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                                                      BM-11
UNIDAD II: FUNCIONES VITALES   Y   SALUD




       FISIOLOGÍA NEURONAL
INTRODUCCIÓN

Los sistemas nervioso y endocrino comparten la función de mantener la homeostasis. Su
objetivo es el mismo, conservar las condiciones reguladas dentro de los límites compatibles con la
vida. El sistema nervioso responde con prontitud a los estímulos mediante la transmisión de
impulsos nerviosos para regular los procesos corporales, mientras que el endocrino tiene una
respuesta más lenta, mediada por hormonas. Además de contribuir a la homeostasis, el sistema
nervioso también es responsable de las percepciones, conductas y memorización, que dan inicio
a todos los movimientos voluntarios.

El sistema nervioso desempeña tres funciones básicas: sensorial, motora y de integración.




1.     IRRITABILIDAD

Es la capacidad de los organismos para responder a los estímulos del medio. Esta se manifiesta
de diferentes formas en la escala evolutiva:

     Tropismos: Son movimientos de crecimiento que experimentan las plantas cuando necesitan
     adaptarse a condiciones ambientales más favorables. El crecimiento vegetal, involucra
     aumento de la masa total de la planta, por lo que, a diferencia de los movimientos que se
     producen en el reino animal, no pueden deshacerse y son totalmente involuntarios. Se
     denomina positivo si crece hacia el estímulo y negativo si lo hace en sentido contrario.

Los animales también han desarrollado conductas que les permiten adaptarse al medio ambiente.
Estas son los tactismos, los reflejos y los instintos.

     Tactismos: Son un tipo de comportamiento realizado fundamentalmente por animales
     inferiores, en especial invertebrados. Son innatos, fijos e inevitables. Este movimiento puede
     implicar acercamiento o alejamiento al estímulo. Los tactismos son movimientos rápidos,
     amplios y que implican traslación del organismo.

     Reflejo simple: es un mecanismo de respuesta innata e involuntaria frente a un estímulo
     determinado, no involucra a la corteza cerebral; por ejemplo, el reflejo rotuliano.

     Instintos: son reacciones innatas más complejas y elaboradas, en las cuales intervienen
     varios reflejos. El instinto es específico de los individuos de una misma especie; por ejemplo,
     las abejas poseen una organización social debido a su instinto. En el ser humano existen el
     instinto maternal o paternal, el de mamar, el de sobrevivir, etc.

     Reflejo condicionado: es una relación que se establece entre un estímulo y un refuerzo que
     implica aprendizaje y participación de la corteza cerebral.

El flujo de información en el sistema nervioso sigue un patrón básico:




 Estímulo  receptor  vía aferente  centro integrador  vía eferente  efector  respuesta




                                                  2
2.    CÉLULAS DEL SISTEMA NERVIOSO

El sistema nervioso está compuesto principalmente de dos tipos celulares: células de soporte,
conocidas como células gliales (o glías o neuroglías) y células nerviosas, o neuronas, que es la
unidad morfofuncional del sistema nervioso.

     Células gliales.

Son más abundantes que las neuronas, no conducen impulsos nerviosos y sus funciones tienen
relación con la mantención de la estructura del sistema, reservorios funcionales, barreras
especializadas y defensa inmunológica.




                        Figura 1. Clasificación y función de las células gliales.




                                                   3
Neurona
A la neurona se le puede definir como la unidad estructural y funcional del sistema nervioso. En
la neurona (Figura 2) se pueden distinguir:
   Soma, cuerpo neuronal o pericarion: contiene el núcleo y la mayor parte de la maquinaria
    metabólica celular. En el soma no se visualizan las estructuras involucradas en la división
    celular, ya que este tejido excitable se encuentra en reposo proliferativo. Una estructura
    destacada en el soma son los corpúsculos de Nissl (retículo endoplásmico rugoso), que
    tienen una importante actividad sintética.

   Dendritas, son generalmente múltiples y se consideran proyecciones del soma que
    incrementan la superficie de recepción sináptica, y que llevan los impulsos nerviosos hacia el
    soma neuronal (conducción centrípeta).

   Axón, en general solo uno, más grueso que las dendritas, muchas veces rodeado por una
    vaina de mielina. Su función principal es conducir impulsos desde el soma hacia el terminal
    sináptico (conducción centrífuga). La porción que une el soma neuronal con el axón se
    denomina cono axonal. La zona del terminal axonal se denomina en general telodendrón (o
    arborización terminal). La regeneración neuronal solo se ha demostrado en las células del
    sistema nervioso periférico. Esto es posible si compromete porciones distales al tercio del cono
    axónico (más alejado del soma neuronal). El axón con sus envolturas asociadas se conoce
    como fibra nerviosa.




                     Dirección de
                     transmisión
                     de la señal
                                                                             Núcleo
                                 Cuerpo
                                 celular



                                                  Axón               Dendrita
                                               (segmento             s                 Neurona presináptica
                                                 inicial)
                                                                   Cono axónico


                                                Axón
                                                                        Vaina de
                                                                        mielina

                                    Nodos de Ranvier

                                                                  Axón
                           Axón del terminal                      terminal
                           presináptico
                Sinapsis




                                                       Dendrita


                           Dendrita
                           postsináptica
                                                                                      Neurona
                                                                                      postsináptica
                             Cuerpo
                             celular




                                               Figura 2. Morfología de una neurona.

                                                                      4
Las neuronas pueden ser clasificadas estructural y funcionalmente. Estructuralmente, las
neuronas se clasifican según el número de procesos originados desde el cuerpo celular. Las hay
pseudounipolar, bipolar y multipolar (Figura 3).

              Neuronas sensitivas                                          Interneuronas del SNC                        Neuronas eferentes
       Sensaciones
                                    Neuronas para
        somáticas                                                                                                         Dendritas
                                    olfato y visión



                         Dendritas                                      Dendritas




                                                                                                                         Núcleo de
                                                                                                                         la célula de
                                                                                                                         Schwann

                                                                                                                 Axón

                           Célula
                           Schwan



                           Axón                                                                                           Axón

                                                                            Axón



          Pseudounipolar                  Bipolar                                       M u l t i p o l a r


                                  Figura 3. Clasificación estructural y funcional de las neuronas.
   Función del axón
El axón o cilindroeje conduce los potenciales de acción desde el soma celular hasta el terminal
sináptico, donde la mayoría de las veces el paso de la información se produce por
neurotransmisión química (neurotransmisores).
Aparte de la transmisión de impulsos, hay un activo transporte de sustancias por el axón tanto del
soma celular hacia la zona terminal (flujo anterógrado) como desde la zona terminal hacia el
soma (flujo retrógrado). En el primer caso son transportados los componentes vesiculares,
mitocondrias, enzimas, metabolitos, precursores, etc. Hacia el soma se transportan las sustancias
a reciclarse en el aparato de Golgi e incluso pueden ser transportados ciertos agentes nocivos
como el virus de la rabia y de la poliomielitis (Figura 4).

                                                    6   Componentes membranosos
                                                        viejos son digeridos por los
                                                        lisosomas


                  Lisosoma                                                                    4     Vesícula
                  Lisos                                           5    Transporte                 sináptica es
                                                                       retrógrado                   reciclada           Vesícula
                                                                         axonal                                         Sináptica


   Soma
                                                                                                                           El contenido de las
                                                                                                                               vesículas es
                                                                                                                                exocitado

                                                                                                                                                 3
                                                            2    Transporte axonal a través
 Retículo                                                        de una red de microtúbulos
 endoplasmático
 rugoso                                          Complejo de
                                                 Golgi

                     1       Péptidos son sintetizados y
                             empaquetados en vesículas



                                                            Figura 4. Flujo axoplasmático.


