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Sistema Nervioso:
la neurona
Aprendizajes esperados:
• Comprenden que los organismos han desarrollado mecanismos
que posibilitan su funcionamiento sistémico y su interacción con
el medio de manera integrada manteniendo un ambiente
estable.
• Conocen la organización del sistema nervioso y comprender su
función en la regulación y coordinación de las funciones
sistémicas, la motricidad y el comportamiento
• Todo sistema orgánico está constituido por células. En el caso del
sistema nervioso este esta constituido por :
• Células nerviosas o Neuromas
• Células gliales o Glías
Las Neuronas:
• Son las células funcionales del tejido nervioso. Ellas se
interconectan formando redes de comunicación que transmiten
señales por zonas definidas del sistema nervioso .
Estructura:
Dendritas
Prolongaciones cortas y múltiples del soma. En sus extremos están los
botones postsinápticos a través de los cuales reciben en señales
desde otras neuronas o células
En él se destacan el núcleo y los cuerpos de Nissl.
La agrupación de somas neuronales forman la sustancia gris que es
visible en la corteza cerebral
Vaina de mielina
Están en la mayoría de las neuronas y se forma por varias capas de
mielina, una sustancia grasa producida por células gliales, que
envuelven entrecortadamente al axón y que aíslan su membrana del
líquido intersticial. Su presencia aumenta la velocidad del conducción
del impulso
Se forman por las interrupciones de la vaina de mielina, en ellos, la
membrana del axón tiene contacto con el líquido intersticial y puede,
por lo tanto, intercambiar sustancias con él
Axón o fibra nerviosa
Ramificación del soma, más larga que las dendritas y generalmente
única. Su membrana se especializa en la conducción del impulso
nervioso
Desde esta región del axón se transmiten las señales a otras neuronas,
a los músculos o glándulas. En sus extremos se distinguen los
botones presinápticos, a los que llegan desde el soma numerosas
vesículas con neurotransmisores
La forma y estructura de cada neurona se relaciona con su función
específica, la que puede se:
• recibir señales desde receptores sensoriales
• conducir estas señales como impulsos nerviosos, que consisten en
cambios en la polaridad eléctrica a nivel de su membrana celular
• transmitir las señales a otras neuronas o a células efectoras
Clasificación de las neuronas
Neurona Bipolar
• Su única dendrita lleva información hacia el
soma, y su axón, hacia otras células.
• Transmiten información sensorial (olfato,
vista,oído y equilibrio) al sistema nervioso
central.
Neurona Unipolar (pseudo)
• Es un subtipo de neurona en la que se han
fusionado dendritas y axón, pero mantienen su
especificidad funcional.
• Llevan información sensorial a la médula espinal.
Neurona Multipolar
• Presentan un único axón y varias dendritas.
Es el tipo de neurona más común en el
sistema nervioso de mamíferos.
Tipo de células Gliales y sus principales
funciones
• La mayor parte de las células que forman al tejido nervioso son
células gliales; estas cumplen funciones auxiliares de apoyo
estructural y fisiológico a las neuronas.
Astrocitos:
Los astrocitos son las principales y más
numerosas células gliales.
Función:
Forman
la
barrera
hematoencefálica,
una
capa
impermeable ubicada en los
capilares y vénulas del encéfalo, que
evita el paso de muchas sustancias
tóxicas desde la sangre hacia este.
Oligodendrocitos:
Son las más pequeñas y se ubican en el
sistema nervioso central.
En la sustancia gris, soportan a los somas
neuronales.
En la sustancia blanca, sus prolongaciones
forman la vaina de mielina de los axones.
Microglías:
Forman parte del sistema inmune y
representan la población de macrófagos
residentes del sistema nervioso central
(SNC). Tienen capacidad fagocítica y tras
una lesión o enfermedad, fagocitan los
restos celulares. Además, inician la
respuesta inflamatoria.
Células de Schwann:
Se ubican en el sistema nervioso
periférico (SNP) y cumplen
funciones de soporte y regulación
de los axones. Existen dos tipos de
células de Schwann: las
mielinizantes, que forman la vaina
de mielina alrededor de un axón, y
las no mielinizantes, que
acompañan a los axones amielínicos
del SNP.
¿Cómo se organiza y funciona nuestro
sistema nervioso?
Importancia y organización del sistema
nervioso
• El sistema nervioso recibe múltiples estímulos.
Por ejemplo, cuando estás almorzando, eres
capaz de percibir el sabor y olor de la comida,
conversar y reír, mientras tu sistema digestivo
procesa los alimentos. ¿Cómo puedes sentir y
hacer tantas cosas a la vez?
• El sistema nervioso cumple
tres funciones basícas:
• capta y procesa la información ambiental
produciendo respuestas coordinadas.
