Liceo de Niñas Profesoras de Biología: Sra. Vivian Toro A.Gabriela Mistral La Serena

CÉLULAS NERVIOSAS

El sistema nervioso esta formado por células muy especializadas: Neuronas y Células gliales, las que constituyen el tejido nervioso.

En el tejido nervioso se organizan vías nerviosas, nervios, tractos, y estructuras nerviosas, como los núcleos y ganglios, capas o láminas de células nerviosas, formados por la acumulación de neuronas.

Durante años se pensó que la teoría celular no se aplicaba al cerebro. Camilo Golgi desarrolló una técnica que permite teñir toda la neurona. Esta técnica fue utilizada por Santiago Ramón y Cajal para examinar detalladamente la estructura de las células nerviosas de numerosos organismos, incluyendo a la especie humana Sus observaciones mostraron que las neuronas son las unidades básicas de señalización en el cerebro y que cada neurona es una célula discreta, de cuyo cuerpo emergen numerosas prolongaciones, las dendritas y el axón. De sus estudios también derivaron otros dos principios:1) La polaridad funcional, es decir, que el impulso nervioso fluye en sólo una dirección desde los sitios donde se recibe el estímulo (dendritas) hacia la terminal presináptica.2) Conectividad específica, es decir, que las células nerviosas no se conectan indiscriminadamente unas con otras formando redes al azar, sino que establecen conexiones específicas en sitios precisos y especializados de contacto sináptico, con sólo algunas neuronas postsinápticas.

LA NEURONA

La neurona es la célula nerviosa, derivada del neuroblasto.Es la unidad funcional del sistema nervioso pues sirve de eslabón comunicante entre receptores y efectores, a través de fibras nerviosas.Son las más características y más estudiadas por la relación de sus propiedades con las funciones del sistema nervioso. Existen en enorme número 100 000 * 106, 100 billones. Funcionalmente polarizadas. Esto es, reciben información por uno de sus extremos, dendrítico y la entregan por otro, extremo axónico. Tienen una enorme capacidad de comunicarse con otras células, especialmente con otras neuronas. Una neurona está compuesta por:

Las dendritas El cuerpo celular o soma El axón

El cuerpo neuronal se encuentra rodeado de una membrana de alrededor de 7.5 nm de grosor, la membrana plasmática. El citoplasma neuronal presenta una serie de sistemas membranosos (núcleo, retículo endoplasmático o cuerpos de Nissi, sistema de Golgi) que constituyen organelos y que, a pesar de estar conectados entre sí, tienen características enzimáticas específicas. En él se encuentran, además, otros componentes como los lisosomas, gránulos de lipofucsina, mitocondrias, vesículas y complejos vesiculares, neurofilamentos, neurotúbulos y ribosomas.

Las dendritas y el axón constituyen los procesos neuronales.

Las dendritas nacen del soma o cuerpo neuronal y pueden ser muy abundantes y ramificadas. Son las que reciben la información.

El axón nace del soma, en la región del montículo axónico, que se continúa con el segmento inicial del axón que es donde se generan los potenciales de acción.

El axón suele tener múltiples terminaciones llamadas "botones terminales", que se encuentran en proximidad con las dendritas o en el cuerpo de otra neurona. La separación entre el axón de una neurona y las dendritas o el cuerpo de otra, es del orden de 0,02 micras.

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Esta relación existente entre el axón de una neurona y las dendritas de otra se llama "sinapsis".

Los axones pueden ser muy cortos o alcanzar longitudes de más de un metro. En algunas regiones, el axón emite una "colateral" (una ramificación) que va a inervar una

neurona vecina (por, ejemplo la interneurona de Renshaw) o vuelve a la región del soma, colateral recurrente.

Los axones de las neuronas que se encuentran fuera del sistema nervioso central están recubiertos por una vaina de mielina que esta formada por capas de lípidos y proteínas producidas por las células de Shwann. La vaina de mielina envuelve al axón excepto en los nodos de Ranvier, que son espacios situados entre las vainas de mielina que se encuentran separadas entre sí por 1 mm de distancia. Los axones de las neuronas del sistema nervioso central, también tienen mielina pero es producida por células llamadas oligodendrocitos

TIPOS DE NEURONAS

Desde las primeras descripciones de la organización celular del tejido nervioso (Cajal) se distinguieron neuronas de axón corto y neuronas de axón largo. Las primeras, que inervan regiones vecinas corresponden a las actuales interneuronas. Las segundas que comunican regiones separadas y alejadas dentro del tejido nervioso y del organismo ahora se denominan neuronas de proyección. Los criterios que han predominado para clasificar a las neuronas son, el número de sus proyecciones, la forma de cuerpo, su función.

