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NEUROTRANSMISORES: SINAPSIS RECEPTORES SINAPTICOS RECEPTORES SENSORIALES SUMACIÓN DE ESTÍMULOS FISIOLOGIA 6654- 2017 Prof. Becerra Karen *Neurotransmisores: Mensajeros químicos que transmite información de una neurona a otra consecutiva, unidas mediante una sinapsis. Son liberadas por las vesículas en la extremidad de la neurona presináptica durante la propagación del impulso nervioso, atraviesa el espacio sináptico y actúa cambiando el potencial de acción en la neurona siguiente fijándose en puntos precisos de su membrana plasmática. Es importante señalar que pueden existir distintos receptores para un mismo neurotransmisor. Los cambios inducidos en la célula postsináptica dependen de la interacción entre ambos. Los neurotransmisores tienen un efecto muy breve, pues rápidamente son inactivados por alguno de los siguientes mecanismos: - Destrucción enzimática del neurotransmisor en la hendidura sináptica. - Recaptación del neurotransmisor en el botón terminal. - Captación del transmisor por células gliales. - Difusión fuera de la hendidura. Se puede agrupar en neurotransmisores propiamente dichos, y en neuromoduladores. Estos últimos son sustancias que actúan de forma similar a los neurotransmisores; la diferencia radica en que no están limitados al espacio sináptico, sino que se difunden por el fluido extraneuronal e intervienen directamente en las consecuencias postsinápticas de la neurotransmisión. CLASIFICACIÓN DE NEUROTRANSMISORES: Teniendo en cuenta su composición química se pueden clasificar en: Colinérgicos: acetilcolina Adrenérgicos: que se dividen a su vez en catecolaminas, ejemplo adrenalina o epinefrina, noradrenalina o norepinefrina y dopamina; e indolaminas serotonina, melatonina e histamina. ACETILCOLINA - Es el neurotransmisor más abundante y el principal en la sinapsis NEUROMUSCULAR, pues es la sustancia química que transmite los mensajes de los nervios periféricos a los músculos para que éstos se contraigan. Bajos niveles de acetilcolina pueden producir falta de atención y el olvido. - El cuerpo fabrica acetilcolina a partir de la colina, la lecitina, el deanol (DMAE), de las vitaminas C, B1, B5, B6 y de los minerales como el zinc y el calcio. NORADRENALINA - También conocida como norepinefrina, estimula la liberación de grasas acumuladas y participa en el control de la liberación de hormonas relacionadas con la felicidad, la libido, el apetito y el metabolismo corporal, además de estimular el proceso de memorización y mantener el funcionamiento del sistema inmunológico. Desempeña un importante papel en las relaciones en situaciones de estrés, manteniéndonos alerta. - Bajos niveles de noradrenalina pueden provocar un cuadro depresivo. La noradrenalina se sintetiza a partir de dos aminoácidos (L-fenilalanina y L-tirosina). DOPAMINA - Químicamente semejante a la noradrenalina y a la L-dopa (droga usada en el tratamiento de la dolencia del Parkinson), la dopamina afecta sobremanera al movimiento muscular, al crecimiento, a la recuperación de los tejidos y al funcionamiento del sistema inmunológico, además de estimular la liberación de hormonas del crecimiento para la hipófisis (pituitaria). - La dopamina tiene un papel excepcionalmente importante en la parte superior del SNC. Las neuronas dopaminérgicas (que funcionan con el auxilio de la dopamina) pueden dividirse en tres grupos, con diferentes funciones: reguladores de los movimientos, reguladores del comportamiento emocional y reguladores de las funciones relacionadas con el córtex prefrontal, tales como la cognición, el comportamiento y el pensamiento abstracto, así como aspectos emocionales, especialmente relacionados con el estrés. - Niveles bajos de dopamina causan depresión y enfermedad de Parkinson y los niveles altos se asocian a cuadros de Esquizofrenia. Serotonina - Neurotransmisor encontrado en altas concentraciones de plaquetas sanguíneas, en el tracto gastrointestinal y en ciertas regiones del cerebro. Tiene una función importante en ciertas regiones del cerebro. Tiene una función importante en la coagulación