Abrazo de las Ciencias: Vida y Cultura (Blog creado por Sebastián Candia Gutierrez, Prof. Biología y Ciencias Naturales)
Neuronas sensitivas del sistema nervioso periferico con sus nucleos a la vista y sus interacciones con otras neuronas para establecer un hermoso circuito.
En principio quisiera agradecerte por el blog. Representa una gran ayuda y colabora con la difusión de la ciencia para aquellos que no tienen a su alcance libros específicos o que quieren un poco más de información; de hecho, fue así que encontré tu blog. Te cuento que estoy estudiando nutrición, más concretamente para las materias de anatomía y fisiología y me resultó muy útil. Realmente genial. Quizás te preguntes porque te escribo contándote esto, es que me parece una injusticia que blogs con tantas pavadas y estupideces se llenen de comentarios y los que realmente valen la pena y tienen mucho tiempo de trabajo invertido, no. Nuevamente te agradezco tu enorme ayuda para la gente que quiere avanzar en sus conocimientos.
Saludos, Valeria.
Sistema neuromuscular: nervios y músculos funcionan armonicamente para dar movimiento y expresión.
Profesor Sebastián Candia G. Profesor de Biología y Ciencias Naturales, P.U.C. Magíster con mención en Biología molecular y celular, U.Chile.
AEP 2005 y rmm 2006. Director de establecimiento municipal 2013 a 2018. Unidad Técnica Pedagógica en Liceo PVH, Quilicura.
La Noradrenalina es recaptada por el terminal presinaptico y luego es destruida por la enzima Monoamina oxidasa (MAO) que es una peptidasa.
La Acetilcolina (Ach) es capturada por la enzima Acetilcolinesterasa (AchE) quien la rompe en Colina y acetato y la recapta al terminal presinaptico para producir nuevamente el neurotransmisor.
Los Neurotransmisores pueden ser recapturaados también por receptores presinápticos y con los cuales va a ejercer una retroalimentación negativa. Así el exceso de NT puede inducir una disminución de la liberación del NT o una disminución de la síntesis del NT.
La Inhibición presináptica: consiste en que la activación de una neurona B, inhibe la liberación de una neurona A. Esta sinápsis es normalmente del tipo axo-axonica. La actividad de la neurona B implica una disminución en la entrada de Calcio o una disminución en la liberación del NT.
La activación de neuronas puede ocurrir por sumación espacial o temporal: a) Sumación espacial: Varias neuronas liberan una cantidad limitada de NT y solo la sumatoria de varios de ellos podrá provocar el potencial de acción en la neurona post-sináptica.
b) Sumación Temporal: La actividad repetitiva de alta frecuenica hace que se estimule y gatille el potencial de acción en la neurona post-sináptica.
En estos casos, el receptor post-sináptico y el canal ionico son la misma entidad. Ejemplo: las neuronas colinergicas (usan Acetilcolina, Ach). Una vez que la Ach se une al receptor de Acetilcolina, el canal se abre inmediatamente, dejando entrar sodio. Una vez que se disocia el neurotransmisor, el canal se cierra automáticamente.
En este tipo de sinápsis, el receptor postsinaptico y el canal ionico son entidades independientes. En algunos casos el AMPc actúa como segundo mensajero, activando proteínas kinasas que fosforilan el canal y de esa manera abrir los canales de sodio. El canal permanecerá abierto mientras permanesca el grupo fosfato. Las proteínas fosfatasas desfosforilan el canal y lo cierran. Ejemplo las neuronas Noradrenérgicas. En la foto se observa la actividad de proteínas G para activar un canal.
PEPS (Potencial Excitatorio Post-Sinaptico): La liberación del NT por parte de la vesícula, activa un receptor excitatorio que puede ser una entidad separada o el mismo canal ionico. En la foto, se observa la activación directa de un canal de sodio activado por ligando. La entrada de Sodio produce una despolarización, un potencial de acción y gatilla un impulso nervioso.
PIPS (Potencial inhibitorio Post-sináptico): La liberación de un NT inhibitorio por parte de la vesícula, activa un receptor inhibitorio el cual puede activar la abertura de un canal de Potasio (sale K+) o una abertura de un canal de Cl- (entra Cl-). En cualquiera de los casos alternativos, pero no simultáneos, el terminal post-sináptico se hiperpolariza y de esta manera bloquea la transmisión sináptica.
Una sinapsis representa en 4 a los neurotransmisores que interactúan con los receptores post-sinapticos.