SABIAS QUE… El sistema nervioso humano tiene 10 elevado a 11 neuronas (1011 ). Cada una de ellas puede estar conectada con otras 10000. Las neuronas son células muy vulnerables; la falta de oxígeno durante un tiempo superior a tres minutos puede llegar a destruirlas. Además, son incapaces de reproducirse, a diferencia de las del resto del organismo; a sí pues, a partir de los 20 años empezamos a perder unas 50000 neuronas diarias, que nunca serán reemplazadas.CLASIFICACIÓN DE LOS TIPOS DE NEURONAS

Según tipo o calidad de las prolongaciones que posee:

Homopodas: todas las prolongaciones son iguales axones y dendritas. Dentro de la economía humana se discute si existen neuronas que posean solamente prolongaciones dendríticas, pero, si hay de las que posean solo axones. Ej. Células pseudounipolares de los ganglios raquídeos, bipolares e la retina.

Heteropodas: las neuronas poseen tanto prolongaciones axónicas como dendríticas. Ej. Células Purkinje cerebelo, motoneuronas de la astas anteriores de la médula.

Liceo G. Mistral Profesoras: Vivian Toro ALa Serena Sylvana González S.Según el número y la distribución de sus prolongaciones,

Apolares: Células nerviosas redondas que no tienen prolongaciones. No existen.

Bipolares: que además del axón tienen sólo una dendrita; se las encuentra asociadas a receptores en la retina y en la mucosa olfatoria

Seudo-unipolares: desde las que nace sólo una prolongación que se bifurca y se comporta funcionalmente cono un axón salvo en sus extremos ramificados en que la rama periférica reciben señales y funcionan como dendritas y transmiten el impulso sin que este pase por el soma neuronal; es el caso de las neuronas sensitivas espinales

Multipolares: Desde las que, además del axón, nacen desde dos a más de mil dendritas lo que les permite recibir terminales axónicos desde múltiples neuronas distintas. La mayoría de las neuronas son de este tipo. Un caso extremo do lo constituye la célula de Purkinje que recibe más de 200.000 terminales nerviosos.

Según forma del pericarión

Globosas: Su cuerpo es de forma redonda. Se pueden encontrar en los ganglios raquídeos sensitivos (neuronas homopodas pseudounipolares) o en los ganglios neurovegetativos (neuronas heteropodas multipolares)

Piramidales: cuerpo celular de forma triangulas. Neuronas multipolares de la corteza cerebral motora.

Estrelladas: con cuerpo celular en forma estrellada por sus múltiples prolongaciones dendríticas en todas direcciones. Ej. Motoneuronas de las astas anteriores de l médula ósea.

Piriformes: posee un cuerpo con una porción redondeada y otra alargada dada por la emergencia de un grueso tronco dendrítico. Ej. Células de Purkinje del cerebelo.

Según la longitud del axón:

Golgi tipo I, Son neuronas que presentan axones largos, incluyen a las neuronas que contribuyen a la formación de los nervios periféricos y aquellos cuyos axones forman los fascículos de SNC.

Golgi tipo II, su axón es corto y se ramifica en las inmediaciones del pericarión, son numerosas en el cerebro, cerebelo, retina, etc.

De acuerdo a su función específica (a lo que hacen), hay tres tipos de neuronas:

1.- Neuronas sensoriales o aferentes:Son receptoras, conducen la información o impulso nervioso al sistema nerviosocentral.

2.- Motoras o eferentes:Son las emisoras y llevan la respuesta u orden desde el sistema nervioso central hastalos efectores (músculos, glándulas, órganos, etc.).

3.- Interneuronas:Unen a dos o más neuronas.

Existen muchas diferencias entre axones y dendritas:Axones Dendritas

LLevan información desde el soma. Superficie lisa. Usualmente un axón por célula. Sin ribosomas. Pueden tener mielina. Se ramifican lejos del soma.

