Neuro

1. Fenómenos bioeléctricos II Neurofisiología y Fisiopatología Nerviosa Lic y Prof en Psicología
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Universidad Nacional de San Luis
Facultad de Psicología
NEUROFISIOLOGÍA Y FISIOPATOLOGÍA NERVIOSA
Lic. Y Prof en Psicología
2020
Unidad teórica N° 6
Fenómenos Bioeléctricos II
Docentes:
Mag. Ma. Claudia Brusasca
Médica A. Caterina Moreno
Dra. Ma. José Pérez
Dra. Ma. Paula Perarnau

2. Fenómenos bioeléctricos II Neurofisiología y Fisiopatología Nerviosa Lic y Prof en Psicología
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Contenido
TRANSMISIÓN SINÁPTICA...............................................................................................................................................3
SINAPSIS ELÉCTRICAS................................................................................................................................................3
SINAPSIS QUÍMICAS .....................................................................................................................................................3
Liberación del neurotransmisor..................................................................................................................................4
Activación de receptores.............................................................................................................................................5
Potenciales postsinápticos..........................................................................................................................................7
NEUROTRANSMISORES ..............................................................................................................................................9
SISTEMAS MODULADORES DIFUSOS DEL SNC.....................................................................................................11
SISTEMA COLINÉRGICO............................................................................................................................................11
SISTEMA NORADRENÉRGICO .................................................................................................................................12
SISTEMA ADRENÉRGICO ..........................................................................................................................................13
SISTEMA DOPAMINÉRGICO......................................................................................................................................13
SISTEMA SEROTONINÉRGICO ................................................................................................................................14
SISTEMA HISTAMINÉRGICO .....................................................................................................................................15
Algunas consideraciones importantes sobre cada tipo de neurotransmisor ...................................................................15
Figura 1.Sinapsis eléctrica.......................................................................................................................................................3
Figura 2.Receptor ionotrópico................................................................................................................................................5
Figura 3. Receptor mettabotrópico ........................................................................................................................................6
Figura 4. Dibujo comparativo entre los distintos tipos de receptores ...................................................................................6
Figura 5. Recaptura de serotonina..........................................................................................................................................7
Figura 6.Desactivación enzimática de acetilcolina..................................................................................................................8
Figura 7. Eventos en el botón terminal...................................................................................................................................8
Figura 8. Neurotransmisores...................................................................................................................................................9
Figura 9. Diferencias en la síntesis de los NT ........................................................................................................................10
Figura 10. Sistema colinérgico ..............................................................................................................................................11
Figura 11. Sistema noradrenérgico.......................................................................................................................................12
Figura 12. Sistema dopaminérgico........................................................................................................................................13
Figura 13. Sistema serotoninérgico ......................................................................................................................................14
Figura 14.Sistema histaminérgico.........................................................................................................................................15
Figura 15. Neuropéptidos .....................................................................................................................................................16

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TRANSMISIÓN SINÁPTICA
El encéfalo humano tiene 100.000 millones de neuronas, cada una con la capacidad de influir en muchas
otras células. Para que la comunicación entre estos elementos se efectúe, es necesario un mecanismo
altamente eficiente. Esta comunicación se logra con las sinapsis, que son los contactos funcionales entre
neuronas.
Las sinapsis las clasificamos en químicas y eléctricas.
SINAPSIS ELÉCTRICAS
Las membranas de las 2 neuronas comunicantes están muy próximas entre sí y conectadas con un tipo de
contacto intercelular denominado unión en hendidura. Las uniones en hendidura contienen canales apareados
y alineados con precisión en la membrana de cada neurona, de modo que cada canal forma un poro. Estos
poros son más grandes que los canales ionotrópicos (ver más adelante), en consecuencia permiten difundir
distintas sustancias: iones y moléculas mucho más grandes (ATP, segundos mensajeros).
En este tipo de sinapsis la transmisión puede ser bidireccional y es extraordinariamente rápida.
Figura 1.Sinapsis eléctrica
SINAPSIS QUÍMICAS
El mensaje se transmite en una sola dirección, por lo tanto cada estructura tiene un nombre relacionado con
esta situación: la membrana del botón terminal (neurona transmisora) es la membrana presináptica, y la de
la neurona receptora, membrana postsináptica. Estas membranas están separadas por un espacio llamado
hendidura o fisura sináptica, que contiene líquido extracelular.
En el citoplasma del botón terminal encontramos 2 estructuras importantes: mitocondrias y vesículas
sinápticas. La presencia de las primeras es porque se requiere energía para los procesos que ocurren allí.
Las vesículas sinápticas son corpúsculos redondos, esféricos u ovoides y hay de 2 tipos: grandes y pequeñas.

