Resumen de Neurofisiología: Impulso Nervioso y Neurotransmisores
Impulso Nervioso y Neurotransmisores: Guía de Neurofisiología
Introducción
La fisiología neuronal estudia cómo las neuronas y las células gliales generan, integran, conducen y regulan señales eléctricas y químicas para permitir la comunicación en el sistema nervioso. En este material repasaremos la organización funcional de la neurona, la estructura y propiedades de la membrana plasmática, tipos de canales y transportadores iónicos, las concentraciones iónicas relevantes y la función de la neuroglia, sin profundizar en los temas reservados (potencial de acción y detalles de neurotransmisión que se tratan en otros módulos).
1. La neurona como unidad funcional
Componentes principales
- Soma (cuerpo celular): centro metabólico y de integración celular.
- Dendritas: ramas receptoras de señales; su estructura determina la recepción sináptica.
- Axón: proceso conductor de la señal hacia terminales sinápticas.
- Terminales axónicas (sinápticas): sitios de transmisión a otras neuronas o células efectoras.
Definición: La neurona es una célula especializada en recibir, integrar, conducir y transmitir información en el sistema nervioso.
Clasificación según procesos
- Neuronas unipolares/pseudo-unipolares: típico en neuronas sensoriales primarias.
- Neuronas bipolares: un axón y una dendrita principal (ej. retina).
- Neuronas multipolares: múltiples dendritas y un axón (predominantes en el SNC).
Clasificación por longitud axonal
- Golgi I (axón largo): conectan regiones distantes (neuronas de proyección, monoaminérgicas).
- Golgi II (axón corto): interneuronas de circuitos locales.
2. Membrana plasmática y su papel en la señalización
Estructura básica
- Bicapa lipídica con proteínas integrales y periféricas.
- Proteínas funcionales: canales iónicos, transportadores, receptores y bombas.
Definición: La membrana plasmática es una bicapa lipídica con proteínas incorporadas que regula el intercambio de sustancias y la transmisión de señales eléctricas y químicas.
Tipos de transporte a través de la membrana
- Transporte pasivo: difusión simple, difusión facilitada por canales.
- Transporte activo: bombas y transportadores que consumen energía (p. ej. ATPasa Na+/K+).
- Transporte por vesículas: exocitosis y endocitosis (importante en liberación y recaptación de mensajeros).
Tabla comparativa: canales vs transportadores
| Característica | Canales iónicos | Transportadores / bombas |
|---|---|---|
| Energía requerida | No (pasivo) | Sí en muchos casos (activo) |
| Velocidad de transporte | Muy rápida | Más lenta |
| Permeabilidad | Selectiva y conductancia alta | Selectividad por intercambio y conformación |
| Ejemplos | Canales activados por voltaje, ligando, deformación | Na+/K+-ATPasa, cotransportadores |
3. Canales iónicos: tipos y activación
Clasificación funcional
- Canales activados por voltaje: se abren con cambios del potencial de membrana.
- Canales activados por ligando: se abren cuando un ligando (neurotransmisor u otro) se une.
- Canales mecanosensibles (por deformación): responden a presión o estiramiento.
- Canales regulados por fosforilación: modulación por quinasas/fosfatasas.
Definición: Un canal iónico es una proteína de membrana que permite el paso selectivo de iones cuando está abierta.
Ejemplo práctico
- Receptor sensorial cutáneo: estímulo mecánico abre canales mecanosensibles en una neurona sensorial, generando una corriente de entrada que puede conducir información al SNC.
4. Transportadores iónicos y bombas
- Na+/K+-ATPasa: transporta activamente Na+ hacia el exterior y K+ hacia el interior; esencial para mantener gradientes iónicos.
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Fisiología neuronal básica
Klíčové pojmy: Neurona: recibe, integra, conduce y transmite información, Soma, dendritas, axón y terminales cumplen funciones específicas, Membrana plasmática: bicapa lipídica con canales, transportadores y receptores, Canales iónicos: activados por voltaje, ligando, deformación o fosforilación, Na+/K+-ATPasa mantiene gradientes iónicos esenciales, Concentraciones iónicas: K+ intracelular alto, Na+ extracelular alto, Ca^{2+} muy bajo intracelularmente, En reposo: $P_{Cl} \ll P_{Na} \ll P_{K}$, Astrocitos regulan K+ extracelular y reciclan neurotransmisores, Transportadores secundarios usan gradientes para mover solutos, Señales neuronales: entrada, integración, conducción, salida, Disfunción en canales/transportadores produce enfermedades (canalopatías), Glía incluye astrocitos, oligodendrocitos, Schwann y microglia