ikasmaterialak.ehu.eus · Edozein zelulatan bezala, mintz neuronalak muga bat osatzen du,...

��

��

PSIKOBIOLOGIAREN OINARRIAK

Egilea:

Larraitz Garmendia Rezola

Irakasle Titularra Psikologia Fakultatea

Oinarrizko prozesu psikologikoen eta euren garapenaren saila.

Psikobiologia Arloa

Hizkuntza zuzenketak: Elhuyar Hizkuntza Zerbitzuak

Diseinua eta maketa: Elhuyar Edizioak

2007ko martxoa

AURKIBIDEA

1 NERBIO-SISTEMAKO ZELULAK: NEURONAK ETA GLIA................................................... 1 1.1 NEURONAREN EZAUGARRI OROKORRAK. NEURONA PROTOTIPIKOA.................................. 2

1.2 NEURONEN SAILKAPENA. NEURONA MOTAK ................................................................... 5

1.3 NEUROGLIA.................................................................................................................. 6

GALDERAK........................................................................................................................ 8

ERANTZUNAK ................................................................................................................... 15

2 NEURONAREN FISIOLOGIA I. NEURONA BARRUKO KOMUNIKAZIOA........................... 16

2.1 ATSEDEN-POTENTZIALA...................................................................................... 17

2.2 EKINTZA-POTENTZIALA ....................................................................................... 19

GALDERAK........................................................................................................... 24

ERANTZUNAK....................................................................................................... 30

Aurkibidea iv

3 NEURONAREN FISIOLOGIA II. NEURONA ARTEKO KOMUNIKAZIOA .................................. 31 3.1 SINAPSI ELEKTRIKOAK .................................................................................................. 32

3.2 SINAPSI KIMIKOAK ........................................................................................................ 32

3.3 TRANSMISIO SINAPTIKO KIMIKOAREN OINARRIAK............................................................. 34 3.3.1 Neurotransmisoreak sintetizatzea eta metatzea............................................................................ 34 3.3.2 Neurotransmisoreak askatzea ......................................................................................................... 34 3.3.3 Neurotransmisore-hartzaile lotura .................................................................................................. 35

3.3.3.1 Erreten ionikoei loturiko hartzaileak (neurotransmisoreen araberako erreten ionikoetako hartzaileak) ........................................................................................................................... 35

3.3.3.2 G proteinari loturiko hartzaileak............................................................................................ 36 3.3.3.3 Autohartzaileak ..................................................................................................................... 38

3.3.4 Neurotransmisoreak kanporatzea ................................................................................................... 38

3.4 INTEGRAZIO SINAPTIKOA ............................................................................................... 39

3.5 SINAPSI AXOAXONIKOAK. ERRAZTE ETA INIBIZIO PRESINAPTIKOAK................................... 40

GALDERAK........................................................................................................................ 41

ERANTZUNAK (NEURONA ARTEKO KOMUNIKAZIOA)............................................................. 54

4 NEUROTRANSMISOREAK. SINAPSIAREN FARMAKOLOGIA.............................................. 56

4.1 MONOAMINAK............................................................................................................... 57

4.2 AMINOAZIDOAK............................................................................................................. 59

4.3 AZETILKOLINA .............................................................................................................. 60

4.4 GAS DISOLBAGARRIAK: OXIDO NITRIKOA (NO)................................................................ 60

4.5 NEUROPEPTIDOAK ........................................................................................................ 61

4.6 TRANSMISIO SINAPTIKOAREN FARMAKOLOGIA ................................................................ 61 4.6.1 Farmako psikoaktiboak. Adibide batzuk ........................................................................................ 62

GALDERAK........................................................................................................................ 64

ERANTZUNAK ................................................................................................................... 67

BIBLIOGRAFIA............................................................................................................... 69

1

NERBIO-SISTEMAKO ZELULAK: NEURONAK ETA GLIA

Nerbio-sistemako zelulak: neuronak eta glia 2

SARRERA

Gorputzeko organo guztiak zelulaz osaturik daude. Zelulen funtzio espezifikoek eta haien arteko elkarrekintzek organoen funtzioak espezifikatzen dituzte. Garuna organo bat da, zalantzarik gabe naturak sortu duen konplexuena eta sofistikatuena, baina haren funtzioa aztertzeko oinarrizko estrategia eta beste edozein organorena ikertzeko erabiltzen dena ez dira desberdinak. Beharrezkoa da garuneko zelulek bakarka nola funtzionatzen duten ikasten hastea, eta, gero, elkarrekin lan egiteko nola biltzen diren aztertzea. Garuneko zelulen bakarkako eta elkarrekiko ekintzak guztiz ulertzera heltzen garenean, sormenezko pentsamenduaren jatorriak ulertuko ditugu.

Nerbio-sisteman bi motatako zelulak daude: neuronak eta glia. Neurona kopurua oso handia izan arren (ehun milioi, gutxi gorabehera), gliako zelulen kopurua hamar aldiz handiagoa da. Kopuruan oinarrituko bagina, gliako zelulei eman behar genieke arreta, nerbio-sistemako funtzio zelularrak ulertzeko. Hala ere, neuronak dira zelula garrantzitsuenak garunaren funtzio esklusiboan. Neuronak inguruneko aldaketez jabetzen dira, aldaketa horiek beste neuronei komunikatzen dizkiete eta, sentipen horien arabera, gorputzaren erantzun egokiak agintzen dituzte. Gliak, berriz, garun-funtzioari laguntzen dio, batez ere hurbileko neuronak bakartzen, elikatzen eta eusten.

Gaur egun, oraindik, gliako funtzioaren gain ezjakintasun handia egon arren, esan dezakegu garuneko informazioaren prozesamendua neuronei dagokiela. Hau da, neurona (nerbio-zelula) da nerbio-sistemako informazioa prozesatzeko oinarrizko unitatea.

Horregatik, neurona izango da gai honetako aztergai nagusi.

1.1 NEURONAREN EZAUGARRI OROKORRAK. NEURONA PROTOTIPIKOA

Neurona batean, zenbait atal bereizten dira:

– Gune zentrala: soma edo gorputz neuronala.

– Somatik zabaltzen diren adarkatze edo proiekzio meheak: neuritak. Horiek bi motatakoak dira: dendritak eta axoia.

SOMA

Ereduzko neurona baten soma esferikoa izaten da, eta 20 µm-ko diametroa du gutxi gorabehera. Neurona barruko likido urtsuari zitosol deritzo, potasio ugari duen gatz-soluzio bat da. Somaren barruan, oro har mintzez inguraturiko zenbait egitura aurkitzen dira, organela izenekoak. Somako organelak animalia-zelula guztietan agertzen dira. Garrantzitsuenak hauek dira: nukleoa, erretikulu endoplasmatiko zimurra, erretikulu endoplasmatiko leuna, Golgi-ren aparatua eta mitokondrioak. Mintzaren muga barruan dagoen eduki guztiari, nukleoari izan ezik, zelularen zitoplasma deritzo.

(Ariketa: 1. galdera)


MINTZ NEURONALA

Edozein zelulatan bezala, mintz neuronalak muga bat osatzen du, zitoplasma neuronaren barruan mantentzeko, eta neurona hezetzen (ureztatzen) duen likidoan flotatzen dauden gai jakin batzuk kanpoan uzteko. Lipidoz eta proteinaz osaturik dago.

Mintzean tartekaturik dauden proteinek egitura aldakorra dute eta hainbat funtzio betetzen dituzte. Hala, batzuek barruko gaiak kanporatzen dituzte; beste batzuek, aldiz, poroak osatzen dituzte, neuronaren barrura sar daitezkeen gaiak erregulatzeko.

Mintza nongoa den, somakoa, dendritetakoa edo axoikoa aldatu egiten da haren konposizio proteikoa. Espezializazio proteiko hori neuronaren ezaugarri garrantzitsu bat da. Mintza eta berari loturiko proteinen egitura eta funtzioa ezagutzea beharrezkoa da neuronaren funtzioa ulertzeko.


ZITOESKELETOA

Zitoeskeletoak ematen dio neuronari bere itxura berezia (berezko itxura), eta mikrotubulu, neurozuntz eta mikrozuntzez osaturik dago. Zitoeskeletoa ez da estatikoa: haren elementuak dinamikoki erregulaturik daude eta etengabeko mugimenduan izaten dira.

Mikrotubuluak handiak dira, 20 nm-ko diametroa dute eta longitudinalki luzatzen dira neuritetaraino. Hodi huts baten antza dute, eta hormak tubulina izeneko proteina batez osaturiko zuntzez eratuak daude.

Mikrozuntzak txikiak dira, 5 nm-ko diametrokoak. Neuronaren atal guztietan azaldu arren, ugariagoak dira neuritetan. Bi hariz osaturiko txirikordak dira eta aktina izeneko proteinaz osaturik daude. Neuritetara luzatzeaz gain, mikrozuntzak neuronaren mintzera loturik azaltzen dira.

Neurozuntzek aurreko bien tarteko tamaina dute; 10 nm-ko diametroa dute. Gorputzeko zelula guztietan azaltzen dira tarteko zuntz izenarekin (zuntz ertain), eta, beste zuntzak bezala, proteinaz osaturik daude, baina, dirudienez, ez dira besteak bezain dinamikoak. Dena den, egonkortasun hori erabat aldaturik azaltzen da Alzheimer-en eritasunean, non neuronak neurozuntzez beterik baitaude harik eta azkenean hiltzen diren arte.


AXOIA

Orain arte deskribatu duguna ez da neuronekiko espezifikoa, zelula guztietan agertzen diren egiturak aipatu ditugu. Axoia, berriz, neuronetan bakarrik dagoen egitura da, eta nerbio-sisteman informazioa urrun hedatzeko espezializaturik dago.

Axoia somatik irteten denean, zabalagoa da; kono axonikoa eratzen du, baina mehetu egiten da berehala, eta axoiaren hasierako segmentuari bide ematen dio. Somarekiko bi ezberdintasun nagusi aipatzekoak dira: batetik, axoian ez dago ez erribosomarik, ez erretikulu endoplasmatikorik –beraz, ez da proteinaren sintesirik gertatuko–; bestetik mintzak eduki proteiko espezifikoa du, bere funtzio hedatzailea ahalbidetzeko.


Axoiaren diametroa aldakorra da; gizakiaren kasuan, 1 µm-tik 25 µm-ra bitartekoa izan daiteke. Ezaugarri hori oso garrantzitsua da, nerbio-bultzada transmititzeko abiadura diametroarekin aldatzen baita. Zenbat eta lodiagoa, hainbat eta abiadura handiagoa.

Axoia 1 mm-etik 1 m-ra luzatu daiteke. Askotan, axoiak luzakinak edo adarrak ditu, axoiaren kolateral izenekoak.

Axoiaren inguruan, mielina izeneko estalki babesle bat dago. Lipidoz osaturiko zorro hori ez da jarraitua, aldizka etenuneak ditu, mielinarik gabeko tarte txiki batzuk baititu. Mielinarik gabeko tarteak Ranvier-en noduluak dira.

Telodendroia edo bukaerako adarkadura atal igorlea da. Axoia adarkatu egiten da bukaeran, eta, ondorioz, axoiaren azken buruko adardura eratzen da. Adar bakoitzaren azken zatiari bukaera axoniko deritzo, eta, gehienetan disko baten itxura duenez, bukaerako botoi ere deitzen zaio. Bertan, mitokondrioa eta neurotransmisorez beteriko besikula ugari ikus daiteke. Beste neuronekin edo beste zelulekin kontaktua egiten duen zatia da (kontaktu-puntuari sinapsi deritzo), eta informazioa beste egitura horietara bidaltzen du. Informazioa jasotzen duen egitura, beste neurona, muskulu bat edo guruin bat izan daiteke. Neuronak egitura horiek inerbatzen dituela esaten da, edo, bestela, egitura horiei inerbazioa ematen diela.

(Ariketa: 3. eta 4. galdera)

Garraio axoplasmikoa

Aurretik esan dugun bezala, erribosomarik ez izatea da axoiaren zitoplasmaren ezaugarri bat (bukaera axonikoa barne). Erribosomak proteina-fabrikak direnez, axoian ez egoteak esan nahi du proteina axonikoak soman sintetizatu beharko direla, eta gero axoian zehar garraiatu. Materialaren mugimendu horri garraio axoplasmiko deritzo, eta bi motatakoa izan daiteke: bizkorra eta motela.

a) Bizkorra (100-1.000 mm/egun): materiala besikula barruan garraiatzen da. Besikulak mikrotubuluei eutsiz mugitzen dira; horretarako, zinesina proteina eta ATP molekulak emandako energia behar da. Zinesinak somatik bukaerara garraiatzen du materiala. Noranzko horretan egindako garraioari aurreranzko garraio (anterogrado) deritzo. Aurreranzko garraioaz gainera, badago beste mekanismo bat materialak bukaeratik somarantz eramateko. Uste da prozesu horren bitartez bidaltzen direla somara bukaera axonikoaren behar metabolikoen seinaleak. Noranzko horretako mugimenduari atzeranzko garraio (retrogrado) deritzo. Haren mekanismo molekularra aurreranzkoaren antzekoa da, baina atzeranzko garraioan dineina izeneko proteina erabiltzen da zinesinaren ordez.

b) Motela (Geldia) (1-10 mm/egun): besikulak ez dira erabiltzen, eta beti da aurreranzkoa.


DENDRITAK

“Dendrita” terminoa dendron hitz grekotik dator; zuhaitz esan nahi du, eta neuritek zuhaitz baten adarren antza dutela islatzen du. Neurona bateko dendritek arboreszentzia dendritikoa osatzen dute. Zuhaitz dendritiko horiek neuronak sailkatzeko erabiltzen diren oso forma eta tamaina aldakorrak har ditzakete. Atal hartzailea denez, mintzak proteina espezializatu asko ditu (geroago ikasiko ditugu hartzaileak).


Neurona batzuetako dendritak arantza dendritiko izeneko egitura espezializatuaz estalirik daude. Luzakin edo irtengune motzak dira eta esperientziarekin aldatuz joaten dira (nerbio-sistemaren plastizitatea agerian utziz). Dendritak berak ere forma alda dezake esperientziaren arabera.

1.2 NEURONEN SAILKAPENA. NEURONA MOTAK

Ezaugarrietan oinarriturik egin daiteke sailkapena:

Informazioaren noranzkoaren arabera: (konexioetan oinarriturik)

1) Neurona aferenteak: informazioa nerbio-sistema zentralerantz eramaten dute. Adibidez: neurona sentsorialek inguruneko informazioa eramaten dute nerbio-sistema zentralerantz.

2) Neurona eferenteak: informazioa nerbio-sistema zentraletik abiaturik kanporantz eramaten dute. Adibidez: neurona motorrek nerbio-sistema zentraletik muskuluetara eramaten dute informazioa.

3) Interneuronak: konexioak beste neuronekin egiten dituzte. Ez dira berek osatzen duten nerbio-egituratik irteten.

Dendritetan oinarriturik:

Dendriten arboreszentzia asko alda daiteke neurona batetik bestetara, eta izen berezia hartzen dute neuronek, arboreszentziaren itxuraren arabera. Adibidez: garun-azaleko zelula piramidalak (piramide-itxurakoak) eta izar-antzeko zelulak (izar-itxurakoak)

Neurita kopuruan oinarriturik:

1) Unipolarrak: neurita bakarra dute. Talde honetan, sasiunipolarrak sar daitezke. Neurona hauetan, somatik adar bakarra zabaltzen da hasieran, baina laster bitan banatzen da adar bakar hori. Adar bat dendritikoa izango da eta bestea axonikoa. Adibidez: ukimeneko neurona sentsorialak.

2) Bipolarrak: somatik bi adar zabaltzen dira, bata dendritikoa eta bestea axonikoa. Adibidez: erretinako eta usaimeneko neurona sentsorialak.

3) Multipolarrak: hiru edo adar gehiago zabaltzen dira somatik abiaturik. Neurona gehienak talde honetakoak dira.

Axoiaren luzeran oinarriturik:

a) I tipo-ko Golgiren zelulak: axoi luzekoak dira. Proiekzio-neurona ere baderitze. Adibidez, garun-azalean, zelula piramidalek garuneko beste tokietara zabaltzen diren axoi luzeak izaten dituzte.

b) II tipo-ko Golgiren zelulak: axoi laburrekoak dira. Lehenago aipaturiko interneuronak edo zirkuitu lokaleko neuronak dira. Adibidez, izar-antzeko neuronek garun-azaletik ateratzen ez diren axoi motzak izaten dituzte.


Neurotransmisoreetan oinarriturik:

Neuronen kimikan oinarritzen da sailkapen hau. Adibidez: bukaera axonikoan azetilkolina askatzen dutenak neurona kolinergikoak dira.

