Estructura y funcionamiento neuronal

1. FACULTAD DE CIENCIAS DE LA SALUD
Escuela Académico Profesional de Psicología Humana
Ps. Pedro Miguel Solano Ayala
ESTRUCTURA Y FUNCIONAMIENTO
NEURONAL

2. INTRODUCCIÓN
• El sistema nervioso está formado por células
nerviosas, entre las que se encuentran:
• Las Neuronas
• Las células de sostén , de relleno , nutricias y
protectoras (glía o células gliales)
• Función: enviar señales químicas a gran
velocidad produciendo la correlación y
coordinación funcional de todos órganos y
tejidos corporales.

3. LAS NEURONAS
• La unidad funcional del sistema nervioso es la neurona.
• Son células eucarióticas muy especializadas en la
excitabilidad y en la conducción de impulsos nerviosos.
• Una neurona posee un cuerpo celular o soma y
prolongaciones como ser : un axòn y frecuentemente
muchas dendritas.

4. FUNCIONES DE LA NEURONA
Cada neurona debe realizar 4 funciones generales:
1. Recibir información del medio interno, externo y de
otras neuronas.
2. Integrar la información recibida y producir una señal
de respuesta.
3. Conducir la señal a su terminación.
4. Transmitir a otras neuronas, glándulas o músculos.2

5. ESTRUCTURA DE UNA NEURONA

6. LAS CÉLULAS GLIALES, SON ACOMPAÑANTES
DE LAS NEURONAS Y NO PARTICIPAN
DIRECTAMENTE EN LA PRODUCCIÓN NI EN LA
TRANSMISIÓN DE LOS IMPULSOS
NERVIOSOS.
PROPORCIONAN LA VAINA DE MIELINA QUE
ACELERA LA TRANSMISIÓN DE LAS SEÑALES
A TRAVÉS DE LAS NEURONAS, ACTÚAN COMO
TEJIDO DE SOSTÉN, FACILITAN LA NUTRICIÓN
DE LAS NEURONAS Y LA REMOCIÓN DE SUS
DESECHOS METABÓLICOS Y SIRVEN COMO
GUÍAS PARA EL DESARROLLO NEURONAL
Las neuronas están rodeadas y aisladas por células gliales
llamadas comúnmente neuroglia en el sistema nervioso central
y células de Schwann en el sistema nervioso periférico.

7. Células de sostén
-Células de Schwann
-Células satélites
-Oligodendrocitos
-Microglia
-Astrocitos
-Células ependimarias

8. Vaina de Schwann

11. FUNCIONES GENERALES
• Realiza la mayoría de las funciones de regulación del
organismo
• Controla actividades rápidas como:
• Contracciones musculares
• Fenómenos viscerales
• Secreciones de algunas glándulas endócrinas

12. CARACTERÍSTICAS
• Complejidad de los sistemas de regulación
• Recepción de millones de datos del cuerpo (órganos
viscerales)
• Integración de datos
• Respuesta más adecuada

13. SOMA NEURONAL
• El soma o cuerpo neuronal es la estructura de “ control
Neuronal”
• Contiene el núcleo como estructura principal,
reguladora de todas sus funciones.
• Contiene la mayoría de los organelos típicos de una
célula eucariótica.
• Se incluyen además , en las neuronas los cuerpos de
nissl que corresponden al RER y las neurofibrillas que
recorren el soma.
• Carecen de centriolos y derivados de ellos.

14. FUNCIONES DEL SOMA
• Mantener la integridad anatómica y
funcional de la neurona ( por tener el
“centro de control” de todas sus
actividades celulares).
• Generar las prolongaciones neuronales (
las dendritas y el axón )
• Sintetizar los mediadores químicos o
neurotransmisores que permiten la
comunicación neuronal

15. PROLONGACIONES NEURONALES:
A) Las dendritas
• Son las prolongaciones cortas de las neuronas.
• Conducen siempre información hacia el soma
neuronal.
• Pueden ser muchas o pueden no existir en la neurona

16. AXÓN O CILINDRO EJE
• Es la prolongación más larga y única de toda neurona.
• Su misión es conducir impulsos que se alejan del soma neuronal en
dirección a otra neurona.
• En la mayoría de las neuronas se cubre por una capa de lípidos
llamada “ vaina de mielina”.
• La vaina de mielina no es contínua y se encuentra separada por los
nódulos de Ranvier.

