estructura general del sistema nervioso
TRANSCRIPT
Estructura general del Estructura general del sistema nerviososistema nervioso
La neuronaLa neurona : unidad funcional del : unidad funcional del sistema nervioso: sistema nervioso: Las señales de entrada (aferentes) Las señales de entrada (aferentes) llegan a la neurona a través de la llegan a la neurona a través de la sinapsis.sinapsis.Por otra parte la señal de salida se Por otra parte la señal de salida se transmite por el único axón que imite la transmite por el único axón que imite la neurona neurona
RESEPTORES SENSORIALES :RESEPTORES SENSORIALES :
La mayoría de las funciones del sistema nervioso La mayoría de las funciones del sistema nervioso parten de una experiencia sensitiva parten de una experiencia sensitiva
PORCION SENSORIAL DEL SISTEMA PORCION SENSORIAL DEL SISTEMA NERVIOSONERVIOSO
Porción Motora: los efectoresPorción Motora: los efectores
La contracción de la musculatura esquelética La contracción de la musculatura esquelética de todo el cuerpo.de todo el cuerpo.
Las contracciones musculares lisas de los Las contracciones musculares lisas de los órganos internos.órganos internos.
La secreción de las glándulas exocrinas y La secreción de las glándulas exocrinas y endocrinas repartidas en todo el cuerpo.endocrinas repartidas en todo el cuerpo.
Tratamiento de la Información: la Tratamiento de la Información: la función integradora del sistema función integradora del sistema
nerviosonervioso
La principal función del sistema nervioso La principal función del sistema nervioso es realizar el tratamiento de la es realizar el tratamiento de la información aferente para que se pueda información aferente para que se pueda producir respuestas motoras.producir respuestas motoras.
Papel de la Sinapsis en el Papel de la Sinapsis en el tratamiento de la informacióntratamiento de la información
La Sinapsis determina la dirección que La Sinapsis determina la dirección que siguen las señales nerviosas al propagarse siguen las señales nerviosas al propagarse por el sistema nervioso.por el sistema nervioso.
Almacenamiento de la Almacenamiento de la información: la memoriainformación: la memoria
La conservación de la información es el La conservación de la información es el proceso que llamamos proceso que llamamos “memoria”,“memoria”, la la cual también es una función de la cual también es una función de la sinapsis.sinapsis.
PRINCIPALES NIVELES DE PRINCIPALES NIVELES DE FUNCIONAMIENTO DEL SISTEMA FUNCIONAMIENTO DEL SISTEMA
NERVIOSONERVIOSO
NIVEL MEDULAR ESPINALNIVEL MEDULAR ESPINAL
NIVEL ENCEFÁLICO INFERIORNIVEL ENCEFÁLICO INFERIOR
NIVEL ENCEFÁLICO SUPERIOR NIVEL ENCEFÁLICO SUPERIOR
NIVEL MEDULAR NIVEL MEDULAR
La médula no solamente envía señales que conduce La médula no solamente envía señales que conduce desde la periferia hasta el encéfalo, si no también desde la periferia hasta el encéfalo, si no también tiene la función de circuito neuronal.tiene la función de circuito neuronal.
NIVEL ENCEFÁLICO INFERIORNIVEL ENCEFÁLICO INFERIOR
La mayoría de las La mayoría de las actividades actividades subconscientes subconscientes están controlados están controlados por la parte por la parte inferior del inferior del cerebro como: cerebro como:
NIVEL ENCEFÁLICO SUPERIORNIVEL ENCEFÁLICO SUPERIOR
Es un almacén de memoria que trabaja en asociación Es un almacén de memoria que trabaja en asociación
con los centros encefálicos, estos abren sus recuerdos con los centros encefálicos, estos abren sus recuerdos ..
Cada parte de su sistema nervioso tienen diferentes Cada parte de su sistema nervioso tienen diferentes funciones funciones
COMPARACIÓN DEL SISTEMA COMPARACIÓN DEL SISTEMA NERVIOSO CON UN NERVIOSO CON UN
ORDENADOR ORDENADOR
Un ordenador tieneUn ordenador tiene
inicio = sensación y uninicio = sensación y un Comunicación = MecanismosComunicación = Mecanismos
fin = act. motora fin = act. motora
Ordenador sencillo Ordenador sencillo
la salida controladala salida controlada
por la entrada por la entrada
Ordenador complejoOrdenador complejo
La salida controladaLa salida controlada
por la entrada más la informaciónpor la entrada más la información
guardada en la memoriaguardada en la memoria
Ordenador más complejo.- Ordenador más complejo.-
Añade la unidad de procesador central que en el cerebro nos Añade la unidad de procesador central que en el cerebro nos permite el pensamiento, la sensación las respuestas motoras permite el pensamiento, la sensación las respuestas motoras
hasta que se produce una secuencia hasta que se produce una secuencia
SINAPSIS DEL SISTEMA SINAPSIS DEL SISTEMA NERVIOSONERVIOSO
La información se transmite por los impulsos La información se transmite por los impulsos nerviosos de neurona a neurona nerviosos de neurona a neurona
Las funciones Las funciones consideradas como consideradas como sinápticas de la neurona sinápticas de la neurona son las siguientes son las siguientes
Impulso bloqueadoImpulso bloqueado
Impulso repetitivoImpulso repetitivo
Integración con los Integración con los impulsos de otra neuronaimpulsos de otra neurona
CLASES DE SINAPSISCLASES DE SINAPSIS
SINAPSIS QUÍMICA SINAPSIS QUÍMICA
SINÁPSIS ELÉCTRICASINÁPSIS ELÉCTRICA
SINAPSIS QUÍMICASINAPSIS QUÍMICA
Segrega una sustancia llamada NEURO-TRANSMISOR que Segrega una sustancia llamada NEURO-TRANSMISOR que actúa sobre las proteínas del receptor de la membrana de la actúa sobre las proteínas del receptor de la membrana de la neurona para modificar su sensibilidadneurona para modificar su sensibilidad
Sustancias Transmisoras Sustancias Transmisoras AcetilcolinaAcetilcolina
GlutamatoGlutamato
NorepinefrinaNorepinefrina
Glicina Glicina
SINÁPSIS ELÉCTRICASINÁPSIS ELÉCTRICA
Transmiten impulsos eléctricos de una célula a otra consta de Transmiten impulsos eléctricos de una célula a otra consta de pequeñas estructuras tubulares formando uniones intercelulares pequeñas estructuras tubulares formando uniones intercelulares las que permiten el paso libre de iones también transmiten los las que permiten el paso libre de iones también transmiten los potenciales de acción de una fibra muscular lisa.potenciales de acción de una fibra muscular lisa.
