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Sinapsis 1

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  • 1. Capítulo 12 Tejido Nervioso
  • 2. Objetivos <ul><li>Describir las dos principales divisiones del sistema nervioso y sus características. </li></ul><ul><li>Identificar las estructuras de una neurona típica. </li></ul><ul><li>Describir la localización y función de la neuroglia. </li></ul><ul><li>Explicar como el potencial de membrana en reposo es creado y mantenido. </li></ul><ul><li>Describir los eventos envueltos en la generación y propagación de un potencial de acción. </li></ul>
  • 3. Objetivos (continuación) <ul><li>Describir la estructura y función de una sinapsis. </li></ul><ul><li>Nombrar los principales neurotransmisores. </li></ul><ul><li>Explicar el procesamiento de información en el tejido nervioso. </li></ul>
  • 4. Introducción al Sistema Nervioso - Funciones <ul><li>Sistema Nervioso </li></ul><ul><li>Control </li></ul><ul><ul><li>Funcion Sensorial </li></ul></ul><ul><ul><li>Funcion Integradora </li></ul></ul><ul><ul><li>Funcion Motora </li></ul></ul>
  • 5. Introducción al Sistema Nervioso - Control <ul><li>Sistema Nervioso </li></ul><ul><ul><li>Provee respuestas breves y rápidas a los estímulos </li></ul></ul><ul><li>Sistema Endocrino </li></ul><ul><ul><li>Ajusta las respuestas metabólicas y dirige cambios a largo plazo </li></ul></ul><ul><li>Sistema Nervioso incluye </li></ul><ul><ul><li>Todo el tejido nervioso del cuerpo </li></ul></ul><ul><ul><ul><li>Cerebro, cordon espinal, receptores y nervios </li></ul></ul></ul><ul><ul><li>Unidad básica = neurona </li></ul></ul><ul><ul><li>Neuroglia= tejido conectivo nervioso </li></ul></ul>
  • 6. Divisiones del Sistema Nervioso <ul><li>SNC (Sistema Nervioso Central) </li></ul><ul><ul><li>Encéfalo y cordon o médula espinal </li></ul></ul><ul><ul><li>Integracion, procesamiento,almacena y coordinacion </li></ul></ul><ul><li>SNP (Sistema Nervioso Periferal) </li></ul><ul><ul><li>Tejido nervioso fuera del SNC </li></ul></ul><ul><ul><ul><li>Nervios: craneales y espinales </li></ul></ul></ul><ul><ul><li>División aferente lleva información sensorial de los receptores </li></ul></ul><ul><ul><li>División eferente lleva impulsos motores a los efectores </li></ul></ul><ul><ul><ul><li>División eferente incluye al sistema nervioso somático - musculos esqueletales </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>Sistema nervioso autónomo - visceras, glandulas </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>Simpatico - gasto de energia, emergencias, Fight or Fly (FoF) </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>Para-simpatico - reserva energia, Rest or Repose (RoR) </li></ul></ul></ul>
  • 7. Resumen: Organizacion funcional el sistema nervioso Figure 12.1
  • 8. Histologia: - Neuronas - especializadas en transmision de impulso nervioso o el potencial de accion (no regeneran) - Neuroglia - tejido conectivo asociado a neuronas (regeneran) Gliomas
  • 9. <ul><li>Soma (cuerpo) - </li></ul><ul><ul><li>Nucleo y nucleolo - Nissl (gris), RER, Mitoc </li></ul></ul><ul><ul><li>Pericarion (citoplasma) - no centriolos </li></ul></ul><ul><ul><ul><li>Neuro-Citoesqueleto - Neurofilamentos, neurotubulos y neurofibrillas </li></ul></ul></ul><ul><li>Dendritas - procesos que salen del cuerpo, terminan en </li></ul><ul><ul><li>Espinas dendriticas </li></ul></ul><ul><ul><li>Montículo axónico - segmento inicial unido al cuerpo </li></ul></ul><ul><li>Axón - proceso citoplasmico, propaga potencial de accion </li></ul><ul><ul><li>Axoplasma, axolema - lisosomas, neurocitoesqueleto </li></ul></ul><ul><ul><li>Colaterales </li></ul></ul>Estructura de la neurona
