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www.estudiandooptica.com http://www.opticos-optometristas.com Neuronas Son las células funcionales del tejido nervioso. Ellas se interconectan formando redes de comunicación que transmiten señales por zonas definidas del sistema nervioso . Los funciones complejas del sistema nervioso son consecuencia de la interacción entre redes de neuronas, y no el resultado de las características específicas de cada neurona individual. La forma y estructura de cada neurona se relaciona con su función específica, la que puede se: ● ● ● recibir señales desde receptores sensoriales. conducir estas señales como impulsos nerviosos, que consisten en cambios en la polaridad eléctrica a nivel de su membrana celular . transmitir las señales a otras neuronas o a células efectoras. En cada neurona existen tres zonas diferentes ● ● ● el pericarion que es la zona de la célula donde se ubica el núcleo (Fig 1), y desde el cuál nacen dos tipos de prolongaciones (Fig 2) las dendritas que son numerosas y aumentan el área de superficie celular disponible para recibir información desde los terminales axónicos de otras neuronas (Fig 3 y 4) el axón que nace único y conduce el impulso nervioso de esa neurona hacia otras células (Figs 5 y 6) ramificándose en su porción terminal (telodendrón) http://www.opticos-optometristas.com 1 http://www.opticos-optometristas.com Figura 1 Figura 2 Figura 3 Figura 6 El tamaño de las células nerviosas es muy variable pero su cuerpo celular puede llegar a medir hasta 150 um y su axón más de 100 cm Cada zona de las células nerviosas se localiza de preferencia en zonas especializadas del tejido nervioso. Figura 7 Figura 8 Los cuerpos celulares y la mayor parte de la porción inicial de las dendritas, así como algunas fibras amielínicas se ubican en la sustancia gris del SNC (Fig 6) y en los ganglios del SNP (Fig 7 y 8) Los axones mielínicos forman la mayor parte de la sustancia blanca del SNC. http://www.opticos-optometristas.com 2 http://www.opticos-optometristas.com Tipos de neuronas Según el número y la distribución de sus prolongaciones, las neuronas se clasifican en: ● ● ● bipolares, que además del axón tienen sólo una dendrita; se las encuentra asociadas a receptores en la retina y en la mucosa olfatoria seudo-unipolares, desde las que nace sólo una prolongación que se bifurca y se comporta funcionalmente cono un axón salvo en sus extremos ramificados en que la rama periférica reciben señales y funcionan como dendritas y transmiten el impulso sin que este pase por el soma neuronal; es el caso de las neuronas sensitivas espinales (Fig 1) multipolares desde las que, además del axón, nacen desde dos a más de mil dendritas lo que les permite recibir terminales axónicos desde múltiples neuronas distintas (Fig 2). La mayoría de las neuronas son de este tipo. Un caso extremo do lo constituye la célula de Purkinje que recibe más de 200.000 terminales nerviosos( Fig 3 y 4) Figura 1 Figura 2 http://www.opticos-optometristas.com 3 http://www.opticos-optometristas.com Figura 3 Figura 4 Estructura celular de la neurona Las neuronas son células sintetizadoras de proteínas, con un alto gasto de energía metabólica, ya que se caracterizan por: ● ● ● ● ● ● presentar formas complejas y una gran área de superficie de membrana celular, a nivel de la cuál debe mantener un gradiente electroquímico importante entre el intra y el extracelular secretar distintos tipos de productos a nivel de sus terminales axónicos requerir un recambio contante de sus distintos organelos y componentes moleculares ya que su vida suele ser muy larga (hasta los mismos años que el individuo al que pertenecen). El aparato de Golgi se dispone en forma perinuclear y da origen a vesículas membranosas, con contenidos diversos, que pueden desplazarse hacia las dendritas o hacia el axón. Las mitocondrias son abundantes y se encuentran en el citoplasma de toda la neurona. Los lisosomas son numerosos (fig 3) y originan cuerpos residuales cargados de lipofucsina que se acumulan de preferencia en el citoplasma del soma neuronal (fig 4) El citoesqueleto aparece, al microscopio de luz, como las neurofibrilla (fig 5), que corresponden a manojos de neurofilamentos (filamentos intermedios), vecinos a los abundantes microtúbulos (neurptúbulos) (fig 6). http://www.opticos-optometristas.com 4 http://www.opticos-optometristas.com Figura 1 Figura 2 Figura 3 Figura 4 Figura 5 Figura 6 Estos últimos se asocian a proteinas específicas (MAPs: proteínas asociadas a microtúbulos) que determinan que el citoesqueleto de microtúbulos pueda: ● ● definir compartimentos en el citoplasma neuronal: la MAP-2 se asocia a los microtúbulos del pericarion y dendritas mientras que la proteína tau se asociada a los microtúbulos del axón. dirigir el movimiento de organelos a lo largo de los http://www.opticos-optometristas.com 5 microtúbulos http://www.opticos-optometristas.com Las dendritas nacen como prolongaciones numerosas y ramificadas desde el cuerpo