Neuronas: estructura, potenciales de acción y comunicación

Neuronas

Las neuronas son células eléctricamente excitables en el sistema nervioso central (SNC) y el sistema nervioso periférico (SNP) responsables de recibir y transmitir información a través de la comunicación iónica a través de sinapsis. En el SNC, se encuentran en el cerebro y la médula espinal. En el SNP, las neuronas están ubicadas en ganglios que pueden ser sensoriales, como los ganglios de la raíz dorsal, fuera de la médula espinal, o autónomos en todo el cuerpo y en órganos internos del tracto digestivo.

Las neuronas se componen de las siguientes estructuras:

• Soma – el cuerpo celular principal
• Un núcleo con nucléolo prominente en las principales secciones neuronales.
• Sustancia o gránulos de Nissl
• Elementos citoesqueléticos
• Dendrita (s)
• Un axon

El soma es el cuerpo principal de las células que contienen varios orgánulos.

El núcleo es prominente y a menudo contiene un nucleolo prominente para la síntesis de subunidades de ARN ribosómico. La cromatina dentro de la región nuclear es eucromática, en un estado ileso, ya que las neuronas son muy activas.

La sustancia Nissl se refiere al material granular presente en toda la célula y que se extiende hacia las dendritas. Representa polirribosomas y retículo endoplásmico rugoso para la síntesis de proteínas que se secretan fuera de la célula. El axón y la región donde el axón se une a la célula, el montículo del axón, carecen de sustancia Nissl, que es útil para distinguir las dendritas de los axones.

Los elementos citoesqueléticos de las neuronas incluyen microtúbulos, microfilamentos, como actina, e intermedios o neurofilamentos. Estos ayudan a proporcionar forma celular, ramificación de neuronas y transporte celular.

Las dendritas son extensiones de filamentos de neuronas que reciben información. Una sola neurona puede tener una o varias dendritas.

El Axon es la extensión del filamento que transmite información. El montículo del axón es donde se forma el axón del cuerpo celular y el potencial de acción comienza en esta región. En la unión sináptica entre dos neuronas, el axón terminal transmitirá información a una dendrita de otra neurona o células diana, como un músculo o una célula glandular. Cada neurona solo tiene un axón. Un axón puede extenderse bastante desde el cuerpo celular principal. Por ejemplo, los axones de las neuronas de la médula espinal que inervan el músculo esquelético extenderán la distancia desde cada una de estas estructuras. Para acelerar la conducción, los axones pueden mielinizarse., que es donde la membrana plasmática del oligodendrocito en el SNC o la célula de Schwann en el SNP se envuelve alrededor del axón. Donde la vaina de mielina de una célula termina y comienza la siguiente representa el nodo de Ranvier . El impulso eléctrico puede saltar de un nodo de Ranvier a otro, lo que se denomina conducción saludable. En la esclerosis múltiple, hay desmielinización de los axones, lo que resulta en dificultad para moverse o caminar. Con el tiempo, esos nervios pueden comenzar a morir.

Esta imagen muestra las estructuras típicas asociadas con una neurona, incluido el soma, el núcleo, la sustancia Nissl (material granular en el soma y las dendritas), las dendritas y el axón con una vaina de mielina.

Según el número y tipo de dendritas y axones, las neuronas se pueden clasificar como:

• Multipolar
• Bipolar
• Pseudounipolar

La mayoría de las neuronas del cuerpo son neuronas multipolares porque tienen muchas dendritas y un solo axón.

Las neuronas bipolares están presentes en una de las capas de la retina, el ganglio espiral del oído interno y las neuronas olfativas. Por lo tanto, una forma de recordar la ubicación de las neuronas bipolares es con la frase «No escuches el mal, no veas el mal y no hueles el mal». Estas neuronas tienen una sola dendrita y un solo axón.

Las neuronas pseudounipolares solo están presentes en los ganglios de la raíz sensorial o dorsal. En estas neuronas, un tronco común se separa para dar lugar a un solo axón y una sola dendrita.

Este diagrama muestra las diferencias entre neuronas multipolares, pseudounipolares y bipolares. Esta clasificación depende del número de dendritas y axones individuales. Por otro lado, las neuronas unipolares solo están presentes en los insectos.

Canales de iones y potencial de acción

El axón y el soma contienen canales iónicos activados por voltaje que permiten que las neuronas generen potenciales de acción que son señales eléctricas que se propagan de una neurona a la siguiente. Los iones cargados eléctricamente, como sodio, Na +, potasio, K +, calcio, Ca + 2 y cloruro, Cl-, son las señales que generan y propagan esta comunicación eléctrica. Dicha actividad eléctrica puede ser estimulada por diversas respuestas sensoriales, tales como:

• Tocar
• Presión o vibración
• Estiramiento de una neurona
• Luz
• Sonar
• Cambio de temperatura, caliente o fría
• Neurotransmisores o mensajeros químicos

Estos estímulos dan como resultado que los canales iónicos dentro de la célula se abran y liberen uno o más de los iones a través de la membrana celular hacia el espacio sináptico, lo que cambia el potencial de membrana de esa célula.