                                                                                    5
Si hay una injuria (daño) al axón, se produce la degeneración y muerte de toda la parte distal (es
decir aquella parte que no quedó en contacto con el soma neuronal) del axón. La regeneración se
produce con cambios a nivel del soma celular y la vaina de mielina remanente, así como la lámina
basal guía el crecimiento axonal hasta reinervar la estructura efectora. Es posible que el axón
en regeneración sea también guiado por sustancias químicas producidas por la estructura
inervada (factores tróficos).




3.     CONDUCCIÓN ELECTROQUÍMICA EN LAS NEURONAS

     Bases iónicas del potencial de membrana en reposo.

     Concentraciones iónicas y equilibrio de potenciales.

         Ion                          LEC (mM)                                 LIC (mM)                  Potencial de membrana (mV) a 37°


         K+             5 mM (rango normal 3,5-5)                                150                                   -90

        Na+         145 mM (rango normal 135-145)                                15                                    +60

                                                                                10
         Cl-        108 mM (rango normal 100-108)                                                                      -63
                                                                        (rango normal 5-15)

       Ca2+                             1mM                                     0.0001                                 -90



Casi todas las células del organismo presentan diferencia de potencial a través de su membrana
plasmática, siendo el exterior positivo respecto al interior: Membrana Polarizada. Este potencial
de membrana en reposo o Potencial de Reposo se expresa con signo negativo tomando como
referencia el medio intracelular (Figura 5). Dependiendo del tipo celular este potencial puede ir
desde -7 mV hasta -100 mV (en la neurona el potencial transmembranoso es aproximadamente
de -70 mV).

                              Voltímetro                                           EXTERIOR DE
                                                                                   LA CÉLULA                K+                   +
           Membrana                                    Microelectrodo
           plasmática                                  en el exterior                              Na+
                              -70 mV                   de la célula                        Canal
                                                                                            de                                          Na+
                    +     +      +      +      +   +    +      +                            Na+
  Microelectrodo
  en el interior    -     -       -        -   -   -   -       -
  de la célula      -     -       -        -   -   -   -       -
                    +     +      +      +      +   +    +     +
                                                                                  Membrana                               +              Bomb
                                                                                                                                          a
                                                                                  plasmática
                                                                                                                                         de


                                      Axón                                                                    Canal
                                                                                                              de K+
                                                                                         ---- +
                                                                                       - Proteína -         +    -      - -- -                K+

                                                                                       -           -          - - - -          -
                                                                                                                                                   +
                                                                                        -                    -                                 +
                              Neurona                                                             -               - +      + -
                                                                                        + ---               + - -     -       -             -
                                                                                                                                             - -
                                                                                                                                                 -
                                                                                                                 +       + -                -
                                                                                                                                             -    +
                                                                                   INTERIOR DE               +                              + --
                                                                                   LA CÉLULA                         +

       Figura 5. Medición del potencial de acción de una neurona y generación del potencial en reposo.




                                                                           6
¿De que modo los movimientos iónicos producen señales eléctricas?

Los potenciales eléctricos son generados a través de las membranas de las neuronas y en
realidad, de todas las células porque:

1) Existen diferencias en las concentraciones de iones específicos a través de las membranas de
   las células nerviosas y
2) Las membranas son selectivamente permeables a algunos de estos iones.

Estos dos hechos dependen, a su vez, de dos tipos diferentes de proteínas en la membrana
celular. Los gradientes de concentración de los iones son establecidos por proteínas conocidas
como bombas iónicas, las cuales, como su nombre lo sugiere, mueven activamente los iones
hacia el interior o el exterior de las células en contra de sus gradientes de concentración.
La permeabilidad selectiva de las membranas se debe en gran parte a los canales iónicos,
proteínas que permiten solo que ciertos tipos de iones atraviesen la membrana en la dirección de
sus gradientes de concentración. Por lo tanto, los canales y las bombas funcionan básicamente en
contra unos de otros, y al hacerlo generan electricidad celular.


   Bases iónicas del potencial de acción

Si se aplica un estímulo de cierta magnitud en la membrana de una célula excitable, se produce
un ligero incremento en la permeabilidad de los iones sodio en esa región disminuyendo
levemente la diferencia de potencial de acuerdo a la intensidad del estímulo. Un estímulo
umbral es aquel que posee la intensidad suficiente para producir una disminución en el voltaje,
aproximándose a los -55 mV que se denomina nivel de descarga, voltaje en el cual se abren los
canales de sodio permitiendo la entrada masiva del ión (canal tipo compuerta de voltaje), de
manera que el voltaje del medio intracelular se va acercando a cero o sea se provoca una
despolarización. La masiva entrada del Na+ hace que el lado interno de la membrana
plasmática quede positiva alcanzando +35 mV: potencial de espiga. En ese instante los
canales de sodio se cierran rápidamente (terminando la entrada masiva de sodio) y se abren
totalmente los canales de potasio (que ya se habían comenzado a abrir lentamente)
determinando la salida de este ión, lo que vuelve a hacer negativo el lado intracelular de la
membrana: repolarización, luego de una ligera hiperpolarización (debido a la salida de
potasio en ausencia de la entrada de sodio),la acción de la bomba Na+-K+ ATP asa permite
alcanzar nuevamente el potencial de reposo.

Regionalmente, después de un potencial de acción, la posición relativa de los iones sodio y
potasio está invertida, la acción de la bomba sodio-potasio restituye las posiciones originales.
Mientras se conduce un potencial de acción obviamente no puede conducirse otro, y un estímulo
en este período no origina un nuevo potencial de acción (período refractario absoluto).

Aunque la mayoría de las células tienen potencial de reposo, solo dos de ellas, la neurona y la
célula muscular, pueden experimentar fácilmente impulsos electroquímicos, también llamados
potenciales propagados o potenciales de acción, constituyendo los tejidos excitables. Esto se
debe a que estos tipos celulares (además de la citada bomba) poseen en su membrana canales
iónicos (proteínas integrales de membrana específicas), unos para el sodio y otros para el
potasio. La apertura de estos canales, como respuesta al estímulo, permite el libre tránsito de los
iones de acuerdo a sus gradientes.

Durante la propagación el impulso nervioso no pierde intensidad desarrollando siempre el mismo
potencial de acción. En vivo los potenciales de acción se propagan unidireccionalmente en el axón
(desde el soma hacia el telodendrón), sin embargo, si experimentalmente se aplica el estímulo
sobre algún punto del axón, este se propaga en ambas direcciones.



                                                7
Es importante observar que si el estímulo inicial, no hubiese tenido la magnitud suficiente para
producir una disminución en el potencial de membrana cercana a -55mV, los canales de sodio no
se hubiesen abierto completamente y el trabajo de la bomba sodio-potasio restablecería el
potencial inicial, en esta situación se estaría frente a un estímulo subumbral. Por otra parte, si
el estímulo inicial hubiese sido de un registro superior al necesario, Estímulo Supraumbral, la
magnitud de descarga habría sido la misma que con un estímulo umbral, esto se denomina Ley
del Todo o Nada.




Figura 6. Los cambios de potencial de membrana en un área local de una neurona se deben a variaciones en
la permeabilidad de la misma.



