CELULAS EXCITABLES

NEURONA MUSCULO SECRETORAS

CELULAS NERVIOSAS: -NEURONAS-GLIA

NEURONA:-SOMA -PROLONGACIONES: -AXON-BOTON TERMINAL

-DENDRITAS

-SOMA: 5-100µ, 10% Volumen, 10% Sinapsis-AXON: Único, Liso, Mielinizado: Cls. de SCHWANN- NDs. de RANVIER

-TRANSPORTE AXONICO-ANTEROGRADO: ntS /polio-RETROGRADO: Reciclaje, Fc. De Crecimiento/tetanos

-BOTON SINAPTICO: Vesiculas NTs+Mitocondrias-DENDRITAS: 1-20x5=100 Ramas =Area somax100, 90% Sinapsis

-ESPINAS DENDRITICAS: Mitocondrias+RE (C Purkinje:40.000-Palido: 0)edad, actv

-BASALES / APICALESCLASIFICACION DE LAS NEURONAS:

TAMAÑO: GOLGI I D DENDRITAS: PIRAMIDALESGOLGI II ESTRELLADAS

FUNCION: SENSORIALES=AFERENTESINTERNEURONASMOTORAS=EFERENTES NEUROTRANSMISORES: GABAERGICAS

AFERENTES: 1ª.OLFATO COLINERGICAS 2ª TACTO ADRENERGICAS 3º OJO etc:

COMPORTAMIENTO: TONICAS FASICAS

GLIA: -MACROGLIA-MICROGLIA

MACROGLIA: -ASTROCITOS-OLIGODENDROCITOS-CLs de SCHWANN-EPENDIMOCITOS

MICROGLIA: -OLIGODENDROCITOS

-ASTROCITOS: Sincitio: MORFOLOGIA FUNCION

-FIBROSOS:S Blanca -TIPO I: BHE-PROTOPLASMATICOS:S Gris -TIPO II: BUFFER

-OLIGODENDRCITOS: Aislante SNC-Cls de SCHWANN: Aislante SNP (F Mielinicas:300 capas, F Amielinicas:30 axones)

MIELINA:70% Lipidos,30% Protidos>>MIELINIZACION: 24 sem-RN-2 años

FUNCION: Pegamento-Soporte Nutrición –buffer H+, K+

Guía Crecimiento Aislante Limpieza BHE

-BHE: Unión Estrecha:Astrocito+Endotelio vascular especial-PERMEABLE: S. LIPOSOLUBLES: O2,CO2, Alcohol, Nicotina, Opiáceos

COTRANSPORTE: Glucosa, AA

SINAPSIS: UNION FUNCIONAL INTERNEURONAL

SINAPSIS QUIMICA-PRESINAPSIS

MEMBRANARECEPTORESRECEPTORESCANALESVESICULAS

-HENDIDURA SINAPTICA-POSTSINAPSIS

MEMBRANARECEPTORESCANALES

TIPOS: QUIMICASELECTRICAS

CLASIFICACION:-ESPECIALIZACION

SENCILLASESPECIALIZADAS: PLACA N/M, CEREBELO

-FUNCION EXCITADORAS INHIBIDORAS

-ANATOMIAAXO-SOMATICAS DENDRO-SOMATICASAXO-DENDRITICAS DENDRO-DENDRITICASAXO-AXONICAS DENDRO-AXONICAS

SINAPSIS ELECTRICAS: 2 CONEXONES: 6 CONEXINAS

MEMBRANA: COMPOSICION

LIPIDOS (42%):Bicapa, asimetrica, no uniformeFOSFOLIPIDOSCOLESTEROL:Fluidez, PermeabilidadOTROS:Esfingomielia, etc.

PROTIDOS (55%):INTEGRALES

CANALES Sin puerta: POROS Con puertaFILTROSSENSORES:

Quimicos: Receptores, 2º MensajerosElectricos

TRANSPORTADORESUniportes: Na+Sinportes: Glu-Na+Antiportes: Na+/K+

PERIFERICOS ENZIMAS

RECEPTORESADHESION

Integrinas: A la matriz celularCaderinas: A otras células

GLUCIDOS (3%): Carga, Inmunidad, AdhesiónGUCOLIPIDOS GLUCOPROTEINAS

MUCHOS CANALES DIFERENTES: Diferentes funcionesDiferentes canalesMUY SELECTIVOS: La mayoría 1 solo ion UNIDIRECCIONALES

Apertura MECANISMOS DE Cierre

CINETICA Inactivación RESPUESTA a Fármacos

SIN PUERTA CANALES: Eléctrica Abierta

CON PUERTA: Química Activable Mecánica Cerrada

Inactivable

25.000 Varias subunidadesPROTEINAS Principales: Canal

250.000 Múltiples combinacionesAuxiliares: Cinética

Na+

K+

Ca++

Cl-IONES

CANALES

CLASIFICACION:ELECTROFISIOLOGICA

SELECTIVIDAD IONICA

DEPENDENCIA Vm

CINETICA

FARMACOLOGICA: Idénticos fisiológicamente, diferentes farmacológicamente

Na+: Condrotoxina (Músculo (+), Nervio (-)

Ca++: Agonistas, Antagonistas

AGONISTA:INTRACELULAR: Cai

++, GMPc

EXTRACELULAR: Ach, Catecolaminas, GABA, Glu.

CORRIENTES IONICASI DESCRIPCION FUNCIONNa+

INa,t V/T. Transitorios. Inactivación rápida Potenciales de acción

INa,p V/V Persistentes. No inactivables Despolarizan.Descargas sostenidasCa++

IT V/T. Transitorios. Bajo Umbral(-65mV). Inactivación rápida

Marcapasos

IL V/T. Permanentes. Alto Umbral (-20mV). Inactivacion lenta

Meseta potencial. Descargas

IN V/T. Intermedios. Alto Umbral. (-20mV) Inactivacion lenta

Meseta potencial. Descargas. Puntas dendriticas

K+

IK V/V. Rectificador Tardio Repolarizacio PAIC Cai

++/Cai++ Repolarizacion. Intervalo interdescarga

IAHP Cai++/Cai

++ Posthiperpolarizacion. Frecuencia de descarga

IA V/T Rectificador precoz Estabilidad membrana. Retraso PAIM V/Ach. Abre entre-70mV y –30mV. Ach

bloqueaEstabiliza membrana. Impide descargas

IQ,H V/V. Rectificador anomalo. Abre a-75mV y entra K+.

