Download Sistema de segundo mensajero en la neurona postsináptica

Función Cerebral II
Dra. Elizabeth Terán
Anatomía Fisiológica
de la Sinapsis
La típica “Motoneurona Anterior”, esta
situada en la parte anterior de la
Médula Espinal. Esta compuesta por tres
partes fundamentales:
Guyton. Tratado de Fisiología Médica. Cáp. 45, 559, 2007
Anatomía Fisiológica de
la sinapsis
1.
2.
3.
El Soma, que es el cuerpo principal de la
neurona.
El único Axón que se extiende desde el
soma hacia un nervio periférico para
abandonar la médula espinal.
Las Dendritas, que constituyen una gran
cantidad de prolongaciones ramificadas
de el Soma
Guyton. Tratado de Fisiología Médica. Cáp. 45, 559, 2007
Motoneurona anterior
típica de la médula espinal
Terminales Presinápticos


Estas poseen variadas formas anatómicas,
pero en su mayoría se parecen a pequeños
botones redondos u ovalados.
En el existen dos estructuras internas de
importancia para la función excitadora o
inhibidora de la sinapsis: las vesículas
trasmisoras y las mitocondrias.
Guyton. Tratado de Fisiología Médica. Cap 45, 560, 2007
Anatomía Fisiológica de
la Sinapsis
Terminales Presinápticos
Las Vesículas Trasmisoras: Contienen la
sustancia transmisora que, cuando se
libera a la hendidura sináptica excita o
inhibe la neurona postsináptica.
Las mitocondrias: aportan trifosfato de
adenosina (ATP), que a su vez suministra
energía para sintetizar más Sustancia
Trasmisora.
Guyton. Tratado de Fisiología Médica. Cap 45, 560, 2007
Mecanismo por el que los potenciales de
acción provocan la liberación del
transmisor en los terminales presinápticos.

Misión de los Iones de calcio:
La membrana del terminal presináptico se
llama “Membrana Presináptica”. Contiene
una gran abundancia de canales de calcio
dependientes de voltaje. Cuando un
potencial de acción se despolariza, éstos
canales se abren y permiten la entrada en
el terminal de un número importante de
Iones de Calcio.
Guyton. Tratado de Fisiología Médica. Cap 45, 560, 2007
Acción de la Sustancia
Trasmisora en la neurona
postsináptica.

Función de las proteínas Receptoras:
Las moléculas de estos receptores poseen 2
elementos importantes:

2.
Un componente de unión que sobresale fuera
desde la membrana hacia la hendidura sináptica
y donde se fija el Neurotransmisor procedente del
terminal presináptico.
Un componente Ionóforo que atraviesa toda la
membrana postináptica hasta el interior de la
neurona postsináptica
Guyton. Tratado de Fisiología Médica. Cap 45, 561, 2007
Canales Iónicos de la
membrana Neuronal
postsináptica
Suelen ser de 2 tipos:
1.
Canales catiónicos: Que más
frecuentemente dejan pasar iones sodio,
pero a veces también potasio o calcio.
2.
Canales Aniónicos: Que permiten el paso
de iones cloruro, y también minúsculas
cantidades de otros aniones
Guyton. Tratado de Fisiología Médica. Cap 45, 561, 2007
Sistema de segundo mensajero
en la neurona postsináptica
Existen diversos tipos de sistemas de segundos
mensajeros. Uno de los más frecuentes recurre a
un grupo de proteínas, llamadas “Proteínas G”, la
cual consta de tres elementos:
1.
Un componente Alfa (a), que es la porción
activadora de la proteína G
2.
Un componente Beta (b)
3.
Un componente Gamma (g)
Guyton. Tratado de Fisiología Médica. Cap 45, 561, 2007
Sistema de segundo mensajero
en la neurona postsináptica

