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