FISIOLOGIA Y CONDUCTA DE LA NEURONA

1. Fisiología y Conducta:
Neuronas
DR HECTOR MONTOYA MOLINA
Médico Psiquiatra
CMP 20620 RNE 8932
hmontoyamo@hotmail.com

2. Neurona
Unidad Básica: Funcional y
estructural
Funciones:
Excitabilidad , Inhibición.
Conducción de impulsos
Transmisión sináptica
Número en SNC= 10x1011
(100,000 millones)
2

6. Cuerpo Celular
Núcleo:
- Material genético (cromosomas); la información para el desarrollo
de la célula y síntesis de proteínas necesarias para su sustento .
Nucléolo:
- Producen ribosomas ( compuestas de ácido ribonucleico y
proteínas) necesarios para que el material genético sea transcrito en
las proteínas.
Cuerpos (sustancia) de Nissl:
- Grupos de gránulos, utilizados para la producción de proteínas.
Estos gránulos son retículo endoplasmático rugoso (con ribosomas )
y son sitios de síntesis de proteínas

7. Retículo Endoplasmático:
- Sistema de túbulos utilizados para transporte en el citoplasma.
Si contiene ribosomas, se llama Retícula Endoplasmática rugosa,
importante para la síntesis de las proteínas; si no contiene
ribosomas se llama Retícula Endoplasmática Lisa.
Aparato de Golgi:
- Responsable de la segregación de glicoproteínas y
mucopolisacáridos. Al microscopio se observan como una red de
hebras ondulantes irregulares alrededor del núcleo.
Microfilamentos:
- Fibrillas que corren paralelas entre sí en el cuerpo celular ;
contienen actina y miosina. Responsables del transporte de
materiales dentro de la neurona. También puede ser utilizado en
la estructura de la célula.

8. Microtúbulos:
- De 20-30nm de diámetro, combinados con los microfilamentos .
Responsable del transporte de sustancias .
Mitocondria:
- Organelas dispersas en en el cuerpo celular, axón y dendritas. Es
la fuente generadora de ATP (energía) para las actividades
celulares.
Lisosomas: Vesículas que contienen enzimas hidrolíticas.
Limpiadoras.

11. Dendritas
• Prolongaciones protoplásmicas ramificadas cortas,
implicadas en la recepción de estímulos.
• Contiene abundantes microtúbulos.
Poseen receptores , fundamentales para la transmisión
de los impulsos quimico-eléctricos.

12. Axón o Cilindroeje
Prolongación filiforme; a través de la cual viaja el impulso nervioso de
forma unidireccional.
Diámetro uniforme en toda su longitud (0.2-20µm).
Terminan en dilatación bulbo o botón terminal Pre –sináptico, el cual
contiene las vesículas sinápticas en cuyo interior se encuentran los
neurotransmisores.
Los axones forman lo que comúnmente conocemos como fibra
nerviosa.

13. Transporte axónico:
- Es necesario que el transporten desde el cuerpo celular
- Corriente lenta: en dirección contraria al cuerpo celular; a una
velocidad de 1-4mm/día; transporta enzimas para el crecimiento y
mantenimiento del axón.
- Corriente rápida: de 50-400mm/día; transporta neurotransmisores
y componentes de membrana.
- Corriente intermedia: mitocondrias.
- Flujo retrogrado: Evita la acumulación de sustancias en las
terminales y permite el reciclaje; importancia clínica – virus (rabia,
herpes) y toxinas.

14. Flujo Axoniano
Se da por el transporte axoniano.
Existe dos tipos : Anterogrado y Retrogrado
En el Transporte anterógrado, Ocurre desde el soma
hacia el extremo del axón (dirección centrífuga).
La velocidad de transporte puede ser rápida
(400mm/día) o lenta (1mm/día).
Se emplea para enviar nuevas organelas (mitocondrias,
REL, vesículas) y nuevas macromoléculas (actina, clatrina,
enzimas, etc.).

15. En el transporte retrógrado la dirección ocurre
desde el extremo axoniano hacia el soma (dirección
centrípeta).
En general la velocidad de este transporte es muy
rápida (400 mm/día).
Se emplea epara enviar hacia el soma proteínas del
citoesqueleto, enzimas y moléculas destinadas a la
degradación en los lisosomas del cuerpo celular.

