SISTEMA NERVIOSO
1 FISIOLOGÍA NEURONAL
FUNCIONES DEL SISTEMA NERVIOSO
- SENSORIAL: capta estímulos internos y externos y los transforma en impulsos
nerviosos
- INTEGRACIÓN: coordina las funciones motoras, glandulares, viscerales y psíquicas
Formado por neuronas y células de la glía
EXCITABILIDAD NEURONAL
En todas las células del organismos la desigual distribución de los iones a los dos lados de
la membrana origina una diferencia de potencial (potencial eléctrico) a través de la misma:
● K+ y aniones en el interior
● Na+ y Cl- en el exterior
Gradiente químico desde mayor a menor concentración
Gradiente eléctrico de forma pasiva con tendencia a volver al potencial de reposo o
equilibrio (-65mV) - equilibrio electroquímico
AXONES GIGANTES DEL CALAMAR COMÚN - gran diámetro con una bicapa lipídica
aislante con canales
● -65mV célula en reposo
● Célula electronegativa: -65 → -130mV hiperpolarización
● Célula electropositiva: -65 → 0mV despolarización
Principales causas del POTENCIAL DE REPOSO/EQUILIBRIO: diferencia eléctrica
que equilibra una diferencia de concentración dada para un ion. Es proporcional a la
relación de concentraciones de iones a ambos lados de la membrana
● Difusión de iones (alta permeabilidad al K+)
● Transporte activo: bomba Na+/K+
,ECUACIÓN DE NERNST: cálculo del potencial de equilibrio para un ión
Em: potencial de equilibrio o diferencia de potencial eléctrico entre dos compartimentos
(intra y extracelular) expresado en mV
EI y EII: concentraciones del ion en los lados I y II de la membrana
R: constante de los gases (2cal/mol/ºK)
T: temperatura absoluta (ºK)
F: constante de Faraday (23cal/mV/mol)
C: concentración del ion a ambos lados de la membrana
Vm (pot. membrana en una célula) = Vi - Ve (por convención)
ECUACIÓN DE GOLDMAN: cálculo del potencial de equilibrio para varios iones,
añadiendo las constantes de permeabilidad de cada ion.
Permite calcular el potencial de reposo para una célula completa (diferencia de potencial
a través de la membrana en una célula en reposo)
En la neurona en reposo los canales iónicos dependientes de voltaje están cerrados
(son pasivos)
POTENCIAL DE ACCIÓN (impulso nervioso) : cambios rápidos e intensos del
potencial de membrana que tienen lugar en células eléctricamente
excitables.
Reposo con canales de K+ abiertos → llegada de un estímulo y
apertura de canales Na+ dependientes de voltaje → despolarización →
sobrepasa el umbral y alcanza el pico → repolarización: cierre de
canales de Na+ y apertura de canales K+ e hiperpolarización
CICLO DE HODGKIN: explica cómo se produce la fase de aumento del
potencial de acción en base a que la permeabilidad de la membrana al
Na+ es dependiente del voltaje mientras que los de K+ no son
dependientes de potasio (activación retardada que genera un circuito
de retroalimentación- restableciendo el potencial)
,PROPIEDADES DEL POTENCIAL DE ACCIÓN
● Cuando la respuesta local es menor del potencial, no
se produce excitación
● Ley del todo o nada
● Regenerativo
● Periodo refractario: no se pueden sumar varios
potenciales de acción
○ Absoluto: canales Na+ inactivos
○ Relativo: difusión K+ hacia fuera
● Señal a larga distancia
PROPAGACIÓN DEL IMPULSO NERVIOSO
1. La membrana celular mantiene el potencial por
difusión de Na+ y K+
2. La neurona recibe un estímulo y se genera el potencial de acción que difunde de
forma pasiva por el axón
3. Los canales de Na+ se abren en la zona cercana al axón
4. Los iones de Na+ difunden hacia el interior, despolarizando la membrana
5. Con la repolarización de la membrana los canales de K+ se abren y se cierran los
ca Na+
6. El resultado del potencial de acción causa una corriente eléctrica que estimula las
porciones adyacentes de la membrana: secuencial a lo largo del axón → IMPULSO
NERVIOSO
AUMENTAR LA VELOCIDAD DE CONDUCCIÓN
● Mayor diámetro del axón para reducir resistencia
● Mayor temperatura: cada 10 ºC duplica la velocidad (homeotermia)
● Mielinización: aislamiento eléctrico en vertebrados producido por las células de
Schwann en SNP y oligodendrocitos en SNC
Q10 → (ubiquinona) es una coenzima antioxidante que el cuerpo produce de forma
natural
NODOS DE RANVIER Y CONDUCCIÓN SALTATORIA: en los nodos de axones mielínicos
se concentran canales de Na+ permitiendo un control rápido a larga distancia sin coste
adicional. En axones amielínicos la fuga de corriente hace que la conducción sea más lenta
(o no se transmita), con canales Na+ por todo el axón.
