fisiologia

1. Sistema Nervioso Generalidades:
Organización, sinápsis y sustancias
transmisoras
Profesora Liliana Nucette de Sierra

2. SISTEMA NERVIOSO
CENTRAL PERIFERICO
MOTOR
(EFERENTE)
SENSITIVO
(AFERENTE)
AUTÓNOMO SOMÁTICO
ORGANIZACIÓN DELSISTEMA NERVIOSO
PARASIMPÁTICO SIMPÁTICO
Médula Espinal
Tallo encefálico
Cerebelo
Cerebro

4. Función Integradora del SNC
Elaborar la información y dar respuestas motoras
y mentales adecuadas
Neuronas --------Sinapsis

5. Dendritas
Cuerpo o
Soma
Sinápsis
Terminal
presináptico
Hendidura
Sináptica
Terminal
posináptico
Núcleo
Cono axonal
Axón: segmento
inicial
Vaina de
Mielina
Neurona
Postsináptica
Señal de
entrada
Integración
Señal de
Salida

6. Niveles de
funcionamiento del
SNC
• Nivel medular
• Movimientos de la marcha.
• Reflejos de retirada ante
estímulos dolorosos.
• Reflejos antigravitatorios
(rigidez de las piernas para
sostener el tronco).
• Reflejos para controlar los
vasos sanguíneos,
movimientos digestivos y
excreción urinaria
Cerebro
Cerebelo
Nervios espinales
cervicales
Nervios espinales
torácicos
Nervios espinales
lumbares

7. Niveles de funcionamiento del SNC
• Nivel encefálico inferior o Subcortical.
– Formado por : bulbo raquídeo, protuberancia, mesencéfalo,
hipotálamo, tálamo, cerebelo y ganglios basales.
– Control de la respiración, presión arterial, equilibrio, reflejos de
alimentación y patrones emocionales (ira, respuesta sexual
reacción al dolor y al placer)
• Nivel encefálico superior o Cortical
– Representado por la corteza cerebral
– Almacén de la memoria.
– Le da precisión a las funciones inferiores.
– Actúa en asociación con los centros inferiores.

8. Morfología de la Neurona
Centro Metabólico
Zona Receptora
Unidad Conductiva
Elemento de
Transmisión

9. Clasificación de las Neuronas
• Clasificación Estructural o según el número de prolongaciones:
– Unipolares
• invertebrados.
– Seudounipolares
• neuronas sensitivas primarias de los ganglios de las raíces dorsales.
– Bipolares
• neuronas de la retina.
– Multipolares
• motoneuronas anteriores de la ME,
• células piramidales de la corteza cerebral,
• células de Purkinje de cerebelo.

10. Neuronas sensoriales Neuronas motorasInterneuronas del SNC
Pseudounipolar:
Tiene un solo proceso
llamado axón. Durante
el desarrollo, la
dendrita se fusiona al
axón
Bipolar: posee dos fibras
relativamente iguales,
que se extienden desde
el soma neuronal
Interneuronas anaxonicas
del SNC, no tienen axón
aparente.
Interneuronas multipolares,
altamente conectadas pero con
extensiones cortas
Neurona multipolar eferente: de
5 a 7 dendritas cada una unidas 4
o 6 veces. Un axón único largo
con un terminal axónico.

11. Multipolares:
Células piramidales de la corteza
cerebral
Motoneuronas α espinales
Células de Purkinje en Cerebelo.

12. • Clasificación Funcional:
– Sensoriales:
• Componente Sensorial Aferente de los nervios espinales y craneales.
• Conducen impulsos desde los receptores sensoriales hasta cerebro y ME.
• Cuerpos celulares están en la raíz posterior de ME y ganglios craneales.
• Son Seudounipolares o bipolares.
– Motora:
• Componente Motor Eferente de los nervios craneales y espinales.
• Conducen el impulso desde el cerebro y ME a los efectores (Músculo y glándulas).
• Motoneuronas de las astas anteriores de ME.
• Son multipolares.
– Interneuronas:
• Se ubican en SNC, sin contacto con estructuras periféricas.
• Función: Modificación, coordinación, integración, facilitación e inhibición, entre la
entrada sensorial y salida motora.
• Son Multipolares.
Clasificación de las Neuronas

13. • Clasificación según la longitud del axón:
– Axón Largo (Golgi tipo I):
• Median la información entre regiones cerebrales distantes.
• Proveer un tono basal de excitación.
• Neuronas piramidales de proyección de corteza cerebral.
– Axón Corto (Golgi tipo II):
• Cumplen función de interneuronas en circuitos locales.
Clasificación de las Neuronas

14. La Glía

15. Células de la Glía. Funciones.
• Función de soporte y estabilidad a las neuronas.
• Aporta la nutrición neuronal.
• Eliminación de productos de desecho del metabolismo neuronal.
• Buffer espacial para el K+
y metabolitos.
• Aporta la vaina de mielina.
• Sirve de guía para la migración neuronal durante el crecimiento o
reparación.
• Regeneración Neuronal. Stem cells de neuronas.