sanguínea, en la contracción cardiaca y en el desencadenamiento del sueño, además de ejercer funciones antidepresivas (los antidepresivos tricíclicos actúan aumentando los niveles cerebrales de serotonina). Se sintetiza partir del aminoácido L-triptofano y constituye el precursor de la hormona pineal, la melatonina, que es un regulador del reloj biológico. L-Glutamato - Representa la principal vía de biosíntesis del ácido gama-amino-butírico (GABA). Existe en altas concentraciones en todo el SNC, ejerciendo funciones de excitación e inhibición de las neuronas. Bajos niveles de L-glutamato implican una disminución del rendimiento, tanto físico como mental. GABA - El ácido gama-amino-butírico, uno de los neurotransmisores más investigados, tiene una acción predominante inhibitoria sobre el SNC y ejerce un papel importante en los procesos de relajación, sedación y del sueño. Los relajantes ansiolíticos del grupo diazepínico (Valium, Librium, etc.) se unen a los receptores tipo GABA para efectuar su acción sedante. El GABA está disponible como suplemento alimentario. Neurotransmisores más Importantes NT Acetilcolina Dopamina L - Glutamato GABA Serotonina Noradrenalina Prof BECERRA Karen Los receptores de los NT pueden ser ionotrópicos o metabotrópicos. Un receptor ionotrópico es un canal iónico regulado por ligando (se denomina ligando a una molécula que puede unirse específicamente a una proteína; en este caso el ligando es el neurotransmisor). Cuando el neurotransmisor se une a un sitio específico del receptor, éste cambia su conformación y abre su compuerta, dejando ingresar a una determinada especie iónica, por ejemplo, Na+. El ingreso del ión modifica el potencial de membrana en la neurona postsináptica. Los receptores metabotrópicos son proteínas acopladas a proteína G. La proteína G, situada en la membrana, se activa cuando el neurotransmisor se une al receptor. La proteína G activada interactúa con una enzima encargada de fabricar una molécula llamada “segundo mensajero”. Éste es el responsable de inducir los cambios en la célula postsináptica. ..\Funcionamiento de los receptores acopladoa a proteinas G.mp4 ../Funcionamiento de los receptores acopladoa a proteinas G.mp4 ../Funcionamiento de los receptores acopladoa a proteinas G.mp4 ../Funcionamiento de los receptores acopladoa a proteinas G.mp4 ../Funcionamiento de los receptores acopladoa a proteinas G.mp4 ../Funcionamiento de los receptores acopladoa a proteinas G.mp4 ../Funcionamiento de los receptores acopladoa a proteinas G.mp4 ../Funcionamiento de los receptores acopladoa a proteinas G.mp4 ../Funcionamiento de los receptores acopladoa a proteinas G.mp4 ../Funcionamiento de los receptores acopladoa a proteinas G.mp4 ../Funcionamiento de los receptores acopladoa a proteinas G.mp4 ../Funcionamiento de los receptores acopladoa a proteinas G.mp4 ../Funcionamiento de los receptores acopladoa a proteinas G.mp4 ../Funcionamiento de los receptores acopladoa a proteinas G.mp4 ../Funcionamiento de los receptores acopladoa a proteinas G.mp4 ../Funcionamiento de los receptores acopladoa a proteinas G.mp4 ../Funcionamiento de los receptores acopladoa a proteinas G.mp4 ../Funcionamiento de los receptores acopladoa a proteinas G.mp4 ../Funcionamiento de los receptores acopladoa a proteinas G.mp4 ../Funcionamiento de los receptores acopladoa a proteinas G.mp4 ../Funcionamiento de los receptores acopladoa a proteinas G.mp4 ../Funcionamiento de los receptores acopladoa a proteinas G.mp4 Estos enlaces químico-eléctricos están especializados en el envío de cierto tipode señales de supervivencia, las cuales afectan a otras neuronas, a células no neuronales como las musculares o glandulares. SINAPSIS La sinapsis se produce en el momento en que se registra actividad químico-eléctrica presináptica y otra postsináptica Si esta condición no se da, no se puede hablar de sinapsis." En dicha acción se liberan neurotransmisores" ionizados con base química, cuya cancelación de carga provoca la activación de receptores específicos que, a su vez, generan otro tipo de respuestas químico-eléctricas. Cada neurona se