ORGANIZACIÓN DEL SISTEMA NERVIOSO.

CONCIENDO LAS INSTALACIONES QUE

MANEJAN A NUESTRO CUERPO.

Organización del sistema nervioso humano

Sistema

nervioso

Sistema Nervioso

Central (SNC)

Encéfalo Médula espinal

Sistema Nervioso

Periférico (SNP)

Nervios y ganglios

que se encuentran

fuera del SNC

Tronco

encefálico

Diencéfalo

Cerebro

Cerebelo

Sistema

nervioso autónomo

Sistema nervioso

somático

Anatomía del sistema nervioso central

Anatomía del sistema nervioso central

Neuronas:

Las células funcionales del

sistema nervioso

Función de las neuronas

Las neuronas son células especializadas en la comunicación acelerada y precisa con otras células, ya sean nerviosas, musculares o glandulares

A través de estas se transmiten señales eléctricas denominadas IMPULSOS NERVIOSOS.

Las neuronas conforman e interconectan los tres componentes del sistema nervioso: Sensitivo, integrador y motor.

Estímulo Elaboración de

respuesta Ejecución de la

respuesta

Neuronas: estructura básica

1. Soma

2. Dendritas

3. Núcleo

4. RER (Sustancia de Nissl)

5. Cono axónico

6. Neurofilamentos

7. Mitocondrias

8. Axón

9. Vaina de mielina (Célula de Schwann)

10.Nodo de Ranvier

11.Axón colateral

12.Ramificaciones terminales

13.Botones sinápticos

Diversidad de neuronas

Clasificación de neuronas según número de prolongaciones

Clasificación de neuronas según función

Clasificación de Neuronas según su función

1.- Receptor: Corresponden a la dendritas de una neurona

sensitiva que detecta el estímulo específico desencadenando

impulsos nerviosos.

Los componentes del arco reflejo son:

2.- Neurona sensitiva o aferente: conduce el impulso nervioso

al centro integrador

3.- Centro integrador: región del SNC (médula o cerebro) que analiza la información, que trae la neurona sensitiva, para elaborar una respuesta (posee Neurona de asociación que conecta las neuronas sensitiva y motora.)

4.- Neurona motora o eferente: conduce el impulso hacia un efector.

5.- Efector: Estructura que responde al impulso nervioso (músculo esquelético, liso, cardíaco, o una glándula endocrina)

6.- Respuesta

Control del arco reflejo

Células gliales

Células acompañantes de las neuronas

Células gliales:

Que protegen y colaboran

con las neuronas Astrocito (nutrición)

Microglia (defensa)

Que aceleran el impulso nervioso

Oligodendrocito

Célula de Schwann

Células gliales

Astrocitos: son células que se entrelazan alrededor de las neuronas para formar una red de sostén. Además nutren a neuronas.

Microglias: son células que protegen al sistema nervioso central de enfermedades infecciosas debido a su capacidad fagocitaria (se comen a los agentes patógenos)

Oligodendrocitos (SNC) o células de Schwann (SNP): producen la vaina de mielina

Recordemos

¿Qué es la membrana plasmática?

Membrana plasmática.

Potenciales de membrana

Luigi Galvani, hace 200 años, experimentando con una rana observo que el paso de corriente eléctrica por una pata del animal producía que el músculo se contrajera y la pata se moviese.

Desde entonces los científicos saben que en los animales hay “electricidad” y que la conducción nerviosa esta asociada a fenómenos eléctricos.

Potenciales de membrana

Las membranas plasmáticas, en general, poseen diferencias de cargas eléctricas entre el exterior y el interior de la membrana; el medio extra celular posee una carga positiva y el medio intracelular una carga negativa.

La fuerza que se genera en este sitio se denomina potencial de membrana.

Existen dos tipos de potenciales de membrana:

1.- Potencial de reposo.

2.- Potencial de acción.

Potencial de reposo

La distribución diferencial (positivo fuera de la neurona y negativo dentro de la neurona) de las cargas a los lados de la membrana determina que la neurona este polarizada eléctricamente, estado que se conoce como potencial de reposo.

¿Cómo explicarías tu que cuando la neurona esta en reposo presenta una diferencia de carga eléctrica entre

el interior y el exterior de la células?

Veamos …

Concentración (mM)

Tipos de

iones

Citoplasma Medio

extracelular

Potasio (K+) 400 20

Sodio (Na+) 50 440

Cloruro (Cl-) 52 560

Aniones

orgánicos

(A-)

385 ---

Origen de los potenciales de membrana

Potencial de reposo Durante el potencial de reposo de la membrana existe mayor concentración de iones K+ y proteínas cargadas negativamente en el lado interno de la membrana.

Por otro lado en el medio externo hay una mayor concentración de iones Na+ y Ca+2.