Llevan información hacia el soma. Supercie rugosa (espinas dendríticas). Generalmente varias dendritas por

neurona. Tienen ribosomas. Sin aislamiento mielínico Se ramifican cerca al soma

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MÉDULA ESPINAL

Otro de los puntos importantes es detallar la estructura y anatomía de la médula espinal: La médula espinal constituye sólo el 2% del sistema nervioso central y representa el primer nivel de integración del sistema nervioso. Ella actúa como centro integrador de los impulsos nerviosos para las respuestas reflejas, y como vía de conducción para los impulsos que van hacia el encéfalo y los que envía el encéfalo hacia los efectores.

La médula espinal es una estructura larga y cilíndrica, aplanada un poco en sentido anteroposterior, ubicada dentro del conducto raquídeo de la columna vertebral. Se extiende desde el agujero occipital, donde se continúa con el bulbo raquídeo, hasta el borde inferior de la primera vértebra lumbar, alcanzando una longitud de aproximadamente 45 cm en el hombre y 43cm en la mujer, en comparación con la columna vertebral que mide 70 cm.

. La médula espinal es una estructura continua, revestida por las meninges, no segmentadas. Sin embargo, los 31 pares de nervios espinales producen una segmentación externa, dividiendo a los segmentos medulares en 8 cervicales, 12 torácicos, 5 lumbares, 5 sacros y 1 coccigeo. Hasta el tercer mes de vida fetal, la médula espinal ocupa el conducto raquideo en su totalidad, pasado este periodo, el crecimiento de la columna vertebral excede al de la médula espinal, para finalmente ocupar en el adulto sólo los dos tercios superiores del conducto, hasta aproximadamente las vértebras L1 y L2. Esto trae como consecuencia un desfase entre las emergencias de los nervios espinales y sus respectivos agujeros intervertebrales, es así, como el primer nervio cervical emerge entre el atlas y el occipital y la octava raíz cervical sale por el agujero intervertebral entre la C7 y T1. Todos los otros nervios espinales emergen por los agujeros intervertebrales situados por debajo de la vértebra de su mismo número.

A pesar de que la médula espinal es una estructura simétrica, su diámetro no es uniforme. Presenta dos engrosamientos o intumescencias, uno cervical y uno lumbar, originados por las fibras que inervan a las extremidades superiores e inferiores, respectivamente. El engrosamiento cervical, que comprenden los cuatro segmentos cervicales inferiores y el primero torácico, da origen a las raíces que forman el plexo branquial. El engrosamiento lumbar da origen a las fibras que forman el plexo lumbar (L1 y L4) y el plexo sacro (L4 a S2). En sentido caudal al engrosamiento lumbar, la médula espinal presenta una terminación cónica formada por segmentos sacros denominada cono medular o conus medullaris. Una condensación de la piamadre se extiende caudalmente desde el cono medular para formar el fillum terminale. El gran número de raíces lumbosacras que rodean al filum terminale reciben el nombre de cauda equina o cola de caballo. Los segmentos medulares varían tanto en diámetro transversal como en longitudinal. Los segmentos torácicos tienen la mayor longitud, mientras que la mínima corresponde a los sacros.

TOPOGRAFÍA GENERAL

Al eliminar las meninges, la médula espinal presenta en su superficie una serie de surcos longitudinales. En la cara anterior se observa un profundo surco medio anterior, que penetra en la médula unos 3mm. Sobre la carea posterior se encuentra el surco medio posterior, menos profundo y que se continúa en una delicada separación glial, el tabique

REFLEJOS MEDULARES

Para estudiar los reflejos controlados por la médula espinal, considere como ejemplo la respuesta que se da cuando, inadvertidamente, la mano toca un objeto caliente.

La estimulación de los receptores del dolor en la piel genera impulsos nerviosos, que son conducidos hacia a médula por las neuronas sensitivas de un nervio raquídeo. Los cuerpos de esas neuronas forman un ganglio espinal, situado muy ceca de la médula. El término “Ganglio” se aplica, en general, a un conglomerado de neuronas localizado fuera del sistema nervioso central. Cada neurona del ganglio espinal es unipolar, o sea tiene una prolongación única que, a corta distancia del soma, se bifurca en una rama periférica, asociada a un receptor, y una rama central que contribuye a estructurar la raíz posterior del sistema raquídeo. Como integrante de la raíz posterior, la rama central de la neurona sensitiva penetra en el “asta posterior” de la sustancia gris medular y allí se relaciona sinápticamente con una neurona de asociación. El cuerpo de la neurona de asociación, ubicado en el asta posterior, proyecta su axón al “asta anterior” de la sustancia gris, donde están concentradas las neuronas motoras o motoneuronas. Los axones de las motoneuronas

Liceo G. Mistral Profesoras: Vivian Toro ALa Serena Sylvana González S.salen d la médula formando parte de la raíz posterior para constituir, en definitiva, el nervio raquídeo. Los impulsos conducidos por las fibras motores del nervio raquídeo llegan hasta los músculos flexores del brazo y determinan su contracción. Así, sin intervención de la voluntad y de la conciencia, la persona aleja la mano del objeto caliente que proporcionó el estímulo para esta reacción.