  • 10. Anatomía de una neurona multipolar Figure 12.2b <ul><li>Terminación axónica - telodendrias </li></ul><ul><li>Bulbo terminal sináptico </li></ul><ul><li>Capas de mielina </li></ul><ul><li>Nodos de Ranvier </li></ul>
  • 11. Clasificación estructural de las neuronas <ul><li>Anatómica (estructural) </li></ul><ul><ul><li>Anaxonica - axones y dendritas no se distinguen, cerebro y sentidos especiales </li></ul></ul><ul><ul><li>Bipolar - dendritas y axon separados por el soma; sentidos especiales, pequenas </li></ul></ul>Figure 12.4
  • 12. Clasificación estructural de las neuronas Figure 12.4 <ul><ul><li>Unipolar - dendrita y axon continuos; soma a un lado, sensoriales periferales, largas </li></ul></ul><ul><ul><li>Multipolar - 1 axon y 2 dendritas; comunes en sl SNC, controlan musculos </li></ul></ul>
  • 13. <ul><ul><li>Neuronas sensoriales - </li></ul></ul><ul><ul><ul><li>Forman la división aferente del SNP </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>Llevan información desde__________ hacia__________ </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><ul><li>Exteroceptores - tacto, temperatura, presion, especiales </li></ul></ul></ul></ul><ul><ul><ul><ul><li>interoceptores (visceroreceptores) - digestivo, respiratorio, urinario, cardiovascular, presion profunda y dolor </li></ul></ul></ul></ul><ul><ul><ul><ul><li>propioceptores - articulaciones y tendones </li></ul></ul></ul></ul><ul><ul><ul><ul><li>Ganglios sensoriales - agregados de cuerpos celulares fuera en el SNP </li></ul></ul></ul></ul><ul><ul><li>Neuronas motoras </li></ul></ul><ul><ul><ul><li>Forman la división eferente del SNP </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>Somaticas y autonomas </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><ul><li>Ganglios autonomos </li></ul></ul></ul></ul><ul><ul><li>Ínterneuronas (neuronas de asociación) </li></ul></ul><ul><ul><ul><li>Localizado en el SNC </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>Distribuye la información sensorial y coordinan la respuesta motora </li></ul></ul></ul>Clasificación funcional de la neurona
  • 14. Clasificación funcional de las neuronas Figure 12.5
  • 15. SECCION 12-2 Neuroglia
  • 16. Introducción a la NEUROGLIA Figure 12.6
  • 17. Neuroglia en el SNC Figure 12.7b Relacion entre neuronas y neurogliales en SNC
  • 18. <ul><li>Cuatro tipos de neuroglia en el SNC </li></ul><ul><ul><li>Células epindemarias: Revisten ventrículos cerebrales y canal central </li></ul></ul><ul><ul><ul><li>CSF - Fluido Cerebro Espinal: circulacion, amortigua, nutrientes, gases </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>Ciliadas, secretoras, sensoriales: CSF </li></ul></ul></ul><ul><ul><li>Astrocitos : Mas grandes y numerosos </li></ul></ul><ul><ul><ul><li>Metabolismo de los neurotransmisores:absorben y reciclan </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>Equilibrio de K + , CO2, reparacion de tejido neural </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>BBB - Barrera hematoencefalica </li></ul></ul></ul><ul><ul><li>Oligodendrocitos </li></ul></ul><ul><ul><ul><li>Producen la vaina de mielina en los axones del SNC </li></ul></ul></ul><ul><ul><li>Microglia </li></ul></ul><ul><ul><ul><li>Células fagocíticas, derivadas de los monocitos </li></ul></ul></ul>Neuroglia del SNC - Tejido Conectivo SN
