NEURONAS - Angelfire

UNIVERSIDAD METROPOLITANA DE CIENCIAS DE LA EDUCACIÓN
DEPARTAMENTO DE EDUCACIÓN FÍSICA, DEPORTES Y RECREACIÓN
Ayudantía de Neuroanatomía Humana
Esteban Aedo Muñoz 2A - 2002
NEURONAS
Como todos ya sabemos la neurona es la unidad celular básica estructural y
funcional del sistema nervioso, se estima que en el encéfalo encontramos unos 100 billones
de estas. Como toda célula de organismo humano contiene un núcleo, mitocondrias, aparato
de golgi, inclusiones lipídicas, etc.., pero es importante señalar que no posee centriolos
porque este tipo de células no se reproduce. Adaptan su estructura y forma según sus
requerimientos para un mejor desempeño, pero básicamente las neuronas tienen estructuras
comunes. La compone principalmente el cuerpo o pericarion y sus prolongaciones
(dendritas y axón), es importante destacar que sólo existe un axón, pero sí múltiples
dendritas.
A- Cuerpo: También llamado pericarión, es la parte más voluminosa de la neurona aunque
su tamaño puede ser muy flexible (4 micras en neuronas de la capa granular de la
corteza cerebelosa a más de 100 micras en una célula motora del asta anterior de la
medula espinal), el tamaño del cuerpo es proporcional al tamaño y diámetro del
axon, en el citoplasma del cuerpo además de los organelos comunes que
encontramos en las células unos finos hilos llamados Neurofibrillas, que no son mas
que finos haces de microtubulos y microfilamentos, conformando el citoesqueleto
de la neurona, estas además separan al retículo endoplasmatico rugoso del cuerpo
celular en estructuras que se tiñen de oscuros denominadas Corpúsculos de Nissl,
los que producen proteínas encargadas de regenerar la neurona como también
proteínas que servirán de neurotransmisores, todos estos productos son
transportados a través de las neurofibrillas a los distintos sitios de la neurona
B- Dendritas: en griego esta palabra significa árbol, palabra que ejemplifica muy bien su
forma en la mayoría de las veces, pues en algunos casos existe sólo una dendrita o
tal vez ninguna. En sus extremos dístales de las neuronas se encuentran los
receptores de los neurotransmisores encargados de transformar los estímulos tanto
externos como internos del organismo, la función de la dendrita es llevar el impulso
hacia el cuerpo celular por lo menos en las relaciones sinápticas químicas
C- Axon: llamado también cilindroeje, es una prolongación única que en la unión con el
cuerpo se denomina cono axónico. Este cono es el lugar donde se desencadena el
impulso nervioso que estimula toda la membrana neuronal por presentar un umbral
de excitación menor, la función de este (axón) es conducir el impulso nervioso lejos
del cuerpo celular, el largo de este va de unos pocos milímetros hasta sobrepasar el
metro de longitud. Su diámetro es directamente proporcional a la velocidad de
conducción, es decir a mayor diámetro mayor velocidad. En los extremos dístales
del axón encontramos ramificaciones denominadas telodendron, que a su vez
finalizan en botones sinápticos donde se encuentran neurotransmisores que
participaran en la sinápsis. Generalmente el axón esta cubierto por una vaina de
mielina entregándole el color blanquecino a éstos, producido por un tipo especial de
célula Glia, esta vaina no es continua quedando pequeños espacios entre cada una
de ellas, estos espacios son denominados nodos de ranvier.
Esquematización funcional de la neurona
1.- Zona receptora: compuesta principalmente por el soma o cuerpo neuronal, que
corresponde al soma y las dendritas
2.- Segmento inicial: cono axónico, es el sitio de origen del axón, el cono axónico tiene la
particularidad de tener un nivel de descarga inferior que al resto de la membrana
3.- Zona de conducción: es propiamente el axón y sus ramificaciones
4.- Zona efectora: llamada también sináptica o telodendrión: es donde se encuentran los
botones sinápticos con los cuales se establece conexión con otras neuronas o con órganos
que ella inerva (músculo, glándula).
Clasificación estructural
1-Por su Forma:
Estrellada (motora de la médula espinal)
Piramidal (célula de la corteza cerebral)
Redondeadas u Ovoides (células de los ganglios espinales)
Fusiformes (células de Purkinje del cerebelo).