(Ariketa: 11., 12., 13. eta 14. galdera)

1.3 NEUROGLIA

Nerbio-sisteman, neurona ez da azaltzen den zelula mota bakarra. Neuronaz gain beste zelula batzuk agertzen dira, glia izenekoak. Neuronak baino askoz ere ugariagoak dira: gliako 10 zelula neurona bakoitzeko. Hasieran euskarri-funtzioa besterik ez zutela pentsatu zen; hain zuzen ere, hortik datorkio izena, glia terminoak lekeda esan nahi baitu. Gaur egun, funtzio gehiago ezagutzen zaizkio, eta neurozientzialari askok, oraindik froga garbirik ez egon arren, uste dute informazioaren prozesamenduan parte hartzen duela.

NEUROGLIAKO ZELULA MOTAK:

Astrozitoak:

Garunean azaltzen diren gliako zelula ugarienak dira. Izar-itxurakoak dira, eta haien luzakinek neuronak eta odol-kapilarrak ukitzen dituzte. Neurona arteko tarteak betetzen dituzte. Iragazki moduan funtzionatzen dute, garunera gai toxikoak hel ez daitezen. Barrera hematoentzefalikoaren oinarrizko elementuak dira. Astrozitoen funtsezko betekizun bat da neuronen zelulaz kanpoko espazioaren eduki kimikoa erregulatzea, eta, ondorioz, neuronei ingurune aproposa ematea. Hala, neurotransmisoreak erregulatzeaz gain, funtzio neuronal egoki bat oztopa dezaketen beste zenbait gairen zelulaz kanpoko kontzentrazioa ere kontrolatzen dute astrozitoek. Adibidez, potasio ioiek zelulaz kanpoko likidoan duten kontzentrazioa erregulatzen dute astrozitoek.

Astrozito mota batek, glia erradialak, neuronen migrazioa eta dendriten eta axoien hazkuntza bideratzen du garapen enbriologikoan.

Mikroglia

Zelula horiek fagozito moduan funtzionatzen dute, neurona eta beste zelula hilak nahiz endekatzen ari direnek uzten dituzten hondakinak deuseztatzeko.

Glia mielinizatzailea: oligodendrozitoak eta Schwann zelulak

Zelula horien funtzioa argia da: axoiak inguratuko dituzten mintz-geruzak eratzea, hau da, mielina osatzea. Schwann zelulek nerbio-sistema periferikoan osatzen dute mielina-zorroa. Horretarako, zelulak axoiaren inguruan bueltak emanez biribilkatzen dira, geruza edo zorro bat osatuz. Oligodendrozitoek, berriz, nerbio-sistema zentralean osatzen dute mielina, eta ez da zelula osoa axoia inguratu eta biltzen duena, adarrak baizik.


Ependimozitoak

Garuneko bentrikuluen hormak estaltzen dituzte.

(Ariketa: 8., 9., 10. eta 15. galdera)


GALDERAK

1. Zenbakiek adierazten dutena idatzi:

1.- 6.- 2.- 7.- 3.- 8.- 4.- 9.- 5.- 10.-

2.- Mintz plasmatikoaren irudi hauetan, idatz ezazu zenbakiek adierazten dutena:

Glukolipidoarenburua (polarra) Gluzidoa

Zelularen azala


a) 1.- b) 1.- 2.- 2.- 3.- 4.-

3. Zein hiru ezaugarri fisikok bereizten dituzte axoia eta dendritak?

4. Egitura hauetatik zein dira soilki neuronenak eta zein ez?: nukleoa, mitokondrioak, EE zimurra, besikula sinaptikoa, Golgi-ren aparatua.

5. Idatz itzazu irudian zenbakien bitartez adierazten diren zitoeskeletoaren osagaiak:

1.- 2.- 3.-

20 nm

10 nm

5 nm


6. Garraio axoplasmikoaren irudia bete:

1.- (noranzkoa) 2.- 3.-

7. Koltxizina mikrotubuluen banaketa eragiten duen farmako bat da (despolimerizatu egiten ditu). Zein eragin izango du farmako horrek aurreranzko garraioan? Zer gertatuko litzateke axoiaren bukaeran?


8. Gliako zein zelula dira irudian azaltzen direnak? Idatz ezazu geziek adierazten dutena:

a)

b)

a) 1: b) 1: 2: 2: 3: 3: 4: 5:

9. Zer da mielina? Nerbio-sistemaren zein ataletakoak dira irudiko neuronak (a eta b)? Zein zelulak osatzen dute haien mielina? Idatz ezazu geziek adierazten dutena:

1a) 1b) 2a) 2b) 3a) 3b)


10. Ikus irudia:

I) Irudian azaltzen den A geziak hau adierazten du: a) Schwann zelula bat b) Oligodendrozito bat c) Astrozito bat d) Glia erradialeko zelula bat


II) Irudian azaltzen den B geziak hau adierazten du: s) Desberdintze-prozesuan dauden neuronak b) Gliako zelulak c) Glia erradialeko zelulak d) Neurona helduak

III) Irudian azaltzen den C geziak hau adierazten du: a) Gliako zelula bat b) Neurona heldu bat c) Desberdintze-prozesuan dagoen neurona bat d) Oligodendrozito bat

11. Zein motatako neuronak dira irudian azaltzen direnak? (Erabil itzazu neuronak sailkatzeko dauden irizpideak)

A) a: B) a: b: b: c: c: d: d: e:

12. Sailkatu ezazu garun-azaleko zelula piramidal bat, irizpide hauen arabera:

a) neurita kopurua: b) arantza dendritikoen agerpena edo gabezia: c) konexioak: d) axoiaren luzera:

13. Neurona bipolarrak hurrengo egituretan aurkitu daitezke:

a) Mukosa pituitarioan b Erretinan c) Garun-azalean d) Aukera guztiak zuzenak dira


14. Osa itzazu falta diren nerbio-sistemako atalen izenak:

A: B: C: D: E: F:

NERBIO SISTEMA

A

C

ENTZEFALOA

B

NERBIOSISTEMA

SOMATIKOA

E

D

NERBIO EFERENTEAK

NERBIO SISTEMA

PARASINPATIKOA

F


ERANTZUNAK

1. 1) Nukleoa, 2) Erretikulu endoplasmatiko zimurra, 3) Zitosola, 4) Erribosomak, 5) Golgi-ren aparatua, 6) Mikrotubuluak, 7) Erretikulu endoplasmatiko leuna, 8) Mitokondrioa, 9) Besikula sinaptikoa, 10) Besikula barruan dauden neurotransmisoreak.

2. a) 1) Proteina integralak eta periferikoak, 2) Fosfolipidoaren buru polarra, 3) Fosfolipidoaren karbonato-kate luze hidrofobikoak, 4) Fosfolipido-geruza bikoitza.

b) 1) Fosfolipido-geruza bikoitza, 2) Erretena eratzen duen proteina.

3. Axoiak ez du erribosomarik ez erretikulu endoplasmatikorik. Mintzeko proteinak hainbat izaeratakoak dira. Dendritak ez dira mielinaz inguraturik egoten eta askoz ere adarkatuago egoten dira.

4. Besikula sinaptikoak

5. 1) Mikrotubuluak, 2) Neurozuntzak (neuroharizpiak 3) Mikrozuntzak (mikroharizpiak)

6. 1) Garraioaren noranzkoa (aurreranzkoa) 2) Garraiatu behar diren molekulez beteriko besikulak, 3) Mikrotubuluak.

7. Ez litzateke aurreranzko garraiorik gertatuko. Beharrezko proteinak (entzimak, neurotransmisore peptidikoak, eta abar.) ez lirateke axoiaren bukaerara iritsiko.

8. a) Astrozitoak dira. 1) Neurona, 2) Kapilarra, 3) Astrozitoa. b) Oligodendrozitoa da. 1) Oligodendrogliako zelulak, 2) Axoia, 3) Ranvier-en nodulua,

4) Mitokondrioa, 5) Mielina-zorroa.

9. a) Nerbio-sistema periferikoa. Schawann zelulek osatzen dute mielina. 1) Ranvier-en nodulua, 2) Schwann zelularen nukleoa, 3) Schwann zelula. b) Nerbio-sistema zentrala. Oligodendrozitoek osatzen dute mielina. 1) Oligodendrozitoa, 2) Oligodendrozitoaren nukleoa, 3) Ranvier-en nodulua.

10. I) Glia erradialeko zelula bat.

II) Neurona helduak.

III) Desberdintze-prozesuan dagoen neurona bat.

11. A) a) Unipolarra, b) Bipolarra, c) Multipolarra, Golgi-I d) Interneurona (Izar-itxurakoa) Golgi-II. B) a) Unipolarra, b) Bipolarra, c) Multipolarra, Golgi-I d) Piramidala e) Izar-itxurakoa, multipolarra,

Golgi-II.

12. a) Multipolarra, b) Arantzaduna, c) Interneurona, d) Golgi-I.

13. a) eta b).

14. A: Nerbio-sistema zentrala; B: Bizkarrezur-muina; C: Nerbio-sistema periferikoa; D: Nerbio aferenteak; E: Nerbio-sistema autonomoa; F: Nerbio-sistema sinpatikoa.

2

NEURONAREN FISIOLOGIA I. NEURONA BARRUKO

KOMUNIKAZIOA

NEURONAREN FISIOLOGIA I. Neurona barruko komunikazioa 17

Nerbio-sisteman, neuronetatik garraiatzen den informazioa modu berezian kodeturik egoten da: kode elektrikoa nahiz kimikoa izan daiteke.

Neuronaren atal bakoitzak kode mota bat erabiltzen du. Axoiak, atal transmisoreak, kode elektrikoa erabiltzen du. Hau da, mintz plasmatikoan gertatzen diren aldaketa elektrikoen bitartez gertatzen da neurona barruko komunikazioa.

Elektrizitatearen eroale onak ez diren arren, mintz plasmatikoan zeharreko ioi-fluxuan oinarriturik dauden mekanismo landuak garatu dituzte neuronek seinale elektrikoak sortzeko. Kobrezko kable batean, informazioa toki urrunetara eraman daiteke abiadura handiz, kobrezko kablea elektroien eroale oso ona delako, ondo isolatua dagoelako eta airean (airea oso eroale txarra da) zintzilikaturik dagoelako. Horregatik, kablearen kanpoalderantz ihes egin beharrean, barrutik mugitzen dira elektroiak. Axoiko zitosoleko karga elektrikoa, aldiz, elektrikoki kargaturik dauden atomoez (ioiez) garraiatzen da, eta ez elektroi askeen bidez. Beraz, zitosola kobrea baino eroale okerragoa da. Gainera, axoia ez dago ondo isolaturik, eta elektrizitatea garraiatzen duen zelulaz kanpoko gatz-likido batez inguraturik dago. Ondorioz, axoian zehar pasiboki garraiaturiko korronte elektrikoa ez litzateke oso urrun joango aurretik galdu gabe.

Zorionez, axoiaren mintzak seinale mota berezi bat –nerbio-bulkada edo ekintza-potentziala– eroateko ezaugarriak ditu, muga biologiko horiek gaindituko dituztenak. Ekintza-potentzialak, pasiboki eroaten diren seinale elektrikoak ez bezala, ez dira urritzen distantziarekin. Tamaina eta iraupen finkoko seinaleak dira. Ekintza-potentzialak sortzeko eta garraiatzeko gai diren zelulek –nerbio-zelulak eta muskularrak barne– mintz kitzikakorra dute.

Mintz kitzikakorra duen zelula batek bulkadak –ekintza-potentzialak– sortzen ez dituenean, atsedenean dagoela esaten da. Neurona atsedenean dagoenean, mintzaren barruko azalaren zitosolak karga negatiboa dauka, kanpokoarekin konparatuz. Mintzean zeharreko karga elektriko horri atseden-potentziala deritzo (geldialdiko mintz-potentziala). Ekintza-potentziala egoera horren inbertsio labur bat besterik ez da; hau da, une txiki batez (segundo-milaren batez, gutxi gorabehera) mintzaren barruko aldea positiboki kargatzen da kanpoko aldearekiko.

Ekintza-potentzialak nola sortzen diren jakiteko, beharrezkoa da aurretik atseden-potentziala nola gertatzen den ulertzea.

2.1 ATSEDEN-POTENTZIALA

Lehen esan dugunez, neuronaren (eta beste zelulen) mintza polarizatua dago. Hau da, mintzaren bi aldeetan desberdina da karga elektrikoaren banaketa. Barruko aldea, negatiboki kargaturik dago, kanpoko aldearekiko. Horrek potentzial elektriko bat sortzen du (pila edo bateria baten antzera), milivoltetan neurtzen dena. Zelularen barruko aldean negatiboki kargaturik dauden ioi organikoen (proteinak) emaitza da, batez ere, atsedeneko potentziala, eta zelulan mikroelektrodo oso meheak txertatuz neur daiteke. Lesiorik eragin gabe txertatzeko bezain txikia izan behar du elektrodoaren diametroak. Edozein modutara, ohiko elektrodoa beirazko hodi fin bat izaten da, gatz-soluzio kontzentratu batez betea, eta muturrean 0,0005 mm-ko diametroa lortu arte finduz doana. Elektrodo hori, neuronaren barruan txertatua, erregistrorako ekipo batera konektatzen da. Zelularen kanpoaldean dagoen erreferentzia-elektrodo batek zirkuitua osatzen du. Elektrodoek potentzial negatiboa ematen digute, voltimetro batera konektatuz gero. Potentzial erreala aldatu egiten da neurona batetik bestera,


maila tipikoa –70 mV izaten da, baina hori baino handiagoa edo txikiagoa izan daiteke (–60 mV-etik –90 mV-era bitartekoa).

ATSEDENEKO POTENTZIALAREN OINARRI IONIKOA

Zergatik daude neuronak polarizatuak atsedenean? Soluzioetan dauden gatz guztiak bezala, positiboki edo negatiboki kargaturik dauden partikuletan banatzen dira ehun neuronaleko gatzak ere; hau da, ioietan. Neurona barrualdean karga negatiboen proportzioa positiboena baino handiagoa eta kanpoaldean positiboena negatiboena baino handiagoa delako sortzen da atsedeneko potentziala. Lau faktoreren arteko elkarrekintzaren bitartez azaldu daiteke karga banaketa desberdin hori: kanpoko eta barruko ioi-banaketa berdintzeko diharduten bi faktore, batetik, eta homogeneizatzeko joera hori konpentsatzen duten beste bi faktore, bestetik.

Homogeneizaziorako bi indarrak gradiente elektrokimikoan oinarritzen dira. Hau da, gradiente kimikoaren arabera eta barreiaduraren bitartez mugituko dira ioiak, eta neuronaren bi aldeetako kontzentrazioak berdintzeko joera izango dute. Banaketa uniformea eragiten duen beste indarra tentsio elektrostatikoa da. Edozein kargaren metaketa sakabanatua izango da karga berdinen arteko aldarapen-indarrarengatik eta karga desberdinen arteko erakarpen-indarrarengatik.

Indar homogeneizatzaile horiek egon arren, ez dago mintz neuronalaren bi aldeetan uniformeki banatzen den ioi motarik. Batez ere, lau dira atsedeneko potentzialaren sorreran parte hartzen duten ioiak: sodio ioiak (Na

+), potasio ioiak (K

+), kloro ioiak (Cl

–) eta negatiboki kargaturik dauden ioi proteiko

batzuk. Na+ eta Cl

– ioien kontzentrazioa handiagoa da atsedenean dagoen neurona baten kanpoko

aldean, barruko aldean baino; K+ ioiak, berriz, kontzentratuagoak daude barruko aldean. Negatiboki

kargaturik dauden proteinak neuronaren barruko aldean sintetizatzen dira, eta gehiengoa bertan geratzen da.

Atsedenean ioi banaketa desberdin horren erantzule diren bi ezaugarri ditu mintz neuronalak. Ezaugarri bat pasiboa da eta, bestea, aldiz, aktiboa. Ioi horiekiko iragazkortasun hautakorra da ezaugarri pasiboa. Atsedenean, K

+ eta Cl

– ioiek erraz zeharkatzen dute mintz neuronala; Na

+ ioiek zailtasun

handiz; eta negatiboki kargaturiko ioi proteikoek ez dute mintza zeharkatzen. Mintzak ioi bakoitzarentzat erreten ioniko espezifikoak dituelako da hori horrela.

Kloroaren kasuan, banaketa desberdina egonkor mantentzen da mintzaren bi aldeetan, oreka baitago bi indarren artean –gradiente kimikoagatik barrurantz bidaltzeko indarraren eta kanporantz bidaltzeko indar elektrostatikoaren artean– .