  • 19. Figura 12.7 Neuroglia en el SNC Figure 12.7a Recubierta ependimal en el canal central - SNC
  • 20. <ul><li>Dos tipos de neuroglia en el SNP </li></ul><ul><ul><li>Células satélites </li></ul></ul><ul><ul><ul><li>Rodean el cuerpo celular de las neuronas dentro de los ganglios </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>Ganglios: cuerpos celulares de neuronas en el SNP </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>Regulan el ambiente alrededor de las neuronas </li></ul></ul></ul><ul><ul><li>Neurolemocitos (Células de Schwann) </li></ul></ul><ul><ul><ul><li>Revisten los axones en el SNP (mielinados o no) </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>Forman la vaina de mielina en segmentos </li></ul></ul></ul>Neuroglia del SNP Animation: Nervous system anatomy review PLAY
  • 21. Reflejos <ul><li>Respuestas rapidas y automaticas a un estimulo </li></ul><ul><ul><li>Permiten hacer ajustes rapidos PLT: homeostasis </li></ul></ul><ul><ul><li>Receptor - integrador - efector </li></ul></ul><ul><li>Reflejos neurales; compuestos por: receptor periferal- fibras sensoriales - SNC - fibras motoras - efectores periferales </li></ul><ul><li>Reflejos endocrinos - la respuesta es via mensajeros quimicos </li></ul>
  • 22. Arco Reflejo <ul><li>Reflejo mas simple: desde receptor a efector </li></ul><ul><ul><li>Llega estimulo al Receptor - </li></ul></ul><ul><ul><li>Neurona Sensorial - potencial de accion, via raiz dorsal </li></ul></ul><ul><ul><li>Procesamiento, integracion, - SNC </li></ul></ul><ul><ul><ul><li>simples - neurona S a neurona M </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>Complejos - varias interneuronas </li></ul></ul></ul><ul><ul><li>Neurona Motora - potencial de accion, via raiz ventral </li></ul></ul><ul><ul><li>Respuesta al Efector - musculos, glandulas </li></ul></ul><ul><ul><li>Feedback Negativo!! </li></ul></ul>
  • 23. Fig. 13-14, p. 440 Reflejo Simple: para “quitar la mano”
  • 24. Fig. 13-6a, p. 429 <ul><li>Nervios - grupos de fibras periferales </li></ul><ul><li>Nervios en SNP/tractos en SNC </li></ul><ul><li>Capas que los rodean </li></ul><ul><li>Epineuro - nervio </li></ul><ul><li>Perineuro - fasciculos </li></ul><ul><li>Endoneuro - axones </li></ul><ul><li>Materia blanca - nervios y tractos mielnados </li></ul><ul><li>Materia gris - nucleos y ganglios </li></ul><ul><li>Mixtos? </li></ul>
  • 25. <ul><li>Lugar de comunicación intercelular </li></ul><ul><ul><li>Neuronas presinápticas y postsinpticas </li></ul></ul><ul><li>Neurotransmisores se liberan del terminal sináptico de la neurona pre-sináptica </li></ul><ul><ul><li>Afectan la actividad de las postsinápticas </li></ul></ul><ul><ul><li>Ejs - neurona - neurona - interneuronal </li></ul></ul><ul><ul><li>- neurona - muscular - neuromuscular </li></ul></ul><ul><ul><li>- neurona - glandula - neuroglandular </li></ul></ul><ul><ul><li>manija sináptica - terminación en las interneuronales </li></ul></ul><ul><ul><li>Membranas pre y post sinápticas </li></ul></ul>Sinapsis
  • 26. Figura 12.3 Estructura de una sinapsis típica Figure 12.3 <ul><li>Transporte axoplasmico -kinesinas </li></ul><ul><li>-anterogrado </li></ul><ul><li>retrogrado </li></ul><ul><li>rabia </li></ul>