MODOS DE CONDUCCIÓNMODOS DE CONDUCCIÓN
Química.- Química.- En una sola dirección de la neurona En una sola dirección de la neurona presináptica a la neurona post-sináptica presináptica a la neurona post-sináptica
Eléctrica.- Eléctrica.- Pueden transmitir las señales en Pueden transmitir las señales en cualquier direccióncualquier dirección
ANATOMÍA FISIOLÓGICA DE LA SINAPSISANATOMÍA FISIOLÓGICA DE LA SINAPSIS
En la superficie de En la superficie de las dendritas y en el las dendritas y en el soma de las soma de las neuronas existe neuronas existe terminaciones terminaciones presinápticas, presinápticas, muchas de estas son muchas de estas son excitadoras y otras excitadoras y otras son inhibidoras son inhibidoras
Las neuronas de otras zonas difieren de la Las neuronas de otras zonas difieren de la motoneurona por:motoneurona por:
Tamaño del soma neuronalTamaño del soma neuronal Longitud y tamaño de las dendritasLongitud y tamaño de las dendritas Longitud y tamaño del axónLongitud y tamaño del axón
TERMINACIONES PRE-SINÁPTICASTERMINACIONES PRE-SINÁPTICAS Se parecen a pequeños Se parecen a pequeños
abultamientos, en su abultamientos, en su estructura está separado estructura está separado del soma por una del soma por una hendidura sináptica .hendidura sináptica .
La terminal tiene dos La terminal tiene dos estructuras las vesículas estructuras las vesículas del transmisor y las del transmisor y las mitocondrias.mitocondrias.
Estas proporcionan Estas proporcionan sintrifosfato que aportan sintrifosfato que aportan energía a nuevas energía a nuevas cantidades de sustancias cantidades de sustancias transmisoras transmisoras
ORGANIZACIÓN DEL SISTEMA NERVIOSO ORGANIZACIÓN DEL SISTEMA NERVIOSO FUNCIONESFUNCIONES
ELEMENTALES DE LAS SINAPSIS Y DE LAS ELEMENTALES DE LAS SINAPSIS Y DE LAS SUSTANCIAS TRANSMISORASSUSTANCIAS TRANSMISORAS
El sistema nervioso controla las actividades rápidas El sistema nervioso controla las actividades rápidas del cuerpo. El sistema nervioso se caracteriza por la del cuerpo. El sistema nervioso se caracteriza por la enorme complejidad de las funciones de regulación enorme complejidad de las funciones de regulación
que es capaz de realizar. Este sistema recibe la que es capaz de realizar. Este sistema recibe la información procedente de los distintos órganos información procedente de los distintos órganos
sensoriales, y luego, los integra para determinar la sensoriales, y luego, los integra para determinar la respuesta adecuada que debe de dar el organismo.respuesta adecuada que debe de dar el organismo.
Regulación presinápticaRegulación presinápticaEs un principio de control por retroalimentación negativa. Los Es un principio de control por retroalimentación negativa. Los receptores presinápticos q responden a la sustancia receptores presinápticos q responden a la sustancia transmisora liberada por la terminación nerviosa, se han transmisora liberada por la terminación nerviosa, se han denominado autoreceptores; las terminaciones nerviosas denominado autoreceptores; las terminaciones nerviosas también tienen receptores reguladores que responden a también tienen receptores reguladores que responden a muchas otras sustancias como los heteroreceptores.muchas otras sustancias como los heteroreceptores.
Regulación postsinápticaRegulación postsináptica
Puede considerarse desde dos puntos de vista:Puede considerarse desde dos puntos de vista:
1.- Modulación por los antecedentes de actividad en el 1.- Modulación por los antecedentes de actividad en el receptor primario q puede regular incrementando o receptor primario q puede regular incrementando o disminuyendo el numero de receptores o desensibilizarlos.disminuyendo el numero de receptores o desensibilizarlos.
2.-Modulación del proceso primario transmisor-efector 2.-Modulación del proceso primario transmisor-efector mediante fenómenos simultáneos provocados por el mediante fenómenos simultáneos provocados por el transmisor u otros que actúan en diferentes receptores transmisor u otros que actúan en diferentes receptores postsinápticos.postsinápticos.
