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Bases iónicas del POTENCIAL DE ACCIÓN (ciclo de Hodkin & Huxley) IX = gX . (Vm – EX) TODO DEPENDE DE dgx / dt Fase de despolarización Activación rápida de gNa+ , lenta de gK+ => gNa+ >>> gK+ INa+ = gNa+ . (Vm – ENa+) >>> IK+ Fase de repolarización Inactivación rápida de gNa+ , lenta de gK+ => gK+ >>> gNa+ IK+ = gK+ . (Vm – EK+) >>> INa+ Método de FIJACIÓN DEL VOLTAJE estudio de corrientes Corrientes iónicas durante el PA Cambios en las corrientes de Na+ y K+ CAMBIOS CONFORMACIONALES DEL CANAL DE Na+ EL CICLO DE HODGKIN, un ejemplo de feedback positivo. SELECTIVIDAD DE LOS CANALES IÓNICOS Santiago RAMÓN Y CAJAL (1852 -1934) TEORIA NEURONAL neurona de Purkinje de cerebelo humano retina de gato corteza olfativa MOTONEURONA de vertebrado - Dendritas y espinas dendríticas - Soma - Axón DENDRITAS Y ESPINAS DENDRÍTICAS - zona de recepción de estímulos - plasticidad neuronal dendritas especializadas en receptores sensoriales receptor olfatorio neurona de Purkinje de cerebelo humano 200.000 contactos sinápticos mecanoreceptores de canales semicirculares SOMA Y DENDRITAS - zona de integración de estímulos AXÓN - zona de generación de potenciales de acción y propagación de impulsos nerviosos. - transporte anterógrado y retrógrado. - terminal axónico o telodendron: zona de SINAPSIS QUÍMICA Recepción sensorial Ramón y Cajal PERIFERIA COMUNICACIÓN CENTRO NEURONAL Percepción sensorial PERIFERIA Respuesta efectora (motora) Propagación PASIVA (electrotónica) en una axón - Propiedades de cable - Sin potencial de acción - Distancias cortas Propagación PASIVA en un axón Vm(x) = V0 e -x / l l = (Rm / Rl)1/2 si x = l Vm = V0 1/e, Vm = 0.37 V0 l = distancia en la que el Vm muestra una caída del 63%. Propagación ACTIVA - l = (Rm / Rl)1/2 - Mediante PA - Distancias largas - Unidireccional Experimento de von Helmholtz para calcular la velocidad de propagación V = Dd = 30 m/seg Dt célula glial CONDUCCIÓN SALTATORIA célula glial axones axoplasma 10.000X vaina de mielina 40.000X La mielina: - Rm Cm => l = (Rm / Rl)1/2 Nodos de Ranvier: - Aislamiento discontinuo - Presencia de canales de Na+ y K+ Vm l = (Rm / Rl)1/2 célula glial axones A2 = 2 p r l A1 = p r2 => Rm r => Rl r2 l - Rm Cm SINAPSIS ELÉCTRICA conexinas - Acoplamiento eléctrico - Rápida - Poco regulada - En gral. bidireccional - En retina, músculo cardíaco SINAPSIS QUÍMICA Comunicación mediante neurotransmisores 1- Síntesis y almacenamiento 2- Liberación 3- Efecto postsináptico 4- Degradación, recaptación RÁPIDA LENTA - ~ 100 ms - 1 sec. – 1 hr. - Receptor postsináptico ionotrópico - Receptor postsináptico metabotrópico - NTs de bajo PM (ej. Ach, GABA) - Aminas biogénicas y neuropéptidos - Presencia de zonas activas POTENCIAL POSTSINÁPTICO tubocurarina POTENCIAL POSTSINÁPTICO EXCITATORIO probabilidad de PA INHBITORIO probabilidad de PA INa+ , ICa2+ IK+ , ICl- LIBERACIÓN DE NEUROTRANSMISORES + TTX, TEA - Es despolarización - depende de la [Ca2+]ext MECANISMOS DE TERMINACIÓN DEGRADACIÓN DEL NT INSECTICIDAS organofosforados RECAPTACIÓN DEL NT ANTIDEPRESIVOS, ESTIMULANTES - Inhibidores de MAO (DOPA) - Inhibidores de RECAPTACIÓN Fluoxetina, 5-HT (Prozac) Cocaina, DOPA AGONISTAS, ANTAGONISTAS Agonista imita la acción del NT neurotransmisor Antagonista bloquea la acción del NT norepinefrina mescalina dopamina clomipramina ORGANIZACIÓN DEL SISTEMA NERVIOSO DE LOS VERTEBRADOS sistema nervioso PERIFÉRICO sistema nervioso CENTRAL sistema nervioso PERIFÉRICO ANATOMÍA DEL ENCÉFALO SISTEMA VENTRICULAR sistema nervioso SOMÁTICO sistema nervioso AUTÓNOMO SIMPÁTICO PARASIMPÁTICO sistema nervioso AUTÓNOMO vías neuronales de transmisión arco reflejo SOMÁTICO arco reflejo AUTÓNOMO (simpático) Acciones del sistema nervioso AUTÓNOMO LA NEUROGLIA - Estroma y soporte estructural del SNC. - Homeostasis del medio extracelular, eliminación de metabolitos, protección neurotóxica. - 10 células gliales por cada neurona. - menor tamaño que neuronas, menor volumen en SNC. - Participa en la topografía del desarrollo neuronal temprano. - ASTROCITOS, MICROGLIOCITOS, CELULAS EPENDIMARIAS, OLIGODENDROCITOS, Y CÉLULAS DE SCHWANN. LA NEUROGLIA – Astrocitos - Las células gliales más abundantes. - Interfase entre neuronas, capilares y meninge (piamadre). - Tipo protoplasmático > sustancia gris. - Tipo fibroso > en sustancia blanca piamadre impregnación con plata, 1500x impregnación con plata, 1500x - Regulan la composición iónica y molecular del medio extracelular. - Eliminan tóxicos, NT en exceso, regulan injuria neuronal, proceso de gliosis. - Secretan neuromoduladores, regulan sinapsis y se comunican electricamente. - No se tiñen con métodos convencionales (p. ej. HE) LA NEUROGLIA – Microgliocitos - Células pequeñas, alargadas con prolongaciones cortas y espinas. - Tinción HE: núcleos oscuros y alargados. - Precursores en médula ósea. 1700X impregnación con plata en cultivo - Actividad fagocítaria: sistema mononuclear fagocítico en SNC. - Participan de la inflamación y presentación de antígenos. LA NEUROGLIA – Oligodendrocitos y células de Schwann - Oligodendrocitos son células satélite en sustancia gris SNC. impregnación con plata 1900X oligodendrocitos en sustancia blanca SNC - Recubren axones. células de Schwann en nervios periféricos oligdendrocito citoplasma de célula de Schwann fibras axoplasma 10.000X vaina de mielina 40.000X