6 Salud y Fisiologa Humanas6.5 NERVIOS, HORMONAS Y HOMEOSTASISProf. Mariana lvarez

6.5.1

Indique que el sistema nervioso se divide en sistema nervioso central y perifrico, y que est compuesto por clulas llamadas neuronas, las cuales pueden transmitir rpidos impulsos (similares a los) elctricos.

Organizacin del Sistema NerviosoSISTEMA NERVIOSO

Organizacin del Sistema NerviosoSistema Nervioso Central: acta como centro de control y elaboracin de respuestas frente a estmulos del medio externo e interno.

Sistema Nervioso Perifrico: est formado por receptores sensoriales y nervios (sensoriales y motores) que actan como lneas de comunicacin hacia y desde el sistema nervioso central.

Los nerviosManojos de prolongaciones o fibras nerviosas (axones y dendrones) rodeadas por tejido conectivo.Conectan el SNC con la periferia (receptores y efectores). Nervios craneales: son 12 pares que salen de la base del crneo. Nervios espinales: son 31 pares que salen de la columna vertebral.

Clulas del Sistema NerviosoNeuronas: especializadas en la transmisin o propagacin del impulso nervioso.SensorialesMotorasTransmisoras o de relacin o interneuronasClulas de la gla: funciones de apoyo o auxiliares.Oligodendrocitos (SNC): vaina de mielinaClulas de Schwann (SNP): vaina de mielinaAstrocitos (SNC): soporte, defensa y nutricin de neuronasMicrogla (SNC)

6.5.2

Dibuje y rotule un diagrama de la estructura de una neurona motora. Incluya dendritas, cuerpo celular con ncleo, axn, vaina de mielina, ndulos de Ranvier y placas motoras terminales.

Tipos de NeuronasNeurona MotoraNeurona Transmisora o Inter-neurona Neurona SensorialNOTA: la vaina de mielina que rodea las prolongaciones de las neuronas motora y sensorial no est dibujada.Neurona Motora

Las partes de las neuronasSoma o cuerpo celular: contiene el ncleo y la mayor parte de las estructuras que mantienen los procesos vitales de la neurona. Su forma vara en los distintos tipos de neuronas.Dendritas: reciben y propagan el impulso nervioso. En neuronas motoras son muchas y cortas. En neuronas sensoriales es una (dendrn), larga, y con vaina de mielina.Axn: prolongacin neuronal que transmite el impulso nervioso. Es uno solo y, en neuronas motoras, largo y con vaina de mielina. Audesirk

La Vaina de MielinaEst formada por clulas de la gla que tienen en sus membranas gran cantidad de mielina (oligodendrocitos en el SNC y clulas de Schwann en el SNP). Estas clulas crecen enrollndose alrededor de los axones neuronales.

Ndulos de RanvierSon los sectores del axn o el dendrn que NO estn cubiertos por la vaina de mielina.

Organelas abundantes en neuronasMitocondrias: en toda la neurona hay muchas mitocondrias ya que varias funciones consumen ATPSntesis de neurotransmisoresExocitosis para liberar neurotransmisoresBomba de sodio-potasioRetculo endoplasmtico rugoso: muy abundante en el cuerpo celularSntesis de neurotransmisoresAparato de Golgi: muy abundante en el cuerpo celularformacin de vesculas conteniendo neurotransmisores

Sntesis y empaquetamiento de pptidos Transporte axonal rpido a lo largo del citoesqueletoTransporte axonal rpido retrgradoReciclado de vesculas sinpticasReciclado de componentes de membrana en los lisosomasLiberacin del contenido de vesculas por exocitosis

6.5.3

Indique que los impulsos nerviosos son conducidos desde los receptores hasta el SNC por las neuronas sensoriales, dentro del SNC por las neuronas transmisoras, y desde el SNC hasta los efectores por las neuronas motoras.

Circulacin de la InformacinESTMULO(cambio)neuronas sensorialesSNPRECEPTOR

SISTEMA NERVIOSO CENTRAL

neuronas motorasSNPEFECTOR - msculo- glndula RESPUESTA(accin)neuronas transmisorasEstmulo: cambio en el medio (interno o externo) que es detectado por un receptor y que provoca una respuesta.Respuesta: accin llevada a cabo por un efector que es provocada por un estmulo.