16. ¿Cómo se realiza este transporte?
Las organelas y moléculas se mueven a lo largo de los
microtúbulos (neurotúbulos) del citopalsma del axón
gracias a proteínas motoras, es decir proteínas (dineínas
y cinesinas) mediante gasto de ATP.
Las DINEINAS se mueven hacia el extremo NEGATIVO
del microtúbulo (o sea hacia el soma).
Las CINESINAS se mueven hacia el extremo POSITIVO
(o sea hacia el telodendron).

20. 20
Envoltura de mielina
Célula de SchwannOligodendrocitos
S.N. Central S.N. Periférico

22. Variedades de neuronas
El tamaño del cuerpo celular va de 5 a 135
micrómetros.
Las dendritas pueden extenderse a una distancia
de más de un metro.
El número, la longitud y la forma de ramificación
de las dendritas brindan un método morfológico
para la clasificación de las neuronas.
El micrómetro es la unidad de longitud equivalente a una millonésima parte de un
metro. Se abrevia µm, y es también conocido como micrón (plural latino, micra),
abreviado µ.

23. Clasificación según el tamaño
1.Las neuronas Golgi tipo I que tienen axón largo.
2.Las neuronas Golgi tipo II que tienen axón corto.
3.Las células piramidales de la corteza cerebral.
4.Las voluminosas células de Purkinje de la corteza
cerebelosa.
5.Las grandes neuronas motoras de la médula espinal.

24. Clasificación según la Polaridad
Neuronas Unipolares
Cuerpo celular de la que nace sólo una prolongación que se
bifurca y se comporta funcionalmente como un axón salvo en
sus extremos ramificados en que la rama periférica reciben
señales y funcionan como dendritas.
Ejemplo: Ganglios de invertebrados y de la retina.

25. Clasificación según la Polaridad
Neuronas Bipolares
• Cuerpo celular alargado y de un extremo parte una dendrita
y del otro el axón.
• El núcleo de este tipo de neurona se encuentra ubicado en el
centro de ésta, por lo que puede enviar señales hacia ambos
polos de la misma.
• Ejemplos de estas neuronas se hallan en las células bipolares
de la retina, del ganglio coclear y vestibular, estos ganglios son
especializados de la recepción de las ondas auditivas y del
equilibrio.

26. Clasificación según la
Polaridad
Neuronas Multipolares
• Gran cantidad de dendritas que nacen del cuerpo celular. Son
la clásica neurona con prolongaciones pequeñas (dendritas) y
una prolongación larga o axón. Representan la mayoría de las
neuronas.
• Ejemplos, Neuronas tipo Golgi I, de axón largo, y las tipo Golgi
II, que no tienen axón o éste es muy corto. Las neuronas de
proyección son del primer tipo, y las neuronas locales o
interneuronas del segundo.

27. Clasificación según la
Polaridad
Neuronas Pseudounipolares
• El cuerpo celular tiene una sola dendrita que se divide a corta
distancia del cuerpo celular en dos ramas, motivo por cual
también se les denomina pseudounipolares, una que se dirige
hacia una estructura periférica y otra que ingresa en el
sistema nervioso central.
• Ejemplos de esta forma de neurona se localiza en los Ganglios
de las raíces dorsales de los nervios espinales.
Neuronas Apolares
No producen señales, pero las reciben. Son neuronas aisladas

30. Clasificación según su función
Neuronas Sensitiva o Aferente
Conducen el impulso nervioso desde los receptores hasta los centros
nerviosos. Recogen información del entorno para ser procesada en el
cerebro
Neuronas Asociativas o Interneuronas
Permiten comunicar las neuronas sensitivas con las motoras. Se encuentra
exclusivamente en el sistema nervioso central.
Neuronas Motoras o Eferentes
LLevan el impulso nervioso desde los centros nerviosos hasta los órganos
efectores, llevando los impulsos de el soma a los botones terminales.

