Ok C 13- C14 CURS Kineto Activitatea Electrica a Celulei Neuronale

8/12/2019 Ok C 13- C14 CURS Kineto Activitatea Electrica a Celulei Neuronale

1/55

Activ i tatea elec tr ica a celu leineuronale


2/55


3/55

NEURONULeste unitatea celular structural i funcional aSN

STRUCTUR

- corpul celular - nucleul cu un nucleol

- citoplasma cu organite cel.comune ispecif.)

- prelungirile:dendritele - prelungirile scurte cu rol nrecepionarea impulsurilor nervoase(conducere celulipet)

axonul - prelungirea proeminenta unic aneuronului (conducerea impulsului estecelulifug, transportul materialului citosolic

anterograd sau retrograd)


4/55

sub actiunea unui stimul ia nastere in neuron un impuls nervoscondus sub forma unui pu ls de curent electr icde intensitatemica;

sensul de conducere este unic:

dendrite corp celular axon legatura dintre 2 neuroni se numeste sinapsa si se realizeaza

intre butonii terminali ai unui neuron (presinaptic) si dendritelesau corpul celular al altui neuron (postsinaptic);

nu exista un contact perfect intre cei 2 neuroni, intre careramane un spatiu numit fanta sinaptica la nivelul careiaimpulsul nervos este condus prin intermediul mediatoruluichimic;

in neuroni se gasesc organite specifice numite neurofibrile sicor usculi Nissl.

Neuroniicelule cu activitate bioelectricadin constitutia sistemului nervos


5/55

Axonul neuronal mielinizat

Cel mai specific element al celulei neuronale este prelungirea sa

- axonul (cel mai adesea acesta este imbracat in teaca demielina)


6/55

Teaca de mielina a axonului neuronal=izolator

electric pentru curentii ionici

Este un invelis albicios(lipido-proteic) segmentatin lungul axonului

formand celule Schwanndelimitate de nodurileRanvier

Protejeaza axonul

Izoleaza electric fibrelenervoase vecine

Sporeste viteza detransmisie a impulsuluineuronal

M


7/55

M e n zarea ce u e neurona ece u aSchwann

Celula Schwann este defactura mai specialadezvoltandu-se cu pornire

de la axolema(membrana axonala) siinfasurandu-se ulterior instraturi suprapuse.

Este modul specific demielinizare a axonilorneuronali din cadrulsistemului nervosperiferic.,


8/55

DezvoltareacelulelorSchwann:

Stadiulincipient

Stadiulmijlociu

Stadiul final


9/55

Nodurile Ranvier Sunt intreruperi in

teaca de mielinaseparand celuleSchwann adiacente.

In locurile respectivese intrerupe izolareaelectrica. Prinnodurile Ranvier se

poate realizatransportul ionic cheia activitatiielectrice a

neuronului. Acest mod deconducere intreruptaa fluxurilor de ioni senumeste conductiesaltatorie.


10/55

Celulele Schwanngenereaza teaca de

mielina (straturilecare pornesc de lacontactul cuaxolema si infasoara

axonul). Ultimul stratcontine nucleulcelulei Schwanncare, impreuna cu

ultimul strat decitoplasma in careeste situat, constituieneurilema.

Figure 11.5a-d


11/55

Axonul nemielinizat O celula Schwann inconjoara fibrele nervoase

(axonii) dar nu se infasoara si se extinde intr-unsingur strat. Poate cuprinde si mai mult de 15

axoni ai neuronilor vecini.


12/55

Axonii neuronilor din cadrul

sistemului nervos central

Sunt prezente si fibreneuronale mielinizate sinemielinizate.

Mielina este generata decelulele numiteoligodendrocite ca inimaginea alaturata.

Nodurile Ranvier intrerupteaca de mielina la distantesemnificativ mai mari decatin sistemul nervos periferic.

Nu mai exista neurilema.