Potasio ioiei dagokienez, egoera bestelakoa da. Gradiente kimikoagatik potasio ioiak kanporatzeko joerak indar handiagoa du barruan mantenarazteko indar elektrostatikoak baino. Beraz, K

+ ioiek

kanpoalderantz ihes egiten dute.

Sodioaren kasuan, egoera oraindik larriagoa da, bi indarrek ―gradiente kimikoarena eta gradiente elektrostatikoarena― noranzko berean dihardutelako. Hala eta guztiz ere, Na

+ ioiarekiko

iragazkortasuna oso txikia denez, ioi kantitate txiki bat besterik ez da neurona barruan sartzen.

Potasio ioiek ihes egiten badute eta Na+ ioiak sartzen badira, zergatik mantentzen dira iraunkor ioi

horien kanpoko eta barruko kontzentrazioak? Mekanismo aktibo baten bitartez, denbora guztian Na+


kanporatzen eta K+ barneratzen delako. Na

+/K

+ ponpa izenez ezagutzen da mekanismo hori, eta ATP

erabiltzen duen mintz neuronaleko proteina batez osatua dago.

Na+-, K

+-, eta Cl

–-banaketa horiek eta barruan harrapaturik geratzen diren ioi proteiko negatiboak dira

atsedeneko potentzialaren erantzuleak.

ERRETEN IONIKOAK

Ioiek erreten batzuk izan behar dituzte mintz plasmatikoa zeharkatzeko. Egoera normalean, erreten horiek itxita edo irekita egon daitezke, ioiekiko erreten motaren arabera. Hala, esan dugunez, atsedenean ioiekiko iragazkortasun desberdina du mintzak, eta, Na

+-erretenen kasuan, itxita daude

gehienak.

Egoera berezi batean, erreten horiek zabaldu egin daitezke potentzial-aldaketak egiteko, eta, horren ondorioz, ioiak sartu edo irten daitezke, eta, horrekin batera, atsedeneko potentziala alda daiteke.

Erreten horiek irekitzeko, hainbat modu daude:

Tentsioaren mendeko erretenak: potentzial elektrikoaren aldaketaren ondorioz irekitzen dira.

Neurotransmisoreen mendeko erretenak: substantzia kimiko batzuek irekiarazten dituzte erretenak.

(Ariketa: 1., 10., 11., 12., 13. eta 14. galdera)

2.2 EKINTZA-POTENTZIALA

Neurona- eta muskulu-zelulek gaitasun berezi bat dute; atsedeneko egoera, hau da, atsedeneko potentziala alda dezakete kinada baten aurrean, ekintza-potentziala sortuz. Ekintza-potentziala mintzaren potentzialaren bat-bateko inbertsioa da, milisegundo batzuk baino irauten ez duena. Nerbio-sisteman zehar garraiatzen den informazioaren unitatea dela esan daiteke, eta nerbio-bulkada edo nerbio-deskarga ere deitzen zaio.

Ekintza-potentzialean gertatzen diren potentzial-aldaketak grafikoki azaldu daitezke:


Goranzko fasea: mintzaren despolarizazioa (kargen banaketa desberdina berdinduz doa) eta kargen inbertsioa gertatzen da.

Beheranzko fasea: mintzaren birpolarizazioa (atsedeneko potentziala berreskuratu arte) eta hiperpolarizazioa ikus daitezke.

EKINTZA-POTENTZIALAREN OINARRI IONIKOA

Nola gertatzen da ekintza-potentziala eta nola garraiatzen da axoian zehar? Bi galderen erantzuna, funtsean, bera da: tentsioaren eraginez aktibatzen diren erreten ionikoen ekintza dela medio, hau da, mintzaren tentsio-aldaketen ondorioz irekitzen edo ixten diren erretenen bitartez.

a) Goranzko fasea: kinadak (kanpo-kinada, integrazio sinaptikoa, kinada mekanikoa, elektrodoen bitarteko kinada), mintzaren Na

+-arekiko iragazkortasuna aldatzen du, eta, kanpoan Na

+-aren

kontzentrazioa handiagoa denez, barrurantz sartzen da, eta barruko aldea apur bat positiboagoa bihurtzen da, hau da, despolarizazio txiki bat gertatzen da, tentsio-aldaketa bat.

Tentsioak aktibaturiko Na+-erretenak ireki egiten dira tentsio-aldaketen eraginez, eta Na

+ ioiak

bizkor sartzen dira barrura. Ondorioz, mintzaren potentziala erabat aldatzen da, –70 mV-etik +30 mV-era.

Sodio-sarrerak eragindako tentsio-aldaketa bizkor horrek tentsioaren eraginez aktibaturiko K

+-erretenak irekitzen ditu. Une horretan, mintzaren barrualdean dauden K

+ ioiak kanporantz

bidaltzen dira erreten horien bitartez –hasieran, barruko K+-kontzentrazioa handiagoagatik,

eta, gero, ekintza-potentziala bere muturraren inguruan dagoenean, barruko karga positiboagatik–. Milisegundo bat geroago, gutxi gorabehera, Na

+-erretenak itxi egiten dira eta

inaktibaturik geratzen dira. Ekintza-potentzialaren goranzko fasearen bukaera eta beheranzko fasearen hasiera adierazten ditu horrek.

b) Beheranzko fasea: K+ ioien etengabeko irteerak mintza birpolarizatzen du. Mintza

birpolarizatzen denean, K+-erretenak pixkanaka-pixkanaka itxiz doaz. Pixkanaka ixten direnez,

K+ ioiek irteten jarraitzen dute; gehiegi kanporatzen dira, eta, ondorioz, kanpoaldean karga

positibo asko sortzen dituzte, hau da, mintza hiperpolarizatua geratzen da une labur batez.

Laster berreskuratzen da atsedeneko ioi-kontzentrazioa. Batetik, garraio aktiboaren bitartez (Na+/K

+

ponpa). Bestetik, esan behar da ekintza-potentzialean gertatzen diren aldaketa ionikoak oso bizkor gertatzen direla, baina mintzean zeharreko ioi-fluxua ez dela oso handia izaten; beraz, aldameneko ioien mugimenduak berehala lehengoratzen ditu atsedeneko ioien kontzentrazioak. Bitartean, Na

+-erretenak

aktibatzeko prest geratzen dira berriz; prest daude beste kinada baten aurrean erantzuteko.

Hiperpolarizatua dagoen bitartean despolarizazio bat lortzea zailagoa denez, egoera horretan mintza inibitua dagoela esaten da.



KITZIKADURA-ATALASEA

Ekintza-potentzial bat sortzeko lortu behar den despolarizazio-maila kritikoa da. Hau da, tentsioak eragindako Na

+-erretenak irekitzeko eman behar den gutxieneko despolarizazioa da.

Despolarizazioa atalasera irits dadin, kinadaren intentsitateak behar adinakoa izan beharko du. Hasierako ekintza despolarizatzailea izan daiteke kanpo-kinada, integrazio sinaptikoa, kinada mekanikoa edo elektrodoen bitarteko kinada.

“DENA EDO EZER EZ” ERANTZUNA

Behin kitzikapen-atalasea gaindituz gero (tentsioaren mendeko Na+-erreten guztiak irekiko dira),

intentsitatearen hurrengo handitzeak ez du aldatuko ekintza-potentzialaren magnitudea.

Ekintza-potentzialaren magnitudea independentea da kinadaren intentsitatearekiko.

Kinadaren intentsitatea areagotzen badugu, ekintza-potentzialak sortzeko erritmoa areagotu egiten da. Axoi batek kinada arina dela adieraz dezake denbora bateko ekintza-potentzialen maiztasuna baxua bada, eta kinada indartsuagoa dela adieraz dezake, maiztasuna handiagoa bada.

ALDI ERREFRAKTARIOAK

Ekintza-potentziala egiten den bitartean, neuronak ez du kinadaren aurrean erantzuteko gaitasun bera.

Ekintza-potentziala hasi ondoren, denboraldi txiki batean (1-2 milisegundo) neuronak ezin dio beste estimulu bati erantzun; aldi errefraktario absolutu deritzo horri. Neurona oso despolarizatua dagoenean, Na

+-erretenak inaktibatu egiten dira, eta ezin da beste ekintza-potentzial bat sortu, mintzaren potentziala

erretenak aktibatzeko bezain negatiboa izan arte.


Jarraian, aldi errefraktario erlatiboa dator; aldi horretan beste erantzun bat lor daiteke, baina, horretarako, kitzikapen-mailak normala baino handiagoa izan behar du. Aldi horretan, K

+ ioiak

kanporatzen dira, K+-erretenak zabalik daudelako; horregatik, kinadak indartsuagoa izan beharko du,

ekintza-potentziala lortu nahi izanez gero.

Ekintza-potentzialen maiztasuna edo neuronaren deskarga-erritmoa mugatzen ditu aldi errefraktarioak. Neurona bati kitzikapen-maila altua ematen badiogu, lehenbizi desarra bat edo ekintza-potentzial bat sortuko da, eta, aldi errefraktarioa bukatu bezain laster, beste bat, harik eta gehiengo batera heldu arte, gutxi gorabehera 1.000 desarra/segundo.

EKINTZA-POTENTZIALAREN FARMAKOLOGIA

Neuronak modu egokian funtziona dezan, hau da, ekintzako potentzialak modu egokian sor ditzan, sodio eta potasio ioiek erritmo egokian mugitu behar dute mintzean zehar. Zenbait gai kimiko gai dira, erritmo-mugimendu hori aldatuz, neuronaren aktibitatea aldatzeko . Adibidez:

Nobokainak eta antzeko anestesiko lokalek (kokainak ere bai) Na+-erretenak blokeatzen dituzte, eta,

ondorioz, Na+-aren sarrera galarazten dute. Hala, ez da ekintza-potentzialik sortuko farmakoa emandako

tokian, eta, minaren mezuak bidaltzen dituzten neuronetara iristen bada (farmako hori), mezu horiek garunera heltzea galaraziko da.

Eterrak eta antzeko anestesikoek K+-erretenak irekitzen dituzte, normalean baino gehiago; era

horretan, kinadak Na+-erretenak irekitzen dituenean, K

+ ioiak ere bizkor irteten dira, eta ekintza-

potentzial gehienak galarazten dituzte.

TTX (Tetradotoxina): Na+-erretenak blokeatzen ditu.

Eskorpioiaren pozoiak: Na+-erretenak irekita eta K

+-arenak itxita mantentzen ditu; ondorioz, mintza

luzaro despolarizatuta mantentzen da, eta, hala, ezingo du mezurik garraiatu.

(Ariketa: 4., 5. eta 6. galdera)

EKINTZA-POTENTZIALAREN HEDAPENA

Seinale elektriko horien gune urrunetarako hedapena ere argitzen dute tentsioaren mendeko ekintza-potentzialaren mekanismoek. Ekintza-potentzial batek sortzen duen korrontea pasiboki eta bizkor garraiatzen da axoietan zehar, baina potentzial-aldaketaren magnitudea gutxituz joaten da distantziarekin. Korrontea axoiaren mintzean zehar galduz doalako gertatzen da gutxitze hori. Beraz, seinale elektrikoa galduz doa hedapen pasiboaren bitartez, eta potentziala hasierako balioetara itzultzen da milimetro gutxira. Hala, garraio pasiboa ez da garraio mota eraginkorra izango axoietan, horiek oso motzak ez badira behintzat. Baina, tentsioaren mendeko erretenei esker, ekintza-potentziala axoi luzeetako gune urrunetara heda daiteke potentzial-aldaketaren magnitudea gutxitu gabe.

Kono axonikoan ekintza-potentzial bat gertatzen denean, axoiaren mintzean zehar garraiatzen da pasiboki hurrengo tentsio-mendeko Na

+-erretenetarantz, eta, hala, ireki egiten dira erreten horiek.

Ondorioz, Na+ ioiak neuronan sartuko dira, eta beste ekintza-potentzial bat sortuko da mintzaren puntu

horretan. Seinale hori pasiboki hedatzen da berriz hurrengo Na+-erretenetaraino, non beste ekintza-

potentzial bat sortuko baita. Fenomeno hori behin eta berriro errepikatzen da, bukaerako botoietaraino.


Hala ere, axoiaren mintzeko Na+-erretenak bata bestetik hain gertu daudenez, kitzikapen-uhin bakar bat

balitz bezala hartzen da hedapen axonikoa.

Sortutako kitzikapen-uhina bi noranzkoetan heda daiteke, hau da, gorputz zelularrerantz eta dendritetarantz. Baina, gorputz zelularrean eta dendritetan tentsioaren mendeko erretenik ez dagoenez, garraioa pasiboa izango da, eta, beraz, gutxituz joango da. Bestalde, uhinak ezin du berriro atzerantz egin, mintz zati hori aldi errefraktarioan egongo delako (Na

+-erretenak inaktibaturik).

Ekintza-potentzialaren garraioaren abiadura axoiaren diametroarekin handitzen da, zeharreko erresistentzia handitzen delako (mintzean zeharreko ioi-korrontearen ihesa gutxitu egiten da diametroa handitu ahala). Baina axoi oso lodiek espazio asko behar dute, eta ornodunetan beste irtenbide bat garatu da, garraio-abiadura egokia izan dadin: axoiak mielina izeneko isolatzaile batez inguratzea. Mielinizatutako axoietan, ioiek Ranvier-en noduluetan bakarrik zeharkatu dezakete mintza. Horrez gainera, tentsioaren mendeko erretenak nodulu horietan daude bildurik. Ekintza-potentziala pasiboki garraiatzen da, mielinaren azpiko zatitik lehenengo Ranvier-en nodulura heldu arte. Nahiz eta seinalea gutxituz joan, nahikoa da tentsioaren mendeko Na

+-erretenak irekitzeko, eta, hala, beste ekintza-

potentzial bat sortzeko. Ekintza-potentzial hori pasiboki garraiatuko da hurrengo noduluraino, non beste ekintza-potentzial bat sortuko baita, eta hortik hurrengora, eta hurrengora.

Mielinizazioak ekintza-potentzialaren garraio-abiadura handitzen du. Mielinaren azpiko zatitik ekintza-potentziala pasiboki, eta, beraz, oso bizkor garraiatzen baita. Hala, esan daiteke seinaleak “salto” egiten duela nodulu batetik bestera.



GALDERAK

1. Zein dira atsedeneko potentziala sortzeko eta mantentzeko mintz-proteinen bi funtzioak? Zer dira irudiko egiturak (ikus irudiak)? Zein funtzio betetzen dute? Zer adierazten du gezi bakoitzak?

A) a: b: c: d:

B) a:


2. Ikus irudia:

A.- Neuronaren egoera hauetatik, zeinetan igotzen da Na+-arentzako konduktantzia (gNa)? a) Despolarizazioan. b) Atseden-aldian. c) Birpolarizazioan. d) Hiperpolarizazioan.

B.- Neuronaren egoera hauetatik, zeinetan igotzen da K+-arentzako konduktantzia (gK)? e) Hiperpolarizazioan. f) Despolarizazioan. g) Birpolarizazioan. h) Atseden-aldian.


3. Ikus irudia:

– 3.1 Zein irudik adierazten ditu atsedeneko egoeran gertatzen diren ioi-mugimenduak? (geziaren tamaina erlazionatua dago mintza zeharkatzen duen ioi kantitatearekin). a) A b) B c) C d) D


– 3.2 Zein irudik adierazten ditu ekintza-potentzialaren goranzko fasean edo despolarizazio-fasean gertatzen diren ioi-mugimenduak? a) A b) B c) C d) D

4. Zer egingo luke Na+-erretenak ixten dituen farmako batek:

a) EPak (ekintza-potentzialak) areagotu. b) EPak galarazi. c) Ez luke efekturik izango. d) Kitzikapen-atalasea gutxitu.

5. TTX markaturik emanez gero, neuronako zein toki ikusiko dira markatuak? Zein litzateke ondorioa neurona batean?

6. Farmako batek K+-erretenak irekita mantentzen baditu, zer gertatuko da EParekin? Eta irekiera-denbora normala baino gehiago atzeratuko balitz? (egin grafiko bat, bigarren kasua adierazteko)

7. Kinadak axoiaren puntu batean sorturiko seinale elektrikoa (EPa):

a) Pasiboki garraiatzen da mintz guztira; horregatik, seinalea bizkor heltzen da axoiaren bukaeraraino.

b) Pasiboki garraiatzen da mintz guztira; horregatik, seinalea moteldu gabe heltzen da axoiaren bukaeraraino.

c) Tentsioaren mendeko erretenak direla medio garraiatzen da, beti, axoiaren bukaeraraino.

d) Tentsioaren mendeko erretenak direla medio garraiatzen da axoiaren bukaeraraino, baina mielinarik gabeko axoietan bakarrik

8. Zer zerikusi du axoiaren diametroak seinalearen garraio-abiadurarekin?


9. Ikus irudia: EParen garraioaren eskemak. Zer adierazten dute irudietan azaltzen diren geziek?

1) 2) + + 3) +

10. Mintz neuronalaren zein aldetan da ugariagoa Na+ ioia?

11. K+ ioiaren kontzentrazio handiagoa dago barruan eta, hala ere, atsedeneko mintz potentziala negatiboa da. Zergatik?

12. Oxigenorik gabeko garun batean, neuronetako mitokondrioek ez dute ATPrik sintetizatuko. Zer efektu izango luke horrek atsedeneko potentzialean? Zergatik?