Marcapaso.

IK Fuga. Siempre abiertos Repolarización Potencial de reposo.

2º Mensajero

Exocitosis NTsExocitosis NTsExocitosis NTsP repetitivosAcoplamiento E/MFunción

Cl neuroendcr

M liso úteroLocalización

PresinapsisM liso vasos

DendritasNeuronasM esquelético

C Granulosas crblC PurkinjeSoma neuronalNódulo SAM cardiaco

InsensibleInsensibleInsensiblebloqueo parcialbloqeadoRespuesta DHP

> -30mV> -30mV> -30mV< -30mV> -30mV

Alto UmbralAlto umbralAlto umbralBajo umbralAlto umbralVoltaje

Media duraciónMedia duraciónMedia duraciónTransitorioLarga duraciónCinética

RP/QNTLTIPO

CANALES DE Ca++

2º Mensajero

Exocitosis NTsExocitosis NTsExocitosis NTsP repetitivosAcoplamiento E/MFunción

Cl neuroendcr

M liso úteroLocalización

PresinapsisM liso vasos

DendritasNeuronasM esquelético

C Granulosas crblC PurkinjeSoma neuronalNódulo SAM cardiaco

InsensibleInsensibleInsensiblebloqueo parcialbloqeadoRespuesta DHP

> -30mV> -30mV> -30mV< -30mV> -30mV

Alto UmbralAlto umbralAlto umbralBajo umbralAlto umbralVoltaje

Media duraciónMedia duraciónMedia duraciónTransitorioLarga duraciónCinética

RP/QNTLTIPO

CANALES DE Ca++

Na+

Electricos: -INap, -INat (Potencial de Acción)

Químicos: -Ach, Glu, Asp,etc.

K+

Eléctricos:-IK-Rectificador tardio: V/V-IA-Rectificador precoz: V/T-IF-Fuga-IQ,M-Rectificador anómalo-IM-Muscarinico

Químicos:-IC-Cai

++

-IAHP-Cai++/V

Cl-Eléctricos:Químicos:

-GABACa++

Eléctricos:-T -Bajo umbral <-30mV- Neurona-L -Alto umbral>-30mV - Músculo-N -Alto umbral>-30mV – Dendritas

Químicos:-Membrana célular: NMDA, No NMDA-Membrana intracélular: IP3, Rianidina

Canales de Ca++

Potencial de acción lentoDespolarización largaAcoplamiento electro -mecánico

-secretor

Tipo de Canal Iones Mecanismos efectores

Canales con puerta

Nucleótidos GMPc (retína) Na +, K + GMPc que afecta directamente al canal de Na’ GMPc. AMPc Na +, K +, Ca ++ Activación directa del canal por GMPc o AMPc Protonica ASIC alfa Na + pH bajo ASIC beta Na + pH bajo DRASIC Na +, Ca++ pHbajo MDEG-1 ? pH bajo Capsaicina ? Calor, pH bajo Mecanica Na +, Cl- Presión mecánica o estiramiento Segundos mensajeros Neurotransmisor y canal iónico activado

por fosforilación, o vía AMPc, GMPc Receptores con proteínas-G Na +, K +, Ca ++ Receptor de Ach Mus. K + Vía GTPc, proteínas regulan canales de K+

Vía AMPc, Receptor de Serotonina K+ Cierre del canal de K+ Receptor Alfa-ID Adren. Ca ++ ¿

Tipo de Canal Iones Mecanismos efectores

Canales sin puerta Na+ Na+ Gradiente de concentración K+ K+ Gradiente de concentración Cl- Cl- Gradiente de concentración Canales con puerta Eléctrica Na+ Na+ Potencial de membrana K+ K+ Potencial de membrana Ca ++ Ca++ Potencial de membrana Cl- Cl- Potencial de membrana Química

Neurotransmisor Ach Nicotínico Na+, K+, Ca++ Ach Glutamato NMDA Na+, Ca++, Mg ++ Glutamato AMPA Na+, Ca++ KA ? Glutamato GABA GABAA Cl- GABA GABAB Cl- GABA Glicina GLRA1 Cl- Glicina GLRA2 Cl- Glicina GLRA3 Cl- Glicina

POTENCIAL DE MEMBRANA(REPOSO)

100 Na+

100 Cl-

50 Na+

50 Cl-

50 Na+

50 Cl-

DIFUSION

100 Na+

100 Pr-

25 Na+?75 Na+?

100 Pr-

DIFUSION

IONES DIFUSIBLES

UN ION NO DIFUSIBLE

EQUILIBRIO DE DONNAN 1º-ELECTRONEUTRALIDAD 2º-Ai

+X Ci+=Ae

-X Ce+ (DIFUSIBLES)

3º-DESEQUILIBRIO OSMOTICO

100 P-

100 Na+

100 P-

100 Na+133 Na+ 66 Na+

100 Cl- 33 Cl- 66 Cl-

I IE E

CONCENTRACION IONICA Interior Exterior

Cl- 14 140Na+ 4 104K+ 140 4

Ca++ 10-4 1Pr- 142 151

mOsm/l 300 300

BOMBA Na+/K+: 3NA+2K+

1º-EQUILIBRIO OSMOTICO2º-DESEQUILIBRIO ELECRICO:4mV

EQ DONNAN1º-ELECTRONEUTRALIDAD2º-Ai

+X Ci+=Ae

-X Ce+ (DIFUSIBLES)

3º-DESEQUILIBRIO OSMOTICO

CONCENTRACION IONICA Interior ExteriorCl- 14 140

Na+ 4 104K+ 140 4

Ca++ 10-4 1Pr- 142 151

mOsm/l 300 300

BOMBA Na+/K+: 3NA+2K+

1º-EQUILIBRIO OSMOTICO2º-DESEQUILIBRIO ELECRICO:4mV

Célula de 10µ/φ, con 100mM`[K+]i

Con el 0,004% se produce un potencial de memrana de -65mV

POTENCIAL DE EQUILIBRIO= P DIFUSION= P INVERSION= P NERST

[X]e

ENa+ =+65mVEK+ =-95mVECl- =-90mVECa++=+120mV

EQ GOLMAN-HODGKIN-KATZ

Em

EQ NERST: EX= RT lnFZ[X]i

Em Em

Em

LEY DE OHM I=VR

DESPOLARIZACION DE LA MEMBRANAVm=-50mV MENOS NEGATIVO

REPOLARIZACION DE LA MEMBRANAVm=-120mV MAS NEGATIVO:

τ=RmCm

CONSTANTE DE TIEMPO τ=RC

MODELO ELECTRICO DE MEMBRANA CELULAR

λ=

CONSTANTE DE LONGITUD λ

τ=RC λ=

MODELO ELECTRICO DE MEMBRANA CELULAR

CLAMP DE VOLTAJE

ESTIMULACION CATODICA

ESTIMULACION ANODICA

ION EXT(Mm) INT(Mm) EXT/INT ENerst (mV)Músculo esqueleticoNa+ 145 12 12 +67K+ 4.5 155 0.026 -95Ca2+ 1 10-4 10000 -123Cl- 116 4.2 29 -89CO3H- 24 12 2 -19Otras CélulasNa+ 145 15 9.67 +61K+ 4.5 120 .0038 -88Ca2+ 1 10-4 10000 -123Cl- 116 20 5.6 -47CO3H- 24 15 1.6 -13

CONCENTRACIONES IONICAS EN CELULAS DE MAMIFEROS

IMPULSONERVIOSO

POTENCIAL DEACCION

El umbral, amplitud, transcurso y duración del potencial de acción depende de los siguientes factores: 1. Permeabilidad, tiempos de apertura y cierre de los canales2. Las concentraciones intra y extracelulares de los iones que atraviesan esos canales: Na+, K+, Ca++, and Cl-. 3. Propiedades de la membrana que no dependen del Vm ó del tiempo, como Cm, Rm, geometría de la célula.

El Potencial de Acción es una respuesta TODO ó NADA que consiste en una rápida Despolarización seguida de una Repolarización lenta

POTENCIAL DE ACCION

POTENCIAL DE ACCION

PROPAGACI0N DEL POTENCIAL DE ACCION

PROPAGACI0N DEL POTENCIAL DE ACCION

PERIODO REFRACTARIOABSOLUTO: NO HAY RESPUESTA

RELATIVO: RESPUESTA POSIBLE CON MAYOR ESTIMULO: DISMINUIDA

CURVA DE EXCITABILIDAD

PARAMETROS DEL ESTIMULO

INTENSIDADDURACIONTIEMPO IMPLANTACIONPOLARIDAD: CATODO

UMBRAL: 50% RESPUESTAS

MARCAPASOS

CELULAS CARDIACAS

250mS

CONTRACTILES

CORRIENTES IONICASI DESCRIPCION FUNCIONNa+

INa,t V/T. Transitorios. Inactivación rápida Potenciales de acción

INa,p V/V Persistentes. No inactivables Despolarizan. Descargas sostenidasCa++

IT V/T. Transitorios. Bajo Umbral(-65mV). Inactivación rápida

Marcapasos

IL V/T. Permanentes. Alto Umbral (-20mV). Inactivación lenta

Meseta potencial. Descargas

IN V/T. Intermedios. Alto Umbral. (-20mV) Inactivacion lenta

Meseta potencial. Descargas. Puntas dendriticas

K+

IK V/V. Rectificador Tardio Repolarizacioón PAIC Cai

++/Cai++ Repolarización. Intervalo interdescarga

IAHP Cai++/Cai

++ Posthiperpolarización. Frecuencia de descarga

IA V/T Rectificador precoz Estabilidad membrana. Retraso PAIM V/Ach. Abre entre-70mV y –30mV. Ach

bloqueaEstabiliza membrana. Impide descargas

IQ/H V/V. Rectificador anómalo. Abre a -75mV y entra K+.

Marcapaso.

IK Fuga. Siempre abiertos Repolarización Potencial de reposo.

2º Mensajero

Exocitosis NTsExocitosis NTsExocitosis NTsP repetitivosAcoplamiento E/MFunción

Cl neuroendcr

M liso úteroLocalización

PresinapsisM liso vasos

DendritasNeuronasM esquelético

C Granulosas crblC PurkinjeSoma neuronalNódulo SAM cardiaco

InsensibleInsensibleInsensiblebloqueo parcialbloqeadoRespuesta DHP

> -30mV> -30mV> -30mV< -30mV> -30mV

Alto UmbralAlto umbralAlto umbralBajo umbralAlto umbralVoltaje

Media duraciónMedia duraciónMedia duraciónTransitorioLarga duraciónCinética

RP/QNTLTIPO

CANALES DE Ca++

2º Mensajero

Exocitosis NTsExocitosis NTsExocitosis NTsP repetitivosAcoplamiento E/MFunción

Cl neuroendcr

M liso úteroLocalización

PresinapsisM liso vasos

DendritasNeuronasM esquelético

C Granulosas crblC PurkinjeSoma neuronalNódulo SAM cardiaco

InsensibleInsensibleInsensiblebloqueo parcialbloqeadoRespuesta DHP

> -30mV> -30mV> -30mV< -30mV> -30mV

Alto UmbralAlto umbralAlto umbralBajo umbralAlto umbralVoltaje

Media duraciónMedia duraciónMedia duraciónTransitorioLarga duraciónCinética

RP/QNTLTIPO

CANALES DE Ca++

ISOFORMAS DEL GEN HUMANO Nav 1.1 SCN1A

ISOFORMA GEN TEJIDONav 1.1 SNC1A SNC, CorazónNav 1.2 SNC2A SNCNav 1.3 SNC3A SNC, CorazónNav 1.4 SNC4A M EsqueleticoNav 1.8 SNC5A M denervado, corazónNav 1..6 SNC8A SNC, SNPNav 1.7 SNC9A SNPNav 1.8 SNC10A Neuronas sensitivasNav 1.9 SNC11A SNPNa+

Calciodependiente: HIPOCALCEMIATETANOSVenenos:TTX, STX, etcFármacos:Cocaina, Antiepilépticos, BarbituricosCa++Potenciales de acción lentosAcoplamientos sináptico y neuromuscular2º MensajeroK+InhibidoresCl-Inhibidores