celular (fig 7):. sin embargo en las neuronas sensitivas espinales se interpone un largo axón entre las dendritas y el pericarion (fig 8). A lo largo de las dendritas existen las espinas dendríticas, pequeñas prolongaciones citoplasmáticas, que son sitios de sinapsis (figs 9 y 10). El citoplasma de las dendritas contiene mitocondrias, vesículas membranosas, microtúbulos y neurofilamentos. Figura 7 Figura 8 Figura 9 Figura 10 El axón es de forma cilíndrica y nace desde el cono axónico que carece de citotoplasma y ribosomas (fig 11). El citoplasma del axón (axoplasma) contiene mitocondrias, vesículas, neurofilamentos y microtúbulos paralelos. Su principal función es la conducción del impulso nervioso Se ramifica extensamente sólo en su región terminal (telodendrón) la que actúa como la porción efectora de la neurona, ya que así cada terminal axónico puede hacer así sinapsis con varias neuronas (fig 12) o células efectoras. (fig http://www.opticos-optometristas.com 6 13) http://www.opticos-optometristas.com Figura 11 Figura 12 Figura 13 Estructura y funciones básicas del axón Sus principales funciones son: ● ● , por el axoplama, entre el pericarion y las ramas del telodendrón. Este es necesario para la mantención del axón y de las células asociadas a él, y para permitir la llegada al pericarion de factores reguladores que modulan su comportamiento. , como el desplazamiento del potencial de acción generado por cambios en la permeabilidad a iones a lo largo de la membrana celular axonal (axolema) de las fibras nerviosas, en que el axón está rodeado por la vaina de células de sostén. Conducción del impulso nervioso por el axón http://www.opticos-optometristas.com 7 En el SNC los axones están rodeados por la mielina producida http://www.opticos-optometristas.com por los oligodendrocitos (fibras nerviosas mielínicas del SNC), mientras que en el SNP pueden estar rodeados, ya sea, por prolongaciones citoplasmáticas de las células de Schwann (fibras amielínicas) (Fig 1) o por la mielina las células se Schwann (fibras nerviosas mielínicas del SNP) (Fig 2) Figura 1 Figura 2 Los impulsos nerviosos son ondas transitorias de inversión del voltaje que existe a nivel de la membrana celular, que se inician el sitio en que se aplica el estímulo. Cada una de estas ondas corresponde a un potencial de acción, Este proceso es posible porque entre las macromoléculas que, como proteínas integrales, ocupan todo el espesor del axolema se encuentran. ● ● ● la bomba de sodio-potasio, capaz de transportar activamente sodio hacia el extracelular intercambiándolo por potasio. canales para Na+ sensibles a voltaje, que determinan en la inversión del voltaje de la membrana ya que al abrirse y permitir la entrada de Na+ hacen que el interior de la membrana se vuelva positiva, canales para K sensibles a voltaje, cuya activación contribuye al retorno a la polaridad inicial, por salida de iones K desde el interior del axoplasma. http://www.opticos-optometristas.com 8 http://www.opticos-optometristas.com Figura 3 En las fibras nerviosas amielínicas el impulso se conduce, como una onda continua de inversión de voltaje hasta los botones terminales de los axones en la forma indicada en el párrafo anterior. La velocidad que es proporcional al diámetro del axón y varía entre 1 a 100 m/s. En las fibras nerviosas mielínicas, el axón está cubierto por una vaina de mielina formada por la aposición de una serie de capas de membrana celular, que actúa como un aislante eléctrico del axón. A lo largo del axón, la mielina es formadas por células sucesivas y en cada límite intercelular existe un anillo sin mielina que corresponde al nodo de Ranvier (Fig 3). Es en este sitio donde puede ocurrir flujo de iones a través de la membrana axonal. A nivel de los nodos de Ranvier el axolema tiene una alta concentración de los canales de Na+ sensibles a voltaje, en.. La consecuencia es una conducción saltatoria del potencial de acción ya que la inversión del voltaje inducido a nivel de un nódulo de Ranvier se continúa por propagación pasiva rápida de la corriente por el interior del axón y por el extracelular hasta el nódulo siguiente donde produce la inversión del voltaje. La consecuencia de esta estructura es que en los axones mielínicos la conducción del impulso nervioso es más rápida. La velocidad de conducción del impulso nervioso es proporcional al diámetro del axón y a la distancia entre los nodos de Ranvier. http://www.opticos-optometristas.com 9 Células de sostén (NEURÓGLIAS) http://www.opticos-optometristas.com En el tejido nervioso del SNC, por cada neurona hay entre 10 a 50 células de neuroglia (Fig 1), y que a diferencia de las neuronas retienen su capacidad de proliferar Existen 4 clases de células de neuroglia. (astroglia) (oligodendroglia En el tejido nervioso del SNP, tanto las neuronas, en los ganglios, como los axones ubicados en las fibras nerviosas, están rodeadas por de células de sostén (Fig. 2). Se distinguen dos tipos:élulas satélites o capsulares Figura 1 