Tema 4: Neuronas

LA NEURONAEl científico español Santiago Ramón y Cajal logra

describir por primera vez los diferentes tipos de neuronas en

forma aislada.

Al mismo tiempo plantea que el sistema nervioso estaría

constituido por neuronas individuales, las que se comunicarían

entre sí a través de contactos funcionales llamados sinapsis

(teoría de la neurona).

La hipótesis de Cajal se oponía a la de otros científicos de su

época que concebía al sistema nervioso como un amplia de red

de fibras nerviosas conectadas entre sí formando un continuo

(en analogía a los vasos sanguíneos).

¿Qué son las neuronas?

Una neurona es una de las células nerviosas, elemento fundamental de la estructura del sistema nervioso. Está encargada entre otras cosas de trasmitir el flujo nervioso. Un cerebro humano contiene unas 100.000 millones de neuronas (1011).

Funciones de la NEURONACada neurona debe realizar 4 funciones generales:

• Recibir información del medio interno, externo y de otras neuronas.

• Integrar la información recibida y producir una señal de respuesta.

• Conducir la señal a su terminación.

• Transmitir a otras neuronas, glándulas o músculos. 2

ANATOMIA FUNCIONAL DEL SISTEMA NERVIOSOTipos celulares: Neuronas y celulas de la glia• Neuronas: responsables de funciones especiales

( sensibilidad, pensamiento, memoria, control de actividad muscular y regulación de secreciones glandulares).

• 100 000 millones de neuronas.• Componentes estructurales de las neuronas:

neurofibrillas, cuerpos de Nissl o sustancia tigroide, ap. De Golgi, mitocondrias, ribosomas y retículo endoplásmico.

• UMBRAL DE EXCITACIÓN DE NEURONAS: - 45 mVolts

La mayoría de las neuronas de los vertebrados comparten varias características fundamentales:

Cuerpo Celular: que contiene núcleo que es el almacén de la información genética y da lugar a 2 tipos de prolongaciones: dendritas y axones. Axones: Elementos transmisores de las neuronas de longitud variable, la mayoría muy finos y algunos aislados por vainas de mielina grasa interrumpidos por nódos o anillos de Ranvier

El potencial de acción se inicia en el montículo del axón y se transmite a lo largo del axón hasta otra neurona. Las ramas de un único axón pueden formar sinápsis o unión hasta con 1000 neuronas. Funcionan como elementos de salida de estímulos y los elementos de entrada de señales son las dendritas

PLANO EPITELIAL DE LA NEURONA

Este diagrama muestra las diversas estructuras encontradas en una neurona motora espinal. A diferencia de otros tipos celulares , el aparato de Golgi sintetiza un tipo especial de proteína dependiendo de la codificación genética especifica y el tipo de actividad a realizar, la cual se excreta como neurotransmisor en el interior de una vesícula de transporte

ELEMENTOS CONSTITUYENTES DE LA NEURONA

El citoesqueleto es el principal determinante de la forma de una neurona y es responsable de la distribución asimétrica de los organelos en el citoplasma. Constituyen en conjunto el 25% de las proteínas neuronales. Contiene 3 estructuras filamentosas principales:

MICROTUBULOS: Forman largos armazones que desempeñan un papel fundamental en el desarrollo y mantenimiento de prolongaciones neuronales

NEUROFILAMENTOS: Son los huesos del citoesqueleto

MICROFILAMENTOS: Desempeñan un papel esencial en la función dinámica de la periferia celular, como es la motilidad de los conos de crecimiento y formación de especializaciones pre y postsinapticas

La mayoría de las neuronas, con independencia del tipo, tienen en común 4 regiones funcionales: un componente de entrada, un componente desencadenante o de integración, un componente de conducción y un componente de salida.