POTENIA U DE REPAUS (PR) di i


13/55

POTENIALUL DE REPAUS (PR)din neuroni reprezint diferena de potenial ntre suprafaa

intern (electric negativ) i suprafaa extern(electric pozitiv) a membranei neuronale n condiii

de repaus funcional valoarea - 60 mV - 90 mV cauze repartiia neuniform a ionilor de o parte i

de alta a membranei permeabilitatea selectiv a membranei ( K+ > Na+)

prezena ATP-azei Na+/ K+

K+

Na++ + + + + +

+ +

+++

+

nregistr repot ni luluide rep us

POTENIALUL DE REPAUS

extracelular

membrana

celularintracelular

Canale ionice (pt K+ si Na+) si pompe ionice (ATP-aza Na+/K+)


14/55

se realizeaz prin stimularea unei zone limitate a

membranei celulare cu un stimul subliminar si semanifestprin:depolarizare- influx de ioni de Na+sau Ca2+hiperpolar izare- cretereaefluxului de K+

- influx de Cl- Caracteristicile stimularilor subliminare:

sunt gradate - stimuli mai puternici determin odepolarizare mai mare

sensumeaztemporo-spaial dac prin nsumare ating un nivel critic (prag)

echivaleaza un stimul supraliminar si la nivelulconului axonal va fi generat un potenial de aciunepropagat

POTENIALUL LOCAL starea bioelectrica acelulei neuronale in lipsa actiunii unui stimul


15/55

axon

-65 mV

Stimul slab Stimul puternic

Potentialul local are oamplitudine cu atat maimare cu cat este maiintens stimulul subliminar

Propagarea potentialuluilocal in lungul axonului

neuronal se face cuamortizare progresiva (cudecrement)


16/55

POTENIALULDE ACIUNENEURONAL (PA)

Reprezintactivitatea electrica a membranei axonale in urmareceptarii unui stimul supraliminar (peste pragul deexcitabilitate a neuronului)= inversarea rapid i completreversibil a polaritiimembranei neuronale, care devineelectric pozitivla interior ielectric negativla exterior

Fazele PA:

perioada de laten = 0,1 ms

depolarizarea - pn la +30 mV prin influx de Na+canale rapide voltaj dependente

repolarizarea - revenire la valoarea potenialului derepaus prin sistarea influxului ionilor de Na+ si prinefluxul ionilor de K+

postpotenialul pozitiv - restabilirea echilibrului ionicprin activarea transportului ionic activ (activarea ATP -azei Na+/K+)


17/55


18/55

* Toate potenialele de aciune (induse de stimuli cedepasesc valoarea de prag) au amplitudine constant

dependentde proprietilemembranei celulare

Potenialul prag

Vm

moderat puternic Difer de potenialele localeslab

Intensitatea stimulului este codificat n funcie de frecvenpotenialelor de aciune

-65

0

Vm


19/55

Stimuldepolarizant

chimicelectric

Potenial local

Deschiderea canalelor de Na+ voltaj-dependentedepolarizare localizat (prepotenialul)

Atingerea potenialului pragdeschiderea altorcan. de Na+influx de Na+(depolarizare)

Canalele de Na+sunt rapid inactivate oprind influxul de Na+

Canalele de K+

voltaj dependente se deschid, eflux de K+

(repolarizare)Canalele de K+ se nchid, potenialul revenind la valoarea de repaus Vm

Restabilirea echilibrului ionic pompa Na+/K+

Principalele fenomene electrice ce reprezintamanifestarile de bioelectricitate ale celulei neuronale


20/55

PERIOADELE EXCITABILITII NEURONULUI

Perioada refractar absolut cuprinde faza de depolarizare i o parte din

repolarizare

neuronul nu rspunde la ali stimuli

importan funcional fixeaz un maxim defrecven a impulsului nervos

Perioada refractar relativ

Perioada receptiv optimal


21/55

POTENIALUL DE ACIUNE

T

T POTENIALUL PRAG

ENa

EK

Vm

+60

-65

-85

sSTIMULUL

s

1

1

2

23

3

SPIKE

4

4

5

5

6 POTENIALUL DE REPAUS

6

PERIOADA REFRACTARABSOLUT

PERIOADA REFRACTARRELATIV

REPOLARIZAREA

POSTPOTENIAL POZITIV

PREPOTENIALUL

DEPOLARIZAREA


22/55

CONDUCEREA POTENIALULUI DE ACIUNE N FIBRELENERVOASE

n fib rele nervoase nem ielin izate depolarizarea unei zone membranare produce

activarea canalelor de Na+adiacente PA se propag - secvenial

- din aproape n aproape

- cu vitez mic n fib rele n ervoase m ielin izate

conducerea este saltator iede la un nod Ranvier la altul explicaia - densitatea foarte mare a canalelor de Na+la

