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Neuronas: estructura y funcionamiento

Las neuronas tienen la capacidad de comunicarse con precisión, rapidez, y a veces recorriendo varias distancias.

Partes de una neurona

Núcleo: es del gran tamaño y de forma esférica y ovoide. Contiene ADN y toda la información celular, esta no se reproduce

Dendritas: prolongaciones del soma que se ramifican, aumentando la capacidad de contacto con otras células nerviosas

Axón o cuerpo celular: nace del soma, conduce el estimulo desde el soma hacia otra célula nerviosa, muscular o glandular. Transporta organelos, proteínas y vesículas sinápticas entre otros.

Soma: aquí se ubica el núcleo, el aparato de Golgi, los lisosomas, las mitocondrias y los cuerpos de Nissl.

Cuerpos de Nissl: contiene los ribosomas.

Mielina: sustancia lipidica.

Vaina de mielina: lipoproteico que actúa como aislante, la mayoría de las neuronas del SNC en los vertebrados estas mielinizadas.

Nodos de Ranvier: constricciones periódicas de la vaina de mielina.

Botones sinápticos: regiones terminales de la arborización. Desde aquí se liberan los neurotransmisores que enviaran la información para estimular a la célula contigua.

Arborización terminal o neuritas: ramificaciones del axón, aumentan la direccionalidad de la transmisión de la información. Un conjunto de neuritas constituye en telodendrón que contendrá neurotransmisores

Mitocondrias: contiene la energía requerida por la neurona

Neurolema: está a cargo de la regeneración del axón por si es que ocurre algún accidente.

Tipos de neuronas

Las neuronas tienen dos funciones

Polaridad funcional: la señal nerviosa viaja de manera unidireccional, desde las dendritas hacia los botones sinápticos.

Conectividad especifica: las células nerviosas no se conectan unas con otras formando redes al azar, sino que establecen conexiones especificas en sitios precisos y especializados, solo con algunas neuronas para enviar el mensaje a la estructura indicada.

Según su función:

Sensitivas o aferentes: transmiten información respecto de los cambios del medio externo e interno, conduciendo el impulso hasta en centro integrador(médula espinal o encéfalo)

De asociación: son pequeñas, se ubican en los centros integradores y conectan las neuronas sensitivas con las motoras.

Motoras o eferentes: conducen el impulso nervioso hasta un efector, el mismo que inicio la respuesta.

Según su número de prolongaciones que nace del soma:

Unipolares: solo tiene una prolongación que emerge del soma, la cual puede ramificarse en axones o dendritas. Son características de los invertebrados mientras que en los mamíferos la neurona sensorial primaria de los ganglios es una variante de este tipo, llamada pseudounipolar.

Bipolares: tienes dos prolongaciones. Una de estas cumple la función de axón y la otra de dendritas (se encuentra en la retina).

Multipolares: tiene múltiples dendritas. Son características del SNC de los mamíferos ( células piramidales de la corteza cerebral y las moto neuronas espinales)

Neuroglias o células gliales: superan el número de neuronas entre diez y cincuenta veces. Estas protegen y soportan a las neuronas, algunas cubren con vaina de mielina los axones y otras cooperan con la comunicación entre las neuronas. Cuando ocurre una lesión, estas células se multiplican para llenar los espacios que ocupaban las neuronas.

Tipos de neuroglias:

Microglias: son pequeñas, con prolongaciones largas y ramificadas. Protegen al SNC de enfermedades infecciosas. Actúan como defensa de los vasos sanguíneos.

Oligodendrocitos: menos prolongadas y más cortas. Producen mielina para constituir así las vainas de mielina del SNC (células de Schwann en el SNP)

Astrocitos: tienes forma estrellada y larga. Mantiene al microambiente de SNC,  siendo amortiguadores del entorno extracelular. Su citoplasma da soporte mecánico a las neuronas. Son una red de sostén y mantenimiento de neuronas. Tienen una función estructural

Impulso Nervioso: es una onda de cambios electroquímicos (potencial de acción) que transita por la membrana del axón. La conducción nerviosa está asociada con fenómenos eléctricos:

Neurotransmisores: son los mediadores del impulso nervioso que permiten establecer conexiones entre todos los componentes del sistema nervioso. Estos son sintetizados en la neurona y liberados en el terminal pre sináptico, al despolarizarse la membrana.



Ley del todo o nada: es cuando de desencadena el potencial de acción y se genera un impulso nervioso de magnitud constante, independiente de la intensidad del estimulo inicial.