Transmisin del Impulso NerviosoGHB 2004Este impulso no es exactamente una corriente elctrica.

La seal o impulso es un cambio breve en la diferencia de potencial a travs de la membrana plasmtica de la neurona.

Este cambio en la diferencia de potencial se mueve a lo largo de la neurona de un extremo al otro.Direccin del impulsoHacia la neurona siguienteHacia la neurona siguienteDendritasNcleo Axn

6.5.4+5

Defina potencial de reposo y potencial de accin (incluyendo despolarizacin y repolarizacin). Explique cmo pasa un impulso nervioso a lo largo de una neurona sin vaina de mielina.

El Potencial de Reposo

Cuando una neurona no est transmitiendo una seal se dice que est en reposo.Pero una neurona en reposo NO est en reposo!

La membrana plasmtica contiene bombas de sodio-potasio que usan ATP para transportar iones sodio afuera de la clula e iones potasio adentro. Se mueven tres iones sodio por cada dos iones potasio.

Potencial de Reposo

La bomba de sodio-potasiomantiene los gradientes de estos iones

La mayor parte de los canales de potasio estn abiertos. La membrana es 50 veces ms permeable a iones potasio que a iones sodio. Los iones potasio difunden a favor del gradiente de concentracin, hacia el exterior.Los canales de sodio dependientes del voltaje estn cerrados.En el interior de la neurona hay una alta concentracin de grandes aniones (iones negativos) orgnicos, que por su gran tamao no pueden salir.Esto hace que el fluido exterior de la clula contenga ms cargas positivas que el citoplasma que es relativamente negativo comparado con el exterior.Se dice que la membrana est polarizada.La diferencia de potencial a travs de la membrana es cercana a los 70mV (milivolts), comparando el interior con el exterior.

Audesirk

El Potencial de AccinCuando un estmulo llega a una neurona algunos canales de sodio se abren e ingresan iones sodio causando que el potencial de membrana aumente (el interior se hace menos negativo). Si el potencial llega al valor umbral de 50 mV se desencadena el potencial de accin.Los canales de sodio dependientes de voltaje se abren e ingresan masivamente iones sodio. El interior se hace positivo y el exterior negativo. La membrana se despolariza.

Cuando la diferencia de potencial llega al pico de +30 mV los canales de sodio se cierrar y se abren los de potasio.

Audesirk

El Periodo Refractario

Al abrirse todos los canales de potasio estos iones salen masivamante a favor de su gradiente.La membrana es ms permeable al potasio que en reposo por lo que se supera la diferencia de potencial llegando a cerca de -80 mV.Se dice que la membrana est hiperpolarizada.

El cierre parcial de los canales de potasio y la accin de la bomba de sodio-potasio restauran el potencial de reposo.EL PROCESO TOTAL DURA CERCA DE 4 ms!

El Periodo RefractarioInmediatamente despus del potencial de accin no es posible que se produzca un segundo potencial de accin en esa misma porcin de membrana. Los canales de sodio estn cerrados y no pueden reabrirse inmediatamente ya que la diferencia de potencial es muy grande.La membrana es refractaria a los estmulos por un milisegundo.

Cmo se propaga el impulso nervioso?Cuando los iones de sodio cargados positivamente ingresan a una regin despolarizada de la neurona son atrados hacia los lados, ya que estas regiones estn polarizadas (tienen cargas negativas en el interior).

Se establece as una corriente o circuito localizado.

Los iones de sodio despolarizan las regiones adyacentes y el potencial de accin viaja a lo largo de la neurona.

+50+30+10-10-30-50-7012345Potencial de membrana (mV)Tiempo (ms)UMBRALLos canales de Na+ dependientes del estmulo se abren. Si alteran el potencial de modo que lleguen o superen 50 mV, se desencadena el potencial de accin

Cambios de potencial(*) En las sinapsis inhibitorias la hiperpolarizacin (de la membrana post-sinptica) se provoca por el ingreso de iones cloruro (Cl-) lo cual provoca que el interior se torne an ms negativo.