, SINAPSIS: comunicación interneuronal o transmisión del potencial de acción entre dos
neuronas
1. En función del LUGAR de contacto
Axodendríticas → entre axón y dendrita
Axoanónicas → entre axones
Axosomáticas → entre axón y soma
Dendrodendríticas → entre dendritas
2. Desde un punto de vista FUNCIONAL
QUÍMICA→ unidireccional, más lenta, mayor plasticidad y pueden
amplificar el flujo de corriente. Elemento presináptico + hendidura sináptica + elemento
postsináptico. Las vesículas que contienen los neurotransmisores viajan a la terminación
axónica donde se fusionan con la membrana presináptica cuando los canales de Ca2+ se
abren tras el potencial de acción
IONOTRÓPICA: mecanismo rápido, transmite señales de excitación o
inhibición. Permite cambio de iones.
METABOTRÓPICA: mecanismo lento, transmite señales y
modulación neuronal, efecto de excitación lento, inhibición rápida y otros efectos como
genéticos o en citosol (cambios de metabolismo9. Receptor complejo con cambios de
membrana, señalización intracelular (7 dominios transmembrana) y cambios de iones
en segundo lugar.
ELÉCTRICA: bidireccional (Ej: corazón), mecanismo instantáneo, efecto de
acoplamiento eléctrico, acoplado a proteínas G. A través de conexiones entre células
formadas por conexinas o uniones en hendidura GAP
● Comunicación directa
● Flujo de corriente instantáneo
● Puede haber pérdida
de corriente
● Poco márgen de
plasticidad
● Sincronizan
respuestas muy
1 FISIOLOGÍA NEURONAL
FUNCIONES DEL SISTEMA NERVIOSO
- SENSORIAL: capta estímulos internos y externos y los transforma en impulsos
nerviosos
- INTEGRACIÓN: coordina las funciones motoras, glandulares, viscerales y psíquicas
Formado por neuronas y células de la glía
EXCITABILIDAD NEURONAL
En todas las células del organismos la desigual distribución de los iones a los dos lados de
la membrana origina una diferencia de potencial (potencial eléctrico) a través de la misma:
● K+ y aniones en el interior
● Na+ y Cl- en el exterior
Gradiente químico desde mayor a menor concentración
Gradiente eléctrico de forma pasiva con tendencia a volver al potencial de reposo o
equilibrio (-65mV) - equilibrio electroquímico
AXONES GIGANTES DEL CALAMAR COMÚN - gran diámetro con una bicapa lipídica
aislante con canales
● -65mV célula en reposo
● Célula electronegativa: -65 → -130mV hiperpolarización
● Célula electropositiva: -65 → 0mV despolarización
Principales causas del POTENCIAL DE REPOSO/EQUILIBRIO: diferencia eléctrica
que equilibra una diferencia de concentración dada para un ion. Es proporcional a la
relación de concentraciones de iones a ambos lados de la membrana
● Difusión de iones (alta permeabilidad al K+)
● Transporte activo: bomba Na+/K+
,ECUACIÓN DE NERNST: cálculo del potencial de equilibrio para un ión
Em: potencial de equilibrio o diferencia de potencial eléctrico entre dos compartimentos
(intra y extracelular) expresado en mV
EI y EII: concentraciones del ion en los lados I y II de la membrana
R: constante de los gases (2cal/mol/ºK)
T: temperatura absoluta (ºK)
F: constante de Faraday (23cal/mV/mol)
C: concentración del ion a ambos lados de la membrana
Vm (pot. membrana en una célula) = Vi - Ve (por convención)
ECUACIÓN DE GOLDMAN: cálculo del potencial de equilibrio para varios iones,
añadiendo las constantes de permeabilidad de cada ion.