REGIONES FUNCIONALES EN LAS NEURONAS

AXONES DENDRITAS

Función: Llevan información al cuerpo celular

Portan información del cuerpo celular

Superficie: Lisa Irregular (espinas dendríticas)

Abundancia: Normalmente, existe apenas uno en cada célula

Existen muchas dendritas en cada célula

Cobertura: Pueden estar recubiertos de mielina

No están recubiertas de mielina

Se ramifican: A lo largo del cuerpo celular

Alrededor del cuerpo celular

Diferencias entre Axones y DendritasDiferencias entre Axones y Dendritas

ESTRUCTURA DE UNA NEURONA

Cuerpo o somaDendritas

Axón de otraneurona Axón

Vaina deMielina

Dendritas de otrasneuronas

Conformacion de la Neurona• Dendritas: Principales unidades receptoras de la neurona

• Cuerpo celular

• Núcleo: unidad que contiene la información genética

• Axones: principales unidades conductoras de la neurona

• Terminales presinápticos: región en que las ramificaciones de los axones de una neurona (presináptica) transmiten señales a otra neurona (postsináptica). Las ramificaciones de un único axón pueden formar sinapsis con otras mil neuronas.

• Capa de mielina: Sustancia grasa que ayuda a los axones a transmitir mensajes con mayor rapidez.

Conformacion de la Neurona

Cuerpo Celular de la Neurona• Núcleo: - Está recubierto de una membrana y en él se encuentra el material

genético (cromosomas) y la información para el desarrollo de la célula y la síntesis de las proteínas necesarias para su sustento y supervivencia.

• Nucléolos: - Producen ribosomas (organelas compuestas de ácido ribonucleico y

proteínas) necesarios para que el material genético sea transcrito en las proteínas.

• Cuerpos de Nissl: - Son grupos de ribosomas utilizados para la producción de proteínas.

• Aparato de Golgi: - Estructura celular responsable de la segregación de glicoproteínas y

mucopolisacáridos.

Cuerpo Celular de la Neurona• Retícula endoplasmática: - Sistema de tubos utilizados para el transporte dentro del

citoplasma (todo lo que existe dentro de la célula, fuera del núcleo). La presencia o no de ribosomas caracteriza el tipo de retícula endoplasmática: si hay ribosomas, se trata de la retícula endoplasmática rugosa, importante para la síntesis de las proteínas; si no los hay, se trata de la retícula endoplasmática lisa.

• Microfilamentos/microtúbulos:

- Sistema responsable del transporte de materiales dentro de la neurona y que también puede ser utilizado en la estructura de la célula.

• Mitocondria:

- Es una organela que produce la energía necesaria para las actividades celulares. Es la fuente generadora de ATP (energía).

Cuerpo Celular de la Neurona

Conformación de la neuronaoEl axónPor aquí transitan los impulsos nerviosos o potenciales de acción desde el cuerpo celular hacia la siguiente célula. Los axones pueden agruparse y formar lo que comúnmente llamamos fibra nerviosa. La terminación axonal tiene forma abultada y se llama botón presináptico, el cual contiene las vesículas sinápticas incluyendo en su interior a los neurotransmisores, que son sustancias químicas responsables de transmitir los mensajes a la neurona que le sucede.

Conformación de la neurona

El axón o cilindroeje es una prolongación filiforme de la célula nerviosa, a través de la cual viaja el impulso nervioso de forma unidireccional, y que establece contacto con otra célula mediante ramificaciones terminales.

Las funciones del axón son el transporte de orgánulos y sustancias y la conducción del impulso nervioso.

CLASIFICACION DE LAS FIBRAS NERVIOSASA y C. Las A se subdividen en α, β, γ y δ.

– Fibras tipo A : mielinizadas con diámetro de 5 a 20 mmicras. Período refractario absoluto corto y conducen a velocidad de 12 a 130 m/seg.