nivelul nodurilor Ranvier

- teaca de mielinintreruptapermeab. amembr. internodale

viteza de conduceredepinde de: grosimea fibrei nervoase

distana dintre nodurile Ranvier


23/55

contains few or no Na+ channels

CONDUCEREA IMPULSULUI PRIN FIBRELENERVOASE MIELINICE


24/55

TRANSMITEREA SINAPTIC

DEFINIIE: procesul prin care cel. nervoase comunic ntre ele sau cu efectorii

(muchiul, glandele)

CLASIFICAREA SINAPSELOR:electrice

conducerea direct a curentului de la o celul la alta prinjonciuni specializate gap junctions canalul unei celule se unete cu canalul altei celule molec.

mici i ionii trec de la o celul la alta curentul electric poate trece la nivelul jonciunii gap n

ambele direcii se gsesc n retin i bulbul olfactiv


25/55

SINAPSA ELECTRIC


26/55

chimice structura - componenta presinaptic

- fanta sinaptic

- componenta postsinaptic secvena fenomenelor transmiterii sinaptice: invazia butonului sinaptic de ctre influxul nervos eliberarea mediatorului n fanta sinaptic propagarea transsinaptic a influxului nervos

- difuziune mediatorului chimic- aciunea med. chimic asupramembranei postsinaptice

- inactivarea mediatorului chimic

SINAPSA CHIMIC


27/55

SINAPSA CHIMIC


28/55

TIPURI DE RSPUNSURI SINAPTICE

Potenialul postsinaptic excitator

Potenialul postsinaptic inhibitor Potenialul de inhibiie presinaptic

Potenialul postsinaptic excitatorse poate realiza prin:

deschiderea canalelor de Na+ce permit unui numrmare de sarcini electrice pozitive s ptrund ncelulele postsinaptice

reducerea conductanei canalelor de Cl-sau/si K+

activarea metabolismului intern celular va cretenumrul receptorilor membranari excitatori sau vascdea numrul celor inhibitori


29/55

Potenialul postsinaptic inhibitorse poate produceprin:

deschiderea canalelor de Cl-ce va induce o

negativare rapid a interiorului celulei creterea conductanei ionilor de K+spre exterior, cu

efect hiperpolarizant

activarea unor enzime ce inhib funcii metabolice

celulare sau cresc numrul receptorilor sinapticiinhibitori

Potenialul de inhibiie presinaptic

se manifest la nivelul sinapselor axo-axonice de tip

excitator mediator GABA


30/55


31/55

TRANSMITORII SINAPTICI

TRANSMITORI CU ACIUNE RAPID

NEUROPEPTIDE

(TRANSMITORI CU ACIUNE LENT)


32/55

TRANSMITORII CU ACIUNE RAPID

sunt sintetizai n citosolulterminaiilor presinaptice

sunt stocai n vezicule

cuplarea cu receptorii postsinapticidetermin: conductanei pt. Na+excit. conductanei pt. K+/Cl-inhib.

rol: transmiterea semnalelor

senzoriale la creier transmiterea semnalelor motoare la

muchi

Clasa I Acetilcolina

Clasa II:Amine

Noradrenalina

Dopamina

Serotonina

Histamina

Clasa III:Aminoacizi

Acid gama-aminobutiric (GABA)

Glicina

Glutamat

Aspartat

Clasa IV Oxidul nitric (NO)

NEUROPEPTIDELE


33/55

NEUROPEPTIDELE(TRANSMITORII CU

ACIUNE LENT) se sintetizeaz n cantitatemic, numaila nivelulcorpului celular neuronal

sunt stocai n vezicule

sunt transportai n fluxulaxonal cu vitez mic

au aciuni mai prelungite: schimbri pe termen lung

a numrului de receptorineuronali

deschiderea saunchiderea pe termen lunga canalelor pentru anumiiioni

schimbarea numrului de

sinapse sau a dimensiuniisinapselor

Hormoni deeliberare

hipotalamici

TRH (Thyrotropin-releasing hormone)