31. Sitios donde las neuronas se comunican entre sí.
Tienen un papel fundamental en procesos tales como:
 La percepción,
 El movimiento voluntario,
 El aprendizaje.
LA SINAPSIS
Neurona PostsinápticaNeurona Presináptica

32. Químicas:
No hay continuidad entre los citoplasmas de las dos células. Estas
están separadas por un espacio pequeño: el espacio sináptico o
hendidura sináptica (“synaptic cleft”) (20-40 nm).
Eléctricas:
Existen uniones especiales entre las neuronas que sirven de “puente”
entre sus citoplasmas: unión eléctrica (“gap-junction”) (3.5nm).
TIPO DE SINAPSIS
nm= nanómetro; millonésina parte de un metro.

34. Sinapsis Química
Hendidura sináptica: 20-40 nm

35. Sinapsis Eléctrica (Gap-Junction channels)
3.5nm
20nm

36. Impulso nervioso
-Descarga eléctrica que se propaga a través de
toda la neurona en una fracción de segundo.
- Se inicia con un potencial de reposo y
continua con un potencial de acción.

37. Origen y propagación del impulso nervioso
1. POTENCIAL DE REPOSO. Existe
una distribución desigual de iones
dentro y fuera de la neurona: La
neurona está polarizada.
2. ESTÍMULO y POTENCIAL DE
ACCIÓN. Cuando la neurona
recibe un estímulo cambia la
distribución de iones: La neurona
cambia de polaridad. Es el
potencial de acción.
3. PROPAGACIÓN DEL POTENCIAL
DE ACCIÓN. El potencial de acción
cambia las propiedades de zonas
adyacentes, desplazándose a lo
largo de la neurona.

38. Potencial de Reposo

41. Sinapsis inactiva
PEPS
PIPS
5 PEPS= 3+3+3+3+3= 15
3 PIPS= -3 -3 - 3 = -9
SUMA 15 – 9 = 6
?
Un potencial de acción se produce cuando el estímulo supera cierto
umbral. Los PEPS acercan el potencial de reposo a ese umbral; los PIPS lo
alejan. Si la suma de PEPS (aditivos) y PIPS (substrativos) supera el
umbral, la neurona dispara un impulso; si esta suma no alcanza el umbral,
la neurona se queda en reposo.
Ej. umbral situado en 10 mV. Cada PEPS añade 3 mV; cada PIPS
resta 3 mV. La suma de PEPS y PIPS es 6 mV. Por consiguiente, la
neurona postsináptica no transmitirá ningún impulso, porque los
estímulos no superan el umbral necesario para producir un
potencial de acción.
La neurona decide ……..

42. Neurotransmisión
Síntesis del neurotransmisor
Empaquetamiento en vesículas
Transporte por el axón
Liberación en la hendidura sináptica
Interacción con el receptor de la membrana
postsinaptica
Degradación ó recaptación

43. Neurotransmisión: Síntesis y Transporte
Síntesis: Los neurotransmisores se sintetizan en la neurona y son
transportados por el axón en vesículas. Luego que las vesículas llegan al
terminal sináptico se libera su contenido a la hendidura sináptica; parte de
este material se recupera y regresa hacia el soma celular para ser reutilizado

44. Liberación: Se requiere que se
eleven los niveles de calcio en el
terminal sináptico. Esta
elevación se produce cuando
llega a esta zona el potencial de
acción, que hace que se abran
canales de calcio dependientes
del voltaje.
Los procesos posteriores que
llevan al anclaje de la vesícula a
la membrana y su fusión con
ésta con la consecuente
liberación del neurotransmisor
en la hendidura, son complejos,
interviniendo muchas proteínas
diferentes. El proceso requiere
el aporte de energía en forma
de ATP

45. Potenciales Post Sinápticos
Dependiendo del tipo de neurotransmisor y del receptor con
el que interaccione en la membrana postsináptica, la
respuesta de la célula postsináptica puede ser:
Potencial Postsináptico Excitador : Se produce
despolarización de la membrana. Ocurren cuando el
neurotransmisor interacciona con receptores que son canales
de Na+ y K+ . Los neurotransmisores excitadores son la
acetilcolina, noradrenalina, adrenalina, dopamina, glutamato
y serotonina.
Potencial Postsináptico Inhibidor : Se produce
hiperpolarización de la membrana. Ocurren cuando el
neurotransmisor abre canales de Cl-. El GABA y la glicina son
neurotransmisores inhibidores.