13. Ikus irudia:


a) Zein egitura adierazten du irudiak? b) Idatz ezazu geziek adierazten dutena:

1: 2: 3:

14. Zein egoeratan dago irudiko tentsioaren mendeko erretena?

1: 2: 3: 4:


ERANTZUNAK

1. Funtzio bat ioiekiko iragazkortasun selektiboa sortzea, eta, bestea, ioien garraio aktiboa bideratzea. A) Erreten ionikoa (iragazkortasun selektiboaren erantzule): a) aminoazidoa, b) aminoazido-katea

(alfa helizea), c) mintza zeharkatzen duen aminoazido-katea (erretenaren azpiunitate bat) d) erretenaren azpiunitateak.

B) Na+/K+ ponpa (ioien garraio aktiboaren erantzule): a) Na+ ioiak kanporatu eta K+ ioiak barneratu.

2. A. a) Despolarizazioan. B. g) Birpolarizazioan.

3. 3.1: a) A 3.2: d) D

4. b) EPak galarazi

5. Axoiaren mintza ikusiko litzateke markaturik, tentsioaren mendeko Na+-erretenak blokeatzen dituelako; EPak sortzea ezinezkoa litzateke ondorioz.

6. Tentsioaren mendeko K+-erretenak zabalik mantenduz gero kinada gertatzen denean, K+ ioiak irteten hasiko dira Na+ ioiak neurona barruan sartu orduko, eta EPa galarazi egingo dute. Normalean baino beranduago irekitzen badira, oro har, ezinezkoa izango da birpolarizazioa gertatzea, eta, beraz, despolarizazioak gehiago iraungo du.

7. c) Tentsioaren mendeko erretenak direla medio gertatzen da beti.

8. Zenbat eta diametroa handiagoa, hainbat eta abiadura handiagoa.

9. 1) Tentsioaren mendeko K+ erretenak irekita: K+ kanporatzen. 2) Tentsioaren mendeko Na+ erretenak irekita: Na+ sartzen. 3) Karga positiboen mugimendua (garraio pasiboa), korrontearen noranzkoa.

10. Kanpoaldean.

11. Batez ere, barruan gelditzen diren anioi organikoengatik.

12. Na+/K+ ponpak ATPa behar duenez ez luke funtzionatuko; beraz, atsedeneko potentziala ez litzateke mantenduko.

13. a) Tentsioaren mendeko erreten ionikoa. b) 1: Mintzaren kanpoaldetik eta barrualdetik gelditzen den erretenaren polipeptido-katea. 2: Mintza zeharkatzen duen erretenaren kate polipeptidikoa adierazten du gezi bakoitzak

(mintzean zeharreko eremua). 3: Mintza zeharkatzen duten kate polipeptidikoek osatzen duten azpiunitate bat.

14. 1: Atsedenean, itxita eta aktibatua. 2: Irekita 3: Itxita eta inaktibatua. 4: Itxita eta aktibatua.

3

NEURONAREN FISIOLOGIA II. NEURONA ARTEKO

KOMUNIKAZIOA

NEURONAREN FISIOLOGIA II. Neurona arteko komunikazioa 32

SINAPSIA

Ikusi dugun bezala, nerbio-sisteman, neuronak jasotako kinadak seinale elektriko bihur daitezke, hau da, ekintza-potentzial. EPa nerbio-sistemako informazio-unitatea izango da, eta axoiaren mintzean zehar hedatuko da magnitudea aldatu gabe. Informazio hori nerbio-sistemako beste atalek integra eta azter dezaten, ekintza-potentzialak beste neuronetara transmititu beharko dira. Giza entzefaloak 100.000 milioi neurona dauzka gutxi gorabehera, eta, haien artean komunika daitezen, mekanismo eraginkorren bat behar da.

Komunikazio hori sinapsiaren mekanismoarekin lortzen da. Sinapsi hitza 1897an erabili zuen Sherrington-ek neuronen arteko kontaktu-toki espezializatuak adierazteko. Lotura espezializatu bat da, non axoiaren bukaera batek beste neurona edo beste zelula mota batekin kontaktu (kontaktu funtzionala) egiten baitu. Informazio-fluxuaren noranzko normala bukaera axonikotik itu-neuronara izaten da; beraz, axoi-bukaera presinaptikoa dela esaten da, eta itu-neurona, berriz, postsinaptikoa.

Sinapsi mota asko egon arren, bi mota orokorretan sailkatu daitezke: sinapsi elektrikoak eta sinapsi kimikoak. Sinapsi elektrikoetan, korronte elektrikoa zuzenean eta pasiboki garraiatzen da neurona batetik bestera, bi neuronak konektatzen dituzten mintzetako erreten espezializatuei esker. Sinapsi kimikoetan, neuronen arteko komunikazioa gai kimiko espezializatuei (neurotransmisoreei) esker gertatzen da. Garuneko sinapsien gehiengoa kimikoa da. Azken hamarkadetan, transmisio sinaptiko kimikoaren jakintzak aurrerapen handia egin du. Nola gertatzen den ezagutuz gero, drogen eta psikofarmakoen ekintzak ulertuko ditugu, baita nahaste mentalen arrazoiak eta ikaskuntzaren eta oroimenaren oinarri neuralak ere, eta, oro har, nerbio-sistemako eragiketa guztiak ulertuko ditugu.

3.1 SINAPSI ELEKTRIKOAK

Ugaztunen nerbio-sisteman, sinapsi gehienak kimikoak dira, baina badira sinapsi elektriko bakar batzuk ere. Toki berezietan gertatzen dira, hau da, komunikatzen diren bi neuronaren artean oso tarte txikia dagoen tokietan (3 nm). Tarte horretan, proteina bereziak azaltzen dira, konexoi izenekoak. Konexoiek erreten batzuk osatzen dituzte, ioiei zelula baten zitoplasmatik beste zelula baten zitoplasmara zuzenean pasatzen utziko dietenak. Transmisio elektrikoa oso bizkorra da, ia aldiunekoa (bat-batekoa) baita erretenetan zeharreko korrontearen fluxu pasiboa. Bestetik, transmisioa noranzko bikoa izan daiteke, hau da, korrontea edozein noranzkotan joan daiteke, ekintza-potentziala zein neuronatatik datorren. Aldameneko neuronen jardueraren sinkronizazio handia behar den tokietan azaltzen da sinapsi elektrikoa, ugaztun helduen NSZean. Adibidez, hormonak jariatzen dituzten hipotalamoko neurona batzuetan.


3.2 SINAPSI KIMIKOAK

Bulkada elektriko moduan axoitik doan informazioa, bukaera axonikora heltzean, seinale kimiko bihurtzen da, eta, horrek, tarte sinaptikoa zeharkatuz, neurona postsinaptikoari eragingo dio. Mintz postsinaptikoan, hasierako seinale elektrikoa seinale elektriko bihurtzen da berriro ere. Seinale kimikoa neurotransmisoreak dira, eta bukaera presinaptikoan dauden besikuletan metatu eta bertatik askatzen dira. Elektriko-kimiko-elektriko eraldaketa horrek garuneko gaitasun informatizatu asko egiten ditu posible.


– Ezaugarri orokorrak:

Sinapsi kimikoetan, 20-50 nm-ko zabalerako tarte (arraildura) sinaptiko batek bereizten ditu mintz presinaptikoa eta postsinaptikoa. Sinapsiaren alde presinaptikoa axoiaren bukaera izaten da, eta besikula sinaptiko izeneko mintzez inguraturiko esfera txikiz beterik egoten da. Besikula horiek neurotransmisorez (neurona postsinaptikoarekin komunikatzeko seinale edo gai kimikoz) beterik egoten dira. Bukaera axoniko askok tamaina handiagoko besikulak ere edukitzen dituzte; horiek jariapen-aleak dira, eta proteinaz beterik egoten dira. Arraildura sinaptikoaren alde bakoitzeko mintzean, proteina bereziak egoten dira. Alde presinaptikoan, gune aktibo izeneko azala osatzen dute; hor askatzen dira neurotransmisoreak. Mintz postsinaptikoan azaltzen diren proteinek, batez ere, neurotransmisoreentzako hartzaileak osatzen dituzte, eta zelulen arteko seinale kimikoa zelula barruko erantzun bihurtzen dute neurona postsinaptikoan. Ikusiko dugun bezala, neurotransmisoreak aktibatzen duen hartzaile proteiko motaren arabera, erantzun postsinaptikoak izaera bat edo beste bat izango du.

– Sinapsi kimiko motak:

Nerbio-sistema zentralean mintz postsinaptikoa neuronaren zein ataletakoa den, hainbat sinapsi mota bereiz daitezke:

Sinapsi axodendritikoak: mintz postsinaptikoa dendritena denean, edo, beste modu batean esanda, egitura postsinaptikoa dendrita bat denean.

Sinapsi axosomatikoak: mintz postsinaptikoa gorputz neuronalean aurkitzen denean.

Sinapsi axoaxonikoak: mintz postsinaptikoa beste axoi batena denean.

Neurona espezializatu batzuetan, sinapsiak bi dendriten artean gertatzen dira; hala, sinapsi dendrodendritikoak eratzen dira.

Nerbio-sistema zentraletik kanpo ere aurkitzen dira sinapsiak. Nerbio-sistema autonomoko axoiek, adibidez, guruinak, muskulu leuna eta bihotza inerbatzen dituzte. Sinapsi kimikoak bizkarrezur-muineko axoi motorraren eta muskulu eskeletikoaren artean ere gertatzen dira. Azken horiei lotura neuromuskular ere baderitze, eta antzekotasun handia dute NSZeko sinapsi kimikoekin. Lotura neuromuskularretara NSZeko sinapsiara baino errazago irits daitekeenez, gaur egun transmisio sinaptikoari buruz dakigun parte handi bat lehen aldiz maila horretan finkatutakoan oinarritzen da.

Aipaturiko sinapsiak zuzenak edo bideratuak direla esan daiteke; horrek esan nahi du neurotransmisoreak egitura presinaptikotik zuzenean doazela egitura postsinaptikora. Baina, zenbait kasutan, neurotransmisoreak toki urrunetara hel daitezke barreiadura dela medio, eta barreiadura-erradio barruan kokatzen den edozein hartzailerekin elkarreragin dezakete; sinapsi ez-zuzenduak direla esaten da kasu horretan.

Nagusiki, sinapsiak noranzko bakar batean gertatzen dira, egitura presinaptikotik egitura postsinaptikorantz. Hala ere, geroz eta ageriagoa da neurona postsinaptikoak ere “erantzun” diezaiokeela, oxido nitrikoaz eta antzeko gai kimikoez baliatuz, neurona presinaptikoari. Horren bidez, sinapsiaren funtzionamendu egoki bat erabaki daiteke.



3.3 TRANSMISIO SINAPTIKO KIMIKOAREN OINARRIAK

Transmisio sinaptikoa gerta dadin, zenbait urrats egin behar dira:

A) Neurotransmisoreak sintetizatzea eta metatzea

B) Neurotransmisoreak askatzea

C) Neurotransmisore-hartzaile lotura eta erantzun elektrikoa edo kimikoa, neurona postsinaptikoan

D) Neuroransmisoreak arraildura sinaptikotik kanporatzea .

3.3.1 NEUROTRANSMISOREAK SINTETIZATZEA ETA METATZEA

Neurotransmisoreak hiru talde kimikotan sailkatu daitezke: 1) aminoazidoak, 2) aminak eta 3) peptidoak. Aminoazido eta amina taldeetako neurotransmisoreak nitrogeno atomo bat duten molekula organiko txikiak dira, eta besikula sinaptikoetan metatzen dira. Izaera peptidikoa duten neurotransmisoreak, berriz, tamaina handiko molekulak dira, eta jariapen-aleetan metatzen dira. Lehen esan dugun bezala, besikula sinaptikoak eta jariapen-aleak bukaera axoniko berean egoten dira askotan.

Garuneko neurona mota bakoitzak neurotransmisore batzuk askatzen ditu. Neurotransmisoreak bide espezifikoetan sintetizatzen dira, eta, horretarako, entzima espezifikoak daude neuronetan. Aminoazido eta amina taldeko neurotransmisoreak sintetizatzeko, axoiaren bukaeraraino garraiatzen dira entzimak, eta han bizkor zuzentzen dute neurotransmisorearen sintesia. Bukaera axonikoan sintesia gertatu ondoren, neurotransmisoreak besikuletan barneratzen dira proteina garraiatzaile batzuen bitartez.

Neurotransmisore peptidikoak, berriz, soman sintetizatzen dira, erretikulu endoplasmatiko zimurrean, eta Golgi-ren aparatuan egoera aktibora eraldatzen dira. Neurotransmisore peptidikoz beteriko jariapen-aleak Golgiren aparatutik askatzen dira, eta, garraio axonikoari esker, bukaera axonikoraino eramaten dira.


3.3.2 NEUROTRANSMISOREAK ASKATZEA

Ekintza-potentziala bukaera axonikora iristeak eragiten du neurotransmisoreak askatzea. Bukaerako mintza despolarizatzen denean, tentsioaren mendeko Ca

++-erretenak irekitzen dira. Erreten horiek lehen

aipaturiko Na+-erretenen antzekoak dira, baina, Na

+-arekiko iragazkorrak izan ordez, Ca

++-arekiko

iragazkorrak dira. Mintzaren barruko Ca++

-kontzentrazioa oso baxua denez, Ca++

ioiak barrurantz mugituko dira erretenak irekitzean. Ondorioz, barruko Ca

++-kontzentrazioa handitu egingo da, eta hori

neurotransmisoreak besikuletatik askatzeko seinalea izango da. Despolarizazioak irauten duen bitartean, Ca

++-erretenak irekita mantentzen dira bukaera axonikoan, eta, beraz, neurotransmisoreak askatu

egingo dira denbora horretan.

Besikulek exozitosi-prozesuaren bidez askatzen dute beren edukia. Besikula sinaptikoaren mintzak mintz presinaptikoarekin bat egiten du gune aktiboan, eta besikularen edukia arraildura sinaptikoan husten da.


Oraindik ez da ondo ezagutzen nola eragiten duen exozitosia Ca++

-kontzentrazioa gehitzeak. Besikuletako proteinek eta mintz presinaptikoan azaltzen direnek elkarri eragiten diotela pentsatzen da. Ca

++-kontzentrazio handia badago, proteina horiek beren konformazioa aldatzen dute; ondorioz,

besikularen eta egitura presinaptikoaren mintzetako lipido-geruza bikoitzak bateratu egiten dira, eta neurotransmisoreak kanporatzen uzteko moduko poro bat osatzen da. Geroago, besikularen mintza berreskuratu egiten da endozitosi-prozesuaren bitartez; besikula birziklatu egiten da, eta neurotransmisorez betetzen da.

Jariapen-aleek ere exozitosi-prozesuaren bitartez eta Ca++

-ren bidez askatzen dituzte neurotransmisore peptidikoak, baina ez gune aktiboetan. Ez dira ekintza-potentzial bakoitzaren ondorioz askatzen; izan ere, peptidoak askatzeko, maiztasun handiko ekintza-potentzialen trenak behar dira, bukaerako Ca

++-kontzentrazioa maila egokietara iristeko behar bestekoak. 50 ms luzatzen den prozesu

geldia da peptidoak askatzea.

Orain dela gutxi arte, neurona jakin batek neurotransmisore mota bakar bat ekoizten zuela pentsatzen zen. Hala eta guztiz ere, gaur egun zenbait frogak esaten digunez, neurona askok neurotransmisore mota bat baino gehiago eduki eta askatzen dute. Bukaera sinaptiko batean neurotransmisore bat baino gehiago dagoenean, molekulak kotransmisoreak direla esaten da. Kotransmisore horiek, hainbat besikulatan metatzen direnez, ez dute guztiek aldi berean askatu beharrik. Egitez, kotransmisorea askatzea kitzikadura presinaptikoaren maiztasunaren mende dago: enpirikoki, maiztasun baxuko kitzikadurak neurotransmisore txikiak bakarrik askatzen ditu, gehienetan; tamaina handiko neuropeptidoak aska daitezen, aldiz, maiztasun handiko kitzikadura behar izaten da. Segur aski, kotransmisoreen askatze-diferentziala Ca

++-an eta besikulen banaketan oinarritua egongo da. Maiztasun

baxuko deskargekin, Ca++

-erretenen inguruan bakarrik igoko da Ca++

-kontzentrazioa, eta, neurotransmisore txikiak metatzen dituzten besikulak erreten horien inguruan egoten direnez, neurotransmisore txikiak askatuko dira.

