Neurotransmisores

Una sinapsis representa en 4 a los neurotransmisores que interactúan con los receptores post-sinapticos.

Los neurotransmisores NT son sustancias producidas selectivamente por una terminación nerviosa para transmitir un impulso nervioso o bloquearlo, mediante receptores específicos. Su naturaleza química es variada y se conocen muchos NT. Veamos algunos:

1) Aminoácidos Glutamato y aspartato: son NT excitatorios del SNC. Están presentes en la corteza cerebral, el cerebelo y medula espinal.

2) GABA (ácido gama-aminobutirico): principal NT inhibitorio cerebral. Se deriva del ácido glutamico. Tras la interacción de GABA con sus receptores específicos, el GABA es recaptado por el terminal y metabolizado.

3) Glicina (aminoácido): Tiene acción similar al GABA pero actua en la medula espinal.

4) Serotonina (5-hidroxitriptamina, 5-HT): existe en protuberancia y mesencefalo. Se deriva del triptofano. Los niveles de 5-HT están regulados por la captación de triptofano y la acción de la monoaminooxidasa (MAO).

5) Acetilcolina (Ach): Presente en neuronas motoras y autonomas. Los niveles de Acetilcolina están regulados por la Acetilcolinesterasa (AchE) y el grado de captación de colina.

6) Dopamina: tras ser liberada, la Dopamina interactúa con los receptores dopaminergicos y el complejo NT-Receptor es captado por las neuronas presinaprticas. La tirosina-hidroxilasa y la MAO regulan los niveles intraneuronales de noradrenalina.

7) Beta endorfina: Es un polipeptido que activa muchas neuronas. El soma produce un gran peptido denominado propiomelanocortina, el precursor de varios neuropeptidos (alfa, beta y gama endorfinas). Tras su liberación e interacción con los receptores opiaceos, se hidroliza por acción de peptidasas en varios peptidos menores y aminoácidos.

8) Dinorfinas: son un grupo de 7 peptidos con una secuencia de aminoácidos similar.

9) Sustancia P: peptido liberado por la acción de estímulos dolorosos aferentes.

10) Noradrenalina: desactivada por MAO

11) Adrenalina: Identica a la hormona de la glándula suprarrenal

12) Encefalinas: peptidos que inhiben impulsos dolorosos.

13) Otros: Histamina, vasopresina, peptido intestinal vasoactivo (VIP), carnosina, bradicinina, colecistocinina (CCK), bombesina y neurotensina.

Sinápsis

La sinapsis es la unidad funcional del sistema nervioso. Ella altera y modula los impulsos nerviosos electroquímicos, confieren flexibilidad y capacidad de adaptación a un organo.

Una Sinapsis esta constituida por un terminal pre-sináptico, una hendidura sinaptica y un terminal post-sináptico. Una sinapsis puede ocurrrir entre neurona-neurona, neurona-músculo y neurona-glándula.

Los eventos que ocurren en una sinapsis son:
1) Un impuso nervioso que viaja por un axón alcanza el terminal presinaptico.
2) El cambio en el potencial de membrana abre canales de Calcio
3) El Calcio entra al terminal presinaptico y colabora fusionando las vesículas con la membrana plasmatica.
4) La fusión de vesículas libera el Neurotransmisor, que difunde libremente por el espacio sinaptico.
5) El neurotransmisor llega hasta el terminal post-sinaptico e interactua con un receptor específico.
6) La unión neurotransmisor - receptor modifica la estructura tridimensional del receptor y sufre un cambio conformacional que estimula a un canal de sodio a abrirse.
7) La entrada de Sodio provoca una despolarización de la membrana y se gatilla un nuevo potencial de acción.
8) Un potencial de acción gatilla un nuevo impulso nervioso que avanza en la nueva neurona.

Velocidad de conducción

Hay dos formas de conducción:

1) Conducción contínua: Una neurona con su axón desnudo (sin mielina), hará que la onda del impulso nervioso viaje de sitio en sitio de manera más lenta, porque la concentración de canales de sodio es menor. Los potenciales de acción se activan en cada sitio vecino inmediato al anterior.

2) Conducción saltatoria: El potencial de acción "salta" de un nodo de Ranvier a otro, por lo cual el proceso es más rápido. Normalmente la concentración de canales de sodio en los nodos de Ranvier es mucho mayor en este tipo de Neuronas mielinicas.