46. Receptores Ionotrópicos
Determinan la apertura o cierre de canales y producen
despolarizaciones (génesis de potenciales de respuesta
excitatorios) o hiperpolarizaciones (génesis de
potenciales de respuesta inhibitorios).
Es una respuesta rápida. El mecanismo de acción de
estos receptores puede ser de dos formas:

47. Vía señalización extracelular: El neurotransmisor
induce, al unirse al receptor, la apertura del canal;
algunos canales pueden necesitar la unión de dos
neurotransmisores como es el caso del receptor de
Acetilcolina o el receptor NMDA que necesita
glutamato y glicina.
Vía señalización intracelular, generalmente
fosforilando en la cara citoplásmica del canal el
receptor, induciendo la apertura del canal.

49. El neurotransmisor actúa sobre el receptor, que
activa una proteína G, que activa la adenil ciclasa y
que transforma el ATP en AMPcíclico.
Este AMPcíclico puede actuar sobre el canal de
membrana, abriéndolo. Cuando se fosforila el canal,
se abre.
El neurotransmisor y el receptor provocan que la
proteína G active la Fosfolipasa C (PLC) y active el
fosfatidilinositol-4,5-bifosfato(PIP2) dando Inositol 1 ,
4, 5 trifosfato (IP3) y Diacilglicerol, que libera el
Ca+2, y la Proteinquinasa fosforila la proteína del
canal y se abre.
Receptores Metabotróficos

55. Acetilcolina
Fundamental de las neuronas motoras bulbo-espinales, las
fibras preganglionares autónomas, las fibras colinérgicas
posganglionares (parasimpáticas) y muchos grupos neuronales
del SNC (p. ej., ganglios basales y corteza motora).
Las vías colinérgicas ubicadas en regiones específicas del
tronco encefálico.
 Implicadas en funciones cognitivas, especialmente la
memoria.
Las lesiones graves de estas vías son la causa probable de la
enfermedad de Alzheimer.

56. Acetilcolina
Se sintetiza a partir de la colina y la acetil-coenzima
mitocondrial, mediante la colinacetiltransferasa.
Al ser liberada, la acetilcolina estimula receptores
colinérgicos específicos y su interacción finaliza rápidamente
por hidrólisis local a colina y acetato mediante la acción de la
acetilcolinesterasa. Niveles de acetilcolina están regulados
por la colinacetiltransferasa y el grado de captación de colina.
El cuerpo fabrica acetilcolina a partir de la colina, la lecitina, el
deanol (DMAE), de las vitaminas C, B1, B5, B6 y de los
minerales como el zinc y el calcio.

57. Noradrenalina (Norepinefrina)
La noradrenalina es el NT de la mayor parte de las fibras
simpáticas posganglionares y muchas neuronas centrales (p.
ej., locus ceruleus e hipotálamo).
En consecuencia participa en el control de liberación de
hormonas relacionadas con la felicidad, libido, apetito y
metabolismo corporal, además estimula el proceso de
memorización y mantiene el funcionamiento del sistema
inmunológico.
Desempeña un papel importante en situaciones de estrés,
manteniéndonos alerta.
Bajos niveles de noradrenalina pueden provocar trastorno
depresivo.

58. Noradrenalina (Norepinefrina)
Se sintetiza a partir de dos aminoácidos (L-fenilalanina y L-
tirosina) además de las vitaminas C, B3, B6 y del cobre.
El precursor es la tirosina, que se convierte en dopamina, ésta
es hidroxilada por la dopamina b-hidroxilasa a noradrenalina.
Cuando se libera, ésta interactúa con los receptores
adrenérgicos, proceso que finaliza con su recaptación por las
neuronas presinápticas, y su degradación por la MAO y por la
catecol-O-metiltransferasa (COMT), que se localiza sobre todo
a nivel extraneuronal.
La tirosina hidroxilasa y la MAO regulan los niveles
intraneuronales de noradrenalina.

59. Dopamina
La dopamina es el NT de algunas fibras nerviosas, periféricas y
muchas neuronas centrales (p.ej., sustancia negra, el
diencéfalo, área tegmental ventral e hipotálamo).
El aminoácido tirosina es captado por las neuronas
dopaminérgicas y convertido en 3,4-dihidroxifenilalanina
(dopa) por medio de la tirosina-hidroxilasa.
La dopa se decarboxila hasta dopamina por la acción de la
descarboxilasa de l-aminoácidos aromáticos.
Tras ser liberada, la dopamina interactúa con los receptores
dopaminérgicos y el complejo NT-receptor es captado de
forma activa por las neuronas presinápticas. La tirosina-
hidroxilasa y la MAO regulan las tasas de dopamina en la
terminación nerviosa.