Maiztasun handiko kitzikadurak, ostera, axoiaren bukaera guztian handitzen ditu Ca++

-kontzentrazioak, eta, hala, erretenetik urrunago dauden besikula handiagoetatik askatuko dira neuropeptidoak.


3.3.3 NEUROTRANSMISORE-HARTZAILE LOTURA

Arraildura sinaptikoan askaturiko neurotransmisoreek neurona postsinaptikoan eragiten dute, mintz postsinaptikoan dauden proteina hartzaile ugariei lotuta. Horren ondorioz, erantzun elektriko edo kimiko bat sortuko da neurona postsinaptikoan. Giltza bere sarrailan sartzea bezalakoa da neurotransmisorearen eta hartzailearen arteko lotura; horrek aldaketak eragiten ditu proteinaren konformazioan, eta, neurona postsinaptikoko hartzaile motaren arabera, erantzun bat edo bestea sorraraziko du. Ehun hartzaile mota baino gehiago egon arren, bi taldetan sailkatu daitezke: erreten ionikoei loturiko hartzaileak eta G proteinari loturiko hartzaileak.

3.3.3.1 Erreten ionikoei loturiko hartzaileak (neurotransmisoreen araberako erreten ionikoetako hartzaileak)

Neurotransmisoreen araberako erreten ionikoak mintza zeharkatzen duten proteinak dira, eta poro bat osatzen duten bost azpiunitate peptidikok osatzen dituzte. Neurotransmisorerik egon ezean, poroa itxita dago. Neurotransmisoreak, erretenaren zelulaz kanpoko atalaren toki espezifikoetara lotzen denean,


konformazio-aldaketa eragiten du azpiunitateetan, eta milisegundo gutxi batzuk aski dira poroa irekitzeko. Hala, ioiek mintza zeharkatzeko aukera izango dute.

Poroa zeharkatzen duen ioia zein motatakoa den, hainbat ondorio funtzional gertatuko dira:

Neurotransmisoreen araberako erretenetan ez da gertatzen tentsioaren mendeko erretenetan gertatzen den bezainbesteko hautakortasun ionikoa. Adibidez, lotura neuromuskularrean, azetilkolinaren mendeko erretenak iragazkorrak dira Na

+ eta K

+ ioiekiko. Hala ere, arau moduan, irekitako erretenak

Na+-arekiko iragazkorrak direnean, atseden-potentzialetik abiatuta zelula postsinaptikoa despolarizatzea

izango da efektu garbia. Horrek mintzaren potentziala ekintza-potentziala sortzeko behar den atariraino eramateko joera duenez, sorturiko efektua kitzikatzailea dela esaten da. Neurotransmisorearen askatze presinaptikoak mintz postsinaptikoan sorrarazitako despolarizazio iragankorrari potentzial postsinaptiko kitzikatzaile (PPSK) deritzo. Azetilkolinak eta glutamatoak eragindako erreten ioniko sinaptikoen aktibazioak PPSKak sortzen ditu.

Neurotransmisoreen araberako erretenak Cl–-ioiarekiko iragazkorrak direnean, berriz, atseden-

potentzialetik abiatuta zelula postsinaptikoa hiperpolarizatzea izango da efektu garbia. Horrek mintzaren potentziala ekintza-potentziala sortzeko behar den ataritik urruntzeko joera duenez, sorturiko efektua inibitzailea dela esaten da. Neurotransmisorearen askatze presinaptikoak eragindako mintz postsinaptikoaren hiperpolarizazio irangankorrari potentzial postsinaptiko inibitzaile (PPSI) deritzo.

3.3.3.2 G proteinari loturiko hartzaileak

Aipaturiko transmisio sinaptiko bizkorra amina eta aminoazido taldeko neurotransmisoreak direla medio gertatzen da. Hala ere, hiru motatako neurotransmisoreek izan ditzakete eragin postsinaptiko geldoagoak, iraupen luzeagokoak eta askotarikoak, G proteinari loturiko hartzaileek eta neurotransmisoreek elkarri eragiten diotenean. Hartzaile horiek molekula proteiko bakarrekoak izaten dira, eta ez dute erreten ionikorik beren egituran. Neurotransmisorearen efektu horretan, hiru fase bereizten dira:

1. Neurotransmisorea mintz postsinaptikoan dauden hartzaile proteikoei lotzen zaie.

2. Hartzaile proteikoek G proteina izeneko molekula proteiko txikiak aktibatzen dituzte, eta haiek libreki mugituko dira mintz postsinaptikoaren barruko azalean.

3. G proteina aktibatuek proteina “efektoreak” aktibatuko dituzte.

Proteina efektoreak erreten ionikoak edo entzimak izan daitezke; azken horiek zitosolera igaroko diren bigarren mezulariak sintetizatuko dituzte. Bigarren mezulariek, bestalde, zitosoleko beste entzimak aktiba ditzakete, eta, hala, erreten ionikoen funtzioa erregula edo metabolismo zelularra alda dezakete. G proteinari loturiko hartzaileek efektu metaboliko zabalak sor ditzaketenez, hartzaile metabotropiko izena eman zaie.

G proteinaren bidezko erreten ionikoen modulazio zuzena:

Zenbait kasutan, G proteina aktibatzen denean, erreten ionikoei lotzen zaie proteina horren azpiunitate bat, potentzial postsinaptikoak sortzeko. Adibidez, zenbait neuronak eta muskulu kardiakoaren zelulek azetilkolinari lotzen zaizkion hartzaile metabotropikoak dituzte (hartzaile muskarinikoak). Hartzaile horiek aktibatzen direnean, K

+-erretenak ireki egiten dira G proteinaren bitartez, mintza hiperpolarizatu egiten

da eta deskarga neuronalen abiadura inibitu egiten da. Hala, zelula kardiakoen taupadak moteltzea


izango da emaitza. Hartzailea aktibatzeak Ca++

- eta Na+-erretenen itxiera ere eragin dezake, eta horrek

zailagotu egiten du zelula postsinaptikoaren deskarga.

Bide hori hartzaile metabotropikoek potentzial-aldaketak sortzeko duten bide bizkorrena izan arren, erantzuna hasteko milisegundo-hamarrenak itxaron behar dira. Behin hasita, erantzunak zenbait segundo edo minutu iraun dezake.

Zelula barruko mezularien bidezko modulazio ez-zuzena:

G proteinaren efektoreak entzimak direnean, are geldoago gertatzen dira erantzun postsinaptikoak. Gehien ezagutzen diren efektore entzimatikoak adenilziklasa eta fosfolipasa C dira. Oraintsu, fosfolipasa A2 ere G proteinen efektore gisa azaldu da. Efektore entzimatiko bakoitzak bigarren mezulari espezifikoak ekoizten ditu, eta horiek seinale biokimiko konplexuen jauziak sortzen dituzte zitosolean. Adibide gisa, adenilziklasa efektorea aztertuko dugu:

G proteina berezi batek mintzean aurkitzen den adenilziklasa entzima aktibatzen du. Entzima horrek ATP molekula AMP zikliko bihurtuko duen erreakzio kimikoa katalizatzen du. Hala, lehen mezu kimikoak (neurotransmisorea askatzea), hartzailea dela medio, bigarren mezularia emango du; AMPz-a, hain zuzen ere.

AMPz-ak proteina kinasa izeneko beste entzima bat aktibatzen du. Proteina kinasak proteinak fosforilatzen ditu, hau da, fosfato taldeak (PO3) transferitzen ditu ATPtik zelulako proteina espezifikoetara. Proteinari konformazioa arinki aldatzen dio fosfato talde bat elkartzeak, eta, ondorioz, aldatu egiten da haren jarduera biologikoa. Fosforilatzen den proteina erreten ionikoetakoa izan daiteke, eta erretena irekitzea edo ixtea erregulatzen du. Adibidez, neurona batzuetan, fosforilazioak K

+-erretena

ixtea eragiten du, eta, ondorioz, zelula kitzikagarriago bihurtzen da. Beste kasu batzuetan, Na+-aren

sarrera galarazten da, eta zelula postsinaptikoaren kitzikagarritasuna gutxitzen da. Hartzaile horien aktibazio sinaptikoak ez ditu PPSK-k edo PPSIk sortzen, baina beste sinapsietan gertatzen direnen eraginkortasuna aldatzen du. Horregatik, sinapsi modulatzaileak direla esaten da.

Orain arte azaldu diren erantzun postsinaptikoak denborazko eskala batean garatzen dira, milisegundoetatik, minutuetara eta, zenbaitetan, orduetaraino.

Gene-espresioa dakarten erantzun postsinaptikoak:

Neurotransmisoreen ekintza postsinaptikoa motelagoa eta iraunkorragoa denean, geneen espresio-aldaketak gertatzen dira. Proteina kinasak geneen transkripzioa erregulatzen duten proteinak fosforilatzen dituenean gerta daiteke hori. Neurona noradrenergikoetan gertatzen dena da adibide bat. Neurona horien estimulazio errepikatuak noradrenalinaren sintesi-tasa areagotzen du. Adenilziklasa aktibatzen duten hartzaile metabotropikoak direla medio gertatzen da efektu hori. Ondoren, proteina kinasaren aktibazioak nukleo barruan dauden transkripzio-proteinen fosforilazioa eragiten du. Kasu horretan, fosforilazioak, DNA zati espezifiko baten transkripzioa estimulatuz, tirosina hidroxilasa entzimaren sintesia areagotzen du, eta, horrek, era berean, noradrenalinaren sintesiaren abiadura areagotuko du. Beste zelula batzuetan, transkripzioaren erregulatzaileek erreten ionikoko proteinen edo beste zenbait funtzio dituzten proteinen sintesia eragingo dute.

Aldaketa horiek asteak, hilabeteak edo gehiago iraun dezakete; beraz, informazio neuralaren epe luzerako kodifikazioan inplikaturik egon daitezke.


Kontuan izan behar da neurotransmisore berak, zein hartzailetara elkartzen den, ekintza postsinaptiko desberdinak izan ditzakeela. Aldakortasun horren adibide bat da azetilkolinak muskulu kardiakoan eta eskeletikoan sortzen duen efektua. Dakigunez, azetilkolinak bihotzeko uzkurdura erritmikoak gutxitzen ditu, muskulu kardiakoko zelulen hiperpolarizazio geldoa dela medio. Muskulu eskeletikoan, aldiz, azetilkolinak uzkurdura sorrarazten du, izpi muskularraren despolarizazio bizkorra sortzen duelako. Ekintza desberdin horiek hartzaile desberdinak daudelako gertatzen dira. Bihotzean, azetilkolinaren hartzailea G proteinaren bidezko K

+-erreten bati lotua dago. K

+-erretena irekitzeak bihotzeko izpi

muskularrak hiperpolarizatzen ditu. Muskulu eskeletikoan, berriz, hartzailea Na+-arekiko iragazkorra den

erreten ioniko bat da. Erreten hori irekitzeak izpi muskularra despolarizatzen du. Beraz, neurotransmisore bakar batek hainbat efektu izan ditzake. Hartzaile azpimota bat baino gehiago aktibatzeko eta, ondorioz, erantzun mota bat baino gehiago sortzeko neurotransmisore batek duen gaitasunari dibergentzi deritzo. Hartzaile azpimoten ugaritasunagatik, neurotransmisore batek neurona askori eragin diezaieke, hainbat eratan. Bestalde, hainbat G proteina mota eta efektore-sistema daudela kontuan hartzen badugu, dibergentzia hartzaileetatik kanpo ere gerta daitekeela uler dezakegu, aktibatzen den G proteinaren eta efektore-sistemaren arabera.

Neurotransmisoreek konbergentzia ere izan dezakete. Neurotransmisore bakoitzak bere hartzaile-mota aktibatu arren, efektore-sistema bera alda dezakete denek eta erantzun bateratua eman.

3.3.3.3 Autohartzaileak

Neurotransmisoreen hartzaileak, mintz postsinaptikoan azaltzeaz gain, mintz presinaptikoan ere aurkitu daitezke. Bukaera presinaptikoak askaturiko neurotransmisoreekiko sentikorrak diren hartzaile presinaptikoei autohartzaile deritze. Ereduzko autohartzaileak bigarren mezulariaren ekoizpena estimulatzen duten G proteinei loturiko hartzaileak dira. Hartzaile horiek aktibatzearen ondorioak beti berdinak ez izan arren, neurotransmisorearen askatzea inibitzea da efektu komun bat, eta, kasu batzuetan, neurotransmisorearen sintesia ere inibitzea. Dirudienez, hartzaile horiek segurtasun-balbula baten antzera funtzionatzen dute; arraildura sinaptikoan neurotransmisore gehiegi daudenean, neurotransmisoreen askatzea inibitzen da atzeraelikadura-mekanismoaren bitartez.

Mintz presinaptikoan aurkitzen diren beste hartzaile batzuk heterohartzaileak dira. Horiek beste neurona batek askatutako neurotransmisoreari eragiten diote (ikus sinapsi axoaxonikoak).

(Ariketa: 6., 7., 8., 9., 11., 12., 14., 15., 16., 18., 23. eta 27. galdera)

3.3.4 NEUROTRANSMISOREAK KANPORATZEA

Neurotransmisoreak, askatu eta hartzaile postsinaptikoekin errakzionatu ondoren, arraildura sinaptikotik kanpora irten behar du, transmisio sinaptikoa berriz gertatu ahal izateko, hau da, zelula postsinaptikoak neurotransmisorea askatzen, finkatzen eta seinalea sortzeko beste ziklo batean parte har dezan. Neurotransmisoreak kanporatzeko, mekanismo bat baino gehiago dago:

1) Barreiadura sinplea: arraildura sinaptikotik urrunduz doaz neurotransmisoreak.

2) Birkaptazioa: mekanismo honen bidez, neurotransmisorea berriro bukaera axonikoan sartzen da (zenbait kasutan, glialeko zeluletan ere bai). Birkaptazioa mintz presinaptikoan dauden proteina garraiatzaileei esker gertatzen da. Neurotransmisoreak, bukaerako zitosolaren barruan daudenean, entzimatikoki suntsi daitezke, edo berriro besikula presinaptikoetan sartu.


Neurotransmisoreen garraiatzaileak sinapsia inguratzen duten gliako zeluletan ere aurkitzen dira, eta neurotransmisorea arraildura sinaptikotik ateratzen laguntzen dute. Hori da monoaminek gehien erabiltzen duten mekanismoa. Bukaera axonikoaren barruan suntsituak izateko dauden entzima espezifikoak monoaminonoxidasak dira (MAO).

3) Inaktibazio entzimatikoa, arraildura sinaptikoan: arraildura sinaptikoan dauden entzima espezifiko batzuek suntsitzen dute birkaptatu gabeko neurotransmisorea. Horrela ezabatzen da azeltilkolina lotura neuromuskularrean. Horretarako entzima espezifikoa azetilkolinesterasa da (AKE).


3.4 INTEGRAZIO SINAPTIKOA

Potentzial postsinaptikoen magnitudea sinapsian askatzen den neurotransmisore kantitatearen mende dago; hots, potentzial postsinaptikoak mailakakoak izango dira. Lotura neuromuskularraren kasuan, neurotransmisore ugari askatzen dira sinapsi bakar batean, eta, ondorioz, sorturiko PPSKren magnitudea ere handia izaten da (ekintza-potentziala sortzeko behar adinakoa). Baina NSZeko sinapsi gehienetan neurotransmisore gutxiago askatzen dira, eta efektu postsinaptikoa ez da lotura neuromuskularrean gertatzen den bezain handia izaten. Hau da, ekintza-potentziala sortzeko behar den ataritik beherako potentzial postsinaptikoak gertatzen dira. Baina nerbio-sistema zentraleko neurona gehienek milaka aferentzia sinaptiko jasotzen dituztenez, neurona postsinaptiko bakar batean mila sinapsitik gora gerta daitezke. Sinapsi horietan, neurotransmisoreen araberako erreten ionikoak eta G proteinari loturiko hainbat hartzaile-konbinazio aktibatuko dira. Neurona postsinaptikoak seinale elektriko eta kimiko konplexu horiek guztiak integratzen ditu, eta eferentzia mota bakar bati bide ematen dio: ekintza-potentzialari. Aferentzia sinaptiko asko eferentzia neuronal batean transformatzeak kalkulu neural bat eskatzen du. Bizi garen segundo bakoitzean, milaka kalkulu neural egiten ditu garunak.