16. Clasificación y ubicación de las células gliales
Soporte del
cuerpo
celular de
las neuronas
Factores
neurotrófico
s
Soporte para
el SNC
Barrera
Hemato-
encefá-
lica
Factores
neurotróficos
Captan K+
NT
Barreras
entre los
comparti-
mientos
Fuente
de
células
madre
Fagocitos

17. Clasificación de las células gliales.
• Macroglia:
– Astrocitos.
– Oligodendrocitos Mielina del SNC.
– Células de Schwann Mielina de nervios periféricos.
– Ependimocitos.
• Microglia:
– Fagocitos (sistema inmune).

18. • Célula de Schwann:
– Se requieren varias células de
Schwann para formar la
mielina de un solo axón
periférico.
– Los genes que participan en la
síntesis de mielina son
activados por el propio axón.
• Oligodendorcito:
– Un solo oligodendrocito forma
la mielina de varios axones en
SNC.
– La presencia del astrocito
estimula la síntesis de mielina
por parte de los genes.

19. Mielina:
80% de Lípidos y
20% de proteínas
Conducción saltatoria del impulso nervioso.
Conducción rápida.
Formación de mielina en el SNP
Célula de Schwann, dando
varias vueltas al axón
Cada célula de Schwann
forma la mielina alrededor de
un pequeño segmento de un
solo axón.

20. Conducción en fibras amielínicas
Flujo de Corriente
Local
Sección despolarizada del axón

21. Un potencial
supraumbral
alcanza la zona de
disparo
Los canales de Na+
regulados por
voltaje se abren y entra al axón
La carga positiva fluye en secciones adyacentes
del axón por el flujo de corriente local
El flujo de corriente local hace que nuevas
secciones de la membrana se despolaricen
El período refractario impide la
conducción retrógrada. La pérdida de
K+
repolariza la membrana

22. Conducción en fibras mielínicas

23. Transporte Axoplasmico
Es el tráfico de sustancias entre el soma y las terminales sinápticas o
dendritas.
• Anterógrado:
– Rápido: vesículas sinápticas y mitocondrias.
– Lento: elementos del citoesqueleto y proteínas solubles.
• Retrógrado:
– Reciclado de vesículas.
– Señales de los elementos celulares post-sinápticos.
• Factor de crecimiento neuronal: Neurotrofinas
• Virus Neurotróficos.

24. Las Sinapsis
Estructura en la cual acontece el cambio
de información entre las neuronas.

25. Anatomía Fisiológica de la Sinapsis
Potencial
de acción
Terminal
axónico
Vesículas
sinápticas
Un potencial de acción
despolariza el terminal axónico.
La despolarización abre canales
de Ca2+
voltaje dependientes y el
Ca2+
entra a la célula.
La entrada da Ca2+
inicia la exocitosis
del contenido de las vesículas sinápticas
El neurotransmisor difunde por
el espacio sináptico y se une a
sus receptores.
La unión del neurotransmisor
inicia una respuesta en el
terminal postsináptico.Canales de Ca2+
voltaje dependientes
Terminal postsináptico
Receptor
Ca2+
Ca2+
Respuesta
celular
Puntos de
libeación

26. Características de la proteína receptora
• Componente de Fijación o de Unión
• Componente Ionóforo:
– Canal Iónico (Ionotrópicos):
• Catiónico (Na+
, K+
, Ca2+
) o Aniónico (Cl-
).
– Activador de segundos mensajeros (Metabotrópicos)

27. Sistema de Segundo Mensajero
• Genera los efectos por:
– Abrir canales iónicos específicos de la membrana post-sináptica
(Canal de K+
).
– Activación de AMPc o GMPc.
– Activación de enzimas intracelulares.
– Activación de Transcripción Génica.