  • 27. Neurofisiología: Iones y señales eléctricas - Impulsos nerviosos - Potencial de accion
  • 28. Impulsos nerviosos <ul><li>Potencial de Membrana: </li></ul><ul><li>Por gradientes quimicos y electricos </li></ul><ul><ul><li>Exceso de cargas positivas fuera de la membrana </li></ul></ul><ul><ul><li>Escacez de cargas positivas dentro de la membrana </li></ul></ul><ul><ul><li>Esa diferencia en cargas es un potencial </li></ul></ul><ul><ul><li>La membrana esta polarizada - si hay ese potencial </li></ul></ul><ul><ul><li>La magnitud del potencial se mide en V o mV </li></ul></ul>
  • 29. Impulsos nerviosos <ul><li>Potencial de Reposo </li></ul><ul><li>En neuronas que no estan conduciendo impulos = -70 mV </li></ul><ul><li>Por gradientes quimicos y electricos </li></ul><ul><ul><li>Se mantienen por la permeabilidad de la membrana </li></ul></ul><ul><ul><li>Se mantiene por la bomba de Sodio y Potasio </li></ul></ul><ul><ul><li>Saca Na+ y entra K+ </li></ul></ul><ul><ul><li>Mantiene el desbalance en cargas + por eso fuera es mas + q dentro </li></ul></ul>
  • 30. Impulsos nerviosos <ul><li>Potencial Local </li></ul><ul><li>En algun punto de la neurona ocurre un pequeno cambio del potencial </li></ul><ul><li>Exitacion - estimulo abre canales de Na y la membrana se depolariza o sube de -70 a 0mV </li></ul><ul><li>Inhibicion - estimulo abre canales de K, la membrana se hiperpolariza, 0 baja mas aun a -90mV </li></ul>
  • 31. <ul><li>Gradiente electroquímico </li></ul><ul><ul><li>Suma de todas las fuerzas químicas y eléctricas actuando a través de la membrana celular </li></ul></ul><ul><ul><li>Intercambio entre la bomba de sodio-potasio estabiliza el potencial de membrana en reposo en ~70 mV </li></ul></ul>El potencial transmembranal en reposo Toda actividad neuronal ocurre por eventos en la membrana Potencial de reposo - potencial de membrana en reposo Potencial graduado (local)- cambio “localizado” en el potencial de reposo Potencial de accion-impulso que se propaga a lo largo del axon Actividad sinaptica- resulta en otro potencial graduado en la prox neurona
  • 32. Introducción al potencial de membrana en reposo Figure 12.11
  • 33. Gradientes electroquímicos Figure 12.12
  • 34. <ul><li>-90mv- por que la celulas es altamente permeable a K+; este es el potencial de equilibrio para K+ </li></ul><ul><li>Aunque el gdte electroquimico para Na+ grande, la permeabilidad en la membrana es poca, PLT Na+ no afecta tanto el potencial de reposo, lo hace un poco menos negativo </li></ul><ul><li>La bomba Na+/K+ saca 3 Na+ y entra 2 K+, estabiliza el potencial cuando la razon pasiva de entrada y salida de Na+ y K+ es 3:2 </li></ul><ul><li>Al potencial de reposo, ambos mecanismos pasivos y activos estan en balance aprox -70mV </li></ul>Resumen Potencial de Reposo
  • 35. <ul><li>Cambio en potencial que disminuye con la distancia </li></ul><ul><ul><li>Cambio en la membrana que no se esparce del lugar de la estimulacion </li></ul></ul><ul><ul><li>Generado por: un canal (Na+) que abra (no leak) </li></ul></ul><ul><ul><li>Despolarización - cualquier cambio hacia 0 mV o hacia + </li></ul></ul><ul><ul><ul><li>Corriente local - movimiento de cargas + paralelo a la superficie celular </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>Disminuye con la distancia, depende de la intensidad del estimulo </li></ul></ul></ul><ul><ul><li>Repolarizacion - regreso al potencial de reposo - bombas y canales </li></ul></ul><ul><ul><li>Hiperpolarización - por apertura de canal de K+, sale + </li></ul></ul>Potencial local
