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Estructura y Función del Sistema Nervioso Central

La red de capilares del sistema nervioso central es crucial para su función y protección. La barrera hematoencefálica regula el intercambio de sustancias, mientras que la fisiología neuronal permite la respuesta a estímulos y el procesamiento de información. Los potenciales de acción y la transmisión sináptica son fundamentales en la comunicación neuronal.

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1

Características de las células endoteliales del SNC

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Forman uniones estrechas llamadas ocluyentes, controlan selectivamente el paso de moléculas.

2

Función de las uniones ocluyentes

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Restringen el paso de sustancias entre el torrente sanguíneo y el tejido nervioso.

3

Importancia del elevado requerimiento metabólico del SNC

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Necesita una red extensa de capilares para el intercambio eficiente de nutrientes y desechos.

4

La BHE es esencial para la ______ del cerebro, controlando el flujo de iones y nutrientes importantes como la ______.

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homeostasis cerebral glucosa

5

Gases como el ______ y el ______, así como el etanol y hormonas que se disuelven en grasas, pueden pasar libremente a través de la BHE.

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oxígeno dióxido de carbono

6

Divisiones del sistema nervioso

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Aferente: transmite señales al SNC. Eferente: envía respuestas del SNC al sistema somático o autonómico.

7

Propiedades de las neuronas

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Excitabilidad: reaccionan a estímulos. Conectividad: integran y transmiten información.

8

Estructura de una neurona típica

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Dendritas: reciben señales. Cuerpo celular: integra información. Axón: transmite señales.

9

La membrana neuronal en ______ posee un potencial eléctrico ______ por un desequilibrio en la distribución de ______.

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reposo negativo iones

10

Los canales iónicos que permiten el paso de ______ y ______ son selectivos y cruciales para la función neuronal.

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potasio sodio

11

La bomba de ______-potasio ATPasa es esencial para restablecer los gradientes iónicos tras la ______ neuronal.

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sodio actividad

12

Los potenciales graduados varían en magnitud según la ______ del estímulo y pueden atenuarse con la ______.

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intensidad distancia

13

A diferencia de los potenciales graduados, los potenciales de acción son respuestas de tipo ______ que se propagan sin perder ______.

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todo o nada amplitud

14

Mecanismo de propagación del potencial de acción

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Apertura de canales de Na+ dependientes del voltaje por retroalimentación positiva.

15

Fase de repolarización de la membrana

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Cierre de canales de Na+ y apertura de canales de K+, permitiendo el retorno al potencial de reposo.

16

Conducción saltatoria en axones mielinizados

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Potenciales de acción regenerados en nodos de Ranvier, con alta densidad de canales iónicos.

17

La ______ sináptica facilita la comunicación entre ______, y los potenciales de acción inducen la liberación de ______ en la sinapsis.

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transmisión neuronas neurotransmisores

18

Los neurotransmisores se adhieren a ______ en la neurona ______, provocando potenciales que pueden ser ______ o ______, influyendo en la integración sináptica.

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receptores postsináptica excitatorios inhibitorios

19

El tipo de ______ y ______ determina si el potencial postsináptico será excitatorio o inhibitorio, y esto es clave para la ______ de señales en el sistema nervioso.

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receptor neurotransmisor transmisión

Preguntas y respuestas

Aquí tienes una lista de las preguntas más frecuentes sobre este tema

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Estructura y Función de los Capilares en el Sistema Nervioso Central

El sistema nervioso central (SNC) se distingue por su red extensa de capilares, fundamentales para su elevado requerimiento metabólico. Estos capilares están compuestos por células endoteliales que forman uniones estrechas, conocidas como uniones ocluyentes, que restringen el paso de sustancias entre el torrente sanguíneo y el tejido nervioso. El intercambio de sustancias se realiza de manera selectiva a través de las células endoteliales, lo que facilita un control meticuloso de las moléculas que entran y salen del SNC. Los astrocitos, situados en proximidad a los capilares, juegan un rol vital en la inducción de la barrera hematoencefálica al promover la formación de estas uniones ocluyentes, contribuyendo así a la integridad y funcionalidad de los capilares cerebrales.
Vista microscópica de tejido cerebral humano con capilares en rojo, neuronas en azul y violeta, y fibras nerviosas en áreas más oscuras.