La membrana es permeable al K+ porque posee canales de potasio siempre abierto, por lo tanto estos tienden a salir.

El Na+ por otra parte debería entrar puesto que es positivo, pero los canales abiertos que existen para el son muy pocos.

Por todo lo anterior la membrana es – al interior y + al exterior.

Umbral de excitación Umbral de excitación: Mínima cantidad de estimulo necesaria para que una neurona pueda ser excitada o estimulada. Estimulo sub-umbral: esta por debajo del umbral, la célula no reacciona. Estimulo supra umbral: por sobre el umbral, y puede excitar a una neurona que esta en un estado refractario relativo, y se produce una hiperpolarización

Potencial de acción

Al estimular el axón de una neurona, se observa un cambio en la polaridad de la membrana, este cambio se denomina potencial de acción.

En esta situación el potencial de reposo se ve modificado y por lo tanto el interior de la membrana queda cargado positivamente y el exterior con carga negativa. Todo es producto de un cambio en la concentración de iones en el medio extra e intracelular.

¿Qué sucede con los iones?

El Na+ ingresa al interior de la célula, ya que todos los canales que anteriormente estaban cerrados se abren.

El impulso nervioso.

Cuando el potencial de reposo es modificado debido a los estímulos captados por los receptores sensitivos, lo que produce una DESPOLARIZACIÓN, que consiste en el ingreso de Na+ al interior de la membrana, cambiando la polaridad de la membrana.

Si el estímulo es débil no se genera ningún impulso nervioso, ya que para que se propague este impulso se necesita de una intensidad UMBRAL del estímulo.

Si la intensidad del estímulo sobrepasa al umbral de excitación de una neurona, se desencadena un impulso nervioso de la misma magnitud, ojo, pero no de la misma intensidad.

LEY DEL TODO O NADA

Despolarización:

Repolarización:

Hiperpolarización: La cantidad de K+ que salen son mayores que

los Na+ que ingresan por lo tanto el potencial se hace más negativo.

Pieza clave: Bomba Sodio - Potasio

Periodo refractario: cuando la neurona no responde a los estímulos normales, porque están abiertas las compuertas para el ion K+. Hay dos periodos refractarios: Periodo refractario absoluto: que empieza en el potencial de acción hasta un 1/3 de la repolarización, la membrana no puede ser excitada. Periodo refractaria relativa: empieza en la ultima parte de la repolarización y la posterior hiperpolarización de la membrana, la membrana puede ser excitada con un estimulo supra- umbral.

Periodo refractario absoluto y relativo.

Conducción del impulso nervioso.

¿Es lo mismo pincharse con un alfiler que rozarse con una pluma?

Lo que lo hace diferentes es la frecuencia con la que los impulsos nerviosos se generan. Por ejemplo un pinchazo en la piel genera impulsos nervios con una alta frecuencia que se propagan a través del axón.

Por otra parte un roce suave en la misma área genera impulsos nerviosos ampliamente espaciados, es decir con una frecuencia muy baja.

Conducción del impulso nervioso.

¿De qué depende la velocidad del impulso nervioso?

La velocidad del propagación del impulso depende de tres factores:

1.- Diámetro del axón (mayor diámetro, mayor velocidad)

2.- Presencia o ausencias de vaina de mielina.

Conducción del impulso nervioso. Según la presencia o ausencia de vainas de mielina es que existen dos tipos de conducción del estímulo:

1.- Conducción Continua (lenta)

2.- Conducción Saltatoria (rápida)

Sinapsis “conexión” La comunicación entre neuronas se puede establecer entre las siguientes regiones de célula:

Sinapsis “conexión” Para que una neurona se comunique con otra, propagando el impulso nervioso, debe existir un lugar en donde puedan traspasarse la información, desde la arborización terminal de una neurona (presináptica) hasta las dendritas de otra (postsináptica).

De acuerdo a los mecanismos de propagación existen dos tipos de sinapsis:

1.- Sinapsis eléctrica

2.- Sinapsis química

Sinapsis eléctrica. En este tipo de sinapsis el impulso nervios fluye directamente desde una neurona hacia la otra, ya que estas dos neuronas están conectadas por unas proteínas que hacen la vez de puentes (flujo iónico), lo que recibe el nombre de uniones de hendidura o GAP.

Son comunes en invertebrados

Este tipo de sinapsis son muy rápidas, bidireccionales, por lo tanto permite que se generen respuestas inmediatas, prácticamente instantánea (ej. Movimiento de cola del cangrejo).

Sinapsis química.

A diferencia de las sinapsis eléctrica, en la sinapsis química no existe una unión íntimamente las neuronas, si no mas bien un espacio que separa a ambas neuronas

La sinapsis química es más lenta, unidireccional, pero es la más usada en el sistema nervioso humano, ya que tiene ciertas ventajas, como la capacidad de permitir la elaboración de una respuesta correcta frente a diversos estímulos.