Tiempo refractario: es el tiempo que demora una neurona en polarizarse.

El impulso nervioso y sus propiedades

Intensidad: la diferencia que puedes percibir entre un estimulo y otro no depende de la intensidad de los potenciales de acción, ya que una vez que de inicio un impulso nervioso siempre mantendrá la misma magnitud. La intensidad dependerá de la frecuencia de los potenciales generados y del tipo de neurona sensorial que se active.

Velocidad: no depende la intensidad, sino de los siguientes factores:

Diámetro del axón: a mayor diámetro, mayor velocidad del impulso. Este cambio de explica porque en cada impulso se despolariza una mayor superficie de membrana plasmática.

Temperatura: a mayor temperatura, mayor velocidad.

Presencia de vaina de mielina: esta determina en los axones neuronales un incremento en la velocidad, ya que el potencial de acción se transmite directamente de un nodo de Ranvier a otro.

Conducción: depende si los axones esta mielinizados o amielinizados

Conducción saltatoria: en la zona donde hay vaina de mielina el axón no puede despolarizarse, por lo que el impulso salta desde un nodo de Ranvier a otro. A menor movimiento iónico, menor gasto energético y la velocidad es mayor.

Conducción continua: en los axones sin vaina de mielina el potencial de acción se  desencadena en toda el área de la membrana, es decir, el movimiento iónico es mayor, por lo que requiere más tiempo.


Potencial eléctrico: diferencia en la cantidad de carga eléctrica entre una región de carga positiva y una región de carga negativa.

Membrana plasmática: potencial de membrana (carga eléctrica de ambos lados de la membrana plasmática, la carga al ser diferente estará polarizada). Esta se dividirá en 3:

Potencial de reposo: es la diferencia de carga que existe dentro y fuera de axón cuando la neurona no está expuesta a ningún estimulo.

Potencial de acción: es el cambio brusco de la polaridad de la membrana que genera el quiebre del potencial en reposo.  En este proceso se invierten las cargas polares. Es como una cadena; como el potencial de acción de propaga se genera el impulso nervioso que viaja por todo el axón despolarizando la membrana. El potencial de receptor será el sitio receptivo de la neurona. Si el estimulo es débil no se transmitirá a lo largo del axón por lo que no existirá impulso nervioso. Etapas:

El axón de la membrana se encuentra en reposo.

Un estimulo desencadena la despolarización de la membrana. Se abren los primeros canales sensibles al voltaje.

Se alcanza el umbral. Se desencadena el potencial de acción con una mayor apertura de canales igualando las cargas del medio extracelular al intracelular. Se cierran los canales y aumenta la diferencia de potencial.

El potencial se invierte. La neurona esta imposibilitada para recibir otro estimulo.

Se inicia la repolarización de la membrana, los canales mediados se abren y salen iones hacia el espacio extracelular, disminuyendo de esta forma las cargas positivas al interior del axón.

Se logra nuevamente el estado de reposo.

Sinapsis

Es la transmisión de señales eléctricas de una neurona otra o a algún tejido receptor (músculos o glándulas).  La transmisión clásica de realiza entre los botones sinápticos de la neurona que transmite el impulso (neurona pre sináptica) y las dendritas, soma o axón de la neurona que recibe la señal (postsinaptica)

Pueden ser de dos tipos:

Eléctricas: aquí el potencial de acción fluye desde la neurona pre sináptica a las postsinaptica mediante el traspaso directo de los iones que generan la despolarización. Los iones se trasladan mediante canales llamados uniones gap. Esta unión permite que el impulso puede ser bidireccional, ya que ambas membranas pueden despolarizarse y estimular a la neurona contigua. Con relación al tiempo, es casi inmediata.

Química: son unidireccionales, se producen por neurotransmisores, si se estimula repetidas veces provoca fatiga sináptica. La velocidad de transmisión es menos en la sinapsis. Son afectadas fácilmente por las drogas y el alcohol. Pueden ser convergentes (varias neuronas tienes contacto con una neurona) o divergentes (varias neuronas tienen contacto con varias neuronas). Pueden ser exitatorias o inhibitorias.

Tipos de sinapsis, según las regiones neuronales que participan en el proceso sináptico:

Axodendrítica: el impulso se transmite desde los botones sinápticos de una neurona hacia las dendritas de otra.

Axosomática: el impulso se transmite desde los botones sinápticos de una neurona hacia el soma de otra.

Axoaxónica: el impulso se transmite desde los botones sinápticos de una neurona hacia el axón de otra.

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