1. Potencial de reposo.
2. Estímulo despolarizante.
3. La membrana se despolariza al llegar al umbral. Se abren los canales de Na + voltaje-
   dependientes y el Na+ ingresa. Los canales de potasio comienzan a abrirse
   lentamente.
4. La rápida entrada de Na+ despolariza la célula.
5. Se cierran canales de Na+ y se abren lentamente los de K+.
6. El K+ sale hacia el fluido extracelular.
7. Los últimos canales de K+ se abren y el ion sale, provocando la hiperpolarización.
8. Cierre de los canales de K+ voltaje dependientes y algunos iones de K+ ingresan a la
   célula a través de canales. Acción de la bomba Na+ /K+.
9. La célula retorna a su estado de reposo, recuperando su potencial de reposo.




                                                   8
La velocidad de conducción de una fibra nerviosa depende principalmente de dos aspectos:

a)   Desarrollo de una vaina de mielina: que deja solo algunas zonas del axolema (membrana
     citoplasmática de la neurona) descubiertas. En este caso la zona a repolarizar es muy pequeña,
     y se gana en velocidad de conducción utilizando la llamada “conducción saltatoria”. En la fibra
     mielínica los canales para iones sensibles a potencial se ubican en la zona amielinizada, nodos
     de Ranvier. La despolarización de un nodo provoca una “corriente en remolino” que despolariza
     al nodo contiguo. Así, el potencial de acción cursa por la fibra a una gran velocidad. Una ventaja
     adicional de la conducción saltatoria es la menor entrada y salida neta de iones sodio y potasio
     respectivamente, ahorrando energía en la restitución de los iones a sus compartimientos y
     consiguiendo además períodos refractarios más cortos (Figura 7).

b)   Diámetro: Un modo de aumentar la velocidad de conducción es mediante el aumento del
     diámetro en los axones amielínicos, ya que incrementa la superficie de intercambio iónico.




                               Figura 7. Potenciales de acción saltatorios.

                                                    9
4.    COMUNICACIÓN ENTRE CÉLULAS NERVIOSAS

     Transmisión sináptica.

Se la puede definir como, un área de contacto funcional entre dos células excitables
especializada en la transmisión del impulso nervioso. Estos son los sitios donde el axón o
alguna otra porción de alguna célula (la célula presináptica), terminan en el soma, en las
dendritas o en alguna otra porción de otra célula (la célula postsináptica). De acuerdo al tipo de
transmisión que se realiza se les puede clasificar en:

a) Sinapsis Eléctrica: en que las membranas de las células pre y postsináptica se encuentran
   en aposición formando una unión con fisura (gap junction), las que se caracterizan por formar
   puentes de baja resistencia eléctrica a través de los cuales pasan los iones con relativa
   facilidad, realizándose de este modo la transmisión del impulso nervioso. En este tipo de
   sinapsis se establece una relación de continuidad, entre las células y son escasas en los
   mamíferos, por ejemplo, contactos entre las células musculares cardíacas (Figura 8).




                                                Célula
                                             presináptica



                                                                      Axón



                   Membrana
                    celular




                                           Terminal axónica




                                                  Célula
                    Unión de                   postsináptica        Canal
                    hendidura                                       iónico
                                    Figura 8. Sinapsis eléctrica.



b) Sinapsis Químicas: son aquellas en las cuales la transmisión del impulso nervioso se lleva a
   cabo a través de la liberación, en la terminación nerviosa, de una sustancia química, conocida
   como neurotransmisor (Tabla 1), que excita químicamente a la célula postsináptica. En este
   tipo de sinapsis se establece una relación de contigüidad y son las que se encuentran en
   mayor abundancia en los mamíferos.
   Aunque morfológica y funcionalmente existen distintos tipos de sinapsis químicas, se ha
   demostrado la presencia de ciertos elementos constantes en su organización y que están
   representados en el siguiente esquema (Figura 9).


                                                 10
En primer lugar, están las dos membranas
contactantes, la presináptica, que conduce el
impulso nervioso o potencial de acción y que
corresponde a la porción terminal de un axón
y la postsináptica, receptora del agente
liberado y que por lo general corresponde al
soma o a ramificaciones dendríticas. Es
importante destacar que las terminaciones de
las    fibras    presinápticas    o   terminales
presinápticos generalmente están dilatadas
formando      los   botones      terminales    o
sinápticos. El terminal presináptico contiene
mitocondrias cuya presencia es indicativa de la
alta actividad metabólica de la sinapsis;
existen en el terminal numerosas vesículas
sinápticas,        éstas       contienen      al
neurotransmisor (NT), ciertas proteínas, ATP
y en algunos casos las enzimas encargadas de
sintetizar al mediador químico. Respecto de la
membrana postsináptica su característica más
destacada es la presencia de receptores
moleculares (proteínas de membranas) que
son capaces de modificar la permeabilidad de
la membrana al unirse al NT.


                                                        Figura 9. Organización de la sinapsis química.

También puede existir sinapsis entre una neurona y una célula muscular, denominada unión
neuromuscular. Se denomina Placa Motora al área modificada sobre la membrana de una célula
muscular donde se forma una sinapsis con la neurona motora. El NT utilizado en este tipo de
sinapsis es la acetilcolina (Figura 10).




                      Figura 10. La unión neuromuscular es una sinapsis química.



                                                   11
Transmisión del impulso nervioso.

A pesar de la existencia de diferentes tipos de sinapsis la transmisión del impulso nervioso en
todas ellas se realiza básicamente cumpliendo las siguientes etapas (Figura 11).




Figura 11. Secuencia de eventos involucrados en la transmisión en la placa motora, una sinapsis química típica.



  El efecto generado en la membrana postsináptica no depende del neurotransmisor. Este
  efecto puede ser excitatorio (PPSE), cuando produce una despolarización en la membrana
  plasmática del efector o neurona postsináptica o, inhibitorio (PPSI), cuando la membrana se
  hiperpolariza (Figura 12).




                                                      12
Figura 12. Modelos de acción de neurotransmisores.




                       13
Tabla 1. Principales Neurotransmisores.
 Neurotransmisor                        Acción                                            Comentarios
                    Neurotransmisor de las neuronas                      Se degrada en la sinapsis por la
    Acetilcolina    Motoras medulares y de algunas vías neuronales       acetilcolinesterasa; bloqueadores de esta
                    en el cerebro.                                       enzima son venenos poderosos.

                    Usado en ciertas vías nerviosas en el cerebro y
M                   en el sistema nervioso periférico; causa
O Norepinefrina     relajación en los músculos intestinales y
                                                                         Relacionado con epinefrina
N                   contracción más rápida del corazón.
O
A
                                                                         Involucrado en la esquizofrenia. La causa de la
M                   Neurotransmisor del sistema nervioso central.
  Dopamina                                                               enfermedad de Parkinson es la pérdida de
I
                                                                         neuronas dopaminérgicas.
N
A                   Neurotransmisor del sistema nervioso central         Ciertos medicamentos que elevan el estado de
S Serotonina        involucrado en el control del dolor, el sueño y el   ánimo y contrarrestan la ansiedad actúan
                    humor.                                               aumentando los niveles de serotonina.
A                                                                        Algunas personas presentan ciertas reacciones
M                   Neurotransmisor excitatorio más común en el          al consumir alimentos que contienen
I   Glutamato       sistema nervioso central.                            glutamato de sodio, porque éste puede afectar
N                                                                        al sistema nervioso.
O
A
C   Glicina
I                                                                        Drogas benzodiazepinas, usadas para reducir
    Ácido gama
D                   Neurotransmisores inhibidores.                       la ansiedad y producir sedación, imitan la
    Aminobutírico
O                                                                        acción del GABA.
    (GABA)
S
P
E
P
    Endorfinas
T                   Usados por ciertos nervios sensoriales,              Sus receptores son activados por drogas
    Encefalinas
I                   especialmente en las vías del dolor.                 narcóticas: opio, morfina, heroína, codeína.
    Sustancia P
D
O
S




                                                         14
GLOSARIO

Agonista: es una sustancia que se une al receptor y lo activa, proceso en que simula el efecto de
un neurotransmisor u hormona natural.