2-Por el largo de su Axón:
Golgi I, axón largo, algunos de más de 1mts., forman vías o
nervios
Golgi II, axón corto, no sale de la sustancia gris, es asociativa
3-Por él numero de Prolongaciones:
Unipolares,(monopolares) no poseen dendritas y tienen axón,
ej.: sensitivas espinales
Bipolares, neuronas que poseen una dendrita y el axón, ej.:
sensoriales de las vías olfativas y visuales
Multipolares, gran cantidad de dendritas y su axón, ej.:
asociativas del encéfalo y médula espinal.
Seudobipolares, un solo axón que se divide en dos, cae en la
categoría de unipolares.
4-Por mielina:
Amielínica, no poseen mielina
Mielínica, si posee mielina
GLIAS O NEUROGLIAS
Se encuentran en medio de las neuronas, él numero de estas es 5 o 10 veces mas,
por ejemplo, si las neuronas son 100 billones fácilmente estas sumarian entre 500 y 1000
billones de glias, estas a diferencia de las neuronas se reproducen en su estado maduro.
Aunque es una ventaja la regeneración de éstas, pueden sufrir anomalías como efecto de la
división celular produciendo tumores malignos y benignos, su función general es la de dar
apoyo a la función neuronal, es por ello que las hay de distintas familias y categorías las
estudiaremos dependiendo de su origen: primero las Macroglias que provienen del tubo
neural, y las Microglias, provenientes del mesenquima junto con la invasión de vasos
sanguíneos al sistema nervioso.
1- Macroglias: Se clasifican en 3 tipos, Astrocitos, Oligodendrocitos, Células
Ependimarias
a) Astrocitos: (Astroglia), proveniente de la palabra estrella, son las más abundantes en
el S.N.C., importante papel en el flujo ionico y en la regulación del metabolismo
neuronal, Pequeñas láminas de estas forman la barrera Hematoencefalica
controlando el paso de sustancias de la red capilar al S.N.C.. Encontramos dos tipos:
Protoplasmáticos (más comunes en la sustancia gris) y los Fibrosos (más común en
la sustancia blanca)
b) Oligodendrocitos: son en número menor que sus antecesores y tienen menos
prolongaciones, se clasifican en 4:
Tipo I (Robertson)
Tipo II ( Cajal)
Tipo III (Paladino), estas 3 primeras mantienen unidas las fibras nerviosas, aporte
de energía y la más importante característica producción de vaina de mielina al
S.N.C.
Tipo IV (Schwann), Realiza las mismas funciones que las 3 anteriores pero se
encuentra solo en S.N.P. entregándole y formando la mielina para este, siendo la
única célula de esta característica. Estas 4 células gliales son capaces de atrapar
varias fibras axonicas enrollándose alrededor de estas formando de esta manera la
vaina de mielína.
c) Células Ependimarias: Estas tapizan las cavidades del S.N.C y ayudando a la
circulación del Liquido Encéfalo Medular.
2- Microglia: Llamada también Célula Del Rio-Hortega, existe sólo un grupo, es una
célula macrofaga es generalmente estacionaria, pero en tejido nervioso inflamado o en
degeneración la microglia aumenta de tamaño se mueve y fagocita a los agentes
patógenos
IMPULSO NERVIOSO
Cualquier célula tiene la capacidad de responder a un estimulo, pero la
respuestas que estas generan difieren de acuerdo a su rol en el organismo. Las neuronas en
este caso responden conduciendo (impulso nervioso que se dirige en una neurona) y
transmitiendo (el paso del impulso nervioso de una neurona a otra) un Impulso Nervioso.
a) Potencial de Membrana: Todas las células poseen una membrana célula que las rodea.
La mayor parte del tiempo presenta una concentración de cargas positivas en su pared
externa (producto de la presencia mayoritaria de iones positivos) y una mayor
concentración de carga negativa en su lado interno (presencia de iones negativos). Esta
diferencia se expresa en milivolt (mV), siendo el signo de esta diferencia la que se
encuentra por el lado interno de la membrana. La membrana que presenta este potencial
se dice que se encuentra Polarizada ya que se observa claramente que existe un polo
positivo (externo) y otro negativo (interno).
b) Potencial de Membrana en Reposo (PMR): Una neurona típica presenta un potencial
de membrana de –70mV (el signo indica la situación de la pared interna de la
membrana). En esta situación se encuentra la neurona cuando no esta conduciendo
impulso nervioso y por ello se dice que su potencial esta en reposo. El mecanismo que
permite que se presente este potencial son las bombas de Na+ K+ (proteínas que son
capaces de movilizar iones contra la gradiente y así poder mantener la polaridad)
c) Potencial de Acción (impulso nervioso): Este es el nombre que se da cuando una
neurona esta activa, es decir generando un impulso nervioso, a través de los siguientes
acontecimientos:
- La excitación de la neurona se produce cuando un estimulo adecuado provoca la
apertura de los canales específicos para el Na+ penetrando al interior de la célula,
disminuyendo de esta forma la polaridad de la membrana.