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Las vesículas sinápticas pequeñas contienen neurotransmisor y se encuentran muy próximas a la hendidura
sináptica. Las vesículas sinápticas grandes contienen neuropéptidos y se hallan distribuidas por todo el botón
terminal.
En la membrana postsináptica se encuentran los receptores, moléculas proteicas que detectan la presencia
del neurotransmisor en la hendidura sináptica.
Figura 2. Sinapsis química
Figura 3.Dibujo comparativo entre los tipos de sinapsis
Liberación del neurotransmisor
Cuando un potencial de acción se conduce por un axón y llega al botón terminal, ocurre lo siguiente: una
cantidad de vesículas sinápticas pequeñas se unen con la membrana presináptica y se abren, liberando su

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contenido (neurotransmisor) al espacio sináptico. Las vesículas incrustadas en la membrana presináptica
toman la forma de una letra omega mayúscula.
La membrana presináptica contiene canales de calcio dependientes de voltaje, cuando la membrana del botón
terminal se despolariza debido a la llegada del potencial de acción, se abren los canales de calcio. Así, el Ca
fluye al interior impulsado por la presión electrostática y la fuerza de difusión. Luego el calcio se une con las
proteínas que unen la membrana de las vesículas con la membrana presináptica. Esto hace que se separen
segmentos de las moléculas de proteína, produciéndose un poro de fusión (un agujero en ambas
membranas). Los poros de fusión se abren y el neurotransmisor es liberado en la hendidura sináptica. La
membrana de las vesículas se fusiona con la del botón terminal.
Activación de receptores
El neurotransmisor, una vez liberado en la hendidura sináptica, se fija a receptores postsinápticos para
producir una despolarización o hiperpolarización en la membrana postsináptica. Los receptores son sitios de
unión de las moléculas adheridos a la membrana postsináptica.
Una vez que ocurre la unión, los receptores postsinápticos abren uno o más canales iónicos dependientes de
los neurotransmisores, que permiten el paso de iones específicos al interior o exterior de la célula.
Los neurotransmisores abren canales iónicos de 2 formas: directa o indirecta.
Directa: cuando el neurotransmisor se une, el canal iónico se abre. Se denomina receptor ionotrópico.
Figura 2.Receptor ionotrópico
Indirecta: los receptores, al unirseles el neurotransmisor, inician una cadena de eventos químicos, con gasto
de energía que finalmente termina abriendo un canal iónico. Se denominan receptores metabotrópicos.

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Figura 3. Receptor mettabotrópico
Figura 4. Dibujo comparativo entre los distintos tipos de receptores

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Potenciales postsinápticos
El mensaje transmitido por una sinapsis específica puede producir excitación o inhibición. Los efectos
excitatorios incrementan la posibilidad de que la neurona que los reciba envíe un potencial de acción vía el
axón; los efectos inhibitorios la reducen.
Los potenciales postsinápticos son breves despolarizaciones o hiperpolarizaciones provocadas por la
activación de los receptores postsinápticos con moléculas de un neurotransmisor. Su brevedad es mantenida
por 2 mecanismos: recaptura y desactivación enzimática.
Recaptura: consiste en la rápida eliminación del neurotransmisor de la hendidura sináptica por recaptación
desde el botón terminal.
Figura 5. Recaptura de serotonina
Desactivación enzimática: se logra gracias a una enzima que destruye todas las moléculas del
neurotransmisor. Ocurre con la acetilcolina. La enzima encargada de su degradación es la acetilcolinesterasa;
convirtiendo la acetilcolina en colina y acetato. Ninguna de estas 2 sustancias es capaz de activar a los
receptores postsinápticos por lo que el potencial postsináptico termina ahí. La colina se recicla reingresando al
botón terminal.

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Figura 6.Desactivación enzimática de acetilcolina
Figura 7. Eventos en el botón terminal