28. Resumen de los receptores post-sinapticos
Terminal pre-
sináptico
Potencial sináptico rápido
y de corta acción
Potencial de acción lento y
de efectos a largo plazoNeurotransmisor
Receptor acoplado a
proteína G
Canal iónico
G
R
Terminal
postsináptico
Apertura de canales
iónicos
Cierre de canales
iónicos
Altera el estado
abierto de los
canales iónicos
Na+
entra
K+
sale
y Cl-
entra
Na+
no entra
K+
no sale
Activado por la vía de
segundos mensajeros
Modifica las proteínas
existentes o sintetiza
nuevas proteínas
Coordina
la respuesta
intracelular
PPSEPPSE PPSI
Hiperpolarización

29. Receptores Excitadores e Inhibidores
• Excitación:
– Apertura de canales de Na+
.
– Disminución de la conductancia al K+
y Cl-
.
– Cambios en el metabolismo intrínseco (aumentar los receptores
excitadores o disminuirlos inhibidores)
• Inhibición:
– Apertura de canales de Cl-
.
– Aumento de la conductancia al K+
fuera de la neurona.
– Activación de las enzimas del receptor que inhiben las funciones
metabólicas.

30. Transmisores Sinápticos
• Pequeños de acción rápida: Cambio de conductancia a iones.
Pequeños
de
acción rápida
Acetilcolina
Noradrenalina
Dopamina
Glicina
GABA
Glutamato
Serotonina ON

31. Transmisores pequeños de acción rápida
Clase I
Acetilcolina
Excitador (mayoría)
Inhibidor (Parasimpático)
• Células piramidales grandes de corteza cerebral.
• Neurona de los ganglios basales.
• Placa NM.
•Neuronas preganglionares del SNA.
•Neuronas postganglionares del Parasimpático y algunas del
Simpático.
Clase II : Aminas
Noradrenalina y Adrenalina
Excitador e Inhibidor
• Neuronas del Tallo Encefálico (locus ceruleus de
protuberancia) y Tálamo.
•Neuronas post-ganglionares del Simpático.
Dopamina
Inhibitorio
•Neuronas de la sustancia negra.
•Cuerpo Estriado y Ganglios Basales.
Serotonina
Inhibición del dolor
•Núcleos del rafe medio del tallo y que se proyectan a muchas
áreas del encéfalo y ME.
Clase III: Aminoácidos
Glicina
Inhibitorio
• Sinapsis de la ME.
GABA
Inhibitorio
•Terminales nerviosos de ME.
•Cerebelo, ganglios basales, y áreas de corteza cerebral.
Glutamato
Excitatorio
•Terminales presinápticas de muchas vías sensitivas.
•Areas de la corteza cerebral.
Clase IV ON
•Zonas del cerebro responsables de la memoria y
comportamiento a largo plazo.

32. Ejemplo de Transmisor pequeño
Acetilcolina (Ach) formada
de colina + acetil-colina
En la hendidura sináptica la
Ach se descompone por la
acetilcolinesterasa
La Colina es transportada de
regreso al terminal pre
sináptico y usado para formar
mas Ach.
Mitocondria
Acetil-CoA CoA
Acetilcolina
A
Ch
Ch
Enzima
Vesícula sinápticaA
A
A
Ch
Ch
Ch
Receptor
Colinérgico
Acetilcolinesterasa (AChE) Terminal postsináptico
Terminal presináptico

33. • Neuropéptidos: Acción Lenta.
– Se sintetiza en los ribosomas del soma neuronal.
– Las vesículas pre-sinápticas no se reciclan.
– Menos cantidad pero mas potentes y acción duradera.
– Efectos mas duraderos
• Cierre de poros de Ca2+
.
• Cambios metabólicos.
• Cambios en genes.
• Cambios en el número de receptores.
– Ejemplos:
• Hormonas Liberadoras de Hipotálamo.
• Péptidos hormonales (HAD, ACTH).
• Péptidos de instentino y encéfalo (Insulina, Glucágon).
• Otros Tejidos: Angiotensina II, Bradicinina-

34. Clasificación de las Sinapsis
De acuerdo a la ubicación de la
sinapsis.
1. Sinapsis axo-somática
2. Sinapsis axo-dendrítica
3. Sinapsis axo-axónica
4. Sinapsis dendro-dendrítica

35. Otra Clasificación
• Sinapsis Químicas:
– Son las mas frecuentes.
– Ej: Unión
neuromuscular.
• Sinapsis Eléctricas:
– Escasas.
– Ej; SNC, músculo liso de
vísceras huecas y
miocardio

36. Sinapsis Químicas
• Son las más frecuentes.
• Transmite la señal a través de un
sustancia transmisora
“Neurotransmisor”.
• Conducción unidireccional del
impulso.
• Presencia de vesículas sinápticas
en el terminal pre-sináptico.
• Desarrolla Retraso Sináptico (0,5
a 2 ms)
Hendidura
sinaptica
Axón de la
neurona
presináptica
Mitocondrias
Terminal
Axónico
Neurona
postsinaptica
Receptor Neurotransmisor
Membrana
postsinaptica

37. Sinapsis Eléctricas.
• Son menos abundantes.
• Transmite el impulso eléctrico a
través de canales directos
“Uniones comunicantes” o
“Uniones en hendidura”.
• Conducen la señal a cualquier
dirección. (bidireccional)
• Ausencia de vesículas
sinápticas.
• Ausencia de Retraso Sináptico.
• Terminal pre y postsináptico
continuos.

