para estudiantes de medicina

1. Organización del sistema nervioso,
funciones básicas de las sinapsis,
“sustancias transmisoras”
Capítulo 45

2. Diseño general del sistema nervioso
 El SNC contiene aproximadamente
100.000 millones de neuronas
 Las sinapsis neuronales por lo general
circulan sólo en sentido anterógrado
(del axón de una neurona, a las
terminales dendríticas de otra).

3. Porción sensitiva del sistema
nervioso: Receptores sensitivos
 zonas sensitivas del SNC:
1) Médula espinal
2) Formación reticular del bulbo
raquídeo, la protuberancia y el
mesencéfalo.
3) Cerebelo
4) Tálamo
5) Áreas de la corteza cerebral

5. Porción motora del sistema
nervioso: Efectores
 La principal función del SN consiste en
regular las diversas actividades del
organismo:
2) Contracción del músculo esquelético
3) Contracción del músculo liso
visceral
4) Secreción de sustancias químicas
activas por las glándulas endocrinas
y exocrinas

6.  La contracción muscular se controla
mediante múltiples niveles del SNC:
1) La médula espinal
2) Formación reticular del bulbo
raquídeo, la protuberancia y el
mesencéfalo.
3) Ganglios basales
4) Cerebelo
5) Corteza motora

8. Procesamiento de la información:
función “integradora” del sistema nervioso
 El encéfalo descarta más del 99% de la
información sensitiva recibida.
 Cuando la información sensitiva excita
la mente, de inmediato es enviada
hacia las regiones motoras e
integradoras del encéfalo para ser
procesada y así llegar a una respecta
adecuada para el estímulo

9. Almacenamiento de la información:
Memoria
 Cada vez que un estímulo atraviesa
una secuencia de sinapsis, éstas
adquieren mayor facilidad para
transmitir la misma señal la
próxima vez que atraviese la vía
sináptica, este proceso es llamado
Facilitación.

10.  Cuando las señales recorren las
mismas vías sinápticas un gran
número de veces, su facilitación se
vuelve tan grande que incluso señales
originadas en el encéfalo pueden
desencadenar la transmisión de
información a través de las sinapsis,
aun si no hubo estimulación previa de
las mismas.

11. Principales niveles de función del
sistema nervioso central
 Nivel medular: La médula no sólo es una
simple vía de conducción, ya que origina
funciones altamente organizadas, por
ejemplo:
 Movimientos de la marcha
 Movimientos reflejos ante un estímulo
doloroso
 La rigidez de las piernas para sostener el
tronco
 Reflejos del control de los vasos
sanguíneos, movimientos digestivos,
excreción urinaria

12.  Nivel encefálico inferior o subcortical:
Controla la mayor parte de las actividades
inconcientes del organismo, entre ellas:
 Regulación de la presión arterial
 Respiración
 Control del equilibrio

13.  Nivel encefálico cortical: La corteza
cerebral no realiza funciones por si sola,
siempre lo hace asociada a los niveles
inferiores del SN.
 La corteza cerebral es importante para los
procesos del pensamiento y para
coordinar el funcionamiento de los centros
encefálicos inferiores.

14. Sinapsis del sistema nervioso central
 Tipos de sinapsis:
 Químicas
 Eléctricas

15.  Sinapsis química: La primera neurona
secreta una sustancia química
(neurotransmisor) en la terminación
nerviosa para unirse a los receptores de
la siguiente neurona para inhibirla,
excitarla o modificar su conducción.

16.  Las sinapsis químicas siempre
conducen los impulsos nerviosos en
una sola dirección, desde la neurona
que libera el neurotransmisor (neurona
presináptica), hasta la neurona donde
actúa (neurona postsináptica).

18.  Sinapsis eléctrica: Su principal
característica es la presencia de
canales fluidos que conducen la
electricidad desde una neurona hacia
la siguiente. Existen pocos tipos de
estas sinapsis en el sistema nervioso
de los humanos.

