Comunicación Neuronal: Sinapsis, Neurotransmisores y Potenciales de Membrana

Comunicación entre Neuronas: Sinapsis, Neurotransmisores y Potenciales de Membrana

Sinapsis: El Punto de Contacto Neuronal

La sinapsis es el área de contacto funcional entre dos células excitables (neuronas y músculos) especializadas en la transmisión del impulso nervioso. Existen dos tipos principales:

• Sinapsis Eléctrica: Se produce entre dos membranas en contacto directo, a través de una fisura que permite el flujo de corriente eléctrica. Un ejemplo son las células musculares cardíacas.
• Sinapsis Química: Ocurre entre dos células nerviosas con la mediación de neurotransmisores. Este tipo de sinapsis es el más abundante en el sistema nervioso.

Etapas de la Sinapsis Química

1. Un potencial de acción llega al terminal presináptico.
2. Se abren los canales de Ca²⁺ dependientes de voltaje, permitiendo la entrada de iones calcio al terminal.
3. El aumento de Ca²⁺ intracelular provoca la fusión de las vesículas sinápticas con la membrana presináptica.
4. Los neurotransmisores son liberados al espacio sináptico por exocitosis.
5. Los neurotransmisores se difunden a través del espacio sináptico y se unen a receptores específicos en la membrana postsináptica, formando el complejo neurotransmisor-receptor.
6. La unión neurotransmisor-receptor causa la apertura de canales iónicos en la membrana postsináptica, generando potenciales postsinápticos excitatorios (PPSE) o inhibitorios (PPSI).
7. Finalmente, los neurotransmisores son eliminados del espacio sináptico, ya sea por recaptación, degradación enzimática o difusión.

Neurotransmisores: Los Mensajeros Químicos

Los neurotransmisores son moléculas liberadas por las neuronas presinápticas hacia el espacio sináptico. Estas moléculas se unen a receptores específicos en la membrana de la neurona postsináptica, transmitiendo así la señal.

Potenciales de Membrana Neuronal

La membrana neuronal presenta diferencias de carga eléctrica entre el interior y el exterior, lo que genera un potencial de membrana.

Polarización (Neurona en Reposo)

• Cargas eléctricas negativas (-) en el interior (LIC) y positivas (+) en el exterior (LEC), principalmente debido a la alta concentración de iones sodio (Na⁺) fuera de la célula.
• Mayor concentración de Na⁺ en el exterior y de potasio (K⁺) en el interior.
• Los canales iónicos de Na⁺ están cerrados, impidiendo la entrada de Na⁺.
• Algunos canales iónicos de K⁺ están abiertos, permitiendo una pequeña salida de K⁺.
• El potencial de membrana en reposo es de aproximadamente -70 milivoltios (mV).

Potencial de Acción (Despolarización)

• Un estímulo umbral provoca que el potencial de membrana alcance aproximadamente -55 mV.
• Se abren los canales de Na⁺ dependientes de voltaje, permitiendo una entrada masiva de Na⁺ al interior de la neurona (difusión facilitada).
• El interior de la neurona se vuelve positivo (+) y el exterior negativo (-), alcanzando un potencial de aproximadamente +35 mV.
• Se cierran los canales de Na⁺.
• Se inicia el impulso nervioso.

Repolarización

• Aproximadamente a +35 mV, se cierran los canales de Na⁺ y se abren canales de K⁺ dependientes de voltaje.
• El K⁺ sale rápidamente de la neurona hacia el exterior (difusión facilitada).
• El potencial de membrana disminuye, volviéndose más negativo.

Hiperpolarización

• La salida de K⁺ continúa hasta que el potencial de membrana alcanza aproximadamente -90 mV.
• Se activa la bomba sodio-potasio (ATPasa), que transporta activamente 3 iones Na⁺ hacia el exterior y 2 iones K⁺ hacia el interior.
• La bomba sodio-potasio restablece el potencial de membrana en reposo a -70 mV.