta de mielina

Dr. Monterrubio

Axon Nodes of Ranvier

Schwann cell

Myelin sheath

Nucleus of Schwann cell

Schwann cell

Nodes of Ranvier

Layers of myelin

Axon

0.1 µm

• conducción saltatoria – aumenta la velocidad de

transmisión de impulsos nerviosos

La Mielina aísla al axón y aumenta la velocidad

con la que son conducidas las señales eléctricas

2 células producen la cubierta de mielina:

Oligodendrocitos (en CNS) y Células Schwann (en PNS)

Dr. Monterrubio

La Esclerosis Multiple: importancia de la mielina Enfermedad degenerativa auto inmune caracterizada por la perdida de mielina Mas frecuente en mujeres que en hombres Comienza entre los 20 a 40 anos

Disfunción cognitiva: atención, amnesia, dificultad en la solución problemas, disminución en la memoria, depresión. Perdida de memoria, disfunción sexual estreñimiento, incontinencia etc.

Dr. Monterrubio

Las Neuronas tienen una amplia variedad

de formas que reflejan su función para

conducir señales

Neuronas Multipolares: muchas extensiones

desde el cuerpo celular

Neuronas motoras e interneuronas

Terminal nerviosa

Dr. Monterrubio

Axon

Cell Body

Dendrites

Estructura de la Neurona

Dr. Monterrubio

Neuron

Cell body

Dendrites

Axon

Neuron Structure

Dr. Monterrubio

Cla

sif

icac

ión

Fis

ioló

gic

a

Neuronas aferentes: son sensoriales que

envían señales desde receptores hacia CNS

(cuerpo de neurona en ganglios del PNS)

Neuronas eferentes: son motoras que llevan

señales desde el CNS hacia efectores

(musculo y glándulas)

(cuerpos neuronales en CNS)

De asociación: son interneuronas que conectan

aferentes con eferentes (cuerpos en CNS)

Neurona

CNS Núcleos: grupos de cuerpos neuronales

Tractos: grupos de axones

PNS Ganglios: grupos de cuerpos neuronales

Nervios: grupos de axones Dr. Monterrubio

Clasificacion de las neuronas

Interneuronas (neuronas de asociación)

Encontradas en las vías nerviosas dentro

del CNS

Conectan neuronas sensoriales con

neuronas motoras Dr. Monterrubio

Neuronas sensoriales (aferentes)

Corpúsculo de Pacini Receptores de Presión Espinas musculares

Receptores estiramiento

Órgano tendinoso

Receptores al dolor Corpúsculo de Meissner Receptores al tacto

Dr. Monterrubio

Microelectrode

Reference electrode

Voltage recorder

–70 mV

Las bombas iónicas y

canales iónicos

mantienen el potencial

de membrana

Se dice que la célula

esta polarizada.

Este voltaje es

conocido como

potencial de

membrana.

Dr. Monterrubio

La neurona en reposo tiene su interior

negativo (potencial de membrana)

En reposo ( -70mV ) es

impermeable a los iones Na+

pero no a los iones K+

Un estimulo hace la

membrana permeable a

Na+ (el interior se hace

positivo localmente). Se

despolariza

Impulso nervioso (potencial de Accion)

Dr. Monterrubio

Cuando el interior se

vuelve completamente

positivo se genera un

potencial de acción

El potencial de acción se

propaga a zonas vecinas

repitiendo la entrada de

Na+ y generando

potenciales de acción que

se propagan a lo largo de

la membrana Dr. Monterrubio

Ahora los iones K+ salen de

la neurona y la célula

restablece la carga negativa

del reposo La neurona se

repolariza

Las concentraciones iónicas

de Na+ y K+ que fueron

invertidas durante un

potencial de acción son

restablecidas por la bomba

de Na/K

La bomba saca 3 Na y mete

2 K+ a la neurona Dr. Monterrubio

Dr. Monterrubio

Conduction of

Action Potentials

An action potential can

travel long distances by

regenerating itself along

the axon

At the site where the

action potential is

generated, usually the

axon hillock, an

electrical current

depolarizes the

neighboring region of

the axon membrane

Na+

Action potential

Axon

Na+

Action potential K+

K+

Na+

Action potential K+

K+

Dr. Monterrubio

Conduction Speed The speed of an action potential increases with the axon’s

diameter

In vertebrates, axons are myelinated, also causing an

action potential’s speed to increase

Action potentials in myelinated axons jump between the

nodes of Ranvier in a process called saltatory conduction

Cell body

Schwann cell

Depolarized region (node of Ranvier)

Myelin sheath

Axon

Dr. Monterrubio

Neurons communicate with other cells at synapses

In an electrical synapse, current flows directly from one cell to

another via a gap junction

The vast majority of synapses are chemical synapses

In a chemical synapse, a presynaptic neuron releases

chemical neurotransmitters stored in the synaptic terminal

Postsynaptic neuron

Synaptic terminals of pre- synaptic neurons

5 µ

m

Dr. Monterrubio

Postsynaptic cell

Presynaptic cell

Synaptic vesicles

containing

neurotransmitter Presynaptic

membrane Voltage-gated

Ca2+ channel

Ca2+ Postsynaptic

membrane

Postsynaptic

membrane

Neuro-

transmitter

Ligand-gated

ion channel

Na+ K+

Ligand-gated

ion channels

Synaptic cleft

When an action potential reaches a terminal, the final

result is release of neurotransmitters into the synaptic cleft

Synaptic transmission involves binding of neurotransmitters to ligand-gated ion

channels

Neurotransmitter binding causes ion channels to open, generating a postsynaptic

potential

After release, the neurotransmitter diffuses out of the synaptic cleft

It may be taken up by surrounding cells and degraded by enzymes

Synaptic Transmission

Dr. Monterrubio

Indirect Synaptic Transmission In indirect synaptic transmission, a neurotransmitter binds

to a receptor that is not part of an ion channel

Dr. Monterrubio

Supporting Cells (Glia)

Glia are essential for structural integrity of

the nervous system and for functioning of

neurons (to support, insulate, and protect neurons)

Types

of glia

Astrocytes: control de potasio y neurotransmisores

Epidemial Cells: mueven fluido cerebroespinal

Microglia: fagocitan deshechos

Oligodendrocytes:cubierta de mielina

Schwann cells: cubierta de mielina

Dr. Monterrubio

Astrocytes provide structural support for neurons

and regulate extracellular concentrations of ions and

neurotransmitters

50 µ

m

-Forma de estrella

Dr. Monterrubio

-Barrera entre

neuronas y

vasos sanguíneos

-Protege recogiendo

Neurotransmisores

y iones de potasio

Astrocytes

Dr. Monterrubio

Spiderlike phagocytes

Dispose of debris

Microglia

Dr. Monterrubio

Line cavities of the brain and spinal cord

Circulate cerebrospinal fluid

Ependymal cells

Dr. Monterrubio