Figura 2 Astrocitos Se han identificado dos tipos de astroglia: astrocitos fibrosos que se asocian de preferencia a las fibras nerviosas de la sustancia blanca (Fig 2). y astrocitos protoplasmáticos que se concentran de preferencia asociados a los pericariones, dendritas, terminaciones axónicas en la sustancia gris (Fig 3) http://www.opticos-optometristas.com 10 http://www.opticos-optometristas.com Figura 1 Figura 2 Figura 3 Oligodendroc Son más pequeños y con menos prolongaciones que la astroglía (Fig. 1). Figura 1 El proceso de mielinización del axón por el oligodendrocito es similar al de la célula de Schwann en el SNP. Sin embargo la oligodendroglia formar mielina en cada una de sus prolongaciones del SNC. http://www.opticos-optometristas.com 11 http://www.opticos-optometristas.com Microglia Se caracterizan por ser pequeñas, con un denso núcleo alargado y prolongaciones largas y ramificadas. Contienen lisosomas y cuerpos residuales. Se encargan de la defensa (Fagocitosis) en el SN. Células de Schwann Las células de Schawnn se originan de la cresta neural y acompañan a los axones durante su crecimiento, formando la vaina que cubre a todos los axones del SNP desde su segmento inicial hasta sus terminaciones. Ellas son indispensables para la integridad estructural y funcional del axón. Fibras nerviosas amielínicas: Las Células de Schamnn no llegan a formar una capa de mielina a las fibras o prolongaciones nerviosas, formándose de esta manera una fibra nerviosa amielínica (Fig 1). Fibras nerviosas mielínicas: Los axones de mayor diámetro inducen el proceso de formación de la mielina por la célula de Schwann (Fig 2) En las fibras mielínicas cada célula de Schawnn rodea a solo un axón y su vaina de mielina se ubicada vecina al axón con el resto de su citoplasma en la zona externa. Por fuera, la célula de Schawnn se asocia mediante su lámina basal que al endoneuro. El largo de cada célula de Schawnn varía entre 200 -2000 um. Entre las sucesivas células de Schwann existen zonas sin mielina llamadas los nodos de Ranvier. (Fig 3). http://www.opticos-optometristas.com 12 La mielina está compuesta por capas de membrana de la http://www.opticos-optometristas.com célula de Schwann las cuales se disponen así durante el proceso de mielinización , el cual comienza con la invaginación de un axón superficie de la célula de Schwann, de manera que el axolema se adosa estrechamente a la membrana plasmática de la célula de Schwann por una parte, y las membranas de la célula de Schwann que se enfrentan en el mesaxón (Fig 4). Se produce luego un crecimiento en espiral del citoplasma de la célula de Schwann que se traduce en un crecimiento del mesaxón en forma tal que se enfrentan las membranas plasmáticas de la célula de Schwann por sus caras extracelulares y por sus caras intracelulares (Fig 5) Al fusionare las caras extracelulares se genera la llamada línea interperiodica (línea densa menor) y al desplazarse el citoplasma y fusionarse las caras intracelulares de las membranas se originan las líneas periódicas ( líneas densas mayores) (Figs 6 y 7) El citoplasma de la célula de Schwann permanece (Fig 8): ● ● ● ● junto al axón; junto a la superficie externa de la célula entre las lamelas internodales de la mielina: en las cisuras de Scmidt-Lantermann a nivel de los nodos de Ranvier, el citoplasma en los extremos celulares de cada vuelta de mielina permanece y no ocurre la fusión de las membranas plasmáticas. La lengueta más externa de la célula de Schwann y su lámina basal cubren al axón en esta zona. ● Figura 1 Figura 2 http://www.opticos-optometristas.com 13 http://www.opticos-optometristas.com Figura 3 Figura 4 Figura 5 Figura 6 Figura 7 Figura 8 Células satélites o http://www.opticos-optometristas.com capsulares 14 http://www.opticos-optometristas.com Son células pequeñas localizadas en los ganglios, alrededor del pericaron (Figura 1), las dendritas y terminales axónicos (Figs. 2 y 3). Están rodeadas por lámina basal y separan a las células nerviosas del estroma fibrocolagenoso presente en lel tejido propio del SNP (Figs. 3 y 4). Figura 1 Figura 2 Figura 3 Figura 4 Estructura básica del SNP En el SNP las células nerviosas se organizan formando dos tipos de estructuras: ● que son haces de fibras nerviosas, mielínicas o amielínicas, mantenidas juntas por tejido conjuntivo organizado en forma específica (Fig. 1). Los axones de las fibras nerviosas pueden pertenecer a neuronas motorashttp://www.opticos-optometristas.com del SNC, neuronas sensitivas y neuronas 15 ● ● pre o post-ganglionares del SNA http://www.opticos-optometristas.com que contienen los somas de las neuronas. En los ganglios del sistema nervioso autónomo se encuentran los terminales axónicos de las neuronas pre-ganglionares y el pericarion, dendritas y axones de las neuronas post-ganglionares efectoras (Figs. 2 y 3) . En los ganglios raquídeos, n además de las neuronas se encuentran sólo sus células SATÉLITES Figura 1 Figura 2 Figura 3 http://www.opticos-optometristas.com 16