Arco Reflejo

Los reflejos son respuestas automáticas, rápidas y predecibles frente a cambios en el ambiente y que ayudan a mantener las condiciones del medio interno de nuestro organismo dentro de rangos normales.

El Circuito más simple se denomina "arco reflejo" y constituye la unidad básica de la actividad nerviosa.

Los componentes del arco reflejo son:

1. Receptor: corresponde a las dendritas de una neurona sensitiva o una estructura asociada que detecta un estímulo específico desencadenando uno o más impulsos nerviosos.

2. Neurona sensitiva o aferente: Conduce el impulso nervioso hasta el centro integrador.

3. Neurona de asociación: Conecta las neuronas sensitiva y motora.

4. Centro integrador: región del sistema nervioso (medula espinal o cerebro) que analiza la información para elaborar una respuesta.

5. Neurona motora o eferente: conduce el impulso nervioso hasta un efector.

6. Efector: Estructura que responde al impulso nervioso (músculo esqueletico, músculo liso, cardiaco o una glándula).

Potencial de acción

Un potencial de acción se da sólo cuando un estímulo es suficientemente grande para superar un cierto umbral y en ese caso los iones sodio entran en gran magnitud, provocando una despolarización de la membrana. El sodio entra y entra hasta invertir las cargas a través de la membrana y luego llega hasta un potencial positivo (+30 mV). Ya antes de llegar a ese potencial máximo, los canales de sodio se va cerrando y los canales de potasio se van abriendo, provocando una salida masiva de potasio hacia el exterior mientras los canales de sodio se encuentran cerrados. La salida de potasio restaura las cargas de la membrana (repolarización), hasta hiperpolarizar (-80mV) la membrana, debido al exceso de potasio que sale al exterior. En ese momento pasa a tomar importancia la acción de la bomba Na-K ATPasa que devuelve los iones hacia sus distribuciones originales y el potencial vuelve al de reposo.

Canales ionicos

Los canales ionicos son proteinas integrales de membrana, con gran cantidad de aminoácidos apolares que interactuan con la membrana y pueden formar una estructura globular con una forma de tunesl en su interior. Al interior del tunel existen aminoácidos cargados que interactuan con los iones que lo atraviesan de manera específica. Cada canal tiene una especificidad para un ión determinado. Estos canales se clasifican como dependientes de potencial y dependientes de un ligando.

a) Canales dependiente de potencial: se abren o cierran cuando una diferencia de potencial a través de la membrana los estimula. Aminoácidos cargados son los que "sienten" el potencial y se mueven, moviendo con esto a la proteína entera (proteína Alosterica).

b) Canales dependiente de ligando: se abren o se cierran dependiendo de la presencia o no de una molecula que se une a su estructura con cierta afinidad. La unión del ligando (hormona, ion) tiene una cierta cinetica de unión que le permite abrir un tiempo breve los canales, para luego cerrarse.

Potencial de membrana o de reposo

El potencial de membrana hace referencia a la diferencia de caragas eléctricas a través de la membrana plasmatica. Fuera de la membrana esta cargado positivamente debido a los iones Na+ y Ca2+ en grandes concentraciones y por dentro de la membrana es negativo debido a grupos cargados negativamente en el citoplasma.

El potencial de membrana o de reposo depende de:

a) La redistribución de los iones a través de la membrana. El Na+ y Ca+2 son más abundantes afuera. El K+, PO4-, SO4- y Cl- es más abundante adentro.

b) la acción de la bomba Na-K ATPasa. La bomba tira 3 sodios hacia afuera y 2 potasios hacia adentro simultáneamente, por eso se carga positivo afuera.

c) los canales de K siempre abiertos. El potasio sale por los canales abiertos atraido por el gradiente químico y luego incrementa la repulsión electrica con los iones de sodio, incrementandose el gradiente electrico que repele al potasio. Se crea un equilibrio entre ambos gradientes y el potasio deja de salir quedandose más concentrado en el interior de la celula.

El potencial es de alrededor de -75 mV en las neuronas y es solo unas 20 veces menor que una pila de 1,5 V. Todas las celulas vivas tienen un potencial de reposo característico.