60. Las neuronas dopaminérgicas se dividen en tres grupos, con
funciones diferentes: reguladores de los movimientos,
reguladores del comportamiento emocional y reguladores de
las funciones relacionadas con el córtex prefrontal, tales como
la cognición, comportamiento, pensamiento abstracto, así
como aspectos emocionales, relacionados con el estrés.
Niveles bajos de dopamina causan depresión y enfermedad de
Parkinson; los niveles altos se asocian a cuadros de
Esquizofrenia aunque no siempre es así.
Relacionada al movimiento muscular, recuperación de
tejidos, funcionamiento del sistema inmunológico y liberación
de hormonas del crecimiento.
Dopamina

61. Se origina en las plaquetas sanguíneas, tracto gastrointestinal,
tronco encefálico -núcleos del rafé-: mesencéfalo, protuberancia;
y médula espinal.
Función importante en la coagulación sanguínea, contracción
cardiaca y desencadenamiento del sueño; ejerce funciones
antidepresivas (los AT actúan aumentando los niveles cerebrales
de serotonina).
Deriva de la hidroxilación del triptófano mediante la acción de la
triptófano-hidroxilasa que produce 5-hidroxitriptófano; éste es
descarboxilado, dando lugar a la serotonina.
Constituye el precursor de la hormona pineal, la melatonina, que es
un regulador del reloj biológico.
Los niveles de 5-HT están regulados por la captación de triptófano y
por la acción de la monoaminooxidasa (MAO) intraneuronal.
Serotonina

62. GABA
El ácido g-aminobutírico (GABA) es el principal NT inhibitorio del
SNC y ejerce un papel importante en los procesos de relajación,
sedación y sueño.
Las BDZ (Valium, Librium, etc.) se unen a los receptores GABA
para efectuar su acción sedante.
Deriva del ácido glutámico, mediante la decarboxilación
realizada por la glutamatodescarboxilasa.
Tras la interacción con los receptores específicos, el GABA es
recaptado activamente por la terminación y metabolizado. La
glicina tiene una acción similar al GABA pero en las
interneuronas de la ME. Probablemente deriva del metabolismo
de la serina.

63. Principal vía de biosíntesis del ácido gama-amino-butírico
(GABA). Ubicado en todo el SNC ( corteza cerebral, cerebelo y
ME),ejerciendo funciones de excitación e inhibición .
Bajos niveles de L-glutamato implican una disminución del
rendimiento, tanto físico como mental.
L-Glutamato

64. b-enforfina
La b-endorfina es un polipéptido que activa muchas neuronas
(p. ej., en el hipotálamo, amígdala, tálamo y locus ceruleus).
El cuerpo neuronal contiene un gran polipéptido denominado
proopiomelanocortina, el precursor de varios neuropéptidos
(p. ej., a, b y g-endorfinas).
Este polipéptido es transportado a lo largo del axón y se
divide en fragmentos específicos, uno de los cuales es la
bendorfina, que contiene 31 aminoácidos. Tras su liberación e
interacción con los receptores opiáceos, se hidroliza por
acción de peptidasas en varios péptidos menores y
aminoácidos.

65. La metencefalina y leuencefalina son pequeños péptidos
presentes en muchas neuronas centrales (p. ej., en el globo
pálido, tálamo, caudado y sustancia gris central). Su precursor
es la proencefalina que se sintetiza en el cuerpo neuronal y
después se divide en péptidos menores por la acción de
peptidasas específicas.
Los fragmentos resultantes incluyen dos encefalinas,
compuestas por 5aminoácidos cada una, con una metionina o
leucina terminal, respectivamente. Tras su liberación e
interacción con receptores peptidérgicos, son hidrolizadas
hasta formar péptidos inactivos y aminoácidos, como son las
dinorfinas y la sustancia P.