La Barrera Hematoencefálica y su Mecanismo de Protección

La barrera hematoencefálica (BHE) es una estructura selectiva que salvaguarda el SNC, facilitando el paso de sustancias esenciales y bloqueando agentes nocivos. Esta barrera es crucial para la homeostasis cerebral, regulando la entrada y salida de iones y nutrientes como la glucosa. Las moléculas polares y de gran tamaño generalmente no pueden atravesar la BHE sin ayuda, mientras que existen sistemas de transporte especializados que activamente transportan ciertas sustancias hacia adentro o hacia afuera del cerebro. Además, enzimas localizadas en el endotelio y en el espacio perivascular degradan compuestos perjudiciales. Gases como el oxígeno y el dióxido de carbono, el etanol y las hormonas liposolubles pueden difundir a través de la BHE, mientras que moléculas como el hierro requieren transportadores específicos, como la transferrina, para su ingreso al SNC.

Fisiología Neuronal: Respuesta a Estímulos y Procesamiento de Información

El sistema nervioso es capaz de generar respuestas a estímulos tanto internos como externos, estructurado en divisiones aferente y eferente. La división aferente transmite señales sensoriales al SNC, donde se procesan y se generan respuestas que son enviadas a través de la división eferente hacia el sistema nervioso somático o autonómico. Las neuronas, unidades básicas del sistema nervioso, exhiben excitabilidad, reaccionando a estímulos con cambios en su potencial de membrana, y conectividad, facilitando la integración y transmisión de información. Una neurona típica consta de un polo receptor (dendritas), un cuerpo celular donde se integra la información, y un axón por el cual se transmite la señal hacia otras neuronas o tejidos efectores.

Potencial de Membrana en Reposo y Cambios Durante la Actividad Neuronal

La membrana neuronal en reposo mantiene un potencial eléctrico negativo debido al desequilibrio en la distribución de iones, con canales iónicos selectivos que permiten el flujo de iones como el potasio y el sodio. La bomba de sodio-potasio ATPasa es fundamental para restablecer los gradientes iónicos después de la actividad neuronal. Durante la actividad neuronal, los canales iónicos sensibles al voltaje se abren en respuesta a cambios en el potencial de membrana, permitiendo la generación de potenciales de acción (PAs). Los potenciales graduados son respuestas locales que varían en magnitud con la intensidad del estímulo y pueden atenuarse con la distancia, mientras que los PAs son respuestas todo o nada que se propagan a lo largo del axón sin disminuir su amplitud.

Propagación del Potencial de Acción y Periodo Refractario

El potencial de acción se propaga a lo largo del axón mediante un mecanismo de retroalimentación positiva que abre canales de sodio dependientes del voltaje. Tras alcanzar el pico de despolarización, los canales de sodio se cierran y los de potasio se abren, permitiendo la repolarización de la membrana. El periodo refractario absoluto es una fase durante la cual la neurona es incapaz de generar otro PA, garantizando la propagación unidireccional del impulso. En los axones mielinizados, la conducción es saltatoria, con los PAs regenerándose en los nodos de Ranvier, donde hay una alta densidad de canales de sodio y potasio.

Codificación de la Intensidad del Estímulo y Transmisión Sináptica

La intensidad de un estímulo se codifica en la frecuencia de los potenciales de acción generados, con estímulos más fuertes provocando una mayor frecuencia de PAs. La transmisión sináptica permite la comunicación entre neuronas, donde los PAs inducen la liberación de neurotransmisores en la sinapsis química. Estos neurotransmisores se unen a receptores en la neurona postsináptica, desencadenando potenciales postsinápticos que pueden ser excitatorios o inhibitorios, dependiendo del tipo de receptor y neurotransmisor involucrado, y contribuyen a la integración sináptica y a la transmisión de señales en el sistema nervioso.