CARACTERÍSTICAS Y TIPOS DE CARACTERÍSTICAS Y TIPOS DE CANALES IÓNICOSCANALES IÓNICOS
Al contrario de las proteínas transportadoras, los canales proteicos forman Al contrario de las proteínas transportadoras, los canales proteicos forman simplemente poros abiertos en la membrana, permitiendo a moléculas de simplemente poros abiertos en la membrana, permitiendo a moléculas de tamaño y carga apropiados pasar libremente a través de la bicapa lipídica. tamaño y carga apropiados pasar libremente a través de la bicapa lipídica. Un grupo de estas proteínas son las porinas, que permiten el libre paso de Un grupo de estas proteínas son las porinas, que permiten el libre paso de iones y pequeñas moléculas polares a través de la membrana exterior de iones y pequeñas moléculas polares a través de la membrana exterior de bacterias. La membrana plasmática de muchas células también contienen bacterias. La membrana plasmática de muchas células también contienen canales proteicos de agua, que permiten a las moléculas de agua cruzar la canales proteicos de agua, que permiten a las moléculas de agua cruzar la membrana mucho más rápidamente de lo que puede difundir a través de la membrana mucho más rápidamente de lo que puede difundir a través de la bicapa fosfolipídica.bicapa fosfolipídica.
Sin embargo, los canales proteicos mejor caracterizados son los canales Sin embargo, los canales proteicos mejor caracterizados son los canales iónicos, que median el paso de iones a través de la membrana plasmática. iónicos, que median el paso de iones a través de la membrana plasmática. Aunque dichos canales se encuentran en las membranas de todas las Aunque dichos canales se encuentran en las membranas de todas las células, se han estudiado especialmente en el nervio y el músculo, donde células, se han estudiado especialmente en el nervio y el músculo, donde su apertura y cierre regulados son responsables de la transmisión de su apertura y cierre regulados son responsables de la transmisión de señales eléctricas.señales eléctricas.
Propiedades de los canales iónicos Propiedades de los canales iónicos relevantes para su función:relevantes para su función:
El transporte de iones a través de estos canales es extremadamente rápido. El transporte de iones a través de estos canales es extremadamente rápido. Más de un millón de iones por segundo puede fluir a través de ellos (10Más de un millón de iones por segundo puede fluir a través de ellos (1077--101088 iones/seg.). Flujo mil veces mayor que la velocidad de transporte de iones/seg.). Flujo mil veces mayor que la velocidad de transporte de una proteína transportadora. una proteína transportadora.
Son altamente selectivos a un tipo de ion. Son altamente selectivos a un tipo de ion. En algunos casos su apertura y cierre puede encontrarse regulada en En algunos casos su apertura y cierre puede encontrarse regulada en
respuesta a estímulos específicos. respuesta a estímulos específicos. Canales regulados por ligandos: abren en respuesta a la unión de Canales regulados por ligandos: abren en respuesta a la unión de
determinados neurotransmisores u otras moléculas determinados neurotransmisores u otras moléculas Canales regulados por voltaje: abren en respuesta a cambios en el potencial Canales regulados por voltaje: abren en respuesta a cambios en el potencial
eléctrico a través de la membrana plasmática eléctrico a través de la membrana plasmática Canales regulados por un impulso mecánico: abren en respuesta a una Canales regulados por un impulso mecánico: abren en respuesta a una
acción mecánica acción mecánica
EXITACION.-EXITACION.- Apertura de los Apertura de los canales del sodio para dejar pasar canales del sodio para dejar pasar a muchas cargas eléctricas a muchas cargas eléctricas positivas al interior de la célula positivas al interior de la célula postsináptica.postsináptica.
2.-Disminución del paso del 2.-Disminución del paso del cloro, del potasio o de ambos por cloro, del potasio o de ambos por los canales.los canales.
3.-Diversos cambios en el 3.-Diversos cambios en el metabolismo intrínseco de la metabolismo intrínseco de la célula que excitan la actividad célula que excitan la actividad celular, o en algunos casos celular, o en algunos casos aumentan el número de aumentan el número de receptores excitadores de la receptores excitadores de la membrana o disminuyen el membrana o disminuyen el numero de los receptores numero de los receptores inhibidores de la membrana.inhibidores de la membrana.
INHIBICION INHIBICION 1.-Apertura de los canales iónicos 1.-Apertura de los canales iónicos
de3l cloro que atraviesan la de3l cloro que atraviesan la molécula del receptor esto molécula del receptor esto permite la afusión rápida de los permite la afusión rápida de los iones de cloro cargados iones de cloro cargados negativamente desde el exterior negativamente desde el exterior de la neurona postsináptica al de la neurona postsináptica al interior de la misma.interior de la misma.
2.- Aumento de la conductancia 2.- Aumento de la conductancia de los iones de potasio que de los iones de potasio que atraviesan el receptor.atraviesan el receptor.
3.-Activación de las enzimas del 3.-Activación de las enzimas del receptor que inhiben las receptor que inhiben las funciones metabólicas celulares o funciones metabólicas celulares o que aumentan el numero de que aumentan el numero de receptores inhibidores sinápticos receptores inhibidores sinápticos o disminuyen el numero de o disminuyen el numero de receptores excitadores.receptores excitadores.
