Mecanismos Clave: Transmisión Neurohumoral, Neurotransmisores y Contracción Muscular

Mecanismo de Transmisión Neurohumoral: El Impulso Nervioso en la Sinapsis

El paso del impulso nervioso a través de una hendidura anatómica, conocida como sinapsis, es fundamental para la comunicación neuronal. Este proceso secuencial asegura la correcta propagación de la señal:

• Síntesis del neurotransmisor: Ocurre en el soma neuronal o en el terminal presináptico, a menudo con participación mitocondrial.
• Almacenamiento del neurotransmisor: Se realiza en vesículas sinápticas, protegiéndolos de la degradación.
• Liberación o descarga del neurotransmisor: Mediada por la entrada de iones calcio (Ca²⁺) a nivel de los botones presinápticos, lo que desencadena la exocitosis de las vesículas.
• Combinación del neurotransmisor (NT) con el receptor postsináptico: Esta unión específica produce un efecto fisiológico, que puede ser excitatorio o inhibitorio, en la célula postsináptica.
• Eliminación o inactivación del neurotransmisor: Para finalizar su acción y permitir nuevas señales, el NT es removido de la hendidura sináptica por mecanismos como la recaptación, la degradación enzimática o la difusión.

Neurotransmisores: Mensajeros Químicos del Sistema Nervioso

Un neurotransmisor es un agente químico liberado por una célula presináptica tras su excitación, que cruza la sinapsis para estimular o inhibir a la célula postsináptica.

Tipos Principales de Neurotransmisores

• Los principales neurotransmisores (NT) del Sistema Nervioso Autónomo (SNA) son las Catecolaminas (como la noradrenalina y la adrenalina) y la Acetilcolina. Estos regulan funciones involuntarias, y sus efectos (excitatorios o inhibitorios) dependen del tipo de receptor postsináptico al que se unan.
• Los principales NT del Sistema Nervioso Central (SNC) incluyen: Glutamato (principalmente excitador), GABA (principalmente inhibidor), Dopamina (con funciones complejas, a menudo inhibidoras en ciertas vías), entre otros.

Receptores Neuronales: Puertas de Comunicación Celular

Los receptores son moléculas proteicas especializadas, ubicadas en la superficie celular o en el citoplasma, que permiten a las células relacionarse con su microambiente. Al unirse a un factor específico (como una hormona, un antígeno o un neurotransmisor), traducen esta información en señales intracelulares que originan una respuesta fisiológica, a menudo en forma de impulsos nerviosos.

Tipos de Receptores Sensoriales: Clasificación por Tipo de Energía

Además de los receptores neuronales específicos para neurotransmisores, existen receptores sensoriales que clasifican los estímulos externos según el tipo de energía que detectan:

• Mecanoreceptores: Reciben energía mecánica (ej., tacto, presión, estiramiento, sonido).
• Quimioreceptores: Reciben estímulos químicos (ej., gusto, olfato, niveles de CO2 en sangre).
• Fotoreceptores: Reciben energía lumínica (ej., visión).
• Termoreceptores: Reciben energía calórica o térmica (ej., temperatura).

Fisiología de la Contracción Muscular: Componentes Clave

La contracción muscular es un proceso complejo que involucra la interacción de diversas estructuras celulares especializadas. La unidad funcional básica es la fibra muscular o miocito, una célula altamente especializada que permite la generación de fuerza y movimiento.

Componentes de la Fibra Muscular

• Sarcolema

  Es la membrana celular que recubre la fibra muscular, compuesta por una bicapa lipídica y una capa externa de polisacáridos con algunas partículas de colágeno, formando la lámina basal.

• Miofibrillas

  Son estructuras cilíndricas internas de la fibra muscular, compuestas por unidades repetitivas de proteínas contráctiles. Las principales proteínas son:

  • Miosina: Filamentos gruesos que poseen 'cabezas' capaces de formar puentes cruzados con la actina, esenciales para la contracción.
  • Actina: Filamentos delgados que se unen a una estructura proteica llamada línea Z. Aunque la línea Z no es contráctil, es fundamental para la organización del sarcómero. La actina, junto con otras proteínas reguladoras, participa activamente en la contracción. Los filamentos de actina están asociados con tres subunidades proteicas clave para el proceso contráctil:
    • Actina propiamente dicha (Actina F): Forma la estructura principal del filamento delgado.
    • Tropomiosina: Una proteína filamentosa que, en estado de relajación, cubre los sitios de unión de la miosina en la actina, impidiendo la contracción.
    • Troponina: Un complejo proteico integrado por tres subunidades: Troponina I (con alta afinidad por la actina, inhibe la unión actina-miosina), Troponina T (con afinidad por la tropomiosina, la mantiene unida al filamento de actina), y Troponina C (con alta afinidad por el ion calcio, cuya unión permite el desplazamiento de la tropomiosina y el inicio de la contracción).

• Titina

  Una proteína elástica gigante que mantiene alineados los filamentos de miosina y actina dentro del sarcómero, contribuyendo a la elasticidad y estabilidad de la miofibrilla.

• Sarcómero

  Es la unidad funcional y estructural más pequeña de la miofibrilla, definida como el espacio entre dos líneas Z consecutivas. Durante la contracción muscular, el sarcómero se acorta; en reposo, se mantiene extendido.

• Sarcoplasma

  Es el citoplasma de la fibra muscular, un líquido intracelular donde se encuentran suspendidas las miofibrillas y otras organelas. Contiene glucógeno, ATP y enzimas, favoreciendo la contracción.

• Retículo Sarcoplasmático (RS)

  Es una red especializada de túbulos y cisternas dentro del sarcoplasma, que actúa como la principal cámara almacenadora y liberadora de iones calcio (Ca²⁺), esenciales para iniciar y regular la contracción muscular.

• Mitocondrias

  Organelas responsables de la producción de energía en forma de ATP (Adenosín Trifosfato), indispensable para los procesos de contracción y relajación muscular, especialmente al recibir un estímulo.