LRH (Luteinising-releasing hormone)

Somatostatina

Peptidehipofizare

ACTH (Adrenocorticotropic hormone)

-Endorfina

Prolactina

Hormon luteinizant

Tirotropina

STH (Growth hormone)

Vasopresina

Oxitocina

Peptidecareacioneaz

pe intestini creier

Enkefalina

Substana P

Gastrina

ColecistokininaPolipeptidul intestinal vasoactiv (VIP)

Factor de cretere nervoas

Neurotensin

Insulina

Glucagon


34/55

NEUROMODULATORI

sunt substane neuroactive neimplicate direct n procesultransmiterii sinaptice

pot aciona presinaptic modificnd cantitatea i durata eliberriineurotransmitorilor

la nivel postsinaptic modific sensibilitatea receptorilor pentrumediator

pot avea efecte moderatoare sau facilitatoare n funcie dereceptorul asupra cruia acioneaz

aciunile neuromodulatorilor cresc complexitatea procesriiinformaiei la nivelul fiecrui neuron

ntre neurotransmitor i neuromodulator nu exist o distincienet rolul lor este dependent de tipul de receptor asupra cruia

acioneaz


35/55

ACTIVITATEA REFLEX A SISTEMULUI NERVOS CENTRAL

ARCUL REFLEX ELEMENTAR SOMATIC

1. STRUCTURA ARCULUI REFLEX ELEMENTAR SOMATIC

2. TIPURI DE REFLEXE SOMATICE

ARCUL REFLEX ELEMENTAR VEGETATIV

1. STRUCTURA ARCULUI REFLEX ELEMENTAR VEGETATIV

2. MEDIATORII CHIMICI EXTRANEVRAXIALI AI SISTEMULUINERVOS VEGETATIV


36/55

ARCUL REFLEX ELEMENTAR SOMATIC

STRUCTURA ARCULUI REFLEX ELEMENTAR SOMATIC

1. Receptorii

2. Calea aferent

3. Centrii nervoi

4. Calea eferent

5. Organele efectoare

icalea aferent 3


37/55

neuron motor

efector

ARCREFLEX

MDUVASPINRII

sinapsareceptor

calea aferent1

3

4

STIMUL

RSPUNS

calea eferent


38/55

RECEPTORII DEFINIIE: sunt celule difereniate pentru detectarea i recepionarea variaiilor

energetice din int. sau din ext. organismului transform n impuls

nervos prag de excitabilitate diferit n funcie de: - aspectul structural

- extinderea suprafeeireceptoare

- intensitatea i duratastimulului

CLASIFICARE(n fc.de natura excitantului): mecanoreceptori termoreceptori fotoreceptori

chemoreceptori interoceptori (visceroceptori) proprioceptori (corpusculii tendinoi Golgi, fusurile neuro-

musculare)


39/55

RECEPTORII

TRANSFORMAREA INFORMAIILOR SPECIFICE N IMPULS NERVOS:

producer unui potenial generator: efectul mecanic sau chimic al stimulului asupra terminaiei

nervoase liberemodif. permeab. membr. celulare pentru diferiiionidepolarizarea membr. care se propag pn la primul nodRanvier genereazPA

producerea unui potenial de receptor- prin fenomene electrice i chimice de depolarizare membranar- se comport ca un electrod de stimul.excit. termin. nerv.senzitive din jur

- amplitudinea potenialului este direct proporional cuintensitatea stimulului

- durata relativ mareapariia unor PA repetate la nivelulterminaiei nervoase


40/55

CALEA AFERENT prelungiri dendritice i axonice ale neuronilor senzitivi asigur

conducerea ascendent a informaiilor de la nivelul receptorilorspecifici spre centrii nervoi refleci

fibrele spinale au prelungiri axonale:- scurte nchid arc. reflex la niv. medular- lungi, de asociaie, ascendente sau descendente realiz.

cordoanelede conducere spino-talamo-corticale

transmiterea impulsului nervos spre centrii refleci se realizeazprin:- fibrele mielinice - saltatoriu, cu vitez mare de conducere- fibrele amielinice - din aproape n aproape, cu vitez de cond.