* * Proceso de la inhibiciónProceso de la inhibición
TRANSMISORES DE PEQUEÑAS TRANSMISORES DE PEQUEÑAS MOLECULAS Y ACCION RAPIDA MOLECULAS Y ACCION RAPIDA
Los transmisores de Los transmisores de moléculas pequeñas son moléculas pequeñas son sintetizados en el citosol sintetizados en el citosol de la terminal presináptica de la terminal presináptica y luego se absorben por y luego se absorben por trasporte activo para alojar trasporte activo para alojar dentro de las numerosas dentro de las numerosas vesículas de transmisores vesículas de transmisores que existen en la terminal , que existen en la terminal , cada vez que un potencial cada vez que un potencial de acción llega a la de acción llega a la terminal presináptica , terminal presináptica , algunas vesículas sueltan algunas vesículas sueltan de una vez su transmisor en de una vez su transmisor en el seno de la hendidura el seno de la hendidura sináptica sináptica
Transporte activoTransporte activo
RECUPERACION DE LAS MOLECULAS RECUPERACION DE LAS MOLECULAS PEQUEÑAS DE LAS VESICULASPEQUEÑAS DE LAS VESICULAS
*Las vesículas que contienen transmisores de moléculas pequeñas y lo sueltan después están reciclándose constantemente después de su fusión con la membrana sináptica y de su apertura para dejar libre la sustancia transmisora .*La acetilcolina es un típico transmisor de moléculas pequeñas que se rigen por los principios de la síntesis y liberación .Esta sustancia transmisora es sintetizada en la terminal presináptica a partir de la acelticoenzima A y la colina a presencia de la enzima acetiltransferesa de colina
Propiedades de algunos de los transmisores de Propiedades de algunos de los transmisores de los transmisores moléculas pequeñas mas los transmisores moléculas pequeñas mas
importantes importantes La acelticolina La acelticolina : Secretada por las : Secretada por las
neuronas en muchas áreas del neuronas en muchas áreas del encéfalo pero específicamente , por encéfalo pero específicamente , por las grandes células piramidales de las grandes células piramidales de la corteza motora por algunas la corteza motora por algunas neuronas distintas de los ganglios neuronas distintas de los ganglios basales , por las motoneuronas que basales , por las motoneuronas que inervan los músculos esqueléticos , inervan los músculos esqueléticos , por las neuronas preganglionales por las neuronas preganglionales del sistema nervioso autónomo por del sistema nervioso autónomo por las neuronas posganglionales del las neuronas posganglionales del sistema nervioso parasimpático y sistema nervioso parasimpático y por algunas neuronas por algunas neuronas posganglionares del sistema posganglionares del sistema nervioso simpático .nervioso simpático .
La norepinefrina :La norepinefrina :Es secretada Es secretada por muchas neuronas cuyos por muchas neuronas cuyos somas celulares están situados somas celulares están situados en el tronco encefálico y el en el tronco encefálico y el hipotálamo . hipotálamo .
La dopamina: La dopamina: Es secretada de Es secretada de las neuronas que asientan en las neuronas que asientan en la sustancia negra. Estas la sustancia negra. Estas regiones terminan regiones terminan principalmente en la región principalmente en la región del estriado en los ganglios del estriado en los ganglios basales basales
EL GABA EL GABA Es secretado: por las terminales Es secretado: por las terminales
nerviosas de la medula el nerviosas de la medula el cerebelo los ganglios basales y cerebelo los ganglios basales y muchas áreas de la corteza se muchas áreas de la corteza se supone que produce inhibición.supone que produce inhibición.
El glutamato: secreta en las El glutamato: secreta en las terminales presinápticas de terminales presinápticas de muchas vías sensoriales , así como muchas vías sensoriales , así como en muchas áreas de la corteza en muchas áreas de la corteza probablemente causa excitación .probablemente causa excitación .
La serotonina : es secretada por La serotonina : es secretada por los núcleos que se encuentran en los núcleos que se encuentran en el rafe medio del tronco el rafe medio del tronco encefálico, y que se proyectan en encefálico, y que se proyectan en muchas áreas del encéfalo muchas áreas del encéfalo especialmente a las astas dorsales especialmente a las astas dorsales de la medula y del hipotálamode la medula y del hipotálamo
El oxido nítrico : Es una El oxido nítrico : Es una sustancia transmisora de sustancia transmisora de molécula pequeña molécula pequeña descubierta recientemente . descubierta recientemente . Se encuentra sobre todo en Se encuentra sobre todo en zonas del encéfalo que son zonas del encéfalo que son responsables de la memoria responsables de la memoria y del comportamiento a y del comportamiento a largo plazo .largo plazo .
NEUROPEPTIDOS NEUROPEPTIDOS
Son un grupo distinto de transmisores que se Son un grupo distinto de transmisores que se sintetiza de modo diferente y cuyas acciones suelen sintetiza de modo diferente y cuyas acciones suelen ser lentas y se ejerce de forma bastante diferente ser lentas y se ejerce de forma bastante diferente como lo hacen los transmisores de molécula pequeña como lo hacen los transmisores de molécula pequeña . Los neuropéptidos no se forman en el citosol de las . Los neuropéptidos no se forman en el citosol de las terminales presinápticas , si ni que son sintetizado por terminales presinápticas , si ni que son sintetizado por los ribosomas de4l soma neuronal y forman parte de los ribosomas de4l soma neuronal y forman parte de grandes moléculas de proteínas . grandes moléculas de proteínas .