38. Potenciales eléctricos dentro de la neurona
Neuronas excitadoras: Voltaje menos negativo.
Neuronas Inhibidoras: Voltaje más negativo.
0 -10
mv
-20
mv
-75
mv
10
mv
20
mv
75
mv
Menos excitabilidad
Mas excitabilidad
- 65
mV
- 65
mV

39. Potencial de Membrana de Reposo en el Soma Neuronal
• Potencial de Nerst: Potencial eléctrico a través de la membrana que se
opone al paso de iones. Es + para iones negativos, y es – para positivos.
– Na+
: +61 mv Tendencia a entrar “Bomba de sodio”.
– K+
: -86 mv Tendencia a salir.
– Cl-
: - 70 mv Tendencia a entrar Bomba de Cl-
?
Na+
: 142 mEq/L
K+
: 120 mEq/L
Cl-
: 107 mEq/L
Bomba Na+K+L
-65 mV
Gran Conductividad Eléctrica

40. Bases iónicas del potencial de reposo

41. Los potenciales escalonados disminuyen su intensidad a medida
que se propagan desde el punto de origen
Causas:
• Pérdida de
corriente a través
de la membrana.
• Resistencia
citoplasmática
Causas:
• Pérdida de
corriente a través
de la membrana.
• Resistencia
citoplasmática
Potenciales escalonados:
Son señales eléctricas de
intensidad variable que
discurren cortas distancias
y pierden intensidad en la
medida que viajan a través
de la célula
Potenciales escalonados:
Son señales eléctricas de
intensidad variable que
discurren cortas distancias
y pierden intensidad en la
medida que viajan a través
de la célula

42. Potenciales escalonados subumbrales y supraumbrales
Un potencial escalonado comienza por encima del umbral en su
punto de inicio, pero disminuye en intensidad a medida que
recorre el cuerpo celular. En la zona de gatillo se encuentra por
debajo del umbral y por lo tanto no inicia el potencial de acción.
Un estímulo mas intenso en el mismo punto sobre el cuerpo
celular crea un potencial escalonado que sigue estando por
encima del umbral para el momento en que alcanza la zona de
gatillo, de modo que si produce un potencial de acción.

43. Potenciales de acción
Potencial de membrana de reposo
Estímulo despolarizante.
Los canales de Na se abren y entran a
la célula. Los canales de K se abren
lentamente.
La rápida entrada de Na despolariza
Los canales de Na se cierran y se
abren lentamente los de K.
El K sale de la célula.
Los canales de K se mantienen
abiertos, y la célula pierde más K.
Hiperpolarizándola.
Los canales de K se cierran, y menos
K sale.
La célula retorna al reposo iónicoy
eléctrico

44. ZONA DE
DISPARO
El potencial por
encima del umbral,
alcanza la zona de
disparo
Los canales de Na voltaje
dependientes se abren
Cargas positivas fluyen al interior de
secciones adyacentes del axón, por
flujo de corriente
El flujo de corriente local de zonas
activas, causan zonas de
despolarización
Periodo refractario previene el
flujo retrógrado.
Período
Refractario
Región
Activa
Región
Inactiva
Na
K
Na

45. Períodos Refractarios

46. Sinapsis excitatorias:
Potencial Postsináptico Excitador (PPSE)
Na+
- 45 mV
Na+
Na+
Potencial
Umbral

47. Sumación Neuronal
Necesaria para alcanzar el umbral de excitación
de -65 mv a -45 mv
• Sumación Espacial:
– Estimulación simultánea de varias terminales sinápticas
situadas en zonas espaciadas de la membrana.
– Sumación o adición simultánea de potenciales post-sinápticos
en lugares diferentes de la neurona.

48. Sumación Neuronal
Necesaria para alcanzar el umbral de excitación
de -65 mv a -45 mv
• Sumación Temporal:
– Descargas sucesivas
“repetitivas a gran velocidad”,
de una sola terminal sináptica.

