Estructura y Células del Sistema Nervioso
La Neurona: Unidad Funcional
La neurona es la principal célula del sistema nervioso, mediante la cual se transfiere o comunica información a través de sinapsis con otras neuronas. Es una estructura altamente especializada que presenta tres partes principales: el axón, las dendritas y el soma neuronal.
Partes de la Neurona
- Un cuerpo celular o soma: Contiene el núcleo celular y es de forma generalmente “circular”.
- Los axones: Son prolongaciones del cuerpo celular en forma de finas estructuras alargadas.
- Las dendritas: Son ramificaciones que se encuentran en las porciones distales de los axones, siendo estas estructuras las que generalmente entran en contacto con otras neuronas.
Neuroglías
Las Neuroglías (o células gliales) son células también presentes en el sistema nervioso, pero que no transmiten el impulso nervioso (es decir, no realizan sinapsis). Tienen una función secundaria esencial, como la protección y la nutrición de las neuronas, entre otras funciones. Presentan diferente forma según su función, las cuales varían en el sistema nervioso central y periférico.
Fisiología de la Membrana y Potencial de Acción
Dinámica Iónica
La hiperpolarización ocurre cuando el potencial de membrana se vuelve más negativo en un punto particular de la membrana de la neurona. La despolarización es cuando el potencial de membrana se vuelve menos negativo (más positivo). La despolarización e hiperpolarización ocurren cuando los canales iónicos de la membrana se abren o cierran, lo cual altera la capacidad de determinados tipos de iones para entrar o salir de la célula.
La bomba de sodio-potasio (Na+/K+-ATPasa) es una contribuidora importante al potencial de acción producido por las células nerviosas. Esta bomba se clasifica como una bomba de iones de tipo P, debido a que la interacción con el ATP fosforila la proteína de transporte, lo que provoca un cambio en su conformación.
El período refractario es un breve lapso de tiempo durante el cual un área local de la membrana de una neurona resiste la reestimulación.
Conducción Axonal Especializada
Células de Schwann
Son células neurogliales cuya principal función es generar mielina. Se encuentran en el axón de las neuronas.
Vaina de Mielina
La vaina de mielina es un recubrimiento de mielina en el axón de la neurona. La mielina es un aislante lipídico (grasa) que permite a los impulsos eléctricos recorrer el axón de forma rápida (aunque el texto original la describe como un «conductor de electricidad», su función principal es actuar como aislante eléctrico).
Nodos de Ranvier
Los nodos de Ranvier son espacios entre las vainas de mielina. Gracias a ellos, los impulsos eléctricos recorren el axón en menos tiempo. Los impulsos “saltan” entre las vainas de mielina hasta llegar al axón terminal.
Conducción Saltatoria
La conducción saltatoria es el proceso por el que los potenciales de acción parecen saltar a lo largo del axón, siendo regenerados solo en unos anillos no aislados (los nodos de Ranvier).
Comunicación Sináptica y Neurotransmisión
Elementos de la Sinapsis
Vesículas Sinápticas
Las vesículas sinápticas son minúsculas esferas formadas por parte de la membrana plasmática del extremo de los axones en las neuronas del sistema nervioso. Poseen un tamaño aproximado de 40 nanómetros. Cumplen el rol de secretar una sustancia transmisora o un neurotransmisor.
Tipos de Neurotransmisores
- Neurotransmisores excitatorios: Despolarizan la membrana y aumentan la posibilidad de que se genere un potencial de acción. Producen un Potencial Excitatorio Postsináptico (EPSP).
- Neurotransmisores inhibidores: Mantienen la membrana polarizada y disminuyen la posibilidad de que se genere un potencial de acción. Producen un Potencial Inhibidor Postsináptico (IPSP).
Inactivación del Neurotransmisor
La desactivación del neurotransmisor puede ocurrir de varias maneras. Este puede ser eliminado enzimáticamente, o puede volver al terminal del axón del que salió, donde puede ser reutilizado, o bien degradado y eliminado.
Recaptación de NT
La recaptación de NT es una forma de inactivación de los neurotransmisores. Por un mecanismo de transporte, el neurotransmisor vuelve desde la hendidura sináptica al interior de la neurona. Dentro de las neuronas, los neurotransmisores son expuestos a la degradación enzimática.
Potenciales Postsinápticos
Potencial Postsináptico Excitatorio (PPSE)
Un potencial postsináptico despolarizante se llama Potencial Postsináptico Excitatorio (PPSE). A menudo, los PPSE son consecuencia de la apertura de canales catiónicos de ligandos. Estos canales permiten el paso de los tres cationes más abundantes (Na⁺, K⁺ y Ca²⁺), aunque la entrada de Na⁺ es mayor que la de Ca²⁺ o la salida de K⁺.
Potencial Postsináptico Inhibitorio (PPSI)
Se denomina Potencial Postsináptico Inhibitorio (PPSI) al de carácter hiperpolarizante. Los PPSI son consecuencia de la apertura de canales de Cl⁻ o K⁺ de ligandos.
Efectos de las Drogas en la Sinapsis
Las sinapsis se ven afectadas por las drogas, tales como ocurre con el curare, la estricnina, la cocaína, la morfina, el alcohol, el LSD, y muchos otros. Estos fármacos tienen diferentes efectos sobre la función sináptica, y a menudo se limitan a las sinapsis que utilizan un neurotransmisor específico. Por ejemplo:
- El curare es un veneno que impide que la acetilcolina despolarice la membrana postsináptica, causando parálisis.
- La estricnina bloquea los efectos inhibitorios del neurotransmisor glicina, lo que hace que el cuerpo capte y responda a estímulos previamente ignorados y más débiles, resultando en espasmos musculares incontrolables.
- La morfina actúa sobre las sinapsis que utilizan los neurotransmisores endorfinas.
- El alcohol aumenta los efectos inhibitorios del neurotransmisor GABA.
- El LSD interfiere con la sinapsis que utilizan el neurotransmisor serotonina.
- La cocaína bloquea la recaptación de dopamina y, por tanto, aumenta sus efectos.