TRANSMISION SINAPTICA

SINAPSISELECTRICA QUIMICA

RAPIDASRIGIDASReciprocas: BidireccionalesRectificadoras: Unidireccionales

SINAPSIS ELECTRICAS

Neuronapresináptica

Hendidura sináptica

Neuronapostsináptica

Neuronapresináptica

Elementopostsináptico

Dendritas

Botón terminal

NeurotransmisorReceptorespostsinápticos

Potencial de Acción

Axón

Potencial de Acción

Vesículas con neurotransmisores

Elementopretsináptico

SINAPSIS

LENTASPLASTICASAMPLIFICANINHIBEN

SINAPSISQUIMICAS

SINAPSIS: UNION FUNCIONAL INTERNEURONAL

SINAPSIS QUIMICA-PRESINAPSIS

MEMBRANARECEPTORESRECEPTORESCANALESVESICULAS

-HENDIDURA SINAPTICA-POSTSINAPSIS

MEMBRANARECEPTORESCANALES

TIPOS: QUIMICASELECTRICAS

CLASIFICACION:-ESPECIALIZACION

SENCILLASESPECIALIZADAS: PLACA N/M, CEREBELO

-FUNCION EXCITADORAS:GLU, ASP INHIBIDORAS: GABA, GLIMODULADORAS: NA, etc

-ANATOMIAAXO-SOMATICAS DENDRO-SOMATICASAXO-DENDRITICAS DENDRO-DENDRITICASAXO-AXONICAS DENDRO-AXONICAS

SINAPSIS ELECTRICAS: 2 CONEXONES: 6 CONEXINAS

TRANSMISION SINAPTICA

RECEPTORES:

IONOTROPICOS: Intrínsecos El receptor forma parte del canal

METABOTROPICOS: ExtrínsecosEl receptor está separado del canal y actúa por medio de Proteinas “G”

RECEPTORES METABOTROPICOS:

En los canales activables por ligando, este se une a un RECEPTOR:Proteína de membrana capaz de recibir un ligando y sufrir un cambio

RECEPTOR:IONOTROPICO: Intrínseco: El receptor forma parte del canal

METABOTROPICO: Extrínseco: El receptor está separado del canal y actúa por medio de Proteinas “G”

Tipo Enzima 1º 2º Mensajero Enzima 2º Acción

Gs AMPasa AMPc PK-A Na+ Ca++

Gi AMPasa AMPc PK-A K+ Ca++

DAG PK-C Ca++Gp PL-C

IP3 Ca++

ProstaglandinasGo PL-A AA Trombosanos

Leucotrienos

Proteínas “G”

Presinápticos Excitadores IntrínsecosLocalización Función Mecanismo

Postsinápticos Inhibidores Extrínsecos

RECEPTORESNTs Receptor Tipo Canal Localización Función Agonistas Antagonistas

Ach N1,N2 I Na+ M Esquelético Nicotina CurareM1, M2, M3 Gp Ca++ M Liso vasos Muscarina Atropina

NA α1 Gp Ca++ M Liso vasos Hipotensores, Antipsicoticosα2 Gi K+ M Liso esfínter Hipotensoresβ1 Gi Ca++ M Cardiaco Antianginososβ2 ,β3 K+ M Liso bronquios Broncodilatadores

DA D1 Ca++ Antiparkinsonianos HaloperidoLD1 Gi K+ Antipsicoticos

5HT 1A,B,D Gi K+ M vasos, hipotensores2, 1C Gp Ca++ M vasos, Antimigrañosos3 I Na+ M vasos, Antimigrañosos

HIS H1 Gp Ca++ Motilidad intestinalH2 Gs Ca++ Cls secretoras

GABA GABAA I Cl- Sedantes Brb, BDZ,AlcoholGABAB Gi K+ Antiespasticos

GLU NMDA I Ca++ PCPAMPA I Ca++

QUISB Gp Ca++

KAINICO I Ca++

OPIACEOS M1, M2...

CANNABIS CB1, CB2 Gp

LA RESPUESTA DEPENDE

DEL

RECEPTOR

PPE

PPI

SUMACION ESPACIALde los potenciales locales excitadores (PPSE) e inhibidores (PPSI)provocados por diferentes neuronas presinápticas

SUMACION TEMPORAL

INHIBICION PRE Y POSTSINAPTICA

Comparación de los Potenciales de Acción con los Potenciales Postsinápticos

  POTENCIAL DE ACCION (AP) POTENCIAL POSTSINAPTICO (POTENCIAL GRADUAL)

CARACTERISTICAS EXCITATORIOS (PPE) INHIBITORIOS (PPI)

FunciónSeñal de largo alcance, constituye el impulso nervioso

Señal de corto alcance; la depolarización se propaga hasta la colina axónica; acerca el potencial de membrana hacia el umbral de producción del PA

Señal de corto alcance; la hiperpolarización se propaga hasta la colina axónica; aleja el potencial de membrana del umbral de producción del PA

Estimulo de apertura de los canales iónicos

Voltaje (depolarización) Químico (neurotransmisor) Quimico (neurotransmisor)

Efecto inicial del estímulo

Primero se abren los canales de Na+ ,despues los de K+

Se abren canales de Na+ ó Ca++ Se abren canales de K+ o de Cl-

Repolarización Regulados por voltaje; inactivación de los canales de Na+ junto con la apertura de los de K+