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NEUROTRANSMISORES
Como ya vimos, son señales químicas liberadas por las terminaciones nerviosas presinápticas en la hendidura
sináptica. La fijación posterior a receptores específicos sobre las neuronas postsinápticas modifica en forma
transitoria las propiedades eléctricas de las células blanco.
Criterios que definen a una sustancia como neurotransmisor
1. La sustancia debe estar presente en el interior de la neurona presináptica.
2. La sustancia debe ser liberada en respuesta a la despolarización presináptica, la cual debe ocurrir
en forma Ca-dependiente.
3. Deben existir receptores específicos para la sustancia en la célula postsináptica.
Clasificación
Existen 2 categorías amplias de neurotransmisores:
 Neuropéptidos: son moléculas relativamente grandes compuestas por 3 a 36 aminoácidos.
 Neurotransmisores de molécula pequeña: dentro de esta categoría están las aminas biógenas
(dopamina, noradrenalina, adrenalina, serotonina e histamina) y otros aminoácidos individuales como
glicina, GABA, aspartato y glutamato. También pertenece a esta categoría la acetilcolina.
Figura 8. Neurotransmisores
En líneas generales, los neurotransmisores de molécula pequeña se sintetizan localmente en las
terminaciones presinápticas y son empaquetados en vesículas pequeñas de centro claro. Para su liberación
basta un estímulo de baja frecuencia y son secretados más rápidamente que los péptidos. La transmisión es
rápida.

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Los neuropéptidos son sintetizados en el soma de la neurona como precursores y transportados por
transporte axónico rápido a través del axón hasta la terminación sináptica. Son empaquetados en vesículas
grandes de centro denso y para su liberación en el espacio sináptico es necesaria una estimulación de alta
frecuencia. La transmisión es más lenta.
Figura 9. Diferencias en la síntesis de los NT

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SISTEMAS MODULADORES DIFUSOS DEL SNC
En los últimos 40 años se ha podido identificar la distribución de grupos de neuronas que producen un
determinado neurotransmisor y las rutas axónicas que lo conducen hacia otras poblaciones de neuronas
dotadas de receptores específicos para dicho neurotransmisor. De este modo, se han establecido “mapas
químicos” del SNC que se han denominado sistemas neuroquímicos moduladores. Los principales
sistemas de neurotransmisión en el SNC utilizan acetilcolina, monoaminas (noradrenalina, dopamina,
serotonina e histamina), neuropéptidos o aminoácidos
Una característica de estos sistemas es que están formados por axones amielínicos muy ramificados cuyo
cuerpo neuronal se ubica en neuronas que forman grupos. Esta disposición estructural hace que estos
sistemas ejerzan un papel de modulación difusa sobre la actividad de muchas funciones del SNC. Aunque
existe cierta tendencia a implicar a un determinado sistema en la regulación de una función concreta, los
datos indican que ningún sistema de neurotransmisión actúa en forma aislada, sino que lo hace en interacción
con otros. Un sistema neuroquímico puede estar implicado en la modulación de varias funciones:
emocionales, motivacionales, vegetativas, motoras o cognitivas.
No vamos a detenernos en el estudio morfológico de estos sistemas ni de su organización anatómica. Sólo
estudiaremos el significado funcional de cada uno de estos sistemas.
SISTEMA COLINÉRGICO
Mediante su acción directa sobre la corteza cerebral o indirecta a través de núcleos del tálamo, las neuronas
colinérgicas forman parte del SARA y desempeñan un papel principal en la regulación del ritmo sueño-
vigilia. Este sistema contribuye al mantenimiento de la actividad cortical y del estado de alerta.
También participa en el aprendizaje y la memoria. Contribuye a la regulación de las motivaciones y de la vida
emocional.
Figura 10. Sistema colinérgico

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SISTEMA NORADRENÉRGICO
Este sistema es de vital importancia en la regulación del medio interno, la vida emocional, las motivaciones
básicas y el ciclo vigilia-sueño.
La regulación de las emociones, muy especialmente de los estados de ánimo o humor que dan el tono vital a
la persona, está muy influida por el sistema noradrenérgico. Este control parece relacionarse estrechamente
con la actividad de los centros de placer o gratificación y de castigo o aversión. La hiperactividad del sistema
da lugar a estados de exaltación e incluso de manía, provocados por un desequilibrio a favor de los centros
gratificantes. Por el contrario, la hipofunción del sistema conduce a situaciones de bajo ánimo y autoestima,
de melancolía o de franca depresión, todo ello provocado por la inhibición de los centros de gratificación.
Este sistema contribuye a la regulación del medio interno y de la actividad visceral (por su acción sobre el
hipotálamo y núcleos vegetativos).
Sobre las neuronas medulares este sistema da lugar a una disminución del umbral sensorial y a una
estimulación de la actividad motora y vegetativa, acciones que son relevantes en el control del dolor.
Por último, también contribuye a la regulación de las motivaciones básicas, como los impulsos de hambre,
sed, etc.
Figura 11. Sistema noradrenérgico