Antagonista: es una sustancia que se une a un receptor y lo bloquea, de manera que obstaculiza
los efectos de un neurotransmisor u hormona natural.

Barrera hematoencefálica: barrera celular que protege a las células encefálicas contra
sustancias dañinas y microorganismos patógenos, al impedir que muchos compuestos pasen de la
sangre a los tejidos encefálicos. Importante destacar que si la atraviesan las sustancias
liposolubles, como el oxígeno, dióxido de carbono, alcohol y muchos anestésicos.

Canales iónicos: proteínas integrales de la membrana con poros que permiten que ciertos iones
difundan a través de las membranas celulares, confiriendo así una permeabilidad selectiva.

Conductancia: término eléctrico que representa el recíproco de la resistencia de la membrana.
Los cambios de la conductancia de membrana son el resultado de la apertura o cierre de los
canales iónicos.

Estímulo umbral: Cualquier estímulo que alcanza la intensidad mínima necesaria para iniciar un
potencial de acción o activar un receptor sensorial.

Ganglio: Normalmente, un grupo de cuerpos neuronales que se encuentran fuera del sistema
nervioso central (SNC).

Potencial de acción: señal eléctrica que se propaga a lo largo de la membrana de una neurona o
fibra muscular.

Sinapsis: Unión funcional entre dos neuronas o entre una neurona y un efector (p.ej. un músculo
o una glándula). Puede ser eléctrica o química. Unión de un par de cromosomas homólogos
durante la profase I de la meiosis.


Cuerpos de Nissl: Se originan al separar las neurofibrillas al retículo endoplasmático rugoso el
cual queda como estructuras que se tiñen de oscuro, y toman el nombre de cuerpos de Nissl.
Sintetizan proteínas necesarias para la transmisión de impulsos nerviosos de una neurona a otra.
También aportan proteínas que son útiles para mantener y regenerar las fibras nerviosas.

Neurofibrillas: Son haces de finos microtúbulos y microfilamentos formados por el citoesqueleto
de la neurona. Forman parte de la “vía” de transporte, para el transporte hacia y desde los lejanos
extremos de la neurona.




                                                15
Preguntas de selección múltiple


1.   Las neuronas se pueden clasificar de acuerdo al número de prolongaciones. Utilizando este
     criterio de clasificación, reconozca los tres tipos de neurona representadas a continuación:




                    I                  II                      III




     Resulta correcto afirmar que el cuadro de izquierda a derecha, una neurona

     A)   unipolar, una neurona bipolar y una neurona multipolar.
     B)   bipolar, una neurona unipolar y una neurona multipolar.
     C)   unipolar, una neurona multipolar y una neurona bipolar.
     D)   multipolar, una neurona unipolar y una neurona bipolar.
     E)   multipolar, una neurona bipolar y una neurona unipolar.


2.   Sobre la bomba de Na+ K+ ATPasa se puede afirmar que

             I)     solo está presente en las membranas neuronales.
            II)     corresponde a un transportador activo.
           III)     funciona como un antiportador.

     A)   Solo   I.
     B)   Solo   II.
     C)   Solo   III.
     D)   Solo   I y II.
     E)   Solo   II y III.


3.   ¿Cuál de las siguientes células gliales forma la vaina de mielina en los axones de neuronas
     del sistema nervioso central?

     A)   Las   células de Schwann.
     B)   Los   oligodendrocitos.
     C)   Las   microglías.
     D)   Los   astrocitos.
     E)   Los   anficitos.




                                                 16
4.   La membrana del axón (axolema) en reposo se caracteriza por

              I)     estar polarizada.
             II)     poseer una diferencia de potencial.
            III)     un ingreso de sodio en forma pasiva.

     Es (son) correcta(s)

     A)   solo    I.
     B)   solo    II.
     C)   solo    III.
     D)   solo    II y III.
     E)   I, II   y III.


5.   La acción de la acetilcolina sobre el músculo esquelético provoca contracción; mientras que
     sobre el músculo cardíaco provoca relajación. Esto se explica porque

     A)   existe más de una especie química de la acetilcolina.
     B)   la respuesta no depende del neutransmisor, sino del receptor.
     C)   cada músculo modifica sus receptores para un mismo neurotransmisor.
     D)   la acetilcolina cambia su estructura molecular según la función regulada.
     E)   cada músculo modifica simultáneamente el receptor y el neurotransmisor.


6.   La velocidad del impulso nervioso depende de la (el)

              I)     temperatura.
             II)     diámetro del axón.
            III)     presencia o ausencia de la vaina de mielina

     Es (son) correcta(s)

     A)   solo    I.
     B)   solo    II.
     C)   solo    III.
     D)   solo    I y II.
     E)   solo    II y III.


7.   En el soma neuronal NO es posible encontrar

     A)   núcleo.
     B)   centríolos.
     C)   mitocondrias.
     D)   aparato de Golgi.
     E)   retículo endoplasmático.


8.   ¿Cuál de los siguientes eventos NO está involucrado en una sinapsis química?

     A)   Aumento del calcio intracelular.
     B)   Degradación del neurotransmisor.
     C)   Unión del neurotransmisor al receptor.
     D)   Despolarización de la membrana postsináptica.
     E)   Liberación del neurotransmisor por difusión facilitada.

                                                    17
9.   Una de las siguientes afirmaciones en relación con la neurona es incorrecta

     A)    las dendritas tienen conducción centrífuga.
     B)    la fibra nerviosa es el axón y sus envolturas.
     C)    la vaina de Schwann solo se presenta en el SNP.
     D)    existe un flujo axoplasmático de pericarion a telodendrón.
     E)    en las neuronas del SNP, el axón puede regenerar en su parte distal.


10. ¿Cuál de los siguientes factores es el más importante para explicar la existencia de un
    potencial de reposo en la membrana neuronal?

     A)    la forma de la neurona.
     B)    estructura de la membrana.
     C)    la distribución de proteínas a ambos lados de la membrana.
     D)    la distribución de iones inorgánicos a ambos lados de la membrana.
     E)    la presencia de oligosacáridos ramificados en lado extracelular de la membrana.


11. Se puede gatillar de una hiperpolarización cuando se

            I)      abren los canales de K+.
           II)      cierran los canales de Na+.
          III)      cierran los canales de Cl-.

     A)    Solo I.
     B)    Solo II.
     C)    Solo I y II.
     D)    Solo II y III.
     E)    I, II y III.


12. ¿Cuál o cuáles célula(s) conduce(n) potencial(es) de acción?

               I)     Células musculares.
              II)     Células nerviosas.
             III)     Células gliales.

     A)    Solo I.
     B)    Solo II.
     C)    Solo III.
     D)    Solo I y II.
     E)    I, II y III.




