Introduccion a la neurofisiologia

INTRODUCCION A LA
NEUROFISIOLOGIA

CÁTEDRA DE FISIOLOGÍA
AÑO 2010

LA NEURONA

•Integrar señales eléctricas
Células encargadas de transmitir el IMPULSO
NERVIOSO. •Generar un impulso nervioso
•Transmitir el impulso nervioso

PARTES DE LA NEURONA

Dendritas:
área de
recepción

Soma: centro
metabólico

Cono axónico: zona de
decisión

Axón: área de
conducción

Terminal nervioso:
área de transmisión

LEY DE POLARIZACIÓN DINÁMICA

SINAPSIS Y NEUROTRANSMISIÓN

¿QUÉ ES LA SINAPSIS? Sitio de interacción
entre dos células especializadas para la transmisión
del impulso nervioso.
COMPUESTO POR:

TIPOS DE SINAPSIS

SINAPSIS ELECTRICA SINAPSIS QUIMICA
Hendidura sináptica pequeña. Hendidura sináptica mas grande.
La corriente desde la neurona No hay contiguidad entre membranas
presinaptica fluye directamente a la pre y post.
postsinaptica mediante canales (GAP
JUNCTIONS)
Los canales iónicos se hallan en La membrana pre contiene las Vesículas
contacto entre sí y son modulados por: sinápticas que producen la liberación de
cambios Ph, de Ca 2+, fosforilaciones de NEUROTRANSMISOR por aumento del
segundos mensajeros, etc. Ca2+. La membrana post posee
receptores que regulan la apertura de
los canales.
Envió de señales despolarizantes de Envío de señales tiene un RETRASO
forma BIDIRECCIONAL y sincronizada. aprox 0.5 mseg. Posee la propiedad de
El RETARDO SINÁPTICO es menor a AMPLIFICACION. Es
0.1mseg UNIDIRECCIONAL.

TRANSMISION SINAPTICA

Semeja el proceso de liberación de una glándula
endócrina, a diferencia que en el sistema nervioso la
conducción es rápida, de corta duración y
dirigida con precisión.

 Amplia variedad de sustancias químicas sirven
como NEUROTRANSMISORES que se
encuentran almacenados en las Vesículas
Sinápticas en la membrana presináptica.

NEUROTRANSMISORES

Deben reunir 4 criterios:
 Ser sintetizados en la neurona.
 Estar presentes en el terminal presináptico y ser
liberados para ejercer una acción definida en la
membrana post o el órgano efector.
 Cuando se los administra exógenamente, producen
la misma acción.
 Debe existir un mecanismo especifico de remoción:
DIFUSIÓN, DEGRADACIÓN ENZIMÁTICA (MAO Y
COMT) y RECAPTACIÓN.

Neuromodulador

 Sustancia química liberada por una neurona, que actúa en
forma difusa (no dirigida) sobre las sinapsis circundantes sin
ser el mediador de la respuesta específica de la vía neural.
 No se almacena en vesículas ni es liberado por exocitosis
(aunque puede ser cosecretado con el Nt)
 No afecta el potencial postsináptico
 Su función es modificar la sensibilidad de la sinapsis
amplificando o atenuando la señal (p.e. actuando en la
presinapsis puede aumentar la cantidad de Nt liberado)
 Ej: N.O.; adenosina, ATP

Diferencias Nt vs Np
NEUROTRANSMISOR NEUROPÉPTIDO
 Moléc chicas de acción rápida  Moléc grandes de acción lenta pero
prolongada
 Sínt: en el citosol del terminal  Sínt: En el soma por los ribosomas,
presináptico x proceso ez. como proteinas de alto PM que luego
se procesan en el REL y Golgi
 Almacenam: en vesículas en el soma,
 Almacenam: en vesículas x tte
que son transportadas por corriente
activo, en el terminal
axónica.
 Liberación: exocitosis Ca++ dep.
 Liberacion: exocitosis Ca++dep.

 Eliminación:
 Eliminación:
- Difusión en el LEC
- Difusión y degradación ez no
- Recaptación (NA) específica
- Degradación ez especifica (Ach) - Captación por celulas de la glía

NEUROTRANSMISION
COLINÉRGICA EN LA PLACA
NEUROMUSCULAR

RECEPTORES

 Son proteínas de membrana que tienen 2 funciones:
 RECONOCIMIENTO DE TRANSMISORES ESPECÍFICOS
 ACTIVACIÓN DE LOS EFECTORES.

SEGUNDOS MENSAJEROS

Inducen cambios mediante:
 UNION A PROTEINAS BLANCO
 ACTIVACION DE PROTEINAS CINASAS QUE POR
MEDIO DE FOSFORILACIONES ACTIVAN A LA
PROTEINA BLANCO.

AMP CICLICO
FOSFOLIPASA C
FOSFOLIPASA A2
OXIDO NITRICO Y MONOXIDO
DE CABONO

Generación y Conducción del Impulso
Nervioso

Propiedades bioelectricas (o de cable)

Propiedades bioeléctricas de las neuronas:
Dependen de la presencia de canales ionicos, la existencia de
gradientes ionicos y la capacidad de almacenar cargas
electricas)
Propiedades activas: Conductancia de los canales
activos (regulados)
Propiedades pasivas:
- Conductancia de los canales pasivos
- Capacitancia (capaz de almacenar carga electrica)
- Fuerza electromotriz (diferencia de voltaje = Emb)

FENOMENOS POSTSINAPTICOS

El neurotransmisor puede actuar:
o ABRIENDO CANALES QUE ESTAN CERRADOS.
o CERRANDO CANALES QUE ESTAN ABIERTOS.
Y se producen variaciones de dos tipos en la membrana
postsináptica:
A)Despolarización: POTENCIAL POSTSINAPTICO
EXITATORIO (mas probable la generación de un nuevo
PA)
B)Hiperpolarización: POTENCIAL POSTSINAPTICO
INHIBITORIO (menos probable la generación de un
nuevo PA)