Seguidamente, las moléculas de proteína entran Seguidamente, las moléculas de proteína entran primero en el retículo endoplásmico del cuerpo primero en el retículo endoplásmico del cuerpo celular y despues en el aparato de Golgi.celular y despues en el aparato de Golgi.
Cada clase de neurona suele liberar un solo Cada clase de neurona suele liberar un solo tipo de transmisor de molécula pequeña tipo de transmisor de molécula pequeña
De modo casi constante cada De modo casi constante cada transmisor de molécula transmisor de molécula pequeña es liberado por una pequeña es liberado por una sola clase de neurona las sola clase de neurona las terminales de la misma terminales de la misma neurona también puede liberar neurona también puede liberar uno o mas neuropéptidos al uno o mas neuropéptidos al mismo tiempo siempre que los mismo tiempo siempre que los transmisores de la molécula transmisores de la molécula pequeña y los neuropéptidos pequeña y los neuropéptidos se liberan a las otras terminal se liberan a las otras terminal de una neurona , esos mismos de una neurona , esos mismos transmisores se liberan en transmisores se liberan en otras terminales de la misma otras terminales de la misma neurona .neurona .
La sustancia transmisora La sustancia transmisora después de liberarse en una después de liberarse en una sinapsis tiene que ser sinapsis tiene que ser eliminada :eliminada :
Su eliminación se produce por Su eliminación se produce por algunos de los mecanismos algunos de los mecanismos siguientes siguientes
1: por difusión1: por difusión
2: por destrucción 2: por destrucción enzimática enzimática
3: por transporte 3: por transporte retrogrado activoretrogrado activo
Origen del potencial de reposo en Origen del potencial de reposo en la membrana del soma neuronalla membrana del soma neuronal
Lo que produce un potencial e reposo en la membrana del soma neuronal es la elevada concentración de los iones de potasio dentro de la membrana de la célula neuronal y su baja concentración fuera de ella .
En estado de reposo la membrana es mucho más permeable a los iones de potasio que a los iones de sodio.
Como dentro del soma sigue habiendo gran Como dentro del soma sigue habiendo gran cantidad de iones con cargas negativas ,que no cantidad de iones con cargas negativas ,que no pueden atravesar la membrana y pasar al pueden atravesar la membrana y pasar al interior (iones de proteínas , iones de fosfato y interior (iones de proteínas , iones de fosfato y otros ), la expulsión excesiva de iones de otros ), la expulsión excesiva de iones de potasio positivos al exterior deja a estos iones potasio positivos al exterior deja a estos iones negativos dentro de la célula .Por eso el negativos dentro de la célula .Por eso el interior de las neuronas queda cargado interior de las neuronas queda cargado negativamente .negativamente .
Distribución uniforme del potencial Distribución uniforme del potencial dentro del soma neuronaldentro del soma neuronal
El interior del soma neuronal contiene una solución El interior del soma neuronal contiene una solución electrolítica , que es el líquido intracelular de la electrolítica , que es el líquido intracelular de la neurona .neurona .
El diámetro del soma neuronal es de 10 a 80 El diámetro del soma neuronal es de 10 a 80 micrómetros , lo que hace que no haya ninguna micrómetros , lo que hace que no haya ninguna resistencia a la conducción de la corriente eléctrica resistencia a la conducción de la corriente eléctrica de una parte a otra del soma neuronal. Por tanto, todo de una parte a otra del soma neuronal. Por tanto, todo cambio de potencial produce casi exactamente el cambio de potencial produce casi exactamente el mismo cambio de potencial en todo los demás puntos mismo cambio de potencial en todo los demás puntos del soma .del soma .
Efecto de la excitación sináptica Efecto de la excitación sináptica sobre la membrana postsináptica :el sobre la membrana postsináptica :el
potencial postsináptico excitadorpotencial postsináptico excitador El potencial de membrana en reposo en cualquier El potencial de membrana en reposo en cualquier
punto del soma es de -65milivoltios .punto del soma es de -65milivoltios . El potencial postsináptico excitador , es la elevación El potencial postsináptico excitador , es la elevación
del voltaje por encima del potencial neuronal de del voltaje por encima del potencial neuronal de reposo normal , o sea hasta un valor menos negativo reposo normal , o sea hasta un valor menos negativo porque si ese potencial aumenta lo suficiente , porque si ese potencial aumenta lo suficiente , producirá un potencial de acción en la neurona , que producirá un potencial de acción en la neurona , que la excitará . (ejemplo: el potencial de membrana en la excitará . (ejemplo: el potencial de membrana en reposo a aumentado desde -65 a -45 milivoltios ).reposo a aumentado desde -65 a -45 milivoltios ).
Generación de los potenciales de Generación de los potenciales de acción en el segmento inicial del acción en el segmento inicial del axón que sale de la neurona :el axón que sale de la neurona :el
umbral de excitaciónumbral de excitación Cuando el potencial postsináptico excitador se eleva Cuando el potencial postsináptico excitador se eleva
lo suficiente ,inicia un potencial de acción en la lo suficiente ,inicia un potencial de acción en la neurona .El potencial de acción no comienza en la neurona .El potencial de acción no comienza en la membrana del soma , sino que aparece en el membrana del soma , sino que aparece en el segmento inicial del axón que sale del soma neuronal.segmento inicial del axón que sale del soma neuronal.