                                                  18
13. Se presenta un segmento de una fibra nerviosa con dos estados de polaridad

                               (1)               (2)
                            ++++++++                        +++++++
                                           + ++++ ++

                                           + ++++ ++
                            ++++++++                        +++++++
                               (1)               (2)


              I)     en (2) ingresaron iones sodio.
             II)     en (1) la membrana está en su potencial de reposo.
            III)     la despolarización de (2) estimulará al segmento adyacente.

    Es (son) correcta(s)

    A)    solo    I.
    B)    solo    II.
    C)    solo    III.
    D)    solo    I y II.
    E)    I, II   y III.


14. ¿Cuál es la secuencia correcta de la transmisión del impulso nervioso en la sinapsis?

              I)     Aumento de calcio intracelular.
             II)     Despolarización de la membrana presináptica.
            III)     Liberación del neurotransmisor por exocitosis.
            IV)      Entrada de Ca2+ al terminal presináptico.
             V)      Se forma el complejo NT - Receptor en la membrana postsináptica.

     A)   I - II - III - IV - V
     B)   II - IV - I - III - V
     C)   V - IV - III - I - II
     D)   V - IV - I - II - III
     E)   II - IV - III - I – V


15. La generación de un potencial postsináptico excitatorio (PPSE) en una neurona, se puede
    producir por

              I)     salida de K+ hacia el LEC.
             II)     el aumento de Na+ en el LIC.
            III)     una disminución del flujo de K+ hacia el LEC.

    A)    Solo I.
    B)    Solo II.
    C)    Solo I y II.
    D)    Solo II y III.
    E)    I, II y III.




                                                    19
RESPUESTAS


Preguntas   1   2   3   4   5   6   7    8   9   10   11   12   13   14   15
  Claves    A   E   B   E   B   E   B    E   A   D    C    D    E    B    D




                                                                          DMDO-BM11



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Fisiología neuronal: Células y funciones del sistema nervioso