19. Anatomía fisiológica de la sinapsis
 La neurona se compone de 3 partes:
 Soma o cuerpo neuronal: Contiene la
mayor parte del citoplasma y organelos
 Axón: se extiende hasta un nervio
periférico
 Dendritas: Pequeñas prolongaciones del
soma

20.  En las dendritas y parte del soma de la
neurona se encuentran los terminales
presinapticos. Esta separado del soma por
un pequeño espacio llamado hendidura
sináptica.
 El terminal presinaptico contiene 2
estructuras principales:
 Mitocondrias
 Vesículas transmisoras

21.  Las vesículas transmisoras liberan el
neurotransmisor en la hendidura
sináptica, donde se une a los
receptores de la neurona
postsináptica.
 Las mitocondrias producen energía
en forma de ATP para sintetizar el
neurotransmisor.

22.  La membrana del terminal
presináptico posee canales de calcio
dependientes de voltaje, que se
activan cuando se despolariza la
neurona. Esto provoca la entrada de
iones calcio al interior de la
membrana.
 La cantidad de iones que penetran la
membrana es proporcional a la
cantidad de neurotransmisor liberado.

23. Proteínas receptoras
 Se encuentran en la membrana de
las neuronas postsinápticas.
 Están formadas por un componente
de unión donde se fija el
neurotransmisor, y un componente
que atraviesa toda la membrana.
Este puede ser:
 Un canal iónico
 Activador de segundo mensajero

24. Canales iónicos
 Canales catiónicos: están
revestidos de cargas negativas que
atraen iones sodio, pero repelen a
los aniones.
 Canales aniónicos: Permiten el
paso de iones cloruro cuando su
diámetro es lo suficientemente
grande.

25.  Un neurotransmisor que abre los
canales catiónicos es un transmisor
excitador
 Un neurotransmisor que abre los
canales aniónicos es un transmisor
inhibidor.

26. Segundo mensajero
 El sistema de “segundo mensajero”
permite una excitación o inhibición
a largo plazo.
 El mas frecuente es el sistema de
la proteína G, una proteína unida a
la porción intramembranal del
receptor.

27. Excitación
1. Apertura de los canales de sodio para
permitir la entrada de cargas positivas
dentro de la neurona postsináptica.
2. Depresión de la conducción mediante los
canales de cloruro o potasio, lo que
reduce la difusión de aniones hacia el
interior, o de los iones potasio al exterior.
3. Cambios del metabolismo de la neurona
para excitar la actividad celular

28. Inhibición
1. Apertura de los canales de cloruro que
permite la difusión de aniones desde el
exterior hacia el interior de la neurona lo
que aumenta la negatividad en el interior
de la célula.
2. Aumento de la difusión de iones potasio
fuera de la célula para aumentar aun más
la negatividad de la célula
3. Activación de enzimas receptoras que
inhiben las funciones metabólicas de la
neurona.

29. SUSTANCIAS QUÍMICAS QUE
ACTÚAN COMO TRANSMISORES
SINÁPTICOS
a) Acción rápida y molécula pequeña:
Clase I
 Acetilcolina
Clase II (aminas)
 Noradrenalina
 Adrenalina
 Dopamina
 Serotonina
 Histamina
Clase III (aminoácidos)
 Acido gama – aminobutírico (GABA)
 Glicina
 Glutamato
 Aspartato
Clase IV
 Óxido Nítrico

30. SUSTANCIAS QUÍMICAS QUE ACTÚAN
COMO TRANSMISORES SINÁPTICOS
1. Hormonas liberadoras
hipotalámicas
 Tirotropina
 Luteinizante
 Somatostatina (inhibe la
hormona del crecimiento)
2. Péptidos hipofisiarios
 ACTH
 Betaendorfina
 Estimulador de los melanocitos
alfa
 Prolactina
 Luteinizante
 Tirotropina
 Hormona de crecimiento
 Vasopresina
 Oxitocina
3. Péptidos que actúan sobre el
intestino y el encéfalo
 Leucina – encefalina
 Metionina – encefalina
 Sustancia P
 Gastrina
 Colecistocinina
 Polipéptido intestinal vasoactivo
(VIP)
 Factor de crecimiento nervioso
 Factor neurotrópico derivado del
cerebro
 Neurotensina
 Insulina y Glucagón
4. Procedentes de otros tejidos
 Angiotensina I
 Bradicinina
 Carnosina
 Péptido del sueño
 Calcitonina
b) Neuropéptidos, transmisores de acción lenta o factores
de crecimiento

