Comunicación Neuronal: Explorando la Sinapsis Eléctrica y Química

La Sinapsis: Comunicación Esencial en el Sistema Nervioso

La sinapsis es el nombre que recibe la comunicación entre dos células nerviosas (neuronas) o entre una neurona y otro tipo de célula del cuerpo.

Tipos de Sinapsis

• Sinapsis Neuronal: Comunicación entre dos células nerviosas.
• Sinapsis Neuroendocrina: Comunicación con células secretoras y glándulas.
• Sinapsis Neuromuscular: Comunicación con células musculares.

Mecanismos de la Sinapsis

La sinapsis se produce a través de dos fenómenos principales:

• Sinapsis Química: Se da entre dos neuronas o entre una neurona y otra célula.
• Sinapsis Eléctrica: Se da dentro de la misma neurona.

Sinapsis Eléctrica: Fundamentos del Impulso Nervioso

Para comprender la sinapsis eléctrica, es fundamental conocer algunos conceptos básicos:

• El símbolo químico del sodio es Na, y el símbolo químico del potasio es K.
• Un ion es un átomo con carga eléctrica. Si es positivo, se llama catión; y si es negativo, se llama anión.
• Bomba Na-K: Son proteínas integrales de la membrana plasmática que, gracias al ATP, envían constantemente iones de Na+ al exterior de la célula y iones K+ al interior. Ante un determinado estímulo, esta bomba puede dejar de funcionar temporalmente.
• Canal Iónico: Pequeños espacios en la membrana plasmática formados por proteínas de membrana.

Al recibir la neurona un estímulo, se genera un impulso nervioso que se transmite a través de la membrana neuronal hacia otras neuronas hasta llegar al órgano receptor. Este impulso es una señal eléctrica.

La Neurona en Reposo: Estado Polarizado

Cuando la neurona está en reposo, se encuentra polarizada. Esto significa que la membrana presenta diferentes concentraciones de iones dentro y fuera:

• Hay 30 veces más K+ dentro que fuera de la neurona.
• Hay 10,000 veces más Na+ por fuera que por dentro de la neurona.
• Dentro de la neurona, hay una gran cantidad de aniones.

Esta distribución de cargas genera una diferencia de potencial eléctrico entre el exterior y el interior de la célula. En este estado de reposo, la bomba Na-K bombea activamente K+ hacia dentro y Na+ hacia afuera, manteniendo la polarización.

Estimulación Neuronal: Despolarización y Potencial de Acción

Ante un determinado estímulo, ocurre lo siguiente:

1. La bomba Na-K deja de funcionar.
2. Se abren los canales iónicos de Na+, y este entra a la célula a favor de un gradiente de concentración, provocando cambios eléctricos.
3. Se produce una redistribución de iones: la membrana se vuelve positiva por dentro y negativa por fuera.
4. Se genera el potencial de acción.

El potencial de acción que viaja por la membrana se denomina impulso nervioso. La neurona puede excitarse o no, pero cuando lo hace, genera el mismo potencial de acción. Esto se conoce como la Ley del Todo o Nada: existe un determinado umbral para percibir un estímulo; no importa la intensidad de ese estímulo, cuando sobrepasa ese umbral, la neurona siempre reacciona despolarizándose.

Repolarización Neuronal: Restablecimiento del Potencial de Reposo

El impulso nervioso se propaga a lo largo de la neurona por despolarización sucesiva de la membrana neuronal. A medida que el impulso nervioso se propaga, la neurona va restableciendo su polaridad de reposo. La bomba Na-K se recupera, bombeando los iones Na+ al exterior de la neurona y permitiendo la salida de los iones K+ hasta que llegue un nuevo estímulo.

Es importante distinguir entre el impulso (la señal eléctrica que viaja por la neurona) y el estímulo (el factor externo que desencadena esa señal, como un pellizco).

Sinapsis Química: Transmisión Mediada por Neurotransmisores

La sinapsis química recibe su nombre porque el mediador que transmite el impulso nervioso entre una neurona y la célula vecina es una sustancia química denominada neurotransmisor, como la acetilcolina, entre otros. A diferencia del impulso nervioso que viaja por el axón, las señales transmitidas a través de este tipo de sinapsis pueden tener fuerza variable y efectos opuestos, pudiendo excitar o inhibir a la célula vecina.

Cuando el impulso llega a las terminaciones axónicas de la neurona presináptica, conocidas también como botones terminales, se produce el ingreso de iones Ca++, los cuales estimulan la fusión de las vesículas sinápticas con la membrana presináptica. Inmediatamente, estas liberan los neurotransmisores en la hendidura sináptica. Esos mensajeros químicos estimulan la membrana de la célula postsináptica y provocan un potencial de acción, propagándose así el impulso nervioso a lo largo de la célula vecina. Una vez liberados, los neurotransmisores son rápidamente removidos o destruidos, interrumpiendo su efecto.

Cuando la sinapsis se produce entre una neurona y una célula muscular, los neurotransmisores provocarán un estímulo en la fibra muscular y esta se contraerá.

Sustancias Excitadoras de la Sinapsis

• Cocaína
• Anfetaminas
• Cafeína

Sustancias Inhibidoras de la Sinapsis

• Veneno
• Alcohol
• Nicotina (en exceso)
• Barbitúricos