Los neurotransmisores NT son sustancias producidas selectivamente por una terminación nerviosa para transmitir un impulso nervioso o bloquearlo, mediante receptores específicos. Su naturaleza química es variada y se conocen muchos NT. Veamos algunos:
1) Aminoácidos Glutamato y aspartato: son NT excitatorios del SNC. Están presentes en la corteza cerebral, el cerebelo y medula espinal.
2) GABA (ácido gama-aminobutirico): principal NT inhibitorio cerebral. Se deriva del ácido glutamico. Tras la interacción de GABA con sus receptores específicos, el GABA es recaptado por el terminal y metabolizado.
3) Glicina (aminoácido): Tiene acción similar al GABA pero actua en la medula espinal.
4) Serotonina (5-hidroxitriptamina, 5-HT): existe en protuberancia y mesencefalo. Se deriva del triptofano. Los niveles de 5-HT están regulados por la captación de triptofano y la acción de la monoaminooxidasa (MAO).
5) Acetilcolina (Ach): Presente en neuronas motoras y autonomas. Los niveles de Acetilcolina están regulados por la Acetilcolinesterasa (AchE) y el grado de captación de colina.
6) Dopamina: tras ser liberada, la Dopamina interactúa con los receptores dopaminergicos y el complejo NT-Receptor es captado por las neuronas presinaprticas. La tirosina-hidroxilasa y la MAO regulan los niveles intraneuronales de noradrenalina.
7) Beta endorfina: Es un polipeptido que activa muchas neuronas. El soma produce un gran peptido denominado propiomelanocortina, el precursor de varios neuropeptidos (alfa, beta y gama endorfinas). Tras su liberación e interacción con los receptores opiaceos, se hidroliza por acción de peptidasas en varios peptidos menores y aminoácidos.
8) Dinorfinas: son un grupo de 7 peptidos con una secuencia de aminoácidos similar.
9) Sustancia P: peptido liberado por la acción de estímulos dolorosos aferentes.
10) Noradrenalina: desactivada por MAO
11) Adrenalina: Identica a la hormona de la glándula suprarrenal
12) Encefalinas: peptidos que inhiben impulsos dolorosos.
La sinapsis es la unidad funcional del sistema nervioso. Ella altera y modula los impulsos nerviosos electroquímicos, confieren flexibilidad y capacidad de adaptación a un organo.
Una Sinapsis esta constituida por un terminal pre-sináptico, una hendidura sinaptica y un terminal post-sináptico. Una sinapsis puede ocurrrir entre neurona-neurona, neurona-músculo y neurona-glándula.
Los eventos que ocurren en una sinapsis son: 1) Un impuso nervioso que viaja por un axón alcanza el terminal presinaptico. 2) El cambio en el potencial de membrana abre canales de Calcio 3) El Calcio entra al terminal presinaptico y colabora fusionando las vesículas con la membrana plasmatica. 4) La fusión de vesículas libera el Neurotransmisor, que difunde libremente por el espacio sinaptico. 5) El neurotransmisor llega hasta el terminal post-sinaptico e interactua con un receptor específico. 6) La unión neurotransmisor - receptor modifica la estructura tridimensional del receptor y sufre un cambio conformacional que estimula a un canal de sodio a abrirse. 7) La entrada de Sodio provoca una despolarización de la membrana y se gatilla un nuevo potencial de acción. 8) Un potencial de acción gatilla un nuevo impulso nervioso que avanza en la nueva neurona.
1) Conducción contínua: Una neurona con su axón desnudo (sin mielina), hará que la onda del impulso nervioso viaje de sitio en sitio de manera más lenta, porque la concentración de canales de sodio es menor. Los potenciales de acción se activan en cada sitio vecino inmediato al anterior.
2) Conducción saltatoria: El potencial de acción "salta" de un nodo de Ranvier a otro, por lo cual el proceso es más rápido. Normalmente la concentración de canales de sodio en los nodos de Ranvier es mucho mayor en este tipo de Neuronas mielinicas.
Los reflejos son respuestas automáticas, rápidas y predecibles frente a cambios en el ambiente y que ayudan a mantener las condiciones del medio interno de nuestro organismo dentro de rangos normales.
El Circuito más simple se denomina "arco reflejo" y constituye la unidad básica de la actividad nerviosa.
Los componentes del arco reflejo son:
1. Receptor: corresponde a las dendritas de una neurona sensitiva o una estructura asociada que detecta un estímulo específico desencadenando uno o más impulsos nerviosos.