31. Características generales de los
transmisores de molécula pequeña y
acción rápida
 Se sintetizan en el citoplasma del terminal
presináptico, donde son absorbidos por
transporte activo por las numerosas
vesículas transmisoras.
 El potencial de acción presináptico los
libera a la hendidura sináptica por
exocitosis. Dura el proceso milisegundos.
 Pueden ser inhibidores (ión potasio y
cloruro) o excitadores (ión sodio) de la
conductancia

32. Características de la Acetilcolina
 Se sintetiza en el terminal presináptico a
partir de acetil CoA y colina en presencia
de la enzima acetiltransferasa de colina
 En la sinapsis se degrada por la enzima
colinesterasa en acetato y colina.
 La enzima colinesterasa esta en el retículo
formado por proteoglucano que rellena el
espacio de la hendidura sináptica

33. Características de la Acetilcolina cont.
 Se segrega por las neuronas de:
b) Terminales de las células piramidales de la
corteza motora
c) Ganglios basales
d) Preganglionares del sistema nervioso autónomo
e) Motoneuronas músculo – esquelético
f) Posganglionares del sistema nervioso
parasimpático
g) Algunas posganglionares del sistema nervioso
simpático.
La Acetilcolina en la mayoría de los casos es
excitadora.

34. NORADRENALINA
Se segrega :
 En muchas neuronas del tallo cerebral
sobre todo en el locus ceruleus de la
protuberancia (aumenta el nivel de
vigilia)
 En la mayoría de las neuronas
posganglionares del sistema nervioso
simpático.
La noradrenalina puede ser excitadora o
inhibidora

35. DOPAMINA
 Se segrega en las neuronas de la
sustancia negra (mesencéfalo)
 Su acción fundamental es en la
región estriatal de los ganglios
basales
 Es inhibitoria

36. GLICINA
 Se segrega sobre todo en la
sinapsis de la médula espinal
 Es inhibitoria

37. GABA
 Se segrega en las terminales
nerviosas de la médula espinal,
cerebelo, ganglios basales y corteza
cerebral.
 Es inhibitoria

38. GLUTAMATO
 Se segrega en las terminales
presinápticas de las vias sensitivas
que penetran en el sistema nervioso
central
 Es excitatorio

39. SEROTONINA
 Se segrega en los núcleos del rafe
medio del tallo cerebral ( bulbo
raquídeo, protuberancia anular,
mesencéfalo),hipotálamo
(diencéfalo), médula espinal (astas
dorsales o posteriores).
 Es inhibitoria de las vias del dolor
 Inhibe el estado de ánimo
provocando sueño

40. OXIDO NITRICO
 Se segrega en las terminaciones nerviosas
responsables de la conducta a largo plazo ( lóbulo
frontal, temporal, circuito límbico) y de la
memoria (hipocampo)
 Se sintetiza al instante que se necesita, es decir,
no se almacena
 No se libera en paquetes vesiculares sino se libera
de los terminales presinápticos en segundos
 En las neuronas postsinápticas solo modifica las
funciones metabólicas intraneuronales

41. NEUROPÉPTIDOS
(neurotransmisor lento)
 Se sintetizan en los ribosomas del
soma neuronal, penetran en el
retículo endoplásmico y
posteriormente en el aparato de
Golgi
 La proteína formadora se fragmenta
 El aparato de Golgi lo introduce en
minúsculas vesículas que se liberan
hacia el citoplasma

42. NEUROPÉPTIDOS cont.
(acción lenta)
 Se transportan por el axón en todas
direcciones (corriente axónica) a
una velocidad de centímetros al día
 Se vacían en las terminales
neuronales al recibir un potencial de
acción
 La vesícula no se reutiliza (autólisis)

43. NEUROPÉPTIDOS cont.
(acción lenta)
 La cantidad que se libera es muy
escasa pero muy potente y
duradera (dias, meses o años)
Ejemplo: cierre prolongado de los
canales de calcio, activación o
desactivación de genes en el
núcleo, etc.