Aferentzia horietako guztietako sinapsietan gertatzen diren PPSK eta PPSIak bat-batean eta pasiboki (magnitudea gutxituz) garraiatzen dira mintz postsinaptikoan zehar, kono axonikoraino. Kono axonikora heltzen diren despolarizazioen eta hiperpolarizazioen batuketak kitzikadura-atarira heltzeko behar adinako despolarizazioa eragiten badu, ekintza-potentzial bat sortuko da.

Potentzial postsinaptikoen batuketa bi motatakoa izan daiteke: espaziala eta denborazkoa.

Batuketa espaziala: mintz postsinaptikoaren hainbat tokitan batera gertatzen diren potentzialen batuketa da.

Denborazko batuketa: sinapsi berean segida bizkor batean, 5-15 ms-ko tartean gertatzen diren potentzialen batuketa da. Potentzial postsinaptikoa erabat amaitu aurretik toki berean beste bat gertatzen denean, aurrekoari batuko zaio bigarrena.

Sinapsi batek mintz postsinaptikoan duen kokapena faktore garrantzitsua da ekintza-potentziala sortzeko nolako gaitasuna izango duen mugatzeko. Potentzial postsinaptikoak –kitzikatzaileak eta inibitzaileak– gutxitzen doaz garraioak dirauen bitartean. Horregatik, neuronaren deskargan eragin gehiago izango dute kono axonikotik gertu dauden sinapsiek, urrun daudenek baino.



3.5 SINAPSI AXOAXONIKOAK. ERRAZTE ETA INIBIZIO PRESINAPTIKOAK

Sinapsi axoaxonikoen bitartez, axoiaren adar bakar baten jarduera kontrola daiteke, eta, ondorioz, adar horrek beste neurona batekin egingo duen sinapsiaren eraginkortasuna aldatu. Neurona presinaptikoaren bukaera axonikoetan, Ca

++-aren sarrera kontrolatzea izango da sinapsi axoaxonikoen

ekintza garrantzitsu bat, eta, ekintza horren ondorioz, neurotransmisoreen askatzea gehitzea edo gutxitzea.

Errazte eta inibizio presinaptikoaren mekanismoak ornogabeen neuronetan eta ornodunen neurona mekanorrezeptoreetan aztertu dira, batez ere. Azterketa horiek jakinarazi digute mekanismoa ez dela bakarra. Hainbat aukera azalduko ditugu:

Errazte presinaptikoa: sinapsi axoaxonikoaren ondorioz, Ca++

gehiago sartzen da neurona presinaptikoan, exozitosi-prozesuak gehiago iraungo du eta neurotransmisore gehiago askatuko dira hirugarren neurona batera.

Moluskuen neurona batzuetan, serotonina askatzen da sinapsi axoaxonikoan, eta, ondoren, elkarri eragiten diote heterohartzaile presinaptikoek eta serotonina horrek. Ondorioz, sintetizatutako bigarren mezulariaren bitartez (AMPz), K

+-erretenak ixten dira, eta neurona horretan ekintza-potentzialak

sorturiko despolarizazioaren iraupena luzatzen da, eta, azken batean, Ca++

-aren sarrera areagotzen da. Mekanismo hori sentsibilizazioaren erantzule izan daiteke; sentsibilizazioan gehiegizko erantzuna gertatzen da kinada baten aurrean.

Inibizio presinaptikoa: sinapsi axoaxonikoaren ondorioz, neurona presinaptikoan Ca++

gutxiago sartzen da, eta, hala, neurotransmisore gutxiago askatuko dira hirugarren neurona batera. Ca

++-aren sarrera

gutxitzea hartzaile metabotropiko baten eraginez ere gerta daiteke; izan ere, hartzaile horrek Ca

++-erretenak ixtea eta K

+-erretenak irekitzea eragingo du. K

+ kanporatzea erraztuz, laburtu egingo da

birpolarizazioaren iraupena, eta, ondorioz, Ca++

-aren sarrerak ere gutxiago iraungo du.



GALDERAK

1. Sinapsi elektrikoak. Bete ezazu eskema (A irudia), eta azaldu ezazu zein noranzkotan gertatzen den sinapsi elektrikoa (B irudia).

A

B

A) 1: B) -a 2: -b 3: - a eta b 4:

a, b: korrontearen noranzkoa


2. Ikus irudia:

Azaldu itzazu geziek seinalatzen dituzten neuronaren osagaiak:

a) A: arantza dendritikoa; B: mitokondrioa; C: kono axonikoa; D: mielina-zorroa; E: bukaera presinaptikoa; F: besikula sinaptikoa; G: tarte sinaptikoa; H: sinapsi elektrikoa.

b) A: arantza dendritikoa; B: neuronaren nukleoa; C: kono axonikoa; D: mikrotubulua; E: bukaera presinaptikoa; F: besikula sinaptikoa; G: tarte sinaptikoa; H: hartzaile postsinaptikoa.

c) A: bukaerako dendrita; B: erribosomak; C:kono axonikoa; D: mikrotubulua; E: arantza dendritikoa; F:besikula sinaptikoa; G: tarte sinaptikoa; H: hartzaile postsinaptikoa.

d) A: arantza dendritikoa; B: neuronaren nukleoa; C: kono axonikoa; D: mielina-zorroa; E: bukaera presinaptikoa; F: erribosomak; G: tarte sinaptikoa; H: neurotransmisorea.

3. Sinapsi kimikoak. Ikus irudia, eta aukera ezazu sinapsi kimikoei dagokien erantzun zuzena:

1) a: sinapsi axodendritikoa, b: sinapsi axosomatikoa, c: sinapsi axoaxonikoa. 2) a: sinapsi axodendritikoa, b: sinapsi axoaxonikoa, c: sinapsi dendrodendritikoa. 3) a: sinapsi axoaxonikoa, b: sinapsi axosomatikoa, c: sinapsi axodendritikoa.


4. Neurotransmisoreen sintesia. Zein motatako neurotransmisoreen sintesia adierazten da a) eta b) eskemetan?

5. Kotransmisioa. Azaldu ezazu zenbakiek adierazten dutena.

1: 2: 3: 4:


6. Irudian erreten ionikoei loturiko hartzailea adierazten da:

Azaldu ezazu geziek (a eta b) eta zenbakiek (1, 2 eta 3) seinalatzen dutena:

7. Irudian G proteinari loturiko hartzailea adierazten da (efektorea erreten ionikoa).


– Azaldu ezazu geziek (a, b, c eta d) eta zenbakiek (1, 2 eta 3) seinalatzen dutena:

– Galdera: zer gertatuko da, neuronaren despolarizazioa edo hiperpolarizazioa?

8. Irudian, G proteinari loturiko hartzailea adierazten da (efektorea entzima).

Azaldu ezazu geziek seinalatzen dutena:


9. G proteinari loturiko hainbat efektore-sistema daude neurona postsinaptikoan. Hori gogoan izanda, bete ezazu azpiko eskeman hutsik dagoena:


10. G proteinari loturiko hartzaileak: DNA-aldaketa.

Azaldu ezazu geziek (a, b, c, d, e, f, g eta h) eta zenbakiek (1 eta 2) seinalatzen dutena.

11. Zein ez da G proteinari loturiko hartzaileen ezaugarria?

a) G proteina dago. b) Entzima bat dago. c) Bigarren mezularia dago. d) Erreten bat osatuko duten azpiunitate peptidikoz osaturik dago.

12. Neurotransmisoreek eta hartzaileek elkarri eragin ondoren, neurotransmisoreak:

a) Arraildura sinaptikotik barreiatuko dira. b) Entzimen bitartez suntsituko dira. c) Neurona presinaptikora garraiatuko dira. d) Neurona postsinaptikoan suntsituko dira.

13. Ezaugarri hauetatik zein ez dagokio hartzaile ionotropikoari?

a) G proteina egotea.


b) Erreten bat osatuko duten azpiunitate peptidikoz osatua egotea. c) Neurotransmisoreekiko espezifikoa izatea.

14. GABA-B hartzailea aktibatzean, G proteina aktibatzen da, eta K+-erretenak irekitzen dira. Zein efektu izango du GABA-B hartzailea aktibatzeak mintzaren potentzialean?

15. Konpara itzazu hartzaile hauek, eta dituzten propietateak:

a) nikotinikoak eta muskarinikoak. b) GABA-A eta GABA-B.

16. Neurona postsinaptikoan EP bat sortzeko, zergatik da eraginkorragoa soman gertatzen den sinapsi kitzikakorra, dendritaren muturrean gertatzen dena baino?

17. Dibergentzia eta konbergentzia. Osa itzazu beheko eskemak, hitz hauek erabiliz: konbergentzia, dibergentzia, efektore-sistema, 2. efektore-sistema, 3. efektore-sistema.

Transmisorea

Hartzailearen X azpimota

Hartzailearen Y azpimota

Hartzailearen Z azpimota

1. efektore-sistema

Transmisorea A

Transmisorea B

Transmisorea C

A hartzailea

B hartzailea

C hartzailea

a)

b)

1

2

3

4


18. Sinapsiaren amaiera.

Azaldu ezazu geziek adierazten dutena:

1: 2: 3: 4: 5:

19. Azetilkolinaren transmisio sinaptikoa gutxitzeko, hau egin dezakegu:

1. AKE entzimaren sintesia areagotu. 2. AKE entzimaren jarduera inibitu. 3. Hartzaile muskarinikoak blokeatu. 4. Hartzaile nikotinikoak blokeatu. 5. Hartzaile muskarinikoak blokeatu eta nikotinikoak aktibatu. 6. Autohartzaileak blokeatu. 7. Autohartzaileak estimulatu.

20. Dopaminaren transmisio sinaptikoa areagotzeko, hau egin dezakegu:

1. MAO entzima aktibatu. 2. MAO entzima inibitu. 3. Hartzaile dopaminergiko postsinaptikoak blokeatu. 4. Hartzaile dopaminergiko postsinaptikoak aktibatu. 5. Dopaminaren birkaptazioa blokeatu.


6. Dopaminaren birkaptazioa estimulatu. 7. Autohartzaileak blokeatu.

21. Integrazio sinaptikoa.

Irudian, 4. neuronarekin sinapsia egiten duten beste hiru neurona azaltzen dira. A irudian, neurona guztiek (1, 2 eta 3) sortu dute nerbio-bulkada bat beren axoian. B irudian, 2. neuronak soilik sortu du nerbio-bulkada.

A irudian, hau ikusten da 4. neuronari dagokionez:

a) Nerbio-bulkada indartzea. b) Batuketa espaziala. c) Deskarga neuronal baten blokeoa. d) Konexio sinaptiko inibitzaileen adibide bat.

B irudian, hau ikusten da 4. neuronari dagokionez: a) Nerbio-bulkada gutxitzea. b) Deskarga neuronal baten blokeoa. c) Denborazko batuketa. d) Inibizio presinaptikoaren adibide bat.

22. Integrazio sinaptikoa.

Irudian, 1., 2. eta 3. axoiek neurona (hartzaile) batekin egiten dituzten hainbat sinapsi azaltzen dira. Neurona hartzailearen axoian erregistrorako kokaturiko elektrodoek, osziloskopio batera konektatuta, hiru axoietan egindako estimulazioaren ondorioz gertatutako aldaketa elektrikoen informazioa emango dute. Hala, axoietako seinaleen integrazioaren ondorioz, neurona hartzailean gertatutako edozein aldaketa elektriko osziloskopioan erregistratuko da. Adierazten diren sinapsi horietatik, zeinek izango du ekintza-potentziala sortzeko aukera gehiago (osziloskopioan erregistratuta)?


a) A b) B c) C d) D

23. Ikus hiru neuronen eskema eta koka itzazu autohartzaileak, heterohartzaileak eta hartzaile postsinaptikoak.


24. Sinapsi axoaxonikoak.

A eta B irudietan, elkarri eragiten dioten bi bukaera axoniko azaltzen dira. Interakzio horren emaitzak efektu bat sortzen du neurona postsinaptikoan. Bi irudietan, E hizkiak neurotransmisore kitzikatzaileak askatzen dituen bukaera axoniko bat adierazten du, eta I hizkiak neurotransmisore inibitzaileak askatzen dituen bukaera bat. Irudiaren beheko aldean, neurona postsinaptikoaren mintzaren potentzial-erregistroa azaltzen da. B irudian ikusitakoa kontuan hartuta, fenomeno honen aurrean gaude:

a) Errazte presinaptikoa. b) Indartze postsinaptikoa. c) Inibizio presinaptikoa. d) Inibizio postsinaptikoa.

25. Bukaera presinaptikoan EP bat datorrenean K+-erretenak itxiz gero:

1. EPa blokeatzen da. 2. EParen despolarizazioak gehiago irauten du. 3. Ca++ gehiago sartuko da egitura presinaptikoan. 4. Ca++ gutxiago sartuko da egitura presinaptikoan. 5. Neurotransmisore gehiago askatuko dira egitura presinaptikotik. 6. EPak gutxiago iraungo du. 7. EParen birpolarizazioa bizkorrago gertatzen da.

26. Bukaera presinaptikoan, EP bat datorrenean K+-erretenak irekiz gero:

1. EParen birpolarizazioa bizkorrago gertatzen da. 2. Ca++ gutxiago sartuko da egitura presinaptikoan. 3. Ca++ gehiago sartuko da egitura presinaptikoan. 4. EParen despolarizazioak gehiago irauten du. 5. Neurotransmisore gehiago askatuko da egitura presinaptikoan. 6. Neurotransmisore gutxiago askatuko da egitura presinaptikoan.


27. Aukeratu ezazu esaldi zuzena:

a) Neurona batek neurotransmisore mota bakar bat sintetizatzen du. b) Entzimak eta hartzaileak gorputz neuronalean sintetizatzen diren proteinak dira. c) Neurotransmisore bakoitzak hartzaile mota bakarra du.


ERANTZUNAK (Neurona arteko komunikazioa)

1. A) 1: Mintz presinaptikoa B) a 2: Mintz postsinaptikoa b 3: Tarte sinaptikoa a eta b 4: Konexoiak

2. b)

3. 1)

4. a) Peptidoen sintesia b) Neurotransmisore ez peptidikoen sintesia (aminoazidoak, aminak).

5. 1: Neurotransmisore txikien besikulak 2: Neuropeptidoen besikulak 3: Neurotransmisore txikien askatzea 4: Neurotransmisore peptidikoen askatzea.

6. a) Ioiak 1: Neurotransmisorearen lotura b) Neurotransmisorea 2: Erretena ireki egiten da 3: Ioiak barrura joaten dira mintza zeharkatuz.

7. a) 1: Hartzailea b) 1: Neurotransmisorea 2: Neurotransmisorea 2: G proteina aktibatua 3: G proteina 3: Potasio-erretena irekita 4: Potasio-erretena itxita

Erantzuna: Hiperpolarizazioa.

8. 1: Neurotransmisorea 2: Hartzailea 3: G proteina 4: G proteina aktibatua 5: Entzima: Adenilziklasa 6: Proteina kinasa

9. 1: AMPz 2: Proteinkinasa 3: Azetilkolina 4: Fosfolipasa C 5: Fosfolipasa A

10. a: Neurotransmisorea b: Hartzailea c: G proteina d: Adenilziklasa e: Proteina kinasa f: Proteina erregulatzailea g: RNA h: Proteina sintetizatu berria.

1: Neurotransmisorearen lotura 2: G proteinak Adenilziklasa aktibatzen du.

11. d)

12. a), b) eta c)


13. a)

14. Mintza hiperpolarizatu egingo da.

15. a) 1: hartzaile nikotinikoa azetilkolinaren mendeko erreten ioinikoa da, eta hartzaile muskarinikoa, aldiz, metabotropikoa da.

2: Hartzaile nikotinikoa aktibatuz gero, neurona postsinaptikoa aktibatu egiten da, eta, hartzaile muskarinikoa aktibatuz gero, neurona postsinaptikoa inibitu egiten da.

b) 1: GABA-A hartzailea GABA mendeko erreten ionikoa, eta GABA-B, aldiz, metabotropikoa da. 2: GABA-A eta GABA-B hartzaileak aktibatuz gero, neurona postsinaptikoa inibitu egiten da.

16. Potentzial postsinaptikoak dendritetatik abiaturik somatik abiaturik baino bide luzeagoa egin behar du kono axonikoraino heltzeko, eta, pasiboki garraiatzen denez, potentzial postsinaptiko hori gutxituz joango da.

