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