  • 1. BIOLOGIA MENCIÓN BM-11 UNIDAD II: FUNCIONES VITALES Y SALUD FISIOLOGÍA NEURONAL
  • 2. INTRODUCCIÓN Los sistemas nervioso y endocrino comparten la función de mantener la homeostasis. Su objetivo es el mismo, conservar las condiciones reguladas dentro de los límites compatibles con la vida. El sistema nervioso responde con prontitud a los estímulos mediante la transmisión de impulsos nerviosos para regular los procesos corporales, mientras que el endocrino tiene una respuesta más lenta, mediada por hormonas. Además de contribuir a la homeostasis, el sistema nervioso también es responsable de las percepciones, conductas y memorización, que dan inicio a todos los movimientos voluntarios. El sistema nervioso desempeña tres funciones básicas: sensorial, motora y de integración. 1. IRRITABILIDAD Es la capacidad de los organismos para responder a los estímulos del medio. Esta se manifiesta de diferentes formas en la escala evolutiva: Tropismos: Son movimientos de crecimiento que experimentan las plantas cuando necesitan adaptarse a condiciones ambientales más favorables. El crecimiento vegetal, involucra aumento de la masa total de la planta, por lo que, a diferencia de los movimientos que se producen en el reino animal, no pueden deshacerse y son totalmente involuntarios. Se denomina positivo si crece hacia el estímulo y negativo si lo hace en sentido contrario. Los animales también han desarrollado conductas que les permiten adaptarse al medio ambiente. Estas son los tactismos, los reflejos y los instintos. Tactismos: Son un tipo de comportamiento realizado fundamentalmente por animales inferiores, en especial invertebrados. Son innatos, fijos e inevitables. Este movimiento puede implicar acercamiento o alejamiento al estímulo. Los tactismos son movimientos rápidos, amplios y que implican traslación del organismo. Reflejo simple: es un mecanismo de respuesta innata e involuntaria frente a un estímulo determinado, no involucra a la corteza cerebral; por ejemplo, el reflejo rotuliano. Instintos: son reacciones innatas más complejas y elaboradas, en las cuales intervienen varios reflejos. El instinto es específico de los individuos de una misma especie; por ejemplo, las abejas poseen una organización social debido a su instinto. En el ser humano existen el instinto maternal o paternal, el de mamar, el de sobrevivir, etc. Reflejo condicionado: es una relación que se establece entre un estímulo y un refuerzo que implica aprendizaje y participación de la corteza cerebral. El flujo de información en el sistema nervioso sigue un patrón básico: Estímulo  receptor  vía aferente  centro integrador  vía eferente  efector  respuesta 2
  • 3. 2. CÉLULAS DEL SISTEMA NERVIOSO El sistema nervioso está compuesto principalmente de dos tipos celulares: células de soporte, conocidas como células gliales (o glías o neuroglías) y células nerviosas, o neuronas, que es la unidad morfofuncional del sistema nervioso. Células gliales. Son más abundantes que las neuronas, no conducen impulsos nerviosos y sus funciones tienen relación con la mantención de la estructura del sistema, reservorios funcionales, barreras especializadas y defensa inmunológica. Figura 1. Clasificación y función de las células gliales. 3
  • 4. Neurona A la neurona se le puede definir como la unidad estructural y funcional del sistema nervioso. En la neurona (Figura 2) se pueden distinguir:  Soma, cuerpo neuronal o pericarion: contiene el núcleo y la mayor parte de la maquinaria metabólica celular. En el soma no se visualizan las estructuras involucradas en la división celular, ya que este tejido excitable se encuentra en reposo proliferativo. Una estructura destacada en el soma son los corpúsculos de Nissl (retículo endoplásmico rugoso), que tienen una importante actividad sintética.  Dendritas, son generalmente múltiples y se consideran proyecciones del soma que incrementan la superficie de recepción sináptica, y que llevan los impulsos nerviosos hacia el soma neuronal (conducción centrípeta).  Axón, en general solo uno, más grueso que las dendritas, muchas veces rodeado por una vaina de mielina. Su función principal es conducir impulsos desde el soma hacia el terminal sináptico (conducción centrífuga). La porción que une el soma neuronal con el axón se denomina cono axonal. La zona del terminal axonal se denomina en general telodendrón (o arborización terminal). La regeneración neuronal solo se ha demostrado en las células del sistema nervioso periférico. Esto es posible si compromete porciones distales al tercio del cono axónico (más alejado del soma neuronal). El axón con sus envolturas asociadas se conoce como fibra nerviosa. Dirección de transmisión de la señal Núcleo Cuerpo celular Axón Dendrita (segmento s Neurona presináptica inicial) Cono axónico Axón Vaina de mielina Nodos de Ranvier Axón Axón del terminal terminal presináptico Sinapsis Dendrita Dendrita postsináptica Neurona postsináptica Cuerpo celular Figura 2. Morfología de una neurona. 4
  • 5. Las neuronas pueden ser clasificadas estructural y funcionalmente. Estructuralmente, las neuronas se clasifican según el número de procesos originados desde el cuerpo celular. Las hay pseudounipolar, bipolar y multipolar (Figura 3). Neuronas sensitivas Interneuronas del SNC Neuronas eferentes Sensaciones Neuronas para somáticas Dendritas olfato y visión Dendritas Dendritas Núcleo de la célula de Schwann Axón Célula Schwan Axón Axón Axón Pseudounipolar Bipolar M u l t i p o l a r Figura 3. Clasificación estructural y funcional de las neuronas. Función del axón El axón o cilindroeje conduce los potenciales de acción desde el soma celular hasta el terminal sináptico, donde la mayoría de las veces el paso de la información se produce por neurotransmisión química (neurotransmisores). Aparte de la transmisión de impulsos, hay un activo transporte de sustancias por el axón tanto del soma celular hacia la zona terminal (flujo anterógrado) como desde la zona terminal hacia el soma (flujo retrógrado). En el primer caso son transportados los componentes vesiculares, mitocondrias, enzimas, metabolitos, precursores, etc. Hacia el soma se transportan las sustancias a reciclarse en el aparato de Golgi e incluso pueden ser transportados ciertos agentes nocivos como el virus de la rabia y de la poliomielitis (Figura 4). 6 Componentes membranosos viejos son digeridos por los lisosomas Lisosoma 4 Vesícula Lisos 5 Transporte sináptica es retrógrado reciclada Vesícula axonal Sináptica Soma El contenido de las vesículas es exocitado 3 2 Transporte axonal a través Retículo de una red de microtúbulos endoplasmático rugoso Complejo de Golgi 1 Péptidos son sintetizados y empaquetados en vesículas Figura 4. Flujo axoplasmático. 5
  • 6. Si hay una injuria (daño) al axón, se produce la degeneración y muerte de toda la parte distal (es decir aquella parte que no quedó en contacto con el soma neuronal) del axón. La regeneración se produce con cambios a nivel del soma celular y la vaina de mielina remanente, así como la lámina basal guía el crecimiento axonal hasta reinervar la estructura efectora. Es posible que el axón en regeneración sea también guiado por sustancias químicas producidas por la estructura inervada (factores tróficos). 3. CONDUCCIÓN ELECTROQUÍMICA EN LAS NEURONAS Bases iónicas del potencial de membrana en reposo. Concentraciones iónicas y equilibrio de potenciales. Ion LEC (mM) LIC (mM) Potencial de membrana (mV) a 37° K+ 5 mM (rango normal 3,5-5) 150 -90 Na+ 145 mM (rango normal 135-145) 15 +60 10 Cl- 108 mM (rango normal 100-108) -63 (rango normal 5-15) Ca2+ 1mM 0.0001 -90 Casi todas las células del organismo presentan diferencia de potencial a través de su membrana plasmática, siendo el exterior positivo respecto al interior: Membrana Polarizada. Este potencial de membrana en reposo o Potencial de Reposo se expresa con signo negativo tomando como referencia el medio intracelular (Figura 5). Dependiendo del tipo celular este potencial puede ir desde -7 mV hasta -100 mV (en la neurona el potencial transmembranoso es aproximadamente de -70 mV). Voltímetro EXTERIOR DE LA CÉLULA K+ + Membrana Microelectrodo plasmática en el exterior Na+ -70 mV de la célula Canal de Na+ + + + + + + + + Na+ Microelectrodo en el interior - - - - - - - - de la célula - - - - - - - - + + + + + + + + Membrana + Bomb a plasmática de Axón Canal de K+ ---- + - Proteína - + - - -- - K+ - - - - - - - + - - + Neurona - - + + - + --- + - - - - - - - - + + - - - + INTERIOR DE + + -- LA CÉLULA + Figura 5. Medición del potencial de acción de una neurona y generación del potencial en reposo. 6