En cuanto aparece el potencial de acción este se En cuanto aparece el potencial de acción este se desplaza :hacia la periferia a lo largo del axón y hacia desplaza :hacia la periferia a lo largo del axón y hacia atrás hasta el soma .En algunos casos llega también atrás hasta el soma .En algunos casos llega también hasta las dendritas pero no penetran en ellas. hasta las dendritas pero no penetran en ellas.
Fenómenos eléctricos de la inhibición Fenómenos eléctricos de la inhibición neuronal.neuronal.
Efecto de la sinapsis inhibidoras sobre la Efecto de la sinapsis inhibidoras sobre la membrana postsináptica :el potencial membrana postsináptica :el potencial
postsináptico inhibidorpostsináptico inhibidor La sinapsis inhibidoras abren los canales del cloro en La sinapsis inhibidoras abren los canales del cloro en
lugar de los canales de sodio , lo que favorece el paso lugar de los canales de sodio , lo que favorece el paso de los iones del cloro.de los iones del cloro.
La hiperpolarización es el aumento de la negatividad La hiperpolarización es el aumento de la negatividad intracelular .Por tanto , el potencial postsináptico intracelular .Por tanto , el potencial postsináptico inhibidor es el aumento de la negatividad más halla inhibidor es el aumento de la negatividad más halla del nivel del potencial de la membrana en reposo del nivel del potencial de la membrana en reposo normal.normal.
El “cortocircuito” de la El “cortocircuito” de la membranamembrana
Es al tendencia de los iones de cloro a Es al tendencia de los iones de cloro a mantener el potencial de membrana cerca de mantener el potencial de membrana cerca de su valor basal cuando los canales inhibidores su valor basal cuando los canales inhibidores están muy abiertos hace que la corriente del están muy abiertos hace que la corriente del sodio causada por la sinapsis excitadoras sea sodio causada por la sinapsis excitadoras sea ineficaz para excitar a la célula . ineficaz para excitar a la célula .
Inhibición presinápticaInhibición presináptica
La inhibición presináptica es otro tipo de inhibición La inhibición presináptica es otro tipo de inhibición en las terminales presinápticas que aparece siempre en las terminales presinápticas que aparece siempre antes de que el impulso alcance a la sinápsis .antes de que el impulso alcance a la sinápsis .
La sustancia transmisora inhibidora que se libera es el La sustancia transmisora inhibidora que se libera es el GABA , la cual abre los canales aniónicos y dejando GABA , la cual abre los canales aniónicos y dejando que muchos iones de cloro penetren en la fibrilla que muchos iones de cloro penetren en la fibrilla terminal.terminal.
La inhibición presináptica aparece en muchas vías La inhibición presináptica aparece en muchas vías sensoriales del sistema nervioso . sensoriales del sistema nervioso .
Evolución temporal y sumación de los potenciales Evolución temporal y sumación de los potenciales postsinápticospostsinápticos
Evolución temporal de los potenciales postsinápticos.Evolución temporal de los potenciales postsinápticos. Cuando una sinapsis excita a la motoneurona anterior, la membrana Cuando una sinapsis excita a la motoneurona anterior, la membrana
neuronal sigue siendo muy impermeable a los iones de sodio durante 1 a2 neuronal sigue siendo muy impermeable a los iones de sodio durante 1 a2 milisegundos solamente. En ese brevísimo espacio de tiempo, los iones de milisegundos solamente. En ese brevísimo espacio de tiempo, los iones de sodio pasan rápidamente al interior de la célula postsináptica y aumentan sodio pasan rápidamente al interior de la célula postsináptica y aumentan el potencial intraneuronal, haciendo surgir así el el potencial intraneuronal, haciendo surgir así el potencial postsináptico potencial postsináptico excitador. excitador. Este potencial, seguidamente, desciende lentamente en los 15 Este potencial, seguidamente, desciende lentamente en los 15 milisegundos siguientes, porque este es el tiempo necesario para que la milisegundos siguientes, porque este es el tiempo necesario para que la cargas positivas excedentes salgan de la neurona excitada y restablezcan cargas positivas excedentes salgan de la neurona excitada y restablezcan el potencial de membrana en reposo normal.el potencial de membrana en reposo normal.
Todo lo contrario ocurre con el potencial postsináptico inhibidor (IPSP), Todo lo contrario ocurre con el potencial postsináptico inhibidor (IPSP), o sea, que la sinapsis inhibidora aumenta la permeabilidad de la o sea, que la sinapsis inhibidora aumenta la permeabilidad de la membrana o los iones de potasio o de cloro, o a ambas, durante 1 a 2 membrana o los iones de potasio o de cloro, o a ambas, durante 1 a 2 milisegundos, y esto disminuye el potencial intraneuronal a un valor más milisegundos, y esto disminuye el potencial intraneuronal a un valor más negativo de lo normal, apareciendo así el IPSP. Este potencial también se negativo de lo normal, apareciendo así el IPSP. Este potencial también se extingue en los 15 milisegundos siguientes.extingue en los 15 milisegundos siguientes.
Evolución temporal y sumación de los potenciales Evolución temporal y sumación de los potenciales postsinápticospostsinápticos
Hay otros tipos de sustancias transmisoras que actúan sobre otras Hay otros tipos de sustancias transmisoras que actúan sobre otras neuronas y que pueden causar excitación o inhibición durante cientos de neuronas y que pueden causar excitación o inhibición durante cientos de milisegundos o incluso segundos, minutos u horas. Esto ocurre milisegundos o incluso segundos, minutos u horas. Esto ocurre especialmente con las sustancias transmisoras del tipo de los especialmente con las sustancias transmisoras del tipo de los neuropéptidos.neuropéptidos.