• Para esto, integra funciones con mucha
rapidez, lo que permite al cuerpo
• actuar con armonía y eficiencia frente a
cambios
Función sensitiva
• Se refiere a que el sistema nervioso “siente “ o
detecta los estímulos provenientes tanto del
interior del organismo como del medio externo
Función integradora
• Consiste en el análisis de la información captada, proveniente de los
estímulos, almacenar algunos aspectos de ella y tomar decisiones
respecto de la acción a seguir
Función motora
• Controla, inicia contracciones musculares y secreciones glandulares
Células nerviosas
se componen de
Glías o neuroglías
Neuronas
se pueden clasificar
Unipolares
Bipolares
Multipolares
según la
Disposición
del axón y
n° de
dendritas
del SNC
Sensitiva
Motora
Interneurona
según la
Función
que
desempeñan
Astrocitos
Microgliocitos
Oligodendrocitos
del SNP
Células satélite
Células de
Schwann
Sinapsis: principios que rigen el impulso
nervioso
Principio de Todo o Nada
Sea cual fuere la intensidad del estimulo que llega al cuerpo celular o
al axón, estos se descargan con la misma intensidad o no se
descargan en absoluto
Principio
PRINCIPIOde
DEUmbral
UMBRAL:
Todo impulso nervioso debe tener determinada intensidad para que
sea transmitido. A está intensidad mínima la denominamos umbral
Impulso nervioso
Sinapsis
Potencial de membrana
Potencial en reposo de una neurona -70 mV
Concentración (mM)
Tipos de
iones
Citoplasma
Medio
extracelular
Potasio (K+)
400
10
Sodio (Na+)
50
460
Cloruro (Cl-)
100-120
540
Aniones
orgánicos (A-)
385
---
Potencial de membrana se
debe a la acumulación de
iones con carga negativa en
el citosol y una
acumulación similar de
iones con carga positiva en
el líquido extracelular.
Potencial de membrana
Este factor es la presencia de una mayor cantidad de proteína en el
interior de la célula que fuera de él, y como las proteínas tienen un
número excesivo de grupos cargados negativamente, son las proteínas
las principalmente responsables de la compensación de las cargas
positivas de los iones de potasio al interior de la célula.
Las moléculas de estas proteínas son de gran tamaño y no pueden
atravesar la membrana celular.
Constituyen, por tanto, cargas inmóviles o «fijadas», resultando el
potencial negativo de membrana.
Fuera de la célula, en cambio, las cargas positivas de los iones Na+ son
principalmente compensadas por los iones cloruro (Cl-) Los iones
cloruro son de pequeño tamaño y difunden a través de la membrana
celular.
Como la cantidad de CI- dentro de la célula es reducida, estos tienden a
difundir al interior de aquélla para «igualar» sus concentraciones en
ambos lados de la membrana celular, pero, al realizarlo, alteran el
equilibrio de cargas eléctricas: recuérdese que las proteínas cargadas
negativamente deben permanecer dentro de la célula. La cara interna
de la membrana se hace así negativo respecto al exterior.
En las células nerviosas, el Potencial de Membrana mide generalmente
unos -70 mV. En otras palabras, si asignamos arbitrariamente el valor
de cero al potencial fuera de la célula, entonces el potencial interno es
de -70 mV.
Es el denominado Potencial de Reposo, puesto que existe en una
neurona inactiva o en reposo.
Potencial de Acción
Un Impulso Nervioso es iniciado por la despolarización parcial de una
pequeña región de la membrana celular; desaparece en una
determinada proporción la diferencia de cargas eléctricas, y el potencial
de membrana se aproxima a cero.
La despolarización ocurre por la recepción de un impulso procedente de
otra célula nerviosa. En la región despolarizada de la membrana ocurren
toda una serie de cambios rápidos.
Veamos…
Etapas del potencial de acción
1.
El estímulo inicial, provoca la despolarización parcial de la
membrana. El potencial se aproxima a cero.
2. Si el estímulo es lo suficientemente intenso, se alcanza un potencial
umbral en el que aumenta de modo abrupto la permeabilidad de la
membrana al Na+, que penetra en la célula a lo largo de su gradiente de
concentración. Esto origina la inversión local inmediata en la
polarización de la membrana y el denominado Potencial de Acción.
El exterior es entonces negativo respecto del interior del axón.
3. El restablecimiento resulta de un segundo cambio en la
permeabilidad de la membrana. El K+ sale precipitadamente y se
restablece el Potencial de Reposo.
Impulso nervioso: potencial de acción
Propagación del potencial DE ACCIÓN
A veces abandona la célula un exceso de K+ con producción de una
hiperpolarización pasajera; su interior es aún más negativo que de
ordinario.
Durante este período de restablecimiento la neurona no responde a
ulteriores estímulos; se denomina a este fenómeno Periodo Refractario
y es provocado por el funcionamiento de la Bomba de Sodio-Potasio.
BOMBA SODIO POTASIO
¿Por qué se produce el potencial de reposo?