– Ejemplo de impulsos transmitidos: tacto, presión, posición de articulaciones, calor y frío. Inervan los músculos que se activan en situaciones de estrés

– Fibras tipo C: fibras pequeñas no mielinizadas que transmiten impulsos a baja velocidad. Diámetro de .5 a 1.5 mmicras, tiene un periodo refractario absoluto largo , con una velocidad de transporte entre 0.5 y 2 m/seg

– Ejemplo de impulsos transmitidos: algunos de tacto, presión, e impulsos dolorosos procedentes de vísceras, p Ej. las que proceden de ganglios autónomos para estimular corazón, glándulas.

• Fibras tipo B: fibras mielinizadas con diámetro de 3 mmicras y un periodo refractario absoluto algo mayor que el de las fibras tipo A, son mielinizadas y tienen una conducción saltatoria de hasta 15 m/seg. Forman los axones de las neuronas eferentes viscerales que se extienden desde encéfalo y médula y forman las estaciones llamadas ganglios autónomos.

La vaina de mielina determina la velocidad de conducción de los estímulos nerviosos

• Grupo Ia: fibras de las terminaciones anuloespirales de husos musculares. Corresponden a las fibras alfa

• Grupo Ib: fibras del aparato de Golgi de los tendones• Grupo II: fibras procedentes de los receptores táctiles

de la piel mas diferenciados y de las terminaciones de los husos musculares. Corresponden a fibras alfa y beta.

• Grupo III: fibras que conducen temperatura, tacto grosero y sensaciones de dolor punzante. Corresponden a las fibras delta

• Grupo IV: fibras no mielinizadas que conducen el dolor, picor temperatura y tacto grosero. Corresponden las fibras tipo C.

Conformación de la neurona

Las dendritas (del gr. δενδρίτης, "árbol") son prolongaciones protoplásmicas ramificadas, bastante cortas, de la célula nerviosa. Son terminales de las neuronas; y están implicadas en la recepción de los estímulos, pues sirven como receptores de impulsos nerviosos provenientes desde un axón perteneciente a otra neurona.Poseen quimiorreceptores capaces de reaccionar con los neurotransmisores enviados desde las vesículas sinápticas de la neurona presináptica, siendo fundamentales para la correcta transmisión de los impulsos quimicoeléctricos a través de la vía nerviosa compuesta por las neuronas aferentes y eferentes.

NeuronasLas neuronas se hallan en el encéfalo, la médula espinal y los ganglios nerviosos y están en contacto con todo el cuerpo. A diferencia de la mayoría de las otras células del organismo, las neuronas normales en el individuo maduro no se dividen ni se reproducen (como una excepción las células olfatorias sí se regeneran). Los nervios mielinados del sistema nervioso periférico también tienen la posibilidad de regenerarse a través de la utilización del neurolema, una capa formada de los núcleos de las células de Schwann.

Variedades de neuronasAunque el tamaño del cuerpo celular puede ser desde 5 hasta 135 micrómetros, las prolongaciones o dendritas pueden extenderse a una distancia de más de un metro. El número, la longitud y la forma de ramificación de las dendritas brindan un método morfológico para la clasificación de las neuronas.

El micrómetro es la unidad de longitud equivalente a una millonésima parte de un metro. Se abrevia µm, y es también conocido como micrón (plural latino, micra), abreviado µ.

Clasificación según el tamañoSegún el tamaño de las prolongaciones, las neuronas se clasifican en:

3.Las neuronas Golgi tipo I que tienen axón largo.

5.Las neuronas Golgi tipo II que tienen axón corto.

7.Las células piramidales de la corteza cerebral.

9.Las voluminosas células de Purkinje de la corteza cerebelosa.

11.Las grandes neuronas motoras de la médula espinal.

Clasificación según el tamaño

Clasificación según la polaridadNeuronas unipolares

Las neuronas natinorman unipolares son aquellas en las cuales el cuerpo celular tiene una sola dendrita o neurita, que se divide a corta distancia del cuerpo celular en dos ramas, motivo por cual también se les denomina pseudounipolares (pseudos en griego significa "falso"), una que se dirige hacia una estructura periférica y otra que ingresa en el sistema nervioso central. Se hallan ejemplos de esta forma de neurona en el ganglio de la raíz posterior. . Las células unipolares tienen 1 prolongación con diferentes segmentos que sirven como terminales de liberación. Son características del SNC de invertebrados .