  • 7. ¿De que modo los movimientos iónicos producen señales eléctricas? Los potenciales eléctricos son generados a través de las membranas de las neuronas y en realidad, de todas las células porque: 1) Existen diferencias en las concentraciones de iones específicos a través de las membranas de las células nerviosas y 2) Las membranas son selectivamente permeables a algunos de estos iones. Estos dos hechos dependen, a su vez, de dos tipos diferentes de proteínas en la membrana celular. Los gradientes de concentración de los iones son establecidos por proteínas conocidas como bombas iónicas, las cuales, como su nombre lo sugiere, mueven activamente los iones hacia el interior o el exterior de las células en contra de sus gradientes de concentración. La permeabilidad selectiva de las membranas se debe en gran parte a los canales iónicos, proteínas que permiten solo que ciertos tipos de iones atraviesen la membrana en la dirección de sus gradientes de concentración. Por lo tanto, los canales y las bombas funcionan básicamente en contra unos de otros, y al hacerlo generan electricidad celular. Bases iónicas del potencial de acción Si se aplica un estímulo de cierta magnitud en la membrana de una célula excitable, se produce un ligero incremento en la permeabilidad de los iones sodio en esa región disminuyendo levemente la diferencia de potencial de acuerdo a la intensidad del estímulo. Un estímulo umbral es aquel que posee la intensidad suficiente para producir una disminución en el voltaje, aproximándose a los -55 mV que se denomina nivel de descarga, voltaje en el cual se abren los canales de sodio permitiendo la entrada masiva del ión (canal tipo compuerta de voltaje), de manera que el voltaje del medio intracelular se va acercando a cero o sea se provoca una despolarización. La masiva entrada del Na+ hace que el lado interno de la membrana plasmática quede positiva alcanzando +35 mV: potencial de espiga. En ese instante los canales de sodio se cierran rápidamente (terminando la entrada masiva de sodio) y se abren totalmente los canales de potasio (que ya se habían comenzado a abrir lentamente) determinando la salida de este ión, lo que vuelve a hacer negativo el lado intracelular de la membrana: repolarización, luego de una ligera hiperpolarización (debido a la salida de potasio en ausencia de la entrada de sodio),la acción de la bomba Na+-K+ ATP asa permite alcanzar nuevamente el potencial de reposo. Regionalmente, después de un potencial de acción, la posición relativa de los iones sodio y potasio está invertida, la acción de la bomba sodio-potasio restituye las posiciones originales. Mientras se conduce un potencial de acción obviamente no puede conducirse otro, y un estímulo en este período no origina un nuevo potencial de acción (período refractario absoluto). Aunque la mayoría de las células tienen potencial de reposo, solo dos de ellas, la neurona y la célula muscular, pueden experimentar fácilmente impulsos electroquímicos, también llamados potenciales propagados o potenciales de acción, constituyendo los tejidos excitables. Esto se debe a que estos tipos celulares (además de la citada bomba) poseen en su membrana canales iónicos (proteínas integrales de membrana específicas), unos para el sodio y otros para el potasio. La apertura de estos canales, como respuesta al estímulo, permite el libre tránsito de los iones de acuerdo a sus gradientes. Durante la propagación el impulso nervioso no pierde intensidad desarrollando siempre el mismo potencial de acción. En vivo los potenciales de acción se propagan unidireccionalmente en el axón (desde el soma hacia el telodendrón), sin embargo, si experimentalmente se aplica el estímulo sobre algún punto del axón, este se propaga en ambas direcciones. 7
  • 8. Es importante observar que si el estímulo inicial, no hubiese tenido la magnitud suficiente para producir una disminución en el potencial de membrana cercana a -55mV, los canales de sodio no se hubiesen abierto completamente y el trabajo de la bomba sodio-potasio restablecería el potencial inicial, en esta situación se estaría frente a un estímulo subumbral. Por otra parte, si el estímulo inicial hubiese sido de un registro superior al necesario, Estímulo Supraumbral, la magnitud de descarga habría sido la misma que con un estímulo umbral, esto se denomina Ley del Todo o Nada. Figura 6. Los cambios de potencial de membrana en un área local de una neurona se deben a variaciones en la permeabilidad de la misma. 1. Potencial de reposo. 2. Estímulo despolarizante. 3. La membrana se despolariza al llegar al umbral. Se abren los canales de Na + voltaje- dependientes y el Na+ ingresa. Los canales de potasio comienzan a abrirse lentamente. 4. La rápida entrada de Na+ despolariza la célula. 5. Se cierran canales de Na+ y se abren lentamente los de K+. 6. El K+ sale hacia el fluido extracelular. 7. Los últimos canales de K+ se abren y el ion sale, provocando la hiperpolarización. 8. Cierre de los canales de K+ voltaje dependientes y algunos iones de K+ ingresan a la célula a través de canales. Acción de la bomba Na+ /K+. 9. La célula retorna a su estado de reposo, recuperando su potencial de reposo. 8
  • 9. La velocidad de conducción de una fibra nerviosa depende principalmente de dos aspectos: a) Desarrollo de una vaina de mielina: que deja solo algunas zonas del axolema (membrana citoplasmática de la neurona) descubiertas. En este caso la zona a repolarizar es muy pequeña, y se gana en velocidad de conducción utilizando la llamada “conducción saltatoria”. En la fibra mielínica los canales para iones sensibles a potencial se ubican en la zona amielinizada, nodos de Ranvier. La despolarización de un nodo provoca una “corriente en remolino” que despolariza al nodo contiguo. Así, el potencial de acción cursa por la fibra a una gran velocidad. Una ventaja adicional de la conducción saltatoria es la menor entrada y salida neta de iones sodio y potasio respectivamente, ahorrando energía en la restitución de los iones a sus compartimientos y consiguiendo además períodos refractarios más cortos (Figura 7). b) Diámetro: Un modo de aumentar la velocidad de conducción es mediante el aumento del diámetro en los axones amielínicos, ya que incrementa la superficie de intercambio iónico. Figura 7. Potenciales de acción saltatorios. 9
  • 10. 4. COMUNICACIÓN ENTRE CÉLULAS NERVIOSAS Transmisión sináptica. Se la puede definir como, un área de contacto funcional entre dos células excitables especializada en la transmisión del impulso nervioso. Estos son los sitios donde el axón o alguna otra porción de alguna célula (la célula presináptica), terminan en el soma, en las dendritas o en alguna otra porción de otra célula (la célula postsináptica). De acuerdo al tipo de transmisión que se realiza se les puede clasificar en: a) Sinapsis Eléctrica: en que las membranas de las células pre y postsináptica se encuentran en aposición formando una unión con fisura (gap junction), las que se caracterizan por formar puentes de baja resistencia eléctrica a través de los cuales pasan los iones con relativa facilidad, realizándose de este modo la transmisión del impulso nervioso. En este tipo de sinapsis se establece una relación de continuidad, entre las células y son escasas en los mamíferos, por ejemplo, contactos entre las células musculares cardíacas (Figura 8). Célula presináptica Axón Membrana celular Terminal axónica Célula Unión de postsináptica Canal hendidura iónico Figura 8. Sinapsis eléctrica. b) Sinapsis Químicas: son aquellas en las cuales la transmisión del impulso nervioso se lleva a cabo a través de la liberación, en la terminación nerviosa, de una sustancia química, conocida como neurotransmisor (Tabla 1), que excita químicamente a la célula postsináptica. En este tipo de sinapsis se establece una relación de contigüidad y son las que se encuentran en mayor abundancia en los mamíferos. Aunque morfológica y funcionalmente existen distintos tipos de sinapsis químicas, se ha demostrado la presencia de ciertos elementos constantes en su organización y que están representados en el siguiente esquema (Figura 9). 10
  • 11. En primer lugar, están las dos membranas contactantes, la presináptica, que conduce el impulso nervioso o potencial de acción y que corresponde a la porción terminal de un axón y la postsináptica, receptora del agente liberado y que por lo general corresponde al soma o a ramificaciones dendríticas. Es importante destacar que las terminaciones de las fibras presinápticas o terminales presinápticos generalmente están dilatadas formando los botones terminales o sinápticos. El terminal presináptico contiene mitocondrias cuya presencia es indicativa de la alta actividad metabólica de la sinapsis; existen en el terminal numerosas vesículas sinápticas, éstas contienen al neurotransmisor (NT), ciertas proteínas, ATP y en algunos casos las enzimas encargadas de sintetizar al mediador químico. Respecto de la membrana postsináptica su característica más destacada es la presencia de receptores moleculares (proteínas de membranas) que son capaces de modificar la permeabilidad de la membrana al unirse al NT. Figura 9. Organización de la sinapsis química. También puede existir sinapsis entre una neurona y una célula muscular, denominada unión neuromuscular. Se denomina Placa Motora al área modificada sobre la membrana de una célula muscular donde se forma una sinapsis con la neurona motora. El NT utilizado en este tipo de sinapsis es la acetilcolina (Figura 10). Figura 10. La unión neuromuscular es una sinapsis química. 11
  • 12. Transmisión del impulso nervioso. A pesar de la existencia de diferentes tipos de sinapsis la transmisión del impulso nervioso en todas ellas se realiza básicamente cumpliendo las siguientes etapas (Figura 11). Figura 11. Secuencia de eventos involucrados en la transmisión en la placa motora, una sinapsis química típica. El efecto generado en la membrana postsináptica no depende del neurotransmisor. Este efecto puede ser excitatorio (PPSE), cuando produce una despolarización en la membrana plasmática del efector o neurona postsináptica o, inhibitorio (PPSI), cuando la membrana se hiperpolariza (Figura 12). 12
