Sinapsis y neurotransmisores
Conoce cómo el impulso nervioso se propaga entre neuronas y a lo largo de todo el sistema nervioso por medio de sinapsis la sinapsis química.
El impulso nervioso necesita la coordinación de muchas neuronas organizadas en redes neuronales para poder generar una respuesta motora eficiente; si esto no ocurre, el impulso nervioso se anula (según el principio del todo o nada, toda la vía neuronal y sus alternativas deben estar aptas para que el impulso se propague hasta una meta y genere la respuesta motora). Estas redes neuronales están formadas por neuronas interconectadas entre sí por sustancias llamadas neurotransmisores, las cuales son liberados al entorno neuronal como respuesta a la propagación del potencial de acción en la membrana neuronal. El efecto local del potencial de acción es la propagación del mismo a lo largo de toda la membrana neuronal y además la producción de un tipo de neurotransmisores determinado, los cuales tendrán como función comunicar a la(s) neurona(s) adyacente(s) que han producido estimulación de una neurona y por ende este fenómeno debe ser transmitido a toda la comunidad neuronal. Esta comunicación entre neuronas es conocida de manera general como sinapsis y posee bases químicas y eléctricas.
Sinapsis química y eléctrica
La sinapsis química es la más común en el sistema nervioso central, y consiste en que una neurona inicial (presináptica) forma y libera neurotransmisores al exterior neuronal a través de los botones sinápticos. Los neurotransmisores recorrerán un acotado espacio entre el botón presináptico y una segunda neurona, llamada postsináptica, donde ejecutarán una respuesta, la cual puede ser de tipo excitatoria, inhibitoria, o alterar su funcionamiento de otra manera. Según su ubicación en la red neuronal y sus efectos entre sí, se tendrán neuronas presinápticas excitatorias y/o inhibitorias, las cuáles provocarán potenciales postsinápticos excitatorios y/o inhibitorios (PPSE y PPSI respectivamente) en la segunda neurona. De esto se deduce que el sentido de ocurrencia de la sinapsis química es 1 solo, desde la neurona presináptica a la postsináptica (no confundir con la bidireccionalidad del protencial de acción). La mecánica de la sinapsis química es:
- En la región de los botones sinápticos, al final de las dendritas del axón principal, producto de la propagación del potencial de acción por la membrana de éste se produce la liberación de los neurotransmisores hacia el espacio sináptico. La gran mayoría de los botones sinápticos poseen función excitatoria, pero existen unos cuántos con funciones inhibidoras.
- La formación de los neurotransmisores ocurre en el soma neuronal de la neurona presináptica y desde allí son transportados al interior de múltiples vesículas sinápticas a lo largo del interior del axón, hasta la vecindad de los botones sinápticos.
- Cuando ocurre despolarización de la neurona presináptica, se abren una serie de canales de calcio presentes en la membrana plasmática de la neurona presináptica, provocando el ingreso de iones calcio, lo cual por mecanismos que aún no son bien descifrados, provoca la fusión de las vesículas que contienen neurotransmisores con la membrana plasmática de la neurona, liberando estos al espacio sináptico.
- Una vez en el espacio sináptico, los neurotransmisores llegan hasta la neurona postsináptica, donde se unen a receptores de membrana que atraviesan esta, los cuales responden de 2 maneras: a través de la apertura de canales iónicos para diversos iones, o a través de la activación de segundos mensajeros que ejecutan una acción determinada en la neurona postsináptica.
- Dependiendo del tipo de neurotransmisor, la neurona postsináptica será excitada o inhibida; si es excitada, se provoca una activación de canales para sodio lo que disminuye la electronegatividad, e inhibición de canales para potasio y/o cloruro, de modo que estos iones no entran a la neurona postsináptica, manteniendo la disminución de la electronegatividad y por ende su estado excitado. En cambio, si es inhibida, la neurona postsináptica presentará apertura de canales para cloruro, lo que llevará a la neurona a la hiperpolarización y subsecuente inhibición, y aumento de la difusión de iones potasio hacia el exterior neuronal, con el mismo efecto fisiológico.
Finalmente, la sinapsis eléctrica, poco común en el sistema nervioso central y más extendida en el tejido muscular liso y cardíaco, opera a través del traspaso iónico directo entre células excitables por medio de canales denominados “uniones en hendidura”.