- Si éste primer estimulo es lo suficientemente fuerte como para sobrepasar la zona
denominada umbral de excitación ubicada a los –59mV, se abren automáticamente mas
canales para Na+ haciendo disminuir rápidamente la polaridad de la membrana incluso
tornándola positiva (+30mV), esto se conoce como una Depolarización que sufrió la
membrana.
d) Repolarización: Luego de haberse generado el impulso y sufrir la Depolarización, la
membrana tiene la imperiosa necesidad de volver a su estado de PMR (–70mV). A esto
se llama Repolarizacion y se produce por los siguientes pasos:
- Casi de inmediato a la entrada masiva de Na+ a la célula se abren los canales de K+
que lo expulsan al exterior para disminuir la positividad interior, pero sale tanto K+ que
en vez de llegar a los –70mV pasa incluso hasta los –85mV, generando en este
momento un estado temporal conocido como Hiperpolarización.
- En éste instante vuelve a hacer su aparición la bomba Na+K+, tomados estos iones y
poniéndolos en su lugar (la relación es saca 3 Na+ e ingresa 2 K+), volviendo a la
polaridad a la membrana.
e) Periodo Refractario: El periodo refractario es el lapso de tiempo en el cual la
membrana no puede ser estimulada nuevamente y coincide con los procesos del
potencial de acción. Este periodo refractario se divide en 2:
Absoluto, coincidente con la depolarización propiamente tal, ningún estimulo por mas
intenso que sea pude estimular nuevamente la membrana.
Relativo, coincide con el proceso de repolarización, est vez un estimulo lo
suficientemente intenso pude invertir el proceso de repolarización excitando
nuevamente la membrana.
Conducción del impulso nervioso, el impulso nervioso no es mas que un flujo de corriente
eléctrica que estimula las zonas adyacentes, recorre la neurona en una sola dirección, este
impulso nervioso nunca retrocede pues el segmento anterior se encuentra en periodo
refractario, su velocidad depende de sí se tiene o no vaina de mielina, como también del
diámetro del axon o del largo de este..
Esta conducción se lleva a cabo gracias a la polaridad de la membrana neuronal es decir la
diferencia de concentración ionica tanto extra como intracelular (colocar cuadro).
Debemos recordar que el principal cation intracelular es el K+ (potasio) y se
encuentra en mayor concentración en este medio y el principal cation extracelular es el Na+
que a su vez también se encuentra en mayor concentración el exterior de la célula, existen
otros iones como el Cloro (Cl-) y el Calcio (Ca++), pero para nosotros no son trascendentes
1- Al llegar un nuevo impulso nervioso permite la apertura de los canales para que ingrese
Na+ al interior de la célula provocando una depolarización
2- Al llegar al umbral de excitación (-59 mV) se abren nuevos canales para que siga
entrando mas Na+ a la Célula, depolarizando aun mas la membrana.
3- La depolarizacion de la membrana llega a su punto máximo conocido como punto espiga
en los +30 mV, cerrando los canales de Na+ y abriendo canales para K+
4- La repolarización de la membrana neuronal se produce inicia cuando se abren los canales
de K+ y éste sale al exterior.
5- Posteriormente la repolarizacion pasa de los –70mV (PMR) produciendo una
Hiperpolarización y volviendo a la polaridad de la membrana gracias a la bomba de
Na+K+.
Como ya sabemos la célula nerviosa responde a la ley del todo o nada, es decir tiene
que llegar al umbral de excitación para poder provocar un potencial de acción que no es
mas que una oscilación eléctrica que recorre la membrana en toda su extensión, si este
estimulo no llega al umbral de excitación no desencadena el potencial de acción. Pero ojo
en esto también existe un suceso llamado sumación y la hay tanto temporal como espacial,
la sumación temporal es un estimulo subumbral (bajo el umbral de excitación) que no
desencadena un potencial de acción, pero que si produce cambios en el potencial de la
membrana, y si este estimulo subumbral es repetido se suma sobre el otro anterior que
también fue subumbral sin que le permita llegar a la membrana a su PMR y así
posiblemente podría llegar a generar un potencial de acción sumando un estimulo
subumbral sobre otro subumbral. La sumación espacial corresponde a la suma de varias
sinapsis pudiendo provocar un potencial de acción.