  • 13. Figura 12. Modelos de acción de neurotransmisores. 13
  • 14. Tabla 1. Principales Neurotransmisores. Neurotransmisor Acción Comentarios Neurotransmisor de las neuronas Se degrada en la sinapsis por la Acetilcolina Motoras medulares y de algunas vías neuronales acetilcolinesterasa; bloqueadores de esta en el cerebro. enzima son venenos poderosos. Usado en ciertas vías nerviosas en el cerebro y M en el sistema nervioso periférico; causa O Norepinefrina relajación en los músculos intestinales y Relacionado con epinefrina N contracción más rápida del corazón. O A Involucrado en la esquizofrenia. La causa de la M Neurotransmisor del sistema nervioso central. Dopamina enfermedad de Parkinson es la pérdida de I neuronas dopaminérgicas. N A Neurotransmisor del sistema nervioso central Ciertos medicamentos que elevan el estado de S Serotonina involucrado en el control del dolor, el sueño y el ánimo y contrarrestan la ansiedad actúan humor. aumentando los niveles de serotonina. A Algunas personas presentan ciertas reacciones M Neurotransmisor excitatorio más común en el al consumir alimentos que contienen I Glutamato sistema nervioso central. glutamato de sodio, porque éste puede afectar N al sistema nervioso. O A C Glicina I Drogas benzodiazepinas, usadas para reducir Ácido gama D Neurotransmisores inhibidores. la ansiedad y producir sedación, imitan la Aminobutírico O acción del GABA. (GABA) S P E P Endorfinas T Usados por ciertos nervios sensoriales, Sus receptores son activados por drogas Encefalinas I especialmente en las vías del dolor. narcóticas: opio, morfina, heroína, codeína. Sustancia P D O S 14
  • 15. GLOSARIO Agonista: es una sustancia que se une al receptor y lo activa, proceso en que simula el efecto de un neurotransmisor u hormona natural. Antagonista: es una sustancia que se une a un receptor y lo bloquea, de manera que obstaculiza los efectos de un neurotransmisor u hormona natural. Barrera hematoencefálica: barrera celular que protege a las células encefálicas contra sustancias dañinas y microorganismos patógenos, al impedir que muchos compuestos pasen de la sangre a los tejidos encefálicos. Importante destacar que si la atraviesan las sustancias liposolubles, como el oxígeno, dióxido de carbono, alcohol y muchos anestésicos. Canales iónicos: proteínas integrales de la membrana con poros que permiten que ciertos iones difundan a través de las membranas celulares, confiriendo así una permeabilidad selectiva. Conductancia: término eléctrico que representa el recíproco de la resistencia de la membrana. Los cambios de la conductancia de membrana son el resultado de la apertura o cierre de los canales iónicos. Estímulo umbral: Cualquier estímulo que alcanza la intensidad mínima necesaria para iniciar un potencial de acción o activar un receptor sensorial. Ganglio: Normalmente, un grupo de cuerpos neuronales que se encuentran fuera del sistema nervioso central (SNC). Potencial de acción: señal eléctrica que se propaga a lo largo de la membrana de una neurona o fibra muscular. Sinapsis: Unión funcional entre dos neuronas o entre una neurona y un efector (p.ej. un músculo o una glándula). Puede ser eléctrica o química. Unión de un par de cromosomas homólogos durante la profase I de la meiosis. Cuerpos de Nissl: Se originan al separar las neurofibrillas al retículo endoplasmático rugoso el cual queda como estructuras que se tiñen de oscuro, y toman el nombre de cuerpos de Nissl. Sintetizan proteínas necesarias para la transmisión de impulsos nerviosos de una neurona a otra. También aportan proteínas que son útiles para mantener y regenerar las fibras nerviosas. Neurofibrillas: Son haces de finos microtúbulos y microfilamentos formados por el citoesqueleto de la neurona. Forman parte de la “vía” de transporte, para el transporte hacia y desde los lejanos extremos de la neurona. 15
  • 16. Preguntas de selección múltiple 1. Las neuronas se pueden clasificar de acuerdo al número de prolongaciones. Utilizando este criterio de clasificación, reconozca los tres tipos de neurona representadas a continuación: I II III Resulta correcto afirmar que el cuadro de izquierda a derecha, una neurona A) unipolar, una neurona bipolar y una neurona multipolar. B) bipolar, una neurona unipolar y una neurona multipolar. C) unipolar, una neurona multipolar y una neurona bipolar. D) multipolar, una neurona unipolar y una neurona bipolar. E) multipolar, una neurona bipolar y una neurona unipolar. 2. Sobre la bomba de Na+ K+ ATPasa se puede afirmar que I) solo está presente en las membranas neuronales. II) corresponde a un transportador activo. III) funciona como un antiportador. A) Solo I. B) Solo II. C) Solo III. D) Solo I y II. E) Solo II y III. 3. ¿Cuál de las siguientes células gliales forma la vaina de mielina en los axones de neuronas del sistema nervioso central? A) Las células de Schwann. B) Los oligodendrocitos. C) Las microglías. D) Los astrocitos. E) Los anficitos. 16
  • 17. 4. La membrana del axón (axolema) en reposo se caracteriza por I) estar polarizada. II) poseer una diferencia de potencial. III) un ingreso de sodio en forma pasiva. Es (son) correcta(s) A) solo I. B) solo II. C) solo III. D) solo II y III. E) I, II y III. 5. La acción de la acetilcolina sobre el músculo esquelético provoca contracción; mientras que sobre el músculo cardíaco provoca relajación. Esto se explica porque A) existe más de una especie química de la acetilcolina. B) la respuesta no depende del neutransmisor, sino del receptor. C) cada músculo modifica sus receptores para un mismo neurotransmisor. D) la acetilcolina cambia su estructura molecular según la función regulada. E) cada músculo modifica simultáneamente el receptor y el neurotransmisor. 6. La velocidad del impulso nervioso depende de la (el) I) temperatura. II) diámetro del axón. III) presencia o ausencia de la vaina de mielina Es (son) correcta(s) A) solo I. B) solo II. C) solo III. D) solo I y II. E) solo II y III. 7. En el soma neuronal NO es posible encontrar A) núcleo. B) centríolos. C) mitocondrias. D) aparato de Golgi. E) retículo endoplasmático. 8. ¿Cuál de los siguientes eventos NO está involucrado en una sinapsis química? A) Aumento del calcio intracelular. B) Degradación del neurotransmisor. C) Unión del neurotransmisor al receptor. D) Despolarización de la membrana postsináptica. E) Liberación del neurotransmisor por difusión facilitada. 17
  • 18. 9. Una de las siguientes afirmaciones en relación con la neurona es incorrecta A) las dendritas tienen conducción centrífuga. B) la fibra nerviosa es el axón y sus envolturas. C) la vaina de Schwann solo se presenta en el SNP. D) existe un flujo axoplasmático de pericarion a telodendrón. E) en las neuronas del SNP, el axón puede regenerar en su parte distal. 10. ¿Cuál de los siguientes factores es el más importante para explicar la existencia de un potencial de reposo en la membrana neuronal? A) la forma de la neurona. B) estructura de la membrana. C) la distribución de proteínas a ambos lados de la membrana. D) la distribución de iones inorgánicos a ambos lados de la membrana. E) la presencia de oligosacáridos ramificados en lado extracelular de la membrana. 11. Se puede gatillar de una hiperpolarización cuando se I) abren los canales de K+. II) cierran los canales de Na+. III) cierran los canales de Cl-. A) Solo I. B) Solo II. C) Solo I y II. D) Solo II y III. E) I, II y III. 12. ¿Cuál o cuáles célula(s) conduce(n) potencial(es) de acción? I) Células musculares. II) Células nerviosas. III) Células gliales. A) Solo I. B) Solo II. C) Solo III. D) Solo I y II. E) I, II y III. 18
  • 19. 13. Se presenta un segmento de una fibra nerviosa con dos estados de polaridad (1) (2) ++++++++ +++++++ + ++++ ++ + ++++ ++ ++++++++ +++++++ (1) (2) I) en (2) ingresaron iones sodio. II) en (1) la membrana está en su potencial de reposo. III) la despolarización de (2) estimulará al segmento adyacente. Es (son) correcta(s) A) solo I. B) solo II. C) solo III. D) solo I y II. E) I, II y III. 14. ¿Cuál es la secuencia correcta de la transmisión del impulso nervioso en la sinapsis? I) Aumento de calcio intracelular. II) Despolarización de la membrana presináptica. III) Liberación del neurotransmisor por exocitosis. IV) Entrada de Ca2+ al terminal presináptico. V) Se forma el complejo NT - Receptor en la membrana postsináptica. A) I - II - III - IV - V B) II - IV - I - III - V C) V - IV - III - I - II D) V - IV - I - II - III E) II - IV - III - I – V 15. La generación de un potencial postsináptico excitatorio (PPSE) en una neurona, se puede producir por I) salida de K+ hacia el LEC. II) el aumento de Na+ en el LIC. III) una disminución del flujo de K+ hacia el LEC. A) Solo I. B) Solo II. C) Solo I y II. D) Solo II y III. E) I, II y III. 19
  • 20. RESPUESTAS Preguntas 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 Claves A E B E B E B E A D C D E B D DMDO-BM11 Puedes complementar los contenidos de esta guía visitando nuestra Web http://www.pedrodevaldivia.cl/ 20