Sistema Nervioso: Neuronas, Señales e Impulsos

1. Células del Sistema Nervioso

1.1 Neuronas

El sistema nervioso está formado por dos tipos de células: las neuronas y las células gliales. Las neuronas, de variadas formas y tamaños, se componen de:

• Cuerpo celular o soma: Contiene el citoplasma, núcleo y organelos como lisosomas, mitocondrias, aparato de Golgi y retículo endoplasmático rugoso. Aquí se encuentran las neurofibras que forman el citoesqueleto.
• Dendritas: Prolongaciones cortas y ramificadas del soma.
• Axón: Prolongación larga del soma que contiene citoplasma (axoplasma) y organelos, excepto el retículo endoplasmático rugoso. Está rodeado por una membrana llamada axolema y cubierto por vainas de mielina producidas por las células de Schwann. Las vainas interrumpen en los nodos de Ranvier. En el SNC, las vainas de mielina son producidas por oligodendrocitos.
• Botones sinápticos: El axón finaliza en los botones sinápticos.

1.2 Función de las Neuronas

Las neuronas transmiten señales eléctricas llamadas impulsos nerviosos, un proceso más rápido que la difusión celular. El impulso viaja desde las dendritas hasta los terminales presinápticos. Las neuronas interconectan los tres componentes del sistema nervioso: sensitivo, integrador y motor.

1.3 Clasificación de las Neuronas

Según su Función:

• Sensitivas o aferentes: Conducen el impulso al centro integrador (médula espinal o tronco encefálico).
• De asociación: Conectan neuronas aferentes y eferentes en los centros integradores.
• Motoras o eferentes: Conducen el impulso a un efector (músculo o glándula).

Según su Estructura:

• Unipolares: Una sola prolongación (axón) con muchas ramificaciones, predominan en invertebrados.
• Bipolares: Dos prolongaciones que emergen de cada polo de la neurona.
• Multipolares: Un axón y varias dendritas, predominan en vertebrados.

1.4 Células Gliales

Aunque no conducen impulsos, son esenciales por su diversidad. Algunos tipos son:

• Astrocitos: Se entrelazan entre las neuronas.
• Microglia: Protegen el SNC de infecciones.
• Oligodendrocitos: Producen vainas de mielina.

2. Arco Reflejo

Los reflejos son respuestas automáticas. El arco reflejo, el circuito neuronal más simple, es la unidad básica de la actividad nerviosa. Sus componentes son:

• Receptor: Dendrita que detecta un estímulo.
• Neurona sensitiva o aferente: Conduce el impulso al centro integrador.
• Centro integrador: Procesa la información.
• Neurona de asociación: Conecta la neurona aferente y eferente.
• Neurona motora o eferente: Conduce el impulso al efector.
• Efector: Músculo o glándula que responde al impulso.

3. Potencial de Membrana

3.1 Introducción

Luigi Galvani demostró la conductividad eléctrica en animales. El potencial eléctrico es la diferencia de carga entre regiones. Las membranas celulares tienen un potencial de membrana, con carga positiva en el exterior y negativa en el interior. Se mide con microelectrodos y un osciloscopio.

3.2 Potencial de Reposo

Mayor concentración de K+ y proteínas negativas en el interior, y de Na+ y Ca2+ en el exterior. La membrana es permeable al K+. La bomba sodio-potasio mantiene el potencial.

3.3 Potencial de Acción

Al estimular el axón, la polaridad cambia (interior positivo, exterior negativo).

4. Impulso Nervioso

4.1 Mecanismo

El potencial de acción viajando por la membrana es el impulso nervioso. Los estímulos modifican el potencial de reposo, causando despolarización (entrada de Na+). Si se alcanza el umbral, se desencadena el impulso (Ley del Todo o Nada). Luego se repolariza (salida de K+).

4.2 Intensidad, Velocidad y Conducción

La intensidad de la sensación depende de la frecuencia de impulsos. La velocidad depende del diámetro del axón y la mielina. Hay dos tipos de propagación:

• Continua: Despolarización progresiva en axones sin mielina.
• Saltatoria: El impulso salta entre nodos de Ranvier en axones mielinizados.

5. Sinapsis

5.1 Tipos de Sinapsis

El impulso viaja desde la dendrita hasta el botón sináptico, la conexión entre neuronas. Hay dos tipos:

• Eléctrica: Transmisión directa e inmediata por canales proteicos. Es bidireccional.
• Química: Transmisión por neurotransmisores. Puede ser excitatoria (despolarización) o inhibitoria (hiperpolarización).

5.2 Respuesta Postsináptica

El efecto del neurotransmisor depende del receptor.

5.3 Clasificación por Contacto Sináptico

Tipos: axosomática, axodendrítica y axoaxónica.