Independientes del voltaje; se produce con la desaparición del neurotransmisor

Distancia de propagación Autoregenerativos, llegan al final de la membrana

0.1-1 mm; eventos eléctricos locales

La intensidad declina con la distancia

Autoregeneracción Presente No ocurre No ocurre

Pico del potencial de membrana

+30 a +50 mV Depolarización hacia 0mV Hiperpolarización hacia -90mV

Sumación No; "todo o nada" Presente; temporal y/o espacial

Presente; temporal y/o espacial

Periodo refractario Presente Ausente Ausente

FIN DE LA TRANSMISION SINAPTICA

LIBERACION NTsTRANSMISION SINAPTICA UNION RECEPTOR

ELIMINACION NTs RUPTURA ACTIVA

LIBERACION NTs: PA Canal Ca++ Cai++ SALIDA NTs

UNION SINAPTOFINAS

MECANISMOS PRESINAPTICOS

SIN Ca++ NO HAY PPS-POTENCIAL SECRETOR: Ca++

CON Ca++ SI HAY PPS-RECEPTORES PRESINAPTICOS: AUTOCEPTORES

CIERRE CANALES : Na+, Ca++

-INHIBICION PRESINAPTICA APERTURA CANALES: K+, Cl-BLOQUEO NTs SENSIBILIZACION: CANALES Ca++

-FACILITACION PRESINAPTICA POTENCIACION POSTETANICA: Cai

++

NTs-FATIGA PRESINAPTICA/ HABITUACION DESENSIBILIZACION

Ca++

HENDIDURA SINAPTICAINTRINSECOS: 0,3-3ms

-RETRASO SINAPTICO: 1msEXTRINSECOS:100ms

RECAPTACION-ELIMINACION NTs DIFUSION

HIDRÓLISIS

MECANISMOS POSTSINAPTICOSINTRINSECOS: IONOFOROS, IONOTROPICO -RAPIDOS

-RECEPTORESEXTRINSECOS: PROT “G”, METABOTROPICOS -LENTOS

EXCITADORES: PPE: NA+, Ca++

-POTENCIALES POSTSINAPTICOS INHIBIDORES: PPI: K+, Cl- APERTURA CANALES: K+, Cl-

-INHIBICION POSTSINAPTICA BLOQUEO: RECEPTOR / CANAL

-FACILITACION POSTSINAPTICA: AUMENTO RECEPTORES, ETC Factores que afectan la transmisión: (-) Acidosis, Hipoxia (5s:lipotimia)

(+) Alcalosis

-POTENCIACION PERSISTENTE: LTP(Long Term Potentiation)Aumento del Ca++ Postsináptico (Canales AMPA/NMDA) Estimulo Baja Frecuencia

-DEPRESION PERSISTENTE:LTD (Long Term Depression)Aumnto del Ca++ Postsináptico (Canales AMPA/NMDA)Estímulo alta Frecuencia

-Substratos de las memorias:

De trabajo: FacilitaciónA corto plazo: PotenciacionA largo plazo: LTP, LTD

UNION NEUROMUSCULAR O PLACA TERMINALPOTENCIALES MINIATURA

1 VESICULA:10000 Ach1 VESICULA=QUANTO=0,4mV1 PA=40mV (100 VESICULAS)

FACILITACION Canales de Ca++

POTENCIACION Retención de Cai

++

DEPRESION Disminución de Ach

NEUROTRANSMISORESLa existencia de la transmisión química directa fue demostrada por primera vez por Otto Loewi en 1921.

Corazón de rana

Ach es la responsable, liberada por neuronas parasimpáticas.

NEUROTRANSMISOR: Los neurotransmisores son sustancias químicas que son liberadas desde el botón presináptico, y pueden unirse a receptores post-sinápticos. Al unirse a éstos, dan lugar a la apertura de canales iónicos, modificando el potencial de membrana

Criterios para establecer si una sustancia es un neurotransmisor.

1. El agente químico debe estar localizado en los elementos presinápticos.

2. La neurona debe contener los precursores, las enzimas selectivas o un mecanismo de transporte específico para el neurotransmisor.

3. En la sinapsis debe existir receptores para el neurotransmisor.

4. La estimulación de las aferencias debe producir liberación del neurotransmisor en cantidades fisiológicas.

5 La aplicación directa del neurotransmisor a la sinapsis debe producir efectos idénticos a los producidos por estimulación eléctrica.

6.La interacción del neurotransmisor con su receptor debe inducir potenciales postsinápticos.

7.Deben existir mecanismos de inactivación (difusión, enzimas metabólicas, sistemas de recaptación)

NEUROMODULADORES

Los neuromoduladores son sustancias, actúan tanto presinápticamente como postsinápticamente, modulando la síntesis y/o liberación de un neurotransmisor, modificando la unión del ligando a su receptor ó la respuesta de la neurona postsináptica.Su acción no queda restringida al espacio sináptico sino que se difunde por el fluido extracelularNo da lugar a la apertura de canales iónicos ni modifican el potencial de membrana, sinó la respuesta al neurotransmisor.

Algunos neurotransmisores también actúan como neuromoduladores:

Criterios para establecer si una sustancia es un neurotransmisor.

1 Origen neuronal

2 Ausencia de efectos propios

3 Modifican la acción del neurotransmisor

NEUROTRANSMISORESAMINAS MONOAMINAS: Ach, 5HT, HIS

CATECOLAMINAS: A, NA,DAGLU, ASP (+)GLI, GABA (-)

OPIACEOS: Endorfinas

AMINOACIDOS

PEPTIDOS

OTROS: Neurotensina, Bombesina,etc

GI: CCK,VIP,SPHORMONAS HIP:ACTH, MSH

SX: LRH

ESTEROIDES AMINOACIDOS

Moleculas Pequeñas NUCLEOTIDOS IONES: Ca++

GASES: NO, COAch: N Basal -PLACA N/M -VEGETATIVO:SIMP, PARASIMP -SUEÑO/VIGILIA -MEMORIA/APRENDIZAJE

NA: Locus Coeruleus -VEGETATIVO:SIMPATICO -SUEÑO/VIGILIA -MEMORIA/APRENDIZAJE -HUMOR

5HT: N. Rafe -SUEÑO/VIGILIA -HUMOR/ALUCINOGENOS

DA: Locus Niger -MOTOR -SISTEMAS DE RECOMPENSA

HIS: Hipotalamo -SUEÑO/VIGILIA -ANAFILAXIA

GLI: Médula -Inhibidor GABA: -Límbico: Sedante -Estriado: Corea de Hutington

GLU: Cortex -Excitador

OPIACEOS: -Médula: DOLOR -Tronco: DOLOR,Sueño, Euforia -Diencefalo:DOLOR,Euforia, Adicción -Estriado: Rigidez -Corteza: Sueño, Emoción

Ach: N Basal -PLACA N/M -VEGETATIVO:SIMP, PARASIMP -SUEÑO/VIGILIA -MEMORIA/APRENDIZAJE

NA: Locus Coeruleus -VEGETATIVO:SIMPATICO -SUEÑO/VIGILIA -MEMORIA/APRENDIZAJE -HUMOR

5HT: N. Rafe -SUEÑO/VIGILIA -HUMOR/ALUCINOGENOS

DA: Locus Niger -MOTOR -SISTEMAS DE RECOMPENSA

NEUROTRANSMISORES PEQUEÑOS

OXIDO NITRICOOXIDO NITRICO (ON)

Síntesis pre y postsinápticaMensajero retrogadoNo hay receptorNecesita> Ca++ para síntesisRápida difusiónRápida dilución