66. Receptores
Los receptores colinérgicos se clasifican en nicotínicos N1 (en
la médula adrenal y ganglios autónomos), N2 (en el músculo
esquelético) y muscarínicos m1 (sistema nervioso autónomo,
estriado, corteza e hipocampo) y m2 (en el sistema nervioso
autónomo, corazón, músculo liso, cerebro posterior y
cerebelo).
Los receptores adrenérgicos se clasifican en A1
(postsinápticos en el sistema simpático), A2 (presinápticos en
el sistema simpático y postsinápticos en el cerebro), b1(en el
corazón) y b2 (en otras estructuras inervadas por el
simpático).

67. Los receptores dopaminérgicos se dividen en D1, D2, D3, D4 y
D5. Los receptores D3 y D4 desempeñan un papel importante
en el control mental (limitan los síntomas negativos en los
procesos psicóticos) mientras que la activación de los
receptores D2 controla el sistema extrapiramidal.
Los receptores de GABA se clasifican en GABA-A (activan los
canales del cloro) y GABA-B (activan la formación del AMP
cíclico).
El receptor GABA-A consta de varios polipéptidos distintos y
es el lugar de acción de varios fármacos neuroactivos,
incluyendo las benzodiacepinas, los nuevos antiepilépticos (p.
ej., lamotrigina), los barbitúricos, la picrotoxina y el muscimol.

68. Los receptores serotoninérgicos (5-HT) constituyen al menos
15 subtipos, clasificados en 5-HT1 (con cuatro subtipos), 5-
HT2 y 5-HT3.
Los receptores 5-HT1A, localizados presinápticamente en el
núcleo del rafe (inhibiendo la recaptación presináptica de 5-
HT) y postsinápticamente en el hipocampo, modulan la
adenilato-ciclasa.
Los receptores 5-HT2, localizados en la cuarta capa de la
corteza cerebral, intervienen en la hidrólisis del fosfoinosítido.
Los receptores 5-HT3 se localizan presinápticamente en el
núcleo del tracto solitario.

69. Los receptores de glutamato se dividen en receptores
ionotropos de N-metil-daspartato (NMDA), que se unen a
NMDA, glicina, cinc, Mg++ y fenciclidina (PCP, también
conocido como polvo de ángel) y producen la entrada de Na+,
K+ y Ca++; y receptores no-NMDA que se unen al quiscualato
y kainato.
Los canales no-NMDA son permeables al Na+ y K+ pero no al
Ca++. Estos receptores excitadores median en la producción
de importantes efectos tóxicos por el incremento de calcio,
radicales libres y proteinasas. En las neuronas, la síntesis del
óxido nítrico (NO), que regula la NO-sintetasa, aumenta en
respuesta al glutamato.

70. Los receptores opiáceos (de endorfina-encefalina) se
dividen en m1 y m2 (que intervienen en la integración
sensitivo-motora y la analgesia), D1 y D2 (que afectan a
la integración motora, la función cognitiva y la analgesia)
y k1, k2 y k3 (que influyen en la regulación del balance
hídrico, la analgesia y la alimentación).
Los receptores s, actualmente clasificados como no-
opiáceos se unen a la PCP y se localizan
fundamentalmente en el hipotálamo.

71. Nombre Ubicación Efecto Función
Acetilcolina
Cerebro, Médula
espinal, SNP,
Parasimpático
Excitatorio en Cerebro y
Sistema nervioso
autónomo; inhibitorio en
otras partes
Movimiento muscular,
funcionamiento
cognoscitivo
Glumato
Cerebro, Médula
espinal
Excitatorio Memoria
Ácido
gammaamino
butírico
Cerebro, Médula
espinal
Neurotransmsor inhibitorio,
principalmente
Alimentación,
Agresividad, Sueño
Dopamina Cerebro (S.nigra) Inhibitorio o excitatorio
Trastornos musculares,
Trastornos mentales,
Enfermedad de Parkinson
Serotonina
Cerebro, Médula
espinal, Sist
Gastrointestinal
Inhibitorio
Sueño, alimentación,
Estado de ánimo, dolor,
Depresión
Endorfinas
Cerebro, Médula
espinal
Sobre todo inhibitorio,
excepto en el hipocampo
Supresión del dolor,
Sentimientos placenteros,
Apetitos placebos
Neurotransmisores