comunica, al menos, con otras mil neuronas y puede recibir, simultáneamente, hasta diez veces más conexiones de otras. Se estima que en el cerebro humano adulto hay aproximadamente, entre 100 y 500 billones de conexiones sinápticas. En niños alcanza los 1000 billones. Este número disminuye con el paso de los años, estabilizándose en la edad adulta. La sinapsis se produce en el momento en que se registra actividad químico-eléctrica presináptica y otra postsináptica. Si esta condición no se da, no se puede hablar de sinapsis Las sinapsis permiten a las neuronas del SNC formar una red de circuitos neuronales. Son cruciales para los procesos biológicos que subyacen bajo la percepción y el pensamiento. También son el sistema mediante el cual el sistema nervioso conecta y controla todos los sistemas del cuerpo. Sinapsis tripartita De acuerdo con las últimas investigaciones relacionadas con los astrocitos, esta sinapsis constaría de tres elementos: los pre y postsinápticos neuronales y los astrocitos cercanos, que funcionarían como reguladores en la transferencia de información en el interior del sistema nervioso. Sinapsis eléctrica Esquema de una sinapsis eléctrica A-B: (1) mitocondria; (2) uniones gap formadas por conexinas; (3) señal eléctrica. http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Synapse_diag2.png Sinapsis eléctrica Una sinapsis eléctrica es aquella en la que la transmisión entre la primera neurona y la segunda no se produce por la secreción de un neurotransmisor, como en las sinapsis químicas sino por el paso de iones de una célula a otra a través de uniones gap, pequeños canales formados por el acoplamiento de complejos proteicos, basados en conexinas, en células estrechamente adheridas. . Las sinapsis eléctricas son más rápidas que las sinapsis químicas pero menos plásticas; por lo demás, son menos propensas a alteraciones o modulación porque facilitan el intercambio entre los citoplasmas de iones y otras sustancias químicas. En los vertebrados son comunes en el corazón y el hígado. Las sinapsis eléctricas tienen tres ventajas muy importantes: Las sinapsis eléctricas poseen una transmisión bidireccional de los potenciales de acción, en cambio la sinapsis química solo posee la comunicación unidireccional. En la sinapsis eléctricas hay una sincronización en la actividad neuronal lo cual hace posible una coordinada acción entre ellas. La comunicación es más rápida en la sinapsis eléctricas que en las químicas, debido a que los potenciales de acción pasan a través del canal proteico directamente sin necesidad de la liberación de los neurotransmisores. Sinapsis química se establece entre células que están separadas entre sí por un espacio de unos 20-30 nanómetros (nm), la llamada hendidura sináptica. La liberación de neurotransmisores es iniciada por la llegada de un impulso nervioso (o potencial de acción), y se produce mediante un proceso muy rápido de secreción celular: en el terminal nervioso presináptico, las vesículas que contienen los neurotransmisores permanecen ancladas y preparadas junto a la membrana sináptica. Sinapsis química Cuando llega un potencial de acción se produce una entrada de iones de Ca++ a través de los canales de Ca++ dependientes de voltaje. Los iones de calcio inician una cascada de reacciones que terminan haciendo que las membranas vesiculares se fusionen con la membrana presináptica y liberando su contenido a la hendidura sináptica. Los receptores del lado opuesto de la hendidura se unen a los neurotransmisores y fuerzan la apertura de los canales iónicos cercanos de la membrana postsináptica, haciendo que los iones fluyan hacia o desde el interior, cambiando el potencial de membrana local. Sinapsis química El resultado es excitatorio en caso de flujos de despolarización, o inhibitorio en caso de flujos de hiperpolarización. El que una sinapsis sea excitatoria o inhibitoria depende del tipo o tipos de iones que se canalizan en los flujos postsinápticos, que a su vez es función del tipo de receptores y neurotransmisores que intervienen en la sinapsis. La suma de los impulsos excitatorios e inhibitorios