COLEGIO SAGRADOS CORAZONES VALPARAÍSO – VIÑA DEL MAR. BIOLOGÍA: Primer nivel PPV APUNTE : SINAPSIS La sinapsis, en un contexto funcional y morfológico, se puede definir como un área de contacto funcional entre dos células excitables especializadas en la transmisión del impulso nervioso. Estos sitios donde el axón alguna otra porción de alguna célula (la célula presináptica) termina en el soma, en las dendritas o en laguna otra porción de otra célula (célula postsináptica) De acuerdo a este tipo de transmisión que se realiza se les puede clasificar en: Sinápsis Eléctrica: en que las membranas de las células pre y postsinápticas se encuentran en aposición formando una unión con fisura (gap juction), las que se caracterizan por formar puentes de baja resistencia eléctrica a través de los cuales pasan los iones con relativa facilidad, realizándose de este modo la transmisión del impulso nervioso. En este tipo de sinapsis se establece una relación de continuidad, entre las células y son escasas en los mamíferos, por ejemplo contactos entre las células musculares cardíacas. Sinapsis Química: En la mayor parte de las sinapsis, el impulso nervioso se transmite químicamente e incluye dos procesos: neurosecreción (membrana presináptica) y quimiorrecepción. (membrana postsináptica) La llegada de un impulso nervioso a un botón sináptico provoca la descarga de las sustancias almacenadas en las vesículas (neurotransmisores), que difunde al espacio interneural o sináptico y modifica lealmente la permeabilidad de la membrana de la neurona postsináptica uniéndose a los puntos moleculares precisos de esta neurona (quimiorreceptor). Entre los neurotransmisores deben citarse la acetilcolina, produce por ejemplo la disminución de la frecuencia cardíaca y la noradrenalina, cuyo papel es acelerar la frecuencia del corazón. Y la adrenalina que actúa básicamente en el sistema nervioso central En el área sináptica existen inhibidores que inactivan a la acetilcolina y noradrenalina, impidiendo la estimulación continua de la dendrita. A pesar de la existencia de diferentes tipos de sinapsis, la transmisión del impulso nervioso en todas ellas se realiza básicamente cumpliendo las siguientes etapas: Primera etapa: la llegada del impulso nervioso, despolarizando la membrana presináptica. Segunda etapa: esta despolarización permite la apertura de canales de calcio, sabiendo que el calcio está más concentrado en el líquido extracelular que en el intracelular, se produce la entrada de este ión hacia el terminal presináptico. El flujo de calcio resulta fundamental para la liberación del neurotransmisor. 1 Tercera etapa: el aumento de calcio intracelular, promueve la movilización de las vesículas sinápticas, las cuales se fusionan a nivel de las zonas activas de la membrana presináptica. La acción del calcio es finalizada por su rápido secuestro dentro del terminal. Cuarta etapa: la fusión de las vesículas a la membrana produce un rompimiento de éstas y, por exocitosis, el transmisor contenido en las vesículas es vaciado (liberado) al espacio intersináptico. La cantidad de NT liberado depende directamente de la cantidad de calcio que ingresa al terminal y éste depende de la amplitud de la despolarización y de la frecuencia con que dicha despolarización se produce. Quinta etapa. El transmisor liberado difunde del espacio sináptico y la mayor parte de él se unirá a los receptores ubicados en la membrana postsináptica formándose el complejo NTreceptor. La conducción del impulso nervioso en la sinapsis se caracteriza por: disminuir su velocidad transmitirse en un solo sentido (unidireccional) responder al fenómeno de sumación en que una serie de impulsos nerviosos, muy próximos entre sí, aumenta la cantidad de sustancias neurotransmisoras liberadas, hasta lograr la concentración necesaria para excitar las dendritas o sorna de la neurona siguiente. experimentar fatiga al no formarse nuevas vesículas, situación que ocurre cuando los impulsos nerviosos se suceden, uno tras otro, con demasiada rapidez. ser afectado por sustancias químicas tales como anestésicos, sedantes que interfieren con las sustancias neurotransmisoras. 2 Circuitos convergentes:Cuando dos o más neuronas presinápticas establecen sinapsis sólo con una neurona postsináptica, se forma un circuito convergente. Por ejemplo una neurona de asociación puede recibir información de varias neuronas sensoriales y de otras ubicvadas en el cerebro, integrándolas. Circuitos diveregentes: son los circuitos que una neurona presináptica establece contacto con muchas neuronas postsinápticas. Por ejemplo, una neurona motora del cerebro puede establecer sinapsis con cientos de neuronas de asociación de la médula espinal. Cada neurona de asociación, a su vez, establece contacto con otras células nerviosas que hacen sinapsis con cientos de fibras musculares en las uniones neuromusculares. Circuitos reverberantes: cuando algunas vías neuronales vuelven a la neurona presináptica determinan una nueva estimulación del circuito, prolongando su actividad. Estos son los circuitos reverberantes. El proceso