SISTEMA NERVIOSO VEGETATIVO

NEUROTRANSMISORES: Ach: LOEWI

PRECURSORES

NTs

CATABOLISMO INT IMAO

ALMACENAMIENTO

LIBERACION RECAPTACION

RECEPTOR CATABOLISMO EXT COMT

COLOCALIZACION: UNA NEURONA: NEUROMODULADOR +NEUROTRANSMISORNTs: RAPIDO, INAGOTABLE SINTESIS LOCAL

COLIBERACION: LIBERACIONNMs: LENTO, LIMITADO: SINTESIS EN EL SOMA

-ALMACENADOS EN LA SINAPSIS-LIBERADOS P OR EL P.ACCION-MODIFICAN EL P. MEMBRANA POSTSINAPTICO

ANFETAMINASCOCA,EXTASIS

TRICICLICOS

ANSIOLITICOSPSICODELICOSANESTESICOSANTIEPILEPTICOS

(+)(-)

(-)

(-)

NTs PEPTIDOSAch Encefalina, Sustancia P, VIP, CGRP,

Somatostatina, GnRH, NeurotensinaDA Encefalina, Sustancia P,

CCK, Neurotensina,A Encefalina, Sustancia P,

Neuropeptido Y, Neurotensina, GABA Encefalina, Sustancia P, CCK, Somatostatina,

Neuropeptido Y, VIPGLY NeurotensinaNA Encefalina, Neuropeptido Y, Neurotensina,

Vasopresina5HT Encefalina, Sustancia P, CCK, TRH

CO-LOCALIZACION

OXIDO NITRICO

COLIBERACION

BAJA FRECUENCIA: NTs PEQUEÑOS

ALTA FRECUENCIA: NTS GRANDES

MUSCULO: 50% PesoESTRIADO -ESQUELETICO:40% -CARDIACO: 1%LISO: 10%

PROTEINAS MUSCULARES

CONTRACTILES:ACTINAMIOSINA

REGULADORAS:TROPOMIOSINATROPONINA

ESTRUCTURALES: MIOMIOSINAFILAMINATITINA.ETC

Componentes de las fibras muscularesFibrillas: 50%Mitocondrias: 30%Reticulo Sarcoplasmico: 5%Tej conjuntivo:15%

SARCOMERO

RELAJADO

CONTRAIDO

FILAMENTOS FINOS Y GRUESOS

ACTINA

MIOSINA

M. ESTRIADO FIBRAS MIOFIBRILLAS SARCOMEROS FILAMENTOS

1 FIBRA= CELULA POLINUCLEAR-10-100µ-TENDON A TENDON-1 PLACA NEUROMUSCULAR (SINAPSIS)-RETICULO SARCOPLASMICO: SACO DE Ca++

-TUBULOS TRANSVERSOS: Invaginación Sarcolema, vía propagación PA intracelular-PAQUETE DE MIOFIBRILLAS+RETICULO SARCOPALSMICO+TUBULOS TRANSVERSOS

1 MIOFIBRILLA= CADENA DE SARCOMEROS GRUESOS: MIOSINA

1 SARCOMERO= RETICULO SARCOPLASMICO + FILAMENTOS -RETICULO SARCOPLASMICO=SACO DE Ca++ FINOS: ACTINA-TUBULOS TRANSVERSOS:Invaginación Sarcolema,Vía propagación PA

Componentes de las fibras musculares

SARCOMERO

TRIADA

CISTERNA /PIE TERMINAL

TUBULO

TRANSVERSO

TRIADA

PA-nervio

Liberación Ach

PA-Músculo

Propagación TT

Salida Ca++ del RS

Union Ca++ -Troponina

Unión Miosina-Actina

Contracción

SARCOMERO

2 PESADAS: COLAF. GRUESO: MIOSINA: 6 CADENAS

4 LIGERAS: CABEZA

ACTINA ”F”: 2 CADENAS ACTINA “G” (Puntos de unión de la miosina)

F. FINO TROPONINA: 2 CADENAS (Tapan los puntos de unión)I- ACTINA

TROPOMIOSINA T- TROPOMIOSINACa++ ( Al unirse el Ca++ “destapa” la ACTINA)

2mm

RS RS

200 unidades

CONTRACCION ACOPLAMIENTO ELECTROMECANICO

PAPEL DEL Ca++

UNION A LA TROPONINASEPARACION DE LA TROPOMIOSINAUNION ACTINA-MIOSINA

PA LIBERACION ACH ACH PA MUSCULAR

PA MUSCULAR PROPAGACION TT RET SARC LIBERACION Ca++

Ca++ + TROPOMIOSINA SEPARACION TROPONINA ACTINA

UNION ACTINA-MIOSINA CONTRACCION

SEPARACION ACTINA/MIOSINA ATP + MIOSINA ADP + MIOSINA+P

REPETICION DEL CICLO

RECAPTACION Ca++

CONTRACCION: ACOPLAMIENTO-ELECTROMECANICO

CICLO UNION MIOSINA-ACTINA PARA PRODUCIR LA CONTRACCION MUSCULAR

DIAMETRO DE LAS FIBRAS: 10-100µTIPOS DE MUSCULO LONGITUD DE LAS FIBRAS: 1-500mm

NUMERO DE FIBRAS: 10-1000 TIPO DE FIBRAS: I y II

TIPO I: LENTAS -ROJAS -PEQUEÑAS-DEBILES – RESISTENTESTIPO II: RAPIDAS-BLANCAS-GRANDES -FUERTES- FATIGABLES

QUIMICATIPOS DE FIBRA MECANICA

HISTOLOGICA

INDUCCION POR LA NEURONA

φµ ATP ANB RS GLU MIT VAS Mb Mα FibraTIPO I 20 + + + + +++ +++ +++ + +

TIPO IIa 30 +++ +++ +++ +++ +++ +++ +++ +++ +++TIPO IIb 40 +++ +++ +++ +++ + + + +++ +++

I II

NORMAL 55% 45%

FONDO 75% 25%

VELOZ 35% 65% EJERCICIO: FONDO NO HAY CONVERSION NO HAY HIPERPLASIA HAY HIPERTROFIA=+Fibrillas VELOCIDAD

TODAS IGUALES

UNIDAD MOTORA =Mα + Fibras Musculares DISPERSAS CONTRACCION SIMULTANEA

UNIDAD MACROMOTORA: POLIO

TASA INERVACION

1:1 —Oido1:10 —Ojo1:100 —Mano1:1000 —Gemelo

RELACION

LONGITUD/FUERZA

DEL SARCOMERO

TIPOS DE CONTRACCION

ISOMETRICA ISOTONICAAUXOTONICA

DINAMICA DE LA CONTRACCION

DINAMICA DE LA CONTRACCION

LONGITUD MUSCULO

VELOCIDAD DE ACORTAMIENTODINAMICA DE LA CONTRACCION

RECLUTAMIENTO NERVIO

SUMACION

RECLUTAMIENTO: +UNIDADES MOTORAS: PRINCIPIO DEL TAMAÑO: 1º LAS PEQUEÑAS SUMACION:

IMPULSO UNICO: +INTENSIDAD = +FUERZA IMPULSOS REPETIDOS:-SUMACION TEMPORAL: 2º IMPULSO ANTES DE LA RELAJACION +FUERZA-IMPULSO REPETIDO +FUERZA= EFECTO ESCALERA (Calentamiento deportistas)-FRECUENCIA DE FUSION: FUERZA MAXIMA= TETANOS (Lentos 30Hz, Rápidos 300Hz)

FATIGA:PSICOLOGICAFISIOLOGICA: -ATP

+H+ INEFICIENCIA ENZIMATICA

+K+ DESEQUILIBRIO IONICO

DINAMICA DE LA CONTRACCION

COMBUSTIBLE: ATPRENDIMIENTO: 25%

MIOSINA:30%DESTINO Ca++: 60%

BOMBANa+/K+:10%

PULMON---0.5lLIQ INTERS—0.25l

RESERVA O2: 2 LITROS Mb---0.25lHb---1l

RESERVA O2------------2lDEUDA O2: 12 LITROS RECUPERACION ATP---2l

MET AC LACICO---------8l

METABOLISMO DEL M ESTRIADO

FUENTES DE ATP5” ATP PLASMA25”FOSFOCREATINA1’ GLICOLISIS 2’ CICLODE KREBS

COMBUSTIBLE EJERCICIO LIGERO

EJERCICIO MODERADO

EJERCICIO INTENSO

AGL 80% 25% 15%TRIGLICERIDOS 10% 25% 15%GLU-S 10% 10% 15%GLU-M 0% 40% 55%

EJERCICIO 1’-2’:ANAEROBICO HASTA ADAPTACION CARDIOVASCULAR

GLUCIDOS---2DíasDEUDA GLUCOGENO DIETA

LIPIDOS-----5Días

10ml/m/KgAnciano sedentarioEDAD 50ml/m/Kg25 años

CAPACIDAD AEROBICA 90ml/m/KgatletaMAXIMA CAPTACION O2 SEXO M: 25% MAS

ENTRENAMIENTO: 20%IDIOSINCRASIA: 2X NORMAL

FATIGA:-CENTRAL-POTENCIAL DE ACCION NERVIOSO-POTENCIAL ACCION MUSCULAR-PLACA NEUROMUSCULAR-ALTERACION ELECTROLITICA-DEFICIT ENETGETICO

METABOLISMO DEL M ESTRIADO

50% VO2MAX

UMBRAL LACTATO: Inicio produccion Ac Lactico80%VO2MAX

MUSCULO-ACUMULO LACTATO-ACUMULO K+ EXTRACELULAR-AGOTAMIENTO GLUCOGENO MUSCULAR

CELULAS EN SERIE: -SINAPSIS QUIMICAS-DISCO INTERCALAR

FUNCION: -MECANICA-QUIMICA:ATP, IONES

AURICULARSINCITIO

VENTRICULAR

MUSCULO CARDIACO

MUSCULO CARDIACO

INap

ICa++

ICa++

IKCa++INat

INap

IKCa++

C MARCAPASO C CONTRACTIL

ACOPLAMIENTO: + Cai++ RS + TT Cai

++ TROPONINA IGUAL M ESQ

NUCLEO UNICOCELULAS POTENCIALES LENTOS:250ms NERVIOSO

AUTORRITMICAS: CONTROL: HUMORAL

SA:75 LPMMARCAPASO: AV:50 LPM

V:30 LPM

SUMACIONNO HAY Cai

++ SENSIBILIDAD DE LA “TROPONINAS” AL Cai++

RECLUTAMIENTO

MARCAPASOSTIPOS CONDUCTORAS

CONTRACTILES

MARCAPASO:20µSIN MIOFIBRILLAS

CONDUCTORAS; 200µPOCAS MIOFIBBRILLAS

CONTRACILES:100µMIOFIBRILLAS 50%MITOCONDRIAS 30%RETICULO SARCOPLASMICOTUBULOS TR GRANDES

PROPIEDADES DE LA FIBRA MUSCULAR CARDIACA

PA LENTOS-AURICULA:200ms-VENTRICULO: 300ms

PERIODO REFRACTARIO-ABSOLUTO:250ms-RELATIVO: 50ms

TIENEN MENOR:-ACORTAMIENTO: 70% Lo

-FUERZA DE CONTRACCION

FUERZA VELOCIDAD ACORTAMIENTO

LONGITUD: LEY DE FRANK-STARLING: MAXIMA LONG MAXIMA LIBERACION DE Ca++

REGULACION SENSIBILIDAD AL Ca++

DE LA (+): Na,Dig,Xant,Temperatura

FUERZA DE INOTROPISMOCONTRACCION (-): Ach, K+, Antagonistas del Ca++

CONTRACTILIDAD Efecto escalera

FRECUENCIA ASISTOLE Potenciación Pos

EXTRASISTOLE

ACOPLAMIENTO>>Cai

++R Sarcoplasmico Cai++ TROPONINAIgual que Mus ESQ

α1 (+)Ca++

S:NA β1(+)Ca++

β β2(+)Ca++

VEGETATIVO α1 (-)Ca++

P:Ach α1 (+)K+

(+) SIMPATICO – DIGITAL – XANTINASINOTROPISMO

(-) P-SIMPATICO – ANTAGONISTAS DEL Ca++

60 l/m

120 l/m

240 l/m

FRECUENCIA CARDIACAMUCHOS PA ACUMULO Ca++

TETANOS1 PA RECAPTACION Ca++

NO TETANOS

MUSCULO LISO: TIPOSUNITARIO: VISCERAL, SINCITIAL: INTESTINO, VASOS, GENITO-URINARIOMULTIPLE: MUSCULOS CILIARES, MUSCULO PILOSO

