La neurona

La neurona es la unidad genética, anatómica, funcional y trófica del sistema nervioso (López, 2003). Además de sus limitaciones a la hora de hacer mitosis, se distinguen también por su capacidad de generar electricidad, transmitirla y comunicarse con ella (Bustamante, 2007).

En las neuronas se pueden distinguir tres partes fundamentales: Dendritas, soma o cuerpo celular y axón. La zona dendrítica (llamada así porque la mayoría de las neuronas tienen muchas dendritas) es, por lo general, más grande que el cuerpo celular y a través de las sinapsis reciben información del ambiente o de otras neuronas. El cuerpo celular es el centro metabólico y comprende una pequeña parte del volumen total de la neurona, contiene un núcleo, un nucléolo y la sustancia de Nissl (retículo endoplásmico con ribosomas). La síntesis de proteínas se limita al cuerpo y las dendritas proximales. Una neurona tiene un solo axón, el cual es una estructura especializada que conduce señales desde el segmento inicial hasta las terminales sinápticas (Waxman, 2000).

De acuerdo con sus funciones, las neuronas que se encuentran en el sistema nervioso humano se pueden dividir en tres tipos: sensoriales (aferentes), motoras(eferentes) e interneuronas. El dispositivo neural básico necesario para llevar a cabo una reacción estímulo-respuesta es: a) receptor: que registra los cambios del medio, b) neurona aferente, que conduce la información del receptor a: c) centro, en el que se distribuye la información, se analiza y se interpreta; el centro funciona como un modulador, d) neurona eferente, que conduce impulsos del centro hacia: e) el efector, donde se produce la respuesta. Las interneuronas que se intercalan entre los componentes aferente y eferente, determinan un proceso considerable en los mecanismos integradores del sistema nervioso, al aumentar las posibilidades de analizar la información y de dar variabilidad a las respuestas (López, 2003).

La información pasa entre las neuronas en regiones especializadas denominadas sinapsis, en las que las membranas de células adyacentes están en íntima yuxtaposición. Las dendritas poseen sinapsis, en ocasiones muchos miles de ellas, a través de las cuales reciben información entrante de otras neuronas. En la mayoría de las sinapsis, la transmisión de la información entre las neuronas se produce por medios químicos en lugar de eléctricos. La invasión de las terminaciones nerviosas por un potencial de acción causa la liberación de sustancias químicas específicas (neurotransmisores) que se almacenan en las vesículas sinápticas de la terminación presináptica. El neurotransmisor difunde a través del estrecho espacio entre las membranas presináptica y postsináptica, y se une a receptores específicos de la célula postsináptica, induciendo cambios en el potencial de membrana. El cambio puede ser despolarizar la membrana,desplazándose hacia el umbral para la producción de potenciales de acción, o hiperpolarizar y, por tanto, estabilizar la célula (Crossman, 2020). 

Las sinapsis eléctricas permiten el envío de señales despolarizantes en forma bidireccional y la sincronización de neuronas interconectadas. Cuando se inyecta corriente en la presinapsis, esta fluye a través de los canales de baja resistencia y alta conductancia que conectan la membrana plasmática presináptica y la postsináptica. Las cargas positivas se depositan en el interior de la membrana de la célula postsináptica y la despolarizan; si la despolarización excede un umbral, se abren canales activados por voltaje que generan un potencial de acción. En las sinapsis químicas, la corriente inyectada en la presinapsis sale por los canales de reposo de la neurona presináptica en la hendidura sináptica buscando el paso de menor resistencia. El potencial de acción provoca la liberación de un transmisor químico por la neurona presináptica (Cingolani, 2001).

Los efectos excitadores o inhibidores de la membrana postsináptica de la neurona depende de la suma de las respuestas postsinápticas en las diferentes sinapsis.  Si el efecto global es de despolarización la neurona se excita, se inicia un potencial de acción en el segmento inicial del axón y el impulso nervioso viaja a lo largo de él. Por otra parte, si el efecto global es de hiperpolarización, la neurona resulta inhibida y no se origina ningún impulso nervioso (Snell, 2007). 

La mayor parte de las neuronas excitadoras del SNC utilizan el aminoácido glutamato como neurotransmisor. El segundo neurotransmisor excitador más utilizado es el aminoácido aspartato. Los neurotransmisores inhibidores más utilizados son el ácido gamma-aminobutírico (GABA) y el aminoácido glicina. El GABA tiene dos receptores ionotrópicos de gran importancia clínica, ya que sobre ellos actúan una serie de fármacos tranquilizantes (diazepam), hipnóticos (barbitúricos) o el alcohol.