49. Sinapsis inhibidoras:
Potencial Post-sináptico Inhibidor (PPSI)
Cl-
- 70 mV
K+
Hiperpolarización
0-20 mv -45 mv -70 mv10 mv20 mv75 mv
Inhibición e Hiperpolarización
-65 mv
Inhibición PostsinápticaInhibición Postsináptica
InhibiciónInhibición
Pre-sinápticaPre-sináptica
GABA
Cl-

50. Inhibición presináptica
Una neurona moduladora hace sinapsis sobre una colateral de la
neurona presináptica e inhibe selectivamente un punto diana.
Neurona
excitatoria
Neurona
excitatoria dispara
Potencial de acción
Se genera un
Potencial de acción
Una neurona inhibidora dispara, lo que bloquea
la liberación del neurotransmisor en una
sinapsis.
Neurona inhibidora
Terminal axónico
presináptico
Neurotransmisor
liberado
No se libera
neurotransmisor
Sin
respuesta
Respuesta
Respuesta

51. Inhibición postsináptica
Neurona
excitatoria
La neurona inhibidora modula la señal
Todos los puntos diana serán inhibidos por igual.
PPSI
+
PPSE
La neurona
excitadora y una
inhibidora disparan
La señal modulada
se encuentra por
debajo del umbral
No se inicia ningún
potencial de acción
en la zona de gatillo
No ocurre ninguna
respuesta en ninguna
célula diana

52. Sumación de la Excitación y la Inhibición
• Los excitadores --------------------- Despolarizan.
• Los Inhibidores ---------------------- Hiperpolarizan.
Grado de Excitación > y la Inhibición es < --------- Estado de Excitación.
Grado de Inhibición > y la Excitación es < ---------- Estado de Inhibición.
-20 mV -30mV -75mV -70mV -60mV -65mV
E
E I
I
Anulan

53. Facilitación de las neuronas
Neurona que ha sido excitada por un potencial post-sináptico
excitatorio, pero no ha alcanzado su umbral de excitación.
“ Potencial de membrana cerca del umbral de descarga”
“Cualquier señal excitadora puede excitarla con facilidad”

54. Convergencia y Divergencia
En una vía divergente una neurona
presináptica, se ramifica para afectar
una número mayor de neuronas
postsinapticas.
En una vía convergente muchas neuronas
presinápticas convergen, para influir en un
número cada vez menor de neuronas
postsinapticas.

55. Funciones de las dendritas para excitar a las
neuronas
• Amplio campo espacial de excitación de las dendritas:
– El 80 al 95% de las terminales presinápticas de una
motoneurona, terminan en las dendritas.
– Solo el 5 al 20% termina en el cuerpo neuronal.
– Las dendritas de las motoneuronas se extienden en todas las
direcciones y reciben señales de una amplia región espacial, lo
que permite la sumación de las mismas.

56. Corriente Electrotónica
Propagación directa de la corriente eléctrica por conducción iónica en
los líquidos de las dendritas sin generar potenciales de acción.
85-90% de los terminales presinápticos y dendritas: Pocos canales de Na+
-20 -40 -50 -65 mv
Cl-
K+
Fuga de corriente
eléctrica
Conducción decreciente: Disminución del potencial de membrana conforme se
propaga electrotónicamente de las dendritas al soma
Dendritas largas y aumento de
permeabilidad al Cl-
y K+

57. Fatiga de la Transmisión Sináptica
Mecanismo protector de la actividad neuronal excesiva.
Disminución progresiva del número de descargas de la neurona
postsináptica.
Causas:
• Agotamiento de los depósitos de NT en el terminal presináptico.
• Inactivación de los receptores postsinápticos.
• Concentraciones anormales de iones a nivel postsináptico.

58. pH y transmisión sináptica
• Alcalosis -------------------- ↑ excitabilidad neuronal “Crisis convulsiva”.
pH ↑ 7,45
• Acidosis --------------------↓ excitabilidad neuronal “Coma”.
pH ↓ 7 Ej: Cetoacidosis Diabética,
Acidosis Urémica.
↑pH HCO3
↓ pCO2

59. Oxigeno y Transmisión Sináptica
↓ Concentraciones de O2 ------------- Anular la Excitabilidad Neuronal

60. Fármacos y Transmisión Sináptica
• Cafeína (Café)
• Teofilina (Té) Aumentan la excitabilidad
• Teobromina (Cacao) ↓ Umbral de excitación.
• Estricnina ----- ↑↑ Excitabilidad ? Inhibe la acción de NT inhibidores.
Espasmos Tónicos
musculares
• Anestésicos -------- ↓ Excitabilidad ↑ Umbral de excitación.
Glicina (ME)