Neurotransmisores

Los neurotransmisores son mensajeros químicos que transmiten información de una neurona a través del espacio sináptico a otra célula que puede ser otra neurona, músculo (músculo esquelético, liso o cardíaco) o glándula, como la glándula salival parótida que produce secreciones salivales cuando es estimulada por acetilcolina.

Los neurotransmisores se contienen y se liberan de las vesículas sinápticas en la región de la sinapsis. En la hendidura sináptica, los neurotransmisores se unirán a receptores específicos en la célula diana, después de lo cual pueden ejercer sus efectos. Muchos neurotransmisores se derivan de aminoácidos simples, como la serotonina se deriva del triptófano y la dopamina de la tirosina. Debido a la unión al receptor, las células diana solo pueden verse afectadas por neurotransmisores seleccionados.

Ejemplos de neurotransmisores incluyen:

• Acetilcolina: este neurotransmisor es producido por neuronas parasimpáticas o colinérgicas que se activan durante momentos no estresantes. La acetilcolina conduce a una disminución de la frecuencia cardíaca, dilatación o ensanchamiento de los vasos sanguíneos, vasodilatación, aumento del movimiento involuntario del sistema gastrointestinal (peristaltismo) y aumento de la micción para proporcionar algunos ejemplos.
• Epinefrina / norepinefrina: es producida por neuronas simpáticas o adrenérgicas que se activan durante momentos estresantes (como un examen). La epinefrina aumenta la frecuencia cardíaca, contrae los vasos sanguíneos (vasoconstricción), disminuye el movimiento involuntario del sistema gastrointestinal (peristaltismo) y disminuye la micción, para proporcionar algunos ejemplos.
• Serotonina: es producida por neuronas serotoninérgicas en varias regiones del cerebro, incluida la amígdala. Las cantidades elevadas de serotonina se asocian con la felicidad y el placer, mientras que las cantidades reducidas se asocian con la depresión.
• Dopamina: es producida por neuronas dopaminérgicas en varias regiones del cerebro, incluida la amígdala. Está asociado con el estado de ánimo y los comportamientos emocionales.
• Ácido gamma-aminobutírico (GABA): es producido por neuronas GABAérgicas en varias regiones del cerebro. Este neurotransmisor tiende a ser inhibidor al aumentar la cantidad de liberación de iones cloruro en el espacio sináptico, lo que da como resultado una hiperpolarización y una menor probabilidad de generar un potencial de acción.
• Glutamato: es producido por neuronas glutamatérgicas en varias regiones del cerebro y actúa de manera opuesta al GABA ya que el glutamato tiende a ser excitador.

Uno de los pilares para tratar la depresión son los medicamentos inhibidores del transportador de serotonina (SERT), como Prozac. Actúan para unirse a SERT, que normalmente se une a la serotonina y hace que se internalice, lo que reduce su actividad. En cambio, un fármaco inhibidor de SERT se une a SERT, lo que da como resultado que quede más serotonina en el espacio sináptico y esté disponible para unirse y activar su receptor en la célula diana.

Resumen de la lección

Las neuronas son células eléctricamente excitables en el sistema nervioso central (SNC) y el sistema nervioso periférico (SNP) responsables de recibir y transmitir información a través de la comunicación iónica a través de las sinapsis. En el SNC, se encuentran en el cerebro y la médula espinal. En el SNP, las neuronas se localizan en ganglios que pueden ser sensoriales, como los ganglios de la raíz dorsal, fuera de la médula espinal, o autónomos, en todo el cuerpo y en órganos internos del tracto digestivo. Las neuronas están compuestas por un soma, una sustancia de Nissl, elementos citoesqueléticos, dendrita (s) y axón. El montículo del axón es donde comienza el potencial de acción y el axón se conecta al soma. La terminal del axón es donde el axón transmite información eléctrica a la dendrita de otra neurona o células diana, como un músculo o una célula glandular.

Según el número y tipo de dendritas y axones, las neuronas se pueden clasificar como:

• Multipolar (la mayoría de las neuronas del cuerpo): compuesto por muchas dendritas y un axón
• Bipolar (neuronas retinianas, neuronas olfativas y neuronas del ganglio espiral del oído interno): una dendrita y un axón
• Pseudounipolar (neuronas de los ganglios de la raíz dorsal para la información sensorial): un tronco común que se divide para dar lugar a una dendrita y un axón.

El axón y el soma contienen canales iónicos activados por voltaje que permiten que las neuronas generen potenciales de acción que son señales eléctricas que se propagan de una neurona a la siguiente. Los iones cargados eléctricamente, como sodio, Na +, potasio, K +, calcio, Ca + 2 y cloruro, Cl-, son las señales que generan y propagan esta comunicación eléctrica. Dicha actividad eléctrica puede ser estimulada por diversas respuestas sensoriales. Estos estímulos dan como resultado que los canales iónicos dentro de la célula se abran y liberen uno o más de los iones a través de la membrana celular hacia el espacio sináptico, lo que cambia el potencial de membrana de esa célula. Neurotransmisores son mensajeros químicos que transmiten información de una neurona a través del espacio sináptico a otra célula que puede ser otra neurona, músculo (músculo esquelético, liso o cardíaco) o glándula, como la glándula salival parótida que produce secreciones salivales cuando es estimulada por acetilcolina .

Rodrigo Ricardo Editor y fundador