Potencial de ReposoPotencial de AccinPeriodo RefractarioDiferencia de Potencial (mV)- 70- 50 a + 30- 80Cargas relativasLado externoLado internoPositivoNegativoNegativoPositivoMs positivoNegativoLa membrana est:PolarizadaDespolarizadaHiperpolarizada(*)Canales de Na+Cerrados AbiertosCerradosCanales de K+ independientes de voltajeAbiertosAbiertosAbiertosCanales de K+ dependientes de voltajeCerradosCerradosAbiertos

Diferencias de potencial y canales dependientes de voltaje

Cmo transmiten informacin las neuronas?Los potenciales de accin son siempre del mismo tamao una despolarizacin es capaz de producir un potencial de accin o no... Se trata de un fenmeno de todo o nada.Los potenciales de accin son binarios: estn ON u OFF!

La informacin acerca de la fuerza o intensidad del estmulo es provista por la frecuencia de los potenciales de accin en una neurona.

El tipo de estmulo (ej.: luz, sonido) depende de la regin del cerebro en la que se encuentra la neurona.

Propagacindel ImpulsoNerviosoLa onda de despolarizacin (potencial de accin) se propaga a lo largo de la membranade los axones o dendrones.

La Vaina de MielinaAxn mielinizadoAxn desmielinizadovaina de mielina presentevaina de mielina daada o ausenteel impulso se transmiterpidamente conduccin saltatoriael impulso se transmite lentamente conduccin continua

6.5.6

Explique los principios de la transmisin sinptica.

Transmisin SinpticaSinapsis: puntos de unin entre dos neuronas, o entre neurona y clula muscular.Vescula con neurotransmisoresEspacio sinptico

Transmisin SinpticaA. Liberacin del neurotransmisor1. La llegada del potencial de accin a la membrana pre-sinptica hace que se abran los canales de calcio dependientes de voltaje, por lo que los iones difunden hacia el interior del botn sinptico.Potencial de accinIngreso de iones Ca++

Transmisin SinpticaA. Liberacin del neurotransmisor2. El ingreso de calcio hace que las vesculas conteniendo los neurotransmisores se movilicen y fusionen con la membrana pre-sinptica (exocitosis) liberando los neurotransmisores al espacio sinptico.Movilizacin de vesculas

Transmisin SinpticaB. Difusin del neurotransmisor3. Los neurotransmisores difunden a travs de la hendidura o espacio sinptico y se unen a receptores especficos en la membrana post-sinptica.

Transmisin SinpticaC. Unin del neurotransmisor e ingreso de iones4. La unin del neurotransmisor al receptor causa que los canales inicos asociados se abran y los iones difunden ingresando a la clula post-sinptica.Potencial de accinin

Transmisin SinpticaD. Eliminacin del neurotransmisor5. Los neurotransmisores son removidos del espacio sinptico por reabsorcin a travs de la membrana pre-sinptica, o por degradacin enzimtica.

Consecuencias en la clula post-sinpticaA) Sinapsis excitatoriaSi se une un neurotransmisor excitatorio a su receptor.Los canales asociados permiten el ingreso de iones sodio (Na+) a la clula post-sinptica.Esto causa despolarizacin y por lo tanto excitacin de la transmisin sinptica.

Consecuencias en la clula post-sinptica B) Sinapsis inhibitoriaSi se une un neurotransmisor inhibitorio a su receptor.Los canales asociados permiten el ingreso de iones cloruro (Cl-) a la clula post-sinptica.Esto causa hiperpolarizacin y por lo tanto inhibicin de la transmisin sinptica.

Neurotransmisores Inhibitorios (permiten el ingreso de Cl-)GABAEndorfinas

Neurotransmisores Excitatorios (permiten el ingreso de Na+)Noradrenalina GlutamatoProtenas receptoras especficas para cada neurotransmisor (ligando), asociadas a un canal inico dependiente del ligandoNeutransmisores que pueden provocar excitacin o inhibicin dependiendo de dnde actan: Dopamina Serotonina Acetilcolina

6.5.7

Indique que el sistema endocrino est formado por glndulas que liberan hormonas, las cuales son transportadas por la sangre.