continúa hasta que se llega a la fatiga de transmisión, por la falta de neurotransmisores. Existen dos clases de de circuitos reverberantes. En el primero, una rama del axón de la neurona postsináptica establece contacto con sus propias dendritas, ocasionando la autoestimulación. En el segundo, una rama del axón de la neurona postsináptica hace sinapsis con una interneurona, la que a su vez se contacta con la primera neurona del circuito. Los neurólogos han descrito circuitos reverberantes más complejos. Se piensa que estarían involucrados en funciones corporales tan importantes como la mantención del ritmo respiratorio y del estado de vigilia. Los estudios demuestran su participación en la llamada memoria a corto plazo, que consiste en almacenar información por un tiempo no superior a los 5 segundos, como ocurre al retener un número telefónico. NEUROTRASMISORES MÁS CONOCIDOS NEUROTRASMISOR ACETILCOLNA DOPAMINA EPINEFRINA (ADRENALINA) SEROTONINA UBICACIÓN EN EL SISTEMA NERVIOSO Sinapsis de neurona motora a músculo Mesencéfalo Sistema nervioso simpático Mesencéfalo, puente y bulbo raquídeo ALGUNAS FUNCIONES Activa músculos esqueléticos; activa órganos blanco del sistema nervioso parasimpático Importante en el control del movimiento. Cuando su producción está alterada aparecen desórdenes como la esquizofrenia y la enfermedad de Parkinson. Activa órganos blanco del sistema nervioso simpático Influye en el ánimo y en el sueño. 3 GLUTAMATO GLICINA GABA ENDORFINAS OXIDO NÍTRICO Encéfalo y médula espinal Médula espinal En todo el encéfalo Encéfalo y médula espinal encéfalo Importante neurotransmisor de excitación en e SNC Importante neurotransmisor de inhibición de la médula espinal Importante neurotransmisor de inhibición del encéfalo. Sustancia importante en la percepción del dolor. Influye en el ánimo, reduce sensaciones de dolor Importante para formas memorias 4 __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ Preguntas de selección múltiple 1. ¿ Cuál de las siguientes aseveraciones referentes a al sinapsis es INCORRECTA? a) Una neurona puede concentrar impulsos provenientes de varias neuronas b) Los filamentos terminales del axón liberan una sustancia neurotransmisora c) La velocidad del impulso nervioso no varía en la sinapsis d) Transmisiones sucesivas producen fatiga de la sinapsis e) A nivel de sinapsis se puede iniciar una divergencia neuronal 2. Según la teoría de la transmisión sináptica, la sustancia transmisora: I. se descarga en el extremo terminal del axón 5 II. III. excita químicamente a la neurona siguiente produce un nuevo impulso en la neurona siguiente a) Sólo I b) I y II c) I y III d) II y III e) Todas 3. Respecto a las características fisiológicas de la fibra nerviosa, ¿cuál(es) de las siguientes afirmaciones es(son) correcta(s)? I. responde a la ley del todo o nada II. conduce un impulso en cualquier dirección III. es más susceptible a la fatiga que la sinapsis IV. en su actividad vital consume energía a) Sólo I b) sólo II c) I y II d) I, II y IV e) Todas 4. Si sobre una fibra nerviosa se aplica un estímulo eléctrico de 10 voltios y luego otro de 30 voltios, ésta reacciona en la siguiente forma: a) con la misma intensidad en ambos estímulos b) con mayor intensidad ante el estímulo mayor c) con menor intensidad ante el estímulo mayor d) con intensidad proporcional al estímulo e) Ninguna de las anteriores 5. La fibra nerviosa se comporta de acuerdo a la ley del “todo o nada”: Respecto a esta afirmación, ¿cuál de las siguientes afirmaciones debe ser falsa? a) si una fibra nerviosa responde a un estímulo, siempre responde al máximo de su capacidad, de acuerdo a las condiciones de la fibra en ese momento. b) Si se supone que el estímulo sobrepasa el umbral de excitación, la intensidad de un impulso en una fibra nerviosa depende de la intensidad del estímulo. c) Para que un estímulo sea efectivo en provocar un impulso nervioso, debe tener una cierta intensidad mínima. d) En un tronco nervioso, al aumentar la intensidad de un estímulo, aumenta la intensidad de la respuesta por la actividad de un mayor número de fibras nerviosas. e) Si el estímulo no es lo suficientemente intenso como para alcanzar el umbral de excitación, la fibra nerviosa no responde. 6. ¿ Qué funciones desempeñan la sinapsis en la transmisión de los impulsos nerviosos? I. Determinan que la transmisión del impulso sea unidireccional II. Aceleran la velocidad de transmisión del impulso nervioso III. Regulan la distribución de los impulsos en el sistema nervioso IV. Modifican la naturaleza de los impulsos que transmiten a) I y II b) I y III c) II y III d) II y IV e) III y IV 7.- Si una neurona postsináptica careciera de receptores para los neurotransmisores ocurriría que: a) b) c) d) e) el impulso nervioso no se propagaría a la neurona postsináptica el impulso nervioso se devolvería a la neurona presináptica el impulso nervioso viajaría más lentamente a la neurona postsináptica aumentaría la síntesis de neurotransmisores en la neurona presináptica aumentaría la síntesis de neurotransmisores en la neurona postsináptica 6