Sumación espacial en las neuronas:Sumación espacial en las neuronas:“El umbral de la excitación”“El umbral de la excitación”
Como ya hemos señalado que la excitación de una terminal presináptica Como ya hemos señalado que la excitación de una terminal presináptica aislada que contacta con la superficie de una neurona casi nunca la excita. aislada que contacta con la superficie de una neurona casi nunca la excita. El motivo de ello es que una sola terminal libera suficiente sustancia El motivo de ello es que una sola terminal libera suficiente sustancia transmisora para producir un potencial postsináptico excitado que no suele transmisora para producir un potencial postsináptico excitado que no suele ser mayor de 0.5 a 1 milivoltio, en lugar de los 10 a 20 milivoltios que se ser mayor de 0.5 a 1 milivoltio, en lugar de los 10 a 20 milivoltios que se necesitan para alcanzar el umbral habitual de excitación. Sin embargo, necesitan para alcanzar el umbral habitual de excitación. Sin embargo, durante la excitación de un fondo común de neuronas, muchas terminales durante la excitación de un fondo común de neuronas, muchas terminales presinápticas suelen ser estimuladas al mismo tiempo. Aunque esas presinápticas suelen ser estimuladas al mismo tiempo. Aunque esas terminales se extienden a amplias áreas de la neurona, sus efectos pueden terminales se extienden a amplias áreas de la neurona, sus efectos pueden aun así aun así sumarsesumarse..
Por tanto, por cada sinapsis excitadora que se descarga simultáneamente, el Por tanto, por cada sinapsis excitadora que se descarga simultáneamente, el potencial intraneuronal se vuelve más positivo nada menos que en una potencial intraneuronal se vuelve más positivo nada menos que en una fracción de milivoltio. Cuando el potencial postsináptico excitador sea lo fracción de milivoltio. Cuando el potencial postsináptico excitador sea lo bastante grande, se alcanzará el bastante grande, se alcanzará el umbral de descargaumbral de descarga (o activación) y (o activación) y aparecerá espontáneamente un potencial de acción en el segmento inicial aparecerá espontáneamente un potencial de acción en el segmento inicial del axón.del axón.
Sumación espacial en las neuronas:Sumación espacial en las neuronas:“El umbral de la excitación”“El umbral de la excitación”
Este fenómeno de la sumación simultánea de los potenciales postsinápticos Este fenómeno de la sumación simultánea de los potenciales postsinápticos mediante la activación o descarga de muchas terminales situadas en áreas mediante la activación o descarga de muchas terminales situadas en áreas muy separadas de la membrana se denomina muy separadas de la membrana se denomina sumación espacialsumación espacial..
Sumación temporalSumación temporal Cada vez que una terminal se activa, la sustancia transmisora liberada abre Cada vez que una terminal se activa, la sustancia transmisora liberada abre
los canales de la membrana durante 1 milisegundo aproximadamente. los canales de la membrana durante 1 milisegundo aproximadamente. Como el potencial postsináptico dura 15 milisegundos, una segunda Como el potencial postsináptico dura 15 milisegundos, una segunda apertura de los canales puede elevar el potencial postsináptico y llevarlo a apertura de los canales puede elevar el potencial postsináptico y llevarlo a un nivel todavía mayor; por tanto, cuanto más rápida es la estimulación de un nivel todavía mayor; por tanto, cuanto más rápida es la estimulación de la terminal, mayor es el potencial postsináptico eficaz. Así, los potenciales la terminal, mayor es el potencial postsináptico eficaz. Así, los potenciales postsinápticos sucesivos causados por descargas de una sola terminal postsinápticos sucesivos causados por descargas de una sola terminal presináptica; si se producen con rapidez suficiente, se pueden sumar de la presináptica; si se producen con rapidez suficiente, se pueden sumar de la misma manera que pueden sumarse los potenciales postsinápticos misma manera que pueden sumarse los potenciales postsinápticos procedentes de terminales muy esparcidas por la superficie de la neurona. procedentes de terminales muy esparcidas por la superficie de la neurona. Este fenómeno de sumación se conoce como Este fenómeno de sumación se conoce como sumación temporalsumación temporal..
Sumación simultánea de los potenciales Sumación simultánea de los potenciales postsinápticos inhibidores y excitadorespostsinápticos inhibidores y excitadores
Si un potencial postsináptico inhibidor tiene tendencia a disminuir el Si un potencial postsináptico inhibidor tiene tendencia a disminuir el potencial de membrana y a hacerlo más negativo mientras que el potencial potencial de membrana y a hacerlo más negativo mientras que el potencial postsináptico excitador está tendiendo a elevar el potencial al mismo postsináptico excitador está tendiendo a elevar el potencial al mismo tiempo, estos dos efectos pueden anularse mutuamente del todo o tiempo, estos dos efectos pueden anularse mutuamente del todo o parcialmente. Además, el parcialmente. Además, el “cortocircuito”“cortocircuito” inhibidor del potencial de inhibidor del potencial de membrana puede anular gran parte de un potencial excitador.membrana puede anular gran parte de un potencial excitador.