Sistema EndocrinoFormado por glndulas (endocrinas) que producen y secretan hormonas, las cuales son transportadas por el torrente sanguneo.Las hormonas o mensajeros qumicos pueden ser protenas o esteroides (lpidos).Los rganos blanco o diana son aquellos cuyas clulas tienen receptores especficos de una cierta hormona.

HormonaClula endocrinaRespuestaReceptor

sangreSistema Endocrino

6.5.8

Indique qu se entiende por homeostasis y qu ejemplos de parmetros internos controla.

HomeostasisMantenimiento de los parmetros fsicos y qumicos del ambiente interno (sangre y fluidos tisulares) en valores constantes o dentro de lmites estrechos.

pH de la sangreConcentracin de dixido de carbonoConcentracin de glucosa en sangreTemperatura corporalBalance hdrico

6.5.9

Explique que la homeostasis conlleva el control de los niveles de distintas variables y la correccin de los cambios de los niveles por mecanismos de retroalimentacin negativa.

Retroalimentacin NegativaEl producto de un proceso inhibe al proceso que cre al producto.ESTMULO (cambio a un valor mayor o menor al normal)Centro de Control y ProcesamientoPROCESOPRODUCTORespuesta o Efecto del Proceso: vuelta al valor normalPor retroalimentacin negativa el centro de control detecta como nuevo estmulo al valor normal, y esto inhibe al proceso que lo corrigi.

6.5.10

Explique el control de la temperatura corporal, incluyendo la transferencia de calor por la sangre, las funciones del hipotlamo, de las glndulas sudorparas, de las arteriolas cutneas (de la piel), y de los escalofros.

Control de la TemperaturaEstmulo: cambio en la temperatura corporalReceptores: en la piel (temperatura externa) y en el hipotlamo (temperatura corporal)Centro Integrador: hipotlamo y corteza cerebralEfectores:Glndulas: hipfisis, tiroides, suprarrenales, sudorparasMsculos: erectores del pelo, de la pared de arteriolas, esquelticosRespuestas:Modificacin en la actividad metablicaModificacin en la transferencia de calor a travs de la sangreMovimiento muscular involuntario y voluntario

Control de la TemperaturaTemperatura Corporal MAYOR a 37.5C

actividad metablicaVasodilatacin de las arteriolas de la piel, prdida de calor (por radiacin, conveccin y conduccin) transpiracin, prdida de calor (por evaporacin)Los msculos erectores del vello estn relajados y el vello acostado sobre la piel, aislacin trmica actividad muscular

Control de la TemperaturaTemperatura Corporal MENOR a 35.8C

actividad metablicaVasoconstriccin de las arteriolas de la piel, prdida de calor (por radiacin, conveccin y conduccin) transpiracin, prdida de calor (por evaporacin)Los msculos erectores del vello estn contrado y el vello vertical sobre la piel, aislacin trmica actividad muscular: tiritar, escalofros2

6.5.11

Explique el control de la concentracin de glucosa en la sangre, incluyendo las funciones del glucagn, de la insulina y de las distintas clulas de los islotes pancreticos.

El cerebro depende exclusivamente de glucosa. Los otros tejidos pueden tambin utilizar como combustibles las grasasConceptos generales sobre el metabolismoLa glucemia es el nivel de glucosa en sangreLa glucemia debe ser constante (80-120mg glucosa/100ml sangre) para que nunca le falte combustible al cerebro.Cuando baja la glucemia:Degradamos glucgeno (glucogenolsis) para dar glucosa al cerebroDegradamos depsitos de lpidos (lipolsis) para que sirvan de combustible a otros tejidos y no usen la glucosaConvertimos los aminocidos en glucosa (gluconeognesis)Las hormonas son las encargadas de regular el metabolismo

Hormonas que intervienen en el metabolismoInsulina

Glucagn

Adrenalina (situacin de estrs)

Cortisol (situacin de estrs)

