Mecanismos de Comunicación Celular: Sistemas Nervioso y Endocrino

Sistemas Corporales para la Comunicación Interna

La comunicación interna en el organismo se gestiona principalmente a través de dos sistemas:

• Sistema Endocrino: Formado por glándulas que liberan hormonas al torrente sanguíneo.
• Sistema Nervioso: Transmite señales mediante impulsos eléctricos a través de estructuras especializadas.

Componentes Fundamentales de la Neurona

La unidad funcional del sistema nervioso es la neurona, caracterizada por:

• Dendritas: Estructuras encargadas de recibir señales de otras células.
• Axón: Prolongación que envía señales a otras células.

Tipos de Neuronas

Según su función, se clasifican en:

• Sensorial: Reciben la información del entorno y la transmiten hacia el sistema nervioso central.
• Motora: Ejecutan las respuestas, controlando el movimiento muscular o glandular.
• Interneurona: Actúan como puente de comunicación entre otras neuronas, principalmente en el cerebro y la médula espinal.

Potencial de Membrana y Conducción del Impulso

Definición del Potencial de Membrana

Es la diferencia de carga eléctrica entre el interior y el exterior de la neurona.

• Potencial de Reposo: Se establece en aproximadamente -70 mV.
• Mantenimiento: Se conserva gracias a la bomba sodio-potasio, que consume energía (ATP) para:
  • Expulsar 3 iones de Sodio ($\text{Na}^+$) fuera de la célula.
  • Introducir 2 iones de Potasio ($\text{K}^+$) dentro de la célula.

Variación de la Velocidad del Impulso Nervioso

La velocidad de conducción depende de la presencia de mielina:

• Sin mielina: El impulso se propaga de forma lenta.
• Con mielina: El impulso salta entre los nodos de Ranvier, aumentando significativamente la velocidad.

Las células de Schwann son responsables de producir la vaina de mielina, la cual aísla el axón y facilita este salto del impulso.

La Sinapsis: Unión y Transmisión de Señales

La sinapsis es la unión funcional entre dos células del sistema nervioso, permitiendo la transferencia de información.

Tipos Principales de Unión Sináptica

Existen tres localizaciones principales para estas uniones:

1. Sinapsis entre las células receptoras sensoriales y las neuronas en los órganos de los sentidos.
2. Sinapsis entre neuronas, tanto en el cerebro como en la médula espinal.
3. Sinapsis entre neuronas y fibras musculares (uniones neuromusculares).

Roles en la Transmisión Sináptica

• Neurona presináptica: Lleva la señal eléctrica hasta el punto de unión.
• Neurona postsináptica: Es la célula que recibe la señal y la transporta fuera de la sinapsis.

Es fundamental recordar que los impulsos siempre viajan en la misma dirección a través de la sinapsis.

Proceso de Transmisión Sináptica Química

El proceso implica la conversión de una señal eléctrica en una señal química y su posterior reconversión en eléctrica:

1. El impulso eléctrico viaja por el axón de la neurona presináptica hasta su terminal.
2. En la brecha sináptica (espacio entre células), se liberan neurotransmisores.
3. Estos cruzan la brecha y se unen a receptores específicos en la neurona postsináptica, generando una nueva señal.
4. Finalmente, el neurotransmisor se elimina para terminar la transmisión.

Liberación de Neurotransmisores

Este evento ocurre muy rápidamente como resultado de los siguientes pasos:

1. Un impulso nervioso se propaga a lo largo de la célula presináptica hasta alcanzar su terminal.
2. La despolarización de la membrana presináptica provoca la difusión de iones de Calcio ($\text{Ca}^{2+}$) hacia el interior de la neurona a través de canales específicos.
3. La entrada de $\text{Ca}^{2+}$ induce el movimiento de las vesículas que contienen neurotransmisores para que se fusionen con la membrana presináptica.
4. El neurotransmisor se libera en el espacio sináptico mediante exocitosis.

Generación de un Potencial Postsináptico Excitador

La liberación de neurotransmisores desencadena una serie de eventos que pueden generar un potencial de acción en la neurona postsináptica:

1. Los neurotransmisores se difunden a través de la brecha sináptica.
2. El neurotransmisor se une a receptores en la membrana postsináptica, lo que provoca la apertura de canales iónicos.
3. Los iones se difunden a favor de su gradiente de concentración hacia la neurona postsináptica, alterando el potencial de membrana.
4. Si el potencial postsináptico excitador es suficientemente intenso, desencadena un potencial de acción que se propaga fuera de la sinapsis.
5. El neurotransmisor es rápidamente descompuesto o eliminado del espacio sináptico para finalizar la señal.