Permite calcular el potencial de reposo para una célula completa (diferencia de potencial
a través de la membrana en una célula en reposo)
En la neurona en reposo los canales iónicos dependientes de voltaje están cerrados
(son pasivos)
POTENCIAL DE ACCIÓN (impulso nervioso) : cambios rápidos e intensos del
potencial de membrana que tienen lugar en células eléctricamente
excitables.
Reposo con canales de K+ abiertos → llegada de un estímulo y
apertura de canales Na+ dependientes de voltaje → despolarización →
sobrepasa el umbral y alcanza el pico → repolarización: cierre de
canales de Na+ y apertura de canales K+ e hiperpolarización
CICLO DE HODGKIN: explica cómo se produce la fase de aumento del
potencial de acción en base a que la permeabilidad de la membrana al
Na+ es dependiente del voltaje mientras que los de K+ no son
dependientes de potasio (activación retardada que genera un circuito
de retroalimentación- restableciendo el potencial)
,PROPIEDADES DEL POTENCIAL DE ACCIÓN
● Cuando la respuesta local es menor del potencial, no
se produce excitación
● Ley del todo o nada
● Regenerativo
● Periodo refractario: no se pueden sumar varios
potenciales de acción
○ Absoluto: canales Na+ inactivos
○ Relativo: difusión K+ hacia fuera
● Señal a larga distancia
PROPAGACIÓN DEL IMPULSO NERVIOSO
1. La membrana celular mantiene el potencial por
difusión de Na+ y K+
2. La neurona recibe un estímulo y se genera el potencial de acción que difunde de
forma pasiva por el axón
3. Los canales de Na+ se abren en la zona cercana al axón
4. Los iones de Na+ difunden hacia el interior, despolarizando la membrana
5. Con la repolarización de la membrana los canales de K+ se abren y se cierran los
ca Na+
6. El resultado del potencial de acción causa una corriente eléctrica que estimula las
porciones adyacentes de la membrana: secuencial a lo largo del axón → IMPULSO
NERVIOSO
AUMENTAR LA VELOCIDAD DE CONDUCCIÓN
● Mayor diámetro del axón para reducir resistencia
● Mayor temperatura: cada 10 ºC duplica la velocidad (homeotermia)
● Mielinización: aislamiento eléctrico en vertebrados producido por las células de
Schwann en SNP y oligodendrocitos en SNC
Q10 → (ubiquinona) es una coenzima antioxidante que el cuerpo produce de forma
natural
NODOS DE RANVIER Y CONDUCCIÓN SALTATORIA: en los nodos de axones mielínicos
se concentran canales de Na+ permitiendo un control rápido a larga distancia sin coste
adicional. En axones amielínicos la fuga de corriente hace que la conducción sea más lenta
(o no se transmita), con canales Na+ por todo el axón.
, SINAPSIS: comunicación interneuronal o transmisión del potencial de acción entre dos
neuronas
1. En función del LUGAR de contacto
Axodendríticas → entre axón y dendrita
Axoanónicas → entre axones
Axosomáticas → entre axón y soma
Dendrodendríticas → entre dendritas
2. Desde un punto de vista FUNCIONAL
QUÍMICA→ unidireccional, más lenta, mayor plasticidad y pueden
amplificar el flujo de corriente. Elemento presináptico + hendidura sináptica + elemento
postsináptico. Las vesículas que contienen los neurotransmisores viajan a la terminación
axónica donde se fusionan con la membrana presináptica cuando los canales de Ca2+ se
abren tras el potencial de acción
IONOTRÓPICA: mecanismo rápido, transmite señales de excitación o
inhibición. Permite cambio de iones.
METABOTRÓPICA: mecanismo lento, transmite señales y
modulación neuronal, efecto de excitación lento, inhibición rápida y otros efectos como
genéticos o en citosol (cambios de metabolismo9. Receptor complejo con cambios de
membrana, señalización intracelular (7 dominios transmembrana) y cambios de iones
en segundo lugar.
ELÉCTRICA: bidireccional (Ej: corazón), mecanismo instantáneo, efecto de
acoplamiento eléctrico, acoplado a proteínas G. A través de conexiones entre células
formadas por conexinas o uniones en hendidura GAP
● Comunicación directa
● Flujo de corriente instantáneo
● Puede haber pérdida
de corriente
● Poco márgen de
plasticidad
● Sincronizan
respuestas muy
