Neuronas e impulsos nerviosos

El SN está formado por dos tipos de células especializadas: La neuronas y las células gliales. Los neurotransmisores
son mensajeros químicos que usa la neurona para enviar señales a otras neuronas y los receptores se unen con los
neurotransmisores. Las señales internas como la presión sanguínea también demandan respuestas, las cuales
depende de la señalización neuronal (transferencia de información por medio de redes de células nerviosas
denominadas neuronas). La señalización neuronal implica cuatro procesos: recepción, transmisión, integración
y acción por los efectores (músculos o glándulas). La recepción es el proceso de detección de un estímulo,
la transmisión es el proceso de enviar mensajes a lo largo de una neurona. Las neuronas que transmiten
información al SNC se denominan neuronas aferentes. La integración implica ordenar e interpretar información
sensorial. La acción realizada por los efectores es la respuesta al estímulo.

Las neuronas están especializadas en recibir y enviar información (impulsos nerviosos o potencial de acción). Las
células gliales sostienen y protegen las neuronas y llevan a cabo muchas funciones regulatorias.

Las dendritas son procesos cortos bastantes ramificados especializados en recibir estímulos y enviar señales al
cuerpo de la célula. El axón conduce impulsos nerviosos del cuerpo de la célula a otra neurona. Este se divide
formando ramas terminales que acaban en terminales sinápticas, las cuales liberan neurotransmisores. Las
células de Schwann envuelven al axón con sus membranas plasmáticas, formando una cubierta aislante
denominada vaina de mielina.

Las células gliales en conjunto forman la neuroglia. En el SNC de los vertebrados se encuentran cuatro
tipos de células gliales: astrocitos, oligodendrocitos, células ependimarias y microglia. Los astrocitos
son células gliales que proporcionan sostén físico para las neuronas. Estas células pueden participar
en la señalización de información al coordinar la actividad entre las neuronas, se comunican entre sí
y con las neuronas por medio de señales químicas. Los oligodendrocitos son células gliales que envuelven
a las neuronas en el SNC. Las células Schwanne están ubicadas fuera del SNC, las cuales forman vainas
de mielina alrededor de axones de muchas neuronas que forman parte del SNC. Las células
ependimales ayudan a producir y hacer circular el líquido cefalorraquídeo que irriga el cerebro.
Las microglias responden a señales de las neuronas y son importantes en la medición de respuestas
a daños o enfermedades.

La carga eléctrica dentro de la célula es más negativa que la carga eléctrica del líquido extracelular.
El voltaje es la fuerza que hace que las partículas cargadas fluyan entre dos puntos, el cual se denomina
potencial de membrana.

El potencial de membrana en una neurona en reposo es su potencial de reposo. Dos factores determinan
la magnitud del potencial de la membrana: las diferencias en las concentraciones entre iones específicos
dentro de la célula y los que están en el líquido extracelular, y la permeabilidad selectiva de la membrana
plasmática hacia esos iones.

El movimiento iones ocurre desde una zona de mayor concentración a una de menor concentración.
Las proteínas forman canales iónicos que permiten el paso de tipos específicos de iones. Las neuronas
tienen tres tipos de canales iónicos: pasivos, activados por voltaje e iónicos activados químicamente.
Los canales iónicos pasivos permiten el paso de iones específicos. Los iones de potasio de filtran por a
través de canales iónicos pasivos siguiendo su gradiente de concentración. Estos grandes aniones no
pueden cruzar la membrana plasmática.

La membrana plasmática de la neurona cuenta con bombas de sodio-potasio muy eficientes que transportan
activamente Na+ fuera de la célula y K+ hacia la célula. Estas bombas requieren ATP para bombear Na+ y K+
contra su concentración y gradientes eléctricos.

Las neuronas son excitables. Cuando un estímulo ocasiona que el potencial de membrana se haga menos
negativo que el potencial de reposo, esa región de la membrana esta despolarizada. La hiperporalización
es inhibidora; disminuye la habilidad de la neurona para generar un impulso neuronal. Un estimulo puede
cambiar el potencial en una región relativamente pequeña de la membrana plasmática.

Cuando un estímulo es suficientemente fuerte, ocurre un cambio rápido y grande en el potencial de
membrana, despolarizando esta última hasta un punto crítico denominado nivel umbral. En dicho punto,
la neurona dispara un impulso nervioso, una señal eléctrica que se desplaza por el axón hasta las terminales
sinápticas.

Cuando el voltaje llega al nivel umbral, las proteínas del canal cambian de forma, abriendo las puertas de activación.
La generación de un potencial de acción depende de un sistema de retroalimentación positiva. Los iones
de sodio se difunden hacia la célula moviéndose de mayor a menor concentración.

Luego de cierto período, las puertas de inactivación cierran los canales de Na+ activados por el voltaje y
la membrana nuevamente se vuelve impermeable al Na+. Esta activación inicia el proceso de repolarización,
durante el cual el potencial de membrana regresa a su nivel de reposo. Los canales de K+ activados por el
voltaje se abren lentamente en respuesta a la despolarización.

Solo un impulso suficientemente intenso para despolarizar la membrana hasta su nivel de umbral crítico
resulta en la transmisión de un impulso a lo largo del axón. No existe variación en la intensidad de un
solo impulso.

Un potencial de acción continúa a lo largo de la neurona. Durante la despolarización, el área afectada de
la membrana es más positiva con respecto a regiones adyacentes donde la membrana sigue un potencia
l de reposo. Así un potencial de acción es una onda de despolarización que se desplaza a lo largo del axón.

Una sinapsis es una unión entre dos neuronas o entre una neurona y un efector. Una neurona que termina
en una sinapsis específica se denomina neurona presináptica, y una neurona que empieza en una sinapsis
es una neurona postsináptica.

La acetilcolina es un neurotransmisor que es liberado de las neuronas motoras y desencadena la
contracción muscular. Los neurotransmisores están almacenados en terminales sinápticas dentro de sacos
cerrados por membranas denominadas vesículas sinápticas. Las moléculas neurotransmisores se difunden
a través de hendiduras y se unen con receptores específicos sobre las dendritas. Algunos neurotransmisores
operan con un mecanismo diferente. Trabajan indirectamente a través de un segundo mensajero. La unión
del neurotransmisor con un receptor activa una proteína g, esta activa una enzima, como adenilil ciclasa
convierte el ATP en AMP cíclico que actúa como segundo mensajero. Una neurona postsináptica puede
tener receptores para varios tipos de neurotransmisores. Algunos de sus receptores pueden ser excitatorios
y otros inhibitorios. Un cambio en el potencial de la membrana que acerca más a la neurona a su estado de
disparo se denomina potencial postsináptico excitatorio. Debido a que una acción así aleja aún más la
neurona del nivel de disparo, un cambio de potencial en esta dirección se denomina potencial postsináptico
inhibitorio.
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