  • 36. Potencial local Figure 12.14.1
  • 37. Potencial local Figure 12.14.2
  • 38. <ul><li>Aparece cuando una región de la membrana se despolariza hasta alcanzar el umbral : -70 -->60;55 --> </li></ul><ul><ul><li>Membrana se despolariza local y se activan los canales de sodio regulados por voltaje…Depolarizacion rapida </li></ul></ul><ul><ul><li>Inactivación de los canales de sodio, activación de los canales de potasio (+30mv) </li></ul></ul><ul><ul><ul><li>Sale K+ en exceso por ambos gradientes </li></ul></ul></ul><ul><ul><li>Inactivación de los canales de potasio </li></ul></ul><ul><ul><li>Regreso a una permeabilidad normal -70 </li></ul></ul><ul><li>Umbral </li></ul><ul><li>Todo o Nada </li></ul>Potencial de acción Animation: The action potential PLAY
  • 39. Generación de un potencial de acción Figure 12.16.1
  • 40. Generación de un potencial de acción Figure 12.16.2 Propagacion de cambios en el potencial de membrana Depolarizacion hasta el Umbral - Todo o nada
  • 41. Generación del potencial de acción
  • 42. <ul><li>Generación del potencial de acción sigue el principio del todo o nada - </li></ul><ul><li>Periodo refractorio - desde el comienzo del potencial de acción hasta que regresa al potencial de membrana regresa a reposo </li></ul><ul><li>Propagación continua (Conduccion) </li></ul><ul><ul><li>Propagación del potencial de acción a través de la membrana completa en una serie de pequeños pasos (axon no mielinado) </li></ul></ul><ul><li>Propagación saltatoria </li></ul><ul><ul><li>El potencial de acción se propaga de nodo a nodo, saltando la membrana internodal (axon mielinado) </li></ul></ul>Características del potencial de acción
  • 43. Figura 12.17 Propagación continua Figure 12.17 Segmentos adyacentes… Potencial local, corriente local, …
  • 44. Figura 12.18 Propagación saltatoria Figure 12.18.1 Segmentos separados… Mielina crea resistencia a iones Mas rapido y mas costo efectivo en ATP
  • 45. Figura 12.18 Propagación saltatoria Figure 12.18.2
  • 46. Comparación entre un potencial de acción y un potencial local
  • 47. <ul><li>Basado en su diámetro, mielinización y velocidad de propagación </li></ul><ul><ul><li>Fibras tipo A - grandes, mielinados rapidos </li></ul></ul><ul><ul><ul><li>SNC, sensorial, balance, posicion,, motora esqueletal </li></ul></ul></ul><ul><ul><li>Fibras tipo B - pequenos, mielinados, no tan rapidos </li></ul></ul><ul><ul><ul><li>SNC sensorial temp , dolor, tacto; motores: musculos viscerales </li></ul></ul></ul><ul><ul><li>Fibras tipo C - no mielina, pequenos, lentos </li></ul></ul><ul><ul><li>Ej: A son 10 veces mas gruesos pero 150 veces mas rapidos </li></ul></ul>Clasificación del axón
  • 48. <ul><li>Potencial de acción viaja como potenciales de accion a través del axón </li></ul><ul><ul><li>Impulsos nerviosos </li></ul></ul><ul><li>Información se transmite ademas de por el axon; </li></ul><ul><ul><li>de una celula a otra o de la neurona pre-sináptica a la célula post-sináptica </li></ul></ul>Impulso nervioso