• Neuronas bipolares

• Las neuronas bipolares poseen un cuerpo celular alargado y de un extremo parte una dendrita y del otro el axón (solo puede haber uno por neurona). El núcleo de este tipo de neurona se encuentra ubicado en el centro de ésta, por lo que puede enviar señales hacia ambos polos de la misma. Ejemplos de estas neuronas se hallan en las células bipolares de la retina (conos y bastones), del ganglio coclear y vestibular, estos ganglios son especializados de la recepción de las ondas auditivas y del equilibrio.

Neuronas multipolares

Las neuronas multipolares tienen una gran cantidad de dendritas que nacen del cuerpo celular. Ese tipo de células son la clásica neurona con prolongaciones pequeñas (dendritas) y una prolongación larga o axón. Representan la mayoría de las neuronas. Dentro de las multipolares, distinguimos entre las que son de tipo Golgi I, de axón largo, y las de tipo Golgi II, que no tienen axón o éste es muy corto. Las neuronas de proyección son del primer tipo, y las neuronas locales o interneuronas del segundo.

• Neuronas pseudounipolares

• Tienen una sola prolongación, la cual se divide en una sola rama que entra al sistema nervioso central y otra rama periférica. Este tipo de neuronas se encuentra en los ganglios de las raíces dorsales de los nervios espinales.

• Neuronas apolares

• No producen señales, pero las reciben. Son neuronas aisladas

CLASIFICACION DE LAS NEURONAS DE ACUERDO A SU POLARIDAD

Clasificación según su funciónNeuronas Sensitiva o AferenteSon aquellas que conducen el impulso nervioso desde los receptores hasta los centros nerviosos. (captan la información del entorno del ser humano)es decir recogen información del entorno para ser procesada en el cerebro

Neuronas Asociativas o InterneuronasPermiten comunicar las neuronas sensitivas con las motoras. Este tipo de neurona se encuentra exclusivamente en el sistema nervioso central.

Neuronas Motoras o eferentesAquellas que llevan el impulso nervioso desde los centros nerviosos hasta los órganos efectores, llevando los impulsos de el soma a los botones terminales.

CLASIFICACION SEGÚN SU FUNCION

• Neuroglia: elemento de sostén, nutrición y protección. Tiene un número 5 a 50 veces mayor que el de las neuronas y puede multiplicarse y dividirse dentro de SN maduro. Tipos: Astrocitos, oligodendrocitos, microglia y células ependimarias. Células de Schwann en SNP.

• Astrocitos: regulan el metabolismo de neurotransmisores, mantienen equilibrio de K, participan en el desarrollo del encéfalo y forman la barrera hematoencefálica. Son las células gliales mas numerosas

– Oligodendrocitos: Forman una red de soporte alrededor de las neuronas y producen un lípido y una proteína de recubrimiento que se llama vaina de mielina. Son células pequeñas con prolongaciones relativamente escasas. Hay dos tipos: Fibrosos: predominan en sustancia Blanca

– Protoplásmaticos: Sustancia gris.

• Microglia : Tiene capacidad fagocitaria derivada de los monocitos. Protege a SN fagocitando los microbios que lo invaden y depurándolos restos de células muertas

• Células ependimarias: Revisten los ventrículos cerebrales y el canal central de la médula espinal.

• Células de Schwann: Equivalen a los oligodendrocitos en SNP. Cada una de las células forma un segmento de vaina de mielina de aproximadamente 1 mm de longitud.

Los principales tipos de células gliales en el SNC son los astrocitos y los oligodendrocitos, y en el sistema nervioso periférico las células de Schwann