17. 1: Dibergentzia 2: Konbergentzia 3: 2. efektore-sistema 4: 3. efektore-sistema 5: efektore-sistema.

18. 1: Suntsiketa entzimatikoa arraildura sinaptikoan 2: Birkaptazioa egitura presinaptikoan 3: Birkaptazioa gliako zeluletan 4: Barreiadura 5: Suntsiketa entzimatikoa egitura presinaptikoan.

19. 1., 3., 4. eta 7. erantzunak dira zuzenak.

20. 2., 4., 5. eta 7. erantzunak dira zuzenak.

21. A irudia: b) B irudia: c).

22. c)

23. 1: Autohartzailea 2: Heterohartzailea 3: Hartzaile postsinaptikoa.

24. c)

25. 2., 3. eta 5. erantzunak dira zuzenak.

26. 1., 2. eta 6. erantzunak dira zuzenak.

27. b)

4

NEUROTRANSMISOREAK. SINAPSIAREN FARMAKOLOGIA

NEUROTRANSMISOREAK. Sinapsiaren farmakologia 57

Giza entzefaloan, neurotransmisore izeneko gai kimikoak askatuz komunikatzen dira neurona gehienak.

Neurotransmisore gisa identifikaturiko lehen gai kimikoa azetilkolina izan zen; XX. mendeko lehen hamarkadan gertatu zen hori. Otto Loewik azaldu zuenez, nerbio bagoak gai kimiko bat askatuz kontrolatzen zuen maiztasun kardiakoa. Geroago egiaztatu zen gai kimiko hori azetilkolina zela, eta ez zuela bakarrik bihotzean eragiten, baita nerbio-sistema zentraleko eta periferikoko beste ataletan ere.

1950eko hamarkadarako, neurotransmisore-zerrenda asko zabaldu zen. Gaur egun, ez da ezagutzen neurotransmisoreen kantitate zehatza, baina ehunetik gora direla pentsatzen da. Nerbio-sistemako gai kimiko bat neurotransmisore dela esateko, zenbait irizpide bete behar dira:

1) Molekula neurona presinaptikoan sintetizatu eta metatu behar da.

2) Molekula kitzikaduran zehar askatu behar da, hau da, despolarizazio presinaptikoaren erantzun gisa.

3) Molekularen hartzaile espezifikoek zelula postsinaptikoan egon behar dute, bien interakzioaren ondorioz erantzun postsinaptiko bat sorrarazteko.

Baldintza horiek betetzeak argi eta garbi adierazi behar liguke substantzia bat neurotransmisore gisa erabiltzen dela sinapsian. Hala ere, zenbait zailtasun praktikok irizpide horiek erabiltzea (aplikatzea) eragozten dute, eta, horregatik, substantzia batzuen kasuan, oraindik argitzeko dago neurotransmisore diren ala ez.

Ezagutzen diren neurotransmisoreak bi kategoriatan sailkatu daitezke, tamainan oinarrituz. Neuropeptidoak tamaina handiko molekula transmisoreak dira, eta 3-36 aminoazidoz osaturik daude. Beste kategorian, berriz, molekula txikiko neurotransmisoreak daude, eta lau motatan banatzen dira: monoaminak, aminoazidoak, oraintsu aurkitu diren gas disolbagarriak eta azetilkolina.

4.1 MONOAMINAK

Monoaminak aminoazido batetik abiaturik sintetizatzen dira; hortik izena. Haien efektuak ez dira zehatzak, lausoak (zehaztugabeak) baizik. Neurona monoaminergikoen gorputz neuronalak multzo txikitan azaltzen dira; garun-enborrean, batez ere. Gehienetan, haien axoiak oso adarkatuak eta zabalduak izaten dira, eta handik monoaminak askatzen dira (askatu eta garuneko hainbat tokitara zabaltzen dira) modu barreiatuan.

Bost monoamina ezagun daude: hiru katekolamina (dopamina, noradrenalina eta adrenalina), serotonina eta histamina.

Katekolaminak aitzindari komun batetik eratortzen dira, tirosina aminoazidotik. Katekolaminen sintesiaren lehen pausoa tirosina hidroxilasa entzimak katalizatzen du, eta, ondorioz, L-DOPA sortzen da (dihidoxifenilalanina). Entzima horrek katekolaminen sintesi-abiadura mugatzen du.

Dopamina (DA)

Dopamina, L-DOPAtik abiaturik, DOPA deskarboxila entzimaren eraginez sintetizatzen da. Entzefaloko toki askotan egon arren, dopamina daukan entzefaloko arearik garrantzitsuena substantzia beltza da, zeinak funtsezko zeregina baitu mugimenduaren kontrolean. Parkinson eritasunean, substantzia


beltzeko neurona dopaminergikoak (dopamina askatzen dutenak) endekatuz doaz, eta nahaste motor identifikagarri batera eramaten dute. DOPA administratzea da Parkinson eritasunaren tratamendurako estrategia bat; hala, areagotu egiten da DAren sintesia oraindik bizirik dauden neuronetan, eta areagotu egingo da askatzeko moduan egongo den DA kantitatea. Dopamina ugari duen entzefaloko beste eremu garrantzitsu bat, substantzia beltzetik gertukoa, eremu tegmental bentrala da. Hortik zabaltzen diren axoiak garuneko hainbat tokitara heltzen dira, eta, haien funtzioen artean, “sari” sistemako zati garrantzitsua izatea dago. Horrez gainera, eremu tegmental bentraleko proiekzio dopaminergiko batzuen aldaketak psikosiarekin erlazionatu dira.

Noradrenalina (Norepinefrina, NE)

Noradrenalina sintetizatzen duten neuronek dopamina beta-hidroxila entzima daukate, zeinak noradrenalinaren ekoizpena katalizatzen baitu dopaminatik abiaturik. Neurona noradrenergikoen gorputz neuronal ia guztiak garun-enborreko Locus Coeruleus nukleoan daude. Haien axoiak, oso adarkatuak, mesentzefaloko eta telentzefaloko toki askotara proiektatzen dira. Loa eta beila (iratzar-egoera) modulatzeko oso garrantzitsuak dira neurona horiek. Kinada sentsorial berriek eta mingarriak ez diren ustekabeek neurona noradrenergikoak aktibatzen dituzte. Hala, gertaera interesgarrien aurrean, Locus Coeruleus-ek hartzen du parte inguruneko garunaren iratzartze orokorrean. Egoera afektiboak kontrolatzen ere parte hartzen du.

Adrenalina (Epinefrina, E)

Beste katekolaminak baino askoz ere kantitate txikiagoan azaltzen da entzefaloan. Adrenalina sintetizatzeko, neuronek feniletanolamina-N-metiltransferasa entzima eduki behar dute. Ez da ezagutzen entzefaloko neurona adrenergikoen funtzioa.

Katekolaminen ekintzak birkaptazioaren bitartez bukatzen dira arraildura sinaptikoan. Birkaptazioa Na+

ioiaren mendeko proteina garraiatzaile espezifikoen bidez gertatzen da. Pauso hori aldatu daiteke hainbat drogaren bitartez; kokainak eta anfetaminek eragin hori dute, hain zuzen ere. Katekolaminak, axoian sartzen direnean, besikula sinaptikoetara sar daitezke berriro erabiliak izateko, edo entzimatikoki suntsitu daitezke, MAO (monoamino oxidasa) entzimaren eraginez.

Serotonina (5-HT)

Aminen taldeko beste neurotransmisorea, serotonina, 5-hidroxitriptamina ere deitzen da, eta, laburtuz, 5-HT. Triptofano aminoazidotik eratorria da. Kantitate oso txikian egon arren, oso zeregin garrantzitsua du aldartea, jokabide emozionala eta loa kontrolatzen dituzten garuneko sistemetan.

Serotoninaren sintesia bi pausotan gertatzen da. Lehen pausoan, triptofanoa bitarteko aminoazido bihurtzen da, 5-hidroxitriptofano (5-HTP), eta, bigarren pausoan, 5-HTP deskarboxilasa entzimaren bitartez, 5-HTP serotonina bihurtzen da.

Axoiaren bukaeratik askatu ondoren, garraiatzaile espezifiko baten bidez kanporatzen da serotonina arraildura sinaptikotik. Berriro egitura presinaptikoko zitosolean dagoenean, besikuletan sartuko da berriz edo MAO entzimak suntsituko du. Serotoninaren birkaptazio-prozesua, katekolaminenaren antzera, sentikorra da zenbait droga edo farmakoren aurrean. Adibidez, farmako antidepresibo batzuk, klinikoki oso eraginkorrak, serotoninaren birkaptazioaren inibitzaileak dira. Beraz, esan dezakegu serotoninak aldartea eta jokabide emozionala kontrolatzen parte hartzen duela.


Serotonina garun-enborreko neurona multzo txiki batzuetan dago, errafeko nukleoetan. Zelula horiek proiekzio zabalduak bidaltzen dituzte telentzefalora eta dientzefalora, eta loan eta beilan ere eragina dute.

Locus Coeruleus eta errafeko nukleoak goranzko sistema erretikulatu aktibatzailearen parte dira, eta prosentzefaloa kitzikatzeko eta esnatzeko zentro erretikulatua osatzen dute.

Histamina

Aspaldidanik dakigu histamina erreakzio alergikoen erantzunetan askatzen dela mastozitoetan eta plaketetan. Hala ere, duela gutxi hartu da amina hori neurotransmisore gisa. Histidina aminoazidotik ekoizten da, histidina deskarboxilasa entzima dela medio. Hipotalamoan, ugari azaltzen da. Handik, neurona histaminergikoek proiekzioak bidaltzen dituzte entzefaloko toki guztietara. Histaminaren funtzioa ezezaguna da oraindik.

4.2 AMINOAZIDOAK

Glutamato, (Glu), glizina (Gli) eta azido gamma-aminobutiriko (GABA) aminoazidoek parte hartzen dute nerbio-sistema zentraleko sinapsi gehienetan.

Glutamatoa

NSZko ia neurona kitzikatzaile guztiak glutaminergikoak dira. Glutamatoak funtsezko papera betetzen du neurologia klinikoan, lesio neuralen ondorioz gertatzen diren zelulaz kanpoko glutamato-kontzentrazio handiak oso toxikoak baitira neuronentzat.

Bukaera sinaptikoetako glutamatoaren aitzindari nagusia glutamina da. Egitura presinaptikoan glutamato bihurtzen da, glutaminasa entzimaren bitartez. Neuronaren aldameneko gliako zeluletatik lor daiteke glutamina. Glutamatoaren ekintzak birkaptazioaren bitartez amaitzen dira. Neurona presinaptikoan nahiz gliako zeluletan aurkitzen diren proteina garraiatzaileek hartzen dute parte birkaptazioan. Oroimenaren funtzioetan paper garrantzitsua jokatzen duela pentsatzen da, epe luzerako potentziazio-prozesu baten bitartez. Gehiegizko transmisio glutamatergikoak neuronaren heriotza ekar dezakeela pentsatzen da, eta hori litzateke, batzuen ustez, hainbat nahaste neurologiko eta psikiatrikoren oinarria. Adibidez, glutamatoaren toxikotasunak pixkanakako neurodegenerazioa eragingo luke Alzheimer-en eritasunean.

Glizina

Jakina da glizinak bizkarrezur-muinean duela funtzio inibitzailea, baina haren metabolismoari buruz ezjakintasun handia dago. Dakigunez, sintesirako bide bat serina aminoazidotik abiatzen da, baina bide gehiago ere egon daitezke. Muineko funtzio inibitzailea izateaz gain, gaur egun, badakigu glizinak transmisio glutamatergikoa erraztu dezakeela garun frontalean.

Azido gamma-aminobutirikoa (GABA)

Entzefaloko neurona inibitzaile gehienek GABA erabiltzen dute neurotransmisore gisa. Zirkuitu lokaletako interneuronetan azaltzen da batez ere, nahiz eta zerebeloko neurona batzuek proiekzio gabaergiko luzeak izan. Sintesia glutamatotik abiatuta gertatzen da, azido glutamiko deskarboxilasa


(GAD) entzimaren bitartez. Sinapsitik kanporatzeko bidea glutamatoarenaren antzekoa da; GABA birkaptatzeko proteina garraiatzaileak neuronek nahiz gliako zelulek dituzte. Gero, GABA jaso duten egitura horietan, suntsiketa entzimatikoa gertatzen da. GABA neurotransmisorearen edukia asko murrizteak eta ondorengo inibizioaren galerak konbultsioak eragin ditzake, eta, kasurik larrienetan, heriotza gerta daiteke.

4.3 AZETILKOLINA

Azetilkolina, Loewi-ren “bagoaren substantzia”, lotura neuromuskularretako eta nerbio-sistema autonomo periferikoko gongoil sinpatiko eta parasinpatikoetako neurotransmisorea da. Nerbio-sistema zentraleko toki ugaritan askatzen den arren, atal horretan betetzen duen funtzioa ez da hain ondo ezagutzen. Neurona kolinergikoak dituzten bi multzo garrantzitsu garun-enborreko tegmentuko nukleoak eta entzefaloaren aurreko Meynert-en nukleoak dira (nukleo basalak). Azken urteetan, interes berria sortu da nukleo basalek eta haien proiekzioek osatzen duten sistemaren inguruan, Alzheimerren eritasunean hiltzen diren lehen neuronak sistema horretakoak direla jakin denean. Dena den, Alzheimerren eritasunean, neuronen heriotza zabal bat ematen da, eta ez da lotura espezifikorik aurkitu neurona kolinergikoen eta nahastearen artean. Beste neurotransmisore batzuekin batera azetilkolinak garunaren kitzikakortasun orokorrean parte hartzen duela uste da, eta ikaskuntzan eta oroimenaren eraketan paper garrantzitsu bat jokatzen duela pentsatzen da.

Azetilkolina bukaera sinaptikoetan sintetizatzen da, azetil-CoAtik eta kolinatik abiatuta, kolina azetiltransferasa entzimaren bitartez (KAT). Haren ekintza sinaptikoaren amaiera ez da gertatzen, beste neurotransmisore txikien kasuan bezala, azetilkolinaren birkaptazioaren bitartez, inaktibazio entzimatikoaren bitartez baizik. Horretarako, arraildura sinaptikoan dagoen entzima espezifiko batek ―azetilkolinesterasak― azetilkolina hidrolizatzen du, eta, hala, azetatoa eta kolina lortzen dira.

Kolina, aldiz, egitura presinaptikoan birkaptatu daiteke.

Organofosforatuak azetilkolinesterasari eragiten dioten farmako batzuk dira. Entzima inibitzen dutenez, azetilkolina metatzen dute arraildura sinaptikoan. Ondorioz, zelula postsinaptikoa (muskulua) despolarizatua mantentzen da denbora luzean, eta sentigogor bihurtzen da azetilkolinaren hurrengo askatzearen aurrean; horrek paralisi neuromuskularra sortzen du. Ekintza hori hilgarria izan daiteke; intsektizida asko organofosforatuak dira, hain zuzen ere.

4.4 GAS DISOLBAGARRIAK: OXIDO NITRIKOA (NO)

Duela gutxi ezagutu da NO-aren funtzio transmititzailea. Ez da nerbio-sistemako neurotransmisore klasiko bat. Bizitza motzeko erradikal bat da, ez da exozitosi bitartez askatzen eta ez die mintzetara loturik dauden hartzaileei eragiten. Horren ordez, mintzean zeharreko barreiaduraren bitartez eragiten die inguruko neuronei. Neurotransmisore gisa nahiz bigarren mezulari gisa joka dezake. Dirudienez, faktore kritikoa da eritasun neurodegeneratiboen etiologian.


4.5 NEUROPEPTIDOAK

Peptido askoren funtzio hormonala ondo ezagutzen da; batez ere, hipotalamokoena eta hipofisikoena. Gaur egungo teknikei esker, egiaztatu da neurotransmisore-funtzioa ere betetzen dutela eta, askotan, molekula txikiko neurotransmisoreekin batera askatzen direla. Horrelako 50 bat peptido ezagutzen dira, eta, neurotransmisioan paper bat jokatzen dutenez, neuropeptido izena eman zaie. Beste neurotransmisoreekin batera, emozioak modulatzen parte hartzen dute eta, batzuk, P substantziak eta peptido opioideak adibidez, minaren pertzepzioan inplikaturik daude. Beste batzuek –adrenokortikotropina eta beta-endorfina, esate baterako– estresaren aurrean izango diren erantzunak erregulatzen dituzte.