stimulii subliminari - pot atinge pragul de excitaie prin fenomene desumaie temporo-spaial

la nivelul sinapselor interneuronale fenomene de inhibare, filtrare iamplificare a aferenelor senzitivo-senzoriale cauzate de:- modalitile de articulare a terminaiilor presinaptice cu cele

postsinaptice (convergen, divergen, fen. de reverberaie)- eliberarea de med. chim. cu efect excit./inhib.n fanta sinaptic

CENTRUL REFLEX


41/55

CENTRUL REFLEX

localizareintranevraxial: mduva spinrii trunchiul cerebral centrii nervoi superiori

rol:- prelucrarea, integrarea i stocarea informaiileprimite pecile aferente

- elaborarea de reacii adecvate

clasif. arcurilor reflexe(n fc.de numrul neuronilorintercalari) arcuri reflexe directe, monosinaptice arcuri reflexe difuze, polisinaptice (segmentare i

intersegmentare)


42/55

procesul de prelucrare al informaiilor la nivel sinaptic:

o parte foarte mic din multitudinea de informaiispecifice sosite la nivelul centrului reflex este utilizatla generarea reaciei reflexe

restul de informaie este depozitat la nivelul releelorsinaptice ale arcului reflex

nlesnit de repetarea stimulrii senzitivo- senzoriale dup un numr de impulsuri ajunse la nivel sinapticsinapsele reacioneaz mult mai intens sau chiarspontan la stimulare (centrii nervoi superioriactivitatea poate fi stim./inhib. i pe cale reflex-condiionat)


43/55

CALEA EFERENT

fibre motorii care asigur contracia much. scheletici

constituit dintr-un singur neuron coarneleanterioare ale mduvei spinriimediator chimic

acetilcolina (placa motorie)

fibre mielinice A-alfa vitez mare de conducere

fibre gama-motorii = bucla gama rol: contractil asupra extremitilor fibrei intrafusale adaptarea tonusului muscular bazal la necesitile

variabile ale activitii motorii a organismului stimuleaz indirect motoneuronul A-alfa

declaneaz reflex contracia

ORGANELE EFECTOARE


44/55

ORGANELE EFECTOARE reprezentate de musculatura striat scheletic

rspunsul acestora depinde de tipul i densitatea receptorilorspecifici de la nivelul membranelor celulare

la nivelul fibrelor musculare scheletice se gsesc numaireceptori colinergici, predominant nicotinici

RECEPTORUL NICOTINIC

REFLEXELE MEDULARE SOMATICE


45/55

REFLEXELE MEDULARE SOMATICE

activitatea reflex a mduvei se desfoar n cadrul rspunsului

ntregului sistem nervos la aciunea unui excitant

reflexe pur spinale se pot ntlni numai la omul spinal - cu mduvaseparat de centrii encefalo-bulbari

CLASIFICARE:

Dup numrul de sinapse de pe traseul arcului reflex: monosinapt ice- cu o singur sinaps ntre neuronul senzitiv

situat n gg.spinal i neuronul motor situatla nivelul coarnelor anterioare

pol is inapt ice - prezint pe traseul medular un numrvariabil de neuroni intercalari activatori iinhibitori (celula Renshaw)


46/55

Dup tipul de receptor:

propr iocept ive - declanate de: ntinderea poriunii centrale a fusului neuro-muscular -

reflexul miotatic de ntindere ntinderea organului tendinos Golgi - reflexul miotatic

inversat punerea n tensiune a organului tendinos Golgi ROT

exterocept ivedeclan. de ac. unor fact. nociceptivi/tactiliasupra tegum.