El componente Beta y Gamma están
pegados al componente Alfa y
también al interior de la membrana
celular adyacente a la proteína
receptora. Al activarse por un
impulso nervioso, la porción Alfa de
la proteína G se separa de la porción
Beta y Gamma y así queda libre
para despolarizarse por el
citoplasma de la célula
Guyton. Tratado de Fisiología Médica. Cap 45, 561, 2007
Sistema de segundo mensajero
en la neurona postsináptica
Sistema de segundo mensajero
en la neurona postsináptica
Cambios que pueden suceder
dentro del citoplasma:
1.
Apertura de canales iónicos específicos a
través de la membrana celular
postsináptica.
2.
Activación del Monofosfato de
Adenosina Cíclico (AMPc) en la neurona
Guyton. Tratado de Fisiología Médica. Cap 45, 561, 2007
Sistema de segundo mensajero
en la neurona postsináptica
Cambios que pueden suceder
dentro del citoplasma:
3.
4.
Activación de una enzima Intracelular o
más.
Activación de la transcripción Génica
Guyton. Tratado de Fisiología Médica. Cap 45, 562, 2007
Receptores excitadores o
inhibidores en las membranas
postsinápticas
Algunos receptores postsinápticos
cuando se activan, provocan la
excitación de la neurona
postsináptica y otros su
inhibición.
Guyton. Tratado de Fisiología Médica. Cap 45, 562, 2007
Mecanismos de
excitación
1.
Apertura de los canales de sodio para
dejar pasar grandes cantidades de cargas
eléctricas positivas hacia el interior de la
célula postsináptica
2.
Depresión de la conducción mediante los
canales de cloruro, de potasio o ambos
3.
Diversos cambios en el metabolismo
interno de la neurona postsináptica para
excitar la actividad celular
Guyton. Tratado de Fisiología Médica. Cap 45, 562, 2007
Mecanismos de
inhibición
1.
Apertura de los canales del ión cloruro
en la membrana neuronal postsináptica
2.
Aumento de la conductancia para los
iones de potasio fuera de la neurona
3.
Activación de las enzimas receptoras que
inhiben las funciones metabólicas
celulares encargadas de aumentar el
número de receptores sinápticos
inhibidores o de disminuir el de los
excitados
Guyton. Tratado de Fisiología Médica. Cap 45, 562, 2007
Sustancias químicas que actúan
como transmisores sinápticos
En más de 50 sustancias químicas
se ha comprobado o se ha
propuesto su acción como
transmisores sinápticos
Guyton. Tratado de Fisiología Médica. Cap 45, 562, 2007
Sustancias químicas que actúan
como transmisores sinápticos
Existen 2 tipos de transmisores
sinápticos:
1.
Los transmisores de acción rápida y
molécula pequeña, producen las
respuestas más inmediatas del SN, como
transmisión de señales sensitivas hacia el
encéfalo y de señales motoras hacia los
músculos
Guyton. Tratado de Fisiología Médica. Cap 45, 562, 2007
Sustancias químicas que actúan
como transmisores sinápticos
2.
Los neuropéptidos, Transmisores de
acción lenta o factores de crecimiento:
por el contrario, suelen provocar
acciones más prolongadas, como los
cambios a largo plazo en el número de
receptores neuronales, la apertura o el
cierre duraderos de ciertos canales
iónicos.
Guyton. Tratado de Fisiología Médica. Cap 45, 562, 2007
Sustancias químicas que actúan
como transmisores sinápticos
Guyton. Tratado de Fisiología Médica. Cap 45, 562, 2007
Sustancias químicas que actúan
como transmisores sinápticos
Características de algunos de los más
importantes transmisores de molécula
pequeña
Los más importantes transmisores de molécula
pequeña son los siguientes:
A.
La acetilcolina: Se segrega por las neuronas
situadas específicamente en:
1.
Los terminales de las células piramidales grandes
de la corteza motora
2.
Diversos tipos diferentes de neuronas
pertenecientes a los ganglios basales
Guyton. Tratado de Fisiología Médica. Cap 45, 562, 2007
Características de algunos de los más
importantes transmisores de molécula
pequeña
3.
Las motoneuronas que inervan los
músculos esqueléticos
4.
Las neuronas preganglionares del SNA
5.
Las neuronas postganglionares del SNP
6.
Parte de las neuronas postganglionares
del SNS, la acetilcolina posee un efecto
excitador
Guyton. Tratado de Fisiología Médica. Cap 45, 562, 2007