18. • Todo axón termina en la “arborización
terminal” al inicio de una sinapsis.
• En el extremo de la arborización terminal
se encuentran los botones sinápticos o
vesículas sinápticas.
• Los botones sinápticos almacenan
temporalmente las sustancias químicas
llamadas neurotransmisores.
• Los neurotransmisores son los
mediadores de comunicación entre una
neurona y otra.

20. TIPOS DE NEURONAS
Las neuronas se clasifican según varios
criterios:
• Neuronas unipolares, bipolares y
multipolares.
• Neuronas sensitivas, de asociación y
motoras.
• Neuronas mielínicas y amielínicas
• Neuronas alfa, beta y gamma

21. Tipos de neuronas según su estructura

22. Tipos de neuronas según su función

23. TIPOS DE NEURONAS
Multipolar Bipolar Unipolar

24. • Potencial de reposo
Cuando una neurona se encuentra en reposo, existe una concentración ligeramente
mayor de iones negativos. En reposo, la neurona se encuentra en un estado de
polarización.
• Potencial de acción (impulso nervioso)
Cuando un “mensaje” entrante es suficientemente fuerte, la carga eléctrica cambia, se
genera un potencial de acción (impulso nervioso) y la neurona se despolariza.
• Periodo refractario absoluto
Después de la descarga la neurona pasa un periodo refractario absoluto en el que no
descargará de nuevo.
• Periodo refractario relativo
Tras el periodo refractario absoluto la neurona entra en un periodo refractario
relativo, en el que sólo descargará si el mensaje entrante es mucho más fuerte de lo
usual.
Las neuronas se “comunican” a
través de impulsos
electroquímicos.

25. FIBRAS NERVIOSAS:
• Cuando los axones de las neuronas se rodean de
membranas se denominan fibras nerviosas.
• La vaina de mielina es una capa inerte que rodea
el axón de muchas neuronas ayudando a su
velocidad de conducción de impulsos nerviosos
• La vaina de Schwann o neurilema es una capa de
células de la glía que rodea los axones y permite
su protección y reparación, no se encuentra en
neuronas de SNC.

26. COMUNICACIÓN NEURONAL : LOS
IMPULSOS NERVIOSOS
• Un impulso nervioso es una onda electroquímica que
se desplaza a lo largo del axón de una neurona
• La teoría de la membrana es la que permite explicar en
mejor forma la naturaleza de los impulsos nerviosos.
• Todas las células, en especial las neuronas presentan
su LIC eléctricamente negativo y en su LEC
eléctricamente positivo.
• Esto anterior corresponde al estado de reposo o
potencial de reposo. ( equilibrio de Donnan)
• Este potencial de reposo cambia cuando la neurona es
excitada por un determinado estímulo.

27. POTENCIAL DE REPOSO O POTENCIAL DE
MEMBRANA
• Diferencia de potencial entre el lado interno
( LIC) de -70 mv y el lado externo ( LEC) de
+ 60 mv. de la membrana plasmática o membrana celular.
• La membrana celular cumple un papel fundamental en esta
diferencia de polaridad.
• Origen: El interior se hace negativo por:
• La bomba de Na+/K+ es electrogénica: introduce 2K+ y saca 3Na+.
• La membrana en reposo es impermeable al Na+ pero deja pasar
K+.
• Existe abundancia de aniones proteicos en el interior de la
célula ( citoplasma),los que jamás abandonan la célula

28. MOVIMIENTOS IÓNICOS A TRAVÉS DE LAS
PROTEÍNAS CANAL

30. POTENCIAL DE REPOSO = -70 mV

31. K+
K+ K+
K+
K+
K+
K+
POTENCIAL DE REPOSO = -70 mV

32. K+ K+
K+
K+K+
K+
POTENCIAL DE REPOSO = -70 mV
Na+

34. DESPOLARIZACIÓN: INICIO DE UN IMPULSO
NERVIOSO
Cuando un estímulo es aplicado sobre una neurona ésta responde
de la siguiente forma:
• Los canales de sodio que permanecían cerrados en estado de
reposo se abren permitiendo su ingreso.
• El sodio al ingresar no solo neutraliza el potencial eléctrico sino
que lo invierte.
• Como resultado se produce una inversión de polaridad
denominada despolarización.