Organización del botón sináptico

1. Terminal nervioso

2. Vaina de mielina

3. Citoesqueleto

4. Vesículas sinápticas

inmaduras

5. Vesículas sinápticas maduras

(aptas para la exocitosis)

6. Vesículas sináptica en

exocitosis

7. Neurotransmisor

8. Espacio o hendidura sináptica

9. Membrana presináptica

10.Eudosoma

11.Vesícula sináptica en

recuperación

12.Canales de calcio

Actores de la sinápsis:

- Neurona Presináptica

- Neurotransmisor

- Espacio Intersináptico

- Neurona Postsináptica

Potenciales Postsinápticos ¿Qué nos quiere decir?

Los potenciales postsinápticos son aquellos que suceden en la neurona postsináptica, y pueden ser de dos tipos dependiendo del neurotransmisor que se ha liberado.

Neurotransmisores Inhibidores

Neurotransmisores Excitadores

Potencial postsináptico inhibitorio (PPI)

Potencial postsináptico Exitatorio (PPE)

Excitación Inhibición

Potencial postsináptico inhibitorio (PPI)

Se genera una HIPERPOLARIZACIÓN en la membrana postsináptica, es decir se hace más negativo el interior de la neurona que cuando esta en reposo.

Esto se debe a que el neurotransmisor (NT) efectúa la apertura de los canales iónicos para cloro (Cl-) que viajan hacia el interior de la neurona. Otro mecanismo es que el NT efectúe la apertura de canales para el ión K+, pero esta vez para que salga de la neurona.

Un ejemplo de NT inhibitorio es el G.A.B.A, algunos remedios como el diazepam facilitan la acción del GABA produciendo un efecto tranquilizante.

El alcohol tiene un efecto similar.

Cl-

K+

Potencial postsináptico Exitatorio (PPE)

Se produce por una DESPOLARIZACIÓN parcial transitoria en un área muy pequeña de la membrana postsináptica.

Un solo PPE no inicia un impulso nervioso, pero todas las despolarizaciones simultaneas que se producen en cada botón sináptico tiene un efecto sumatorio, con lo cual se despolariza totalmente la membrana generando así un impulso nervioso.

Esto se debe a que el NT desencadena la apertura de los canales iónicos de Na+, lo que produce la despolarización de la membrana postsináptica.

Un ejemplo de NT exitatorio es el glutamato, el cual esta muy relacionado con el aprendizaje en nuestro cerebro.

En ambos casos, PPE y PPI, cuando el NT ha

cumplido su función debe ser eliminados para el

normal funcionamiento de la sinápsis. Esta

acción se puede llevar a cabo por dos proceso

distintos uno es la recaptación del NT y otra es

la degradación enzimática.

DOPAMINA

encéfalo;

sistema

nervioso

autónomo

(SNA)

Mayormente inhibitorio; envuelto en

emociones/ánimo; regulación del control motor, Es

un neurotransmisor inhibitorio, lo cual significa que

cuando encuentra su camino a sus receptores,

bloquea la tendencia de esa neurona a disparar un

nuevo potencial de acción.

GABA

Encéfalo

El neurotransmisor inhibitorio más abundante del

encéfalo. El GABA actúa como un freno del los

neurotransmisores excitatorios que llevan a la

ansiedad.

Acetilcolina

Sinapsis con

músculos y

glándulas;

muchas partes

del sistema

nervioso

central (SNC)

Excitatorio o inhibitorio

Envuelto en la memoria es la responsable de mucha

de la estimulación de los músculos, incluyendo los

músculos del sistema gastro-intestinal. También se

encuentra en neuronas sensoriales y en el sistema

nervioso autónomo, y participa en la programación

del sueño REM.

Serotonina

Varias

regiones del

SNC

Mayormente inhibitorio; está íntimamente

relacionada con la emoción, el estado de ánimo y el

sueño

Neurotransmisores

Tipos de neurotransmisores

Adrenalina: Activa el cuerpo

Dopamina: Estimula el centro de refuerzo del cerebro provocando sensación de placer.

Serotonina: Está involucrada en el control de dolor, del sueño y del humor.

GABA: Participa en las sinapsis inhibitorias.

Sustancia P: Transporta el estímulo del dolor al cerebro a través de los nervios.

Endorfinas: Disminuye sensaciones dolorosas y provoca sensación de bienestar.

Anandamina: Está involucrada en el funcionamiento de la memoria, la coordinación y el equilibrio.

Glutamato: Es especialmente importante en relación con la memoria.

Acetilcolina: Actúa en la sinapsis neuromuscular y en algunas vías cerebrales.