POTENCIALES ELECTROTÓNICOS

 Pequeños cambios en el V mb que en forma
aislada no llevan al umbral de excitación.(< 5 mv)
 Producidos por estímulos subumbrales
 Pueden ser despolarizantes (acercan al umbral)
= POTENCIAL POSTSINÁPTICO EXCITATORIO
O PEPS. Actúan por ej aumentando la
conductancia al Na+ que va a ingresar a la cel.
 Pueden ser hiperpolarizantes (alejan del umbral)
= POTENCIAL POSTSINAPTICO INHIBITORIO
O PIPS. Actúan por ej. Generando corriente de
entrada de Cl-

Características de los potenciales electrotónicos

 Locales
 Subumbrales
 Hiperpolarizantes (PPSI) o
Despolarizantes (PPSE)
 Intensidad proporcional a
intensidad de estímulo
 Sumables en tiempo y espacio.
 Propagación: Decrece en tiempo y
espacio

INTEGRACION DE SEÑALES

 Los PEPS y PIPS que la neurona recibe sobre sus dendritas
y soma, deben conducirse por la membrana hasta llegar al
cono axónico. Allí se INTEGRAN las señales y si la
suma espacial y temporal determina un potencial
umbral o supraumbral se va a generar el PA (si no, no!)

Integracion de señales

 La posibilidad de sumacion espacial y temporal de
p0tenciales electrotónicos depende de las constantes de
espacio λ y tiempo τ de la neurona, dado que éstas
determinan la duración y la distancia recorrida por dichos
potenciales

A MAYOR CTE DE ESPACIO Y MAYOR CTE DE TIEMPO LA
NEURONA SERÁ MÁS EXCITABLE PUES TENDRÁ MAS
POSIBILIDAD DE SUMACION DE POT. ELECTROTÓNICOS

CONSTANTE DE TIEMPO (τ) = tiempo que
transcurre para que el voltaje cambie hasta el
63% de su valor máximo final ante un pulso de
estimulación. Indica lo rápido que se despolariza
la membrana

CONSTANTE DE ESPACIO O LONGITUD (λ) = distancia
recorrida por el potencial hasta que ha declinado al 37% del
cambio max de voltaje, frente a un pulso de estimulacion. Indica
hasta donde se transmite la corriente despolarizante a lo largo de
un nervio

MEMBRANA
NEURONAL

POTENCIAL DE ACCION NEURONAL Y CAMBIOS EN LA CONDUCTANCIA
IÓNICA DE NA+ Y K+

Umbral de excitación

Mínimo valor que debe superar el potencial de
membrana en reposo para poder desencadenar
un potencial PA
Cualquier acontecimiento que aumente
RÁPIDAMENTE el potencial de membrana y
sobrepase este valor provocará apertura de canales
de Na+ dependientes de voltaje en forma
PROGRESIVA y RECLUTANTE

Períodos Refractarios

Absoluto: período de tiempo inmediatamente después
de un potencial de acción en donde no hay posibilidad
de generar un nuevo potencial de acción
independientemente de la intensidad del estímulo que
se le aplique (todos los canales de Na-VD están
activados)
Relativo: período de tiempo después del período
absoluto en donde un nuevo potencial de acción es
posible pero sólo si se le aplica una intensidad de
estímulo por encima del umbral de excitación de la
célula (gran % de los canales de Na-VD ya pasaron del
estado de inactivados a cerrados)

Características de los P. A.

El PA es un fenómeno “todo o nada”.
Una vez que se llega al umbral el PA ocurre si o si y
siempre igual. Aumentos mayores de la intensidad del
estímulo (supraumbral) no generan aumento ni
cambios del PA
Si el estímulo no lleva al umbral (subumbral), no ocurre
el PA.

Propagación: Ocurrido un PA, la despolarización se
conduce por toda la membrana sin decremento
Tamaño y forma estereotipados
No se pueden sumar

Propagación del PA
 Al desencadenarse un potencial de acción en un segmento excitable de la
membrana, éste puede excitar segmentos adyacentes. La despolarización
se conduce por toda la membrana sin decremento
 Si en un punto el voltaje es insuficiente, cesa la propagación (pe: bloqueo
de canales iónicos con toxinas, anestésicos locales)
Corrientes circulares (Corrientes
locales) Conducción

Velocidad de conducción (propiedades de cable)

Velocidad = espacio / tiempo
Vel de cond. = cte de espacio = λ
cte de tiempo τ
λ = distancia recorrida por el potencial hasta que decrece el 63% de su
valor original (o sea, ha declinado al 37% del valor max.) Indica hasta
donde se transmite la corriente despolarizante a lo largo de un nervio
τ = tiempo que transcurre para que el voltage cambie hasta el 63% de su
valor máximo final ante un pulso de estimulación. Indica lo rápido que
se despolariza la membrana
Rm aumenta con
Cm mielina
τ = Rm x Cm disminuye λ ∞ √ Rm / R i
con mielina Ri: disminuye con
grosor del axon

Cambios en la Vel de conducción

 La vel de conducción nerviosa aumenta por:
1) Incremento del grosor del axón (mayor cte de
espacio)
2) Mielinizacion (mayor cte de espacio y menor de
tiempo)
3) Conducción saltatoria: los nodos de Ranvier
constituyen zonas de baja resistencia de membrana
que permiten el paso de la corriente despolarizante.
Alli se concentran los canales VD y es donde se
regeneran los P.A.

CONDUCCION SALTATORIA EN FIBRAS MIELINIZADAS

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