2. Neurona sensitiva o aferente: Conduce el impulso nervioso hasta el centro integrador.
3. Neurona de asociación: Conecta las neuronas sensitiva y motora.
4. Centro integrador: región del sistema nervioso (medula espinal o cerebro) que analiza la información para elaborar una respuesta.
5. Neurona motora o eferente: conduce el impulso nervioso hasta un efector.
6. Efector: Estructura que responde al impulso nervioso (músculo esqueletico, músculo liso, cardiaco o una glándula).
Un potencial de acción se da sólo cuando un estímulo es suficientemente grande para superar un cierto umbral y en ese caso los iones sodio entran en gran magnitud, provocando una despolarización de la membrana. El sodio entra y entra hasta invertir las cargas a través de la membrana y luego llega hasta un potencial positivo (+30 mV). Ya antes de llegar a ese potencial máximo, los canales de sodio se va cerrando y los canales de potasio se van abriendo, provocando una salida masiva de potasio hacia el exterior mientras los canales de sodio se encuentran cerrados. La salida de potasio restaura las cargas de la membrana (repolarización), hasta hiperpolarizar (-80mV) la membrana, debido al exceso de potasio que sale al exterior. En ese momento pasa a tomar importancia la acción de la bomba Na-K ATPasa que devuelve los iones hacia sus distribuciones originales y el potencial vuelve al de reposo.
Los canales ionicos son proteinas integrales de membrana, con gran cantidad de aminoácidos apolares que interactuan con la membrana y pueden formar una estructura globular con una forma de tunesl en su interior. Al interior del tunel existen aminoácidos cargados que interactuan con los iones que lo atraviesan de manera específica. Cada canal tiene una especificidad para un ión determinado. Estos canales se clasifican como dependientes de potencial y dependientes de un ligando.
a) Canales dependiente de potencial: se abren o cierran cuando una diferencia de potencial a través de la membrana los estimula. Aminoácidos cargados son los que "sienten" el potencial y se mueven, moviendo con esto a la proteína entera (proteína Alosterica).
b) Canales dependiente de ligando: se abren o se cierran dependiendo de la presencia o no de una molecula que se une a su estructura con cierta afinidad. La unión del ligando (hormona, ion) tiene una cierta cinetica de unión que le permite abrir un tiempo breve los canales, para luego cerrarse.
El potencial de membrana hace referencia a la diferencia de caragas eléctricas a través de la membrana plasmatica. Fuera de la membrana esta cargado positivamente debido a los iones Na+ y Ca2+ en grandes concentraciones y por dentro de la membrana es negativo debido a grupos cargados negativamente en el citoplasma.
El potencial de membrana o de reposo depende de:
a) La redistribución de los iones a través de la membrana. El Na+ y Ca+2 son más abundantes afuera. El K+, PO4-, SO4- y Cl- es más abundante adentro.
b) la acción de la bomba Na-K ATPasa. La bomba tira 3 sodios hacia afuera y 2 potasios hacia adentro simultáneamente, por eso se carga positivo afuera.
c) los canales de K siempre abiertos. El potasio sale por los canales abiertos atraido por el gradiente químico y luego incrementa la repulsión electrica con los iones de sodio, incrementandose el gradiente electrico que repele al potasio. Se crea un equilibrio entre ambos gradientes y el potasio deja de salir quedandose más concentrado en el interior de la celula.
El potencial es de alrededor de -75 mV en las neuronas y es solo unas 20 veces menor que una pila de 1,5 V. Todas las celulas vivas tienen un potencial de reposo característico.
a)Células Gliales (neuroglias): pueden dividirse dentro del sistema nervioso maduro y pueden ocupar espacios dejados por la muerte de neuronas. Existen diferentes tipos de celulas gliales.
a1. Los Astrocitos: se entrelazan alrededor de las neuronas para formar una red de sostén.
a2. Microglias: protegen al sistema nervioso central de infecciones debido a su cpacidad fagocitaria-
a3. Oligodendrocitos: forman vaina de mielina en S:N:Central
a4. Celulas de Schwann: forman vaina de mielina en la periferia
b)Neuronas: Son de variadas formas y tamaños. Todas ellas presentan las siguientes partes:
b1. Soma o cuerpo celular: Como cualquier celula tiene oragnelos, citoesqueleto y el cuerpo de Nissl o RER.
b2. Dendritas: Prolongaciones cortas que salen del soma y que se ramifican. Su función es recibir las señales sensitivas.
b3. Axón: Prolongación cilindrica larga que proviene del soma. Posee mitocondrias y neurofilamentos. Su membrana es el axolema. Su función es transmitir las señales hacia otras neuronas.
b4. Terminales presinápticos: son estructuras engrosadas que almacenan neurotransmisores y los liberan para enviar información a la siguiente neurona.