MULTIPLE: INERVACION INDIVIDUALSIN UNIONESCONTROL NERVIOSOCONTRACCION INDIVIDUAL

UNITARIO: INERVACION ESCASAUNIONES PROFUSASCONTROL HUMORALCONTRACCION CONJUNTA

MUSCULO LISO: CONTROL NERVIOSO Y HUMORALFIBRAS PEQUEÑAS NERVIO: VARICOSIDADESNO HAY SINAPSIS: UNION DIFUSA

MUSCULO: RECEPTORES DISPERSOS

MECANICAS MUSCULOSUNIONES INTERCELULARES VARIAN

ELECTROQUIMICAS ESTADO FUNCIONAL: UTERO

-NO TIENEN SARCOMEROS: DISTRIBUCION DIFERENTE ACTINA Y MIOSINA-NO TIENEN TUBULO TRANSVERSO: -NO TIENEN RETICULO SARCOPLASMICO: TIENEN CAVEOLOS

CONTRACCIONES: LENTAS, PROLONGADAS, FUERTES, BAJO CONSUMO ENERGETICO

ACTINA ESTRIADO 1/2 CONTRACTILES RELACION A/M

PROTEINAS MIOSINA LISO 1/16 REGULADORAS: TROPOMIOSINA, LEIOTONINA. CALMODULINA ESTRUCTURALES: FILAMENTOS INTERMEDIOS: VINCULINA, DESMINA

MUSCULO LISOCONTRACCION

MIOSIN FOSFATASA (-)

Cai+++ CALMODULINAACTIVA MIOSINKINASA ACTIV MIOSINA UNION ACTINA

NERVIOSARITMO ELECTRICO DE BASE: ONDA LENTA:10/min REGULACION METABOLICACONTRACCION POR ESTIRAMIENTO: RESPUESTA MIOGENICA INTRINSECA BOMBA Na+/K+

RELAJACION POR ESTIRAMIENTO: ESTOMAGO, VEJIGA, UTERO CONDUCTANCIA Na+

FENOMENO “CERROJO”: CONTRACCION SOSTENIDA EN EL TIEMPO CON BAJO CONSUMO ENERGETICO

M LISO ELECTRICA QUIMICA

EXCITACIÓN-CONTRACCION MECANICA FACTORES LOCALES MARCAPASOACOPLAMIENTO: MIOSIN FOSFATASA

(-)+ Cai

+++ CALMODULINAACTIVACION MIOSINKINASA ACTIVACION MIOSINA UNION ACTINA

ELECTRICO: PA

INTRINSECOS: ACH, NA NTs

QUIMICO EXTRINSECOS: HIS,5HT HORMONAS: VASOPRESINA, ANGIOTENSINA FAC. QUIMICO TISULARES: +O2, +CO2,+H+,+AC LACTICO

VOLTAJE

Cae++

QUIMICO

ORIGEN Cai++

VOLTAJECaRS

++

IP3

EXCITADOR α DOBLE INERVACION S/P

SIMPATICO INHIBIDORINERVACION β : INHIBIDOR ANTAGONISTAS S/P

PARASIMPATICO: EXCITADOR

+ Cai++

CARACTERISTICAS DE LOS TEJIDOS MUSCULARES  Esquelético Liso CardiacoDimensiones      Longitud Hasta 30 cm 30-200mm 50-100 mmDiámetro 10-100 mm 3-6 mm 14 mm

Localización principal

Músculo esquelético Pared de los órganos huecos

Pared del corazón

Función principal Movimiento de los huesos, mantener la postura

Movimiento de las paredes de los órganos huecos; peristalsis

Bomba cardiaca

Características celulares Estrias Presentes Ausentes PresentesNúcleo Múltiples Único UnicoCaracterísticas diferenciales

Túbulos transversos bien desarrollados

Ausencia de túbulos transversos

Túbulos transversos bien desarrollados. Discos intercalares

Control Voluntario Involuntario InvoluntarioContracción Contracción y relajación

rápidasContracción y relajación lentas; autoestimulación: autorritmicidad

La red de fibras se contrae como una unidad. Autoestimulación : ritmicidad; permanece refractario hasta que acaba la contracción

COMPARACION ENTRE LOS DISTINTOS TIPOS DE MUSCULO  Esquelético Cardíaco LisoMecanismo de excitación

Transmisión neuromuscular

Potenciales marcapasoDespolarización electrotónica por las uniones intimas

Transmisión sináptica Receptores hormonales Acoplamiento eléctricoPotenciales marcapaso

Actividad Eléctrica

Potencial de acción en punta

Potencial de acción en meseta

Potencial de acción en punta y en meseta, Ondas lentas

Sensor Ca++ Troponina Troponina Calmodulina

Acoplamiento Canales Ca++ tipo L (receptor DHP) en los túbulos T que se acoplan al receptor de rianodina en el RS para liberar Ca++

El Ca++ entra por canales tipo L (receptor DHP) y produce liberación de Ca++ del RS

Ca++ del RS liberado por IP3 y receptores sensibles al Ca++

procedente de almacenes controlados por el Ca++

Fin de la contracción

Hidrólisis de la Ach Repolarización Miosin fofatasa

Duración 20-200ms 200-400ms 200ms-sostenida

Regulación de la fuerza

Sumación y reclutamiento Entrada de Ca++ Balance entre MKCL fosfo/defoforilación

Metabolismo Oxidativo, Glicolitico Oxidativo Oxidativo

MOTILIDAD CELULAR

ORGANELASCILIOS, MICROVILLITRANSPORTE INTRACELULAR

MEMBRANAMOVIMIENTOS AMEBOIDEOSFAGOCITOSIS/PINOCITOSISDIVISION CELULAR

MOTILIDAD CELULAR

MOTILIDAD CELULAR

MOTILIDAD CELULAR

MOTILIDAD CELULAR

FODRINA: Microvilli VILLINA: Redes

FILAMENTOS: ACTINA + ESPECTRINA: G Rojos +MIOSINA+Ca++

TROPOMIOSINA: Filamentos FIMBRINA: Haces

FILAMINA: Haces

CINESINA

MICROTUBULOS: TUBULINA +DINEINA

MOTILIDAD CELULAR

MICROFILAMENTOS Φ nm

FINOS 5 ACTINA INTERMEDIOS 8 CITOESQUELETO GRUESOS 10 MIOSINAMICROTUBULOS 25 TUBULINA α β

TUBULO: 13 POLIMEROS TUBULINACILIO: 2 TUBULOS+13 TUBULOS