La propagación de este potencial de acción posee iguales caracteristicas de
intensidad y tiempo desde el principio hasta las ultimas ramificaciones, este impulso que es
una corriente eléctrica, es aún más rápida gracias a la mielina que se encuentra en los
axónes de las células solo permite el intercambio de iones en los nodos o nódulos de
ranvier que se conduce al otro nódulo produciéndose así una conducción saltatoria del I.N a
una velocidad de 120mts x seg. en axones mielinizados y 0,5 mts x seg. en axónes no
mielinizados
Transmisión del impulso nervioso o Sinapsis
La transmisión del impulso nervioso se
entiende por el paso de un IN de una neurona a otra. La Sinapsis se divide en 2:
Sinapsis Eléctrica (Efapsis): Este tipo de conexión se da por estar muy cercanas una
neurona a otra, a una distancia entre 2-5 nm, no necesita intermediarios químicos, ya que
por su cercanía y el impulso nervioso no es mas que una flujo de corriente eléctrica que
pasa al segmento adyacente, se crean puentes eléctricos provocando la transmisión. Este
tipo de sinapsis es bidireccional.Un ejemplo claro en el corazón por su conexión con el
nódulo sinusal.
Sinapsis Química: Este tipo de sinapsis es unidireccional, ya que necesita de agentes
químicos en este caso los neurotransmisores que recorran el espacio sináptico que es de 2030 nm llegando a la neurona siguiente, estos neurotransmisores solo se encuentran en el
telódendron, es por este caso que se transmite en un solo sentido. Este tipo de sinapsis es
típico en el sistema nervioso por las siguientes razones:
- Es unidireccional, lo que permite que las neuronas se organicen mejor para formar vías de
información, elaboración y respuesta.
- Como requiere de NT (neurotransmisores), tiene al opción de estimular a conveniencia a
otras neuronas, dándole con esto la capacidad de elegir si una determinada información
“pasa o no”, por alguna vía, de acuerdo a su importancia.
Uniendo estas dos razones, se tiene de esta manera, las redes neuronales alcanzan un
grado de flexibilidad altísimo lo que les permite organizarse tan eficazmente que les están
permitiendo en este instante a ustedes leer, pensar, memorizar, discernir, moverse con
voluntad y absoluto control, sentir, oler, etc, etc. A continuación los pasos de la Sinapsis
Quimica:
1- Cuando un potencial de acción (IN) llega al final de su axón, determina un aumento en
la liberación del ion Ca++ desde vesículas de almacenamiento o permeabiliza la
membrana para que ingrese el calcio arrastrando las vesículas que contienen los
neurotransmisores a las membrana de la neurona presinaptica, quedando libre los
neurotransmisores gracias a una exocitosis.
2- Los neurotransmisores difunden a través del espacio sináptico de unos 20 nm. Aprox.,
el espacio sináptico es la brecha entre las dos neuronas
3- En la membrana postsinaptica, los neurotransmisores se unen a los sitios receptores de
la neurona
4- La aparición del neurotransmisor en los receptores altera la permeabilidad de la
membrana de la neurona postsinaptica, determinando abertura de canales para Na+,
generando un potencial de acción es decir un nuevo impulso nervioso.
Esquema Sinapsis Química
Relaciones interneuronales, las neuronas se pueden relacionar de variadas formas entre
ellas:
-AXO-SOMATICA (axón con el soma o de otra neurona), en sinapsis y efapsis
-AXO-DENDRITICA (axón con dendritas de otra neurona), en sinapsis y efapsis
-AXO-AXONICA (axón con axón de otra neurona), en sinapsis y efapsis
-SOMATO-DENDRITICA (soma con dendrita de otra neurona), solo efapsis
-SOMATO-SOMATICA (soma con soma de otra neurona), solo efapsis
-DENDRO-DENDRITICA (dendrita con dendrita de otra neurona), solo efapsis
Las tres primeras conexiones corresponden al axón con otras estructuras y se
presentan en la sinapsis química ya que en el axón se encuentran los neurotransmisores que
llegaran a los receptores específicos de la membrana de la siguiente neurona.