Na+
Ca2+
Extracelular
K+
Canal Na+ cerrado
Canal K+
Bomba
Na+/K+
Intracelular
Proteínas
•Distribución desigual de iones a uno y otro lado de la membrana plasmática.
•Permeabilidad relativa de la membrana a los iones Na+ y K+ (Bomba Na+/K+)
Propagación del potencial de acción
Conducción continua
Conducción
saltatoria
Características del potencial de acción
Etapas:
•Despolarización
•Repolarización
•Hiperpolarización
Naturaleza del Estímulo:
•Estímulo Umbral 
•Estímulo Subumbral 
•Estímulo Supraumbral 
Ley del Todo o Nada:
Sólo un estímulo lo suficientemente
fuerte logra despolarizar la neurona
hasta el umbral, para generar el PA.
Sinapsis electrica
Se realizan en los músculos y aparecieron primero en la evolución de los
organismos. La sinapsis eléctrica corresponde a las uniones Gap o Nexus,
observables en los tejidos epiteliales y en el músculo estriado cardiaco.
En ella el espacio sináptico es notoriamente inferior al encontrado en las
sinapsis químicas.
Este tipo de sinapsis es más
rápida que las de tipo químico,
ya que la unión entre las
neuronas presináptica y la
neurona postsináptica se
establece físicamente a través
de las uniones gap, formadas
por conexinas, permitiendo su
bidireccionalidad.
Sin embargo, su efecto
también se disipa más
rápidamente.
Gap junction o uniones comunicantes
Sinapsis química
Todas las sinapsis químicas constan de
tres elementos:
1. Zona presináptica
2. Zona Postsináptica
3. Hendidura de entre 20-50 nm que
separa a ambas zonas
Por lo tanto, se genera un impulso
Unidireccional y con un retraso en su
transmisión. Es decir, son sinapsis más
lentas.
La zona presináptica está conformada regularmente por un botón axónico
(Telodendron). El botón contiene en su citoplasma docenas de pequeñas esferas
llamadas vesículas Sinápticas de 50 nm de diámetro.
•Estas vesículas contienen Neurotransmisores, es decir, sustancias
químicas que actúan como mensajeros para comunicarse con
otras neuronas a través de la hendidura sináptica.
•Luego de atravesar la hendidura sináptica, el neurotransmisor
entra en contacto con la membrana postsináptica, la cual está
cubierta por receptores que abren sus canales y permiten
convertir la señal química intercelular en una señal intracelular
que viaja a través de la membrana de la neurona y llega
nuevamente a un axón donde el ciclo comienza otra vez.
•Los receptores sólo responden a un cierto neurotransmisor, de
modo que funcionan como "cerraduras" químicas esperando por
su llave.
•Como se liberan muchos neurotransmisores, el efecto de esta
sinapsis es más duradero que el de una sinapsis eléctrica.
Sinapsis química: mecanismo
1.
2.
3.
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5.
6.
7.
8.
Llega el potencial de acción a la terminación
presináptica.
Activación de canales de Ca+2 voltaje
dependientes.
El aumento del Ca+2 citosólico provoca la
fusión de la membrana plasmática con las
vesículas de secreción que contienen el
Neurotransmisor (NT).
Las vesículas liberan el NT a la hendidura
sináptica (exocitosis).
Difusión del NT.
Unión a receptores postsinápticos.
Apertura de canales iónicos (Na+, K+ o Cl-):
despolarización o hiperpolarización.
Potencial postsináptico excitatorio o
inhibitorio
Tipos de sinapsis quimicas
Los receptores median los cambios en el potencial de membrana de
acuerdo con:
– La cantidad de NT liberado
– El tiempo que el NT esté unido a su receptor
Existen dos tipos de potenciales postsinápticos:
• PEPS – potencial excitatorio postsináptico: despolarización transitoria
(apertura de canales Na+). Un solo PEPS no alcanza el umbral de disparo
del potencial de acción, por lo tanto, se produce un efecto sumativo para
generar la despolarización postsináptica.
• PIPS – potencial inhibitorio postsináptico: la unión del NT a su receptor
incrementa la permeabilidad a Cl-y K+, permitiendo el ingreso del ion Cl- al
interior de la membrana y la salida del ion K+ al exterior, provocando una
hiperpolarización que finalmente bloquea la transmisión del impulso
nervioso.
Tipos de sinapsis químicas
s. Química: eliminación del neurotransmisor
Una vez producido el PEPS o PIPS, el NT debe ser eliminado. Esto puede ocurrir a
través de 3 mecanismos
1.
Difusión lejos de la membrana
postsinaptica.
2.
Degradación
(proteólisis
neuropéptidos).
3.
Recaptación a la terminación
nerviosa presináptica mediante degradación
transporte activo (Esto sucede
cuando los NT NO son de tipo
peptídicos).
recaptación
de
difusión