13. Fenómenos bioeléctricos II Neurofisiología y Fisiopatología Nerviosa Lic y Prof en Psicología
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SISTEMA ADRENÉRGICO
Contribuye a la regulación del medio interno y de la actividad visceral: participa en la regulación del apetito, de
la presión sanguínea y de la respiración; es posible que regule la liberación de oxitocina y vasopresina.
SISTEMA DOPAMINÉRGICO
Desempeña un papel importante en la modulación de los circuitos cerebrales que regulan el movimiento,
contribuyendo a su armonía y precisión.
Participa en forma relevante en la conducta motivacional, en los estados de atención, en la cognición, la
valoración de la adecuación social dela conducta y, posiblemente también, en la capacidad de decisión. Los
sistemas de regulación de la conducta (estados de placer o desagrado) están influidos por este sistema.
La hiperactividad del sistema (por aumento de dopamina o por hipersensibilidad de los receptores) se produce
en los cuadros de esquizofrenia. La adicción a las drogas también está relacionada con la hiperactividad
dopaminérgica.
Figura 12. Sistema dopaminérgico

14. Fenómenos bioeléctricos II Neurofisiología y Fisiopatología Nerviosa Lic y Prof en Psicología
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SISTEMA SEROTONINÉRGICO
Este sistema ejerce una acción moduladora difusa sobre múltiples funciones del sistema nervioso. Es un
regulador de la vida emocional, especialmente del tono vital o humos base y de los estados afectivos intensos,
como manifestaciones de violencia, ira o cólera. Las alteraciones coadyuvan a la producción de síndromes de
depresión, ansiedad, cuadros obsesivo-compulsivos, estados agresivos e ideas de suicidio.
También es de vital importancia en la regulación del ciclo vigilia-sueño.
La acción del sistema en el control del dolor es relevante, modula la información nociceptiva.
Actuando sobre el hipotálamo, contribuye a los mecanismos de regulación de la ingesta y de la actividad
sexual. Y actuando sobre núcleos vegetativos del tronco participa en el control del vómito, de la presión
arterial y del ritmo cardíaco.
Figura 13. Sistema serotoninérgico

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SISTEMA HISTAMINÉRGICO
La histamina incrementa la excitabilidad de las neuronas. Participa en varias funciones: regulación del ritmo
sueño-vigilia, control del equilibrio, control del apetito, regulación de la presión arterial, temperatura corporal y
modulación del umbral del dolor.
Figura 14.Sistema histaminérgico
Algunas consideraciones importantes sobre cada tipo de neurotransmisor
Acetilcolina
Es el neurotransmisor en las uniones neuromusculares, en las sinapsis de los ganglios simpáticos y
parasimpáticos del Sistema Nervioso Autónomo Periférico y en muchos sitios en el interior del SNC.
Glutamato
Es el neurotransmisor más importante para la función normal del encéfalo. Casi todas las neuronas
excitatorias en el SNC son glutamatoérgicas y se estima que más del 50% de todas las sinapsis encefálicas
liberan este agente. Las concentraciones elevadas del glutamato extracelular, liberadas como consecuencia
de lesión neural, son sumamente tóxicas para las neuronas.
GABA y Glicina
La mayoría de las neuronas inhibitorias en el encéfalo y la médula espinal utilizan GABA o glicina como
neurotransmisor.

16. Fenómenos bioeléctricos II Neurofisiología y Fisiopatología Nerviosa Lic y Prof en Psicología
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Neurotransmisores peptídicos
Los neuropéptidos son moléculas pequeñas, formadas por la unión de tres o más aminoácidos, que
muestran acción sobre el sistema nervioso. Los neuropéptidos ejercen funciones como
neurotransmisores pero también se han descrito como neuromoduladores y neurohormonas.
La función cerebral de los neuropéptidos puede ser tanto estimulante como inhibidora, produciendo
entre otras cosas: analgesia, apetito, saciedad, sueño o ansiedad.
Se han identificado alrededor de 100 neuropéptidos de fuentes biológicas. Su dimensión puede
variar desde dos aminoácidos, como la carnosina, hasta más de 40 como la hormona liberadora de
hormona adrenocorticotropa.
Las funciones de los neuropéptidos son diversas, actúan en:
 mecanismos nerviosos del aprendizaje y la memoria
 regulacíón de la ingesta de comida y bebida
 comportamiento sexual
 control del dolor
 control de la presión arterial
Han sido implicados en la modulación de las emociones. Algunos, como la sustancia P y los péptidos opiodes
están involucrados en la percepción del dolor. La hormona melanocitoestimulante, la adrenocorticotrofina y la
β-endorfina regulan respuestas complejas al estrés.
Figura 15. Neuropéptidos