44. Fenómenos eléctricos durante la
Excitación Neuronal
 Potencial de Membrana en Reposo del
Soma Neuronal
 Potencial de -65mV, menos negativo que en fibras
nerviosas y musculares (-90mV).
 Voltaje más bajo importante para el control del grado
de excitabilidad.
 Más excitable de lo normal.

45. Fenómenos eléctricos durante la
Excitación Neuronal
 Diferencias de concentración iónica a través de la
membrana en el soma neuronal.
 Concentraciones de Na+,K+ normales.
 Concentración de Cl- distinta: alta en líquido extracelular y baja
en intracelular.
 Alta permeabilidad de la membrana a Cl-.
 Bajo voltaje en el interior expulsa iones cloruro al exterior.
 Potencial de Nernst:
FEM (mV)= +/- 61 x log( concentración en el interior/c. exterior)
 Potencial de membrana mantenido por potenciales de Nerst de
cada ión (Na+, K+ y Cl-) y sus respectivas bombas.
 Líquido intracelular de la neurona contiene una sustancia
electrolítica muy conductora produciendo una distribución
uniforme del potencial eléctrico.

46. Fenómenos eléctricos durante la
Excitación Neuronal
 Efecto de la excitación sináptica sobre la
membrana postsináptica.
1. Neurona en reposo
• Terminal presináptico en reposo.
2. Transmisor excitador segregado
(neurona excitada).
• Transmisor actúa sobre receptor
aumentando permeabilidad al
Na+.
• Na+ sólo difunde hacia dentro.
• Cambia potencial de membrana
en reposo de -65 a -45mV
(potencial postsináptico
excitador).

47. Fenómenos eléctricos durante la
Excitación Neuronal
 Efecto de la excitación sináptica sobre la
membrana postsináptica.
2. Neurona Excitada.
• Potencial de acción no inicia en el soma, sino en el axón, debido a
que en el soma no existen canales de sodio dependientes de voltaje.
• Potencial postsináptico excitador de +20 mV.

48. Fenómenos eléctricos durante la
Inhibición Neuronal
 Inhibición Presináptica.
 Provocada por liberación de una sustancia inhibidora de
las fibras nerviosas presinápticas.
 Generalmente es GABA.
 Apertura de canales aniónicos (Cl-) anula efecto
excitador del Na+.

49. Fenómenos eléctricos durante la
Inhibición Neuronal
 Evolución Temporal de Potenciales
Presinápticos.
• Se requieren
varias sinapsis
para producir un
potencial de
acción.
• Se debe superar el
umbral de disparo
para producir un
potencial de
acción, esto se
logra a través de la
sumación espacial
y temporal.

50. Funciones especiales de la dendritas
para excitar neuronas
 Campo espacial de excitación de las dendritas
amplio.
• Dendritas se extienden de 500 a
1000 micrómetros.
• No transmiten potenciales de
acción.
• Transmiten corrientes
electrotónicas hacia el soma.
• Regulación de corrientes
electrotónicas (excitación e
inhibición).
• Conducción decreciente.
• Efecto de sumación similar a los
somas neuronales.

51. Efectos del pH y fármacos en la
transmisión sináptica
 La alcalosis aumenta la excitabilidad
 La acidosis disminuye la excitabilidad
 La hipoxia puede interrumpir la excitabilidad
neuronal.
 Fármacos como la cafeína, teofilina y
teobromina, incrementan la excitabilidad
neuronal