Los axones pueden ser de dos tipos:
a)Mielinicos : Los axones de neuronas perifericas posee unas células de Schwann ( un tipo de célula glial) alrededor y estos generan una vaina lipídica llamada mielina, que hace a la membrana axónica impermeable al paso de iones.Entre las células de Schwann existen unos espacios con altas concentraciones de canales de Sodio, denominados Nodos de Ranvier. Los axones de neuronas del S.N. Central también tienen mielina, pero es producida por células llamadas oligodendrocitos.Son de conducción rápida.
b)Amielínicos: Son axones sin vaina de mielina y por eso son neuronas de conducción mas lenta.
Función de las neuronas: Tienen la capacidad de comunicarse con precisión, rapidez y a larga distancia con otras células, ya sean nerviosas o musculares.A través de las neuronas se transmiten señales electroquímicas llamados Impulsos nerviosos de una neurona a otra.
Clasificación de las neuronas según su función:
a)Neuronas sensitivas o aferentes: Conducen el impulso nervioso hasta el centro integrador.
b)Neuronas de Asociación: se encuentran en los centros integradores y conectan las neuronas sensitivas y motora.
c)Neurona Motora o eferentes: conducen el impulso nervioso hasta un efector (músculo o glándula)
Clasificación de las neuronas según su estructura:
a)Neuronas Unipolares: presentan solo una prolongación celular, con muchas ramificaciones.
b)Neuronas Bipolares: Tienen dos prolongaciones separadas, que emergen de los polos opuestos.
c)Neuronas multipolares: tienen un solo axón y una o más dendritas, que emergen de diferentes partes del soma.
Arco Reflejo
Los Reflejos son respuestas automáticas, rápidas y predecibles frente a cambios en el ambiente y que ayudan a mantener las condiciones del medio interno.
Arco Reflejo = es el circuito más simple y constituye la unidad básica de la actividad nerviosa integrada. Sus elementos son:
a)Receptor: dendritas de una neurona sensitiva que detecta un estimulo específico, desencadenando uno o más impulsos nerviosos.
b)Neurona Sensitiva o aferente: Conduce el impulso hasta el centro integrador.
c)Neurona de Asociación: Conecta las neuronas sensitivas y motoras y realiza algunas conexiones complejas de integración.
d)Centro integrador: región de sistema nervioso (cerebro o medula espinal) que analiza la información para elaborar una respuesta.
e)Neurona motora o eferente: Conduce impulso nervioso hasta un efector.
f)Efector: Estructura que responde al impulso nervioso (músculo esquelético, liso cardiaco o una glándula).
Todos los seres vivos están sometidos a estímulos externos como el aire, la luz, la temperatura y otros, como también a estímulos internos, tales como presión, distensión, cambios de temperatura, etc. Los organismos deben responder con respuestas o conductas apropiadas con el fin de sobrevivir a estos cambios. En los animales, esta función de responder frente a estímulos lo cumple el sistema nervioso.
Camilo Golgi y Santiago Ramón y Cajal, validaron la teoría celular en el sistema nervioso. Golgi desarrolló una técnica para teñir las neuronas y Ramón y Cajal examinó usando esta técnica el detalle de las neuronas en distintos organismos.
El Sistema Nervioso permite mantener las condiciones del medio interno dentro de ciertos rangos y para eso cumple tres funciones:
a)Sensitiva
b)Integradora o elaboradora
c)Efectora o motora
La función sensitiva quiere decir que percibe los estímulos internos y externos y los transmite al sistema nervioso central.
La función integradora es porque realiza una elaboración compleja con la información, integrando a muchos órganos y tejidos.
La función motora es aquella que lleva la respuesta a un órgano efector y ejecuta una respuesta concreta, coherente con el estímulo.
Organización del sistema nervioso humano
S. N. Central
a) Encéfalo
a.1 Cerebro
a.2 Tronco encefálico
a.2.1 Mesencéfalo
a.2.2 Protuberancia
a.2.3 Bulbo raquídeo
a3 Cerebelo
b) Medula espinal(Cervical, Toráxica, Lumbar, sacra y coxigea)
La Noradrenalina es recaptada por el terminal presinaptico y luego es destruida por la enzima Monoamina oxidasa (MAO) que es una peptidasa.