Fig 2: Diagrama de un arco reflejo típico

Caso todos los reflejos medulares son, como el del ejemplo, polisinapticos, vale decir, entre las neuronas aferentes (sensitivas) y eferentes (motoras) existe una o más neuronas intercaladas. La única excepción es el “reflejo rotuliano patelar “: si se cruza una pierna sobre la otra de modo que ella cuelga libremente, un golpe rápido sobre el tendón rotuliano, por debajo de la rótula, produce la contracción del músculo (cuadríceps) del muslo y la pierna se extiende bruscamente.

Este ´” Reflejo de extensión y estiramiento” es monosináptico, porque su arco reflejo consta solo de una neurona aferente y otra eferente, sin neuronas de asociación. Los demás reflejos de extensión son polisinápticos y tienen mucha importancia en la conservación de la tonicidad muscular, esto es, el estado de semicontracción que presentan normalmente los músculos. La tonicidad desaparece si se lesiona el centro del reflejo de extensión o si se corta la rama aferente o eferente del arco respectivo. En tal caso, el músculo queda incapacitado para ejercer su actividad en el organismo.

El ejemplo más dramático es la parálisis infantil que destruye las neuronas del asta anterior, determinando la pérdida de tonicidad en los músculos comprometidos por la enfermedad. Numerosos trastornos orgánicos se manifiestan con alteraciones del tono muscular, lo que explica la práctica medica de examinar cuidadosamente algunos reflejos de extensión, como el rotuliano.

ACCIÓN REFLEJA

Los reflejos son estímulos automáticas, y predecibles frente a cambios en el ambiente y que ayudan a mantener las condiciones de medio interno de nuestro organismo dentro de rasgos normales. Ciertamente somos más conscientes de los reflejos somáticos que implican la contracción del músculos esquelético, sin embargo, constantemente ocurren reflejos viscerales que son autónomos y suelen no ser recibidos de manera consiente, como la contracción de un músculo liso del intestino delgado, por ejemplo.

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Componentes de un arco reflejo

La ruta seguida por los impulsos nerviosos, desde su origen en una neurona hasta su llegada a otra parte del cuerpo, constituye un circuito neuronal específico. El circuito mas simple se denomina ARCO REFLEJO y constituye la unidad básica de la actividad nerviosa integrada, debido a que en él pueden todos los elementos básicos de la función del sistema nervioso.

Las vías neuronales dirigen el comportamiento la mayoría de conductas están controladas mediante vías que van desde neuronas hacia músculos, compuestos de cuatro elementos.

1. Neuronas sensitivas: responden a un estimulo, ya sea que provengan del interior o del exterior del cuerpo.

2. Neuronas de asociación: “deciden” que hacer , basándose en la entrada de información que provienen de muchas neuronas sensitiva, recuerdos almacenados, estados emocionales u otros factores.

3. Neuronas motoras: reciben instrucciones a partir de neuronas de asociación y activan músculos o glándulas.

4. Efectores: son generalmente músculos o glándulas que realizan la conducta o el comportamiento u otra respuesta dirigida por el sistema nerviosa.

LAS CÉLULAS GLIALES:

Son 10-50 veces más numerosas que las neuronas y las rodean. Presentan ramificaciones, a veces muy escasas, y cortas que se unen a un cuerpo

pequeño. Aunque no se las considera esenciales para el procesamiento y conducción de la

información se les atribuye funciones muy importantes para el trabajo neuronal: Soporte mecánico y aislamiento de las neuronas.

Ellas aíslan el axón, sin impedir el proceso de autogeneración del potencial de acción, con lo que se logra acelerar la velocidad de propagación de esta señal.

Mantienen la constancia del microambiente neuronal, eliminando exceso de neurotransmisores y/o de sus metabolitos y de iones Guían el desarrollo de las neuronas y parecen cumplir funciones nutritivas para este tipo de células.