35. • La despolarización marca el inicio de un potencial
de acción o impulso nervioso que se propagará a lo
largo de una neurona.
• La neurona al cambiar de polos el potasio es
expulsado del interior por igualdad de cargas,
haciendo cada vez más el interior positivo.
• Un impulso nervioso es una onda propagable que
recorre el axón neuronal

36. K+ K+
K+
K+K+
K+
DESPOLARIZACIÓN

37. K+ K+
K+
K+K+
K+
DESPOLARIZACIÓN
Na+

38. K+ K+
K+
K+K+
K+
DESPOLARIZACIÓN
Na+

39. K+ K+
K+
K+K+
K+
DESPOLARIZACIÓN
Na+
Na+

40. K+ K+
K+
K+K+
K+
DESPOLARIZACIÓN
Na+ Na+

41. CAMBIOS EN EL POTENCIAL DE ACCIÓN
NEURONAL
Potencial de acción
• Se propaga por el axón neuronal en dirección a la
neurona vecina, su velocidad e intensidad es siempre
igual (“todo o nada”)
• Es un proceso Activo que requiere energía.
• Se propaga sin cambios y siempre es una onda
electroquímica

42. MODIFICACIONES ELECTROQUÍMICAS
EN LA NEURONA

43. POTENCIALELÉCTRICO
-70 mV
0 mV
TIEMPO
1 ms
POTENCIAL DE ACCIÓN

44. CANALES DEPENDIENTES DE VOLTAJE
• Se abren cuando el potencial de reposo o de membrana se hace
menos negativo (depolarización)
• De sodio:
• Muy rápidos
• Provocan más depolarización
• Se inactivan
• De potasio
• Menos rápidos
• Revierten la depolarización.

45. PROPAGACIÓN DEL POTENCIAL DE ACCIÓN

46. PROPAGACIÓN DEL POTENCIAL DE ACCIÓN
Na+

47. PROPAGACIÓN DEL POTENCIAL DE ACCIÓN
Na+

48. PROPAGACIÓN DEL POTENCIAL DE ACCIÓN
Na+
Na+

49. PROPAGACIÓN DEL POTENCIAL DE ACCIÓN
Na+
Na+

50. VELOCIDAD DE
CONDUCCIÓN DE LOS
IMPULSOS NERVIOSOS
Depende de 2 factores:
• Diámetro del axón ( con un
determinado grosor de la
mielina)
• Presencia de nódulos de
ranvier ( conducción
saltatoria).

51. Na+
mielina
Na+
Na+
Velocidad de conducción

52. • En una fibra nerviosa sin vaina de mielina, toda la membrana del
axón está en contacto con el líquido intersticial ( LEC)
• El flujo de iones puede verse alterado disminuyendo su tránsito por
la membrana del axón.
• En una fibra mielinizada, solo están en contacto con el líquido
intersticial ( LEC) las zonas de la membrana axónica
correspondientes a los nodos de Ranvier.
• Por lo general, todos los canales iónicos y bombas de sodio-
potasio se concentran en estas zonas.
• Así, los potenciales de acción se pueden generar solo en los nodos
y el impulso nervioso salta de nodo en nodo, acelerándose la
conducción.
• La neurona siempre responde a la “ley del todo o nada” cuya
transmisión viaja con igual velocidad siempre que se alcance el
nivel umbral

53. ¿ CÓMO UNA CÉLULA EXCITADA
RECUPERA SU POTENCIAL DE
REPOSO?
• El sodio que se encuentra en el interior y
causante de la despolarización es “
bombeado” fuera de la célula por la
“ bomba de sodio y potasio”
• La bomba de sodio y potasio está presente
en todas las membranas de las células y su
finalidad es expulsar el sodio fuera de la
célula e incorporar a la vez el potasio que
está siendo expulsado por igualdad de
cargas que el sodio

54. • La bomba de Na y K, gasta energía en forma de
ATP para realizarse.
• Posee la responsabilidad de la repolarización
celular, es decir, el regreso a la polaridad inicial
o potencial de reposo o de membrana.
• Cuando la neurona o la célula recupera su
potencial de reposo, recién estará en
condiciones de responder ante un nuevo
estímulo despolarizándose nuevamente.
• El tiempo en que la neurona no responde a
estímulos por estar “excitada” se denomina
periodo refractario que dura 2 ms.

56. SINAPSIS
• Las señales o impulsos nerviosos viajan de una neurona a otra a lo largo
de la unión especializada llamada sinapsis.
• La sinapsis es un pequeño espacio de 200 A que separa a una neurona de
otra.
• Pueden ser de naturaleza química o eléctrica, son más comunes las
primeras.