Características de algunos de los más
importantes transmisores de molécula
pequeña
b.
La Noradrenalina: se segrega en los
terminales de muchas neuronas cuyos
somas están situados en el tronco del
encéfalo y el hipotálamo.
Guyton. Tratado de Fisiología Médica. Cap 45, 563, 2007
Características de algunos de los más
importantes transmisores de molécula
pequeña
En concreto, Las que están localizadas en
locus ceruleus de la protuberancia
envían fibras nerviosas a amplias
regiones del encéfalo que sirven para
controlar la actividad global y el estado
mental, como por ejemplo aumentar el
nivel de vigilia. Posee un efecto
“excitador”
Guyton. Tratado de Fisiología Médica. Cap 45, 563, 2007
Características de algunos de los más
importantes transmisores de molécula
pequeña
c.
La dopamina: Se segrega en las
neuronas originadas en la
sustancia negra. Su terminación se
produce básicamente en la región
estriatal de los ganglios basales. El
efecto que ejerce es de “inhibición”
d.
Glicina: Se segrega sobre todo en la
sinápsis de la médula espinal. Se
cree que siempre actúa como un
transmisor “inhibidor”
Guyton. Tratado de Fisiología Médica. Cap 45, 563, 2007
Características de algunos de los más
importantes transmisores de molécula
pequeña
e.
f.
El GABA (Acido Gamma Amino
Butírico) se segrega en los terminales
nerviosos de médula espinal, el cerebelo,
los ganglios basales y muchas áreas de la
corteza. Se piensa que siempre causa una
“inhibición”.
Glutamato: se segrega en los terminales
presinápticos de muchas de las vías
sensitivas que penetran en el SNC, lo
mismo que en muchas áreas de la corteza
cerebral. Probablemente siempre causa
“excitación”
Guyton. Tratado de Fisiología Médica. Cap 45, 563-564, 2007
Características de algunos de los más
importantes transmisores de molécula
pequeña
g.
Serotonina: se segrega el los núcleos
originados en el rafe medio del tronco del
encéfalo que proyectan hacia numerosas
regiones del cerebro y la médula espinal,
especialmente a las astas dorsales de la
médula y al hipotálamo.
Guyton. Tratado de Fisiología Médica. Cap 45, 564, 2007
Características de algunos de los más
importantes transmisores de molécula
pequeña
Actúa en la médula como un “inhibidor” de
las vías del dolor, y se piensa que la acción
inhibidora sobre las regiones superiores del
SN ayuda a controlar el estado de animo
de una persona.
Guyton. Tratado de Fisiología Médica. Cap 45, 564, 2007
Características de algunos de los más
importantes transmisores de molécula
pequeña
h.
Oxido Nítrico: se segrega especialmente
en las terminaciones nerviosas de las
regiones encefálicas responsables de las
conductas a largo plazo y de la memoria.
Este transmisor difiere de los otros,
porque se sintetiza casi al instante según
las necesidades.
Guyton. Tratado de Fisiología Médica. Cap 45, 564, 2007
Neuropéptidos
Son una clase totalmente distinta de
transmisores que se sintetizan de otro
modo, y cuyas acciones normalmente son
lentas y en otros aspectos bastantes
diferentes de las que ejercen los
transmisores de las moléculas pequeñas.
Guyton. Tratado de Fisiología Médica. Cap 45, 564, 2007
Neuropéptidos
Estas sustancias no son sintetizadas en el
citoplasma de los terminales presinápticos.
Estos se forman en los Ribosomas del soma
Neuronal, ya como porciones integras de
grandes moléculas proteicas
Guyton. Tratado de Fisiología Médica. Cap 45, 564, 2007
Neuropéptidos
Moléculas proteicas
penetran
Retículo Endoplásmico del soma
posteriormente entran al
Aparato de Golgi
sufre
Dos Cambios
Escisión Enzimática en
fragmentos mas
pequeños
El Aparato de Golgi
introduce el neuropéptido
en minúsculas vesículas
transmisoras, que se
liberan al citoplasma
Son trasportadas por el Axón en
todas sus direcciones
Finalmente
Estas Vesículas vierten su contenido en los
terminales neuronales como respuesta a los
potenciales de acción
Sistema Nervioso Autónomo
Es la porción del SN que controla la mayoría
de las funciones viscerales del cuerpo.
Este componente interviene en la regulación
de la presión arterial, la motilidad
digestiva, las secreciones
