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Bases iónicas del POTENCIAL DE ACCIÓN (ciclo de Hodkin & Huxley)
Fase de despolarización
Activación rápida de gNa+ , lenta de gK+
=> gNa+ >>> gK+
INa+ = gNa+ . (Vm – ENa+) >>> IK+
Fase de repolarización
IX = gX . (Vm – EX)
Inactivación rápida de gNa+ , lenta de gK+
=> gK+ >>> gNa+
IK+ = gK+ . (Vm – EK+) >>> INa+
TODO DEPENDE DE dgx / dt
Método de FIJACIÓN DEL VOLTAJE estudio de corrientes
Corrientes iónicas durante el PA
Cambios en las corrientes
de Na+ y K+
CAMBIOS CONFORMACIONALES DEL CANAL DE Na+
EL CICLO DE HODGKIN, un ejemplo de feedback positivo.
SELECTIVIDAD DE LOS CANALES IÓNICOS
Santiago RAMÓN Y CAJAL (1852 -1934)
neurona de Purkinje de
cerebelo humano
TEORIA NEURONAL
retina de gato corteza olfativa
MOTONEURONA de vertebrado
- Dendritas y espinas dendríticas
- Soma
- Axón
DENDRITAS Y ESPINAS DENDRÍTICAS
- zona de recepción de estímulos
- plasticidad neuronal
200.000 contactos sinápticos
neurona de Purkinje de
cerebelo humano
mecanoreceptores de canales semicirculares
dendritas especializadas
en receptores sensoriales
receptor olfatorio
SOMA Y DENDRITAS
- zona de integración de estímulos
AXÓN
- zona de generación de potenciales de acción y propagación de impulsos
nerviosos.
- transporte anterógrado y retrógrado.
- terminal axónico o telodendron: zona
de SINAPSIS QUÍMICA
COMUNICACIÓN
NEURONAL
PERIFERIA
CENTRO
PERIFERIA
Recepción
sensorial
Percepción
sensorial
Respuesta
efectora (motora)
Ramón y Cajal
Propagación PASIVA (electrotónica) en una axón
- Sin potencial de acción
- Distancias cortas
- Propiedades de cable
Propagación PASIVA en un axón
Vm(x) = V0 e -x / l
l = (Rm / Rl)1/2
si x = l
Vm = V0 1/e, Vm = 0.37 V0
l = distancia en la que el Vm muestra una caída del 63%.
Propagación ACTIVA
- l = (Rm / Rl)1/2
- Mediante PA
- Distancias largas
- Unidireccional
Experimento de von Helmholtz para calcular la velocidad de propagación
V = Dd = 30 m/seg
Dt
célula glial axones
CONDUCCIÓN SALTATORIA célula glial
axoplasma
vaina
de mielina
10.000X
40.000X
=> l = (Rm / Rl)1/2
La mielina:
- Rm Cm
Nodos de Ranvier:
- Aislamiento discontinuo
- Presencia de canales de Na+ y K+
Vm
l = (Rm / Rl)1/2
A1 = p r2
A2 = 2 p r l
l
=> Rm r
=> Rl r2
célula glial axones
- Rm Cm
SINAPSIS ELÉCTRICA
- Poco regulada
- Rápida
- Acoplamiento
eléctrico
- En gral. bidireccional
- En retina, músculo cardíaco
conexinas
SINAPSIS QUÍMICA
1- Síntesis y
almacenamiento
2- Liberación 3- Efecto postsináptico 4- Degradación,
recaptación
Comunicación mediante neurotransmisores
RÁPIDA LENTA
- ~ 100 ms - 1 sec. – 1 hr.
- Receptor postsináptico ionotrópico - Receptor postsináptico metabotrópico
- Presencia de zonas activas
- NTs de bajo PM (ej. Ach, GABA) - Aminas biogénicas y neuropéptidos
POTENCIAL POSTSINÁPTICO
tubocurarina
POTENCIAL POSTSINÁPTICO
EXCITATORIO probabilidad de PA
INHBITORIO probabilidad de PA
INa+ , ICa2+ IK+ , ICl-
LIBERACIÓN DE NEUROTRANSMISORES
+ TTX, TEA
- Es despolarización
- depende de la [Ca2+]ext
MECANISMOS DE TERMINACIÓN
DEGRADACIÓN DEL NT
RECAPTACIÓN DEL NT
organofosforados
- Inhibidores de MAO (DOPA)
ANTIDEPRESIVOS, ESTIMULANTES
- Inhibidores de RECAPTACIÓN
INSECTICIDAS
Fluoxetina, 5-HT (Prozac)
Cocaina, DOPA
AGONISTAS, ANTAGONISTAS
Agonista
imita la acción del NT
Antagonista
bloquea la acción del NT
mescalina
dopamina
norepinefrina
clomipramina
neurotransmisor
ORGANIZACIÓN DEL SISTEMA NERVIOSO DE LOS VERTEBRADOS
sistema nervioso
PERIFÉRICO
sistema nervioso
CENTRAL
sistema nervioso
PERIFÉRICO
ANATOMÍA DEL ENCÉFALO
SISTEMA VENTRICULAR
sistema nervioso SOMÁTICO
sistema nervioso AUTÓNOMO
SIMPÁTICO PARASIMPÁTICO
sistema nervioso AUTÓNOMO
vías neuronales de transmisión
arco reflejo
SOMÁTICO
arco reflejo
AUTÓNOMO
(simpático)
Acciones del
sistema nervioso
AUTÓNOMO
LA NEUROGLIA
- Estroma y soporte estructural del SNC.
- Homeostasis del medio extracelular, eliminación de
metabolitos, protección neurotóxica.
- Participa en la topografía del desarrollo neuronal
temprano.
- ASTROCITOS, MICROGLIOCITOS, CELULAS EPENDIMARIAS,
OLIGODENDROCITOS, Y CÉLULAS DE SCHWANN.
- 10 células gliales por cada neurona.
- menor tamaño que neuronas, menor volumen en SNC.
- Regulan la composición iónica y molecular del medio extracelular.
LA NEUROGLIA – Astrocitos
- Tipo protoplasmático > sustancia gris. - Tipo fibroso > en sustancia blanca
- Las células gliales más abundantes.
impregnación con plata, 1500x
- Interfase entre neuronas, capilares y meninge (piamadre).
- No se tiñen con métodos convencionales (p. ej. HE)
piamadre
- Eliminan tóxicos, NT en exceso, regulan injuria neuronal, proceso de gliosis.
impregnación con plata, 1500x
- Secretan neuromoduladores, regulan sinapsis y se comunican electricamente.
- Células pequeñas, alargadas con prolongaciones cortas y espinas.
LA NEUROGLIA – Microgliocitos
1700X
- Tinción HE: núcleos oscuros y alargados.
- Precursores en médula ósea.
- Actividad fagocítaria: sistema mononuclear fagocítico en SNC.
- Participan de la inflamación y presentación de antígenos.
impregnación con plata en cultivo
LA NEUROGLIA – Oligodendrocitos y células de Schwann
- Oligodendrocitos son células satélite en sustancia gris SNC.
impregnación con plata
1900X
- Recubren axones.
oligdendrocito fibras citoplasma de
célula de Schwann
axoplasma
vaina de mielina
10.000X
40.000X
oligodendrocitos en sustancia blanca SNC
células de Schwann en nervios periféricos