Los receptores son zonas especializadas de la membrana neuronal. Existen dos tipos fundamentales: receptores ionotrópicos y receptores metabotrópicos. Los primeros, tienen un canal iónico incorporado en su estructura que es abierto directamente por el neurotransmisor, y en los segundos, la apertura del canal iónico se realiza de manera indirecta a través de la activación de una enzima, modificando la función celular de manera profunda. Aunque requieren más tiempo para producir un efecto, el resultado es más duradero que el de los receptores ionotrópicos (Ojeda, 2004). 

En el músculo esquelético el potencial de acción  viaja a lo largo de una fibra motora hasta sus terminales sobre las fibras musculares, en cada terminal, el nervio secreta una pequeña cantidad de la sustancia neurotransmisora, acetilcolina. La acetilcolina actúa en una zona local de la membrana de la fibra muscular para abrir múltiples canales de cationes «activados por acetilcolina» a través de moléculas proteicas que flotan en la membrana. La apertura de los canales activados por acetilcolina permite que grandes cantidades de iones sodio difundan hacia el interior de la membrana de la fibra muscular. Esta acción provoca una despolarización local que, a su vez, conduce a la apertura de los canales de sodio activados por el voltaje, que inicia un potencial de acción en la membrana. El potencial de acción viaja a lo largo de la membrana de la fibra muscular de la misma manera que los potenciales de acción viajan a lo largo de las membranas de las fibras nerviosas. El potencial de acción despolariza la membrana muscular, y buena parte de la electricidad del potencial de acción fluye a través del centro de la fibra muscular, donde hace que el retículo sarcoplásmico libere grandes cantidades de iones calcio que se han almacenado en el interior de este retículo. Los iones calcio inician fuerzas de atracción entre los filamentos de actina y miosina, haciendo que se deslicen unos sobre otros en sentido longitudinal, lo que constituye el proceso contráctil. Después de una fracción de segundo los iones calcio son bombeados de nuevo hacia el retículo sarcoplásmico por una bomba de Ca ++ de la membrana y permanecen almacenados en el retículo hasta que llega un nuevo potencial de acción muscular; esta retirada de los iones calcio desde las miofibrillas hace que cese la contracción muscular

Las sustancias transmisoras más importantes que secretan los nervios autónomos que inervan el músculo liso son acetilcolina y noradrenalina, aunque nunca son secretadas por las mismas fibras nerviosas. La acetilcolina es una sustancia transmisora excitadora de las fibras musculares lisas en algunos órganos y un transmisor inhibidor en el músculo liso de otros órganos. Cuando la acetilcolina excita una fibra, la noradrenalina habitualmente la inhibe. Por el contrario, cuando la acetilcolina inhibe una fibra, la noradrenalina habitualmente la excita (Hall, 2016).

Los receptores en el sistema sensitivo varían ampliamente en complejidad, desde las terminaciones ramificadas de una neurona sensitiva hasta células complejas y altamente organizadas como los fotorreceptores. Los receptores más simples como los receptores somatosensitivos, consisten en una neurona con terminaciones nerviosas desnudas. En los receptores más complejos, las terminaciones nerviosas están encerradas en cápsulas de tejido conectivo, Los axones de los receptores simples y complejos pueden ser mielínicos o amielínicos. Los sentidos especiales tienen los receptores más especializados. Los receptores para el olfato son neuronas, los otros cuatro sentidos especiales utilizan células receptoras no neurales que hacen sinapsis con neuronas sensitivas.

REFERENCIAS

Bustamante, B. J. (2007). Neuroanatomía funcional y clínica. Atlas del sistema nervioso central. Celsus.

Cingolani, H.E., &  Houssay, A.B. (2001). Fisiología humana de Houssay. El Ateneo.

Crossman, A.R., & Neary, D. (2020). Neuroanatomía. Texto y atlas en color. (6a. ed.). Elsevier España.

Hall, J.E. (2016). Guyton y Hall. Tratado de fisiología médica. (13a. ed.). Elsevier

López-Antúnez, L. (2003). Anatomía funcional del sistema nervioso. Limusa.

Ojeda-Sahagún, J.L. & Icardo-delaEscalera, J.M. (2004). Neuroanatomía humana. Aspectos funcionales y clínicos. Masson.

Silverthorn, D.U. (2007). Fisiología humana. Un enfoque integrado. (4a. ed.). Panamericana.

Snell, R.S. (2007). Neuroanatomía clínica. (6a. ed.). Panamericana.

Waxman, S.G. (2000). Neuroanatomía correlativa. (11a. ed.). El Manual Moderno.