TIPOS DE CELULAS GLIALES

Se han distinguido dos tipos de células gliales: las de la microglía y las de la macroglía. Las primeras son, en realidad, glóbulos blancos (fagocitos) que aparecen en condiciones de daño o de enfermedades del tejido nervioso.

Las siguientes son los tipos de células de la macroglía que se consideran: Los oligodendrocitos, en el sistema nervioso central, y las células de Schwan, en el periferia. Presentan cuerpos celulares pequeños con escasos procesos celulares. Esta variedad de células son las encargadas de la mielinización. Los astrocitos, tienen un cuerpo de forma irregular, presentan numerosos procesos celulares, alargados y los cuales terminan en un pié terminal. Este se adosa a algunas de las estructuras neuronales o sobre capilares sanguíneos. Los pies que terminan sobre elementos nerviosos configuran una estructura, la membrana glial o vaina limitante. Los que terminan sobre las células endoteliales de los capilares sanguíneos forman uniones en hendidura (tight junctions) y forman, en algunas regiones del sistema nervioso central una barrera impermeable, la barrera hemato-encefálica.

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A TRABAJAR...

Con el desarrollo de esta guía lograrás: Saber y entender que:

Las neuronas son células especializadas que permiten la comunicación casi inmediata de diferentes puntos del organismo.

Las neuronas poseen propiedades estructurales y funcionales que permiten conducir impulsos eléctricos a gran velocidad (1 a 100 metros/segundo) e integrar la actividad de muchas neuronas.

La estructura y función de la médula espinal. Existen otras células que integran el sistema nervioso

Y mejorarás tus habilidades para: Elaborar y sintetizar conceptos. Razonar, inferir y hacer conjeturas, en base a conocimientos previos y problemas. Interpretar gráficos, fotografías, dibujos y esquemas funcionales.

INSTRUCCIONES: Reúnete con tu grupo de trabajo y desarrolla cada una de las actividades propuestas en la guía. Respeta los tiempos asignados para cada actividad.

INTEGRANTES ROL1.2.3.4.

Actividad 1 (individual): Lee y analiza el texto de tu guía. (15 minutos)

Actividad 5: Observa el esquema de una neurona tipo y reconoce sus partes, ubicando el número correspondiente de la estructura sobre l línea punteada del nombre del concepto correspondiente.

------ Dendritas ------ Botones terminales

------ Cuerpo celular

------ Aparato de Golgi

------ Mitocondria

------ Axón mielínico

------ Célula de Schwan

------ Nódulo de Ranvier

------ Colateral del axón

------ Núcleo

------ Telodendron o axón

------ Cono axónico

------ Cuerpos de Nissl

Liceo G. Mistral Profesoras: Vivian Toro ALa Serena Sylvana González S.ACTIVIDAD 3:Observa y analiza los siguientes tipos de neuronas y reconoce los elementos comunes entre ellas.

1. Escribe tu respuesta en el cuadro

2. Observa el esquema anterior y clasifica las neuronas de acuerdo a: forma del pericarión, número de prolongaciones, tipo y calidad de la prolongación, tamaño del axón.

MÉDULA ESPINAL

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Actividad 3: Observa el siguiente esquema:a.- Rotula el esquema de médula espinal.b.- Contesta las preguntas basándote en la información del esquema y tu guía.

1

2

3

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1. Señale como están orientados los cuerpos celulares (somas) y las prolongaciones neuronales (axones).

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2. ¿A qué se debe el color de la sustancia blanca? Fundamente.

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Actividad 6: Recorta y ordena los siguientes conceptos y construye un mapa conceptual, creando palabras de enlace. Recuerda que debes ordenar los conceptos en forma jerárquica y coherente.Pégalo en una hoja de oficio. (puedes agregar conceptos pero, no excluir uno de ellos)

DENDRITAS OLIGODENDROCITOS

BOTONES SINÁPTICO PROLONGACIÓN CILINDRICA AXÓN

ASTROCITOS VAINA DE MIELINA MICRÓGLIA

NODOS DE RANVIER CONECTIVIDAD ESPECÍFICA NEURONAS

EL IMPULSO NERVIOSO CÉLULAS DE SCHANN GLIALES

BARRERA HEMATOENCEFÁLICA SANTIAGO RAMÓN Y CAJAL

SISTEMA NERVIOSO CÉLULAS NERVIOSAS MIELÍNICO

CUERPOS DE NISSI DEFENSA TERMINALES NERVIOSO

MACROGLIA