- reflexele de nocicepie - de flexie i de extensiencruciat- reflexele cutanate- reflexele intersegmentare


47/55

REFLEXE SOMATICEMONOSINAPTICE - PROPRIOCEPTIVE

CARACTERISTICI FUNCIONALE: rapide, cu perioad de laten foarte scurt (1- 3 msec.) fr postdescrcare limitate ca suprafa nefatigabile

CLASIFICARE:1. REFLEXUL MIOTATIC DE NTINDERE (DE EXTENSIE)2. REFLEXUL MIOTATIC INVERSAT3. REFLEXELE OSTEOTENDINOASE (ROT)

1 REFLEXUL MIOTATIC DE NTINDERE (DE EXTENSIE)


48/55

1. REFLEXUL MIOTATIC DE NTINDERE (DE EXTENSIE) exist n toi m. scheletici, dar sunt mult mai puternice n m. extensori

antigravitaionali i n m. maseter

COMPONENTA FAZIC (DINAMIC)- de scurt durat, reprezint reflexul de corectare prin contracie a lungimii m.modificat n urma ntinderii

FUS NEURO-MUSCULAR: alungirea poriunii centrale det. excitaia fibrelorsenzitive Ia de la nivelul fibrelor cu sac nuclear i declanarea unui rspuns detip dinamic

MDUVA SPINRII: activarea motoneuronilor alfa extensori activarea motoneuronilor dinamici inhibiia prin intermediul interneuronilor Renshaw a motoneuronilor

flexori

FIBRE EXTRAFUSALE activarea sincron a mai multor uniti motorii i contracia muchiului

extensor relaxarea muchiului flexor


49/55


50/55

2. REFLEXUL MIOTATIC INVERSAT

este declanat de punerea n tensiune a tendonului muscular iexcitarea organului tendinos Golgi

este asociat ntotdeauna cu un reflex miotatic de ntindere i areca scop limitarea extensiei excesive

pe calea fibrelor Ib i a conexiunilor la nivel spinal cuinterneuroni inhibitori i activatori, are loc relaxarea selectivmuchiului extensor i contracia muchiului flexor


51/55

3. REFLEXELE OSTEOTENDINOASE (ROT)

contracii musculare obinute prin percuia tendonuluimuscular i excitarea organului tendinos Golgi ca receptor de

ntindere

cele mai importante reflexele osteo-tendinoase sunt:

stilo-radial (C5-C6) bicipital (C5-C6) tricipital (C7-C8) rotulian (L2-L4) achilian (L5-S2)


52/55

REFLEXELE POLISINAPTICE - EXTEROCEPTIVE

CARACTERISTICI FUNCIONALE: perioad de laen lung (minim 12 msec) presupun fenomene complexe de iradiere, sumaie, recrutare,

postdescrcare, inducie reciproc sunt extinse ca suprafa

sunt fatigabile


53/55


REFLEXUL NOCICEPTIVreacia de aprare n faa unui agent nociv

REFLEXUL DE FLEXIE- apare la intensitate a excitaiei dureroase exterocept iv

stimulul dureros acioneaz asupra terminaiilor nervoase libere dintegumentul unui membru

determin flexia membrului excitat prin activarea motoneuronilorflexori i inhibiia (prin celule RENSHAW) celor extensori

viscerocept iv- determin ref lexe sau semne locale: iritaia cronic a meningelui determin rigiditatea cefei iritaia peritoneal determin abdomenul de lemn

REFLEXUL DE EXTENSIE NCRUCIAT

apare la intensitate mare a excitantului dureros care determinflexia membrului excitat i extensia membrului opus la om, extensia membrului inferior contralateral asigur

suportul greutii corporale n timpul retragerii membruluiexcitat

REFLEXELE POLISINAPTICE EXTEROCEPTIVE


54/55


REFLEXELE CUTANATE

contracia reflex a m. declanat prin excitarea superficial a pielii sunt reflexele cu cea mai mare component supramedular clasificare:

cutanat abdominal- superior (T6 - T7)- mijlociu (T8 - T9)- inferior (T10 - T12)

reflexul cremasterian(L1- L2) reflexul cutanat plantar (L5 - S1) - semnul Babinski


55/55


REFLEXE INTERSEGMENTARE

sunt reflexele polisinaptice cele mai complexe cuprind muli centrii medulari situai la diverse segm. au la baz fen. de inducie succesiv

clasificare: reflexul de pire- st la baza locomoiei (mers, alergare)prin declanarea succesiv i alternana ritmic areflexelor de flexie i extensie la nivelul membrelorinferioare

reflexul coordonare a micrilor minilor cu cele alepicioarelorn timpul locomoiei

reflexul de tergere

Documents

Ok C 13- C14 CURS Kineto Activitatea Electrica a Celulei Neuronale