57. • Esta sinapsis es de
tipo química puesto
que la neurona
presináptica debe
emitir una sustancia
química
(neurotransmisor)
para estimular o
inhibir a la neurona
postsináptica

58. AXÓN
DENDRITA
SINAPSIS
NEUROTRANSMISOR

59. SINAPSIS EXCITADORA

60. SINAPSIS EXCITADORA

61. SINAPSIS EXCITADORA
Na+
+
+
+
+
+
+
+

62. SINAPSIS INHIBIDORA

63. SINAPSIS INHIBIDORA

64. SINAPSIS INHIBIDORA
K+
--
-----
--
-

65. SINAPSIS INHIBIDORA
Cl-
--
-----
--
-

66. ESTRUCTURA MICROSCÓPICA DE LA
SINAPSIS

67. MECANISMO DE TRANSMISIÓN DEL
IMPULSO NERVIOSO POR LA SINAPSIS.
• Llegada de la onda despolarizante o impulso nervioso al
botón sináptico o vesícula sináptica la que provoca la
apertura de los canales iónicos al Calcio.
• Este ión calcio penetra al interior del botón sináptico,
produciendo o desencadenando la exocitosis de la vesícula
sináptica.

68. • Se liberan los neurotransmisores al
espacio sináptico y se unen a
receptores específicos de la membrana
celular de la neurona postsináptica.
• La unión de neurotransmisor y sus
receptores pueden provocar
potenciales posinápticos exitadores o
inhibidores según sea el caso.

69. POTENCIALES EXCITATORIOS ( PPSE)
• Se produce por una despolarización de la membrana celular
de neurona post sináptica.
• El neurotransmisor permite la excitación de la membrana y la
apertura de los canales para el sodio.
• Las despolarizaciones producida por cada botón tienen un
efecto sumatorio con lo que se puede despolarizar el total de
la Membrana celular.
• Una vez provocada la excitación, el neurotransmisor es
degradado por enzimas y la neurona post sináptica ,una vez
conducido el impulso nervioso, se dispone a repolarizarse,
para salir de su periodo refractario.

70. POTENCIALES INHIBITORIOS ( PPSI)
• Son generados por una hiperpolarización de la membrana celular de la neurona
postsináptica.
• La unión del neurotransmisor con sus receptores celulares provoca la apertura de los
canales iónicos para el Cl y no para el sodio, los que se hermetizan, con lo que el
medio interno celular queda mas negativo.
• También la hiperpolarización puede deberse a la apertura de los canales iónicos al K el
que sale en demasía de la célula dejando mas negativo el medio interno celular

71. EVENTOS DE LA SINAPSIS

72. • Una vez que los neurotransmisores
cumplieron su función enzimas específicas
los degradan para evitar una sobre
estimulación.
• Los subproductos de la destrucción
enzimática de los neurotransmisores son
reciclados.
• Las propiedades de los neurotransmisores y
de sus receptores específicos determinan
que un mismo neurotransmisor pueda actuar
como excitador o inhibidor. (acetilcolina es
inhibidor en el corazón y excitador en
musculatura esquelética.

73. PASOS EN LA TRANSMISIÓN SINÁPTICA
• Llegada de un impulso nervioso al terminal
axónico.
• Se desprende Ca++ que provoca el
movimiento de los botones sinápticos y la
exocitosis de sus neurotransmisores.
• Descarga de neurotransmisores en el
espacio sináptico
• Captación de los neurotransmisores por
parte de los receptores de membrana (
post sináptica)

74. • Apertura de los canales de sodio que
permiten la entrada del Na al interior de la
neurona post sináptica.
• Cambio de potencial e inicio de un impulso
nervioso en la neurona PS
• Liberación de enzimas degradadoras por
parte de neurona post sináptica,
• Degradación enzimática de los
neurotransmisores.
• Recuperación del potencial de reposo
utilizando la bomba de Na y K.
• El estado de reposo se logra cuando se
recupera el potencial negativo interior y
positivo en el exterior

75. CARACTERÍSTICAS DE LA
TRANSMISIÓN SINÁPTICA
• Existen varias características que resaltan
en la conducción de impulsos a nivel de las
sinapsis:
1) Es unidireccional
2) Es bloqueada o inhibida por sustancias
químicas competidoras o estimulantes
3) Se puede producir fatiga sináptica

76. 4) Existe retardo sináptico
5) Puede producirse sumación temporal
6) Se pueden producir PPSE y/o PPSI
7) Pueden existir redes de convergencia y de
divergencia

77. Médula espinal
Músculo flexor
Músculo
extensor
Sinapsis
excitadoras
Sinapsis
inhibidora
Fibra nerviosa
sensorial
REFLEJO DE FLEXIÓN O DE DEFENSA