Peptido opioideak hiru multzotan sailkatzen dira: endorfinak, entzefalinak eta dinorfinak. Endorfinak opiazeo endogenoak dira (literalki, gorputzean ekoizten diren opioaren antzeko substantzia kimikoak). Opiazeoen ondorioak (opio, morfina eta heroinarenak, adibidez) garuneko hartzaile espezifikoekin elkartzean gertatzen zirela jakitean, hartzaile horiekiko gai endogenoen bilaketa hasi zen, eta horrela aurkitu ziren endorfinak. Peptido opioideak entzefalo osoan banatuak azaltzen dira, eta nerbio-sistemaren depresoreak dira, eskuarki. Analgesia eragiten duten sistemak aktibatzen dituzte, eta akupunturak eragindako analgesiaren azpimekanismoan parte hartzen dutela uste da. Horrez gainera, plazeraren esperientzian parte hartzen duten sistema neuronalak ere aktibatzen dituzte. Efektu horiek izango dira, agian, opiazeoak mendekotasun-sortzaile izatearen arrazoia.

P substantzia hipokanpoan eta garun-azalean azaltzen da; baita minaren informazioa daramaten nerbio periferikoen aferentzietan ere. Hau da, zentzumen-neurotransmisorea da bizkarrezur-muinean. Maila horretan, interneuronek jariaturiko peptido opioideek neurotransmisore hori askatzea galaraz dezakete, eta, ondorioz, oinazea gutxitu; hau da, efektu analgesikoa sor dezakete.

(Ariketak: 1., 2., 3., 4. eta 5. galdera)

4.6 TRANSMISIO SINAPTIKOAREN FARMAKOLOGIA

Gaur egun, psikobiologiaren ikerketetako gai garrantzitsuenetariko bat transmisio sinaptikoa aldatzen duten farmakoen efektu psikologikoak aztertzea da. Ikerketa horiek asko irakatsi digute prozesu psikologikoen oinarri neuronalez eta, gainera, nahaste psikologikoen tratamendu farmakologiko eraginkorrak aurkitzera eraman gaituzte.

Farmakoek batez ere bi motatako efektuak dituzte transmisio sinaptikoan: erraztu edo inibitu egiten dute transmisioa. Neurotransmisore baten efektuak areagotzen dituen farmakoa neurotransmisore horren agonista dela esaten da. Neurotransmisorearen efektuak inibitzen dituen farmakoa, ostera, haren antagonista izango da.

Nola aldatzen dute farmakoek transmisio sinaptikoa?

Farmakoek ez dute ekintza-mekanismo bakarra. Transmisio sinaptikoaren hainbat etapatan eragin dezakete. Neurotransmisore guztien sintesia, askatzea eta ekintza berdinak izan ez arren, zenbait etapa edo urrats komunak izaten dira gehienentzat: 1) neurotransmisorearen sintesia, 2) besikuletako metaketa, 3) zitoplasman, besikuletatik kanpo dagoen edozein neurotransmisoreren suntsiketa, 4) exozitosia, 5) atzerako elikadura inibitzailea, autohartzaileen bitartez, 6) hartzaile postsinaptikoen


aktibazioa, eta 7) neurotransmisorearen inaktibazioa. Farmakoek urrats horietan eraginez aldatzen dute transmisio sinaptikoa:

1) Neurotransmisorearen sintesia alda dezakete, sintesirako molekula aitzindariaren kantitatea areagotuz (agonista) edo sintesirako entzimak suntsituz (antagonista).

2) eta 3) Besikuletatik neurotransmisoreak kanporatu ditzakete zitoplasmako entzimen bitartez suntsituak izan daitezen (antagonistak), edo, bestela, zitoplasmako entzima horiek suntsitu edo inibitu ditzakete (agonistak).

4) Bukaerako botoietatik neurotransmisoreak askatzea areagotu (agonista) edo gutxiagotu (antagonista).

5) Autohartzaileak blokeatu neurotransmisoreak askatzeko efektu inibitzailea eragozteko (agonista), edo autohartzaileak aktibatu neurotransmisoreak askatzea inibitzeko (antagonista).

6) Hartzaile postsinaptikoak aktibatu (agonista), edo neurotransmisorearen loturagunea blokeatu, eta, ondorioz, haren efektuak eragotzi (antagonista).

7) Neurotransmisorearen inaktibazioa galarazi tarte sinaptikoan (agonista), edo inaktibazioa erraztu (antagonista).

4.6.1 FARMAKO PSIKOAKTIBOAK. ADIBIDE BATZUK

Antzinatik erabili izan dira substantzia psikoaktiboak helburu terapeutikoekin (nahaste mentalen tratamenduan) nahiz beste helburu batzuekin (egoera mentalak aldatzeko, erritoetan, plazera lortzeko...). Adibide gisa, batzuk aipatuko ditugu:

Kokaina

Katekolaminen agonista bat da. Dopaminaren eta noradrenalinaren aktibitatea areagotzen du, arraildura sinaptikotik bukaera presinaptikorako haien birkaptazioa inibitzean (goiko 7. urratsa aldatzen du). Beraz, garunean kokaina-mailak altuak direnean, dopamina eta noradrenalina molekulek, sinapsian askatzen direnean, hartzaile postsinaptikoak aktibatzen jarraitzen dute luzaro, haiek inaktibatzeko bide nagusia (birkaptazioa) blokeaturik dagoelako. Horrek hainbat efektu psikologiko eragiten ditu: euforia, apetituaren galera eta insomnioa, besteak beste. Halaber, kokainaren gaitasun mendekotasun-sortzailearen erantzule da.

Antidepresiboak

Depresioaren tratamendurako farmako mota ugari dago. Lehenengo erabiltzen hasi ziren antidepresiboek monoaminen suntsiketa entzimatikoa galarazten dute, MAO entzima inibituz (goiko 3. eta 7. urratsak aldatzen dituzte). Hala, monoaminen aktibitatea areagotzen dute, batez ere noradrenalinarena eta serotoninarena. Beste antidepresibo berriagoek monoaminen birkaptazioa galarazten dute, eta, askotan, espezifikoki monoamina mota bakar batena; horren ondorioz, aktibitatearen denbora luzatzen da.


Bentzodiazepinak

Klordiazepoxidoa (Librium izenarekin merkaturatua) eta diazepam (Valium izenarekin merkaturatua) bentzodiazepinen multzoko farmakoak dira. Bentzodiazepinek efektu antsiolitikoak (antsietatea gutxitzen dute, baregarriak dira), lasaigarriak (loaren induktoreak, bultzatzaileak, eragileak) eta konbultsioen kontrakoak dauzkate. GABAren agonista gisa jokatuz eragiten dute antsiolitiko moduan (goiko 6. urratsa aldatzen dute). Bentzodiazepinak GABAren hartzaileen azpimota espezifiko bati lotzen zaizkio: GABA-A hartzaile ionotropikoari; hala ere, beren efektu agonista ez dute lortzen GABA molekulek lortzen duten antzera. Bentzodiazepinen molekulak ez dira lotzen GABA-A hartzailean GABA molekulak lotzen diren leku berean. Aldiz, hartzailearen beste toki batean lotzen dira; hori egitean, GABAren molekulak errazago lotzen zaizkie hartzailean dagozkien leku espezifikoei (GABA molekulen hartzaileekiko lotura errazten dute) eta, beraz, kloro ioien sarrera areagotzean eta mintza hiperpolarizatzean, GABAren efektu inibitzaileak gehitzen dituzte.

Atropina

Ikerketan eta medikuntzan erabiltzen diren farmako asko helburu terapeutikoarekin eta atsegin hartzeko helburuarekin luze erabili izan diren landare-estraktuak dira. Hala, adibidez, Hipokratesen garaian, greziarrek belladonna landarearen estraktuak kontsumitzen zituzten urdaileko ondoezak sendatzeko eta erakargarriago egoteko. Emakume greziarrek begi-niniak zabaltzeko erabiltzen zituzten estraktu horiek, ederragoak azaltzeko (belladona-ren esanahia “emakume ederra” da). Belladonaren osagai aktiboa atropina da. Hartzaileen blokeatzailea da, eta azetilkolinaren hartzaile metabotropikoen azpimota bati lotzean –hartzaile muskarinikoari– lortzen du efektu antagonista (goiko 6. urratsa aldatzen du). Hartzaile muskarinikoa blokeatzean, ez dio uzten azetilkolinari hartzaileen gain efektuak eragiten.

Atropinak, dosi altuetan, efektu kaltegarriak eragiten ditu oroimenean, entzefaloan dauden hartzaile muskarinikoen bitartez. Atropinaren efektu hori izan zen, hain zuzen ere, azetilkolinak oroimeneko prozesuetan parte hartzen zuela adierazi zuen lehenetariko gakoa.

Kurare

Hegoamerikako indiarrek denbora luzean erabili dute kurarea ―zurezko landare igokari mota baten estraktua― animaliak ehizatzeko. Atropinak bezala, kurareak ere sinapsi kolinergikoetako hartzaileak blokeatzen ditu, azetilkolinaren beste hartzaile mota batean eragiten duen arren: hartzaile nikotiniko izeneko azpimota ionotropiko batean. Hartzaile nikotinikoekin elkartzean, kurareak lotura neuromuskularreko transmisioa galarazten du, eta horrek, arnasa eragozten duenez, paralisia eta heriotza ekar ditzake. Batzuetan, kurarea ebakuntza kirurgikoetan erabiltzen da ebakuntzan zehar muskuluak uzkur ez daitezen; horrelako kasuetan, pazientearen arnasa artifizialki mantendu behar da. Hartzaile horietako batzuk muskarinari eta beste batzuk nikotinari lotzen zitzaizkiola ikusi zenean ezagutu zen hartzaile kolinergikoen izaera; hortik datorkie izena, hain zuzen ere.

(Ariketa: 6., 7., 8., 9., 10. eta 11. galdera)


GALDERAK

1. Neurotransmisoreen sailkapena. Beheko taulan dauden hutsuneak bete:

2. kus eskemak eta erantzun galderei:

A) Zer adierazten dute “?” ikurrek (1,2,3,4 eta 5)? B) Zein molekula mota dira a, b, c, d eta e? Zein funtzio betetzen dute?

3. Aukera itzazu esaldi zuzenak:

a) Locus Coeruleus-a gorputz neuronal serotonergikoen kokapen garrantzitsuena da. b) Locus Coeruleus-a gorputz neuronal noradrenergikoen kokapen garrantzitsuena da. c) Errafeko nukleoak gorputz neuronal dopaminergikoen kokapen garrantzitsuena dira. d) Eremu tegmental bentrala gorputz neuronal dopaminergikoen kokapen garrantzitsuenetarikoa

da.

4. Sinapsi katekolaminergikoen bukaera:

a) Barreiadura bitartez gertatzen da. b) Arraildurako suntsiketa entzimatikoaren bitartez gertatzen da. c) Birkaptazioaren bitartez gertatzen da.

a b c Tirosina hidroxilasa ? ? Tirosina L-DOPA ? NE 1 2 3

d e Triptofano 5-hidroxilasa ? Triptofanoa 5-HTP ? 4 5

MONOAMINAK

GAS DISOLBARRIAK

AZETILKOLINA

NORADRENALINA

GLUTAMATO

EZ-PEPTIDIKOAK

.................

PEPTIDIKOAK


5. Aukera itzazu transmisio kolinergikoari buruzko esaldi zuzenak:

a) Lotura neuromuskularrean bakarrik gertatzen da. b) Bihotzean bakarrik gertatzen da. c) Garuneko oroimenaren sistema neuronaletan bakarrik gertatzen da. d) Garuneko sare-sisteman gertatzen da e) Beti kitzikatzailea da. f) Parte hartzen duten hartzaileak muskarinikoak direnean, inibitzailea izan daiteke. g) Parte hartzen duten hartzaileak nikotinikoak direnean, kitzikatzailea da. h) Lotura neuromuskularrean, bihotzean nahiz garuneko oroimenaren sisteman gertatzen da.

6. Eskeman azaltzen diren hutsuneak bete eta adierazi zer egingo lukeen sinapsiaren atal bakoitzean farmako agonista batek (A) eta antagonista batek (B):

7. Gai psikofarmakologikoek modu hauetan eragiten dute:

a) Entzimak inibitzen b) Hartzaileak antagonizatzen c) Hartzaileak suspertzen


8. Erabilera terapeutikoa duten hainbat drogak (bentzodiazepinak, morfina) zein bestelako erabilera batzuk dituztenek (heroina, kanabisa) garunean naturalki dauden neurotransmisoreen antzera jokatzen dute. (Egia ala gezurra).

9. Zein farmako mota erabiltzen dira depresioaren tratamendurako? Zer dute komunean denek?

10. Psikiatrek askotan aipatzen dute dopaminaren hipotesia eskizofrenia azaltzeko. Hipotesi horretan oinarritzen bagara, zein farmako mota erabiliko dugu eskizofreniaren tratamendurako?

11. Elkar itzazu lau zutabeetako terminoak:

Kokaina GABA Paralisi muskularra Agonista Atropina Dopamina Analgesia Agonista Kurare Neuropeptido NSZren estimulazioa Agonista Diazepam Azetilkolina Efektu antidepresiboa Antagonista Morfina Serotonina Oroimena Antagonista Fluoxetina Azetilkolina Efektu antsiolitikoa Agonista Kokaina

Atropina

Kurare

Diazepam

Morfina

Fluoxetina


ERANTZUNAK

1.

2. A) ? ikurrek adierazten dutena: 1: DOPA-deskarboxilasa 2: Dopamina 3: Dopamina beta-hidroxilasa 4: 5-HTP deskarboxilasa 5: serotonina (5-HT). B) Proteinak dira eta funtzio entzimatikoa dute.

3. b) eta d).

4. b) eta c).

5. f), g) eta h).

6. A) Efektu agonista: 1. Neurotransmisoreen sintesia areagotu (adibidez, prekurtsore kantitatea gehituz) 2. Neurotransmisore kantitatea gehitu, entzima suntsitzaileak inibituz. 3. Neurotransmisoreen askatzea gehitu. 4. Autohartzaileen efektu inibitzailea galarazi. 5. Hartzaile postsinaptikoak aktibatu. 6. Birkaptazioa inibitu. B) Efektu antagonistak: 1. Neurotransmisoreen sintesia inibitu (adibidez, sintesirako entzimak suntsituz). 2. Besikulak suntsitu, neurotransmisoreak aske geratzen direnean entzimen bitartez suntsitzeko. 3. Neurotransmisoreen askatzea inibitu. 4. Autohartzaileak aktibatu, neurotransmisorearen askatzea inibutuz. 5. Hartzaile postsinaptikoak blokeatu, neurotrasmisoreen ekintza inibituz.

7. a), b) eta c).

ADRENALINA

DOPAMINA

SEROTONINA

AMINOAZIDOAK GABA

GLIZINA

NO

PEPTIDO OPIOIDEOAK

P SUBSTANTZIA

ACTH MONOAMINAK

GAS DISOLBARRIAK

AZETILKOLINA

NORADRENALINA

GLUTAMATO

EZ-PEPTIDIKOAK

.................

PEPTIDIKOAK


8. Egia

9. Antidepresiboak MAOren inibitzaileak eta monoaminen birkaptazioaren inibitzaileak dira. Denek transmisio monoaminergikoa areagotzen dute.

10. Antagonista dopaminergikoak.

11. Kokaina Dopamina NSZren estimulazioa Agonista Atropina Azetilkolina Oroimena Antagonista Kurare Azetilkolina Paralisi muskularra Antagonista Diazepam GABA Efektu antsiolitikoa Agonista Morfina Neuropeptido Analgesia Agonista Fluoxetina Serotonina Efektu antidepresiboa Agonista

BIBLIOGRAFIA

BEAR, M.F.; CONNORS, B.W.; PARADISO, M.A.: Neorociencia. Explorando el cerebro, Masson, S.A., Barcelona, 2002.

DEL ABRIL ALONSO, A.; AMBROSIO FLORES, E.; DE BLAS CALLEJA, M.R.; CAMINERO GÓMEZ, A.A.; GARCIA

LECUMBERRI, C. ETA DE PABLO GONZALEZ, J.M.: Fundamentos biológicos de la conducta. Cuaderno de prácticas, UNED, Madrid, 2002.

PINEL, J.P.J.: Biopsicologia, 4. ediz., Pearson Educación, S.A., Madrid, 2001.

Purves, D.; Augustine, G.J.; Fitzpatrick, D.; Katz, L.C.; LaMantia, A.S eta McNamara, J.O.: Invitación a la neurociencia, Panamericana, Buenos Aires, 2001.

ikasmaterialak.ehu.eus · Edozein zelulatan bezala, mintz neuronalak muga bat osatzen du,...

Documents

Transcript of ikasmaterialak.ehu.eus · Edozein zelulatan bezala, mintz neuronalak muga bat osatzen du,...