gastrointestinales, el vaciamiento de la
vejiga urinaria, la sudoración, la
temperatura corporal, y otras muchas
actividades que se encuentran bajo su
dominio
Guyton. Tratado de Fisiología Médica. Cap 60, 748, 2007
Organización general del
Sistema Nervioso Autónomo
Se activa sobre todos a partir de centros
situados en la médula espinal, el tronco del
encéfalo y el hipotálamo. Asimismo ciertas
porciones de la corteza cerebral, sobre todo
la corteza límbica, pueden trasmitir
señales hacia los centros inferiores e influir
de este modo el control autónomo.
Guyton. Tratado de Fisiología Médica. Cap 60,748 2007
Anatomía fisiológica de el
sistema nervioso simpático (SNS)
Esta constituido por:
1.
Una cadena de ganglios simpáticos
paravertebrales.
2.
Dos ganglios paravertebrales: ganglio
celíaco y el hipogástrico.
3.
Nervios que se extienden desde los
ganglios hasta diversos órganos internos.
Guyton. Tratado de Fisiología Médica. Cap 60, 748, 2007
Anatomía fisiológica de el
sistema nervioso simpático (SNS)
Las Fibras Nerviosas Simpáticas: nacen en la
médula espinal junto a los nervios
raquídeos entre los segmentos medulares
T1 y L2, y pasan primero a la cadena
simpática y después a los tejidos y órganos
que resultan estimulados por nervios
simpáticos.
Guyton. Tratado de Fisiología Médica. Cap 60, 748, 2007
Sistema Nervioso
Simpático
Neurona simpática preganglionares y
postganglionares
los nervios simpáticos son diferentes de los
nervios motores esqueléticos, porque, cada
vía simpática que dirige desde la médula
hasta el tejido estimulado, esta compuesto
por dos células, una “neurona
preganglionar y otra postganglionar” a
diferencia de la única neurona existente
en la vía motora esquelética.
Guyton. Tratado de Fisiología Médica. Cap 60, 748, 2007
Neurona simpática preganglionares y
postganglionares
El soma celular de cada neurona
preganglionar está situada en el asta
intermedia lateral de la médula espinal;
sus fibras van por una raíz anterior de la
médula hasta llegar al nervio raquídeo
correspondiente.
Guyton. Tratado de Fisiología Médica. Cap 60, 748, 2007
Conexiones nerviosas entre la
médula espinal y el sistema
nervioso simpático
Anatomía fisiológica del sistema
nervioso parasimpático
Las fibras parasimpáticas salen del SNC a
través de los pares craneales iii, vii, ix y x;
otras fibras parasimpaticas distintas
abandonan la parte mas inferior de la
médula espinal por medio del segundo y
tercer nervio raquídeo sacro, y en
ocasiones, por los nervios sacros primero y
cuarto.
Guyton. Tratado de Fisiología Médica. Cap 60, 750, 2007
Anatomía fisiológica del sistema
nervioso parasimpático
En torno al 75% de todas las fibras nerviosas
parasimpaticas están en el “nervio vago”
llegando a todas las regiones toráxicas y
abdominales del tronco
Guyton. Tratado de Fisiología Médica. Cap 60, 750, 2007
Sistema Nervioso
Parasimpático
Características Básicas del
funcionamiento simpático y
parasimpático
Fibras Colinérgicas y Adrenérgicas.
secreción de Acetilcolina o de
Noradrenalina.
las fibras nerviosas simpáticas y
parasimpáticas segregan básicamente una
de las dos sustancias transmisoras de la
sinapsis, “acetilcolina” se llaman
“Colinérgicas”. Las que emiten
“Noradrenalina” se llaman adrenérgica.
Guyton. Tratado de Fisiología Médica. Cap 60, 750, 2007
Características Básicas del
funcionamiento simpático y
parasimpático


Todas las neuronas preganglionares son
“Colinérgicas” tanto en el SNS como en el
parasimpático
La acetilcolina o las sustancias semejantes
al aplicarlas a los ganglios, se excitarán
neuronas postganglionares tanto
simpáticas como parasimpáticas
Guyton. Tratado de Fisiología Médica. Cap 60, 750, 2007
Características Básicas del
funcionamiento simpático y
parasimpático
1.
2.
Todas o casi todas las neuronas
postganglionares del sistema
parasimpático también son Colinérgicas
La mayoría de las neuronas post
ganglionares simpáticas son
adrenérgicas
Guyton. Tratado de Fisiología Médica. Cap 60, 750, 2007
Acciones excitadoras e inhibidoras de
la estimulación simpática y
parasimpática
END