  • 49. <ul><li>Eléctrica </li></ul><ul><ul><li>Rara, tanto en SNC como SNP </li></ul></ul><ul><ul><li>Las células pre- y post-sinápticas están unidas por proteínas de la membrana (conexones) </li></ul></ul><ul><ul><li>Comunicación por gap junctions </li></ul></ul><ul><ul><li>Como si tuvieran una sola membrana </li></ul></ul><ul><ul><li>Rapidas, eficientes </li></ul></ul><ul><ul><li>Ojo, ganglio ciliar </li></ul></ul>Propiedades generales de la sinapsis
  • 50. <ul><li>Sinapsis química </li></ul><ul><ul><li>Mas comunes </li></ul></ul><ul><ul><li>Celulas no estan directamente acopladas, PLT mas dinamicas </li></ul></ul><ul><ul><li>No esclavitud entre PreS y PostS: ajustes o afinacion </li></ul></ul><ul><ul><li>Neurotransmisores excitadores producen despolarización y promueven la generación del potencial de acción </li></ul></ul><ul><ul><li>Neurotransmisores inhibidores producen una hiperpolarización e inhiben el potencial de acción (Porque inhiben?) </li></ul></ul><ul><ul><li>El efecto de NT en una membrana postsinaptica depende de las propiedades del receptor y no de la naturaleza del NT </li></ul></ul><ul><ul><li>Ach: efectos diferentes dependendo de la celula postS </li></ul></ul>Propiedades generales de la sinapsis
  • 51. <ul><li>Liberan acetilcolina (ACh) - union NeuroMuscular </li></ul><ul><ul><li>En uniones NeuroM esqueletales </li></ul></ul><ul><ul><li>Sinapsis del SNC </li></ul></ul><ul><ul><li>Todas las uniones Neurona-Neurona del SNP </li></ul></ul><ul><ul><li>Todas las uniones NeuroM y NeuroGland del SNA </li></ul></ul>Sinapsis colinergicos
  • 52. <ul><li>Eventos en sinapsis colinergica (12-6) </li></ul><ul><ul><li>Llega PA y depolariza la manecilla sinaptica: Cambia Voltaje </li></ul></ul><ul><ul><li>Entra Ca+2 extracelular a la manecilla y se activa exocitosis de ACh (canales de Ca+2 tipo… y luego bombas de Ca+2) </li></ul></ul><ul><ul><li>ACh se une al receptor y depolariza la membrana post S; PLT canales de Na+ abren (tipo de canales de Na+…) </li></ul></ul><ul><ul><li>Propagacion mientras …AChE degrada Ach= </li></ul></ul>Sinapsis colinergicos
  • 53. <ul><li>Atraso sináptico: tiempo entre la llegada del potencial de accion a la manecilla y el efecto en la membrana postS </li></ul><ul><ul><li>Ocurre debido a que el influjo de Ca+2 y la liberación del neurotransmisor toman tiempo </li></ul></ul><ul><li>Fatiga sináptica ocurre cuando las reservas de Ach se consumen: sintetizada vs reciclada </li></ul>Sinapsis colinergicos
  • 54. Figura 12.19 Función de una sinapsis colinergicas Animation: Overview of a cholinergic synapse PLAY Figure 12.19.1
  • 55. Función de una sinapsis colinergica Figure 12.19.2
  • 56. <ul><li>Comunicación quimica compleja </li></ul><ul><ul><li>1 NT vs Varios NT </li></ul></ul><ul><li>Norepinefrina: Sinapsis adrenergicas - exitador </li></ul><ul><ul><li>SNC y SNA - mecanismo distinto a ACh </li></ul></ul><ul><li>Dopamina - en cerebro - inhibidor/exitador </li></ul><ul><ul><li>Importante en movimiento de precision, evita sobre estimulacion </li></ul></ul><ul><ul><ul><li>Parkinson </li></ul></ul></ul><ul><li>Serotonina - estimulador estado emocional, atencion </li></ul><ul><ul><li>Depresion - Prozac, Soloft - inhibe reabsorcion de serotonina, mejor depresion </li></ul></ul><ul><ul><li>GABA (ácido gamma amino butírico) -inhibidor, ansiedad </li></ul></ul>Otros neurotransmisores
  • 57. Neurotransmisores
  • 58. Neurotransmisores
  • 59. Neurotransmisores
  • 60. Neurotransmisores
  • 61. Serotonina - Prozac - SSRIs

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