Hormona de crecimiento

Hormonas tiroideas

Control de la GlucemiaEstmulo: cambio en la concentracin de glucosa en sangre (glucemia)Receptor y Centro de Control: clulas y de los islotes de Largerhans, en el pncreas.Efector 1: clulas y de los islotes de Largerhans.Respuesta 1: liberacin de hormonas pancreticas (insulina o glucagn)Efectores 2: hgado y msculos esquelticosRespuesta 2: modificacin en la concentracin de glucosa en sangre (glucemia)

Hormonas: insulina y glucagnSangreIslotes de LangerhansClulas a: glucagnClulas b: insulina

El PNCREAS ENDCRINO produce dos hormonas: insulina y glucagnClulas acinares(enz. digestivas)Cl. del ducto(bicarbonato)PNCREAS EXCRINODucto biliar(del hgado)Duodeno Estmago

6.5.11 Control de la Glucemia: INSULINA concentracin de glucosa en sangre (>90mg/100cm3)Las clulas de los islotes pancreticos detectan el aumento en la glucemia y secretan insulinaAl unirse a su receptor la insulina provoca: en la captacin de glucosa por parte de las clulas, especialmente las del msculo esqueltico en el consumo de glucosa por parte de las clulas del hgado en la conversin glucosa glucgeno y glucosa grasas por parte de las clulas del hgado concentracin de glucosa en sangre (=90mg/100cm3)Por retroalimentacin negativa se inhibe la secrecin de insulina por parte del pncreas

Control de la Glucemia: GLUCAGN concentracin de glucosa en sangre (

Efectos de la insulina sobre el metabolismoAumento de sntesis de protenasDisminucin de cidos grasos en sangreAlmacn de grasasDisminucin de glucosa en sangreAlmacn de glucosaANABOLISMO(situacin de abundancia)Efectos del glucagn sobre el metabolismoCATABOLISMO(situacin de ayuno)Degradacin de protenas en hgadoAumento de cidos grasos en sangreDegradacin de grasasAumento de glucosa en sangreDegradacin de glucgenoLa insulina y el glucagn tienen efectos opuestos sobre el metabolismo

6.5.12

Distinga entre la diabetes de tipo I y la de tipo II.

DiabetesDiabetes tipo I:

Reduccin de secrecin de insulina por clulas b-pancreticasDiabetes tipo II:

Desensibilizacin de receptores de insulina en las clulas blanco

Insulina insuficiente para compensar la falta de receptoresAdministracin de insulinaDieta

EjercicioTratamiento

Diabetes Tipo ISe manifiesta en la infancia o antes de los 20 aos.No se produce insulina. Las clulas blanco tienen una sensibilidad normal a la insulina.Puede deberse a causas genticas, auto-inmunes o virales que provocan la destruccin de las clulas del pncreas.Su tratamiento requiere inyecciones diarias de insulina o el trasplante de clulas .

Diabetes Tipo IISe manifiesta en la adultez, usualmente despus de los 40 aos.Se produce insulina. Las clulas blanco tienen una sensibilidad reducida para la insulina, generalmente por falta de receptores suficientes.Puede deberse a del estilo de vida: obesidad y sedentarismo. Tambin hay factores genticos.Su tratamiento requiere control de la dieta, actividad fsica y medicamentos (no insulina).

Prueba 2 Seccin BM10-2 6.5.5 Explique cmo pasa un impulso a lo largo de la membrana de una neurona. [8]M11-2 6.5.8+10 Explique el principio de la homeostasis en base al control de la temperatura corporal. [9]M10-2 6.5.5 Explique cmo pasa un impulso a lo largo de la membrana de una neurona. [8]N09 6.5.8+11 Explique el concepto de homeostasis usando como ejemplo el control del nivel de azcar en sangre. [9]M07-2 6.5.10 Describa el control de la temperatura corporal en los seres humanos. [5] M05-2 6.5.8+11 Describa la homeostasis en relacin a la concentracin de glucosa en sangre en los seres humanos. [6]N04 6.5.10 - Describa la respuesta del cuerpo humano a bajas temperaturas externas. [4]M04-1 6.5.11 Explique el control de la glucosa en sangre. [9]M03 6.5.11 Explique cmo se controla la concentracin de glucosa en sangre en el organismo humano. [8]N01 6.5.8+10 Explique el concepto de homeostasis en referencia al control de la temperatura corporal. [8]

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