que llegan por todas las sinapsis que se relacionan con cada neurona (1000 a 200.000) determina si se produce o no la descarga del potencial de acción por el axón de esa neurona. Clases de transmisión sináptica Se distinguen tres tipos principales de transmisión sináptica; los dos primeros mecanismos constituyen las fuerzas principales que rigen en los circuitos neuronales: 1- Transmisión excitadora: aquella que incrementa la posibilidad de producir un potencial de acción; 2- Transmisión inhibidora: aquella que reduce la posibilidad de producir un potencial de acción; 3- Transmisión moduladora: aquella que cambia el patrón y/o la frecuencia de la actividad producida por las células involucradas. Ejercen una función de control del transporte a través de la membrana biológica Potenciador de la recaptación Incrementa la recaptación de un neurotransmisor disminuyendo sus niveles extracelulares Inhibidor de la recaptación Inhibe la recaptación de un neurotransmisor aumentando sus niveles extracelulares Liberador de la recaptación Induce la liberación de un neurotransmisor aumentando sus niveles extracelulares Ejercen una función de control del flujo iónico Abridor de canal Facilita el flujo de iones a través de los canales iónicos Bloqueante de canal Dificulta el flujo de iones a través de los canales iónicos Ejercen una función de control del metabolismo de una enzima Inductor enzimático Se une a una enzima y aumenta su actividad metabólica Inhibidor enzimático Se une a una enzima e inhibe su actividad metabólica Receptores sensoriales SOMESTESIA Son los mecanismos nerviosos que recogen las modalidades sensoriales de todo el cuerpo. Las experiencias sensoriales surgen de los receptores sensoriales. Los estímulos captados por los receptores sensoriales son transmitidos a la médula espinal, ascendiendo por las diferentes vías sensitivas. Las vias sensitivas comprenden: vias exteroceptivas, propioceptivas e interoceptivas. Vías exteroceptivas: transmiten: calor (captados por corpúsculos de Ruffini), frio (c. de Krausse), dolor (terminaciones libres). tacto grueso (discos de Merkel). tacto fino (c. de Meissner). presiones poco intensas (c. de Golgi) y presiones fuertes (c. de Paccini). Vías propioceptivas: informan sobre el calor, la presión, la contracción, distención y tensión muscular. Se dividen en conscientes e inconscientes. CARACTERÍSTICAS MACROSCÓPICAS Terminaciones nerviosas libres Terminaciones nerviosas encapsuladas Células separadas - Son dendritas desnudas - Sensibles al dolor y a la temperatura - Dendritas cubiertas por una cápsula - Sensibles al tacto - Células espec. Conos bastones y papilas gustativas LOCALIZACIÓN EXTEROCEPTORES INTEROCEPTORES Cerca de la sup. corporal, Sensibles a estim. externos: dolor, presión, térmicos En los vasos sanguíneos, org viscerales y sist nervioso. Dan inf. sobre cambios internos En los músculos tendones y articulaciones. Informansobre la posición del cuerpo, long del los músculos y movimientos PROPIOCEPTORES Vías interoceptivas: son sensibles al dolor y la dilatación de los vasos; y a la distención e irritación visceral. Todas las vías sensitivas Tienen tres neuronas. Ascienden por la médula espinal Las vías que se cruzan a diferentes niveles de la médula y del tronco cerebral explica la presencia de alteraciones en caso de lesiones. Someramente veremos otro tipo de sentidos, los llamados especiales: a) Visión: los órganos sensoriales son los conos y bastones de la retina. Estos son estimulados por la luz. Las imágenes se transmiten al cerebro en los lóbulos occipitales. El movimiento de los ojos es complejo por cuanto relaciona varias vías, especialmente con los pares craneales, pues es importante para el equilibrio. b) Oído: se percibe a través del oído externo, medio e interno. Se interrelaciona con cerebro, cerebelo y la corteza temporal. c) Olfato y gusto: se perciben sustancias químicas a través de células especiales o papilas gustativas en la lengua. En la corteza temporal se encuentran los centros corticales. MUCHAS GRACIAS POR SU ATENCIÓN!!!
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