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SINAPSIS-TRANSMISIÓN

 
TRANSMISIÓN DE SEÑALES NERVIOSAS
En el ser humano la transmisión de la señal nerviosa es ORTODRÓMICA. Esto significa que el flujo nervioso, de carácter eléctrico, va siempre desde el cuerpo celular de la neurona hasta su axón, y de ahí al cuerpo celular de la siguiente neurona. Este impulso nervioso corresponde a la excitación de la neurona, y viaja en forma de potencial eléctrico.
Al incidir un estímulo en la neurona, se modifica su potencial de reposo, produciéndose una inversión de los potenciales eléctricos entre el interior y el exterior de la neurona. Este cambio de potencial es debido a la abertura de unos canales (formados por proteínas) que dejan pasar al interior de la neurona iones de Na+; es decir, la membrana neuronal se hace permeable al Na. Con ello se produce la excitación de la neurona que da origen al Potencial de Acción. Dichos canales de Na+ ubicados en la membrana neuronal son proteínas que tienen como característica el poder cambiar su orientación al llegar a ellas un estímulo, dejando paso a la entrada de Na+ en la neurona.
El potencial de reposo de una neurona es, por término medio, de unos -70 mv. que corresponden a la diferencia eléctrica entre el interior y el exterior de dicha célula. En situación de reposo, el interior de la neurona está cargado negativamente debido al predominio de cargas negativas respecto al contenido de K+; y, el exterior positivamente (predominio de iones positivos), debido a concentraciones altas de Na+ en el exterior.
BOMBA Na-K.
Si la concentración de Na-K es la normal se produce una diferencia de potencial de -70 mv. Pero la tendencia "natural" del Na+ es la de entrar en la célula y la del K+ la de salir de ella, con lo que se alteraría el reposo de la misma. Existe, pero, un sistema denominado "Bomba de Na-K", que se encarga de regular estas entradas y salidas de iones de la célula nerviosa (que alteran su potencial de reposo) y que actúa contra gradiente, para mantener el potencial de reposo de la neurona: el Na+ en el exterior y el K+ en el interior. 

Esta bomba Na-K, utiliza ATP. El ATP es un compuesto proteíco que en su metabolismo desprende energía, que se reutilizará en el proceso. Esta energía "da fuerza" a la bomba de Na-K para mantener constantes las concentraciones de Na+ y K+ y mantener, por lo tanto, la diferencia de potencial de la neurona en -70 mv.


 
 
 
CONCEPTOS
Hiperpolarización: aumenta la negatividad de la neurona. 
Despolarización: disminuye la negatividad de la neurona al penetrar iones Na+  procedentes del exterior. 
Repolarización: aumenta la negatividad de la neurona al salir iones de K+.
Para que un estímulo sea eficiente éste debe durar un determinado tiempo. La intensidad mínima con la que un estímulo es capaz de excitar a una neurona se denomina REOBASE, y el tiempo de excitación mínimo necesario para excitar una neurona se denominaría REOBASE DEL TIEMPO. La CRONAXIA sería la intensidad doble de la REOBASE.

 
VELOCIDAD DE TRANSMISIÓN
Tres factores influyen directamente en la velocidad de transmisión del impulso nervioso: 
1.- Diámetro de la neurona. 
2.- Espesor de la capa mielínica. 
3.- Temperatura. 
A mayor diámetro, espesor o temperatura mayor es la velocidad de conducción. En general, la conducción nerviosa es rápida pero bastante más lenta que la electricidad.

 

Potencial de acción registrado con un electrodo intracelular.  Fuente: Ganong (1992:47).
 
 
 

Esquematizaciones de la secuencia de acontecimientos electroquímicos en el potencial de acción.
 
 
 
SINAPSIS
Las neuronas se "conectan" entre sí a través de la SINAPSIS, que es un espacio virtual y en la que distinguimos: 
- Zona presináptica: integrada por los botones terminales del axón 
- Hendidura sináptica, que es el espacio virtual 
- Zona postsináptica: formada por las espinas dendríticas de la neurona siguiente. 

Los botones terminales del axón están repletos de vesículas en donde se almacenan neurotransmisores. Al llegar el impulso nervioso a los botones terminales provoca que las vesículas viertan sus neurotransmisores en la hendidura sináptica. Los neurotransmisores se dirigen a la zona postsináptica permitiendo que el impulso nervioso pase a la siguiente neurona.

Las sinapsis pueden ser eléctricas o químicas utilizando sustancias transportadoras (neurotransmisores). Las de tipo eléctrico las observamos en especies inferiores. En la especie humana, las neuronas se excitan unas a otras mediante señales químicas que transmiten la información nerviosa a través de los denominados neurotransmisores.
Al llegar el impulso nervioso a los botones terminales de la neurona, las vesículas, que se encuentran en esos botones terminales, liberan los neurotransmisores de su interior al espacio sináptico. Durante este proceso, se produce un cambio de permeabilidad de la membrana neuronal al Ca++, permitiendo su entrada. Los neurotransmisores liberados conducen la señal nerviosa a los receptores post-sinápticos situados en la zona dendrítica de la neurona postsináptica, permitiendo así el paso de la información de una neurona a otra.
En la neurona post-sináptica pueden ocasionarse dos tipos distintos de potenciales al llegar a sus receptores el neurotransmisor liberado: 
- PEPS: Potencial excitatorio post-sináptico, que consiste en una disminución de la negatividad del potencial.. 
- PIPS: Potencial inhibitorio post-sináptico, que consiste en un aumento de la negatividad del potencial eléctrico de la neurona, producido por la entrada de iones de Cl- en su interior. 

Las sinapsis en que tiene lugar un potencial excitatorio deben estar constituidas por conexión de un axón a un cuerpo celular, o un axón a las dendritas. Las sinapsis axón-axón dan lugar, pero no de forma exclusiva, a potenciales inhibitorios.


 
 
 

Tipos de sinapsis. Fuente: Kandel, Schwartz & Jessell (1996:241). 


 
TRANSDUCCIÓN
Es el proceso por el cual cualquier tipo de energía se transforma en energía biológica-nerviosa. Este proceso tiene lugar en los receptores sensoriales. Se basa en que cualquier tipo de estímulo, al incidir sobre el receptor, provoca un cambio gradual en su potencial de reposo y produce un PEPS. De esta manera el potencial de membrana pasa de ser de -70 mv a -55 mv, momento en el cual la permeabilidad de la membrana neuronal cambia para los iones de Na+. 
 

Los PEPS pueden ser de dos tipos: 
-Potencial de Receptor: Tiene lugar en células sensoriales (retina, oído, botones gustativos). 
-Potencial de Generador: Tiene lugar en células neurosensoriales (olfato, tacto). 

Ambos potenciales son bastante parecidos. Una de sus diferencias es que en las células neurosensoriales, si el potencial de generador alcanza los -55 mv. se genera un potencial de acción. 

En las células sensoriales habrá una variación del potencial de reposo que dará lugar a la segregación de neurotransmisores, que, a su vez, excitará a la neurona siguiente, y será ésta quien dará lugar al proceso de transmisión de la información en forma de potenciales de acción. No generará un potencial de acción una célula sensorial.

 (a.e.g. (2000))

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