De ahí que si una neurona es excitada por un potencial postsináptico De ahí que si una neurona es excitada por un potencial postsináptico excitador y luego una señal inhibidora de otro origen es capaz de disminuir excitador y luego una señal inhibidora de otro origen es capaz de disminuir fácilmente el potencial postsináptico y situarlo por debajo del valor del fácilmente el potencial postsináptico y situarlo por debajo del valor del umbral de excitación, entonces la actividad de la neurona se extingue.umbral de excitación, entonces la actividad de la neurona se extingue.
Facilitación de la neuronaFacilitación de la neurona
Con frecuencia, el potencial postsináptico que se ha sumado es Con frecuencia, el potencial postsináptico que se ha sumado es de tipo excitador, pero no se ha elevado lo suficiente para de tipo excitador, pero no se ha elevado lo suficiente para alcanzar el umbral de excitación. Cuando esto ocurre, se dice alcanzar el umbral de excitación. Cuando esto ocurre, se dice que la neurona está que la neurona está facilitadafacilitada. Esto es, su potencial de . Esto es, su potencial de membrana está más cerca del umbral de estimulación que lo membrana está más cerca del umbral de estimulación que lo normal, pero todavía no ha llegado a ese nivel. Aun así, si otra normal, pero todavía no ha llegado a ese nivel. Aun así, si otra señal procedente de otro lugar llega y entra en la neurona, señal procedente de otro lugar llega y entra en la neurona, entonces ésta puede excitarse muy fácilmente. Es frecuente entonces ésta puede excitarse muy fácilmente. Es frecuente que las señales difusas del sistema nervioso produzcan la que las señales difusas del sistema nervioso produzcan la facilitación de grandes grupos de neuronas de modo que facilitación de grandes grupos de neuronas de modo que puedan responder rápida y fácilmente a las señales que les puedan responder rápida y fácilmente a las señales que les llegan desde otras fuentes.llegan desde otras fuentes.
Funciones especiales de las dendritas en las Funciones especiales de las dendritas en las neuronas excitadasneuronas excitadas
Gran campo espacial de excitación de las dendritas.Gran campo espacial de excitación de las dendritas. Las dendritas de las neuronas motoras anteriores se Las dendritas de las neuronas motoras anteriores se
extienden de 500 a 1000 micrómetros en todas direcciones extienden de 500 a 1000 micrómetros en todas direcciones del soma neuronal. Con ello, estas dendritas pueden recibir del soma neuronal. Con ello, estas dendritas pueden recibir señales desde una extensa zona situada alrededor de la señales desde una extensa zona situada alrededor de la motoneurona. Esto aumenta mucho las oportunidades de motoneurona. Esto aumenta mucho las oportunidades de que se produzca una sumación de las señales procedentes que se produzca una sumación de las señales procedentes de fibras nerviosas presinápticas aunque estén muy de fibras nerviosas presinápticas aunque estén muy separadas unas de otras.separadas unas de otras.También es importante el hecho de que del 80 al 95% de También es importante el hecho de que del 80 al 95% de todas las terminaciones presinápticas acaban en las todas las terminaciones presinápticas acaban en las dendritas de la motoneuronas anteriores, en contraste con el dendritas de la motoneuronas anteriores, en contraste con el 5 al 20% que terminan en el soma de las neuronas. Por 5 al 20% que terminan en el soma de las neuronas. Por tanto, la parte de excitación que predomina es la que tanto, la parte de excitación que predomina es la que procede de las señales que se han transmitido a través de procede de las señales que se han transmitido a través de las dendritas.las dendritas.
Funciones especiales de las dendritas en las Funciones especiales de las dendritas en las neuronas excitadasneuronas excitadas
Muchas dendritas no pueden transmitir los potenciales Muchas dendritas no pueden transmitir los potenciales de acción, pero pueden transmitir señales mediante de acción, pero pueden transmitir señales mediante conducción electrotónica.conducción electrotónica. Muchas dendritas no transmiten potenciales de acción Muchas dendritas no transmiten potenciales de acción
porque sus membranas tienen relativamente pocos porque sus membranas tienen relativamente pocos conductos del sodio con barrera dependiente del voltaje, conductos del sodio con barrera dependiente del voltaje, por lo que sus umbrales de excitación son demasiado altos por lo que sus umbrales de excitación son demasiado altos para que aparezcan potenciales de acción. Sin embargo, para que aparezcan potenciales de acción. Sin embargo, las dendritas transmiten las dendritas transmiten corriente electrotónicacorriente electrotónica que que desciende desde las dendritas hasta el soma. La desciende desde las dendritas hasta el soma. La transmisión de la corriente electrotónica equivale a una transmisión de la corriente electrotónica equivale a una propagación directa de la corriente por conducción propagación directa de la corriente por conducción eléctrica en los líquidos de las dendritas sin que se eléctrica en los líquidos de las dendritas sin que se produzca ningún potencial de acción.produzca ningún potencial de acción.
Relación entre el estado de excitación de Relación entre el estado de excitación de la neurona y el grado de activación o la neurona y el grado de activación o
descargadescarga
El El “estado de excitación”“estado de excitación” se define como el se define como el monto o suma total del impulso excitador de la monto o suma total del impulso excitador de la neurona. Si el grado de excitación es mayor que el neurona. Si el grado de excitación es mayor que el de inhibición de la neurona en cualquier instante, de inhibición de la neurona en cualquier instante, entonces se dice que hay un entonces se dice que hay un estado de excitaciónestado de excitación..
En cambio, si hay más inhibición que excitación, En cambio, si hay más inhibición que excitación, se dice que existe un se dice que existe un estado de inhibiciónestado de inhibición..